클라우드 환경에서의 데이터베이스

데이터베이스(Database)란?

데이터베이스는 데이터를 체계적으로 저장하고 관리하며, 효율적으로 검색할 수 있도록 구성된 시스템입니다. 클라우드 시대에는 Amazon RDS, Aurora, DynamoDB 같은 관리형 데이터베이스로 운영됩니다.

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주요 용어 정리

용어	설명
DBMS	데이터베이스를 관리하는 소프트웨어 (MySQL, PostgreSQL 등)
Table	데이터를 저장하는 구조화된 공간
Row / Column	각각 하나의 데이터 레코드 / 속성
Primary Key	각 행을 유일하게 식별하는 열
Query	SQL로 작성한 데이터 조작 명령

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관계형 vs 비관계형 데이터베이스

관계형 데이터베이스 (RDBMS)

• 정형화된 스키마, 테이블 기반 저장
• SQL 사용, ACID 보장
• ERP, 금융, 전통 시스템에 적합

SELECT * FROM users WHERE email = 'test@example.com';

NoSQL (비관계형)

• JSON, 키-값, 그래프 등 다양한 구조
• 유연한 스키마, 수평 확장 용이
• MongoDB, DynamoDB, Redis 등

유형	예시
키-값	Redis
문서형	MongoDB
컬럼형	Cassandra
그래프형	Neo4j

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RDBMS vs NoSQL 비교

항목	RDBMS	NoSQL
스키마	정형	유연
확장	수직 확장	수평 확장
트랜잭션	ACID 보장	대부분 Eventually Consistent
적합 사례	정형 데이터	로그, IoT, 이벤트 처리

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클라우드 DB 운영 방식

Managed DB (RDS, Aurora)

• 백업, 패치, 장애 복구 등 자동화
• 고가용성 구성 가능 (Multi-AZ)
• 성능 지표, 모니터링, 보안 설정 포함

Serverless DB (DynamoDB, Aurora Serverless)

• 트래픽에 따라 자동 확장/축소
• 사용량 기반 과금
• 이벤트 기반 아키텍처에 적합

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SQL 기본 문법

-- 조회
SELECT * FROM users;
-- 삽입
INSERT INTO users (name) VALUES ('Alice');
-- 수정
UPDATE users SET name = 'Bob' WHERE id = 1;
-- 삭제
DELETE FROM users WHERE id = 1;

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스키마 & 관계 설계

• 스키마는 데이터베이스의 구조 설계도
• 엔티티(테이블), 속성, 관계로 구성
• 1:1, 1:N, N:M 관계 고려하여 설계

CREATE TABLE orders (
  id INT PRIMARY KEY,
  user_id INT REFERENCES users(id)
);

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데이터 무결성과 제약조건

제약조건	설명
PRIMARY KEY	고유 식별자
FOREIGN KEY	참조 무결성 보장
UNIQUE	중복 불가
NOT NULL	NULL 금지
CHECK	값 조건 제한
DEFAULT	기본값 지정

무결성: 데이터가 정확하고 일관되도록 유지하는 원칙

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트랜잭션과 동시성 제어

트랜잭션(ACID)

• 원자성, 일관성, 격리성, 지속성

명령어

BEGIN;
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1;
UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE id = 2;
COMMIT;

격리 수준

수준	설명
READ UNCOMMITTED	Dirty Read 허용
READ COMMITTED	커밋된 데이터만 읽음
REPEATABLE READ	반복 읽기 보장
SERIALIZABLE	가장 높은 고립 수준

동시성 제어: Lock 사용, 격리 수준 조절

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인덱스와 성능 최적화

인덱스란?

• WHERE 조건, JOIN, ORDER BY 속도 향상을 위한 구조
• 책의 목차처럼 원하는 데이터만 빠르게 탐색

인덱스 유형

유형	설명
B-Tree	기본 인덱스 구조
UNIQUE	중복 방지
복합 인덱스	여러 컬럼 묶음
Full-text	자연어 검색용
Hash	키 기반 탐색

생성 예시

CREATE INDEX idx_email ON users(email);

EXPLAIN으로 실행 계획 확인

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ERD와 실습 예시

• users, products, orders, order_items 테이블 구성
• N:M 관계 → 조인 테이블 사용

CREATE TABLE order_items (
  id SERIAL PRIMARY KEY,
  order_id INT REFERENCES orders(id),
  product_id INT REFERENCES products(id)
);

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보안 및 접근 제어

• VPC, 서브넷, 보안 그룹으로 네트워크 제한
• IAM 역할 기반 권한 설정
• 저장 시 KMS 암호화 / 전송 시 TLS
• CloudTrail, Enhanced Monitoring 로깅

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AWS RDS 개요 및 실습

RDS란?

• 완전 관리형 관계형 DB 서비스
• MySQL, PostgreSQL, Oracle 등 지원

주요 기능

기능	설명
자동 백업	복구 가능 (PITR 지원)
멀티 AZ	고가용성 구성
Read Replica	읽기 부하 분산
모니터링	CloudWatch 연동

실습 흐름

1. RDS 인스턴스 생성 (MySQL)
2. 보안 그룹 포트 열기 (3306)
3. DB 연결 (MySQL Workbench)
4. SQL 실습, 모니터링, 백업 확인

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정리

항목	핵심 개념
데이터 모델	RDBMS vs NoSQL 비교
SQL 실무	SELECT, JOIN, GROUP BY 등 익히기
무결성	PK/FK/NOT NULL 등 제약조건 이해
트랜잭션	ACID, COMMIT/ROLLBACK 실습
인덱스	쿼리 성능 개선, EXPLAIN 분석
보안	IAM, KMS, TLS 적용
RDS 실습	생성 → 연결 → 실습 → 모니터링