[SQLD] 데이터 모델링과 성능 이론 정리

성능 데이터 모델링

 

성능데이터모델링이란

데이터베이스 성능 향상을 목적으로 설계단계의 데이터모델링 때부터 성능과 관련된 사항이 데이터모델링에 반영될 수 있도록  하는 것이다.

 

순서

데이터 모델링을 할 때 정규화를 정확하게 수행한다.

데이터베이스 용량산정을 수행한다

데이터베이스에 발생되는 트랜잭션의 유형을 파악한다

용량과 트랜잭션의 유형에 따라 반정규화를 수행한다

이력모델의 조정, PK/FK조정, 슈퍼타입/서브타입 조정 등을 수행한다.

성능관점에서 데이터 모델을 검증한다.

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정규화

 

1차 정규화

이름	나이	클래스
가	13	a,b
나	24	c

↓

이름	나이	클래스
가	13	a
가	13	b
나	24	c

 

 

2차 정규화

이름	나이	클래스
가	13	a
가	13	b
나	24	c

↓

이름	나이
가	13
가	13
나	24

,

이름	클래스
가	a
가	b
나	c

 

 

3차 정규화

A	B	C	D

↓

A	B

,

C	D

 

AB BCD

 

BCNF boyce-codd normal from

3차 정규화를 강화한 버전

A	B	C	D

↓

A	B	C

,

C	D

 

중복속성에 대한 부리가 1차 정규화의 대상이 되며, 로우단위의 중복도 1차 정규화의 대상이 되지만 칼럼 단위로 중복이 되는 경우도 1차 정규화의 대상이다.

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반정규화

 

반정규화는 정규화된 엔터티, 속성, 관계에 대해 시스템의 성능향상과 개발과 운영의 단순화를 위한 데이터 모델링의 기법을 의미한다.

반정규화는 데이터를 중복하여 성능을 향상시키기 위한 기법이라고 정의할 수 있고 좀 더 넓은 의미의 반정규화는 성능을 향상시키기 위해 정규화된 데이터 모델에서 중복, 통합, 분리 등을 수행하는 모든 과정을 의미한다.

데이터 무결성이 깨질 수 있는 위험을 무릅쓰고 데이터를 중복하여 반정규화를 적용하는 이유는 데이터를 조회 할 때 디스크 I/O량이 많아서 성능이 저하되거나 경로가 너무 멀어 조인으로 인한 성능저하가 예상되거나 칼럼을 계산하여 읽을 때 성능이 저하 될 것이 예상되는 경우 반정규화를 수행하게 된다.

 

테이블의 반정규화

기법 분류	반정규화 기법
테이블 병합	1:1 관계 테이블 병합
	1:M 관계 테이블 병합
	슈퍼/서브타입 테이블 병합
테이블 분할	수직분할
	수형분할
테이블 추가	중복테이블 추가
	통계테이블 추가
	이력테이블 추가
	부분테이블 추가

 

 

칼럼의 반정규화

반정규화 기법

중복칼럼 추가

파생칼럼 추가

이력테이블 칼럼추가

PK에 의한 칼럼 추가

응용시스템 오작동을 위한 칼럼 추가

 

반정규화 절차

1.반정규화 대상조사

범위처리빈도수 조사

대량의범위 처리 조사

통계성 프로세스 조사

테이블 조인 개수

2. 다른방법유도검토

뷰 테이블 < 조인이 많을 때

클러스터링 적용 < 대량 데이터처리

인덱스의 조정  < 대량 데이터처리

응용애플리케이션 < 로직 변경

3.반정규화적용

테이블 반정규화 < PK의 성격에 따라 부분적인 테이블 분리 파티셔닝

속성의 반정규화

관계의 반정규화

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데이터베이스 구조와 성능

 

슈퍼/서브 타입 데이터 모델의 변환기술

개별로 발생되는 트랜잭션에 대해서는 개별 테이블로 구성

슈퍼타입+서브타입에 대해 발생되는 트랜잭션에 대해서는 슈퍼타입+서브타입에 테이블로 구성

전체를 하나로 묶어 트랜잭션이 발생할 때는 하나의 테이블로 구성

 

PK순서를 결정하는 기준은 인덱스 정렬구조를 이해한상태에서 인덱스를 효율적으로 이용할 수 있도록 PK순서를 지정해야 한다.

즉 인덱스의 특징은 여러개의 속성이 하나의 인덱스로 구성되어 있을 때 앞쪽에 위치한 속성의 값이 비교자로 있어야 인텍스가 좋은 효율을 나타낼 수 있다.

앞쪽에 위치한 속성 값이 가급적 '=' 아니면 최소한 번위 'BETWEEN' '< >'가 들어와야 인덱스를 이용 할 수 있는 것이다

 

분산 데이터베이스 장단점

- 장점

지역 자체성, 점증적시스템 용량 확장

신뢰성과 가용성

효용성과 융통성

빠른 응답 속도와 통신비용 절감

데이터의 가용성과 신뢰성 증가

시스템 규모의 적절한 조절

각 지역 사용자의 요구 수용 증대

- 단점

소프트웨어 개발 비용

오류의 잠재성 증대

처리 비용의 증대

설계,관리의 복잡성과 비용

불교칙한 응답 속도

통제의 어려움

데이터 무결성에 대한 위협