제 1 절 데이터 모델의 이해
1.모델링의 이해
모델링이란?
복잡한 ‘현실세계’를 단순화시켜 표현
모델이란 사물 또는 사건에 관한 양상이나 관점을 연관된 사람이나 그룹을 위하여 명확하게 하는 것
현실 세계의 추상화 된 반영
모델링의 특징 (추상화, 단순화, 명확화)
1) 추상화(모형화,가설적)는 현실세계를 일정한 형식에 맞추어 표현
2) 단순화는 쉽게이해 할 수 있도록 하는 개념
3) 명확화는 누구나 이해하기 쉽게 하기 위해 애매모호함을 제거하고 정확하게 현상을 기술
★모델링의 세 가지 관점★
1) 데이터 관점 : 업무가 어떤 데이터와 관련이 있는지 데이터간의 관계는 무엇인지 모델링하는 방법(what,data)
2) 프로세스 관점 : 무엇을 해야 하는지를 모델링하는 방법 (how,process)
3) 데이터와 프로세스와 상관관점 : 업무가 처리하는 일의 방법에 따라 데이터는 어떻게 영향을 받고 있는지 모델링 하는 방법 (Interaction)
2. 데이터 모델의 기본 개념의 이해
데이터 모델링이란?
정보시스템을 구축하기위한 데이터관점의 업무 분석 기법
현실세계의 데이터(what)에 대해 약속된 표기법에 의해 표현하는 과정
데이터베이스를 구축하기 위한 분석/설계의 과정
데이터 모델이 제공하는 기능
시스템을 원하는 모습으로 가시화 하도록 도와준다.
시스템의 구조와 행동을 명세화 할 수 있게 한다.
시스템을 구축하는 구조화된 틀을 제공
시스템을 구축하는 과정에서 결정한 것을 문서화 한다.
다양한 영역에 집중하기 위해 다른 영역의 세부 사항은 숨기는 다양한 관점을 제공
특정목표에 따라 구체화된 상세 수준의 표현방법을 제공
3. 데이터 모델링의 중요성 및 유의점
중요성
가. 파급효과(Leverage)
성공적으로 수행되고 완료되면 이를 전체를 묶어서 병행테스트, 통합테스트를 수행
=> 데이터 구조의 변경으로 인한 일련의 변경작업은 전체 시스템 구축 프로젝트에서 큰 위험요소
나. 복잡한 정보 요구사항의 간결한 표현(Conciseness)
=>가장 중요한 점은 정보 요구사항이 정확하고 간결하게 표현되어야 한다.
다. 데이터 품질 (Data Quality)
유의성
가) 중복(Duplication)
나) 비유연성(Inflexibility)
-> 모델이 수시로 변경됨으로써 유지보수의 어려움을 가중시킬 수 있다.
다) 비일관성(Inconsistency)
-> 데이터의 중복이 없더라도 비일관성은 발생
4. ★데이터 모델링의 3단계 진행★
데이터 모델링 |
내용 |
수준 |
개념적 데이터 모델링 |
추상화 수준이 높고 업무 중심적이고 포괄적인 수준의 모델링 진행, 전사적 데이터 모델링, EA수립시 많이 이용 |
추상적
구체적 |
논리적 데이터 모델링 |
시스템으로 구축하고자하는 업무에 대해 Key,속성,관계 등을 정확하게 표현, 재사용성이 높음 |
물리적 데이터 모델링 |
실제로 데이터베이스에 이식할 수 이도록 성능, 저장 등 물리적인 성격을 고려하여 설계 |
가. 개념적 데이터 모델링 (Conceptual Data Modeling)
핵심 엔터티와 그들 간의 관계를 발견하고 표현하기 위해 엔터티-관계 다이어그램(ERD) 생성
데이터 요구를 공식화의 기능
1. 사용자와 시스템 개발자가 데이터 요구 사항을 발견을 지원
2. 현 시스템이 어떻게 변경되어야 하는가를 이해하는데 유용
나. 논리적 데이터 모델링 (Logical Data Modeling)
누가(Who), 어떻게(How: Process), 전산화와는 별개로 비즈니스 데이터에 존재하는 사실들을 인식하여 기록
정규화 : 논리 데이터 모델 상세화 과정의 대표적인 활동
논리적 데이터 모델의 상세화 : 식별자 확정, 정규화, M:M 관계 해소, 참조 무결성 규칙 정의
다. 물리적 데이터 모델링 (Physical Data Modeling)
데이터가 물리적으로 컴퓨터에 어떻게 저장될 것인가에 대한 정의
테이블, 칼럼 등으로 표현되는 물리적인 저장구조와 사용될 저장 장치, 자료를 추출하기 위해 사용될 접근 방법
개념적 데이터 모델링 = > 논리적 데이터 모델링 = > 물리적 데이터 모델링
5. 프로젝트 생명주기(Life Cycle)에서 데이터 모델링
Waterfall 기반에서는 데이터 모델링의 위치가 분석과 설계단계로 구분되어 명확하게 정의할 수 있다.
정보공학이나 구조적 방법론에서는 보통 분석 단계에서 업무중심의 논리적인 데이터 모델링을 수행
설계 단계에서 하드웨어와 성능을 고려한 물리적 데이터 모델링 수행
나선형 모델(RUP나 마르미)에서는 분석, 설계단계 양쪽에서 수행 되며 비중은 분석단계에서 논리적인 데이터
모델이 더 많이 수행되는 형태가 된다.
6. 데이터 모델링에서 데이터독립성의 이해
가. 데이터독립성의 필요성 ( 데이터 독립성<-> 데이터 종속성 )
지속적으로 증가하는 유지보수 비용을 절감
데이터 복잡도를 낮추며 중복된 데이터를 줄임
끊임없는 요구사항에 대해 화면과 데이터베이스 간 서로 독립성을 유지
-> 데이터 독립성을 확보 시
각 View의 독립성을 유지하고 View에 영향을 주지 않고 변경이 가능
단계별 Schema에 따라 DDL과 DML 다름을 제공
나. 데이터베이스 3단계 구조
외부단계 : 사용자와 가까운 단계로 사용자 개개인이 보는 자료에 대한 관점
개념단계 : 데이터 유형의 공통적인 사항을 처리하는 통합된 뷰를 스키마 구조로 디자인
내부적 단계 : 데이터가 물리적으로 ‘저장된 방법’에 대한 스키마 구조
다. 데이터독립성 요소
외부 스키마(External Schema) : View 단계 여러 개의 사용자 관점으로 구성
개개 사용자가 보는 개인적 DB스키마
개념 스키마(Conceptual Schema) : 모든 사용자 관점을 통합한 조직 전체의 DB를 기술
DB에 저장되는 데이터와 그들 간의 관계를 표현하는 스키마
내부 스키마(Internal Schema) : DB가 물리적으로 저장된 형식
데이터가 실제적으로 저장되는 방법을 표현
라. 두 영역의 데이터독립성
독립성 |
내용 |
특징 |
논리적 독립성 |
개념 스키마가 변경되어도 외부 스키마에는 영향을 미치지 않도록 지원
논리적 구조가 변경되어도 응용 프로그램에 영향 없음 |
-사용자 특성에 맞는 변경 가능
-통합 구조 변경가능 |
물리적 독립성 |
내부스키마가 변경되어도 외부/개념 스키마는 영향을 받지 않도록 지원
저장장치의 구조변경은 응용프로그램과 개념스키마에 영향 없음 |
-물리적 구조 영향 없이 개념구조 변경 가능
-개념 구조 영향 없이 물리적인 구조 변경 가능 |
마. 사상(Mapping)
사상 |
내용 |
예 |
외부적/개념적 사상
(논리적 사상) |
-외부적 뷰와 개념적 뷰의 상호관련성을 정의함 |
사용자가 접근하는 형식에 따라 다른 타입의 필드를 가질 수 있음. 개념적 뷰의 필드 타입은 변화가 없음 |
개념적/내부적 사상
(물리적 사상) |
-개념적 뷰와 저장된 데이터베이스의 상호관련성을 정의 |
만약 저장된 데이터베이스 구조가 바뀐다면 개념적/내부적 사상이 바뀌어야 함. 그래야 개념적 스키마가 그대로 남아있게 됨 |
7. ★데이터 모델링의 중요한 세 가지 개념★
가. 데이터 모델링의 세 가지 요소
1) 업무가 관여하는 어떤 것(Things)
2) 어떤 것이 가지는 성격(Attributes)
3) 업무가 관여하는 어떤 것 간의 관계(Relationships)
-> 데이터 모델링을 완성해가는 핵심개념 (Entity,Attribute,Relationship)
나. 단수와 집합(복수)의 명명
개념 |
복수/집합개념
타입/클래스 |
개별/단수개념
어커런스/인스턴스 |
어떤 것(Thing) |
엔터티 타입(Entity Type) |
엔터티(Entity) |
엔터티(Entity) |
인스턴스(Instance),
어커런스(Occurrence) |
어떤 것 간의 연관
(Association between Things) |
관계(Relationship) |
패어링(Pairing) |
어떤 것의 성격
(Characteristic of a Thing) |
속성(Attribute) |
속성값(Attribute Value) |
8. 데이터 모델링의 이해 관계자
가. 이해관계자의 데이터 모델링 중요성 인식
DBA가 데이터 모델링을 전적으로 하는 예는 거의 없다. 업무시스템을 개발하는 응용시스템 개발자가 데이터 모델링도 같이하게 된다.
나. 데이터 모델링의 이해관계자
프로젝트에 참여한 모든 IT기술자들은 데이터 모델링에 대해 정확하게 알고 있어야 한다.
9. 데이터 모델의 표기법인 ERD의 이해
가. 데이터 모델 표기법
1976년 피터첸(Peter Chen)이 ERD라는 표기법을 만듦.
Entity : 사각형
Relation : 마름모
Attribute : 타원
나. ERD표기법을 이용하여 모델링하는 방법
각 업무분석에서 도출된 엔터티와 엔터티간의 관계를 이해하기 쉽게 도식화된 다이어그램으로 표시하는 방법
데이터 흐름과 프로세스의 연관성의 가장 중요한 표기법이자 산출물
1) ERD 작업순서
1. 엔터티 그림
2. 엔터티를 적절하게 배치
3. 엔터티간 관계를 설정
4. 관계명을 기술
5. 관계의 참여도를 기술
6. 관계의 필수여부를 기술
2) 엔터티 배치
가장 중요한 엔터티를 왼쪽상단에 배치 이것을 중심으로 다른 엔터티를 나열하면서 전개
(사람의 눈이 따라가기에 편한 데이터 모델링 전개)
3) ERD 관계의 연결
초기에는 모둔 기본키 속성이 상속되는 식별자 관계를 설정
중복되는 관계가 발생되지 않도록 설정
Circle 관계도 발생하지 않도록 유의 작성
4) ERD 관계명의 표시
관계이름은 현재형을 사용하고 지나치게 포괄적인 용어 X
5) ERD 관계 관계차수와 선택성 표시
10. 좋은 데이터 모델의 요소
가. 완전성(Completeness)
모든 데이터가 데이터 모델에 정의되어 있어야 함 (데이터 모델 검증에서 가장 먼저 확인)
나. 중복배제(Non-Redundancy)
동일한 사실은 반드시 한 번만 기록
다. 업무규칙(Business Rules)
모든 사용자가 해당 규칙에 대해서 동일한 판단을 하고 데이터를 조작함
라. 데이터 재사용(DataReusability)
데이터의 통합성과 독립성에 대해 충분히 고려
마. 의사소통(Communication)
데이터 모델이 진정한 의사소통의 도구로서의 역할
바. 통합성(Integration)
동일한 데이터는 조직의 전체에서 한번만 정의되고 여러 다른 영역에서 참조 활용 하는 것.