데이터베이스 설계 단계(요구사항 분석, 개념적 설계, 논리적 설계, 물리적 설계)

개요 : 

데베설 심준호 교수님 강의 자료

1. 요구사항 분석

데이터베이스 설계는 요구 사항 분석 단계부터 시작한다. 요구 사항 분석 단계에서는 조직의 구성원들이 데이터베이스를 사용하는 용도를 파악한다. 데이터베이스를 사용해 실제 업무를 처리하는 사용자에게 필요한 데이터의 종류와 처리 방법 같은 다양한 요구 사항을 수집하고 이를 분석한 결과를 요구 사항 명세서로 작성하는 것이 요구 사항 분석 단계에서 수행하는 주요 작업이다.

요구 사항 분석 단계에서 파악한 사용자의 요구 사항은 이후의 설계 단계에서 중요하게 사용되고, 구축된 데이터베이스의 품질을 결정짓는 중요한 기준이 된다.

 

2. 개념적 설계

개념적 설계 단계는 요구 사항 분석 단계의 결과물인 명세서를 가지고 시작한다. 개념적 설계 단계에서는 요구 사항 분석 단계에서 파악한 사용자의 요구 사항을 개념적 데이터 모델을 이용해 표현한다. 개념적 데이터 모델은 개발에 사용할 DBMS의 종류에 독립적이면서, 중요한 데이터 요소와 데이터 요소 간의 관계를 표현할 때 사용한다.

일반적으로 개념적 데이터 모델로 E-R 모델을 많이 사용하는데, E-R 모델은 중요한 데이터 요소와 데이터 요소 간의 관계를 E-R 다이어그램으로 표현한다. 그러므로 E-R 모델을 데이터 모델로 사용한다면 사용자의 요구 사항을 분석한 결과를 E-R 다이어그램으로 표현하는 것이 개념적 설계 단계에서 수행하는 주요 작업이다.

개념적 설계 단계에서 요구 사항 분석 단계의 결과물인 요구 사항 명세서를 개념적 데이터 모델로 변환하는 일을 개념적 모델링이라 한다. 그리고 E-R 다이어그램과 같이 개념적 데이터 모델로 표현한 결과물을 개념적 구조 또는 개념적 스키마라고 한다.

 

3. 논리적 설계

논리적 설계 단계에서는 개발에 사용할 DBMS에 적합한 논리적 데이터 모델을 이용해 개념적 설계 단계에서 생성한 개념적 구조를 기반으로 논리적 구조를 설계한다. DBMS의 종류에 따라 네트워크 데이터 모델, 계층 데이터 모델, 관계 데이터 모델, 객체지향 데이터 모델 등을 논리적 데이터 모델로 사용할 수 있는데, 일반적으로 관계 데이터 모델을 많이 사용한다. 그러므로 관계 데이터 모델을 사용한다면 개념적 설계 단계에서 생성한 E-R 다이어그램을 릴레이션(테이블) 스키마로 변환하여 DBMS가 처리할 수 있도록 하는 것이 논리적 설계 단계에서 수행하는 주요 작업이다.

논리적 설계 단계에서 E-R 다이어그램을 릴레이션 스키마로 변환하는 작업을 논리적 모델링 또는 단순히 데이터 모델링이라 한다. 그리고 논리적 데이터 모델로 표현된 결과물을 논리적 구조 또는 논리적 스키마라고 한다.

 

4. 물리적 설계

산출물 : index, file, structure (DB system마다 다르게 설계된다.)

물리적 설계 단계에서는 논리적 설계 단계에서 생성된 논리적 구조를 기반으로 물리적 구조를 설계한다. 데이터베이스의 물리적 구조는 데이터베이스를 저장 장치에 실제로 저장하기 위한 내부 저장 구조와 접근 경로 등을 의미한다. 그러므로 물리적 설계 단계에서는 저장 장치에 적합한 저장 레코드와 인덱스의 구조 등을 설계하고, 저장된 데이터와 인덱스에 빠르게 접근하게 할 수 있는 탐색 기법 등을 정의한다.

데이터베이스를 실제로 구축할 컴퓨터 시스템의 저장 장치와 운영체제의 특성을 고려하여, 효율적인 성능을 지원하면서도 사용할 DBMS로 구현이 가능한 물리적인 구조를 설계하는 것이 물리적 설계 단계에서 수행하는 주요 작업이다.

물리적 설계 단계에서는 응답 시간을 최소화하고 저장 공간을 효율적으로 활용하면서 데이터베이스 시스템의 처리 능력을 향상시킬 수 있도록 물리적 구조를 설계해야 한다. 물리적 설계의 결과물인 물리적 구조를 내부 스키마 또는 물리적 스키마라고 한다.

 

5. 구현

데이터베이스 구현 단계에서는 이전 설계 단계의 결과물을 기반으로 DBMS에서 SQL로 작성한 명령문을 실행하여 데이터베이스를 실제로 생성한다. 이때 사용되는 SQL 문은 테이블이나 인덱스 등을 생성할 때 사용되는 데이터 정의어(DDL)다.

 

출처 : catlovecat.tistory.com/18 

데이터베이스 설계 단계 정리