[SQLD] 1과목 2장 1~3절

서론

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1과목 데이터 모델링의 이해

2장 데이터 모델과 성능

1절 성능 데이터 모델링의 개요

2절 정규화와 성능

3절 반정규화와 성능 정리

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1. 성능 데이터 모델링의 개요

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성능 데이터 모델링

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정의

• 데이터베이스 성능 향상을 목적으로 설계 단계의 데이터 모델링 때부터
  정규화, 반정규화, 테이블 통합 등 여러 가지 성능과 관련된 사항이 데이터 모델링에 반영될 수 있도록 하는 것

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수행 시점

1. 분석/설계 단계에서 데이터베이스 처리 성능을 향상시킬 수 있는 방법을 주도면밀하게 고려해야 한다.
   
   
2. 분석/설계 단계에서 데이터 모델에 성능을 고려한 데이터 모델링을 수행할 경우 성능 저하에 따른
   재업무(Rework) 비용을 최소화할 수 있는 기회를 가지게 된다.
   
   
3. 성능 향상을 위한 비용은 프로젝트 수행 중에 있어서 사전에 할수록 비용이 적게 든다

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고려 사항 (순서 O)

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1. 데이터 모델링을 할 때 정규화를 정확히 수행
2. DB 용량 산정 수행
3. DB에서 발생되는 트랜잭션의 유형 파악
4. 용량과 트랜잭션의 유형에 따라 반정규화 수행
5. 이력 모델의 조정, PK/FK조정, 슈퍼 타입/서브타입 조정 등 수행
6. 성능 관점에서 데이터 모델링 검증

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2. 정규화와 성능

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정규화를 통한 성능 향상 전략

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• 정규화 : 데이터를 결정하는 결정자에 의해 함수적 종속을 가지고 있는 일반 속성을 의존자로 하여
  이상현상 (삽입, 삭제, 갱신)을 제거하는 것이다.
  
  
• 데이터 중복 속성을 제거하고 동일한 의미의 일반 속성이 하나의 테이블로 집약되므로 한 테이블의 데이터 용량이 최소화되는 효과가 있다.

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정규화된 데이터 모델의 성능

 

• 조회 : 처리 조건에 따라 성능이 향상 혹은 저하된다.
• 입력, 수정, 삭제 (삽입, 삭제, 갱신)은 성능이 향상된다.

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정규화와 성능

• 정규화를 수행해서 조인이 발생하여도 효율적인 인덱스 사용을 통해 조인 연산을 수행하면 성능상 단점은 거의 없음
  
  
• 정규화하여 소량의 테이블이 생성되면,
  소량의 테이블을 먼저 읽어 조인 연산을 수행하면 되므로 성능상 유리할 수 있다.
  
  
• 정규화가 제대로 되지 않으면 동일한 종류의 속성을 여러 개 가지고 있어서 과다한 인덱스가 만들어질 수 있는데,
  정규화를 한다면 하나의 인덱스만 만들어도 된다.

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정규형

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• 1NF : 모든 도메인이 원자값
• 2NF : 부분 함수 종속 제거
• 3NF : 이행 함수 종속 제거
• BCNF : 모든 결정자가 후보키
• 4NF : 다치 종속 제거
• 5NF : 조인 종속 제거

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3. 반정규화와 성능

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• 정규화된 엔티티, 속성, 관계에 대해 시스템의 성능 향상과 개발, 운영의 단순화를 위해
  중복, 통합, 분리 등을 수행하는 데이터 모델링의 기법을 의미

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반정규화된 모델의 성능

• 조회 시 성능을 향상 시킬 수 있다.

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반정규화 절차

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1. 반정규화 대상 조사
   (범위 처리 빈도수 조사, 대량의 범위 처리 조사, 통계성 프로세스 조사, 테이블 조인 개수)
   
   
2. 다른 방법 유도 검토 : 반정규화 대상에 대해 다른 방법으로 처리할 수 있는지 검토
   (뷰 테이블, 클러스터링 적용, 인덱스의 조정, 응용 애플리케이션)
   
   
3. 반정규화 적용
   1) 테이블 반정규화
   2) 속성의 반정규화
   3) 관계의 반정규화

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반정규화 기법

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분류	기법분류	기법	내용
테이블	테이블 병합	1:1 관계 테이블 병합	1:1 관계를 통합
		1:M 관계 테이블 병합	1:M관계를 통합
		슈퍼/서브타입 테이블 병합	슈퍼/서브 관계를 통합
	테이블 분할	수직분할	칼럼 단위 분할
		수평분할	로우 단위 분할
	테이블 추가	중복 테이블 추가	다른 업무이거나 서버가 다른 경우 동일한 테이블 구조를 중복하여 원격 조인을 제거하여 성능 향상
		통계 테이블 추가	SUM, AVG 등을 미리 수행하여 계산해두어 조회시 성능 향상
		이력 테이블 추가	마스터 테이블에 존재하는 레코드를 중복
		부분 테이블 추가	전체 칼럼 중 자주 이용하는 집중화된 칼럼이 있을 때 해당 칼럼들을 모아놓은 별도의 반정규화된 테이블 생성
칼럼		중복 칼럼 추가	조인 감소를 위해 중복된 칼럼을 위치 시킴
		파생 칼럼 추가	계산에 의해 발생되는 값을 성능 저하를 예방하기 위해 미리 값을 계산하여 칼럼에 보관
		이력 테이블 칼럼 추가	이력 테이블에 칼럼 추가
		PK에 의한 칼럼 추가	복합의미를 갖는 PK를 단일 속성으로 구성하였을 때 단일 PK안에서 특정 값을 별도로 조회하는 경우 성능 저하 -> PK안에 데이터가 존재하지만 성능 향상을 위해 일반속성으로 생성하는 방법 ex) 주문번호 = {고객번호 + 날짜} 일때 고객번호, 날짜를 일반속성으로 생성
		응용 시스템의 오작동을 위한 칼럼 추가	업무적으로 의미가 없지만 사용자가 데이터를 잘못 처리하여 원래의 값으로 복구를 원하는 경우 이전 데이터를 임시적으로 중복하여 보관하는 것
관계		중복 관계 추가	데이터를 처리하기 위한 여러 경로를 거쳐 조인이 가능하지만 이때 발생할 수 있는 성능 저하를 예방하기 위해 추가적인 관계를 맺는 방법

※ 테이블, 칼럼의 반정규화 : 데이터 무결성에 영향을 미친다.

※ 관계의 반정규화 : 데이터 무결성을 깨뜨릴 위험을 갖지 않고서도 성능을 향상시킬 수 있다.

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결론

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정규화에 대해서는 다 알고 있는데, 반정규화는 개념과 왜 사용하는지 정도만 알고 있었는데,

절차와 기법도 알아볼 수 있었당

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