데이터베이스 구축(물리 데이터베이스 설계)

1. 물리 요소 조사 분석

(1)스토리지 : 정보를 보존하는 저장장치 예) SSD저장장치 (다나스) ①DAS (Direct Attached Storage) : 전용케이블로 직접 접속하는 방법 / 성능보장 / 뛰어난 안정성 / 저장장치 공유 문제 ②NAS (Network Attached Storage) : LAN을 통해 스토리지와 서버를 접속 / 파일서버 사용 / 병목현상 발생 가능 ③SAN (Storage Area Network) : SAN 스위치와 광섬유 채널을 통하여 연결 / DAS의 접속 한계성 극복 n개의 서버가 m개의 저장장치 접속 가능 / 이기종 서버환경을 지원하지 않고, 공유 가능한 파일 시스템과 데이터형식 제한. (2)분산 데이터베이스의 구성 : 네트워크상에서 여러 컴퓨터에 물리적으로 분산되어 있지만, 하나의 데이터베이스처럼 인식하도록 논리적으로 통합된 데이터베이스 (전분할지지 : ①전역 스키마 ②분할 스키마 ③할당 스키마 ④지역 스키마 ⑤지역 DBMS (3)분산 데이터베이스의 투명성 (위복병분장) ①위치 Location 투명성 : 여러 지역에 있어도 마치 한곳에 저장된 것 처럼 사용 ②복제 Replication투명성 : 만약을 대비해서 여러 군데 분산 저장 한다. 복제가 되었는지 안되었는지 모르게 사용 ③병행 Concurrency투명성 : 여러명이 사용해도 혼자 사용하는 것처럼 사용, 병행 사용 가능 ④분할 Fragmentation투명성 : 분할된 자료를 한곳에서 모아져 이용 가능하다. ⑤장애 Failure투명성 : 여러군데 저장되어 있다. 장애가 생겨도 마치 장애가 안 난거 처럼 사용 가능. 2PC (Phase Commit) 활용 (4)데이터베이스 암호화 : 데이터베이스에 저장된 데이터를 읽기 어려운 값으로 변환하여 권한이 없는 제3자가 볼 수 없도록 저장 (5)데이터베이스 암호화 적용 방식 ①컬럼 암호화 : (애플하) 1. API;Application Programming Interface(Open API지도, 검색) 응용프로그램인터페이스 2. Plug-In 3. Hybrid ②블록 암호화 : (티파) 1. TDE 방식 (DBMS에서 암호화 지원) 2. 파일 암호화 방식 (6)접근제어 Access Control 개념 : 1. 불법적인 데이터의 접근으로부터 데이터베이스를 보호하는 기법이다. 2. 네트워크 주소체계는 ①MAC주소 ②IP주소 ③Port주소:어떤 프로토콜을 이용해서 통신을 할 것인지에 대한 번호 (서비스 포트 : HTTP (80 Port) 3. 네트워크 장비에서 수행하는 IP에 대한 접근 제어로는 관리 인터페이스의 접근제어와 ACL; Access Control List 등이 있다. (7)접근제어 정책 ( 댁 , 맥 , 알백 ) 1. 신원기반Identity-based : ①신분에 근거하여 객체에 대한 접근을 제한하는 방법 ②DAC; Discretionary Access Control 2. 규칙기반Rule-based : ①객체에 대한 접근을 제한하는 방법 ②MAC; Mandatory Access Control 3. 역할기반Role-based : ①조직 내에서 맡은 역할에 기초하여 지원에 대한 접근 허용 여부 결정 ②RBAC; Role Based Access Contorl (8)접근 제어 보안 모델 ①기밀성 모델 – 벨라파듈라 모델; Bell-LaPadula Model ②무결성 모델 – 비바 모델; Biba Model

2. DB 물리 속성 설계

(1)파티셔닝(Partitioning) : 대용량의 테이블을 파티션이라는 작은 논리적인 단위로 나눔으로써 성능 저하 방지 관리 용이 예) 은행의 거래 데이터를 일별,월별,년도별 따로 저장하여 다른 저가 디스크로 옮길 때 관리하기 쉽다. (2)파티셔닝 유형 (레해리컴라 ) ①레인지Range : 범위 내에 있는지 여부로 구분 ②해시 Hash : 해시 함수의 값에 따라 파티션에 포함할지 여부 결정 ③리스트 List : 값 목록에 파티션을 할당하고 분할 키 값을 그 목록에 비추어 파티션을 선택 ④컴포지트 Composite : 레인지, 해시, 리스트 파티셔닝 중 2개 이상의 파티셔닝을 결합하는 파티션 기법 ⑤라운드로빈 Round-Robin : 라운드로빈 분할로 회전하면서 새로운 행이 파티션에 할당하는 방식 (3)클러스터링 : 지정된 컬럼 값의 순서대로 데이터 행을 저장하는 방법 / 검색 효율은 높으나 입력,수정,삭제 시 부하가 증가. (4)데이터베이스 백업 : (전차증트)①전체백업Full ②차등백업Differential ③증분백업Incremental  ④트랜잭션Transaction 로그 백업)

3. 물리 데이터베이스 모델링

(1)데이터베이스 무결성 개념 : 데이터베이스에 저장된 데이터 값과 그것이 표현하는 현실 세계의 실제 값이 일치하는 성질 (2)데이터베이스 무결성 규정 1. 무결성 규정 대상으로는 도메인, 키, 종속성 등이 있다. 2. 정식으로 허가받은 사용자에게 의한 갱신으로부터 데이터베이스를 보호하기 위한 규정 3. 릴레이션 무결성 규정은 릴레이션을 조작하는 과정에서 의미적 관계를 명세한 것이다. 4. 데이터가 만족해야 될 제약 조건, 규정을 참조할 때 사용하는 식별자 등의 요소가 포함될 수 있다. (3)데이터베이스 무결성 종류 (개참속사키) ①개체 무결성 : 기본 키에 속해 있는 애트리뷰트는 널 값이나 중복 값을 가질 수 없다. -기본 키Primary Key (주민등록번호 PK) / 유니크인덱스 Unique Index (동일한 인덱스를 갖지 못한다) -기본 키(PK)의 속성이 NULL을 허용할 수 없는 제약 조건. ②참조 무결성 : 릴레이션은 참조할 수 없는 외래 키 값을 가질 수 없다. 외래 키 (Foreign Key)   [사원]마케팅 홍길동은 [부서] 마케팅에 참조되어 있다. 홍길동은 미디어팀으로 옮길수 없다. ③속성 무결성 : 체크(Check), : 릴레이션 내의 튜플들이 각 속성의 도메인에 지정값 만을 가져야 한다. -성별 남M 여F, 두 개 외엔 에러, NULL/NOT NULL, 기본값(Default) ④사용자 무결성 : 사용자의 의미적 요구사항을 준수해야 한다. 트리거 Trigger ⑤키 무결성 : 키 속성의 모든 값들은 서로 같은 값이 없어야 한다. -한 릴레이션에 같은 키 값을 가진 튜플들을 허용 할 수 없다, 유니크Unique: (4)키의 특성 (①유일성 : 식별자에 의해 엔터티 타입 내에 모든 엔터티들이 유일하게 구분 ②최소성 : 초소한의 속성으로 식별자 구성) 릴레이션에서 튜플을 유일하게 구별해주는 속성 또는 속성들의 조합을 후보 키라고 한다. 후보키는 (유일성)과 (최소성)을 만족해야한다 ① 기본 키 Primary Key : 튜플들을 고유하게 식별, 주민번호, 사번, 학번, ② 대체 키 Alternate Key : 후보 키 중에서 기본 키로 선택되지 않은 키 ③ 후보 키 Candidate Key : 튜플들을 구별, 기본키와 대체키를 합친 키 ④ 슈퍼 키 Super Key : 모든 튜플에 대해 유일성은 만족하지만, 최소성은 만족 하지 못하는 키 (주민번호) + 직책 + 나이 + 전화번호 ⑤ 외래 키 Foreign Key : 테이블 간의 참조 데이터 무결성을 위한 제약 조건 (참조)            유일성 만족 | 최소성 만족하지 못함 (5)반정규화(De-Normalization) : 정규화된 Entity, Attribute, Relationship에 대해 성능향상과 개발 운영의 단순화를 위해 중복, 통합,분리 등을 수행하는 데이터 모델링 기법 (=비정규화, =역정규화) (6)반 정규화 기법 : 1:1관계, 1:M관계를 통합하여 조인 횟수를 줄여 성능 향상 / 슈퍼타입, 서브타입 테이블 통합을 통해 성능 향상 1. 테이블 병합 : 테-병합,분할,중복 컬-중 관-중 2. 테이블 분할:  테이블을 수직 또는 수평으로 분할하는 것으로 파티셔닝이라고 함 ①수평 분할 : 테이블 분할에 레코드 기준으로 활용 (튜플의 개수가 많아서 분할) 테이블            ②수직 분할 : 컬럼의 개수가 증가 (컬럼의 개수가 많아서 분할) 3. 중복 테이블 추가 : 대량의 데이터들에 대한 집계함수를 사용하여 실시간 통계정보를 계산하는 경우 별도의 통계테이블 ①집계 테이블 추가 : 집계 데이터를 위한 테이블을 생성 ②진행 테이블 추가 : 이력 관리 등의 목적 ③특정 부분만을 포함하는 테이블 추가 : 데이터가 많은 테이블의 특정 부부만을 사용 컬럼     4. 컬럼 중복화 : 조인 성능 향상을 위해 컬럼 중복 허용 관계     5. 중복 관계 추가 : 여러 경로를 거쳐 조인이 가능하지만 이때 성능 저하를 예방하기 위해 추가적 관계를 맺는 방법 (7)물리 데이터 모델 품질 요소 (정완준 최일활 ①정확성 ②완전성 ③준거성:준수했는지 ④최신성 ⑤일관성 ⑥활용성) (8)CRUD 분석 개념 : 데이터베이스에 영향을 주는 생성, 읽기, 갱신, 삭제 연산으로 프로세스와 테이블 간에 매트릭스를 만들어 트랜잭션을 분석하는 기법 è모든 엔터티에 “C”, “R”, “CRUD”존재, (9)SQL성능 튜닝 기법 (옵힌부인 : ①옵티마이저 조정 ②힌트 사용 ③부분 범위 처리 사용 ④인덱스 활용

 

3-5.데이터 전환

1. 데이터 전환 기술

(1)데이터전환기술 (전대범고 : ①구축전량수립 ②대상파악 ③범위 확정 ④고려사항 도출) (2)ETL; Extraction추출 Transformation변환 Loading적재 ①원천 시스템에서 데이터를 추출(Extraction)하여 변환(Transformation) 작업을 거쳐 목적 시스템으로 적재(Loading)하는 프로세스 이다. (3)파일 처리 기술의 유형 ①순차파일 Sequential File : 입력되는 데이터들을 논리적인 순서에 따라 물리적인 연속 공간에 순차적으로 기록하는 방식 ②색인순차파일 Indexed Sequential File : 포인터 인덱스를 통행 순차적으로 저장되어 있는 곳을 찾아 간다. (순차 처리와 랜덤 처리) ③직접파일 Direct File=랜덤파일=DAM : 레코드는 해시 함수에 의해 계산된 물리적 주소를 통해 접근