관계형 / 비관계형 데이터베이스

Posted Jul 6, 2024

By Pingppung

7 min read

데이터베이스

데이터베이스는 데이터를 효율적으로 저장하고 관리하는 시스템입니다. 데이터베이스는 크게 관계형 데이터베이스(Relational Database, RDBMS)와 비관계형 데이터베이스(Non-Relational Database, NoSQL)로 나눌 수 있습니다.

관계형 데이터베이스 (RDBMS)

관계형 데이터베이스는 데이터를 테이블 형태로 저장합니다. 테이블은 행과 열로 구성되며, 각 행은 개별 레코드를, 각 열은 속성을 나타냅니다. RDBMS는 데이터를 SQL을 통해 관리합니다

특징

장점

데이터 무결성과 일관성 보장: 데이터의 정확성과 일관성을 유지합니다.
복잡한 쿼리 가능: SQL을 사용하여 복잡한 데이터 조회 및 조작이 가능합니다.
데이터 관계 관리: 데이터 간의 명확한 관계를 정의하고 관리할 수 있습니다.

단점

스키마 변경의 어려움: 데이터 구조 변경이 어렵고 번거롭습니다.
확장성의 한계: 대규모 데이터 처리에 한계가 있을 수 있습니다.
비정형 데이터 처리의 어려움: 정형화되지 않은 데이터를 처리하기 어렵습니다.

주요 RDBMS 종류

MySQL
PostgreSQL
Oracle Database
Microsoft SQL Server

비관계형 데이터베이스 (NoSQL)

비관계형 데이터베이스는 다양한 데이터 모델을 지원하며, 유연한 스키마를 제공합니다. 이는 특히 대규모 데이터 처리와 높은 확장성이 필요한 환경에서 유리합니다.

특징

장점

스키마의 유연성: 데이터 구조가 고정되어 있지 않아 다양한 데이터 형식을 저장할 수 있습니다.
높은 확장성: 수평적 확장이 용이하여 대규모 데이터 처리가 가능합니다.
빠른 성능: 특정 사용 사례에 최적화된 데이터 접근 및 조회 속도를 제공합니다.

단점

일관성 보장 어려움: ACID 특성을 완전히 보장하지 않을 수 있어 데이터 일관성에 문제가 발생할 수 있습니다.
제한된 복잡한 쿼리: 관계형 데이터베이스만큼 복잡한 쿼리를 지원하지 않을 수 있습니다.
표준화 부족: 다양한 NoSQL 데이터베이스가 존재하며, 각기 다른 API와 쿼리 언어를 사용합니다.

유형

키-값 데이터베이스
단순한 키와 값 쌍으로 데이터를 저장됩니다.

  
    "Student:1" : {"Name": "Kim", "BirthDate": "2000-01-15"}

문서 지향 데이터베이스
각 도큐먼트는 JSON, BSON 또는 XML 형식으로 저장됩니다.

  
{
  "StudentID": 1,
  "Name": "Kim",
  "BirthDate": "2000-01-15",
  "Classes": [
    {"ClassID": 101, "ClassName": "Math", "TeacherName": "Mr. Thompson"},
    {"ClassID": 102, "ClassName": "Science", "TeacherName": "Mrs. Lee"}
  ]
}

컬럼 지향 데이터베이스
행과 열로 구성된 테이블 형태를 사용합니다.

  
    CREATE TABLE Students (
    StudentID uuid PRIMARY KEY,
    FirstName text,
    LastName text,
    BirthDate date
    );

    CREATE TABLE StudentClasses (
    StudentID uuid,
    ClassID uuid,
    ClassName text,
    PRIMARY KEY (StudentID, ClassID)
    );

그래프 데이터베이스

노드와 엣지로 구성된 그래프 형태로 데이터를 저장합니다.

  
    CREATE (s:Student {StudentID: 1, FirstName: "John", LastName: "Doe", BirthDate: "2000-01-15"})
    CREATE (c1:Class {ClassID: 101, ClassName: "Math", TeacherName: "Mr. Thompson"})
    CREATE (c2:Class {ClassID: 102, ClassName: "Science", TeacherName: "Mrs. Lee"})
    CREATE (s)-[:ENROLLED_IN]->(c1)
    CREATE (s)-[:ENROLLED_IN]->(c2)

주요 NoSQL DB 종류

MongoDB
Cassandra
Redis
Neo4j

요약

특징	관계형 데이터베이스 (RDBMS)	비관계형 데이터베이스 (NoSQL)
데이터 모델	테이블 기반 (행과 열)	다양한 모델 (문서, 키-값, 컬럼 패밀리, 그래프 등)
스키마	고정된 스키마	유연한 스키마 또는 스키마 없음
언어	SQL	데이터베이스에 따라 다양한 쿼리 언어
ACID 특성	지원 (Atomicity, Consistency, Isolation, Durability)	일부 데이터베이스에서만 지원
확장성	수직적 확장 (서버 성능 향상)	수평적 확장 (노드 추가)
일관성	강한 일관성	최종 일관성 또는 이벤트 일관성 (데이터베이스에 따라 다름)
복잡한 쿼리	지원 (조인, 서브쿼리 등)	일부 데이터베이스에서 제한적으로 지원
적용 사례	트랜잭션 처리, 복잡한 쿼리 및 보고서 생성	대규모 데이터 처리, 비정형 데이터, 분산 시스템
유형 예시	MySQL, PostgreSQL, Oracle, Microsoft SQL Server	MongoDB, Cassandra, Redis, Neo4j
데이터 무결성	높은 수준의 데이터 무결성 보장	데이터 무결성 보장이 약함 (유연성 강조)
관계 정의	테이블 간의 명확한 관계 (외래 키)	명시적인 관계 정의가 없음 (애플리케이션 수준에서 관리)
운영 및 유지보수	상대적으로 복잡한 운영 및 유지보수	상대적으로 간단한 운영 및 유지보수

Development, Database

This post is licensed under CC BY 4.0 by the author.