초보개발자의 발버둥

1. 분산 데이터베이스

- 논리적으로는 같은 시스템에 속하지만 물리적으로는 컴퓨터 네트워크를 통해 분산되어 있는 DB

1) 분산 데이터베이스 시스템의 구성 요소

- 분산 처리기 : 자체적으로 처리 능력을 가지며 지리적으로 분산되어 있는 컴퓨터 시스템

- 분산 데이터베이스 : 지리적으로 분산되어 있는 데이터 베이스. 해당 지역의 특성에 맞게 DB 구현됨

- 통신 네트워크 : 분산 처리기들을 통신망으로 연결, 논리적으로 하나의 시스템처럼 작동할 수 있도록 하는 네트워크

2) 분산 데이터베이스의 목표

- 위치 투명성 : 접근하려는 데이터베이스의 실제 위치 알 필요 없이 단지 데이터베이스의 논리적 명칭만으로 접근 가능

- 중복 투명성 : 동일한 데이터가 여러 곳에 중복되어 있더라도 사용자는 마치 하나의 데이터만 존재하는 것처럼 사용. 

  시스템은 자동으로 여러 데이터에 대한 작업 수행

- 병행 투명성 : 다수의 트랜잭션들이 동시에 실행되더라도 그 트랜잭션의 수행 결과는 서로 영향 받지 않음

- 장애 투명성 : 트랜잭션, DBMS, 네트워크, 컴퓨터 장애에도 불구하고 트랜잭션은 정확하게 수행됨

2. 멀티미디어 데이터베이스

- 텍스트, 그래픽, 정지 화상, 동영상, 음성 등이 복합적으로 구성된 데이터베이스

1) 멀티미디어 데이터베이스의 특성

- 데이터가 일반적으로 대용량

- 검색 대상의 내용이 데이터의 중간에 있을 수 있으므로 미디어별로 별도의 검색 방법이 필요

- 비정형 데이터이므로 데이터 구조가 복잡하고 관계를 구성하기 어려움

2) 멀티미디어 데이터베이스 구축 방법

3. 주기억장치 데이터베이스

- 데이터베이스 전체를 주기억장치에 상주시킨 후 데이터베이스 연산을 수행하는 시스템.

- 디스크 입출력이 발생하지 않음

1) 주기억장치 데이터베이스의 특성

- 디스크 입출력이 줄어들어 빠른 연산 가능

- 시스템에 문제 발생 시 복구하는 회복작업 구현이 어려움

- 주기억장치 구입비용이 많이 듬

4. 데이터 웨어하우스

- 급증하는 다량의 데이터를 효과적으로 분석하여 정보화 -> 여러 계층의 사용자들이 효율적으로 사용할 수 있도록

한 데이터 베이스

- 전사적 데이터 통합을 통한 정보의 효율적 분석이 필요, 신속 정확한 의사결정으로 경쟁력 확보하기 위한 의사결정

용 데이터베이스

- 다양한 원본데이터베이스로부터 정제되어 추출된 데이터만을 저장하고 필요한 인덱스를 생성

이후 데이터의 다차원 분석 도구로 데이터 웨어하우스를 분석해 효율적 의사결정에 필요한 자료 얻음

5. 데이터마트

- 전사적으로 구축된 데이터 웨어하우스로부터 특정 주제나 부서 중심으로 구축된 소규모 단일 주제의 데이터 웨어하우스

- 부서별, 업무 기능별로 구축되는 데이터 웨어하우스로서 일반적으로 한 기업 내 복수개의 데이터 마트 존재

- 전사적 통합성을 염두에 두고 데이터마트가 데이터 웨어하우스보다 먼저 구축될 수 있음

1) 데이터 마트의 특징

- 전사적 데이터 웨어하우스의 데이터를 분석 요건에 적합한 구조로 재구성함

- 추세, 패턴 분석 및 데이터 접근이 용이한 요약 데이터로 구성, 필요시 일부 상세 데이터 포함

- 분석에 필요한 이력 데이터만을 포함하는 제한된 규모의 데이터

- 다양한 질의나 요구를 충족하는 유연성과 접근성이 뛰어난 다차원구조의 데이터

6. 데이터 마이닝

- 데이터 웨어하우스에 저장된 데이터 집합에서 사용자의 요구에 따라 유용하고 가능성 있는 정보를 발견하기 위한 기법

7. OLAP

- 다차원으로 이루어진 데이터로부터 통계적인 요약 정보를 분석하여 의사결정에 활용하는 방식

- 데이터 웨어하우스 / 데이터 마트 같은 시스템과 상호 연관됨

- 데이터 웨어하우스 : 데이터를 저장하고 관리

   OLAP : 데이터 웨어하우스의 데이터를 전략적인 정보로 변환

- 중간 매개체가 없이 이용자들이 직접 컴퓨터를 이용하여 데이터에 접근하는 데 있어 필수적인 시스템

1) OLAP 연산

- Roll-up : 분석할 항목에 대해 한 차원 계층 구조를 따라 단계적으로 상세 데이터 -> 요약 데이터 로 접근

- Drill-down : 분석할 항목에 대해 한 차원 계층 구조를 따라 단계적으로 요약 데이터 -> 상세 데이터 로 접근

- Drill-through : 데이터 웨어하우스나 OLTP에 존재하는 상세 데이터에 접근하는 기능

- Drill-across : 다른 데이터 큐브의 데이터에 접근하는 기능

- Pivoting : 보고서의 행, 열, 페이지 차원을 바꾸어 볼 수 있는 기능

- Slicing : 다차원 데이터 항목들을 다양한 각도에서 조회하고 자유롭게 비교하는 기능

- Dicing : Slicing을 더 세분화하는 기능

2) OLAP 종류

- ROLAP : 관계형 데이터베이스와 관계형 질의어 사용 -> 다차원 데이터를 저장하고 분석

- MOLAP : 특수한 구조의 다차원 데이터베이스 사용, 큐브 캐시라고 하는 주기억장치 속에 데이터 큐브를 보관

* 데이터 큐브 : 특정 목적의 OLAP에서 사용하기 위한 큐브 형태의 다차원 논리적 구조

- HOLAP : ROLAP + MOLAP

   빠른 데이터 검색이 필요한 경우에는 요약을 메모리에 저장. 기본 데이터나 다른 요약들은 관계형 DB에 저장

8. OLTP

- 온라인 업무 처리 형태의 하나

- 네트워크상의 여러 이용자가 실시간으로 데이터베이스의 데이터를 갱신하거나 검색하는 등의 단위 작업을 처리하는 방식

- 단위 작업 : 트랜잭션 / 데이터 무결성!

- 빠른 응답 시간 요구, 개개의 레코드를 효율적으로 조회하고 수정할 수 있도록 정규화 되어 있음

9. ODBC

- 프로그램과 데이터베이스의 종류에 상관없이 자유롭게 데이터베이스에 접근하여 사용할 수 있도록 Microsoft사가 만든 응용프로그램의 표준 

  인터페이스(API)

- 데이터베이스에 따른 차이는 ODBC 드라이버에 흡수

  -> 사용자는 DB종류 의식 않고 ODBC 기준에 맞게 응용프로그램을 작성하면 됨

- 데이터베이스를 교체하더라도 응용프로그램은 그대로 사용 가능 -> 비용 절감

1) ODBC의 구조

1. 병행제어의 개념

- 다중 프로그램의 이점으 활용하여 동시에 여러 개의 트랜잭션을 병행 수행할 때 실행되는 트랜잭션들이 데이터베이스의 일관성을 파괴하지 않도록 

  트랜잭션 간의 상호 작용을 제어하는 기술

- 여러 개의 트랜잭션들이 동시에 인터리빙(번갈아가며 조금씩 자신의 일 처리)하게 실행되는 것

2. 병행제어의 목적

3. 병행제어의 필요성

4. 잠금

- 주요 데이터의 엑세스를 상호 배타적으로 하는 것

- 하나의 트랜잭션에 사용되는 데이터를 다른 트랜잭션이 접근하지 못하게 하는 것

- 트랜잭션들은 어떤 데이터를 접근하기 전에 잠금을 요청하여 잠금을 허락받아야 함

- 갱신 시 규칙 : 잠금 -> 실행 -> 해제

1) 잠금 단위

2) 접근성 허용 행렬

공유 잠금 : 트랜잭션 T1이 데이터 X에 대하여 공유 잠금을 걸면 T2는 X에 대해 읽기만 가능(기록 불가)

배타 잠금 : 트랜잭션 T1이 데이터 X에 대하여 배타 잠금을 걸면 T2는 X에 대해 읽기 기록 모두 불가

3) 교착 상태 (DEAD LOCK)

- 어떤 한 트랜잭션이 사용하기 위해 잠가 놓은 자원을 사용하기 위래 기다리므로 모든 트랜잭션들이 실행을 전혀 진전시키지 못하고 무한정 기다리고 

  있는 상태

- 교착 상태 해결을 위해선 작업 완료 후에는 UNLOCK을 해줘야 함

5. 병행제어 기법의 종류

1) 2-단계 잠금 규약 기법

- 트랜잭션 스케줄의 직렬성 보장하는 대표적인 잠금 기법

- 모든 트랜잭션들이 잠금과 잠금 해제를 확장 -> 축소 2단계로 수행

  - 확장 단계 : 잠금만 수행 가능 / 잠금 해제는 불가능한 단계

  - 축소 단계 : 잠금 해제만 수행 가능 / 잠금은 불가능한 단계

- 스케줄의 직렬성을 보장한다는 장점은 있지만, 교착 상태 예방은 불가능

* 트랜잭션 스케줄

- 트랜잭션의 연산들이 인터리빙하게 실행되는 것이 허용될 때 트랜잭션들의 개개 연산들이 실행되는 순서

- 직렬 스케줄 : 서로 다른 트랜잭션들의 연산 사이에 인터리빙이 없는 스케줄

- 병행 스케줄 : 서로 다른 트랜잭션들의 연산 사이에 인터리빙이 있는 스케줄

2) 타임 스탬프 순서 기법

- 타임 스탬프 : 시스템이 각 트랜잭션을 실행할 때 부여하는 값

   트랜잭션이 시스템안에 들어오면 그 때의 시스템 시간 값

- 트랜잭션들을 인터리빙 실행 결과 = 시간 스탬프 순서대로 트랜잭션 실행하는 직렬 스케줄 실행 결과 항상 동일하다는 것을 보장

- 직렬성 순서를 결정하기 위해 트랜잭션 간의 실행 순서를 미리 결정하는 가장 보편적인 기법

- 읽거나 변경할 데이터에 대해 트랜잭션 실행하기 전에 타임스탬프 부여

    -> 타임 스탬프 순서에 따라 트랜잭션 작업을 수행하도록 함

- 교착 상태 발생하지 않음

1] 트랜잭션

1. 트랜잭션의 정의

- 데이터베이스에서 하나의 논리적 기능을 수행하기 위한 일련의 연산집합으로서의 작업 단위

- DBMS에서 회복 및 병행 수행 시 처리되는 작업의 논리적 단위

* COMMIT & ROLLBACK

- COMMIT : 트랜잭션이 정상적으로 종료될 경우 수행

- 내용을 변경한 트랜잭션이 완료되면 그 트랜잭션에 의해 데이터베이스는 새롭게 일관된 상태로 변경

   -> 이 상태는 시스템에 오류가 발생하더라도 취소되지 않음

- ROLLBACK : 트랜잭션이 비정상적으로 종료될 경우 수행

  해당 트랜잭션은 받았던 자원과 잠금을 모두 반환, 재시작되든지 폐기됨

2. 트랜잭션의 특성

- 데이터 무결성 보장!

1) 원자성 : 트랜잭션의 연산은 데이터베이스에 모두 반영되든지 아니면 전혀 반영되지 않아야 함

- 명령어는 반드시 완벽히 수행되며, 어느 하나라도 오류 발생하면 그 트랜잭션은 모두 취소

2) 일관성 : 트랜잭션 수행이 성공적으로 완료되면 언제나 일관성 있는 데이터베이스 상태로 변환

- 시스템이 가지고 있는 고정 요소는 트랜잭션 수행 전과 수행 완료 후의 상태가 같아야 함

- 동시에 실행되는 트랜잭션이 없는 고립 상태에서의 트랜잭션 수행은 데이터베이스 일관성을 유지해야 함

3) 독립성 : 한 트랜잭션이 데이터를 갱신하는 동안 이 트랜잭션이 완료되기 전에는 갱신중인 데이터를 다른 트랜잭션들이 접근하지 못하도록 해야 함

- 여러 트랜잭션들이 동시에 수행되어도 그 결과는 순차적으로 실행된 결과와 같아야 함

- 여러 트랜잭션들이 동시에 실행되더라도 DBMS는 트랜잭션이 서로 실행과 완료가 순차적으로 되도록 보장해야 함

4) 영속성 : 트랜잭션 실행이 성공적으로 완료된 후에는 시스템에 오류가 발생하더라도 트랜잭션에 의해 변경된 내용은 계속 보존되어야 함

- 성공적으로 완료된 트랜잭션의 결과는 영구적으로 반영되어야 함

2] 회복

1. 장애의 유형

- 실행 장애 : 사용자의 실수, 무결성 규정 위반 등으로 실의 실행이 실패하는 현상

- 트랜잭션 장애 : 트랜잭션 내부에서 입력 데이터 오류, 불명확한 데이터. 시스템 자원 요구의 과다 등 비정상적인 상황으로 인하여 트랜잭션 실행이 중지되는 현상

- 시스템 장애 : 하드웨어 오동작, 정전, 소프트웨어 오류. 교착상태 등에 의해 실행중인 모든 트랜잭션들이 실행 계속 할 수 없는 현상

- 미디어 장애 : 저장 장치인 디스크 블록의 손상이나 디스크 헤드 충돌 등에 의해 데이터베이스 일부 또는 전부가 물리적으로 손상되는 현상

2. 회복기법

1) 연기 갱신 기법

- 트랜잭션이 성공적으로 종료될 때까지 데이터베이스에 대한 실질적인 갱신을 연기

- 트랜잭션이 실행되는 동안 변경된 내용은 로그에 보관됨

  회복작업 수행할 경우. redo 작업만 수행

2) 즉각 갱신 기법

- 트랜잭션이 데이터를 변경하면 트랜잭션이 부분 완료되기 전이라도 즉시 실제 데이터베이스에 반영하는 기법

- 변경된 모든 내용들은 로그에 보관

- 회복 작업 수행할 경우 redo undo 모두 수행

3) 그림자페이지 기법

- 갱신 이전의 데이터베이스를 일정 크기의 페이지 단위로 구성하여 각 페이지마다 복사본인 그림자 페이지로 별도 보관해두고 실제 페이지를 대상으로 

  트랜잭션에 대한 변경작읍을 수행하는 것

- rollback 시 그림자 페이지를 변경된 이후의 실제 페이지 부분에 대체하여 회복

4) 검사점 기법

- redo와 undo 수행하기 위해 로그 전체를 조사해야 하는 경우를 피하기 위한 기법

- 주기적으로 검사점을 로그에 보관

- 로그 내에서 가장 최근의 검사점으로부터 회복 작업을 수행 -> 회복시간 단축

5) 미디어 회복 기법

- 데이터베이스 내용을 주기적으로 안전한 저장 장치에 덤프해 둠

3. 회복관리기

- 로그. 메모리덤프 등을 이용하여 회복기능 수행하는 DBMS의 핵심 구성요소.

- undo : 취소 / redo : 재작업

1] 함수적 종속

1. 함수적 종속

- 데이터의 의미를 표현, 현실 세계를 표현하는 제약 조건이 되는 동시에 데이터베이스에서 항상 유지되어야 할 조건

- 어느 속성에 대응하는 다른 속성의 값이 오직 하나만 존재할 때 그 속성이 기본키가 되는 것

학번 400 이 a과목 b과목 듣는건 학번 하나에 과목 속성이 두 개가 되는거니 이건 함수 종속적이지 않음

2. 함수적 종속 다이어그램

- 한 테이블에 존재하는 속성들 간의 복잡한 함수적 종속 관계를 그림으로 표현

- 완전 함수적 종속 : 속성 Y가 다른 속성집합 X 전체에 대해 함수적 종속이면서, X의 진부분집합 Z(X의 부분집합

중 X 자신이 아닌 부분집합)에 함수적 종속이 아닐 때 Y는 X 에 완전 함수적 종속

- 부분 함수적 종속 : 속성 Y가 다른 속성집합 X 전체에 대해 함수적 종속이면서, X의 진부분집합 Z(X의 부분집합

중 X 자신이 아닌 부분집합)에 함수적 종속일 때 Y는 X 에 부분 함수적 종속

- 즉, 기본키 모두에 함수적 종속일 때 완전 함수적 종속이고, 기본키가 복합키일 때 복합 속성 중 하나만 함수적

종석이면 부분 함수적 종속이다 이거지.

2] 정규화

- 테이블의 속성들이 상호 종속적인 관계를 갖는 특성을 이용하여 테이블을 무손실 분해하는 과정

- 가능한 한 중복을 제거 -> 이상 발생 가능성을 줄이는 것

* 무손실 분해

- 테이블 R의 프로젝션(특정 테이블에서 일부 속성들만 추출하여 만든 테이블)인 R1, R2RK NATURAL JOIN을 통해 원래의 테이블 R로 정보 손실 없이 

  복귀가 되는 경우

* 이행적 함수 종속

- A→B 이고 B→C일 때 A→C 만족하는 관계

* 다중 값 종속 (다치 종속)

- 복합 속성(A, C)에 대응하는 B 값의 집합이 A값에만 종속 / C 값에는 무관

   B는 A에 다중 값 종속 / A ->> B

* 조인 종속

- 테이블 R이 자신의 프로젝션을 모두 조인한 결과와 동일한 경우 테이블 R은 조인종속 JD(프로젝션)을 만족한다고 함

1] 내장 SQL

 1. 커서 (Cursor)

- 내장 SQL문의 실행 결과로 반환된 복수 개의 튜플들을 접근할 수 있도록 해주는 개념

- 질의 실행 결과로 반환된 테이블의 튜플들을 순서대로 가리키는 튜플에 대한 포인터.

- 한번에 하나씩 튜플들을 처리할 수 있음

* 커서 관련 명령어

2] 스토어드 내장 프로시저

1. 스토어드 프로시저(Stored Procedure)

- 프로시저 : 특정한 작업을 수행하는 SQL문을 논리적으로 그룹화한 것. 그 자체만으로도 완전한 프로그램의 축소판.

- 스토어드 프로시저 : 연속된 SQL문을 하나로 모아 SQL서버에 미리 컴파일해서 저장해 놓은 것. 호출문을 통하여 일괄 작업 수행에 적합.

2. 생성, 제거, 실행

3] 이상

1. 이상의 개념

- 테이블에서 일부 속성들의 종속으로 인해 데이터의 중복이 발생

-> 이 중복으로 인해 테이블 조작 시 문제가 발생하는 현상

2. 이상의 종류

13. DCL (data Control Language)

1) GRANT

- 데이터베이스 사용자에게 권한을 부여(권한이 있어야 연결, 입력, 수정, 삭제, 조회 가능)

* privileges 권한

* WITH GRANT OPTION

2) REVOKE

- 사용자에게 부여된 권한 회수

REVOKE privileges ON Object FROM user;

14.  TCL

* 트랜잭션 : 데이터베이스의 작업을 처리하는 작업단위(연산단위)

* 트랜잭션의 특성

1) COMMIT

- 변경할 데이터를 데이터베이스에 반영

- 변경 전 이전 데이터는 잃어버림

* AUTO COMMIT 

- SQL*PLUS 프로그램을 정상적으로 종료하는 경우 자동 COMMIT 됨

- DDL 및 DCL을 사용하는 경우 자동 COMMIT 됨(DML은 안된다!)

- "set autocommit on;"을 SQL*PLUS에서 실행하면 자동 COMMIT 됨

* SQL SERVER사용시 commit 방법

① 기본 AUTO COMMIT 

② 암시적 트랜잭션

- 시작은 DBMS가 처리, 끝은 사용자가 COMMIT 처리 (ORACLE과 같음)

③ 명시적 트랜잭션

- 시작 끝 모두 사용자가 지정

- BEGIN TRANSATION ~ DML ~ COMMIT TRANSACTION (BEGIN TRAN ~ COMMIT 가능)

- BEGIN TRANSATION ~ DML ~ ROLLBACK TRANSACTION (BEGIN TRAN ~ ROLLBACK 가능)

2) ROLLBACK

- ROLLBACK 실행하면 데이터에 대한 변경 사용을 모두 취소하고 트랜잭션 종료

- 이전 COMMIT 한 곳 까지 복구

- ROLLBACK 실행하면 LOCK이 해제되고 다른 사용자돠 데이터베이스 행을 조작할 수 있음

- SQL SERVER 은 기본 AUTO COMMIT이므로 ROLLBACK 시 명시적 트랜잭션으로 전언해야 함

3) SAVEPOINT(저장점)

- 트랜잭션을 작게 분할하여 관리하는 것. 지정된 위치까지만 트랜잭션을 ROLLBACK 할 수 있음

- SAVEPOINT <SAVEPOINT명> 실행

- 한 번 세이브 포인트로 롤백 시 그 미래에 있던 세이브 포인트는 사라짐 -> 그 곳으로 롤백 불가능

* SQL SERVER

- SAVE TRANSACTION SAP1; (SAVE TRAN SVP2) : 세이브 포인트 1 만듬

- ROLLBACK TRANSACTION SVP1; (ROLLBACK TRAN SVP2) :  세이브 포인트 1로 롤백