[데이터베이스] 20. 파일 구조(파일의 분류, 순차 파일, 색인 순차 파일)

• 파일은 편성에 의해 순차 파일(Sequential File), 색인 순차 파일(Indexed Sequential) File), 직접 파일(Direct/Random File)로 분류할 수 있다.

1. 순차 파일(Sequential File) = 순서 파일

1-1. 순차 파일이란?

• 입력되는 데이터들을 논리적인 순서에 따라 물리적 연속 공간에 순서대로 기록하는 방식이다.
• 급여 관리와 같이 변동 사항이 크지 않고 기간별로 일괄 처리를 주로 하는 경우에 적합하다.
• 주로 순차 접근이 가능한 자기 테이프에서 사용된다.

1-2. 순차 파일의 장단점

• 장점

- 기록 밀도가 높아서 기억 공간을 효율적으로 사용할 수 있다.
- 레코드가 키 순서대로 편성되어 취급이 용이하다.
- 매체 변환이 쉬워서 어떠한 매체에도 적용할 수 있다.
- 레코드를 기록할 때 사용한 키 순서대로 레코드를 처리하는 경우, 다른 편성법보다 처리 속도가 빠르다.

• 단점

- 파일에 새로운 레코드를 삽입, 삭제, 수정하는 경우 파일 전체를 복사해야 하므로 시간이 많이 걸린다.
- 데이터 검색 시 처음부터 순차적으로 하기 떄문에 검색 효율이 낮다.

2. 색인 순차 파일(Indexed Sequential) File)

2-1. 색인 순차 파일이란?

• 순차 처리와 랜덤 처리가 모두 가능하도록 레코드들을 키 값 순으로 정렬하여 기록하고, 레코드의 키 항목만을 모은 색인을 구성하여 편성하는 방식이다.
• 색인을 이용한 순차적인 접근 방식을 제공하여 ISAM(Index Sequential Access Method)이라고도 한다.
• 레코드를 참조할 때는 색인을 탐색한 후 색인이 가리키는 주소(포인터)를 사용하여 직접 참조할 수 있다.
• 일반적으로 자기 디스크에 많이 사용되며 자기 테이프에서는 사용할 수 없다.

2-2. 색인 순차 파일의 구성

• 기본 구역(Prime Area) : 실제 레코드들을 기록하는 부분으로, 각 레코드는 키 값 순으로 저장된다.
• 색인 구역(Index Area) : 기본 구역에 있는 레코드들의 위치를 찾아가는 색인이 기록되는 부분으로 트랙 색인 구역, 실린더 색인 구역, 마스터 색인 구여으로 구분할 수 있다.
• 오버플로 구역(Overflow Area) : 기본 구역에 빈 공간이 없어서 새로운 레코드의 삽입이 불가능 할 때를 대비하여 예비적으로 확보해 둔 부분이다.

- 실린더 오버플로 구역(Cylinder Overflow Area) : 각 실린더 마다 만들어지는 오버플로 구역으로 해당 실린더의 기본 구역에서 오버플로된 데이터를 기록한다.
- 독립 오버플로 구역(Independent Overflow Area) : 실린더 오버플로 구역에 더 이상 오버플로 된 데이터를 기록할 수 없을 때 사용할 수 있는 예비 공간으로, 실린더 오버플로 구역과는 별도로 만들어진다.

2-3. 색인 순차파일의 장단점

• 장점

- 순차 처리와 랜덤 처리가 모두 가능하므로 목적에 따라 융통성 있게 처리할 수 있다.
- 효율적인 검색이 가능하고 레코드의 삽입, 삭제, 갱신이 용이하다.

• 단점

- 색인 구역과 오버플로 구역을 구성하기 위한 추가 기억 공간이 필요하다.
- 파일이 정렬되어 있어야 하므로 추가, 삭제가 많으면 효율이 떨어진다.
- 색인을 이용한 액세를 하기 때문에 액세스 시간이 랜덤 편성 파일보다 느리다.

3. 직접 파일(Direct/Random File)

3-1. 직접 파일이란?

• 데이터 레코드를 액세스할 경우 그 레코드가 보관되어 있는 주소를 직접 지정하는 방법이다.

3-2. 직접 파일의 장단점

• 장점

- 접근 시간이 빠르다
- 레코드의 추가, 삭제의 경우 파일 전체의 복사가 필요 없다.

• 단점

- 데이터 레코드와 그 보관장소의 대응이 어렵다.
- 기억 공간 효율이 저하되고, 연속적, 전체적인 검색이 거의 불가능하다.