데이터베이스의 개념 - 스키마

1. 스키마의 정의

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

 - 스키마는 데이터베이스를 구성하는 데이터 개체(Entity)*, 속성(Attribute)*, 관계(Relationship)* 및 데이터 조작 시 데이터 값들이 갖는 제약 조건 등에 관해 전반적으로 정의한다.

 - 스키마는 사용자의 관점에 다라 외부 스키마, 개념 스키마, 내부 스키마로 나누어진다.

사용자 <--> 외부스키마 <-[응용 인터페이스]->개념 스키마 <-[저장 인터페이스]-> 내부 스키마 <-[장치 인터페이스]-> 저장 데이터베이스

2. 스키마의 특징

 - 스키마는 데이터 사전(Data Dictionary)*에 저장되며, 다른 이름으로 메타데이터(Meta-Data)라고도 한다.

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

 - 스키마는 시간에 따라 불변인 특성을 갖는다.

 - 스키마는 데이터의 구조적 특성을 의미하며, 인스턴스*에 의해 규정된다.

3. 스키마의 3계층

 데이터베이스 관리 시스템은 외부적 스키마에 따라 명시된 사용자의 요구를 개념적 스키마에 적합한 형태로 변경하고 이를 다시 내부적 스키마에 적합한 형태로 변환한다.

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

 - 외부 스키마는 사용자나 응용 프로그래머가 각 개인의 입장에서 필요로 하는 데이터베이스의 논리적 구조를 정의하는 것이다.

 - 외부 스키마는 전체 데이터베이스의 한 논리적인 부분으로 볼 수 있으므로 서브 스키마(Sub Schema)라고도 한다.

 - 하나의 데이터베이스 시스템에는 여러 개의 외부 스키마가 존재할 수 있으며, 하나의 외부 스키마를 여러 개의 응용 프로그램이나 사용자가 공용할 수도 있다.

 - 같은 데이터베이스에 대해서도 서로 다른 관점을 정의할 수 있도록 허용한다.

 - 일반 사용자는 질의어(SQL)를 이용하여 DB를 쉽게 사용할 수 있다.

 - 응용 프로그래머는 COBOL, C 등의 언어를 사용하여 DB에 접근한다.

 2) 개념 스키마(Conceptual Schema) = 전체적인 뷰(View)

 - 개념 스키마는 데이터베이스의 전체적인 논리적 구조로서, 모든 응용 프로그램이나 사용자들이 필요로 하는 데이터를 종합한 전체의 데이터베이스로 하나만 존재한다.

 - 개념 스키마는 개체 간의 관계와 제약 조건을 나타내고 데이터베이스의 접근 권한, 보안 및 무결성 규칙에 관한 명세를 정의한다.

 - 데이터베이스 파일에 저장되는 데이터의 형태를 나타내는 것으로, 단순히 스키마(Schema)라고 하면 개념 스키마를 의미한다.

 - 기관이나 조직체의 관점에서 데이터베이스를 정의한 것이다.

 - 데이터베이스 관리자(DBA)에 의해서 구성된다.

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

 - 내부 스키마는 물리적 저장장치의 입장에서 본 데이터베이스 구조로, 물리적인 저장장치와 밀접한 계층이다.

 - 내부 스키마는 실제로 데이터베이스에 저장될 레코드의 물리적인 구조를 정의하고, 저장 데이터 항목의 표현 방법, 내부 레코드의 물리적 순서 등을 나타낸다.

 - 시스템 프로그래머나 시스템 설계자가 보는 관점의 스키마이다.

*데이터베이스의 구성 요소

 - 개체 : 파일 처리 방식의 파일에서 레코드

 - 속성 : 파일 처리 방식의 파일에서 필드(항목)에 해당되는 것으로 개체의 성질을 나타냄

 - 관계 : 개체와 개체 또는 개체와 속성 간의 관계

*데이터 사전(Data Dictionary)

 - 데이터 사전은 데이터베이스에 저장되어 있는 모든 데이터 개체들에 대한 정보를 유지, 관리 하는 시스템으로, 시스템 카탈로그라고도 합니다.

 - 데이터 사전에는 '데이터에 관한 데이터(Data About Data)'가 저장되어 있다고 하여 데이터 사전을 메타 데이터라고도 합니다. '데이터에 관한 데이터', 즉 스키마가 일종의 메타 데이터가 되는 것입니다.

*인스턴스(Instance)

 데이터 개체를 구성하고 있는 속성들에 데이터 타입이 정의되어 구체적인 데이터 값을 갖고 있는 것을 말합니다.

학번: 숫자 4자리	이름: 문자 3자리	학과: 문자 4자리	충생년도: 숫자 2자리
1001	김기언	무역학과	78

 * 스키마(Schema)

 실세계에 존재하는 데이터들을 어떤 형식, 구조, 배치로 화면을 통해 사용자에게 보여줄 것인가?(외부 스키마). 디스크에는 어떤 구조로 저장할 것인가?(내부 스키마), 데이터베이스에 실제로 '어떤' 데이터가 저장되었으며 데이터 간의 관계는 어떻게 되는가?(개념 스키마)를 정한 것을 스키마라고 합니다.