[DB] 데이터베이스 설계

데이터베이스 설계

• 사용자의 다양한 요구 사항을 고려하여 데이터베이스를 생성하는 과정

관계 데이터베이스의 대표적인 설계 방법

• E-R 모델과 릴레이션 변환 규칙을 이용한 설계
• 정규화를 이용한 설계

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E-R 모델과 릴레이션 변환 규칙을 이용한 설계

1단계	요구 사항 분석	- 처리해야할 데이터 파악, 데이터베이스의 용도 파악 - 결과물: 요구 사항 명세서
2단계	개념적 설계	- DBMS에 독립적인 개념적 구조 설계 - 결과물: 개념적 스키마(E-R 다이어그램)
3단계	논리적 설계	- DBMS에 적합한 논리적 구조 설계 - 결과물: 논리적 스키마(릴레이션 스키마)
4단계	물리적 설계	- DBMS로 구현 가능한 물리적 구조 설계 - 저장 장치에 적합한 저장 레코드, 인덱스의 구조 등 설계 - 인덱스에 빠르게 접근할 수 있는 탐색 기법 정의 - 저장 공간 효율적 사용 -> DB의 처리 능력 향상 방안 생각 - 응답시간 최소화 - 결과물: 물리적 스키마
5단계	구현	- SQL 문을 작성한 후 이를 DBMS에서 실행하여 데이터베이스 생성

≫≫≫ 설계 과정 중 오류를 발견하여 변경이 필요하면 이전 단계로 되돌아가 설계 내용 변경 가능

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설계 1단계: 요구 사항 분석

• 목적: 사용자의 요구 사항 분석, 수집해 개발할 데이터베이스의 용도 파악
  • 업무에 필요한 데이터가 무엇인지, 그 데이터에 어떤 처리가 필요한지 고려
• 결과물: 요구사항 명세서
  
  
• 주요 작업
  • 데이터베이스를 실제로 사용할 주요 사용자의 범위 결정
  • 사용자가 조직에서 수행하는 업무 분석
  • 면담, 설문조사, 업무 관련 문서 분석 등의 방법 이용해 요구 사항 수집
  • 수집된 요구 사항에 대한 분석 결과를 요구 사항 명세서로 작성

    

    요구 사항 명세서 예시

    
    
    

설계 2단계: 개념적 설계

• 목적: DBMS에 독립적인 개념적 스키마 설계
• 요구 사항 분석 결과물을 개념적 데이터 모델을 이용해 개념적 구조로 표현 -> 개념적 모델링
  • 일반적으로 E-R 모델 많이 이용
• 결과물: 개념적 스키마, E-R 다이어그램
• 주요작업: 요구 사항 분석 결과를 기반으로 중요한 개체를 추출하고 개체 간의 관계를 결정하여 E-R 다이어그램으로 표현
• 작업과정
  • 단계 1) 개체 추출, 각 개체의 주요 속성과 키 속성 선별
    • 요구 사항 문장에서 업무와 관련이 깊은 의미 있는 명사를 찾기
    • 찾아낸 명사를 개체와 속성으로 분류

      

  • 단계 2) 개체 간의 관계 결정 = 관계 추출
    • 관계: 개체 간의 의미 있는 연관성
    • 요구 사항 문장에서 개체 간의 연관성을 의미 있게 표현한 동사 찾기
    • 찾아낸 관계에 대해 매핑 카디널리티(일대일, 일대다, 다대다), 참여 특성 결정(필수 참여/선택 참여)

      

  • 단계 3) E-R 다이어그램으로 표현

    

설계 3단계: 논리적 설계

• 목적
  • DBMS에 적합한 논리적 스키마 설계
  • 개념적 스키마를 논리적 데이터 모델을 이용해 논리적 구조로 표현 -> 논리적 모델링 (데이터 모델링)
  • 일반적으로 관계 떼이터 모델 많이 이용
• 결과물
  • 논리적 스키마 = 릴레이션 스키마
• 주요 작업
  • 개념적 설계 단계의 결과물인 E-R 다이어그램을 릴레이션 스키마로 변환
  • 릴레이션 스키마로 변환 후 속성의 데이터 타입, 길이, 널 값 허용 여부, 기본 값, 제약 조건 등을 세부적으로 결정하고 결과를 문서화시킴
• E-R 다이어그램을 릴레이션 스키마로 변환하는 규칙
  • 규칙1) 모든 개체는 릴레이션으로 변환
  • 규칙2) 다대다(n:m) 관계는 릴레이션으로 변환
  • 규칙3) 일대다(1:n) 관계는 외래키로 표현
  • 규칙4) 일대일(1:1) 관계는 외래키로 표현
  • 규칙5) 다중 값 속성은 릴레이션으로 변환

 

설계 4단계: 물리적 설계

• 하드웨어나 운영체제의 특성을 고려해 필요한 인덱스 구조나 내부 저장 구조 등에 대한 물리적 구조를 설계

설계 5단계: 구현

• SQL로 작성한 명령문을 DBMS에서 실행하여 DB를 실제로 생성