2장 - 물리 데이터베이스 설계 핵심 요약

2024년도 시나공 필기 책 내용 정리

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섹션10. 트랜잭션 분석/CRUD 분석

 

1. 트랜잭션(Transaction) 정의

 

• 데이터베이스의 상태를 변환시키는 하나의 논리적 기능을 수행하기 위한 작업의 단위 또는 한꺼번에 모두 수행되어야할 일련의 연산을 의미

2. 트랜잭션의 상태

 

• 활동(Active): 트랜잭션이 실행 중인 상태
• 실패(Failed): 트랜잭션 실행에 오류가 발생하여 중단된 상태
• 철회(Aborted): 트랜잭션이 비정상적으로 종료되어 Rollback 연산을 수행한 상태
• 부분 완료(Partially Committed): 트랜잭션을 모두 성공적으로 실행한 후 Commit 연산이 실행되기 직전인 상태
• 완료(Committed): 트랜잭셔을 모두 성공적으로 실행한 후Commit 연산을 실행한 후의 상태

3. 트랜잭션의 특성

 

• Atomicity(원자성): 트랜잭션의 연산은 데이터베이스에 모두 반영되도록 완료(Commit)되든지 아니면 전혀 반영 되지 않도록 복구(Rollback)되어야 함
• Consistency(일관성): 트랜잭션이 그 실행을 성공적으로 완료하면 언제나 일관성 있는 데이터베이스 상태로 변환함
• Isolation(독립성): 둘 이상의 트랜잭션이 동시에 병행 실행되는 경우 어느 하나의 트랜잭션 실행중에 다른 트랜잭션의 연산이 끼어들 수 없음
• Durability(영속성): 성공적으로 완료된 트랜잭션의 결과는 시스템이 고장나더라도 영구적으로 반영되어야 함

4. CRUD분석

 

• 생성(Create), 읽기(Read), 갱신(Update), 삭제(Delete)의 앞글자만 모아서 만든 용어
• 데이터베이스 테이블에 변화를 주는 트랜잭션의 CRUD연산에 대해 CRUD매트릭스를 작성하여 분석하는 것

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섹션11. 인덱스 설계

 

1. 인덱스(Index)의 개요

 

• 데이터 레코드를 빠르게 접근하기 위해<키 값, 포인터> 쌍으루 구성되는 데이터 구조
• 인덱스를 통해서 파일의 레코드에 대한 엑세스를 빠르게 수행할 수 있음
• 데이터 정의어(DDL)을 이용하여 사용자가 생성(CREATE), 변경(ALTER), 제거(DROP)할 수 있음

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섹션12. 뷰(View) 설계

 

1.뷰(View)특징

 

• 사용자에게 접근이 허용된 자료만을 제한적으로 보여주기 위해 하나 이상의 기본 테이블로부터 유도된 이름을 가지는 가상 테이블
• 저장장치 내에 물리적으로 존재하지 않지만 사용자에게는 있는것 처럼 간주됨
• 기본 테이블의 기본키를 포함한 속성(열) 집합으로 뷰를 구성해야만 삽입, 삭제, 갱신 연산이 가능함
• 뷰를 정의할 때는 CREATE문, 제거할 때는 DROP문을 사용

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섹션13. 파티션의 설계

 

1. 파티션의 종류

 

• 범위 분할(Range Partitioning): 지정한 열의 값을 기준으로 범위를 지정하여 분할
• 해시 분할(Hash Partitioning)
  
  • 해시 함수를 적용한 결과 값에 따라 데이터를 분할
  • 특정 파티션에 데이터가 집중되는 범위 분할의 단점을 보완한 것으로 데이터를 고르게 분산할 때 유용함
  • 특정 데이터가 어디에 있는지 판단할 수 없음
  • 고객번호, 주민번호 등과 같이 데이터가 고른컬럼에 효과적임
• 조합 분할(Composite Partitioning)
  
  
  • 범위 분할로 분할한 다음 해시 함수를 적용하여 다시 분할하는 방식
  • 범위 분할한 파티션이 너무 커서 관리가 어려울 때 유용
• 목록 분할(List Partitioning): 지정한 열 값에 대한 목록을 만들어 이를 기준으로 분할
• 라운드 로빈 분할(Round Robin Partitioning)
  
  
  • 레코드를 균일하게 분배하는 방식
  • 각 레코드가 순차적으로 분배되며 기본키가 필요 없음

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섹션14. 분산 데이터베이스 설계

 

1. 분산 데이터베이스의 구성요소

 

• 분산 처리기
• 분산 데이터베이스
• 통신 네트워크

2. 분산 데이터베이스의 목표

 

• 위치 투명성(Location Transparency): 액세스하려는 데이터베이스의 실제 위치를 알 필요 없이 단지 데이터베이스의 논리적인 명칭만으로 액세스 할 수 있음
• 중복 투명성(Duplication Transparency): 동일 데이터가 여러 곳에 중복되어 있더라도 사용자는 마치 하나의 데이터만 존재하는 것처럼 사용하고, 시스템은 자동으로 여러 자료에 대한 작업을 수행함
• 병행 투명성(Concurrency Transparency): 분산 데이터베이스와 관련된 다수의 트랜잭션들이 동시에 실현되더라도 그 트랜잭션의 결과는 영향을 받지 않음
• 장애 투명성(Failure Transparency): 트랜잭션, DBMS, 네트워크, 컴퓨터 장애에도 불구하고 트랜잭션을 정확하게 처리함

3. 분산 데이터베이스의 장/단점

장점	단점
시스템 성능이 향상됨 중앙 컴퓨터의 장애가 전체 시스템에 영향을 끼치지 않음 점진적 시스템 용량 확장이 용이함	DBMS가 수행할 기능이 복잡함 데이터 베이스 설계가 어려움 소프트웨어 개발 비용이 증가됨

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섹션15. 데이터베이스보안(암호화)

 

1. 암호화(Encryption)

 

• 데이터를 보낼 때 송신자가 지정한 수신자 이외에는 그 내용을 알 수 없도록 평문을 암호문으로 변환하는 것
• 암호화(Encryption): 암호화 되지 않은 평문을 정보보호를 위해 암호문으로 바꾸는 과정
• 복호화(Decryption): 암호문을 원래의 평문으로 바꾸는 과정

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섹션16. 데이터베이스보안(접근통제)

 

1. 접근통제 기술

 

• 임의 접근통제(DAC; Discretionary Access Control): 데이터에 접근하는 사용자의 신원에 따라 접근 권한을 부여
• 강제 접근통제(MAC; Mandatory Access Control): 주체와 객체의 등급을 비교하여 접근 권한을 부여
• 역할기반 접근통제(RBAC; Role Based Access Control): 사용자의 역할에 따라 접근 권한을 부여하는 방식

2. 벨 라파듈라 모델(Bell-Lapadula Model)

 

• 군대의 보안 레벨처럼 정보의 기밀성에 따라 상하가 구분된 정보를 보호하기 위해 사용됨
• 보안 취급자의 등급을 기준으로 읽기 권한과 쓰기 권한이 제한됨

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섹션17. 데이터베이스 백업

 

1. 데이터베이스 백업

 

• 전산 장비의 장애에 대비하여 데이터베이스에 저장된 데이터를 보호하고 복구하기 위한 작업
• 치명적인 데이터 손실을 막기 위해서는 데이터베이스를 정기적으로 백업해야 함

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섹션18. 스토리지

 

1. DAS(Direct Attached Strorage)

 

• 서버와 저장장치를 전용 케이블로 직접 연결하는 방식
• 초기 구축 비용 및 유지보수 비용이 저렴함
• 확장성 및 유연성이 상대적으로 떨어짐
• 저장 데이터가 적고 공유가 필요 없는 환경에 적합

2. SAN(Storage Area Network)

 

• DAS의 빠른 처리와 NAS의 파일 공유 장접을 혼합한 방식
• 서버와 저장 장치를 연결하는 전용 네트워크를 별도로 구성하는 방식
• 광 채널(FC) 스위치를 이용하여 네트워크를 구성하며 서버나 저장장치를 광케이블로 연결하므로 처리 속도가 빠름