데이터베이스 관리 시스템
과거에는 데이터를 관리하기 위해 파일 시스템이라는 소프트웨어를 사용했다. 파일 시스템은 응용 프로그램마다 파일을 따로 유지하는 특성 때문에 같은 내용의 데이터가 여러 파일에 중복 저장되거나 응용 프로그램이 데이터파일에 종속적인 문제, 데이터 파일에 대한 동시 공유, 보안, 회복기능의 부족 등의 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제에 대안으로 제시된 것이 데이터베이스 관리 시스템 (DBMS)이다.
DBMS는 파일 시스템이 가진 데이터 중복과 데이터 종속 문제를 해결하기 위해 제시된 소프트웨어로 조작에 필요한 데이터를 데이터베이스에 통합하여 저장하고 이에 대한 관리를 집중적으로 담당한다.
위의 그림과 같이 구성되어 있기 때문에 데이터는 데이터베이스에 통합되어 저장되며 동시 공유에 관한 모든 문제를 DBMS가 중재해준다. 또한 DBMS는 사용하기 쉬운 다양한 인터페이스를 제공해 사용자가 응용 프로그램 없이도 데이터 처리를 직접 요구할 수 있다.
데이터베이스를 생성하고 접근하며 관리하는 일은 DBMS가 모두 담당하므로 사용자나 응용 프로그램이 데이터베이스의 물리적 저장 구조나 데이터 접근 및 처리 방법 등을 자세히 알 필요가 없으며, 데이터베이스 구조나 접근 방법 등이 변경되어도 응용 프로그램을 변경할 필요가 없어 데이터 독립성이 확보된다.
DBMS의 주요 기능
- 정의 기능
- 조직에 필요한 데이터를 저장하기 적합한 데이터베이스 구조를 정의하거나, 이미 정의된 구조를 수정할 수 있다.
- 조작 기능
- 데이터베이스에 저장된 데이터에 접근하여 사용할 수 있는 기능을 제공한다. 또한 DBMS는 연산을 효율적으로 처리한다.
- 제어 기능
- 데이터를 여러 사용자가 공유해도 항상 정확하고 안전하게 유지하는 기능을 제공한다. 각종 연산을 한 뒤에도 내용이 일관되면서 무결성을 유지하게 하고, 장애가 발생하여도 회복이 가능하도록 제어한다.
DBMS의 장점
- 데이터 중복을 피할 수 있다.
- 파일 시스템을 사용하는 경우 응용 프로그램마다 별도의 파일을 유지하므로 같은 내용의 데이터가 여러 파일에 중복 저장될 수 있다. 이렇게 되면 저장 공간이 낭비되고, 수정한다면 중복된 모든 데이터를 수정하지 않는 경우엔 데이터 불일치로 일관성이 유지되지 못한다. 하지만 DBMS는 데이터베이스에 데이터를 통합하여 관리하므로 데이터 중복 문제를 해결할 수 있다.
- 데이터 독립성이 확보된다.
- 파일 시스템은 파일 구조가 변경되면 응용 프로그램도 함께 수정되어야 하는 데이터 종속 문제가 존재하지만 DBMS를 사용하면 응용 프로그램을 대신해서 데이터베이스에 접근하므로 데이터베이스 구조가 변경되어도 응용 프로그램이 영향을 받지 않는다.
- 데이터를 동시 공유할 수 있다.
- 데이터 보안이 향상된다.
- 파일 시스템은 중복된 모든 파일의 보안을 같은 수준으로 유지하기 어렵고 사용 권한을 파일 단위로 제한하기 때문에 제약이 있지만, DBMS는 데이터베이스를이용해 데이터를 중앙 집중식으로 관리하므로 데이터에 대한 효율적인 접근 제어가 가능하다.
- 데이터 무결성을 유지할 수 있다.
- 새로운 데이터가 입력되거나 기존 데이터가 변경될 때마다 유효성 검사할 필요가 있는데, 파일 시스템의 경우 데이터의 중복이 존재하므로 쉽지않지만 DBMS의 경우 데이터에 대한 관리를 집중적으로 수행하면서 데이터에 대한 연산이 수행될 때마다 유효성을 검사하여 데이터 무결성을 유지할 수 있게 해준다.
- 표준화 할 수 있다.
- 데이터에 대한 접근이 모두 DBMS를 이용해 이루어지기 때문에 접근방법, 데이터 형식과 구조 등을 표준화 하기 쉽다.
- 장애 발생시 회복이 가능하다.
- DBMS는 장애가 발생해도 데이터 일관성과 무결성을 유지하면서 데이터를 장애가 발생하기 이전 상태로 복구하는 회복 기능을 지원한다.
- 응용 프로그램 개발 비용이 줄어든다.
- 데이터에 대한 모든 관리를 DBMS에 맡기기 때문 개발 비용이 적게들고, 데이터베이스의 구조가 변경되어도 응용 프로그램은 변경할 필요가 없어 유지 보수 비용이 줄어든다.
DBMS의 단점
- 비용이 많이 든다.
- 파일 시스템은 별도의 구입 비용이 들지 않지만, DBMS은 별도 구입 비용이 많이 들며 다양한 기능을 제공하기 위해 컴퓨터 자원을 많이 사용한다.
- 백업과 회복 방법이 복잡하다.
- 중앙 집중 관리로 인한 취약점이 존재한다.
- 모든 데이터가 데이터베이스에 통합되어 있고 관리 책임이 DBMS에 집중되어있으므로 데이터베이스나 DBMS에 장애가 발생하면 전체 시스템의 업무 처리가 중단된다.