[정보처리기사][요약] 2.데이터 입/출력 구현

DBMS database management system

• 정의 기능 Definition
  CREATE, DROP, ALTER, TRUNCATE
• 조작 기능 Manipulation
  SELECT, INSERT, DELETE, UPDATE 
• 제어 기능 Control
  COMMIT, ROLLBACK, GRANT, REVOKE

 

스키마 Schema

외부 스키마 - 데이터베이스의 논리적 구조 정의

개념 스키마 - 조직 전체의 데이터베이스

내부 스키마 - 물리적 구조

 

데이터베이스 설계 순서

요구 조건 분석 → 개념적 설계 → 논리적 설계 → 물리적 설계 → 구현

요구 조건 분석	요구 조건 명세서 작성
개념적 설계	개념 스키마, 트랜잭션 모델링, E-R 모델
논리적 설계	목표 DBMS에 맞는 논리 스키마 설계, 트랜잭션 인터페이스 설계, mapping
물리적 설계	목표 DBMS에 맞는 물리적 구조의 데이터로 변환
구현	목표 DBMS의 DDL로 데이터 베이스 생성, 트랜잭션 작성

 

데이터 모델

구조 Structure

연산 Operation

제약 조건 Constraint

 

E-R 다이어그램 

기호	기호 이름	의미
□	사각형	개체 Entity 타입
◇	마름모	관계 Relationship 타입
○	타원	속성 Attribute
⊙	이중 타원	다중값 속성
_○	밑줄 타원	기본키 속성
-○<8	복수 타원	복합 속성
□N-◇-M□	관계	관계
-	선, 링크	개체와 속성을 연결

 

릴레이션

릴레이션 스키마 - 속성 - 디그리, 차수

릴레이션 인스턴스 - 튜플 - 카디널리티, 기수

 

도메인

릴레이션 키 종류

• 후보키 Candidate Key
  기본키로 사용할 수 있는 속성들, 유일성, 최소성
• 기본키 Primary Key
  후보키중에 선정 NOT NULL
• 대체키 Alternate Key
  기본키가 아닌 후보키
• 슈퍼키 Super Key
  속성들의 집합, 유일성O, 최소성X
• 외래키 Foreign Key
  다른 릴레이션의 기본키 참조

무결성 Integrity

개체 무결성 - NOT NULL

참조 무결성 - FOREIGN KEY NOT NULL

 

연산자 기호

• 순수 관계 연산자 

Select	σ
Project	π
Join	⋈
Division	÷

 

• 일반 집합 연산자 

합집합 UNION	∪
교집합 INTERSECTION	∩
차집합 DIFFERENCE	-
교차곱 CARTESIAN PRODUCT	×

 

관계대수

정보 검색을 위한 유도 기술

관계해석 Relational Calculus

연산을 표현하는 방법

E.F.Code, Predicate Calculus 술어 해석

 

이상 Anomaly

• 삽입 이상 Insertion Anomaly
  의도와 상관없이 원하지 않는 값들로 인해 삽입 할 수 없게 되는 현상
• 삭제 이상 Deletion Anomaly
  삭제 할 때 의도와 상관없는 값들도 함께 삭제되는 현상
• 갱신 이상 Update Anomaly
  속성 값을 갱신 할 때 일부 튜플의 정보만 갱신되어 정보 불일치성이 생기는 현상

 

함수적 종속 Functional Dependency

• 함수적 종속 
• 완전 함수적 종속 Full
• 부분 함수적 종속 Partial
• 이행적 함수적 종속 Transitive

 

정규화

1NF	도메인이 원자값으로만	여러줄 있는거 분리
2NF	부분 함수적 종속 분리	비슷한 내용 릴레이션 분리
3NF	이행 함수적 종속 분리	거의 다 외부키로 대체
BCNF	모든 결정자가 후보키	짝 맞는 애들 릴레이션으로 분리
4NF	다중 값 종속 제거
5NF	조인 종속성 이용

 

반정규화

통합, 중복, 분리 하여 정규화 원칙 위배

 

중복 테이블 추가

집계 테이블의 추가 - 원복 테이블에 트리거 설정

진행 테이블의 추가 - 이력 관리 등

특정 부분만을 포함 하는 테이블의 추가

 

시스템 카탈로그 System Catalog

시스템 데이터베이스, 데이터 사전

 

트랜잭션 Transaction

• 원자성 Atomicity
  모두 반영되도록 Commit, 전혀 반영되지 않도록 Rollback
• 일관성 Consistency
  실행을 완료하면 언제나 일관성 있는 데이터베이스 상태로 변환
• 독립성 Isolation
  동시 병행실행시 실행중 다른 트랜잭션 연산이 끼어들수 없음
• 영속성 Durability
  완료된 결과는 영구적으로 반영

 

CRUD

CREATE, READ, UPDATE, DELETE

 

Index

<키 값, 포인터>

 

View

CREATE VIEW, DROP VIEW

 

Partition

• 범위 분할 Range Partitioning 
• 해시 분할 Hash Partitioning
• 조합 분할 Composite Partitioning - 범위 + 해시  조합

 

분산 데이터베이스의 목표

위치 투명성 Location Transparency

중복 투명성 Replication Transparency

병행 투명성 Concurrency Transparency

장애 투명성 Failure Transparency

 

RTO/RPO

목표 복구 시간 Recovery Time Objective

목표 복구 시점 Recovery Point Objective

 

접근 통제

• 임의 접근 통제 DAC Discretionary Access Control
  데이터 소유자가 접근통제 권한 지정,제어
• 강제 접근 통제 MAC Mandatory Access Control
  시스템이 접근통제 권한 지정,제어
• 역할기반 접근 통제 RBAC Role Based Access Control
  사용자의 역할에 따라 접근통제 권한 부여

 

서버 저장 장치

• DAS Direct Attached Storage
  직접 연결
• NAS Network Attached Storage
  네트워크를 통해 연결
• SAN Storage Area Network
  DAS의 빠른 처리와 NAS 파일 공유 장점 혼합
  fiber channel

 

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자료구조의 분류

선형구조

• 배열
• 선형 리스트
• 스택
  LIFO, 오버플로, 언더플로
• 큐
• 데크 Deque
  양쪽 삽입/삭제

비선형 구조

• 트리 Tree
  Node, Branch, Degree (가지수), 단말 노드 (마지막), 깊이(레벨)
  
  • Preorder 운행법
    Root→Left→Right
  • Inorder 운행법
    Left→Root→Right
  • Postorder 운행법
    Left→Right→Root
• 그래프
  방향 그래프의 최대 간선수 : n(n-1)
  무방향 그래프의 최대 간선수 : n(n-1)/2

 

연산

• Prefix 기호를 왼쪽으로
• Infix
• Postfix 기호를 오른쪽으로

 

정렬

• 삽입정렬 Insertion Sort O(n²)
  2.1, 3.12, 4.123, 5.1234 비교 해서 자리 바꿔줌
• 선택 정렬 Sclection Sort O(n²)
  최소값을 찾아 n회전 n번째 자리랑 바꿔줌
• 버블 정렬 Bubble Sort O(n²)
  인접한거 끼리 비교 12 23 34 45 비교
• 퀵 정렬 Quick Sort n(n-1)/2
  분할,정복 pivot사용
• 힙 정렬 Heap Sort O(nlog₂n)
  전이진 트리를 힙 트리로 변환
• 2-Way 합병정렬 Merge Sort O(nlog₂n)
  두 파일을 한 파일로 합병