[정보처리기사] 012 데이터베이스 설계

012. 데이터베이스 설계

데이터베이스 설계의 개념 및 고려 사항

- DB 설계란 사용자의 요구를 분석하여 그것들을 컴퓨터에 저장할 수 있는 DB구조에 맞게 변형한 후 특정 DBMS로 DB를 구현하여 일반 사용자들이 사용하게 하는 것

데이터베이스 설계시 고려 사항

- 무결성, 일관성, 회복, 보안, 효율성, DB확장

요구 조건 분석

- 요구 조건 분석은 DB를 사용할 사람들로부터 필요한 용도를 파악하는 것

- DB 사용자에 따른 수행업무와 필요한 데이터의 종류, 용도, 처리형태, 흐름, 제약 조건을 수집

- 수집된 정보를 바탕으로 요구 조건 명세를 작성

개념적 설계 (정보 모델링, 개념화)

- 개념적 설계란 정보의 구조를 얻기 위하여 현실 세계의 무한성과 계속성을 이해하고 다른 사람과 통신하기 위하여 현실 세계에 대한 인식을 추상적 개념으로 표현하는 과정

- 개념 스키마 모델링과 트랜잭션 모델링을 병행 수행

- 요구 분석 단게에서 나온결과(요구조건 명세)를 DBMS에 독립적인 E-R다이어그램(개체 관계도)으로 작성

- DBMS에 독립적인 개념스키마 설계

논리적 설계(데이터 모델링)

- 현실 세계 자료를 컴퓨터가 이해하고 처리할수 있는 물리적 저장장치에 저장할수 있도록 변환하기 위해 특정 DBMS가 지원하는 논리적 자료구조로 변환시키는 과정

- 개념 세계 데이터를 논리적 구조의 데이터로 모델화

- 개념적 설계가 개념 스키마를 설계하는 단계라면 논리적 설계에서는 개념 스키마를 평가 및 정재하고 DBMS에 따라 서로 다른 논리적 스키마를 설계하는 단계

- 관계형 DB라면 테이블을 설계하는 단계

물리적 설계 (데이터 구조화)

- 논리적 설계 단계에서 논리적 구조로 표현된 데이터를 디스크 등의 물리적 저장장치에 저장할수 있는 물리적 구조의 데이터로 변환하는 과정

- 저장 구조 및 액세스 경로 결정

- 저장 방법을 묘사

- 저장 레코드의 양식설계, 레코드 집중(Record Clustering)의 분석 및 설계, 접근 경로 설계가 꼭 포함되어야함

- 기본 데이터 단위는 저장 레코드

- 여러가지 타입의 레코드 집합이라는 면에서 단순한 파일과 다르다

- DB구조는 데이터베이스 시스템의 성능에 중대한 영향을 미친다

물리적 설계 시 고려 사항

- 인덱스의 구조

- 레코드 크기

- 파일에 존재하는 레코드 개수

- 파일에 대한 트랜잭션의 갱신과 참조 성향

- 성능 향상을 위한 개념 스키마의 변경 여부 검토

- 빈번한 질의와 트랜잭션들의 수행속도를 높이기 위한 고려

- 시스템 운용시 파일 크기의 변화 가능성

물리적 설계 옵션 선택 시 고려 사항

- 물리적 설계 옵션이란 특정 DBMS에서 제공되는 것으로 DB파일에 대한 저장 구조와 접근 경로에 대한 다양한 옵션을 의미

- 반응시간 (Response Time) : 트랜잭션 수행을 요구한 시점부터 처리결과를 얻을 때 까지의 경과 시간

- 공간 활용도 (Space Utilization) : DB파일과 액세스 경로 구조에 의해 사용되는 저장공간의 양

- 트랜잭션 처리량 (Transaction Throughput) : 단위시간 동안 DB시스템에 의해 처리될 수 있는 트랜잭션의 평균 개수

데이터베이스 구현

- 구현단계는 논리적 설계 단계와 물리적 설계 단계에서 도출된 DB스키마를 파일로 생성하는 단계

- 사용하려는 특정 DBMS의 DDL을 사용하여 DB스키마를 기술한 후 컴파일하여 빈 DB파일을 생성

- 생성된 빈 DB파일에 데이터 입력

- 응용 프로그램을 위한 데이터 입력

- DB접근을 위한 응용 프로그램 작성

데이터베이스 설계 순서

- 요구분석 : 요구 조건 명세서 작성

- 개념적 설계 : 개념 스키마, 트랜잭션 모델링, E-R 모델

- 논리적 설계 : 목표 DBMS에 맞는 논리 스키마 설계, 트랜잭션 인터페이스 설계

- 물리적 설계 : 목표 DBMS에 맞는 물리적 구조의 데이터로 변환

- 구현 : 목표 DBMS의 DDL로 데이터베이스 생성, 트랜잭션 생성