[정보처리기사] 정보시스템~스키마

001 정보 시스템

 

자료와 정보

자료 (Data) : 가공되지 않은 값, 단순한 사실

정보 (Information) : 자료를 가공하여 의사 결정에 도움을 줄 수 있는 형태로 만든 결과물

 

2. 정보 시스템의 정의

Data를 수집하여 저장한 뒤 필요시에 처리해서 의사결정에 유용한 정보를 생성하고 분배하는 수단

목적에 따라 경영 정보, 군사 정보, 인사 행정, 의사 결정 지원시스템 등으로 구분되어 사용

 

3. 자료 처리 시스템

정보 시스템이 사용할 자료를 처리하는 정보 시스템의 서브 시스템.

 

일괄 처리 시스템

일정량의 데이터를 모아서 한 번에 처리하는 시스템

반환 시간 (Turn Around Time)이 늦지만 하나의 작업이 모든 자원을 독점하므로 CPU 유휴시간이 줄어든다.

테이프와 같은 순차 접근 방법을 사용하는 업무에 적합

단위 시간당 처리하는 작업수가 많으므로 시스템 성능은 높다.

트랜잭션 당 처리 비용이 적다.

 

온라인 실시간 처리 시스템

온라인 실시간 처리 시스템은 데이터 발생 즉시 처리하여 결과를 산출

온라인 실시간 처리 시스템은 사용자 중심 처리 방식

처리 시간이 단축되고 처리 비용이 절감

우주선 운행이나 레이더 추적기, 전화 교환 장치 등의 시간에 제한을 두고 수행되어야 하는 작업에 사용

 

분산 처리 시스템

분산 처리 시스템은 지리적으로 분산되어 있는 여러 대의 컴퓨터를 통신 회선으로 연결하여 논리적으로 하나의 시스템을 사용하는 것처럼 운영하는 방식

컴퓨터의 시스템은 고유의 운영체제와 CPU, 메모리를 가지고 있다.

시스템 구축과 운영이 복잡하지만 신뢰성이 높고 확장이 용이

 

데이터웨어하우스 (Data Warehouse)

조직이나 기업체의 중심이 되는 주요 업무 시스템에서 추출되어 새로이 생성된 데이터베이스로서 의사결정지원 시스템을 지원하는 주체적, 통합적, 시간적 데이터의 집합체

 

002 데이터베이스의 개념

 

데이터베이스의 정의

특정 조직의 업무를 수행하는 데 필요한 상호 관련된 데이터들의 모임

통합된 데이터 (Intergrated Data) :자료의 중복을 배제

저장된 데이터 (Stored Data) : 저장 매체에 저장된 자료

운영 데이터 (Operational Data) : 조직의 고유한 업무를 수행하는 데 존재 가치가 확실하고 없어서는 안 될 반드시 필요한 자료

공용 데이터 (Shared Data) : 여러 응용 시스템들이 공동으로 소유하고 유지하는 자료

 

2. 데이터베이스의 특징

실시간 접근성 (Real-Time Accessibility) : 수시적이고 비정형적인 질의(조회)에 대하여 실시간 처리에 의한 응답이 가능해야함

계속적인 변화 (Continuous Evolution) : 동적, 새로운 데이터의 삽입, 삭제, 갱신으로 항상 최신 데이터를 유지해야한다

동시 공용 (Concurrent Sharing) : 서로 다른 목적을 가진 여러 이용자들을 위한 것이므로 다수의 사용자가 동시에 같은 내용의 데이터를 이용할 수 있어야 한다.

내용에 의한 참조 (Content Reference) : 데이터를 참조할 때 데이터 레코드의 주소나 위치에 의해서가 아니라, 사용자가 요구하는 데이터 내용으로 데이터를 찾는다.

 

3. 데이터베이스 시스템

데이터베이스 시스템 정의 : 데이터베이스를 이용하여 자료를 저장하고 관리하여 정보를 얻어내는 데 필요한 컴퓨터 중심의 시스템

데이터베이스의 시스템 구성요소

데이터베이스, 스키마, DBMS(데이터베이스 관리 시스템), 데이터베이스 언어

 

003 DBMS의 기능

 

DBMS (DataBase Management System)의 정의

사용자와 데이터베이스 사이에서 사용자의 요구에 따라 정보를 생성해 주고, 데이터베이스를 관리해주는 소프트웨어

DMBS는 기존의 파일 시스템이 갖는 데이터의 종속성과 중복성의 문제를 해결하기 위해 제안된 시스템으로, 모든 응용 프로그램들이 데이터베이스를 공용할 수 있도록 관리

데이터베이스의 구성, 접근 방법, 유지관리에 대한 모든 책임을 진다.

 

2. DBMS의 발전 배경

과거에는 처리 업무 하나하나마다 데이터 파일을 독립적으로 구성함

이러한 데이터가 다른 업무의 파일에서 중복 저장되어 관리되는 데이터의 중복성과, 응용 프로그램과 데이터 간의 상호 의존 관계에 따른 데이터 종속성을 초래하는 단점이 발생

 

종속성으로 인한 문제점 : 데이터가 저장될 때 데이터 파일이 상호 의존적인 관계에서는 데이터 파일이 보조기억장치에 저장되는 방법이나 저장된 데이터의 접근 방법을 변경할 때 응용 프로그램도 같이 변경되어야한다.

중복성으로 인한 문제점

일관성

보안성

경제성

무결성

 

데이터베이스 도입에서의 데이터 구성

데이터베이스를 이용하는 방식에서는 각 업무 처리에 필요한 자료들의 중복을 최소화하여 한곳에 모아 구성

 

3. DBMS의 필수기능

- 정의(조직)(Definition)기능

모든 저장될 프로그램들이 요구하는 데이터 구조를 지원하기 위해 데이터베이스에 저장될 데이터의 형(Type)과 구조에 대한 정의, 이용 방식, 제약 조건등을 명시하는 기능

데이터와 데이터의 관계를 명확하게 명세할 수 있어야 하며, 원하는 데이터 연산은 무엇이든 명세 가능해야함

조작(Manipulation)기능

데이터 검색, 갱신, 삽입, 삭제 등을 체계적으로 사용자와 데이터베이스의 수단을 제공하는 기능

제어(Control)기능

데이터베이스를 접근하는 갱신, 삽입, 삭제 작업이 정확하게 수행되어 데이터의 무결성이 유지되도록 제어해야함.

보안과 권한을 검사할수 있어야 한다.

여러 사용자가 동시에 데이터에 접근할 때 처리결과가 항상 정확성을 유지하도록 병행 제어(Concurrency Control)를 할 수 있어야한다.

 

4. DBMS의 장,단점

장점

- 데이터의 논리적, 물리적 독립성이 보장

- 데이터 중복을 피해서 기억공간 절약

저장된 공간 공동 이용 가능

데이터 무결성, 일관성 유지

보안 유지

데이터 표준화

데이터 통합 관리

최신 데이터 유지

실시간 처리 가능

 

단점

DB전문가가 부족

전산화 비용 증가

대용량 디스크로의 집중적인 Access로 과부화 발생

파일의 백업과 회복이 어렵다

시스템이 복잡

 

데이터의 독립성

논리적 독립성 : 응용 프로그램과 DB를 독립시킴으로써, 데이터의 논리적 구조를 변경시키더라도 응용프로그램은 변하지 않는다.

물리적 독립성 : 응용 프로그램과 보조기억장치 같은 물리적 장치를 독립시킴으로써, 데이터베이스 시스템의 성능 향상을 위해 새로운 디스크를 도입하더라도 응용 프로그램에는 영향을 주지 않고 DB의 물리적 구조만을 변경

 

004 스키마 (Schema)

 

스키마의 정의

스키마는 데이터베이스의 구조와 제약 조건에 관한 전반적인 명세(Specification)를 기술(Description)한 메타데이터(Meta-Data)의 집합.

개체, 속성, 관계 및 데이터 조작 시 데이터 값들이 갖는 제약 조건 등에 관해 전반적으로 정의

스키마는 사용자의 관점에 따라 외부, 개념, 내부 스키마로 나누어진다.

 

2. 스키마의 특징

스키마는 데이터 사전에 저장되며 다른 이름으로 메타데이터라고도 한다.

스키마는 현실 세계의 특정한 한 부분의 표현으로서 특정 데이터 모델을 이용해서 만들어진다.

스키마는 시간에 따라 불변인 특성을 갖는다.

스키마는 데이터의 구조적 특성을 의미하며, 인스턴스에 의해 규정

 

3. 스키마의 3계층

외부 스키마(External Schema) = 서브 스키마 = 사용자 뷰(View)

사용자나 응용 프로그래머가 각 개인의 입장에서 필요로 하는 DB의 논리적 구조를 정의한 것

전체 데이터베이스의 한 논리적인 부분으로 볼 수 있으므로 서브 스키마라고도 한다.

하나의 DB시스템에는 여러 개의 외부 스키마가 존재할 수 있으며 하나의 외부 스키마를 여러 개의 응용 프로그램이나 사용자가 공용할 수도 있다.

같은 DB에 대해서도 서로 다른 관점을 정의할 수 있도록 허용

일반 사용자는 질의어(SQL)를 이용하여 DB를 쉽게 사용 가능

응용 프로그래머는 COBOL, C등의 언어를 사용하여 DB에 접근

 

개념스키마(Conceptual Schema) = 전체적인 뷰(View)

DB의 전체적인 논리적 구조로서, 모든 응용 프로그램이나 사용자들이 필요로 하는 데이터를 종합한 조직 전체의 DB로 하나만 존재

개체 간의 관계와 제약 조건을 나타내고 DB의 접근 권한, 보안 및 무결성 규칙에 관한 명세를 정의

DB에 저장되는 데이터의 형태를 나타내는 것으로 단순히 스키마라고 하면 개념 스키마를 의미

기관이나 조직체의 관점에서 DB를 정의한 것

DB관리자(DBA)에 의해 구성

 

내부 스키마(Internal Schema) = 저장 스키마(Storage Schema)

물리적 저장장치의 입장에서 본 DB구조로 물리적인 저장장치와 밀접한 계층

실제로 DB에 저장될 레코드의 물리적인 구조를 정의하고 저장 데이터 항목의 표현 방법, 내부 레코드의 물리적 순서등을 나타낸다.

시스템 프로그래머나 시스템 설계자가 보는 관점의 스키마