Cơ sở dữ liệu
Thiết kế và mô hình

Nhiệm vụ đầu tiên của một nhà thiết kế cơ sở dữ liệu là tạo ra một mô hình dữ liệu khái niệm phản ánh cấu trúc của thông tin sẽ được lưu giữ trong cơ sở dữ liệu. Một cách tiếp cận phổ biến cho việc này là phát triển một mô hình quan hệ thực thể, thường với sự trợ giúp của các công cụ vẽ. Một cách tiếp cận phổ biến khác là Ngôn ngữ mô hình thống nhất. Một mô hình dữ liệu thành công sẽ phản ánh chính xác trạng thái có thể có của thế giới bên ngoài đang được mô hình hóa: ví dụ: nếu mọi người có thể có nhiều hơn một số điện thoại, nó sẽ cho phép nắm bắt thông tin này. Thiết kế một mô hình dữ liệu khái niệm tốt đòi hỏi sự hiểu biết tốt về miền ứng dụng; nó thường liên quan đến việc đặt câu hỏi sâu sắc về những điều mà một tổ chức quan tâm, như "khách hàng cũng có thể là nhà cung cấp không?" hoặc "nếu một sản phẩm được bán với hai hình thức đóng gói khác nhau, đó là cùng một sản phẩm hay sản phẩm khác nhau? "hoặc" nếu một chiếc máy bay bay từ New York đến Dubai qua Frankfurt, đó có phải là một hoặc hai chuyến bay (hoặc thậm chí là ba) không? ". Các câu trả lời cho những câu hỏi này thiết lập các định nghĩa về thuật ngữ được sử dụng cho các thực thể (khách hàng, sản phẩm, chuyến bay, phân khúc chuyến bay) và các mối quan hệ và thuộc tính của chúng.
Sản xuất mô hình dữ liệu khái niệm đôi khi liên quan đến đầu vào từ các quy trình kinh doanh hoặc phân tích quy trình công việc trong tổ chức. Điều này có thể giúp thiết lập những thông tin cần thiết trong cơ sở dữ liệu và những gì có thể bị bỏ lại. Ví dụ, nó có thể giúp khi quyết định liệu cơ sở dữ liệu có cần giữ dữ liệu lịch sử cũng như dữ liệu hiện tại hay không.
Đã tạo ra một mô hình dữ liệu khái niệm mà người dùng hài lòng, giai đoạn tiếp theo là dịch nó thành một lược đồ thực hiện các cấu trúc dữ liệu có liên quan trong cơ sở dữ liệu. Quá trình này thường được gọi là thiết kế cơ sở dữ liệu logic và đầu ra là một mô hình dữ liệu lôgic được thể hiện dưới dạng lược đồ. Trong khi mô hình dữ liệu khái niệm (về lý thuyết ít nhất) không phụ thuộc vào sự lựa chọn công nghệ cơ sở dữ liệu, mô hình dữ liệu lôgic sẽ được biểu thị theo mô hình cơ sở dữ liệu cụ thể được DBMS chọn. (Mô hình dữ liệu thuật ngữ và mô hình cơ sở dữ liệu thường được sử dụng thay thế cho nhau, nhưng trong bài viết này, chúng tôi sử dụng mô hình dữ liệu để thiết kế cơ sở dữ liệu cụ thể và mô hình cơ sở dữ liệu cho ký hiệu mô hình được sử dụng để thể hiện thiết kế đó.)
Mô hình cơ sở dữ liệu phổ biến nhất cho cơ sở dữ liệu đa năng là mô hình quan hệ, hay chính xác hơn là mô hình quan hệ được biểu thị bằng ngôn ngữ SQL. Quá trình tạo ra một thiết kế cơ sở dữ liệu logic bằng mô hình này sử dụng một phương pháp có phương pháp được gọi là chuẩn hóa. Mục tiêu của chuẩn hóa là đảm bảo rằng mỗi "thực tế" cơ bản chỉ được ghi lại ở một nơi, để các phần chèn, cập nhật và xóa tự động duy trì tính nhất quán.
Giai đoạn cuối cùng của thiết kế cơ sở dữ liệu là đưa ra các quyết định ảnh hưởng đến hiệu suất, khả năng mở rộng, phục hồi, bảo mật và tương tự, phụ thuộc vào DBMS cụ thể. Điều này thường được gọi là thiết kế cơ sở dữ liệu vật lý và đầu ra là mô hình dữ liệu vật lý. Mục tiêu chính trong giai đoạn này là tính độc lập dữ liệu, nghĩa là các quyết định được đưa ra cho mục đích tối ưu hóa hiệu suất sẽ vô hình đối với người dùng cuối và ứng dụng. Có hai loại độc lập dữ liệu: độc lập dữ liệu vật lý và độc lập dữ liệu logic. Thiết kế vật lý được điều khiển chủ yếu bởi các yêu cầu về hiệu suất và đòi hỏi kiến thức tốt về khối lượng công việc và các mẫu truy cập dự kiến và hiểu biết sâu sắc về các tính năng được cung cấp bởi DBMS đã chọn.
Một khía cạnh khác của thiết kế cơ sở dữ liệu vật lý là bảo mật. Nó bao gồm cả việc xác định kiểm soát truy cập cho các đối tượng cơ sở dữ liệu cũng như xác định các mức và phương thức bảo mật cho chính dữ liệu.