내부 스키마 총정리

내부 스키마, 데이터베이스의 물리적 저장 구조를 정의하는 스키마입니다. 이는 데이터가 실제로 저장되는 방식, 저장소의 구성, 데이터 접근 및 최적화 방법 등을 다룹니다. 데이터베이스 엔진이 데이터를 관리하고 처리하는 저수준의 세부 사항을 포함합니다.

특징

• 물리적 저장 방식: 데이터를 파일로 저장하는 방법과 그 구조를 정의합니다.

• 저장소 관리: 데이터의 인덱스, 파티션, 압축, 캐싱 등과 같은 세부적인 저장소 최적화를 다룹니다.

• 성능 최적화: 데이터를 효율적으로 저장하고 조회할 수 있도록 다양한 기법을 사용합니다.

• 사용자와 독립적: 내부 스키마는 외부 스키마나 개념 스키마와는 달리 사용자가 직접 관여하지 않으며, 데이터베이스 관리자(DBA)가 설정 및 관리합니다.

예시

1. 데이터 파일 구성

   • 테이블의 데이터를 어떤 형식으로 저장할지 정의합니다. (예: CSV, Binary, JSON 등)

   • 블록 단위로 데이터를 저장하거나, 특정 패턴으로 데이터 파일을 구성.

2. 인덱스 설정

   • 테이블에서 특정 컬럼에 인덱스를 생성하여 조회 성능을 향상.

   • 예: 고객 테이블에서 고객 ID에 대해 B-Tree 인덱스를 설정.

3. 데이터 파티셔닝

   • 대용량 데이터를 효율적으로 처리하기 위해 데이터 파일을 논리적으로 분할합니다.

   • 예: 날짜 기준으로 주문 데이터를 월별로 분할하여 저장.

4. 캐싱

   • 자주 사용하는 데이터를 메모리에 저장하여 빠른 접근을 가능하게 합니다.

내부 스키마 설계의 주요 구성 요소

1. 스토리지 구조

   • 데이터가 하드웨어(디스크, SSD 등)에 어떻게 저장될지 결정합니다.

   • 물리적 파일 시스템과의 상호작용 포함.

2. 인덱스 및 검색 최적화

   • 데이터 검색 속도를 높이기 위한 자료구조(B-Tree, Hash 등)를 사용.

3. 성능 관리

   • 쿼리 실행 계획(Query Execution Plan) 최적화를 포함하여 I/O 비용을 줄이는 데 초점.

4. 보안 설정

   • 데이터 암호화, 접근 제어 등을 포함하여 데이터의 안전한 저장과 관리 보장.

장점

1. 효율적인 데이터 관리

   • 저장소를 최적화하여 저장 공간을 줄이고 데이터 접근 속도를 향상시킵니다.

2. 높은 확장성

   • 데이터가 증가해도 성능 저하를 최소화하는 구조를 설계할 수 있습니다.

3. 안전성

   • 물리적 저장 구조에서 데이터 손실을 방지하고 복구할 수 있는 시스템 구축.

구성 방법 예시 (SQL 기준)

인덱스 생성

CREATE INDEX idx_customer_id ON Customers (CustomerID);

테이블 파티셔닝

CREATE TABLE Orders (
    OrderID INT,
    OrderDate DATE,
    CustomerID INT
) PARTITION BY RANGE (OrderDate) (
    PARTITION p1 VALUES LESS THAN ('2024-01-01'),
    PARTITION p2 VALUES LESS THAN ('2025-01-01')
);

주의사항

1. 복잡도 관리

   • 내부 스키마가 지나치게 복잡하면 데이터베이스 관리가 어려워질 수 있습니다.

2. 성능 모니터링

   • 저장소 및 쿼리 성능을 주기적으로 점검하여 병목 현상을 예방해야 합니다.

3. 업데이트 시 데이터 무결성 유지

   • 내부 스키마 변경이 외부 스키마와 개념 스키마에 영향을 주지 않도록 주의해야 합니다.

내부 스키마는 데이터베이스가 데이터를 효율적으로 저장하고 처리할 수 있도록 설계된 기반 구조입니다. 잘 설계된 내부 스키마는 데이터베이스의 성능과 안정성을 크게 향상시킬 수 있습니다.

데이터베이스(DB) 스키마(Schema)