◆ 설계 순서
1. 요구사항 수집 및 분석
2. 개념적 설계
3. 논리적 설계
4. 물리적 설계
5. 구현
◆ 데이터베이스 설계 중요성
- 가장 중요한 것은 분석
- 내가 구현할 시스템이 무엇인지 정확하게 파악하고 이에 따른 데이터베이스 설계가 이루어져야 함
- 만일, 데이터베이스 설계가 제대로 되어 있지 않은 상태에서 시스템이 구현된다면
- 사소한 문제로 인해 데이터베이스를 수정할 때 어렵게 해결해야 하는 문제점 발생
◆ 요구사항 수집 및 분석
● 목적
- 사용자의 요구 사항을 수집하고 분석하여 개발할 데이터베이스의 용도를 파악
- 업무에 필요한 데이터가 무엇인지, 그 데이터에 어떤 처리가 필요한지 등을 고려
● 주요 작업
- 데이터베이스를 실제로 사용할 주요 사용자의 범위를 결정
- 사용자가 조직에서 수행하는 업무를 분석
- 면담, 설문 조사, 업무 관련 문서 분석 등의 방법을 이용해 요구 사항 수집
- 수집된 요구 사항에 대한 분석 결과를 요구 사항 명세서로 작성
● 결과물
- 요구 사항 명세서
● 기능적 요구사항
- 시스템이 무엇을 하는지, 어떤 기능을 하는지 등 기능의 수행과 관련된 요구사항
- 시스템의 입력과 출력으로 무엇이 포함되어야 하는지에 대한 사항
- 시스템이 어떤 데이터를 저장하거나 연산을 수행해야 하는지에 대한 사항
- 시스템이 반드시 수행해야 하는 기능
- 사용자가 시스템을 통해 제공 받기를 원하는 기능
● 비기능적 요구사항
- 품질이나 제약사항과 관련된 요구사항
- 시스템 장비 구성 요구사항
- 성능 요구사항
- 인터페이스 요구사항
- 데이터를 구축하기 위해 필요한 요구사항
- 테스트, 보안을 위한 요구사항
- 품질 요구 사항 : 가용성, 정합성, 상호 호환성, 대응성, 이식성, 확장성, 보안성 등...
- 프로젝트 관리 요구사항
- 프로젝트 자원 요구사항
● 요구사항 분석을 마치면
- 요구사항 명세서 작성
- 요구사항 내에 존재하는 개체와 속성 추출
◆ 개념적 설계
● 목적
- DBMS에 독립적인 개념적 스키마 설계
- 요구사항 분석 결과물을 개념적 데이터 모델을 이용해 개념적 구조로 표현
- 일반적으로 E-R 모델을 이용
● 주요 작업
- 요구 사항 분석 결과를 기반으로 중요한 개체를 추출하고 개체 간의 관계를 결정하여 E-R 다이어그램으로 표현
● 작업 과정
1) 개체 추출, 각 개체의 주요 속성과 키 속성 선별
2) 개체 간의 관계 설정
3) E-R 다이어그램으로 표현
● 결과물
- E-R 다이어그램
● 개체
- 저장할 만한 가치가 있는 주요 데이터를 가진 사람이나 사물 등..
- 개체 추출 방법
- 요구 사항 문장에서 업무와 관련이 깊은 의미 있는 명사를 찾기
- 업무와 관련이 적은 일반적으로 광범위한 의미의 명사는 제외
- 의미가 같은 명사가 여러 개일 경우는 대표 명사 하나만 선택
- 찾아낸 명사를 개체와 속성으로 분류
ex) 병원 DB 개발에 필요한 개체
- 병원 운영에 필요한 사람 : 의사, 환자, 간호사 등..
- 병원 운영에 필요한 사물 : 병실, 수술실, 의료 장비 등..
● 개체 추출
- 개체 : 회원
- 회원 개체의 속성 :
회원 아이디, 비밀번호,
이름, 나이, 직업, 등급, 적립금
- 회원 개체의 키 속성 :
회원 아이디
● 개체의 E-R 다이어그램
● 관계
- 개체 간의 의미 있는 연관성
- 관계 추출 방법
- 요구 사항 문장에서 개체 간의 연관성을 의미 있게 표현한 동사를 찾아야 함
- 의미가 같은 동사가 여러 개일 경우는 대표 동사 하나만 선택
- 찾아낸 관계에 대해 매핑 카디널리티와 참여 특성을 결정
- 매핑 카디널리티 : 일대일(1:1), 일대다(1:N), 다대다(N:M)
- 참여 특성 : 필수적 참여, 선택적 참여
● 관계 추출
- '입력해야 한다' 는
개체와 관계를
표현하는 동사로 볼 수
없으므로 제외
- '부여된다'는
개체와 개체의 관계를
표현하는 동사로 볼 수
없으므로 제외
- '식별한다'는
개체와 개체의 관계를
표현하는 동사로 볼 수
없으므로 제외
- 관계 : 주문
- '회원' 개체와 '상품' 개체가
맺는 다대다(M:N) 관계
- '회원' 개체는 관계에 선택적으로 참여
- '상품' 개체는 관계에 선택적으로 참여
- '주문' 관계의 속성 : 주문 번호, 주문 수량,
배송지, 주문일자
- 관계 : 공급
- '상품' 개체와 '제조업체' 개체가 맺는 일대다(1:N) 관계
- '상품' 개체는 관계에 필수적으로 참여
- '제조업체' 개체는 관계에 선택적으로 참여
- '공급' 관계의 속성 : 공급일자, 공급량
- 관계 : 작성
- '회원' 개체와 '게시글' 개체가 맺는 일대다(1:N) 관계
- '회원' 개체는 관계에 선택적으로 참여
- '게시글' 개체는 관계에 필수적으로 참여
● 주문 속성의 ERD
● 공급 관계의 ERD
● 작성 관계의 ERD
● 전체 ERD
◆ 논리적 설계
● 목적
- DBMS에 적합한 논리적 스키마 설계
- 개념적 스키마를 논리적 데이터 모델을 이용해 논리적 구조로 표현
- 일반적으로 관계 데이터 모델을 많이 이용
● 주요 작업
- ERD(개념적 설계의 결과물)를 릴레이션 스키마로 변환
- 변환 후 속성의 데이터 타입, 길이 , 널 값 허용 여부, 기본 값(디폴트), 제약 조건 등을
세부적으로 결정하고 결과를 문서화
● 결과물
- 논리적 스키마 : 릴레이션 스키마
● ERD를 릴레이션 스키마로 변환하는 규칙
규칙 1) 모든 개체는 릴레이션으로 변환
▶ ERD의 각 개체를 하나의 릴레이션으로 변환
- 개체의 이름 → 릴레이션 이름
- 개체의 속성 → 릴레이션의 속성
- 개체의 키 속성 → 릴레이션의 기본 키
- 개체의 속성이 복합 속성인 경우에는 복합 속성을 구성하고 있는 단순 속성만
릴레이션의 속성으로 변환
규칙 2) 다대다(N:M) 관계는 릴레이션으로 변환
▶ ERD 다대다 관계를 하나의 릴레이션으로 변환
- 관계의 이름 → 릴레이션 이름
- 관계의 속성 → 릴레이션의 속성
- 관계에 참여하는 개체를 규칙1에 따라 릴레이션으로 변환한 후 이 릴레이션의 기본키를
관계 릴레이션에 포함시켜 외래키를 지정하고, 외래키들을 조합하여 관계 릴레이션의 기본키로 설정
규칙 3) 일대다(1:N) 관계는 릴레이션으로 변환
▶ ERD의 일대다 관계는 외래키로만 표현
규칙 3-1) 일반적인 일대다 관계는 외래키로 표현
- 일대다 관계에서 1측 개체 릴레이션의 기본키를 N측 개체 릴레이션에 포함시켜 외래키로 지정
- 관계의 속성들도 N측 개체 릴레이션에 포함시킴
규칙 3-2) 약한 개체가 참여하는 일대다 관계는 외래키를 포함해서 기본키로 지정
- 일대다 관계에서 1측 개체 릴레이션의 기본키를 N측 개체 릴레이션에 포함시켜 외래키로 지정
- 관계의 속성들도 N측 개체 릴레이션에 포함시킴
* 약한 개체는 강한 개체에 따라 존재 여부가 결정되므로 강한 개체의 기본키를 이용해 식별
규칙 4) 일대일(1:1) 관계는 외래키로 표현
▶ ERD의 일대일 관계는 외래키로만 표현
규칙 4-1) 일반적인 일대일 관계는 외래키를 서로 주고 받음
- 관계에 참여하는 개체 릴레이션들이 서로의 기본키를 주고 받아 외래키로 지정
- 관계의 속성들도 모든 개체 릴레이션에 포함시킴
- 불필요한 데이터 중복이 발생할 수 있음
규칙 4-2) 일대일 관계에 필수적으로 참여하는 개체의 릴레이션만 외래키를 받음
- 관계에 필수적으로 참여하는 개체 릴레이션만 외래키를 포함시킴
- 관계의 속성들은 관계에 필수적으로 참여하는 개체 릴레이션에 포함시킴
규칙 4-3) 모든 개체가 일대일 관계에 필수적으로 참여하면 릴레이션 하나로 합침
- 관계에 참여하는 관계 릴레이션들을 하나의 릴레이션으로 합쳐서 표현
- 관계의 이름을 릴레이션 이름으로 사용하고, 관계에 참여하는 두 개체의 속성들을
관계 릴레이션에 모두 포함시킴
- 두 개체 릴레이션의 키 속성을 조합하여 관계 릴레이션의 기본키로 지정
규칙 5) 다중 값 속성은 릴레이션으로 변환
▶ ERD의 다중 값 속성은 독립적인 릴레이션으로 변환
- 다중 값 속성과 함께 그 속성을 가지고 있던 개체 릴레이션의 기본키를 외래키로 가져와
새로운 릴레이션에 포함시킴
- 새로운 릴레이션의 기본 키는 다중 값 속성과 외래키를 조합하여 지정
* 변환 규칙을 순서대로 적용하되, 해당되지 않는 규칙은 제외
● 예시
* 개념적 설계 결과물
→ 규칙 1 적용
→ 규칙 2 적용
→ 규칙 3 적용
→ 일대일 관계 X => 규칙4 적용 X
→ 다중 값 속성 X => 규칙5 적용 X
● 테이블 명세서 : 릴레이션 스키마에 대한 설계 정보를 기술한 문서
- 릴레이션 스키마 변환 후 속서으이 데이터 타입과 길이, 널 값 허용 여부 등을 세부적으로 결정하고 문서화
◆ 물리적 설계
- 하드웨어나 운영체제의 특성을 고려하여 필요한 인덱스 구조나 내부 저장 구조 등에 대한 물리적인 구조를 설계
=> 구현
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