안녕하세요. SQLER의 코난 김대우입니다. 
이번 강좌에서는, 11-4. 관계형 데이터베이스 이해 - 데이터베이스 설계 목표와 고려사항을 진행 하겠습니다.


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이번에 진행할 강좌는 관계형 데이터베이스 이해 - 데이터베이스 설계 목표와 고려사항입니다.

 

 

 

TL;DR

데이터베이스 설계 목표는 효과적인 정보 제공, 이해 가능한 구조, 성능 목표에 맞춰 설정합니다. 고려사항으로는 무결성, 일관성, 회복, 보안, 효율성, 데이터베이스 확장성 등이며, 이를 준수하면 안정적이고 신뢰할 수 있는 데이터베이스를 설계할 수 있습니다.

 


데이터베이스 설계 단계 - 설계 목표

설계 목표는, 데이터베이스 시스템이 사용자와 애플리케이션을 대상으로 효과적인 정보를  제공하는 것입니다. 데이터베이스가 자연스럽고 쉽게 이해할 수 있는 정보 구조를 제공하고, 효과적인 정보 제공과 빠른 성능으로 운영되는 것을 목표로 합니다.

 

효과적인 정보 제공

데이터베이스 설계는 사용자가 필요로 하는 정보를 효과적으로 제공하는 것이 무엇보다도 중요합니다. 따라서, 설계 단계에서 어떤 종류의 데이터가 필요한지, 어떤 애트리뷰트가 필요한지, 각 애트리뷰트의 도메인은 어떤지 등을 사용자 및 애플리케이션 요구사항을 반영해 결정합니다. 이 과정을 수행하면, 데이터베이스는 효과적으로 사용자에게 정보를 제공하게 됩니다.

 

자연스럽고 쉽게 이해할 수 있는 정보 구조로 제공

데이터베이스는 사용자들이 데이터를 쉽게 이해하고 활용할 수 있도록 자연스러운 구조로 제공되어야 합니다. 데이터의 관계가 명확하고, 애트리뷰트의 이름이 직관적이며, 데이터의 중복이 최소화되도록 설계하는 등 사용자들이 데이터를 쉽게 찾고 이해할 수 있도록 설계해야 합니다.

 

성능 목표에 맞춰 설계

데이터베이스 설계는 데이터베이스 시스템의 성공적인 구축을 위해 매우 중요한 단계로, 철저한 계획과 분석이 필요합니다.


데이터베이스의 성능은 처리 시간, 응답 시간, 저장 공간 등과 같은 여러 요소로 결정됩니다. 데이터베이스 설계 단계에서 성능 목표를 고려해 설계하고, 적절한 인덱스, 데이터 정규화, 파티셔닝 등의 기법을 사용하여 최상의 성능을 유지하는 것을 목표로 설계해야 합니다. 또한, 데이터베이스의 크기가 커지더라도 성능이 유지될 수 있도록 확장 가능한 구조로 설계해야 합니다.


이러한 설계 목표를 설정하고, 이를 충족시키는 데이터베이스 구조를 설계하여 데이터베이스 시스템이 효율적으로 동작하고 사용자들의 여러 요구를 만족시킬 수 있도록 데이터베이스를 설계합니다.

 

 

데이터베이스 설계 고려 사항

데이터베이스 설계 단계에서 무결성, 일관성, 회복 등을 보장할 수 있도록 고려해 설계합니다.

 

무결성 (Integrity)

무결성은 데이터베이스 내의 데이터가 항상 올바른 값을 가져야 한다는 원칙입니다. 즉, 데이터의 정확성과 일관성을 보장해야 합니다. 데이터베이스는 정해진 규칙과 제약 조건을 따르면서 데이터가 삽입, 갱신, 삭제되어야 합니다. 예를 들어, 주문 데이터의 경우 주문 번호가 고유하고, 주문 금액이 음수가 아니어야 한다는 제약 조건을 만족해야 합니다. 무결성은 데이터의 일관성을 유지하고 오류를 방지하기 위해 반드시 필요합니다.

 

일관성 (Consistency)

일관성은 저장된 데이터가 항상 물리적으로 올바른 데이터를 가져야 한다는 원칙을 의미합니다. 데이터베이스는 트랜잭션으로, 여러 데이터 조작 작업을 하나의 논리적 작업으로 묶을 수 있습니다. 이 트랜잭션은 작업이 모두 성공적으로 실행 완료(Transaction commit)되거나, 아무 작업도 실행되지 않은 상태로 되돌리는 작업(Transaction rollback)이 보장되어야 합니다. 즉, 데이터베이스가 항상 일관된 상태를 유지해야 합니다.

 

회복 (Recovery)

데이터베이스 회복은 시스템 장애가 발생했을 때, 장애 직전의 일관된 상태로 복원하는 기능입니다. 데이터베이스는 트랜잭션을 사용하여 여러 작업을 하나의 논리적 단위로 묶어 처리하고, 트랜잭션 결과는 데이터베이스에 반영되기 전, 로그로 기록합니다. 시스템 장애가 발생하면, 로그를 사용해 장애 직전의 데이터베이스 상태로 복구할 수 있습니다. 이 과정으로 데이터베이스의 데이터 무결성과 일관성을 유지하면서 시스템 장애를 해결할 수 있습니다.

 

보안 (Security)

데이터베이스 보안은 고의적 또는 우발적으로 데이터에 접근, 변경, 손실, 노출하는 것을 막고 데이터를 암호화해 제어하는 기능입니다. 데이터베이스에 저장된 정보는 민감하고 중요하며, 불법적으로 접근하거나 변경되면 기업이나 조직에 큰 피해를 가져올 수 있습니다. 따라서 데이터베이스 설계 단계부터 적절한 접근 권한과 암호화 기술 등을 사용해 데이터베이스의 보안을 강화하고, 백업과 회복 기능을 구현해 데이터 손실을 최소화하며, 외부 침입으로부터 데이터를 보호해야 합니다.

 

효율성 (Efficiency)

데이터베이스는 사용자와 애플리케이션 요청에 실시간으로 응답할 수 있어야 하며, 저장 공간을 최적화해 낭비를 막아야 합니다. 데이터베이스 설계 단계부터 쿼리 최적화, 인덱스 구성, 파티셔닝 등의 기술을 고려해 데이터를 빠르게 처리하고, 저장 공간을 효율적으로 관리하는 방안을 고려합니다. 효율적인 데이터베이스 시스템은 애플리케이션과 사용자가 원활하게, 성능 저하 없이 데이터를 검색하고 수정할 수 있습니다.

 

데이터베이스 확장 (Scalability)

데이터베이스 확장은 데이터베이스에 대량 데이터가 추가되어도 시스템 성능에 영향을 주지 않고, 안정적인 처리 속도를 제공하는 조치를 의미합니다. 데이터베이스는 시간이 지나면서 데이터의 양이 증가하고, 시스템 요구 사항이 변화할 수 있습니다. 따라서 데이터베이스 설계 단계부터 확장성을 고려해 데이터 증가에 유연하게 대응 가능한 데이터베이스 구조를 설계해야 합니다. 

 

데이터베이스 설계 고려사항 요약

무결성, 일관성, 회복은 데이터베이스 설계 단계에서 고려해야 할 중요한 사항으로, 이러한 원칙을 지키는 데이터베이스는 신뢰성과 안정성을 확보할 수 있습니다. 데이터베이스의 보안과 효율성, 확장성은 데이터베이스 시스템의 성공적인 운영에 큰 영향을 미치며, 미리 고려하고 설계해야 안정적이고 유연한 데이터베이스 시스템을 구축할 수 있습니다.
 

 

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