[정보처리기사] 2022년 1회차 (3)데이터베이스 설계

정보처리기사

데이터 모델링 3단계

1. 개념
   • ERD 생성
   • 트랜잭션 모델링
   • 개념 스키마 설계
2. 논리
   • 정규화
   • Transaction Interface 설계
   • 개념 스키마를 평가 및 정제
3. 물리
   • 성능 향상(인덱스, 파티션, 반정규화 등)

 

E-R 다이어그램(ERD) 속성 표기법

 

관계해석 논리 기호

• ∀: 모든
• ∃: 어떤 하나라도
• ∨: or
• ∧: and
• ￢: not

 

용어

• 튜플(Tuple):
  • 릴레이션을 구성하는 각각의 행
  • 속성의 모임
  • 튜플의 수: 카디널리티(Cardinality) 또는 기수
• 속성(Attribute):
  • 데이터베이스를 구성하는 가장 작은 논리적 단위
  • 개체의 특성을 기술
  • 속성의 수를 디그리(Degree) 또는 차수
• 도메인(Domain)
  • 하나의 속성(attribute)이 취할 수 있는 같은 타입의 원자값들의 집합

 

관계 대수식

∏이름(σ학과='교육'(학생))


= SELECT 이름 FROM 학생 WHERE 학과='교육'

 

Transaction

 

집합 연산자

• UNION: 중복을 제거한 합집합
• UNION ALL: 중복을 제거하지 않은 합집합
• INTERSECT: 교집합
• MINUS: 차집합

 

분산 데이터베이스

구성요소

1. 분산 처리기: 자체적으로 처리 능력을 가지며, 지리적으로 분산되어 있는 컴퓨터 시스템
2. 분산 데이터베이스: 지리적으로 분산되어 있는 데이터베이스
3. 통신 네트워크: 분산처리기들을 통신망으로 연결하여 논리적으로 하나의 시스템처럼 작동할 수 있도록 하는 통신 네트워크

투명성

1. 분할 투명성: 하나의 논리적 Relation이 여러 단편으로 분할되어 각 단편의 사본이 여러 site에 저장
2. 위치 투명성: 사용하려는 데이터의 저장 장소 명시 불필요
3. 지역사상 투명성: 각 지역시스템 이름과 무관한 이름 사용 가능
4. 중복 투명성: DB 객체가 여러 site에 중복 되어 있는지 알 필요가 없는 성질
5. 장애 투명성: 장애에 무관한 Transaction의 원자성 유지
6. 병행 투명성: 다수 Transaction 동시 수행 시 결과의 일관성 유지

병행 문제점

1. 비완료 의존성: 한 개의 트랜잭션이 수행과정에서 실패하였을 때, 이 트랜잭션이 회복되기 전에 다른 트랜잭션이 수행 결과를 참조하는 경우
2. 연쇄 복제: 두개의 트랜잭션 중 한 개의 트랜잭션이 성공적으로 일을 수행하였다 하더라도 다른 트랜잭션이 처리하는 과정에서 실패하게 되면 두 개의 트랜잭션 모두가 복귀되는 경우
3. 모순성: 데이터베이스의 일관성을 해치는 경우
4. 갱신분실: 두 개의 트랜잭션이 같은 데이터에 대해서 동시에 갱신 작업을 하면 하나의 갱신 작업이 분실되는 경우

병행 제어

1. 로킹(Locking)
   : 트랜잭션이 어떤 데이터에 접근하고자 할 때 로킹을 수행하며 로킹을 한 트랜잭션만이 로킹을 해제할 수 있음
2. 타임스탬프(Time Stamp)
   : 데이터에 접근하는 시간을 미리 정하여 정해진 시간의 순서대로 데이터에 접근하며 수행
3. 낙관적 병행제어(Optimistic Concurrency Control)
   : 트랜잭션 수행 동안은 어떠한 검사도 하지 않고, 트랜잭션 종료 시에 일괄적으로 검사
4. 다중 버전 병행제어(Multi-version Concurrency Control)
   : 트랜잭션의 데이터 접근 시, 해당 트랜잭션의 타임스탬프와 접근 데이터의 여러 버전의 타임스탬프를 비교하여 현재 실행중인 스케쥴의 직렬 가능성이 보장되는 버전 선택

 

 

 

참고 자료

흥달쌤

ER다이어그램 쉽게 그리는 프로그램?

[DB] 9. 트랜잭션(Transaction) - (1) 특성, ACID, 연산, 상태

[DB] 분산 데이터베이스

분산 데이터베이스와 성능

[데이터베이스] 병행 제어(Concurrency Control)

병행 제어 기법 - 다중 버전 병행 제어(MVCC)