데이터 모델링(Modeling)
: 현실 세계의 정보를 약속된 표기법을 활용하여 데이터베이스의 구조로 표현하는 과정
* 정보시스템 구축을 위해 데이터 관점에서 업무를 분석하고, 현실의 데이터를 약속된 표기법으로 표현하는 과정
* 데이터베이스를 구축하기 위한 분석 및 설계 과정
모델링의 종류
1. 정보시스템 모델링 : 복잡한 데이터를 컴퓨터 저장 구조로 변환하는 과정으로 데이터를 구조화하고 체계화하는 모든 것을 망라하는 개념
2. 수리모델링 : 수학적 모델링 (ex) 미분 방정식, 상태 방정식, 시스템 방정식, 시스템 함수 등
3. 통계(확률) 모델링 : 확률 현상을 차트, 표, 수식, 함수 등으로 표현
4. 회로 모델링 : 증폭, 필터링, 스위칭 등 연산을 수행하는 회로를 특정한 규칙에 따라 표현하는 것
모델링의 특징
- 추상화 : 현실 세계를 일정한 현실에 맞춰 추상적으로 간략히 표현
- 단순화 : 기호, 문자, 그림 등으로 쉽게 이해할 수 있게 단순화하고 불필요한 세부사항은 제거
- 명확화 : 누구나 이해하기 쉽도록 애매함을 제거하고 현상을 명확하게 기술
정보시스템 모델링의 관점
1. 데이터 관점(What, Data) : 업무가 어떤 데이터와 관련이 있는지 관계는 어떠한지를 모델링
2. 프로세스 관점(How, Process) : 업무가 실제로 처리하는 일이 무엇인지 무엇을 해야 하는지를 모델링
3. 데이터와 프로세스 상관 관점(Interaction) : 업무 처리 방식에 따라 데이터가 서로 어떤 영향을 주고 받는지를 모델링 *CRUD 분석기반
-> 데이터 모델은 시스템을 원하는 모습으로 가시화하여 개발자와 이해관계자가 시스템 구조를 명확하게 이해할 수 있도록 도움
-> 시스템 구조와 행동을 명세화해 개발 과정에서 구체적인 지침을 제공함
-> 구조화된 틀을 제공해 개발자가 효율적으로 시스템을 설계하고 구현할 수 있도록 함
-> 시스템 구축 과정에서 결정한 사항을 문서화해 프로젝트 참여자 간 의사소통을 용이하게 함
-> 특정 부분에 초점을 맞추고 다른 부분은 추상화해 처리할 수 있도록 도움
-> 특정 목표에 다라 구체화된 상세 수준의 표현 방법을 제공하여 개발자가 시스템의 특정 부분을 더 세밀하게 다룰 수 있도록 함
데이터 모델링의 중요성
- 파급효과 : 시스템 구축에서 데이터 설계는 다른 설계 과정보다 중요한 영향을 미침
- 복잡한 정보 요구 사항을 간결하게 표현 : 시스템의 정보 요구 사항과 한계를 가장 명확하고 간결하게 표현함
- 데이터 품질 향상 : 데이터의 중복, 비유연성, 비일관성을 줄여 데이터의 품질을 높임
데이터 모델링 시 유의점
- 중복 최소화 : 필요에 따라 중복이 발생할 수 있으나 이를 최소화하는 것이 중요함
- 비유연성 낮춤 : 데이터 정의를 데이터 사용 프로세스와 분리해 종속성을 줄이고 유연성을 높임
* 업무변화에 유연하게 대처 가능해야 유지보수 비용이 절감되므로 일관성이 중요함 (ex.업무코드)
데이터 모델링의 3가지 요소
-> 대상, 속성, 관계
데이터 모델링의 3단계
- 개념적 데이터 모델링 : 추상화 수준이 높고 업무 중식적이며 포괄적인 수준의 모델링 진행, 핵심 엔터티 추출, ERD작성(약속된 표기법 사용)
- 논리적 데이터 모델링 : 시스템 구축을 위한 키(Key), 속성, 관계 등을 정확하게 표현하며 높은 재사용성을 가짐, 컴퓨터가 이해할 수 있는 테이블 형태로 구성하여 정규화
- 물리적 데이터 모델링 : 성능, 저장 등 물리적인 성격을 고려하여 실제 데이터베이스 구성을 설계함, 가장 구체적 모델링(높은 수준의 구체화)
프로젝트 생명주기(Life Cycle)에서의 데이터 모델링
계획, 분석 단계 : 업무 중심의 논리적 데이터 모델링 수행
설계 단계 : 하드웨어 성능을 고려한 물리적 데이터 모델링 수행
데이터 모델링에서 데이터 독립성
- 데이터 독립성 : 사용자의 접근 유형에 따라 데이터 구성 방법이 영향을 받지 않아야 함
데이터베이스 3단계 표준 모델(Three-Scheme Architecture)
- 외부 스키마 : Sub스키마/View스키마 라고도 부름, 화면에서 사용자가 보는 개인적인 DB 스키마(사용자 관점)
- 개념 스키마 : 데이터를 통합해 조직 전체의 DB를 기술하는 것, 데이터베이스의 전체 논리적 구조를 정의(논리적 단계 통합 관점)
- 내부 스키마 : DB가 물리적으로 저장된 형식으로 물리적 저장 구조를 갖춘 내부 스키마(물리적 단계, 물리 저장 구조), 데이터가 실제 저장되는 방식(저장구조, 컬럼, 인덱스 등을 정의함)
논리적 독립성과 물리적 독립성
- 논리적 독립성 : 개념 스키마가 변경되어도 외부 스키마에는 영향을 미치지 않도록 지원, 논리적 구조가 변경되어도 응용프로그램에는 영향이 없음
- 물리적 독립성 : 내부 스키마가 변경되어도 외부 및 개념 스키마에 영향을 미치지 않도록 지원하는 것, 저장 장치의 구조 변경이 응용 프로그램과 개념 스키마에 영향을 주지 않음
-> 데이터의 독립성은 보장하되, 각 스키마 개념을 긴밀히 연결해야 함.
-> 매핑(Mapping) : 서로를 잇고 연결해주는 역할 또는 사상 이라 함.