# 데이터베이스 시스템 개요

## 데이터베이스의 정의와 역사
데이터베이스는 조직화된 정보나 데이터의 집합으로, 일반적으로 컴퓨터 시스템에 전자적으로 저장됩니다. 데이터베이스는 보통 데이터베이스 관리 시스템(DBMS)에 의해 제어됩니다. 데이터와 DBMS를 함께 묶어 데이터베이스 시스템이라고 부르며, 짧게는 그냥 데이터베이스라고 합니다.

데이터베이스의 역사는 1960년대 초기의 내비게이션 데이터베이스부터 시작해서, 1970년대의 관계형 데이터베이스, 1990년대와 2000년대의 객체 지향 데이터베이스를 거쳐, 현재의 NoSQL, NewSQL 데이터베이스까지 발전해왔습니다.

## 관계형 데이터베이스 시스템
관계형 데이터베이스는 데이터를 테이블 형태로 저장하며, 각 테이블은 행과 열로 구성됩니다. 테이블 간에는 관계가 설정될 수 있으며, 이를 통해 복잡한 데이터 구조를 표현할 수 있습니다. SQL(Structured Query Language)은 관계형 데이터베이스에서 데이터를 질의하고 조작하는 표준 언어입니다.

주요 관계형 데이터베이스 시스템으로는 MySQL, PostgreSQL, Oracle, Microsoft SQL Server, IBM DB2 등이 있습니다. 이들은 트랜잭션, 무결성 제약 조건, 인덱싱 등의 기능을 제공하여 데이터의 일관성과 효율성을 보장합니다.

## NoSQL 데이터베이스
NoSQL 데이터베이스는 관계형 데이터베이스의 한계를 극복하기 위해 등장했으며, 다양한 데이터 모델을 지원합니다. 주요 유형으로는 문서 지향(MongoDB), 키-값 저장소(Redis), 와이드 칼럼 저장소(Cassandra), 그래프 데이터베이스(Neo4j) 등이 있습니다.

NoSQL 데이터베이스는 대용량 데이터, 높은 확장성, 분산 아키텍처, 유연한 스키마 등의 특징을 가지고 있어 빅데이터와 실시간 웹 애플리케이션에 적합합니다.

## 데이터 모델링과 설계
데이터베이스 설계는 개념적 설계, 논리적 설계, 물리적 설계의 세 단계로 이루어집니다. 개념적 설계는 비즈니스 요구사항을 파악하여 개체-관계(ER) 다이어그램을 작성하는 단계입니다. 논리적 설계는 ER 다이어그램을 관계형 스키마로 변환하는 단계이며, 물리적 설계는 실제 데이터베이스 구현을 위한 세부사항을 결정하는 단계입니다.

데이터 정규화는 데이터 중복을 최소화하고 무결성을 유지하기 위한 과정으로, 제1 정규형부터 제5 정규형까지 다양한 정규화 단계가 있습니다.

## 데이터베이스 보안
데이터베이스 보안은 인증, 권한 부여, 접근 제어, 암호화, 감사 등의 메커니즘을 통해 구현됩니다. 데이터베이스 보안의 주요 목표는 기밀성, 무결성, 가용성을 보장하는 것입니다.

데이터베이스 보안 위협으로는 SQL 인젝션, 권한 상승, 데이터 유출, 서비스 거부 공격 등이 있으며, 이에 대응하기 위한 보안 정책과 기술이 지속적으로 발전하고 있습니다.

## 빅데이터와 데이터 웨어하우스
빅데이터는 기존 데이터베이스 관리 도구로는 처리하기 어려운 대용량 데이터세트를 의미합니다. 빅데이터는 볼륨(Volume), 속도(Velocity), 다양성(Variety), 정확성(Veracity), 가치(Value)의 5V 특성을 가집니다.

데이터 웨어하우스는 다양한 소스에서 수집된 데이터를 통합하여 분석과 보고를 위한 중앙 저장소입니다. 데이터 마트, 데이터 레이크, OLAP(Online Analytical Processing) 등의 개념과 함께 기업의 의사결정을 지원하는 데이터 인프라를 구성합니다.