[Database] 스키마(Schema)란? (feat. 외부 스키마,개념 스키마,내부 스키마)

 

안녕하세요 Foma 💻 입니다!

 

오늘은 데이터베이스를 이루는 것 중 하나인 스키마에 대해서 더 깊고 자세하게 다루려고 합니다.

 

바로 시작할게요~

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스키마란?

데이터베이스 스키마는 데이터베이스에서 자료의 구조, 자료의 표현 방법, 자료 간의 관계를 형식 언어로 정의한 구조이다. 
데이터베이스 관리 시스템이 주어진 설정에 따라 데이터베이스 스키마를 생성하며, 
데이터베이스 사용자가 자료를 저장, 조회, 삭제, 변경할 때 DBMS는 자신이 생성한 데이터베이스 스키마를 참조하여 명령을 수행한다. - 위키 백과 -

 

즉, 데이터베이스 어떻게 설계할지에 대한 계획 즉, 구조와 제약 조건을 정하는 것입니다.

구체적으로 데이터는 어떤 것들로 구성하며, 데이터들은 어떤 테이블에 저장되며, 여러 테이블들을 어떤 관계를 가지고 있는지를 계획합니다.

 

* scheme과 schema는 거의 같은 의미지만 scheme은 구체적이고 확정된 계획, schema는 대략적인 계획이나 도식을 의미한다.

 

아래는 데이터베이스 구조를 보여주는 이미지인데, 이와 같이 데이터베이스는 여러 스키마로 이뤄져 있습니다.

 

출처: https://wiki.lyrasis.org/display/DSDOC5x/Storage+Layer?preview=/45548226/68355659/dspace5.png

 

스키마는 아래와 같이 여러 테이블의 구조를 설계한 것입니다.

 

출처:https://drawsql.app/templates

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스키마 특징

1. 데이터 사전에 저장됩니다.

 

2. 시간이 지나도 변하지 않습니다.

 

3. 현실 세계의 특정한 부분을 모델로 만들어집니다.

 

4. 데이터 구조의 특성을 의미하며, 인스턴스에 의해 규정됩니다.

 

* 데이터 사전은 데이터베이스 전반에 대한 정보를 제공하는 테이블 및 뷰들의 집합입니다.

 

* 인스턴스는 스키마에 대한 실제 데이터를 의미하며, 인스턴스들이 모여 데이터베이스의 상태가 됩니다.

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스키마의 3단계 구조

 

스키마는 구조를 바라보는 입장에 따라서 3가지가 존재합니다.

외부 스키마(서브 스키마)

외부(사용자)에서 바라보는 스키마를 의미합니다.

사용자들이 사용할 데이터들을 보여주는 것이기 때문에 추상화가 되어있고, 여러 사용자가 바라보는 관점에 따라 여러 스키마가 존재할 수 있습니다.

예를 들어 네이버 데이터베이스는 네이버 메일 스키마, 네이버 카페 스키마,네이버 블로그 스키마 등이 존재할 것입니다.

또한 사용자는 데이터베이스에서 데이터를 사용하는 사람이므로 응용 프로그래머라고 볼 수 있습니다.

사용자는 어떤 데이터가 필요한지를 결정하기 때문에 쿼리를 이용해서 데이터를 조작할 수 있습니다.

즉, 응용 프로그래머는 외부 스키마를 통해 구조를 확인하고 DML을 사용해서 데이터를 이용합니다. 

 

개념 스키마

전체적인 개념을 정의하는 것을 의미합니다.

전체 데이터베이스가 어떤 구조로 되었는지 구체적으로 어떤 데이터가 있고, 그 데이터들은 어떤 테이블에 있고, 각 테이블마다 어떤 관계가 존재하는지를 정의합니다.

데이터베이스 자체의 전체적인 구조를 확인하기 때문에 개념 스키마를 확인하는 사람은 데이터베이스 관리자 즉, DBA입니다.

즉, DBA는 개념 스키마를 통해서 전체적인 구조의 개념를 확인하고 DDL과 DCL을 사용해서 구조를 설계합니다.

 

내부 스키마

실제 데이터의 내부를 정의하는 것을 의미합니다.

데이터의 내부 즉, 데이터의 필드 이름이 무엇이고, 해당 필드는 몇 Byte이며 인덱스가 있는지 등을 정의합니다.

이것은 곧 데이터를 물리적으로 어떻게 저장할지에 대해 정의한 것이므로 저장 스키마라고도 부릅니다.

물리적 저장장치의 입장으로 바라보기 때문에 내부 스키마를 확인하는 사람은 시스템 프로그래머입니다.

* 시스템 프로그래머란 컴퓨터를 작동시키고 컴퓨터의 활동을 조정,통제하는 OS를 설계하는 프로그래머입니다.

즉, 시스템 프로그래머는 내부 스키마를 통해서 데이터의 내부 구조를 확인하고 물리적인 데이터 구조를 설계합니다.