데이터베이스 개론 - 3장 데이터베이스 시스템

03 장 데이터베이스 시스템.pdf

8.64MB

3장 데이터베이스 시스템

3-1 데이터베이스 시스템의 정의

3-2 데이터베이스의 구조

3-3 데이터베이스 사용자

3-4 데이터 언어

3-5 데이터베이스 관리 시스템의 구성

 

3-1 데이터베이스 시스템의 정의

1. 데이터베이스 시스템 (DBS: DataBase System)데이터를 저장하고 ( 정형 data(RDMS) )데이터베이스와 데이터베이스 관리 시스템은 데이터베이스 시스템의 핵심 구성 요소다.
2. 데이터베이스 시스템은 데이터베이스와 데이터베이스 관리 시스템을 이용해 조직에 필요한 정보를 제공해주는 전체 시스템이다.
3. 데이터 베이스에 데이터를 저장하고 저장된 데이터를 관리하여 조직에 필요한 정보를 생성해주는 시스템이다.
4.  

3-2 데이터베이스의 구조

3-2-1 스키마

1. 스키마(schema)고객번호는 정수로, 이름은 최대 10자의 문자열로 나이는 정수로 이 모든 정해진 내용이 스키마이다.
2. 스키마에 따라 데이터베이스에 실제로 저장된 값이 인스턴스 이다.
3. 데이터베이스에 저장되는 데이터 구조와 제약조건을 정의한 것
4. 인스턴스 (instance)
5. 데이터베이스에 실제로 저장된 값
6.  

3-2-2 3단계 데이터베이스 구조

1. 미국 표준화 기관인 ANSI/SPARC 에서는 데이터 베이스의 복잡한 구조를 감추고
2. 사용자가 데이터베이스를 쉽게 이해하고 이용할 수 있도록 3단계 데이터베이스 구조(3-level database architecture)를 제안하였다.
3. 3단계 데이터베이스 구조의 개념
   1. 외부 단계 (external lever) : 개별 사용자 관점에서 바라보는 외부 단계
   2. 개념 단계 (conceptual level) : 조직 전체의 관점에서 바라보는 개념 단계
   3. 내부 단계 (internal level) : 물리적인 저장 장치의 관점에서 바라보는 내부 단계일반적으로 내부 단계에서 외부 단계로 갈수록 추상화 레벨이 높아진다.
   4. 각 단계별로 다른 추상화 (abstraction)를 제공하면

1. 구조는 하나의 데이터베이스를 세 단계로 나누어 이해한다.

1. 외부 단계 : 유선이는 102호의 구조나 크기, 인테리어 등에 관심이 있을 뿐 명석이가 사는 301호나 다른 집이 어떤지는 관심이 없다.
2. 개념 단계 (관리자 개념) : 아파트를 문제없이 관리 하려면 아파트 전체를 잘 알고 있어야 하는데 이처럼 관리인 관점에서 전체 아파트를 바라보는 것이 개념 단계
3. 내부 단계 : 아파트를 건설한 업체 관점에서 전체 아파트를 바라보는 것이 바로 내부 단계가 된다.

3-2-2-1 외부 단계

1. 외부 단계 (external level) == 서브 스키마 (sub schema)
2. 개별 사용자 관점에서 데이터 베이스를 이해하고 표현한다.
3. 외부 단계에서 사용자에게 필요한 데이터베이스를 정의한 것을 외부 스키마 (external schema)라 한다.
4. 외부 스키마는 각 사용자가 생각하는 데 하나의 데이터베이스에서는 모습을 표현한 논리적인 구조로, 사용자 마다 다르다.
5. 하나의 데이터베이스에는 외부 스키마가 여러 개 존재 할수 있다.
6. 외부 스키마는 전체 데이터벵스 중 사용자가 관심을 가지는 일부분을 볼 수 있어 서브 스키마(sub schema)라고도 한다.

3-2-2-2 개념 단계

1. 개념 단계 (conceptual level) == 개념 스키마 (conceptual schema)데이터 베이스를 조직 전체의 관점에서 이해하고 표현한다.
2. 데이터베이스를 이용하는 사용자들의 관점을 통합하여
3. 데이터베이스 관리 시스템이나 데이터 베이스 관리자는 데이터베이스의 일부분이 아닌 전체 데이터베이스에 관심을 둔다.
4. 데이베이스 관리 시스템이나 관리자의 관점에서 모든 사용자에게 필요한 데이터를 통합하여 저체 데이터베이스의 논리적 구조를 정의한다.
5. 이를 개념 스키마 (conceptual schema)라 한다.데이터베이스의 모습을 하나로 합친 형태다
6. 조직 전체의 관점에서 생각하는 데이터베이스의 모습이며
7. 개념 스키마는 전체 데이터베이스에 어떤 데이터가 저장되는지, 데이터들 간에는 어떤 관계가 존재하고데이터를 물리적으로 저장하는 방법이나 데이터 저장 장치와는 독립적이다.
8. 제약조건이 있는 지에 대한 정의 뿐만 아니라, 데이터에 대한 보안 정책이나 접근 권한에 대한 정의도 포함한다.
9. 하나의 데이터베이스에는 개념 스키마가 하나만 존재하고외부 스키마는 개념 스키마를 기초로 하여 사용자의 이용 목적에 맞게 만들어진다.
10. 사용자는 개념 스키마의 일부분을 사용한다.
11. 즉, 외부 스카마는 개념 스키마를 기초로 하여 사용자의 이용 목적에 맞게 만들어 진다.
12. 일반적으로 스키마는 개념 스키마를 의미한다.

3-2-2-3 내부 단계

1. 내부 단계(internal level) == 내부 스키마 (nternal schema)
2. 데이터 베이스를 디스크나 테이프 같은 저장 장치의 관점에서 이해하고 표현한다.
3. 내부 단계에서는 전체 데이터베이스가 저장 장치에 실제로 저장되는 방법을 정의하며 이를 내부 스키마(nternal schema)라고한다.
4. 내부 스키마는 파일에 데이터를 저장하는 레코드의 구조, 레코드를 구성하는 필드 크기, 인덱스를 이용한 레코드 접근 경로 등을 정의 한다.
5. 스키마에 대한 물리적인 저장 구조를 표현하므로 하나의 데이터베이스에 하나만 존재한다.
6.  

정리하여

1. 외부 단계 에서는 사용자별로 외부 스크마를 정의 하여 불필요한 데이터 접근을 사전에 막아 보안 측면에 서도 효과적이다.
2. 개념 단계 에서는 고객 데이터 베이스 전체에 대한 논리적 구조를 정의 하는 개념 스크마가 하나 존재한다.
3. 개념 스키마는 고객 데이터베이스를 이용하는 모든 사용자에서 필요한 데이터를 종합하여 번호, 이름, 성별, 나이, 직업, 주소, 연락처로 데이터배이스를 구성하여 각 데이터의 타입도 함께 정의한다.
4. 내부 단계에서는 고객 데이터베이스를 저장 장치에 저장하는 파일의 레코드 구조를 정의한 내부 스키마가 하나 존재한다.
5. 번호나 연락처 필드의 값을 이용해 해당 고객 레코드에 빠르게 접근할 수 있다.

3-2-3 데이터 독립성

1. 하나의 데이터베이스에는 세 가지 유형의 스카마가 존재하지만
2. 각각의 스키마는 데이터베이스를 바라보는 관점이 다를 뿐 모두 같은 데이터베이스를 표현한다.
3. 외부 스키마를 통해 원하는 데이터를 얻으려면 내부 스크마에 따라 저장된 데이터베이스에 접근해야한다.
4. 그러므로 세가지 스키마 사이에는 유기적인 대응 관계가 성립해야한다.
5. 외부 스키마에 잇는 고객번호 데이터는 개념 스키마에 있는 번호 데이터에 대응하고그래야 사용자가 물리적 저장 장치에 저장된 고객번호 데이터에 접근할 수 있다.
6. 개념 스키마에 있는 번호 데이터는 내부 스키마에 있는 번호 필드에 대응한다는 연결 관계가 미리 정의 되어 있어야한다.
7. 매핑 : 스키마 사이의 대응 관계를 사상 또는 매핑(mapping)이라고 한다.내부 스키마는 개념/내부 사상에 의해 대응 된다.
8. 외부 스키마와 개념 스키마는 외부/개념 사상에 의해 대응되고
9. 데이터 베이스 관리 시스템은 미리 정의된 외부/개념 사상과 개념/내부 사상 정보를 이용해 사용자가 원하는 데이터에 접근할 수 있다.
10. 데이버베이스를 3단계 구조로 나누고, 단계별로 스키마를 유지하며 스키마 사이의 대응 관계를 정의하는 궁극적인 목적은 데이터 독립성은 하위 스키마를 변경하더라도 상위 스키마가 영향을 받지 않는 특성이다.
11. 데이터 독립성 (data independency)을 실현하기 위해서이다.
12. 데이터베이스 구조에 존재하는 외부/개념 사상과 개념/내부 사상이 어떤 스키마 간의 대응 관계를 의미하는지 그림으로 보여준다
13. 논리적 데이터 독립성과 물리적 데이터 독립성이 어떤 사상 정보와 관련이 있는지도 확인할 수 있다.
14. 외부/개념 사상 == 논리적 데이터 독립성 과 개념/내부 사상 == 물리적 데이터 독립성
15.  

데이터 독립성데이터 독립성 - 논리적 데이터 독립성 (응용 인터페이스 application interface)

1. 개념 스키마가 변경되더라도 외부 스키마가 영향을 받지 않는 것이다.
2. 적절히 수정해주면 직접 관련이 없는 사용자를 위한 외부 스키마는 변경할 필요가 없다.
3. 외부/개념 사상은 외부 스키마와 개념 스키마의 대응 관계를 정의한 것으로개념 스키마가 변경되어도 외부 스키마가 영향을 받지 않는다.
4. 응용 인터페이스(application interface)라고도 한다.

데이터 독립성 - 물리적 데이터 독립성 (저장 인터페이스 storage interface)

1. 물리적 데이터 독립성은 내부 스키마가 변경되더라도 개념 스키마가 영향을 받지 않는 것이다.
2. 결과적으로 외부 스키마도 영향을 받지 않는다.
3. 관련된 개념/내부사상 정보만 적절히 수정해주면 직접적으로 관련이 없는 데이터베이스의 논리적 구조는 영향을 받지 않는다.저장 인터페이스 (storage interface) 라고도 한다.
4. 개념/내부 사상은 개념 스키마와 내부 스키마의 대응 관계를 정의 한 것으로

3-2-4 데이터 사전

1. 데이터베이스는 조직 운영에 필요한 실제 데이터를 저장하는데 저장된 데이터를 올바르게 관히하고 이용하려면 필요한 부가 정보도 저장해야 한다.
2. 대표적인 부가 정보가 스키마의 사상 정보이다.
3. 부가정보 : 스키마와 사상 정보
4. 데이터에 관한 정보를 저장하는 곳을 데이터 사전 (data dictionary) 또는 시스템 카탈로그 (system catalog)라고 한다.
5. 데이터 사전은데이터에 관한 정보(데이터 사전 정보)이므로 데이터에 대한 데이터(data about data)를 의미해 메타 데이터(meta data)라고도 한다.
6. 데이털르 정확하고 효율적으로 이용하기 위해 참고해야 되는 스키마, 사상 정보, 다양한 제약 조건 등을 저장하고 있다.
7. 데이터 사전도 == 시스템 데이터 베이스 (system database)라고도 한다.실제로 이용하는 데이터가 저장되는 일반 데이터 베이스를 사용자 데이터 베이스(user database)라 부르기도 한다.
8. 데이터를 저장하는 데이터베이스의 일종이기 때문에 시스템 데이터 베이스(system database)라고도 한다.

1. 데이터 사전은 데이터베이스 관리 시스템이 스스로 생성하고 유지 하는 것으로, 데이터베이스 관리 시스템이 주로 접근하지만 일반 사용자도 접근할 수 있다.
2. 단, 데이터베이스 관리 시스템이 데이터 사전에 내용을 새로 추가하거나 수정할 수 있는 반면, 사용자는 저장 내용을 검색만 할 수 있다.
3. 데이터 사전에 있는 데이터에 실제로 접근하는 데 필요한 위치 정보는 데이터 디렉터리(data directory)라는 곳에서 관리한다.
4. 데이터 사전과 데이터 디렉터리는 둘 다 시스템을 위한 데이터베이스라는 공통점이 있지만
5. 데이터 사전은 사용자가 접근할 수 있고 데이터 디렉터리는 시스템만 접근할 수 있다는 차이가 있다.
6.  

3-3 데이터베이스 사용자

1. 데이터베이스 시스템을 구성하는 또 하나의 중요 요소가 사용자이다.
2. 사용자(user)는 데이터베이스를 이요하기 위해 접근하는 모든 사람을 의미한다.
3. 사용자는 매우 다양하다, 이용 목적에 따라 크게 데이터베이스 관리자, 최종 사용자, 응용 프로그래머로 나눌 수 있다.

3-3-1 데이터베이스 사용자 - 데이터베이스 관리자

1. 데이터베이스 관리자(DBA: DataBase Administrator)는 데이터베이스 시스템을 운영-관리 한다.
2. 조직 내의 사용자를 위해 데이터베이스를 설계 및 구축하고, 제대로 서비스할 수 있도록 데이터베이스를 제어한다.
3. 데이터 정의어(DDL) 와 데이터 제어어(DML)을 이용해 데이터 베이스에 접근한다.
4. 큰조직에서는 데이터 베이스 설계 업무만 담당하는 데이터베이스 설계자(database designer)을 따로 두기도 한다.

3-3-1-1 데이터베이스 관리자 - 데이터베이스 구성 요소 선정 (데이터를 결정)

사용자의 요구 사상을 분석하여 데이터베이스를 구성할 데이터를 결정한다.

3-3-1-2 데이터베이스 관리자 - 데이터베이스 스키마 정의 (설계, 정의)

선정된 데이터베이스의 구성 요소를 토대로 데이터베이스 스키마를 설계하고, 데이터 정의어(DDL)를 이용해 설계한 스키마를 데이터베이스 관리 시스템에 설명한다.

3-3-1-3 데이터베이스 관리자 - 물리적 저장 구조와 접근 방법 결정

1. 데이터 베이스를 물리적으로 저장하기 위한 레코드 구조를 설계한다.
2. 레코드들 간의 저장 순서와 레코드에 빠르게 접근하기 위해 인덱스를 만들 기준 필드 등도 결정한다.

3-3-1-4 데이터베이스 관리자 - 무결성 유지를 위한 제약조건 정의 (정확, 유효성)

1. 결함이 없는 데이터만 데이터베이스에 저장할 수 있도록 필요한 규칙을 정의한다.
2. 데이터베이스를 이규칙에 따라 제어하여 데이터의 정확성과 유효성을 유지한다.

3-3-1-5 데이터베이스 관리자 - 보안 및 접근 권한 정책 결정 (보안)

1. 데이터베이스에 불법적으로 접근하는 것을 방지하고
2. 허가된 사용자에게 적절한 권한을 부여하는 보안 관련 정책을 결정한다.

3-3-1-6 데이터베이스 관리자 - 백업 및 회복 기법 정의

1. 손상된 데이터베이스를 일관된 상태로 복구하는 방법을 정의한다.

3-3-1-7 데이터베이스 관리자 - 시스템 데이터베이스 관리

1. 데이터 사전 같은 시스템 데이터베이스를 관리한다.

3-3-1-8 데이터베이스 관리자 - 시스템 성능 감시 및 성능 분석 ( 시스템, 자원의 활용도 분석)

1. 시스템 성능을 저해하는 병목 현상(bottleneck)등이 발생하지 않는지 확인하고
2. 시스템 자원의 활용도 등을 통해 시스템의 성능을 감시한다.

3-3-1-9 데이터베이스 관리자 - 데이터베이스 재구성 ( 성능 향상을 위한 DB 재구성)

1. 사용자의 요구 사항이나 사용 형태가 달라지면, 변화된 내용에 맞게 데이터베이스를 재구성하여 사용자의 만족도를 높여야 한다.
2. 성능을 향상시키는 방향으로 데이터베이스를 재구성해야 한다.

3-3-2 최종 사용자 (DML): 삽입, 삭제, 수정, 검색

1. 데이터를 조작(삽입, 삭제, 수정, 검색)하기 위해 데이터베이스에 접근하는 사람들을 일반 사용자 또는 최종 사용자(end user)라 한다.
2. 주로 데이터 조작어를 사용한다.
3. 최종 사용자는 캐주얼 사용자(casual end user)와 초보 사용자 (naive end user)로 구분한다.

3-3-3 응용 프로그래머

1. 응용프로그래머(application programmer)는 java등과 같은 프로그래밍 언어로 응용 프로그램을 작성할때
2. 데이터베이스에 접근하는 데이터 조작어를 삽입하는 사용자이다.
3. 데이터 정의어(DDL)를 삽입할 수도 있지만 주로 데이터 조작어(DML)를 삽입한다.
4. 최종 사용자는 응용 프로그래머가 작성한 응용 프로그램을 이용해 데이터베이스에 접근할 수있다.

3-4 데이터 언어

데이터 언어(data language)이다.

데이터 언어는 사용자가 데이터베이스를 구축하고 이에 접근하기 위해 데이터베이스 관리 시스템과 통신하는 수단이다.

1. 데이터 언어는 데이터베이스 관리 시스템의 정의, 조작, 제어 기능을 이용하기 위한 수단이기 대문에 사용 목적에 따라 이는 하나의 데이터 언어를 기능에 따라 내부적으로 구분 짓는 것일 뿐 독립적으로 존재한느 언어 들은 아니다
2. 데이터 정의어, 데이터 조작어, 데이터 제어어로 나뉜다

3-4-1 데이터 언어 - 데이터 정의어 (DDL)

1. 데이터 정의어 (DDL : Data Definition Language)는 새로운 데이터 베이스를 구축하기 위해 스키마를 정의하거나
2. 기존 스키마의 정의를 삭제 또는 수정하기 위해 사용하는 데이터 언어이다.
3. 데이터 정의어로 정의된 스키마는 데이터 사전에 저장되고, 삭제나 수정이 발생하면 이 내용도 데이터 사전에 반영된다.
4. 데이터 사전에 저장된 스키마 정보는 사용자나 데이터베이스 관리 시스템이 필요할 때 참고 할 수 있다.

3-4-2 데이터 언어 - 데이터 조작어 (DML)

1. 데이터 조작어 (DML: Data Manipulation Language)는 사용자가 데이터의 삽입, 삭제, 수정, 검색 등의 처리를
2. 데이터 베이스 관리 시스템에 요구하기 위해 사용하는 데이터 언어다.
3. 데이터 정의어(DDL)를 이용해 스키마를 정의하면 스키마에 따라 조직에 필요한 실제데이터 값(인스턴스)이 저장되는데
4. 사용자가 실제 데이터 값을 활용하기 위해 사용하는 것이 데이터 조작어이다.
5. 데이터 조작어는 설명 방식에 따라 절차적 데이터 조작어와 비절차적 데이터 조작어로 나뉜다.

절차적 데이터 조작어

1. 절차적 데이터 조작어 (procedural DML)는 사용자가 어떻게 (how) 처리해야 하는지를 구체적으로 설명한다.
2. 어떤 (What) 데이터를 원하고 해당 데이터를 원하고 해당 테이터를 얻으려면

비절차적 데이터 조작어

1. 비절차적 데이터 조작어 (nonprocedural DML)는 사용자가
2. 어떤(what) 데이터를 원하는지만 설명한다.
3. 해당 데이터를 얻으려면 어떻게 (how)처리해야 하는지는 데이터베이스 관리 시스템에 맡긴다.
4. 관리 시스템에 선언하는 방식이기 때문에 선언전 언어 (declarative language)라고도 한다.

3-4-3 데이터 언어 - 데이터 제어어 (DCL) 규칙, 기법을 정의

1. 데이터 제어어(DCL: Data Control Language)는 데이터베이스에 저장된 데이터를 여러 사용자가 무결성과 일관성을 유지하며 문제없이 공유할 수 있도록
2. 규칙이나 기법을 정의하는 데 사용하는 데이터 언어다
3. 데이터베이스를 올바르게 관리하기 위해 필요한 규칙과 기법을 데이터 제어어를 이용해 데이터베이스 관리 시스템에 설명한다.
4. 데이터베이스 관리 시스템이 이 규칙과 기법에 따라 데이터베이스를 제어하고 보호한다.
5. 테이터 제어어(DCL)를 이용해 규칙이나 기법을 정의하는 이유는
6. 다음과 같은 특성을 보장하기위해서 이며, 데이터베이스 관리 시스템의 장점이기도 하다.

데티어 제어어(DCL)을 이용하여 규칙이나 기법을 정의하는 이유

1. 무결성 (integrity): 데이터베이스에 정확하고 유효한 데이터만 유지 한다.
2. 보안(security): 허가받지 않는 사용자가 데이터에 접근하는 것을 차단하거나, 허가된 사용자가 접근 권한이 있는 데이터에만 접근할 수 있게 한다.
3. 회복(recovery): 장애가 발생해도 데이터의 일관성을 유지한다.
4. 동시성 (concurrency): 여러 사용자가 같은 데이터에 동시에 접근하여 처리할 수 있게 한다. (자바 싱크로 나이즈)
5.  

3-5 데이터베이스 관리 시스템의 구성

1. 데이터베이스를 관리하고 사용자의 데이터 처리 요구를 수행하는 데이터베이스 관리 시스템은
2. 데이터베이스 관리 시스템의 주요 구성 요소이다.
3. 사용자와 데이터베이스 사이에 위치하며, 기능에 따라 크게 질의 처리기와 저장 데이터 관리자로 구분할 수 있다.

3-5-1 질의 처리기

질의 처리기(query processor):

데이터 처리 요구를 해석하여 처리하는 역할을 담당하고, 다음의 주요 구성 요소들을 포함한다.

1. DDL 컴파일러(DDL compiler)
   1. 데이터 정의어로 작성된 스키마의 정의를 해석한다.
   1. 저장 데이터 관리자의 도움을 받아 새로운 데이터베이스를 구축하고
   1. 스키마의 정의를 데이터 사전에 저장한다.
   1. 데이터 정의어로 작성된 기존 스키마의 삭제나 수정 요청도 처리하여
   1. 변경된 내용을 데이터 사전에 적용한다.
2. DML 프리 컴파일러(DML precompiled)
   1. 응용 프로그램에 삽입된 데이터 조작어를 추출하여 DML 컴파일러에 전달한다.
   2. 데이터 조작어와 관련 없는 나머지 코드들은 해당 언어의 컴파일러에 보내지낟.
3. DML 컴파일러 (DML compiler)
   1. 데이터 조작어로 작성된 데이터의 처리(삽입, 삭제, 수정, 검색) 요구를 분석하여 런타임 데이터베이스 처리기가 이해할 수 있도록 해석한다.
4. 런타임 데이터베이스 처리기(run-time database processor)
   1. 저장 데이터 관리자를 통해 데이터베이스에 접근하여
   2. DML 컴파일러로부터 전달받은 데이터 처리 요구를
   3. 데이터베이스에서 실제로 실행한다.
5. 트랜잭션 관리자(transaction manager)
   1. 데이터베이스에 접근하는 과정에서
   2. 사용자의 접근 권한이 유효한지를 검사하고
   3. 데이터베이스 무결성을 유지하기 위한 제약조건 위반 여부를 확인한다.
   4. 외복이나 병행 수행과 관련된 작업도 담당한다.

3-5-2 저장 데이터 관리자 (data 사전 관리) 접근 -> 운영체제 도움 받아 접근 수행

1. 저장 데이터 관리자 (stored data manager)는 디스크에 저장된 데이터베이스와
2. 데이터 사전을 관리하고 여기에 실제로 접근하는 역할을 담당한다.
3. 디스크에 저장된 데이터에 접근하는 것은 운영체제의 기본 기능이므로
4. 저장 데이터 관리자는 운영체제의 도움을 받아 데이터베이스에 대한 접근은 수행한다.

요약

1. 데이터베이스 시스템

1. 데이터베이스에 데이터를 저장하고, 이를 관리하여 조직에 필요한 정보를 생성해주는 시스템
2. 사용자, 데이터 언어, 데이터베이스 관리 시스템, 데이터베이스, 컴퓨터로 구성된다.

2. 스키마와 인스턴스

1. 스키마 : 데이터베이스에 저장되는 데이터 구조와 제약조건을 정의한 것이다.
2. 인스턴스 : 스키마에 따라 데이터베이스에 실제로 저장된 값이다.

3. 3단계 데이터베이스 구조

데이터베이스를 쉽게 이해하고 이용할 수 있도록 하나의 데이터베이스를 관점에 따라 세 단계 (외부단계, 개념 단계, 내부 단계)로 나눈 것이다.

1. 외부 단계 : 데이터베이스를 개별 사용자 관점에서 이해하고 표현한다
2. 사용자에게 필요한 데이터베이스를 정의한 외부 스키마가 여러 개 존재할 수 있다.
3. 개념 단계 : 데이터베이스를 조직 전체의 관점에서 이해하고 표현한다.
4. 데이터베이스 전체의 논리적 구조를 정의하고 개념 스키마가 하나만 존재한다.
5. 내부 단계 : 데이터베이스를 저장 장치의 관점에서 이해하고 표현한다.
6. 데이터베이스가 저장 장치에 저장되는 방법을 정의한 내부 스키마가 하나만 존재한다.

4. 데이터 독립성

3단계 데이터베이스 구조의 목적은 데이터 독립성을 실현하는 데 있다.

데이터 독립성에는 논리적 데이터 독립성과 물리적 데이터 독립성이 존재한다.

1. 논리적 데이터 독립성 : 개념 스키마가 변경되어도 외부 스키마는 영향을 받지 않는다 (외부 /. 개념 사상).
2. 물리적 데이터 독립성 : 내부 스키마가 변경되어도 개념 스키마는 영향을 받지 않는다 (개념 / 내부 사상).

5. 데이터 사전 (시스템 카탈로그)

데이터베이스에 저장되는 데이터에 관한 정보, 즉 메타 데이터를 유지하는 시스템 데이터베이스이다.

6. 데이터베이스 사용자

데이터베이스를 이용하기 위해 접근하는 모든 사람을 의미한다.

데이터베이스 관리자, 최종 사용자, 응용 프로그래머로 나뉜다.

1. 데이터베이스 관리자 : 데티터베이스 시스템을 운영-관리한다.
2. 최종 사용자 : 데이터 베이스에 접근하여 데이터를 조작(삽입-삭제-수정-검색) 한다.
3. 응용 프로그래머 : 데이터 언어를 삽입하여 응용 프로그램을 작성한다.

7. 데이터 언어

사용자와 데이터베이스 관리 시스템 간의 통신 수단이다.

데이터 정의어, 데이터 조작어, 데이터 제어어로 나뉜다.

1. 데이터 정의어 (DDL: Data Dedfinition Language )
2. 스키마를 정의하거나, 수정 또는 삭제하기 위해서 사용한다.
3. 데이터 조작어 (DML: Data Manipulation Language)
4. 데이터의 삽입, 삭제, 수정, 검색 등의 처리를 요구하기 위해서 사용한다.
5. 데이터 제어어 (DCL: Data Control Language)
6. 동시 공유가 가능하면서도 무결성과 일관성을 유지하도록 내부적으로 필요한 규칙이나 기법들을 정의하기 위해서 사용한다.

8. 데이터베이스 관리 시스템

주요 기능은 데이터베이스 관리와 데이터 처리 요구에 대한 수행이다. 질의 처리기와 저장 데이터 관리자로 나뉜다.

1. 질의 철리기 : 사용자의 데이터 처리 요구를 해석하여 처리한다.
2. 저장 데이터 관리자 : 디스크에 저장된 데이터베이스와 데이터 사전을 관리하고, 여기에 실제로 접근한다.