정처기 필기] 3.과목 데이터베이스 구축

첫번째

1. 무결성 특징 및 정의

  ① 개체무결성 : 기본키는 NULL값이 될 수 없고, 릴레이션 내에 하나의 값만 존재해야함.

  ② 참조무결성 : 외래키는 참조할 수 없는 값을 가질 수 없음.

  ③ 도메인(속성) 무결성 : 특정 속성값은 그 속성이 정의된 도메인에 속한 값이어야함.

* 보안의 3요소 : 기밀성(Confidentiality), 무결성(Integrity), 가용성(Availability)

  - 데이터 기밀성 : 공격자가 데이터를 볼 수 없게 보호.

  - 데이터 무결성 : 변경, 삽입, 삭제, 재연 등으로부터 정보를 보호.

 

2. 용어정리.

 - 튜플 : 관계데이터 구조 테이블에서 행을 의미.

 - 카디널리티 : 튜플의 갯수.

 

3. 카티션 프로덕트(Cartesian Product) 정의

  - 두 테이블의 곱집합

  ex) 테이블A : 일련번호 { 1, 2, 3 }

       테이블B : 사람이름 { '훈이', '철수', '짱구' }

       카티션 프로덕트 수행 결과.

일련번호	사람이름
1	훈이
1	철수
1	짱구
2	훈이
2	철수
2	짱구
3	훈이
3	철수
3	짱구

 

4. 데이터베이스 설계 종류 및 특징.

 ① 개념적 설계.

  - 사용자의 요구사항 분석, DB에 대한 추상적 형태를 설계.

  - 개념적 모델을 이용한 개념적 스키마 생성(개념 스키마 모델링)

  - 트랜잭션 모델링, 독립적인 개념스키마 설계

     (데이터베이스에 대한 추상적인 설계도, 개체 관계(E-R) 다이어그램)

 ② 논리적 설계.

   - ERD를 이용한 DB 스키마 설계

   - 트랜잭션 인터페이스 설계.

   - 스키마 평가 및 정제

   - 목표 DBMS에 맞는 논리스키마 설계.

   - 논리적구조의 데이터로 모델화.

   - 데이터 타입 및 데이터 타입들 간의 관계로 표현.

     (테이블 구조도, ERD를 바탕으로 생성되는 테이블들의 집합)

 ③ 물리적 설계.

   - 효율적인 방법으로 데이터를 저장하기 위함

   - 트랜잭션 처리량과 응답시간, 디스크 용량 등을 고려

   - 저장 레코드의 형식, 순서, 접근 경로와 같은 정보 사용.

   - 테이블 저장구조 설계

     (필드의 데이터타입, 인덱스, 테이블 저장방법 등 정의)

 

5. 첫번째(1번)

 

6. Pass

 

7. 관계대수 종류 및 정의

 - 절차적 언어, 릴레이션 조작을 위한 연산의 집합으로 피연산자와 결과가 모두 릴레이션.

 - 질의에 대한 해를 구하기 위해 수행해야 할 연산의 순서를 명시.

 ① 순수 관계 연산

   - Select(σ) : 릴레이션에서 조건을 만족하는 튜플 반환

   - Project(π) : 속성들의 값으로만 구성된 튜플 반환.

   - Join(▷◁) : 두개 릴레이션을 연결해 만듬

   - Division(÷) : 관련있는 튜플만 반환

 ② 일반 집합 연산

   - ① 합집합 ② 교집합 ③ 차집합 ④ 카티션 프로덕트

 * 비절차적 언어 : 관계해석

 

8. Pass

 

9. Key의 종류 및 정의

 ① 슈퍼키 : 속성들의 집합으로 구성된 키, 유일성은 만족하지만 최소성은 만족하지 않음.

 ② 후보키 : 유일성과 최소성을 만족하는 속성 또는 속성들의 집합

 ③ 대체키(보조키) : 기본키로 선택되지 못한 후보키

 ④ 외래키 : 다른 릴레이션의 기본키를 참조하는 속성 또는 속성들의 집합.

 

10. 인덱스(Index) 정의

  - 데이터를 빠르게 찾을 수 있는 자료구조.

  - 자동으로 생성되지 않음.

  - 순서인덱스(Ordered Index)와 B-Tree알고리즘(오름차순 / 내림차순)이 있다.

 

11. 로킹 단위(Locking Granularity) 정의.

  - 한꺼번에 로킹할 수 있는 객체의 크기 / 직렬화 기법 / DB, 파일, 레코드 등 로킹단위가 될 수 있음.

  - 로킹 단위 ↓ : DB 공유도 ↑ / 오버헤드 ↑ / 로크의 수 ↑ / 병행성 수준 ↑

 

12. 첫번째(7번)

 

13. 이상의 종류 및 정의

  - 데이터 중복으로 관계연산 처리 시 예기치 못한 현상 발생

  ① 삽입 이상 : 불필요한 정보를 함께 저장하지 않고서는 어떤 정보를 저장하는 것이 불가능하다.

  ② 갱신 이상 : 반복된 데이터 중에 일부를 갱신 할 시 데이터의 불일치가 발생.

  ③ 삭제 이상 : 필요한 정보를 함께 삭제하지 않고서는 어떤 정보를 삭제하는 것은 불가능하다.

 

14. Pass

 * DCL : COMMIT , ROLLBACK, GRANT(권한 부여), REVOKE(권한 취소)

 

15. 정규화.

  - 논리적 설계 단계에서 수행.

 

16. 트랜잭션의 종류 및 특성.

  ① Atomicity(원자성) : 트랜잭션의 연산은 DB에 모두 반영되든지 아니면 전혀 반영되지 않아야 한다.

  ② Consistency(일관성) : 시스템의 고정요소는 트랜잭션 수행 전과 수행 완료 후의 상태가 같아야 한다.

  ③ Isolation(독립성, 격리성) : 둘 이상의 트랜잭션이 동시에 병행 실행되는 경우, 어느 하나의 트랜잭션 실행중에 다른 트랜잭션의 연산이 끼어들 수 없다.

  ④ Durablility(영속성, 지속성) : 성공적으로 완료된 트랜잭션의 결과는 시스템이 고장나도 영구적으로 반영되어야 한다.

 

17. PASS

 

18. 동시성 제어를 위한 직렬화 기법(병행제어 기법)

 ① 로킹기법 : DB의 일관성과 무결성을 유지하기 위해 트랜잭션의 순차적 진행을 보장하는 직렬화 기법.

 ② 타임스탬프 기법 : 트랜잭션 간의 처리 순서를 미리 정함.

 ③ 최적 병행 수행 기법(검증ㆍ확인ㆍ낙관적 기법)

 ④ 다중 버전 기법

 * 병행제어 : 동시에 여러 개의 트랜잭션을 병행수행할 때 DB의 일관성을 파괴하지 않도록 제어.

 * 시분할 기법 : 사용자가 여러개의 작업이 동시에 수행하는 것 처럼 느끼도록 분할하는 운영체제 기법.

 

19. 정규화 정리.

 ① 제1정규형 : 원자값이 아닌 도메인 분해

 ② 제2정규형 : 부분적 함수종속제거(완전 함수 종속)

 ③ 제3정규형 : 이행적 함수 종속 제거

 ④ BCNF : 결정자가 후보키가 아닌 함수 종속 제거

 ⑤ 제4정규형 : 다치 종속 제거,

 ⑥ 제5정규형 : 후보키를 통하지 않는 조인 종속 제거

*도 부 이 결 다 조

 

20.

X → Y : Y는 X에 함수종속

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두번째

1. 병렬 DB 환경에서 수평 분할 활용 시 분할 기법.

 ① 범위 분할(Range Partitioning) : 분할 키 값이 범위 내에 있는지 여부 구분

 ② 목록 분할(List Partitioning) : 값 목록에 파티션을 할당 분할 키 값을 그 목록에 비추어 파티션을 선택

 ③ 해시 분할(Hash Partitioning) : 해시 함수의 값에 따라 파티션에 포함할지 여부 결정

 ④ 합성 분할(Composite Partitioning) : 상기 기술을 결합하는 것

 ⑤ 라운드 로빈 분할

 

2. 시스템 카탈로그 정의

 - DBMS가 스스로 생성하고 유지

 - INSERT, DELETE, UPDATE(DML)로 카탈로그 갱신 및 조작 불가능.

 - 시스템 스스로 필요한 스키마와 객체에 관한 정보를 포함한 시스템 데이터베이스이다.

 - 카탈로그에 저장된 정보를 메타 데이터라고함.

 

3. PASS

 

4. PASS

 

5. PASS

 

6. INTERSECT = 교집합으로 INNER JOIN과 같음.

ex ) (SELECT 컬럼(기본키) FROM 테이블명)

 

7. 첫번째(4번)

 

8. 첫번째(1번)

 

9. 첫번째(18번)

 

10. PASS

 

11. 첫번째(7번)

 

12. 관계형 데이터 모델 릴레이션 특징 정리.

 ① 튜플(tuple) : 데이터 행을 의미.(1, 홍길동 등)

  - 특징 : ⓐ 데이터가 튜플 각각 상이하다.

             ⓑ 한 릴레이션에 포함된 튜플 사이에는 순서가 없다.

             ⓒ 고유값을 가짐.

 ② 속성(attribute) : 컬럼 헤더를 의미(번호, 이름, 등)

  - 특징 : ⓐ 속성은 더이상 쪼갤 수 없는 원자값(가장 작은 논리적 단위)

             ⓑ 속성의 순서는 필요없음.

             ⓒ 이름은 유일, 값은 동일할 수 있음.

             ⓓ '데이터 항목' 또는 '데이터 필드'에 해당

* 카디널리티(cadinality) : 튜플의 전체 갯수

* 차수(degree) : 속성의 전체 갯수

 

13. 첫번째(3번)

 

14. 두번째(12번)

 

15. PASS

 

16. 두번째(12번)

 

17. 개체-관계 모델(E-R) 그래픽

  - 개체타입 : 사각형 / 속성 : 원형 / 관계타입 : 마름모 / 연결 : 선 / 다중 값 속성 : 이중타원

 

18. PASS

 

19. 첫번째(13)

 

20. 첫번째(19)

 

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세번째

1. PASS

 

2. 스키마 정리.

 ① 개념스키마 : ⓐ사용자와 DBA 관점으로 전체를 정의한 스키마,

                      ⓑ데이터개체, 관계, 제약조건, 접근권한, 무결성 규칙 등을 명세

 ② 내부 스키마(물리) : 저장장치와 DB 설계자 및 개발자 관점의 스키마 / 물리적 저장장치에 구현하는 방법 정의

 ③ 외부 스키마(논리) : 사용자 관점의 스키마 

 

3. 첫번째(4)

 

4. PASS

 

5. 첫번쨰(16)

 

6. 첫번째(11)

 

7. PASS

 

8. 첫번쨰(19)

 

9. 첫번째(1)

 

10. 두번째(2)

 

11. 관계대수 연산의 기호.

 - SELECT σ
 - PROJECT π
 - JOIN ▷◁
 - DIVISION ÷

 

12. PASS

 

13. 첫번째(13)

 

14. PASS

 

15. PASS

 

16. PASS

 

17. PASS

 

18. PASS

 

19. 회복(Recovery) : 트랜잭션 수행중 장애 발생 시 DB 손상되었을 때 손상되기 전의 상태로 복구

  - 종류.

   ① 즉각 갱신 기법(Immediate Update)

   ② 연기 갱신 기법(Deffered Update) 

   ③ 검사점 기법(Check Point)

   ④ 그림자 페이지 대체 기법(Shadow Paging)

 

20. PASS

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※ CRUD분석 : 생성, 읽기, 갱신, 삭제 연산 프로세스와 테이블 간에 매트릭스를 만들어 트랜잭션을 분석

 

※ 반정규화 : 엔티티, 속성, 관계를 시스템의 성능 향상과 개발 운영의 단순화를 위해 중복, 통합, 분리를 수행하는 기법

 

※ GRANT UPDATE ON STUDENT TO PARK;

  - GRANT ~ ON 테이블명 TO 사용자명

 

※ 데이터웨어하우스의 기본적인 OLAP(on-line analytical processing) 연산

  - roll-up

  - slicing, dicing

  - drill-up, drill down

  - pivot

  - drill-through

 

※ 분산 데이터베이스의 투명성(Transparency)

 ① 분할 투명성

 ② 위치 투명성(Location)

 ③ 지역사상 투명성

 ④ 중복 투명성(Replication) : 

 ⑤ 장애 투명성(Failure) : 

 ⑥ 병행 투명성 :