Andmete modelleerimine: kontseptuaalne, loogiline ja füüsiline

Mis on andmemodelleerimine?

Andmete modelleerimine (andmete modelleerimine) on andmebaasis talletatavate andmete andmemudeli loomise protsess. Andmemudel on andmeobjektide, nende objektide vaheliste seoste ja neid reguleerivate reeglite kontseptuaalne esitus. Andmete sellise visualiseerimise abil saavad meeskonnad enne tabelite loomist jõustada ärireegleid, regulatiivset vastavust ja valitsuse poliitikat.

Andmemudelid tagavad ka nimetamistavade, vaikeväärtuste, semantika ja turvalisuse järjepidevuse, toetades samal ajal üldist andmete kvaliteeti. Allolev diagramm näitab, kuidas andmemodelleerimise kolm põhikihti sobivad kokku üha suurema detailsusega.

Andmemudelid DBMS-is

. Andmemudel on kõhulihasedtracmudel, mis korraldab andmete kirjeldust, andmete semantikat ja nendele andmetele rakendatavaid järjepidevuse piiranguid. Mudel rõhutab mida andmeid on vaja ja kuidas See peaks olema organiseeritud, mitte aga see, milliseid toiminguid sellega tehakse. Mõelge andmemudelist kui arhitekti ehitusplaanist: see määrab kontseptuaalse struktuuri ja andmeüksuste vahelise seose juba ammu enne andmebaasi füüsilist loomist.

Andmete modelleerimise tehnikatena kasutatakse tavaliselt kahte tähistust:

1. Entity Relationship (ER) mudel — graafiline tähistus, mis kujutab üksusi, atribuute ja nendevahelisi seoseid.
2. UML (Ühtne modelleerimiskeel) — laiem visuaalne keel, mis toetab andmestruktuuride kujundamiseks sobivaid klassiskeeme.

See andmete modelleerimise õpetus sobib kõige paremini algajatele ja kogenud spetsialistidele, kes vajavad kontseptuaalsete, loogiliste ja füüsiliste kihtide värskendamist.

Miks kasutada andmemudelit?

Enne iga kihi uurimist on kasulik mõista äriväärtust, mida usaldusväärne andmemudel pakub. Andmemudeli kasutamise peamised eesmärgid on:

• Tagab, et kõik andmebaasi poolt nõutavad andmeobjektid on täpselt esitatud. Andmete väljajätmine toob kaasa vigaseid aruandeid ja valesid tulemusi.
• Aitab andmebaasi kujundada kontseptuaalsel, loogilisel ja füüsilisel tasandil.
• Määrab andmebaasi jaoks vajalikud relatsioonitabelid, primaar- ja võõrvõtmed ning salvestatud protseduurid.
• Annab selge pildi baasandmetest, et andmebaasiarendajad saaksid füüsilise andmebaasi enesekindlalt luua.
• Aitab tuvastada puuduvaid ja üleliigseid andmeid varakult, enne kui defektid allavoolu levivad.
• Kuigi esialgne loomine on töömahukas ja aeganõudev, muudab see tulevase IT-taristu uuendamise ja hoolduse odavamaks ja kiiremaks.

Andmemudelite tüübid DBMS-is

Andmemudelite tüübid: Andmemudeleid on kolme peamist tüüpi – kontseptuaalsed, loogilised ja füüsilised – ja igal neist on kindel eesmärk. Koos kirjeldavad nad andmeid ja nende salvestamise viisi ning määravad andmeüksuste vahelised seosed.

1. Kontseptuaalne andmemudel: Määratleb MIS süsteem sisaldab. Tavaliselt loovad selle äripartnerid ja andmearhitektid ärikontseptsioonide ja -reeglite korraldamiseks, ulatuse määramiseks ja määratlemiseks.
2. Loogiline andmemudel: Määratleb KUIDAS Süsteem tuleks rakendada olenemata andmebaasi juhtimissüsteemist. Tavaliselt loovad selle andmearhitektid ja ärianalüütikud, et töötada välja reeglite ja andmestruktuuride tehniline kaart.
3. Füüsilise andmemudel: Kirjeldab KUIDAS Süsteem rakendatakse kindla andmebaasihaldussüsteemi (DBMS) abil. Selle loovad tavaliselt andmebaasiadministraatorid ja arendajad ning see esindab andmebaasi tegelikku rakendamist.

Kontseptuaalne andmemudel

A Kontseptuaalne andmemudel on andmebaasi kontseptsioonide ja nendevaheliste seoste korrastatud vaade. Kontseptuaalse andmemudeli loomise eesmärk on luua üksused, nende atribuudid ja nendevahelised seosed. Sellel tasemel jäädvustatakse andmebaasi tegeliku struktuuri kohta väga vähe üksikasju. See artefakt kuulub tavaliselt äripartneritele ja andmearhitektidele.

Kontseptuaalse andmemudeli kolm põhiprintsiipi on järgmised:

• Üksus: Pärismaailma asi.
• Atribuut: Üksuse omadused või omadused.
• Suhe: Kahe üksuse vaheline sõltuvus või seos.

Andmemudeli näide:

• Klient ja Toode on kaks üksust. Kliendi number ja nimi on Kliendi üksuse atribuudid.
• Toote nimi ja hind on tooteüksuse atribuudid.
• Müük on kliendi ja toote vaheline suhe.

Kontseptuaalse andmemudeli omadused

• Pakub ärikontseptsioonide katvust kogu organisatsiooni ulatuses.
• Äripublikule loodud ja arendatud.
• Ehitatud sõltumatult riistvara spetsifikatsioonidest (nt andmesalvestusmaht või asukoht) ja tarkvara spetsifikatsioonidest (nt andmebaasihaldussüsteemi müüja ja tehnoloogia). Põhirõhk on andmete esitamisel sellisena, nagu kasutaja neid "pärismaailmas" näeb.

Kontseptuaalsed andmemudelid – mida mõnikord nimetatakse ka valdkonnamudeliteks – loovad kõigile sidusrühmadele ühise sõnavara, kehtestades põhimõisted ja ulatuse.

Loogiline andmemudel

. Loogiline andmemudel määratleb andmeelementide struktuuri ja seab nendevahelised seosed. See lisab kontseptuaalse andmemudeli elementidele täiendavat teavet ja loob aluse, millele füüsiline andmemudel lõpuks tugineb, kuigi modelleerimisstruktuur jääb andmebaasisüsteemidest sõltumatuks.

Sellel andmemodelleerimise tasemel pole primaar- ega sekundaarvõtmed veel lõplikult vormistatud. Te kontrollite ja kohandate varem seoste jaoks määratud konnektori üksikasju ning täpsustate kardinaalsusi.

Loogilise andmemudeli omadused

• Kirjeldab ühe projekti andmevajadusi, kuid saab integreeruda teiste loogiliste andmemudelitega, olenevalt projekti ulatusest.
• Disainitud ja arendatud DBMS-ist sõltumatult.
• Andmeatribuudid kannavad täpse täpsuse ja pikkusega andmetüüpe.
• Normaliseerimist rakendatakse tavaliselt kuni kolmanda normaalkujuni (3NF).

Füüsiliste andmete mudel

A Füüsiliste andmete mudel kirjeldab andmemudeli andmebaasispetsiifilist implementatsiooni. See pakub andmebaasi abstracja aitab skeemi otse genereerida tänu rikkalikele metaandmetele, mida see kannab. Füüsiline andmemudel aitab ka andmebaasi struktuuri visualiseerida, replikeerides veeruvõtmeid, piiranguid, indekseid, päästikuid ja muud. RDBMS funktsioone.

Füüsilise andmemudeli omadused

• Kirjeldab ühe projekti või rakenduse andmevajadusi, kuigi seda saab projekti ulatuse põhjal integreerida teiste füüsiliste andmemudelitega.
• Määrab tabelitevahelised seosed, mis käsitlevad iga seose kardinaalsust ja tühistatavust.
• Arendatud konkreetse andmebaasihaldussüsteemi versiooni, asukoha, andmesalvestuspaigutuse või projektis kasutatava tehnoloogia jaoks.
• Veergudel on täpsed andmetüübid, pikkused ja vaikeväärtused.
• Primaar- ja välisvõtmed, vaated, indeksid, juurdepääsuprofiilid ja autoriseeringud on selgesõnaliselt määratletud.

Kontseptuaalne vs loogiline vs füüsiline andmemudel

Kui olete igast kihist eraldi aru saanud, on lihtsaim viis erinevuste säilitamiseks neid kõrvuti võrrelda. Allolev tabel võtab kokku iga etapi fookuse, omanikud ja detailsuse taseme.

Aspekt	Kontseptuaalne	loogiline	füüsiline
Eesmärk	Määrake, MIDA süsteem sisaldab	Määrake, KUIDAS süsteem peaks töötama, andmebaasihaldussüsteemidest sõltumatu	Määrake, KUIDAS süsteem konkreetses andmebaasihaldussüsteemis rakendatakse.
publik	Ärisubjektid, andmearhitektid	Andmearhitektid, ärianalüütikud	DBA-d, arendajad
Detailsuse tase	Kõrgetasemelised üksused, atribuudid, seosed	Andmetüübid, normaliseerimine, atribuudid	Tabelid, veerud, võtmed, indeksid, päästikud
Võtmed on määratletud	mitte ükski	Kontseptuaalsed primaar- ja võõrvõtmed	Konkreetsed primaar-, välis- ja asendusvõtmed
Andmebaasihalduri sõltuvus	Sõltumatu	Sõltumatu	Seotud kindla andmebaasihaldussüsteemiga

Andmemudeli eelised ja puudused

Andmemudeli eelised:

• Andmemudeli peamine eesmärk on tagada, et funktsionaalse meeskonna pakutavad andmeobjektid oleksid täpselt esindatud.
• Andmemudel on piisavalt detailne, et seda saaks kasutada füüsilise andmebaasi loomise plaanina.
• Andmemudeli teavet saab kasutada tabelite, primaar- ja võõrvõtmete ning salvestatud protseduuride vaheliste seoste määratlemiseks.
• Andmemudel aitab ettevõttel organisatsioonide sees ja nende vahel järjepidevalt suhelda.
• Andmemudel aitab dokumenteerida andmekaartipings ETL-protsessis.
• See aitab tuvastada õigeid andmeallikaid mudeli täitmiseks.

Andmemudeli puudused:

• Andmemudeli väljatöötamiseks peate mõistma salvestatud andmete füüsikalisi omadusi.
• Andmemudelile loodud navigatsioonisüsteemid võivad pakkuda keerukat rakenduste arendus- ja haldustööd, mis nõuab põhjalikke valdkonnaalaseid teadmisi.
• Isegi väike struktuurimuudatus võib nõuda muudatusi kogu rakenduses.
• Puudub universaalne andmetöötluskeel, mis sobiks igale kasutajale. DB-süsteemid, seega tuleb mudeleid sageli platvormide kaupa kohandada.

KKK