Общий обзор методологии физического проектирования баз данных

Сравнение этапов логического и физического проектирования баз данных

В предлагаемой вашему вниманию методологии весь процесс проектирования разделен на три основные фазы: концептуальное, логическое и физическое проектирование баз данных.

Фаза, предшествующая физическому проектированию, называется фазой логического проектирования. Результаты ее выполнения в значительной степени независимы от особенной физической реализации проекта. При логическом проектировании не принимаются во внимание специфические функциональные возможности целевой базы данных и прикладных программ, однако учитываются особенности выбранной модели хранения данных. Результатом логического проектирования являются глобальная логическая модель данных и комплект описывающей ее сопроводительной документации, включающий, в частности, словарь данных и реляционную схему. В совокупности эти результаты являются исходной информацией для фазы физического проектирования базы данных и предоставляют ее разработчику все необходимое для принятия решений, направленных на достижение максимальной эффективности создаваемого проекта.

Образно говоря, при логическом проектировании разработчик сосредоточивается на том, что надо сделать, тогда как при физическом проектировании он ищет способ, как это сделать. В каждом случае требуется наличие различных навыков. Так, специалист по физическому проектированию баз данных должен ясно представлять, как та или иная СУБД функционирует в компьютерной системе, а также хорошо знать.все функциональные, возможности целевой СУБД. Поскольку функциональные возможности различных СУБД достаточно сильно отличаются друг от друга, физическое проектирование всегда тесно связано с особенностями конкретной выбранной системы. Однако этап физического проектирования базы данных не является совершенно изолированным от других — как правило, между логическим и физическим проектированием имеется постоянная обратная связь, часто охватывающая и разработку пользовательских приложений. Например, решения, принятые на этапе физического проектирования с целью повышения производительности системы, могут влиять на структуру ее логической схемы.

В этой главе описываются следующие этапы физического проектирования баз данных.

Этап 4. Перенос глобальной логической модели данных в среду целевой СУБД.

Этап 4.1. Проектирование таблиц базы данных в среде целевой СУБД.

Этап 4.2. Реализация бизнес-правил предприятия в среде целевой СУБД.

Этап 5. Проектирование физического представления базы данных.

Этап 5.1. Анализ транзакций.

Этап 5.2. Выбор файловой структуры.

Этап 5.3. Определение вторичных индексов.

Этап 5.4. Анализ необходимости введения контролируемой избыточности данных.

Этап 5.5. Определение требований к дисковой памяти.

Этап 6. Разработка механизмов защиты.

Этап 6.1. Разработка пользовательских представлений (видов).

Этап 6.2. Определение прав доступа.

Этап 7. Организация мониторинга и настройка функционирования системы.

Обсуждаемая нами методология физического проектирования баз данных включает четыре основных этапа. Концептуальное и логическое проектирование охватывает три первых этапа разработки баз данных, а физическое проектирование — этапы 4- 7. Этап 4 фазы физического проектирования включает разработку таблиц базы данных и установку необходимых ограничений целостности данных. В обоих случаях должны использоваться все доступные функциональные возможности целевой СУБД.

Этап 5 включает выбор схемы хранения данных и определение методов доступа к таблицам базы данных. Как правило, каждая СУБД предоставляет несколько альтернативных вариантов схемы хранения данных. Исключением являются лишь настольные СУБД для платформы IBM PC, в которых чаще всего используется фиксированная схема хранения информации, С точки. зрения пользователя организация внутренней структуры хранения помещенных в таблицы данных должна быть совершенно прозрачна — пользователь должен иметь возможность получать доступ к любой таблице и отдельным ее строкам без необходимости указания способа хранения этих данных. Это означает, что СУБД должна обеспечивать полную независимость физического хранения данных от их логической организации. Только в; этом случае внесение изменений в физическую организацию базы данных не окажет никакого влияния на работу пользователей (см. раздел 2.1.5). Отображение логической модели данных на структуру их физической организации определяется внутренней схемой базы данных (см. рис. 2.1). Разработчик должен предоставить детальные физические проекты базы данных как с точки зрения СУБД, так и с точки зрения операционной системы. В проекте реализации базы данных в СУБД разработчик должен определить структуры файлов, которые будут использоваться для представления каждой из таблиц. В проекте реализации базы данных в операционной системе разработчик должен указать расположение отдельных файлов и обеспечить необходимую их защиту. На пятом этапе также анализируется необходимость снижения уровня требований нормализации данных в логической модели, что может способствовать повышению общей производительности системы. Однако эти действия следует предпринимать только в случае реальной необходимости, поскольку введение в базу данных избыточности неизбежно вызовет появление проблем с поддержанием целостности данных. Мы можем порекомендовать читателю, прежде чем приступать к рассмотрению пятого этапа данной методологии, внимательно ознакомиться с приложением В, содержащим подробное описание схем организации файлов и структур хранения данных.

Этап 6 включает проектирование системы защиты базы данных от несанкционированного доступа. Сюда относится принятие решений о методах реализации каждой локальной логической модели данных, а также о мерах контроля доступа к отдельным таблицам базы. Этап 7 включает организацию процессов мониторинга созданной системы, задача которого состоит в выявлении и устранении любых проблем, связанных с производительностью приложений и вытекающих из особенностей реализации проекта. Здесь же осуществляется реализация новых и изменяющихся требований.

В приложении Е приводится обобщенное формальное описание методологии разработки баз данных, предназначенное для тех читателей, которые уже хорошо знакомы с теорией и нуждаются лишь общем обзоре основных этапов проектирования.

Дата добавления: 2014-01-07