데이터베이스 기본 이해
SQL이란 무엇인가요? 그리고 SQL의 풀네임은 무엇인가요?
SQL은 Structured Query Language의 약자로, 관계형 데이터베이스에서 데이터를 관리하고 조작하기 위한 표준화된 언어입니다.
데이터베이스 시스템과 상호작용하기 위한 명령을 정의하며, 데이터를 검색, 삽입, 수정, 삭제하고 스키마를 관리하는 데 사용됩니다.
데이터베이스 관리 시스템(DBMS)과 통신할 때 사용되며, 대부분의 관계형 데이터베이스(RDBMS)에서 지원됩니다.
RDBMS란 무엇이며, 대표적인 예시를 들어주세요.
RDBMS은 관계형 데이터베이스 관리 시스템을 나타내는 약어로, 데이터를 테이블 형태로 구조화하고 관리하는 데이터베이스 시스템입니다.
RDBMS는 데이터를 행과 열로 표현하는 테이블로 구성되며, 테이블 간의 관계를 정의하여 데이터를 저장하고 검색할 수 있습니다.
대표적인 RDBMS의 예시로는 다음과 같은 제품들이 있습니다.
- Oracle Database : 오라클사가 개발한 RDBMS로, 대규모 엔터프라이즈 애플리케이션에서 많이 사용됩니다.
- MySQL : MySQL AB에서 개발한 RDBMS로, 가벼우면서 확장성이 뛰어나기 때문에 웹 애플리케이션 등에서 많이 사용됩니다.
- Microsoft SQL Server : 마이크로소프트사가 개발한 RDBMS로, 윈도우 환경에서 사용되며 엔터프라이즈 환경에서 사용됩니다.
- PostgreSQL : 오픈 소스 RDBMS로, 확장성과 데이터 무결성을 중시하는 데이터베이스입니다.
데이터베이스의 특징에 대해 설명해 보세요.
- 데이터 중복 최소화
- 데이터베이스는 데이터를 중복으로 저장하지 않고 하나의 장소에서 중복을 최소화합니다.
- 이는 데이터 일관성을 유지하고 데이터 정확성을 향상시킵니다.
- 데이터 일관성
- 데이터베이스는 데이터의 일관성을 보장합니다.
- 데이터베이스 내의 데이터는 트랜잭션을 통해 일관된 상태를 유지하며 데이터 무결성을 유지합니다.
- 무결성 제약 조건
- 데이터베이스는 데이터 무결성을 유지하기 위해 제약 조건을 사용합니다.
- 이로써 데이터의 정확성을 보장하고 부적절한 데이터 입력을 방지합니다.
- 동시 접근 지원
- 다수의 사용자가 동시에 데이터베이스에 접근할 수 있습니다.
- 이를 통해 다중 사용자 환경에서 데이터를 안전하게 공유할 수 있습니다.
- 보안
- 데이터베이스는 접근 권한을 관리하고 데이터를 보호하기 위한 보안 기능을 제공합니다.
- 인가된 사용자만이 데이터에 접근할 수 있습니다.
- 데이터 검색 및 쿼리
- 데이터베이스는 강력한 쿼리 언어(SQL)를 제공하여 데이터를 검색하고 원하는 조건에 따라 데이터를 추출할 수 있습니다.
- 데이터 백업 및 복원
- 데이터베이스는 주기적으로 데이터를 백업하여 데이터 손실을 방지합니다.
- 그리고 복원 기능을 통해 데이터를 이전 상태로 복구할 수 있습니다.
- 데이터 무결성 유지
- 데이터베이스는 데이터의 무결성을 유지하기 위해 트랜잭션을 사용하며, 이를 통해 데이터의 일관성과 정확성을 보장합니다.
- 데이터 관리 및 유지 보수 용이성
- 데이터베이스는 데이터의 구조를 정의하고 스키마를 관리하는 기능을 제공하여 데이터의 유지 보수가 용이합니다.
- 데이터 뷰
- 데이터베이스는 다양한 관점에서 데이터를 조회할 수 있는 뷰를 제공하여 데이터를 다루는 데 편의성을 제공합니다.
ERD(Entity Relationship Diagram)이 무엇인지 설명해 보세요.
ERD는 데이터 모델링의 일환으로 사용되는 도표로, 엔티티의 엔티티 간의 관계를 시각적으로 표현하는 도구입니다.
데이터베이스 설계 및 개발 과정에서 데이터 구조와 엔티티 간의 관계를 이해하고 문서화하는 데 사용됩니다.
ERD에는 다음과 같은 주요 구성 요소가 포함됩니다.
- 엔티티(Entity)
- 현실 세계에서 데이터를 나타내는 개체나 사물을 나타냅니다.
- 예를 들어, 고객, 주문, 제품과 같은 엔티티는 데이터베이스에서 테이블로 매핑됩니다.
- 속성(Attribute)
- 엔티티의 특성 또는 속성을 나타냅니다.
- 예를 들어, 고객 엔티티의 속성으로는 이름, 주소, 전화번호 등이 있을 수 있습니다.
- 관계(Relationship)
- 엔티티 간의 관계를 표현합니다.
- 예를 들어, 주문 엔티티와 제품 엔티티 간의 관계는 주문 내용을 나타냅니다.
ERD를 사용하면 데이터베이스 설계자, 개발자 및 스테이크 홀더 간의 의사소통을 간소화하고 데이터 모델을 시각적으로 이해하고 검토할 수 있습니다. ERD는 복잡한 데이터베이스 시스템의 설계와 개발 과정에서 중요한 도구 중 하나입니다.
데이터 모델링 시 고려해야 하는 주요 사항은 무엇인지 설명해 보세요.
데이터 모델링은 데이터의 구조, 관계, 제약 조건 등을 정의하고 표현하는 과정입니다.
효과적인 데이터 모델링을 위해 고려해야 하는 주요 사항은 다음과 같습니다.
- 비즈니스 요구사항 분석
- 데이터 모델링을 시작하기 전에 비즈니스 요구사항을 명확하게 이해해야 합니다.
- 이를 통해 어떤 데이터가 필요한지, 어떤 엔티티와 관계가 필요한지를 결정할 수 있습니다.
- 데이터 정의 및 설계
- 엔티티, 속성, 관계, 제약 조건 등의 데이터 요소를 정의하고 설계해야 합니다.
- 엔티티와 속성을 결정할 때 중요한 것은 데이터의 정확성과 유용성입니다.
- 데이터 정규화
- 데이터 정규화는 데이터를 중복으로 저장하지 않고 데이터의 무결성과 일관성을 유지하기 위한 과정입니다.
- 정규화 단계에 따라 테이블을 분리하고 관계를 설정합니다.
- 반정규화
- 정규화된 데이터베이스는 쿼리 성능에 부정적인 영향을 미칠 수 있으므로 반정규화를 고려해야 합니다.
- 반정규화는 성능 최적화와 데이터 모델의 간소화를 위한 과정입니다.
- 데이터 무결성
- 데이터베이스 내의 데이터는 항상 정확하고 일관성 있어야 합니다.
- 이를 위해 제약 조건을 사용하여 데이터 무결성을 유지합니다.
- 데이터 보안
- 데이터 모델링 과정에서 데이터의 보안 요구사항을 고려해야 합니다.
- 민감한 데이터는 액세스 제어 및 암호화를 통해 보호되어야 합니다.
- 성능 최적화
- 데이터베이스 쿼리의 성능을 향상시키기 위해 인덱스, 조회 최적화, 쿼리 튜닝 등의 기술을 사용해야 합니다.
- 변화 관리
- 비즈니스 요구사항이 변경될 때 데이터 모델도 함께 변경되어야 합니다.
- 데이터 모델링은 변화에 대응하기 위한 유연성을 가져야 합니다.
- 미래의 데이터 증가, 변경 가능성을 고려하여 모델링합니다. 유연하게 변경과 확장이 가능한 구조를 선택하는 것이 좋습니다.
- 문서화
- 데이터 모델은 명확하게 문서화되어야 합니다.
- 모델링 결정, 엔티티 정의, 관계 및 제약 조건에 대한 문서화는 유지보수 및 협업을 용이하게 합니다.
- 스테이크 홀더 참여
- 데이터 모델링 프로세스에 스테이크 홀더(이해관계자)들을 참여시키고 의견을 수렴해야 합니다.
- 이는 모델의 유효성과 신뢰성을 높입니다.
이러한 주요 사항을 고려하여 데이터 모델을 설계하면 데이터베이스 시스템을 효율적으로 구축하고 유지보수할 수 있으며, 비즈니스 요구사항을 충족시킬 수 있습니다.
데이터베이스 언어(DDL, DML, DCL)에 대해 설명해 보세요.
- DDL(Data Definition Language - 데이터 정의 언어)
- DDL은 데이터베이스 구조를 정의하고 관리하기 위한 언어입니다.
- 주요 명령어로는 CREATE, ALTER, DROP 등이 있습니다.
- CREATE : 새로운 데이터베이스 객체(테이블, 인덱스, 뷰 등)를 생성합니다.
- ALTER : 이미 존재하는 데이터베이스 객체의 구조를 변경합니다.
- DROP : 데이터베이스 객체를 삭제합니다.
- DML(Data Manipulation Language - 데이터 조작 언어)
- DML은 데이터베이스에서 데이터를 조회, 삽입, 수정, 삭제하는 데 사용됩니다.
- 주요 명령어로는 SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE 등이 있습니다.
- SELECT : 데이터베이스에서 데이터를 조회하고 가져옵니다.
- INSERT : 새로운 데이터를 데이터베이스에 삽입합니다.
- UPDATE : 데이터베이스의 기존 데이터를 수정합니다.
- DELETE : 데이터베이스에서 데이터를 삭제합니다.
- DCL(Data Control Language - 데이터 제어 언어)
- DCL은 데이터베이스에 대한 접근 권한을 제어하는 데 사용됩니다.
- 주요 명령어로는 GRANT와 REVOKE가 있습니다.
- GRANT : 사용자 또는 롤(Role)에 대한 특정 데이터베이스 객체에 대한 권한을 부여합니다.
- REVOKE : 이전에 부여한 권한을 취소하여 사용자의 접근 권한을 제한합니다.
이러한 데이터베이스 언어는 데이터베이스 관리 및 데이터 조작을 위한 필수 도구로, 데이터베이스 시스템을 관리하고 데이터를 조작하는 데 사용됩니다. DDL은 데이터 구조를 정의하고 수정하고 삭제하는 데 사용되며, DML은 데이터를 조작하고 조회하는 데 사용됩니다. DCL은 데이터베이스의 보안 및 접근 권한을 관리하는 데 필요합니다.
SQL 및 쿼리 관련
SELECT 쿼리의 수행 순서를 설명해 보세요.
SELECT 쿼리의 수행 순서는 다음과 같은 단계로 진행됩니다.
FROM : 쿼리가 시작되면 데이터를 검색할 대상 테이블이나 뷰를 지정하는 FROM절이 처리됩니다. 이 단계에서 데이터베이스는 데이터를 읽을 대상을 결정합니다.
JOIN : JOIN은 FROM 절에서 지정한 테이블과 다른 테이블을 조인합니다.
ON : ON은 JOIN 된 테이블 간의 조건을 지정합니다. 이 조건을 기반으로 두 테이블의 레코드가 연결됩니다.
WHERE : WHERE은 데이터 필터링을 위해 사용됩니다. 조건이 만족하는 행만을 선택하고 나머지 행은 제외합니다. 이로써 데이터 검색 범위가 축소됩니다.
GROUP BY : GROUP BY을 사용하여 데이터를 그룹화할 수 있습니다. 그룹화된 결과는 집계 함수와 함께 사용될 수 있습니다.
HAVING : HAVING은 GROUP BY와 함께 사용되며, 그룹화된 결과에 대한 조건을 지정합니다. GROUP BY와 함께 필터링을 적용하여 그룹화된 데이터를 세밀하게 제어합니다.
SELECT : SELECT은 최종 결과로 반환할 열(칼럼)을 지정합니다. 이 단계에서 필요한 데이터 열을 선택하고 필요에 따라 변환 또는 계산할 수 있습니다.
DISTINCT : DINSTINCT는 SELECT에 의해 선택된 칼럼들 중 중복된 결과를 제거합니다.
ORDER BY : ORDER BY는 결과 집합을 정렬합니다. 오름차순(ASC) 또는 내림차순(DESC)으로 정렬하고자 하는 열을 지정합니다.
LIMIT/OFFSET/FETCH : LIMIT/OFFSET/FETCH는 결과 집합의 크기를 제한하거나 특정 범위의 결과를 선택하는 데 사용됩니다. 이를 통해 페이징 된 결과를 얻을 수 있습니다.
실행 및 결과 반환 : 모든 단계가 완료되면 쿼리가 실행되고 결과 집합이 반환됩니다. 이때, 데이터베이스 엔진은 위에서 아래로 각 단계를 순차적으로 처리하여 최종 결과를 생성합니다.
SQL Injection에 대해 설명해 보세요.
SQL Injection은 악의적인 공격자가 악의적인 SQL 코드를 삽입하여 데이터베이스 시스템을 공격하는 보안 취약점입니다.
이러한 공격은 데이터베이스 시스템의 보안을 침해하고 중요한 정보를 유출하거나 데이터베이스를 손상시키는 데 사용됩니다.
SQL Injection의 주요 특징과 동작 방식은 다음과 같습니다.
- 입력 검증 부재
- SQL Injection은 주로 사용자 입력을 처리하는 웹 애플리케이션에서 발생합니다.
- 애플리케이션이 사용자로부터 입력을 받을 때, 입력 데이터의 검증 및 제한이 부족하거나 잘못 구현된 경우에 공격자는 악의적인 SQL 코드를 입력할 수 있습니다.
- SQL 삽입
- 공격자는 입력 필드에 악의적인 SQL 쿼리 조각을 삽입합니다.
- 이 쿼리 조각은 원래의 SQL 쿼리와 병합되어 데이터베이스에 전달됩니다.
- SQL 실행
- 데이터베이스 시스템은 삽입된 SQL 코드를 실행합니다.
- 이때, 악의적인 SQL 코드는 데이터베이스의 구조를 공격하거나 데이터를 조작하는 데 사용될 수 있습니다.
- 데이터 노출 및 손상
- SQL Injection 공격의 결과로 공격자는 데이터베이스에서 민감한 정보를 노출시키거나 데이터를 손상시킬 수 있습니다.
- 예를 들어, 공격자는 사용자 데이터베이스에서 패스워드를 노출시키거나, 데이터를 삭제하거나 수정할 수 있습니다.
SQL Injection은 심각한 보안 문제로, 적절한 보안 조치가 없을 경우 애플리케이션과 데이터베이스 시스템에 피해를 입힐 수 있으므로 항상 주의해야 합니다.
SQL Injection을 방어 및 방지하기 위한 방법에 대해 설명해 보세요.
SQL Injection을 방지하기 위한 주요 방법은 다음과 같습니다.
- 입력 검증 및 정제
- 사용자 입력 데이터를 검증하고 필요한 경우 정제해야 합니다.
- 입력 데이터에 대한 길이, 유효성, 형식, 특수 문자 등을 검사하여 악의적인 입력을 필터링합니다.
- 정규 표현식 또는 라이브러리를 사용하여 안전한 입력을 보장합니다.
- 매개 변수화된 쿼리 사용
- SQL 쿼리를 실행할 때 사용자 입력을 포함하지 말고, 매개 변수를 사용하여 쿼리를 생성합니다.
- 이렇게 하면 입력 데이터가 쿼리로 해석되지 않고 안전하게 처리됩니다.
- 접근 권한 및 권한 심사
- 데이터베이스 사용자에게는 최소한의 권한만 부여하고, 데이터베이스 접근을 허용할 때 엄격한 권한 검사를 수행합니다.
- 사용자가 필요한 작업만 수행할 수 있도록 권한을 제한합니다.
- ORM(Object-Relational Mapping) 사용
- ORM 프레임워크를 사용하여 데이터베이스 쿼리를 생성하면 SQL Injection 공격을 방지할 수 있습니다.
- 에러 메시지 숨김
- 에러 메시지가 SQL Injection 공격자에게 공격 대상 시스템의 정보를 노출시키는 경우가 있으므로, 에러 메시지를 숨기거나 일반적인 오류 메시지로 대체합니다.
- 웹 방화벽 사용
- 웹 애플리케이션 방화벽(WAF)을 사용하여 악의적인 SQL 쿼리를 탐지하고 차단할 수 있습니다.
- WAF는 트래픽을 모니터링하고 공격 시도를 감지하여 보안을 강화합니다.
- 보안 패치 및 업데이트
- 데이터베이스 시스템 및 웹 애플리케이션 프레임워크는 보안 업데이트를 수시로 배포합니다.
- 이러한 업데이트를 적용하여 알려진 SQL Injection 취약점을 해결해야 합니다.
- 보안 테스트
- 웹 애플리케이션 및 데이터베이스에 대한 보안 테스트를 주기적으로 수행하여 잠재적인 취약점을 식별하고 수정해야 합니다.
- 로그 및 모니터링
- 악의적인 행동을 감지하고 대응하기 위해 로그 및 모니터링 시스템을 구축합니다.
- 공격 시도를 모니터링하고 적절한 대응 조치를 취합니다.
