데이터베이스 설계와 ER(엔터티-관계) 모델은 관계형 데이터베이스 시스템을 효과적으로 구축하고 관리하기 위해 필수적인 개념입니다. 데이터베이스 설계는 데이터를 효율적으로 저장하고 관리하기 위한 구조를 정의하는 과정이며, ER 모델은 이러한 구조를 시각적으로 표현하는 도구입니다.
1. 데이터베이스 설계
데이터베이스 설계는 데이터베이스의 구조를 정의하고 데이터를 어떻게 저장할지 결정하는 과정입니다. 데이터베이스 설계 과정은 보통 다음 단계로 나누어집니다:
1.1 요구 사항 분석
- 목표: 시스템의 요구 사항을 이해하고, 데이터베이스가 지원해야 할 기능과 정보를 정의합니다.
- 방법: 사용자 인터뷰, 문서 분석, 비즈니스 프로세스 분석 등을 통해 요구 사항을 수집합니다.
1.2 개념적 설계
- 목표: 요구 사항을 바탕으로 데이터베이스의 개념적 모델을 정의합니다.
- 방법: ER 모델을 사용하여 엔터티, 속성, 관계 등을 정의합니다.
1.3 논리적 설계
- 목표: 개념적 모델을 관계형 데이터베이스 모델로 변환합니다.
- 방법: 개념적 모델을 기반으로 릴레이션(테이블)과 제약 조건을 정의합니다. 정규화 과정도 포함됩니다.
1.4 물리적 설계
- 목표: 논리적 설계를 실제 데이터베이스 시스템에 맞게 구현합니다.
- 방법: 인덱스, 저장소, 성능 최적화 등을 고려하여 물리적 구조를 설계합니다.
1.5 구현
- 목표: 설계한 데이터베이스 모델을 실제 데이터베이스 시스템에 구현합니다.
- 방법: SQL 등의 데이터 정의 언어(DDL)를 사용하여 테이블, 제약 조건, 트리거 등을 생성합니다.
1.6 유지보수
- 목표: 데이터베이스의 성능을 모니터링하고 필요에 따라 설계를 수정합니다.
- 방법: 데이터베이스 성능을 분석하고, 데이터의 무결성과 보안을 유지하며, 비즈니스 요구 변화에 맞춰 업데이트합니다.
2. ER 모델 (Entity-Relationship Model)
ER 모델은 데이터베이스의 개념적 구조를 시각적으로 표현하는 방법입니다. 이 모델은 데이터베이스의 엔터티, 속성, 관계를 나타내어 데이터베이스 설계의 초기 단계를 지원합니다.
2.1 엔터티 (Entity)
- 정의: 데이터베이스에서 관리할 대상이며, 실세계에서 독립적으로 존재할 수 있는 객체입니다.
- 예시: 학생, 강의, 부서 등.
2.2 속성 (Attribute)
- 정의: 엔터티가 가지는 특성이나 정보를 나타냅니다.
- 예시: 학생 엔터티의 속성으로는 학생 ID, 이름, 생년월일 등이 있을 수 있습니다.
2.3 관계 (Relationship)
- 정의: 두 개 이상의 엔터티 간의 연관성을 나타냅니다.
- 예시: 학생과 강의 간의 관계는 "수강"일 수 있으며, 강의와 교수 간의 관계는 "강의"일 수 있습니다.
2.4 관계의 차수 (Degree)
- 정의: 관계에 참여하는 엔터티의 수를 나타냅니다.
- 예시: 이진 관계는 두 개의 엔터티 간의 관계를, 삼진 관계는 세 개의 엔터티 간의 관계를 나타냅니다.
2.5 ER 다이어그램 (ER Diagram)
ER 다이어그램은 ER 모델의 시각적 표현으로, 엔터티, 속성, 관계를 도형과 선으로 나타냅니다. 주요 구성 요소는 다음과 같습니다:
- 사각형: 엔터티를 나타냅니다.
- 타원: 속성을 나타냅니다.
- 다이아몬드: 관계를 나타냅니다.
- 선: 엔터티와 속성 또는 엔터티와 관계를 연결합니다.
예제 ER 다이어그램
- 학생-강의-수강 관계
- 엔터티: 학생, 강의
- 속성: 학생 (학생ID, 이름), 강의 (강의ID, 제목)
- 관계: 수강 (학생과 강의 간의 관계, 학생ID와 강의ID를 포함)
scss
코드 복사
[학생]---(수강)---[강의] | | | | (학생ID, 이름) (강의ID, 제목)
3. ER 모델의 발전
- ERD와 EERD: Enhanced ERD (EERD) 는 ER 모델의 확장으로, 상속, 집합, 서브타입과 같은 고급 개념을 지원합니다.
4. ER 모델과 관계형 데이터베이스 설계의 연계
- 정규화: ER 모델을 관계형 데이터베이스에 변환할 때, 데이터 중복을 최소화하고 무결성을 유지하기 위해 정규화 과정을 거칩니다.
- 릴레이션: ER 모델의 엔터티는 관계형 모델의 테이블로 변환됩니다. 관계는 외래 키를 통해 정의됩니다.
요약
데이터베이스 설계와 ER 모델은 데이터베이스의 구조를 정의하고 시각적으로 표현하는 데 중요한 역할을 합니다. 데이터베이스 설계는 데이터베이스의 효율적 관리와 유지보수를 위한 기초를 마련하고, ER 모델은 데이터베이스의 구조와 관계를 명확하게 정의하는 데 도움을 줍니다. 이 두 가지 개념은 데이터베이스 시스템을 성공적으로 구축하고 운영하기 위해 필수적입니다.