오라클로 배우는 데이터베이스 개론과 실습 2판 - 연습문제 1장

본 게시글은 오라클로 배우는 데이터베이스 개론과 실습 2판 - 연습문제 1장 풀이입니다. 제가 이 책을 공부하면서 풀었던 풀이의 흔적이므로 정답이 아닐 수 있습니다. 혹여나 틀린 부분이 있어 오류를 댓글로 지적해주신다면 감사하겠습니다.

 

1. 데이터베이스 특성으로 옳지 않은 것은?

① 질의에 대하여 실시간 처리 및 응답이 가능하도록 지원해준다.

② 삽입, 삭제, 갱신으로 항상 최신의 데이터를 유지한다.

③ 다수의 사용자가 동시에 이용할 수 있다.

④ 데이터 참조 시 데이터 값에 의해서는 참조될 수 없으므로 위치나 주소에 의하여 데이터를 찾는다.

(데이터베이스 개념 및 특징 - 내용에 따른 참조) 데이터베이스에 저장된 데이터는 데이터의 물리적인 위치가 아니라 데이터 값에 따라 참조된다.

 

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2. 데이터베이스의 정의 중 다음 설명과 관계되는 것은?

조직에서 그 고유의 기능을 수행하기 위해 반드시 유지해야 할 데이터가 있다. 
조직의 존재 목적이나 기능을 수행하는 데 없어서는 안 될 데이터의 집합이다.

① Integrated Data

② Stored Data

③ Operational Data

④ Shared Data

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3. 데이터베이스 정의에 해당되는 내용을 모두 나열한 것은?

㉠ Shared Data
㉡ Distributed Data
㉢ Stored Data
㉣ Operational Data

① ㉠, ㉡

② ㉠, ㉡, ㉢

③ ㉠, ㉢, ㉣

④ ㉠, ㉡, ㉢, ㉣

통합된 데이터$_{integrated \space data}$: 여러 곳에서 사용하던 데이터를 통합하여 하나로 저장한 데이터를 의미
공용 데이터$_{shared \space data}$: 한 사람 또는 한 업무를 위해 사용되는 데이터가 아니라 공동으로 사용되는 데이터를 의미
저장된 데이터$_{stored \space data}$: 문서로 보관된 데이터가 아니라 디스크, 테이프 같은 컴퓨터 저장 장치에 저장된 데이터를 의미
운영 데이터$_{operational \space data}$: 조직의 목적을 위해 사용되는 데이터를 의미

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4. 시스템 카탈로그 [System Catalog, 데이터 사전(data dictionary)]에 대한 옳은 설명을 모두 나열한 것은?

㉠ 데이터베이스에 포함되는 모든 데이터 객체에 대한 정의나 명세에 관한 정보를 유지 관리한다.
㉡ DBMS가 스스로 생성하고 유지하는 데이터베이스 내의 특별한 테이블의 집합체이다.
㉢ 카탈로그에 저장된 정보를 메타 데이터(Meta-Data)라고도 한다.
㉣ 시스템 카탈로그의 갱신은 무결성 유지를 위하여 SQL을 이용하여 사용자가 직접 갱신해야 한다.

① ㉠

② ㉠, ㉡

③ ㉠, ㉡, ㉢

④ ㉠, ㉡, ㉢, ㉣

㉠ (O): 시스템 카탈로그는 데이터베이스에 있는 모든 데이터 객체(테이블, 뷰, 인덱스 등)에 대한 메타데이터를 유지 관리하는 역할을 . 이 정보에는 객체의 구조, 데이터 형식, 제약 조건 등이 포함됨
㉡ (O): 시스템 카탈로그는 DBMS에 의해 자동으로 생성되며, 데이터베이스 내의 특별한 테이블 집합체로 유지 관리됨. 이 테이블들은 DBMS의 작동 및 데이터베이스 관리에 필요한 메타데이터를 저장함
㉢ (O): 시스템 카탈로그에 저장된 정보는 메타데이터라고 불림. 메타데이터는 데이터에 대한 데이터로, 데이터 객체의 속성, 구조 및 관계를 설명함
㉣ (X): 시스템 카탈로그는 DBMS에 의해 자동으로 관리되며 일반적으로 사용자가 직접 갱신하거나 수정할 수 없음. DBMS가 데이터베이스 객체를 생성, 수정 또는 삭제할 때 시스템 카탈로그도 자동으로 갱신됨

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5. 시스템 카탈로그(데이터 사전)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 시스템 카탈로그는 DBMS가 스스로 생성하고 유지하는 데이터베이스 내의 특별한 테이블들의 집합체이다.

② 일반 사용자도 SQL을 이용하여 시스템 카탈로그를 직접 갱신할 수 있다.

③ 데이터베이스 구조가 변경될 때마다 DBMS는 자동적으로 시스템 카탈로그 테이블들의 행을 삽입, 삭제, 수정한다.

④ 시스템 카탈로그는 데이터베이스 구조에 관한 메타 데이터를 포함한다.

① 시스템 카탈로그는 DBMS가 자동으로 생성하고 유지 관리하는 메타데이터 테이블의 집합
② (X): 시스템 카탈로그는 DBMS가 자동으로 관리하며 일반 사용자가 직접 수정할 수 없음
③ 데이터베이스의 구조가 변경될 때마다, 예를 들어 새로운 테이블이 생성되거나 기존 테이블이 수정되거나 삭제될 때, DBMS는 해당 변경 사항을 시스템 카탈로그에 자동으로 반영함
④ 시스템 카탈로그는 데이터베이스 내의 모든 객체(테이블, 뷰, 인덱스 등)에 관한 정보, 즉 메타데이터를 포함하고 있음

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6. 다음 설명에 해당하는 것은?

물리적 저장 장치의 입장에서 본 데이터베이스 구조로서 실제로 데이터베이스에 저장될 레코드로 형식을 정의하고 저장 데이터 항목의 표현 방법, 내부 레코드의 물리적 순서 등을 나타낸다.

① 외부 스키마

② 내부 스키마

③ 개념 스키마

④ 슈퍼 스키마

① 외부 스키마: 특정 사용자 그룹의 입장에서 데이터베이스를 어떻게 볼 것인지를 정의하는 스키마
② 내부 스키마 (O): 데이터베이스가 물리적 저장 매체에 어떻게 저장되는지를 정의하는 스키마
③ 개념 스키마: 전체 데이터베이스의 논리적 구조와 제약 조건을 정의하는 스키마
④ 슈퍼 스키마: 일반적으로 사용되지 않는 용어로, 표준 용어와 일치하지 않음

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7. 모든 응용 프로그램이나 사용자들이 필요로 하는 데이터를 통합한 조직 전체의 데이터베이스 구조를 논리적으로 정의하는 스키마는?

① 개념 스키마

② 외부 스키마

③ 내부 스키마

④ 처리 스키마

① 개념 스키마 (O): 전체 데이터베이스의 논리적 구조와 제약 조건을 정의하는 스키마
② 외부 스키마: 특정 사용자 그룹의 입장에서 데이터베이스를 어떻게 볼 것인지를 정의하는 스키마
③ 내부 스키마: 데이터베이스가 물리적 저장 매체에 어떻게 저장되는지를 정의하는 스키마
④ 처리 스키마: 일반적으로 사용되지 않는 용어로, 표준 용어와 일치하지 않음

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8. 데이터베이스 관리 시스템 (DBMS)의 역할에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 데이터 조작어(DML)로 스키마의 구조를 기술하여 시스템 카탈로그(혹은 데이터 사전)에 저장한 후 필요할 때 활용한다.

② 질의어 처리기는 질의문을 파싱하고 분석해서 효율적인 데이터베이스 접근 코드를 생성한다.

③ 트랜잭션 관리자는 무결성 제약조건 검사, 사용자의 권한 검사, 병행 제어, 회복 등의 작업을 수행한다.

④ 저장 데이터 관리자는 디스크에 저장되어 있는 사용자 데이터베이스와 시스템 카탈로그의 접근을 책임진다.

① (X): 스키마의 구조를 기술하는 것은 데이터 정의어(DDL)나 데이터 조작어(DML)가 아님. DML은 데이터베이스에서 데이터를 검색, 삽입, 수정, 삭제하는데 사용됨
②: 질의어 처리기(query processor)는 사용자로부터 입력받은 SQL 질의문을 파싱하고 실행 계획을 작성하여 데이터베이스에 적절한 방식으로 접근함
③: 트랜잭션 관리자는 트랜잭션의 원자성, 일관성, 격리성, 지속성(ACID 속성)을 보장하기 위해 필요한 작업들을 관리함
④: 저장 데이터 관리자는 데이터베이스와 시스템 카탈로그에 저장된 데이터의 물리적 저장을 관리하며, 데이터 요청에 따른 데이터 검색 및 저장을 담당함

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9. DBMS를 사용하는 것이 파일 시스템(file system)을 사용하는 것보다 더 적합한 경우는?

① 데이터와 응용이 단순하고 변경이 거의 일어나지 않는 경우

② 예약 시스템과 같이 최신 정보를 다수의 사용자가 공유해야 하는 경우

③ 응용 프로그램의 실시간 요구사항이 엄격한 경우

④ 내장형 시스템과 같이 저장 용량이 제한된 경우

①: 파일 시스템이 더 간단하고 효율적일 수 있음
② (O): DBMS를 사용하는 것이 더 적합함. DBMS는 트랜잭션 관리, 동시성 제어, 복구 등의 기능을 제공하여 데이터의 안정성과 무결성을 유지할 수 있음. 여러 사용자가 동시에 데이터에 접근하고 수정할 수 있는 환경이 필요한 경우, DBMS를 사용하는 것이 더 나음
③: 요구사항에 따라 다를 수 있음
④: 파일 시스템이 더 적합할 수 있음. DBMS는 메타데이터, 인덱스 등 추가적인 정보를 유지 및 관리해야 하므로 저장 공간이 더 필요함

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10. 파일처리 시스템에서 데이터 중복의 단점에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 같은 데이터가 여러 곳에 중복되어 있어 동일 수준의 보안이 가능하다.

② 데이터 저장 공간에 대한 추가 비용이 소요된다.

③ 데이터 간의 불일치로 인해 데이터 일관성이 결여된다.

④ 데이터 갱신 시 중복된 모든 데이터를 찾아내어 갱신해야 하므로 갱신 비용이 추가된다.

① (X): 데이터가 여러 곳에 중복되어 있는 경우, 보안 유지가 더 어려워질 수 있음. 각 복사본을 동일한 수준으로 보호하기 위해 더 많은 노력이 필요하며, 하나의 복사본이 보안 위반을 당하면, 모든 데이터가 위험에 노출될 수 있음
②: 데이터 중복은 더 많은 저장 공간을 요구하므로 저장 공간에 대한 비용이 증가함
③: 중복 데이터가 각각 별도로 업데이트 될 때, 데이터 간의 불일치가 발생할 수 있어 데이터의 일관성을 유지하는 것이 어려워짐
④: 데이터 중복으로 인해 데이터 갱신이 복잡해지고 시간이 더 소요됨. 중복된 모든 데이터를 찾아내어 일관성있게 갱신해야 함

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11. 각 용어의 의미를 설명하시오.

데이터베이스, DBMS, 데이터 모델, 데이터베이스 시스템

• 데이터베이스(Database): 관련된 데이터의 집합. 효율적으로 접근, 관리, 저장할 수 있는 방식으로 구조화된 데이터의 집합
• DBMS(Database Management System): 데이터베이스를 관리하는 소프트웨어. 데이터의 생성, 검색, 업데이트, 삭제 기능을 제공함.
• 데이터 모델(Data Model): 데이터베이스의 구조, 데이터의 종류, 데이터 간의 관계 및 데이터에 대한 규칙을 정의한 표현 방식
• 데이터베이스 시스템(Database System): DBMS와 함께 데이터베이스를 구성하고 운영하는 시스템을 의미

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12. 데이터베이스의 개념 네 가지를 설명하시오.

• 통합된 데이터$_{integrated \space data}$: 여러 곳에서 사용하던 데이터를 통합하여 하나로 저장한 데이터를 의미
• 공용 데이터$_{shared \space data}$: 한 사람 또는 한 업무를 위해 사용되는 데이터가 아니라 공동으로 사용되는 데이터를 의미
• 저장된 데이터$_{stored \space data}$: 문서로 보관된 데이터가 아니라 디스크, 테이프 같은 컴퓨터 저장 장치에 저장된 데이터를 의미
• 운영 데이터$_{operational \space data}$: 조직의 목적을 위해 사용되는 데이터를 의미

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13. 데이터베이스의 특징 네 가지를 설명하시오.

• 실시간 접근성$_{real \space time \space accessibility}$: 사용자가 데이터를 요청하면 수 초 내에 결과를 서비스함
• 계속적인 변화$_{continuous \space change}$: 삽입, 삭제, 수정 등의 작업으로 바뀐 데이터 값을 저장함
• 동시 공유$_{concurrent \space sharing}$: 데이터베이스에접근하는 사용자 데이터 요청 프로그램이 동시에 여러 개 있다는 의미
• 내용에 따른 참조$_{reference \space by \space content}$: 데이터베이스에 저장된 데이터는 데이터의 물리적 위치가 아니라 데이터 값에 따라 참조됨

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14. 파일 시스템과 DBMS의 데이터 접근 방법의 차이를 설명하시오.

• 파일 시스템: 응용 프로그램이 파일에 직접 접근
• DBMS: 응용 프로그램이 DBMS에 파일 접근을 요청

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15. 파일 시스템과 DBMS의 장단점을 비교하여 설명하시오.

• 파일 시스템
  • 장점
    1. DBMS보다 비교적 CPU와 주기억장치 등 컴퓨터 자원을 조금 사용함
  • 단점
    1. 프로그램 개발 시 파일을 다루어야 하는 부담이 있음
    2. 데이터를 서로 공유하지 않기 때문에 데이터가 중복 저장될 위험이 있음
    3. 따라서 데이터가 일관성이 없어 깨질 수 있음
• DBMS
  • 장점
    1. 데이터 구조가 변경되어도 데이터 정의와 관리를 맡지 않아 데이터 구조 변경으로부터 독립성 유지 가능
    2. 스스로 데이터를 복구하며 보안을 유지하는 기능을 갖고 있음
    3. 데이터를 많이 다루는 프로그램을 빨리 개발할 수 있음
    4. 무결성을 유지함. 데이터 표준 준수 용이
  • 단점
    1. 파일 시스템보다 비교적 CPU와 주기억장치 등 컴퓨터 자원을 더 사용함

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16. 데이터 모델을 설명하고 종류를 나열하시오.

• 데이터 모델: 데이터베이스 시스템에서 데이터를 저장하는 이론적인 방법에 관한 것으로, 데이터베이스에 데이터가 어떻게 구조화되어 저장되는지를 결정함
  1. 계층 데이터 모델
     • 데이터를 계층적으로 구조화함
     • 데이터 간의 관계는 ‘상위-하위’ 또는 ‘부모-자식’ 관계로 표현됨
     • 한 부모 노드는 여러 개의 자식 노드를 가질 수 있지만, 한 자식 노드는 오직 한 부모 노드만을 가질 수 있음
     • 이 모델은 그 구조가 트리와 같다는 점에서 트리 데이터 모델이라고도 불림
  2. 네트워크 데이터 모델
     • 네트워크 모델은 계층 모델을 확장하여, 자식 노드가 여러 부모 노드를 가질 수 있도록 함
     • 데이터는 레코드 타입과 레코드 간의 관계를 기반으로 구조화됨
     • 복잡한 관계를 표현할 수 있는 유연성을 제공함
  3. 관계 데이터 모델
     • 데이터를 테이블로 표현하며, 각 테이블은 행(Row)과 열(Column)로 구성됨
     • 데이터 간의 관계는 키(Key)를 이용해 연결되며, SQL을 사용하여 데이터에 접근할 수 있음
     • 데이터의 무결성과 일관성을 유지하기 위한 다양한 제약 조건을 제공함
  4. 객체 데이터 모델
     • 프로그래밍의 객체 지향 개념을 데이터베이스에 적용한 모델
     • 데이터를 객체라는 개체와 그 객체 간의 관계로 표현함
     • 객체는 데이터와 그 데이터에 대한 연산을 모두 포함할 수 있으며, 이를 통해 코드와 데이터의 재사용이 가능함
  5. 객체-관계 데이터 모델
     • 관계 데이터 모델의 확장으로, 객체 지향 모델의 복잡한 데이터 타입과 관계 모델의 간단한 구조를 결합함
     • 사용자가 직접 데이터 타입을 정의할 수 있으며, 객체 지향 모델의 특성을 관계 모델에 추가하여 복잡한 데이터 구조와 관계를 표현할 수 있음

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17. 다음 데이터베이스 사용자들의 역할을 설명하시오.

일반 사용자, 응용 프로그래머, SQL 사용자, DBA

• 일반 사용자$_{end \space user}$: 프로그래머가 개발한 프로그램을 이용해 데이터베이스에 접근
• 응용 프로그래머$_{application \space programmer}$: 자바, C, JSP 등의 프로그래밍 언어와 SQL을 사용해 일반 사용자를 위한 사용자 인터페이스와 데이터를 관리하는 응용 로직 개발
• SQL 사용자: 응용 프로그램으로 구현되어 있지 않은 업무를 SQL을 사용해 처리
• 데이터베이스 관리자$_{DataBase \space Administrator, \space DBA}$: 데이터베이스 운영 조직의 데이터베이스 시스템을 총괄하는 사람

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18. 데이터 독립성을 정의하고, 데이터베이스 시스템에서 그 중요성을 설명하시오.

• 하위 단계의 내용을 추상화하여 상위 단계에 그 세부 사항을 숨김으로써 한 단계 내의 변경에 대해서 다른 단계와 상호 간섭이 없도록 하는 것
  • 논리적 데이터 독립성$_{logical \space data \space independence}$: 논리적 구조가 변경되어도 응용 프로그램에는 영향이 없도록 하는 개념
  • 물리적 데이터 독립성$_{physical \space data \space independence}$: 저장 장치 구조 변경과 같이 내부 스키마가 변경되어도 개념 스키마에 영향을 미치지 않도록 지원

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19. ANSI의 3단계 데이터베이스 구조에 대해 설명하시오.

• 외부 단계
  • 일반 사용자나 응용 프로그래머가 접근하는 계층
  • 전체 데이터베이스 중 하나의 논리적인 부분
  • 외부 스키마는 서브 스키마라고도 부르며, 뷰의 개념
• 개념 단계
  • 전체 데이터베이스의 정의
  • 통합 조직별로 하나만 존재하며, DBA가 관리함
  • 하나의 데이터베이스에는 하나의 개념 스키마가 있음
  • 개념 스키마는 저장 장치에 독립적으로 기술되며, 데이터와 관계, 제약사항, 무결성에 대한 내용이 포함됨
• 내부 단계
  • 물리적 저장 장치에 데이터베이스가 실제로 저장되는 방법의 표현
  • 내부 스키마는 하나이며, 인덱스, 데이터 레코드의 배치 방법, 데이터 압축 등에 관한 사항이 포함됨

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20. 다음 데이터베이스 시스템의 구성도를 보고, 빈 곳에 알맞은 용어를 써넣으시오.

SQL 사용자, SQL 질의, DBMS, DDL / 컴파일러, 파일관리자, 인덱스

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21. 클라이언트/서버 구조를 설명하고, 2-tier, 3-tier 개념을 인터넷에서 찾아보시오.

• 클라이언트/서버 구조
  • 컴퓨터 네트워크에서 사용되는 네트워킹 모델로, 클라이언트와 서버로 구분되어 있음
  • 여기서 클라이언트는 사용자가 직접 사용하는 컴퓨터나 소프트웨어를 의미하며, 서버는 네트워크를 통해 클라이언트에 서비스를 제공하는 컴퓨터나 소프트웨어를 의미함
• 2-tier 구조
  • 클라이언트와 서버가 직접 통신하는 가장 기본적인 형태의 아키텍처
  • 클라이언트에서 애플리케이션 로직이 실행되며, 서버는 데이터베이스만을 관리함. 이러한 구조는 간단하며 개발과 유지 보수가 쉽지만, 대규모 시스템에서는 확장성에 문제가 생길 수 있음
• 3-tier 구조
  • 2-tier 구조를 확장하여 중간에 비즈니스 로직 계층을 추가한 형태
  • 이 구조는 클라이언트, 애플리케이션 서버, 그리고 데이터베이스 서버로 나뉘며, 각 계층은 독립적으로 작동할 수 있음. 이로 인해 확장성이 뛰어나고, 유지 보수가 용이함
  • 중간의 비즈니스 로직 계층에서 애플리케이션의 핵심 기능들이 처리되기 때문에 클라이언트와 데이터베이스 서버의 부하도 줄일 수 있음

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22. 우리나라 공공 데이터베이스 구축 현황을 공공데이터포털(www.data.go.kr)에서 확인해 보시오. 세 개 이상의 데이터베이스를 찾아보고, 내용을 설명하시오.

1. 인구통계 및 인구 건강 데이터베이스
   • 인구통계 데이터: 연령, 성별, 지역별 인구 통계 데이터를 제공
2. 교통 및 교통사고 데이터베이스
   • 교통사고 데이터: 교통사고 통계, 사고 유형, 사고 발생 지역 등을 제공
3. 기상 및 환경 데이터베이스
   • 기상 데이터: 기상 예보, 실시간 기상 정보, 기후 변화 데이터 등을 제공
   • 환경 데이터: 대기질, 수질, 토양 상태 등 환경 관련 데이터를 제공

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23. 주요 DBMS 제조사(Oracle, IBM, Microsoft)의 국내 시장 점유율을 인터넷에서 찾아보시오.

글로벌 시장 점유율 순위

1. Oracle
2. MySQL
3. Microsoft SQL Server
4. PostgreSQL
5. MongoDB
6. Redis
7. IBM Db2
8. Elasticsearch
9. SQLite
10. Microsoft ACcess
11. Snowflake
12. Cassandra
13. MariaDB

…

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24. 위키피디아(www.wikipedia.org)에서 ‘database’ 키워드를 입력하여 데이터베이스의 정의, 역사, 기술 동향을 찾아보시오.

데이터베이스의 정의

데이터베이스는 특정 조직의 여러 응용 시스템들이 공유하여 사용할 수 있도록 통합, 저장된 연관된 정보의 집합입니다. 이러한 데이터베이스는 구조적인 방법으로 데이터를 조직화하여 데이터 관리 및 데이터 검색을 효율화합니다.

데이터베이스의 역사

1. 1960년대 초기 : 최초의 상업적 데이터베이스 관리 시스템(DBMS)의 출현
2. 1970년 : E.F. Codd가 관계형 데이터베이스 모델을 제안
3. 1980년 : 객체지향 데이터베이스가 등장
4. 1990년 : 대용량 데이터 처리를 위한 관계형 데이터베이스 시스템의 발전
5. 2000년대 : NoSQL 데이터베이스, 클라우드 데이터베이스 등이 등장, 대용량 데이터를 처리할 수 있는 기술들이 발전
6. 2010년대 : 빅데이터 처리 기술의 발전, 메모리 기반의 데이터베이스 시스템 등장

기술 동향

1. 클라우드 데이터베이스 : 클라우드 기반 데이터베이스 서비스가 인기를 얻고 있습니다. AWS, Azure, Google Cloud 등의 플랫폼에서 다양한 데이터베이스 서비스를 제공하고 있습니다.
2. NoSQL : 비관계형 데이터를 저장할 수 있는 NoSQL 데이터베이스가 널리 사용되고 있습니다.
3. NewSQL : 관계형 DB의 트랜잭션과 안정성을 유지하면서 NoSQL DB의 확장성을 추구하는 새로운 형태의 DB 시스템
4. 실시간 데이터 처리 : 스트리밍 데이터를 실시간으로 처리하는 기술들이 발전하고 있습니다.

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25. 데이터베이스 전문가가 되기 위한 자격증에는 DBMS별 자격증과 일반 자격증이 있다. 각각 어떤 것들이 있는지 조사해보시오.

DBMS별: (Oracle) OCA, OCP, OCM

일반 자격증: SQLP, SQLD