3층 스키마 (Three-Level Schema)

 

3층 스키마는 데이터베이스 구조를 사용자, 설계자, 개발자가 각각 다르게 접근할 수 있도록 설계된 ANSI 표준 모델이다. 이 구조는 데이터 독립성을 확보하기 위해 설계되었으며, 데이터베이스를 세 가지 관점으로 나눈다.

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1. 정의와 목적

• 정의: 데이터베이스의 세 가지 관점(뷰)을 통해 데이터 독립성을 제공하는 계층적 모델.
• 목적:
  • 데이터의 복잡성을 줄이고, 중복을 제거.
  • 사용자 요구사항 변경에 유연하게 대응.
  • 데이터 관리와 유지보수 비용 절감.

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2. 3층 스키마의 구성

(1) 외부 스키마 (External Schema)

• 설명:
  • 데이터베이스를 사용자 관점에서 본 구조.
  • 특정 사용자 또는 애플리케이션이 필요로 하는 데이터만 보여줌.
• 특징:
  • 데이터 보안과 접근 권한을 제어.
  • 사용자마다 다른 뷰(View)를 제공.

(2) 개념 스키마 (Conceptual Schema)

• 설명:
  • 데이터베이스의 전체적인 논리적 구조를 나타냄.
  • 설계자 관점에서 데이터를 표현.
• 특징:
  • 데이터의 엔터티, 관계, 제약 조건 등을 정의.
  • 데이터 독립성을 확보하는 중심 축.

(3) 내부 스키마 (Internal Schema)

• 설명:
  • 데이터베이스의 물리적 저장 구조를 기술.
  • 개발자나 시스템 관리자의 관점에서 데이터가 실제로 저장되고 관리되는 방식을 정의.
• 특징:
  • 파일 조직 방식, 인덱스 설정, 저장 경로 등.
  • 데이터 접근 최적화를 담당.

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3. 데이터 독립성 확보

3층 스키마는 데이터 독립성을 다음 두 가지 측면에서 제공한다:

• 논리적 데이터 독립성:
  • 외부 스키마가 개념 스키마에 의존하지 않음.
  • 데이터 논리 구조 변경 시에도 사용자 뷰에 영향 없음.
• 물리적 데이터 독립성:
  • 내부 스키마 변경(저장 방식 변경 등)이 개념 스키마와 외부 스키마에 영향을 주지 않음.

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4. 장점

1. 데이터 관리 효율성:
   • 데이터 중복 제거, 데이터 구조 변경 용이.
2. 확장성과 유연성:
   • 사용자 요구사항 변화에도 시스템 안정성 보장.
3. 비용 절감:
   • 유지보수 및 관리 비용 절감.
4. 보안 강화:
   • 외부 스키마를 통해 사용자별 데이터 접근을 제한.

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활용 예

• 사용자: 외부 스키마를 통해 필요한 정보만 확인.
• DB 설계자: 개념 스키마를 기준으로 데이터베이스 설계.
• 시스템 관리자: 내부 스키마를 통해 물리적 데이터 저장을 최적화.

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