Эксперты прогнозируют, что глобальный рынок управления корпоративными данными будет расти совокупными ежегодными темпами в 12,1% с 2023 по 2030 год. В базах данных вашей организации хранятся все корпоративные данные, необходимые для программных приложений, систем и ИТ-сред, помогая вам принимать более разумные бизнес-решения, основанные на данных.Подробнее про проектирование схемы базы данных, тут.

Вот ключевые моменты, которые следует знать о проектировании схемы базы данных:

Проектирование схемы базы данных относится к стратегиям и практикам построения схемы базы данных.
Схема базы данных — это описание того, как данные структурированы или организованы в базе данных.
Существует шесть типов схем баз данных: плоская модель, иерархическая модель, сетевая модель, реляционная модель, схема «звезда» и схема «снежинка».
Правильная разработка схемы базы данных поможет вам лучше использовать корпоративные данные.
Не все базы данных одинаковы. Разработка схемы базы данных влияет на то, насколько эффективно работает ваша база данных и насколько быстро вы можете извлекать информацию. Однако легче сказать, чем сделать, разработать схему базы данных. В этой статье предлагается обзор того, как работает проектирование схемы базы данных, а также примеры и рекомендации, которые помогут вам оптимизировать проектирование схемы базы данных.

Что такое схема базы данных?
Проще говоря, схема базы данных — это формальное описание структуры или организации конкретной базы данных (DB). Термин «схема базы данных» чаще всего используется для обозначения реляционных баз данных, которые организуют информацию в виде таблиц и используют язык запросов SQL. Нереляционные базы данных (или “NoSQL”) выпускаются в нескольких различных форматах и не имеют ”схемы», как это делают реляционные базы данных (хотя у них есть базовая структура).

Чтение по теме: SQL и NoSQL: 5 критических отличий

Любая схема базы данных состоит из двух основных компонентов:

Физическая схема базы данных: Физическая схема базы данных описывает, как вы физически храните данные в системе хранения, и используемую форму хранения (файлы, пары ключ-значение, индексы и т.д.).
Логическая схема базы данных: Логическая схема базы данных описывает логические ограничения, применяемые к данным, и определяет поля, таблицы, связи, представления, ограничения целостности и т.д. Эти требования предоставляют программистам полезную информацию для применения к физическому проектированию базы данных. Правила или ограничения, определенные в этой логической модели, определяют, как данные в разных таблицах соотносятся друг с другом.
Определение физических таблиц в схеме происходит из логической модели данных. Сущности становятся таблицами, атрибуты сущностей — полями таблицы и т.д.


6 типов схем баз данных
Узнайте больше о шести наиболее распространенных типах схем базы данных ниже:

Плоская модель: Схема базы данных с плоской моделью организует данные в виде единого двумерного отображения — представьте электронную таблицу Microsoft Excel или CSV—файл. Эта схема лучше всего подходит для простых таблиц и баз данных без сложных взаимосвязей между различными объектами.
Иерархическая модель: Схемы баз данных в иерархической модели имеют “древовидную” структуру с дочерними узлами, ответвляющимися от корневого узла данных. Эта схема идеально подходит для хранения вложенных данных — например, генеалогических древ или биологических таксономий.
Сетевая модель: Сетевая модель, как и иерархическая модель, рассматривает данные как узлы, соединенные друг с другом; однако она допускает более сложные соединения, такие как отношения «многие ко многим» и циклы. Эта схема может моделировать перемещение товаров и материалов между местоположениями или рабочие процессы, необходимые для выполнения конкретной задачи.
Реляционная модель: Как обсуждалось выше, эта модель организует данные в виде серии таблиц, строк и столбцов, создавая связи между различными объектами. Следующий раздел и остальная часть этого руководства будут посвящены реляционной модели.
Звездообразная схема: Звездообразная схема — это эволюция реляционной модели, которая организует данные в факты и измерения. Фактические данные являются числовыми (например, количество продаж продукта), в то время как размерные данные носят описательный характер (например, цена продукта, цвет, вес и т.д.).
это дополнительная абстракция поверх звездообразной схемы. Оно содержит таблицу фактов, которая подключается к таблице измеренийsnowflake schema Схема Snowflake:, расширяя описательность, возможную в базе данных. Как вы могли догадаться, схема «снежинка» получила свое название из-за замысловатого рисунка снежинки, где от центральных ветвей чешуйки расходятся структуры меньшего размера.

Что такое проектирование схемы базы данных?
Проектирование схемы базы данных — иногда называемое проектированием схемы SQL — относится к методам и стратегиям построения схемы базы данных. Проектирование схемы базы данных можно рассматривать как схему хранения огромных объемов информации в базе данных. Схема представляет собой абстрактную структуру или схему, представляющую логическое представление базы данных в целом. Определяя категории данных и связи между этими категориями, разработка схемы базы данных значительно упрощает извлечение, использование, манипулирование и интерпретацию данных.

Проектирование схемы базы данных организует данные в отдельные объекты, определяет, как создавать связи между организованными объектами, и влияет на применение ограничений к данным. Разработчики создают схемы баз данных, чтобы дать другим пользователям базы данных, таким как программисты и аналитики, логическое представление о данных.


Почему важно разрабатывать схему базы данных?
Неэффективно организованные базы данных отнимают массу энергии и ресурсов, их сложно поддерживать и администрировать. Вот тут-то и вступает в игру разработка схемы базы данных. Вам будет сложно извлечь выгоду из корпоративных данных без чистой, эффективной и согласованной схемы базы данных. При правильном проектировании схемы дублирующиеся и противоречивые данные в разных местах удаляются.

Системы реляционных баз данных зависят от надежной схемы базы данных. Цели правильного проектирования схемы включают:

Сокращение или устранение избыточности данных
Предотвращение несоответствий и неточностей в данных
Обеспечение корректности и целостности данных
Упрощение быстрого поиска данных и их анализа
Обеспечение безопасности чувствительных и конфиденциальных данных и доступа к ним тех, кто в них нуждается.

Как спроектировать схему базы данных
Схемы баз данных описывают архитектуру базы данных и обеспечивают базовые принципы работы базы данных, такие как следующее:

Данные имеют согласованное форматирование
Все записи имеют уникальный первичный ключ
Вы не пропускаете важные данные
Схема базы данных может существовать как в виде визуального представления, так и в виде набора формул или использовать ограничения, управляющие базой данных. Затем разработчики выражают эти формулы на разных языках определения данных, в зависимости от используемой вами системы баз данных. Ведущие системы баз данных определяют схемы несколько иначе. Однако MySQL, Oracle Database и Microsoft SQL Server поддерживают инструкцию CREATE SCHEMA.

Рекомендации по проектированию схемы базы данных
Чтобы максимально эффективно использовать при проектировании схемы базы данных, важно следовать рекомендациям. Это гарантирует, что у разработчиков будут четкие ориентиры для таблиц и полей в проекте. Вот некоторые из этих рекомендаций.:

Соглашения об именовании

Определите и используйте соответствующие соглашения об именовании, чтобы повысить эффективность разработки схемы базы данных. Хотя вы можете выбрать определенный стиль или придерживаться стандарта ISO, самое главное — соблюдать последовательность в полях имен.
Старайтесь не использовать зарезервированные слова в именах таблиц, столбцов, полей и т.д., Это, скорее всего, приведет к синтаксической ошибке.
Не используйте дефисы, кавычки, пробелы или специальные символы. Они либо потребуют дополнительной доработки, либо будут недопустимыми.
Используйте существительные единственного, а не множественного числа для имен таблиц (например, используйте studentName вместо StudentNames). Таблица представляет собой коллекцию, поэтому нет необходимости делать заголовок множественным.
Опустите ненужные словосочетания в названиях таблиц (например, используйте Department вместо DepartmentList или TableDepartments)
Безопасность

Безопасность данных начинается с правильной разработки схемы базы данных. Используйте шифрование для конфиденциальных данных, таких как личная информация (PII) и пароли. Не назначайте роли администратора каждому пользователю; вместо этого запросите аутентификацию пользователя для доступа к базе данных.
Документация

Схемы баз данных полезны еще долгое время после того, как вы их создали, и их увидят многие другие люди. Поэтому необходима хорошая документация. Задокументируйте дизайн схемы базы данных с помощью четких инструкций и напишите строки комментариев для сценариев, триггеров и других команд.
Нормализация

Нормализация гарантирует, что независимые объекты и связи не будут сгруппированы в одной таблице, уменьшая избыточность и улучшая целостность. Используйте нормализацию по мере необходимости для оптимизации производительности базы данных. Как чрезмерная, так и недостаточная нормализация могут привести к проблемам.
Опыт

Понимание ваших данных и атрибутов каждого элемента поможет вам разработать наиболее эффективную схему. Хорошо разработанная схема может способствовать экспоненциальному росту объема ваших данных. Продолжая расширять объем данных, анализируйте каждое поле по отношению к другим, которые вы собираете в своей схеме.