004. 스키마(Schema)

스키마(Schema)

1. 스키마의 정의

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

- 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 따라 외부 스키마, 개념 스키마, 내부 스키마로 나누어진다.

* 데이터베이스의 구성 요소

- 개체(Entity) : 파일 처리 방식의 파일에서 레코드

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

- 관계(Relationship) : 개체와 개체 또는 개체와 속성 간의 관계

2. 스키마의 특징

- 스키마는 데이터 사전(Data Dictionary)에 저장되며, 다른 이름으로 메타 데이터(Meta-Data)라고도 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 규정된다.

* 데이터 사전(Data Dictionary)

- 데이터베이스에 저장되어 있는 모든 데이터 개체들에 대한 정보를 유지·관리하는 시스템으로, 시스템 카탈로그라고도 한다.

- 데이터 사전에는 '데이터에 관한 데이터(Data About Data)'가 저장되어 있다고 하여 데이터 사전을 메타 데이터라고도 한다. 

  ('데이터에 관한 데이터', 즉, 스키마가 일종의 메타 데이터가 되는 것)

* 인스턴스(Instance)

- 데이터 개체를 구성하고 있는 속성들에 데이터 타입이 정의되어 구체적인 데이터 값을 갖고 있는 것

ex) 학생 개체의 인스턴스

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

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(Sub Schema) = 사용자 뷰(View)

- 외부 스키마(External Schema) : 사용자나 응용 프로그래머가 각 개인의 입장에서 필요로 하는 데이터베이스의 논리적 구조를 정의한 것

- 외부 스키마는 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 스키마(Conceptual Schema) : 데이터베이스의 전체적인 논리적 구조로서, 모든 응용 프로그램이나 사용자들이 필요로 하는 데이터를 종합한 조직 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 스키마(Internal Schema) : 물리적 저장장치의 입장에서 본 데이터베이스 구조로, 물리적인 저장장치와 밀접한 계층

- 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 스키마

* 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

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내용 출처 : 시나공 정보처리기사 필기