IEIP_Note

데이터 모델 Data Model

현실 세계의 정보를 인간과 컴퓨터가 이해할 수 있도록 추상화하여 표현한 모델
데이터 모델에는 논리적 데이터 구조, 연산, 제약 조건 요소를 표시해야 한다.

요소	설명
`Structure` `구조`	DB에 논리적으로 표현될 대상으로서의 개체 타입과 개체 타입 들 간의 관계 데이터 구조 및 정적 성질을 표현하는 요소
`Operation` `연산`	DB에 저장된 실제 데이터를 처리하는 작업에 대한 명세 DB 조작하는 요소
`Constraint` `제약 조건`	DB에 저장될 수 있는 실제 데이터의 논리적인 제약 조건

DB 설계 / 데이터 모델 분류

DB 설계는 요구 조건 분석 - 개념적 설계 - 논리적 설계 - 물리적 설계로 단계가 나뉘어 진다.

1. 요구 조건 분석

도출된 요구 사항 간 상충을 해결하고, 범위를 파악하여
외부 환경과의 상호 작용을 분석을 통해 데이터에 대한 요구 분석한다.

2. 개념적 설계

사용자의 요구에 대한 개념적 Schema, Transaction을 모델링 하는 단계
개념적 데이터 모델은 현실 세계에 대한 인식을 추상적, 개념적으로 표현하여
개념적 구조를 도출하는 데이터 모델

- 트랜잭션 모델링, View 통합 방법 및 Attribute 합성 고려
- 개념적 데이터 모델은 DB 종류와 관계가 없음
- 주요 산출물은 '개체 관계 다이어그램'이 있음

3. 논리적 설계

Transaction의 인터페이스를 설계하는 단계
DBMS에 맞는 논리적 Schema를 설계하는 단계
논리적 데이터 모델은 업무의 모습을 모델링 표기법으로 형상화하여
사람이 이해하기 쉽게 표현한 데이터 모델

- 논리적 설계 단계에서 정규화를 수행
- 논리적 DB 구조로 Mapping
- Schema 평가 및 정제
- 논리적 데이터 모델을 통해 '관계 데이터 모델', '계층 데이터 모델', '네트워크 데이터 모델',
  '객체지향 데이터 모델', '객체-관계 데이터 모델' 중 하나의 모델에 맞게 설계
- RDB (관계형 DB)에서는 테이블을 설계하는 단계

4. 물리적 설계

논리 데이터 모델을 특정 DBMS의 특성 및 성능을 고려하여 물리적인 Schema를 만드는 단계
물리적 데이터 모델은 논리 데이터 모델을 사용하고자 하는 각 DBMS의 특성을 고려
DB 저장 구조, 물리 데이터 모델로 변환하는 모델

- `Table`, `Index`, `View`, `Partition` 등 객체를 생성
- 응답 시간, 저장 공간의 효율화, 트랜잭션 처리를 고려하여 설계
- 성능 측면에서 '반 정규화' 수행한다.
  - 반 정규화 De-Normalization
    - 정규화된 엔티티, 속성, 관계에 대해 성능 향상과 개발 운영의 단순화를 위해
      중복, 통합, 분리 등을 수행하는 데이터 모델링 기법
- 레코드 집중의 분석 및 설계
- 저장 레코드 양식 설계
- 접근 경로 설계

개체 - 관계 모델 (E - R)

개체 - 관계 모델, E-R은 현실 세계에 존재하는 데이터와 그들 간의 관계를
사람이 이해할 수 있는 형태로 명확하게 표현하기 위한 Peter chen이 제안한 모델
E-R은 개체 Entity, 속성 Attribute, 관계 Relationship 세 가지로 구성됐다.

E-R 구성	설명
`개체` `Entity`	사물, 사물 등의 유/무형의 정보를 가지고 있는 요소 물리 단계에서 `Table`로 변환한다.
`속성` `Attribute`	개체가 갖는 속성을 의미한다. 물리 단계에서 `Column`으로 변환한다.
`관계` `Relationship`	두 개 이상의 개체 사이에 존재하는 연관성 1:1, 1:N (1: 다수), N:M (다 : 다) 관계 존재

E-R Diagram 예시

구성	E-R 다이어그램	기호
개체	`□`	사각형
관계	`◇`	마름모
속성	`○`	타원
다중 값 속성	`◎`	이중 타원
관계 - 속성 연결	`-`	선

논리적 데이터 모델링

업무의 모습을 모델링 표기법으로 형상화하여 사람이 이해하기 쉽게 표현하는 프로세스
논리적 데이터 모델은 데이터 간의 관계를 표현하는 형태에 따라
관계 데이터 모델, 계층 데이터 모델, 네트워크 데이터 모델로 나뉘어 진다.

종류	설명
관계 데이터 모델	논리적 구조가 2차원 `Table` 형태로 구성된 모델 기본 키 (Primary Key)와 이를 참조하는 외래 키 (Foreign Key)로 관계를 표현한다. `1:1`, `1:다수`, `다수:다수` 관계를 자유롭게 표현한다.
계층 데이터 모델	논리적 구조가 `Tree` 형태로 구성된 모델 상하 관계가 존재한다. `1: 다수` 관계만 허용한다.
네트워크 데이터 모델	논리적 구조가 `Graph` 형태로 구성된 모델 상위와 하위 레코드 사이에 `다수 : 다수 / N:M` 관계를 만족하는 구조 Owner-Member 관계 존재 CODASYL DBTG MODEL 불리기도 한다.