정보처리 기능사 - 데이터베이스의 개념

1. 데이터베이스(Database)란?

데이터베이스는 여러 사용자가 공유하여 사용할 수 있도록 체계적으로 저장한 데이터의 집합이다.

• 예를 들어, 은행의 고객 정보, 학교의 학생 성적 관리 시스템 등이 데이터베이스를 활용한다.
• 데이터베이스는 중복을 최소화하고 데이터의 일관성을 유지하는 것이 핵심이다.

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2. 데이터베이스의 특징

• 실시간 접근성: 사용자는 필요할 때 즉시 데이터를 검색할 수 있음.
• 동시 공유: 여러 사용자가 동시에 데이터를 사용할 수 있음.
• 데이터 독립성: 프로그램과 데이터가 분리되어 있어 수정이 용이함.
• 무결성(Integrity): 데이터의 정확성과 일관성을 유지함.
• 보안(Security): 허가된 사용자만 접근할 수 있도록 보호됨.

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3. 데이터 모델 (Data Model)

데이터를 논리적으로 표현하는 방법으로, 데이터 간의 관계를 정의하는 방식이다.
대표적인 데이터 모델에는 다음과 같은 것이 있다.

① 계층형 데이터 모델

• 트리 구조(부모-자식 관계)로 데이터를 저장.
• 한 부모가 여러 자식을 가질 수 있지만, 한 자식은 하나의 부모만 가짐.
• 예: 조직도, 파일 시스템.

② 네트워크형 데이터 모델

• 그래프 구조를 이용하여 데이터 간의 복잡한 관계를 표현.
• 한 자식이 여러 부모를 가질 수 있음.
• 예: 항공 예약 시스템.

③ 관계형 데이터 모델 (RDB, Relational Database)

• 데이터를 테이블(표) 형태로 저장하고, 테이블 간 관계를 설정.
• 키(Key)와 관계(Relationship)를 이용해 데이터를 관리.
• 대표적인 DBMS: MySQL, Oracle, MS SQL Server 등.

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4. 데이터베이스 관리 시스템(DBMS)

DBMS(Database Management System)는 데이터베이스를 관리하는 소프트웨어다.

• 데이터를 저장, 검색, 수정, 삭제하는 기능을 제공.
• 대표적인 DBMS
  • 오픈소스: MySQL, PostgreSQL
  • 상용 DBMS: Oracle, Microsoft SQL Server

DBMS의 주요 기능

• 데이터 정의 기능 (DDL, Data Definition Language)
  • 테이블 생성 및 삭제
  • 예: CREATE TABLE, DROP TABLE
• 데이터 조작 기능 (DML, Data Manipulation Language)
  • 데이터를 삽입, 수정, 삭제
  • 예: INSERT, UPDATE, DELETE
• 데이터 제어 기능 (DCL, Data Control Language)
  • 데이터의 보안 및 권한 부여
  • 예: GRANT, REVOKE

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5. 키(Key)와 무결성(Integrity)

데이터베이스에서 키는 레코드를 식별하는 역할을 한다.

① 기본 키(Primary Key)

• 테이블에서 각 행을 유일하게 식별하는 키.
• 중복될 수 없고, NULL 값을 가질 수 없음.

② 외래 키(Foreign Key)

• 다른 테이블의 기본 키를 참조하는 키.
• 두 테이블 간 관계를 설정하는 데 사용됨.

③ 무결성(Integrity)

데이터의 정확성과 일관성을 유지하기 위한 제약 조건.

• 개체 무결성: 기본 키는 NULL이 될 수 없음.
• 참조 무결성: 외래 키는 참조하는 기본 키 값이 존재해야 함.
• 도메인 무결성: 컬럼 값이 허용된 범위 내에 있어야 함.

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6. 정규화(Normalization)

데이터의 중복을 줄이고, 효율적으로 저장하기 위한 과정.

• 제1정규형(1NF): 테이블의 각 열이 원자값(더 이상 나눌 수 없는 값)을 가져야 함.
• 제2정규형(2NF): 부분 함수적 종속 제거 (기본 키의 일부에 종속된 속성 제거).
• 제3정규형(3NF): 이행적 종속 제거 (기본 키가 아닌 컬럼이 다른 컬럼에 종속되는 경우 제거).

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7. 트랜잭션(Transaction)과 트랜잭션 특성(ACID)

트랜잭션(Transaction)은 데이터베이스에서 하나의 논리적인 작업 단위를 의미한다.

ACID 특성

• 원자성(Atomicity): 트랜잭션이 모두 실행되거나 모두 실행되지 않아야 함.
• 일관성(Consistency): 트랜잭션 실행 후에도 데이터의 무결성이 유지됨.
• 고립성(Isolation): 트랜잭션 실행 중에는 다른 트랜잭션이 간섭할 수 없음.
• 지속성(Durability): 트랜잭션이 완료되면 결과가 영구적으로 저장됨.

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8. 데이터베이스 용어 정리

용어	설명
테이블(Table)	데이터를 저장하는 표 형태의 구조
필드(Field)	테이블의 열(속성, 컬럼)
레코드(Record)	테이블의 행(튜플)
SQL	데이터베이스를 조작하는 언어
인덱스(Index)	검색 속도를 빠르게 하기 위한 데이터 구조
뷰(View)	가상의 테이블, 특정 데이터를 조회하는 용도로 사용

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정보처리기능사 시험에서는 SQL 문법, 정규화 개념, 무결성, 데이터 모델 등 기본적인 데이터베이스 개념을 잘 이해하는 것이 중요하다.