3단계 데이터베이스 구조란? 데이터 독립성과의 연관성

데이터베이스는 데이터 구조와 제약조건을 명세한 스키마라는 것이 존재합니다. 각 스키마는 외부 스키마, 개념 스키마, 내부 스키마 3개로 나눠집니다. 스키마란 데이터 구조를 표현하는 데이터 객체(object), 개체(entity), 속성(attribute), 관계(relationship), 제약조건(constraints)를 포함하고 있습니다. 이런 3개의 스키마는 데이터베이스 관리적 측면에서 봤을 때 실제로 데이터를 이용하고 있는 개인의 뷰(view)와 이런 개인들의 뷰가 모인 전체의 뷰, 그리고 물리적 저장 장치의 뷰 총 3개의 단계로 나눠집니다. 이 세 단계는 데이터 독립성 보장을 위해 서로 간섭하지 않으며, 우리는 이것을 보통 외부 단계(external level), 개념 단계(conceptual level), 내부 단계(internal level)이라 부릅니다.

 

 

3단계 데이터베이스 구조

3단계 데이터베이스 구조

 

외부 스키마 (External Schema)

추상화의 최상위 단계로 외부 단계의 각 외부 스키마는 각 사용자를 의미하는 개인적 데이터베이스 구조입니다. 사용자 뷰(view)를 포함해 개인의 논리적 데이터 구조로 이루어져 있으며, 개체나 관계, 응용 프로그램 모두 사용자와 관련된 것만 포함됩니다. 우리는 데이터베이스를 바라볼 때 하나의 외부 스키마를 보는 것이기도 합니다. 그래서 전체 데이터베이스의 논리적 부분을 보여주는 것이기에 서브 스키마라고도 부릅니다.

 

 

개념 스키마 (Conceptual Schema)

전체 구조를 추상화하는 단계로서 개념 단계에서 하나의 개념 스키마는 범 기관적 입장에서 데이터베이스를 정의한 것으로 정확히는 전체적이고 종합적인 측면을 나타내는 스키마입니다. 모든 스키마는 개념 스키마로부터 생성되고 각 사용자가 필요로 하는 데이터 및 응용 프로그램들 역시 개념 스키마에서 관리하게 됩니다. 객체나 관계 그리고 제약 조건 뿐만 아니라 관리적인 측면에서 필요한 데이터나 정책, 권한, 규칙 등을 포함하게 됩니다.

 

 

내부 스키마 (Internal Schema)

가장 낮은 추상화 단계로 물리적 저장 장치의 입장에서 데이터베이스가 저장되는 저장 구조와 세부사항 그리고 접근 경로 등을 기술합니다. 세부사항으로는 내부 레코드 형식과 순서, 인덱스 유무 그리고 저장된 데이터 항목들을 표현하는 방법과 관련해 상세한 명세를 포함합니다.

 

 

데이터의 독립성

논리적 데이터 독립성과 물리적 데이터 독립성 두 가지로 나눌 수 있습니다.

 

* 논리적 데이터 독립성

응용 프로그램에 어떠한 영향도 주지 않고 데이터베이스 논리적 구조를 변경할 수 있다.

DBMS는 하나의 논리적 데이터 구조를 이용해 여러 응용 프로그램들이 요구하는 각각의 다양한 형태들의 논리적 데이터 구조로 맵핑할 수 있다.

외부 스키마나 응용 프로그램에 영향을 끼치지 않으면서 개념 스키마를 변경할 수 있다.

 

* 물리적 데이터 독립성

데이터베이스 논리적 구조와 응용 프로그램에 영향을 미치지 않고 데이터베이스의 물리적 구조 변경이 가능하다.

개념 스키마 변경 없이도 내부 스키마를 변경할 수 있다.