140 likes | 297 Views
3. Tietokannan suunnittelu. Suunnitteluprosessi Tiedon tarkastelu eri tasoilla Pyrkimys laatuun ja tehokkuuteen [Osittain kertausta Tietokannat I –kurssin asioihin]. Suunnittelun taustaa. Tieto on organisaation tärkeimpiä resursseja
E N D
3. Tietokannan suunnittelu • Suunnitteluprosessi • Tiedon tarkastelu eri tasoilla • Pyrkimys laatuun ja tehokkuuteen [Osittain kertausta Tietokannat I –kurssin asioihin] 3-Suunnittelu Teuhola 2012 / Bergroth 2013
Suunnittelun taustaa • Tieto on organisaation tärkeimpiä resursseja • Oikea ja ajantasainen tieto on edellytys organisaation tehokkaaseen toimintaan ja johtamiseen • Yhä useammat organisaatioiden toiminnot ovat automatisoituja • Tietomäärät ja niiden kompleksisuus kasvavat jatkuvasti. • Yhä laajempi tarve tietojen integrointiin ja yhdisteltävyyteen. 3-Suunnittelu Teuhola 2012 / Bergroth 2013
Tietokannan laadusta • Tietokanta on organisaation tietojärjestelmän ydin • Tietokannan huolellinen suunnittelu on äärimmäisen tärkeää. • Suunnitteluvirheet voivat aiheuttaa huomattavaa haittaa ja kustannuksia. • Korjauskustannukset ovat yleensä sitä suuremmat, mitä varhaisemmassa suunnitteluvaiheessa virhe on syntynyt. 3-Suunnittelu Teuhola 2012 / Bergroth 2013
Tietokannan suunnittelun tavoitteet • Käyttäjien ja sovellusten tietotarpeiden tyydyttäminen • Tiedon käsittelytarpeiden huomiointi • Tiedon strukturointi mahdollisimman luonnollisella, sovellusalueen semantiikkaa vastaavalla tavalla • Tehokkuusvaatimusten huomiointi: • Kyselyiden vastausajat • Transaktioiden käsittelyajat • Talletustilarajoitukset 3-Suunnittelu Teuhola 2012 / Bergroth 2013
Suunnittelun kaksi näkökulmaa • Rakenteellinen näkökulma:Tietokeskeinen, pääpaino tietosisällössä ja rakenteissa • Käytön näkökulma:Prosessikeskeinen, pääpaino käsittelyssä ja sovelluksissa • Molempia tarvitaan; käyttönäkökulma sanelee tietotarpeet ja tehokkuusvaatimukset. • Tietosisällön ja sovellusten suunnittelu etenevät rinnakkain vuorovaikuttaen toisiinsa. 3-Suunnittelu Teuhola 2012 / Bergroth 2013
Tiedon ‘abstraktiotasot’ • Käsitetaso:Riippumaton tietokannan hallintajärjestelmästä ja sen tietomallista. Tehokkuus ei ole oleellinen pyrkimys. Esim. ER-kaavio tai UML-luokkakaavio. • ‘Looginen’ taso:Tietomalli kiinnitetty mutta hallintajärjestelmää ei.Esim. relaatiokaava. • Fyysinen taso:Räätälöity valitun hallintajärjestelmän suhteen, tehokkuus optimoitu. Esim. relaatioiden tiedosto-organisaatiot sekä apuhakemistot oheismuistissa. 3-Suunnittelu Teuhola 2012 / Bergroth 2013
Tietokantasuunnittelun vaiheet 1. Tarveanalyysi 2. Käsitetason suunnittelu 3. Tietokannan hallintajärjestelmän valinta 4. Tietokantakaavan suunnittelu 5. Tietokannan fyysinen suunnittelu 6. Implementointi ja ylläpito 3-Suunnittelu Teuhola 2012 / Bergroth 2013
Vaihe 1: Tarveanalyysi • Ratkaisevan tärkeä vaihe järjestelmän onnistumiselle. • Alustavat tarvearviot usein puutteelliset; pitäisi ennakoida myös tulevia tietotarpeita. • Pitää kartoittaa käyttäjät ja sovellukset, sekä selvittää käyttäjien toiveet ja prioriteetit. • Pitää analysoida transaktiotyyppejä ja määriä sekä tiedon kulkua järjestelmässä. • Olemassaolevat dokumentit (raportit, lomakkeet) antavat pohjaa tarveanalyysille. • Tarveanalyysin tulokset (tietoalkiot, prosessit) esitetään sekä tekstinä että formaalisesti (kaaviot, taulukot, ym.). 3-Suunnittelu Teuhola 2012 / Bergroth 2013
Vaihe 2: Käsitetason suunnittelu • Entiteetit: konkreettiset (henkilö, tuote), toiminnalliset (osto, toimitus), abstraktit (työsuhde, avioliitto) • Attribuutit: identifioijat (henkilötunnus, nimi), deskriptorit (sukupuoli, ikä) • Liittymät: rakenteelliset (tuote – komponentti), järjestykselliset (tapahtuma – seuraava), sisältymiset (kaupunki – maa), ym. • Entiteettihierarkiat: erikoistaminen (työntekijä – sihteeri), yleistäminen (auto – ajoneuvo) • Oikeellisuussäännöt, rajoitukset • Käsitetason toiminnot: transaktiotyypit, käsittelykohteet, hakutavat, tietovirta, frekvenssit, vasteaikavaatimukset 3-Suunnittelu Teuhola 2012 / Bergroth 2013
Vaihe 3: Hallintajärjestelmän valinta Teknillisiä näkökohtia: • Hallintajärjestelmän tyyppi (relaatio-/jokin muu) • Talletusrakenteet, saantipolut, hakemistot • Käyttöliittymät, ohjelmointirajapinnat (API) • Kyselykielet, raporttigeneraattorit Taloudellisia ja organisatorisia näkökohtia: • Ohjelmisto-, laitteisto- ja ylläpitokustannukset • Tietokannan luonti-/siirtokustannukset • Henkilöstö-, koulutus- ja operointikustannukset 3-Suunnittelu Teuhola 2012 / Bergroth 2013
Vaihe 4: Loogisen tason suunnittelu Kaksi vaihetta: • Käsitekaavion muunto valitun järjestelmätyypin mukaiseksi kaavaksi (esim. relaatiokaavaksi). Tämä vaihe on yleensä suoraviivainen; jopa automatisoitavissa. • Saadun kaavan täydentäminen, hienosäätö ja räätälöinti valitun hallintajärjestelmän suhteen. Lopputulos: • Tietokantakaavan määrittelylauseet kannan luontia varten. 3-Suunnittelu Teuhola 2012 / Bergroth 2013
Vaihe 5: Fyysinen tietokantasuunnittelu • Tietosisältöön, transaktioihin, suoritustiheyk-siin ja suoritusaikavaatimuksiin perustuva optimointitehtävä. • Minimoitava esim. kokonaissuoritusaika, levyoperaatioiden määrä, levytila, tms. • Varioitavia asioita tiedosto-organisaatiot, talletusjärjestykset ja hakemistot. • Optimointitehtävä voidaan ratkaista joko analyyttisesti (vaikea), kokeellisesti (hallintajärjestelmän avustamana) tai suunnittelijan kokemukseen perustuen. 3-Suunnittelu Teuhola 2012 / Bergroth 2013
Vaihe 6: Implementointi ja ylläpito • Suorittaja: tietokannanhoitaja (dba; database administrator) • Tietojen lataus kantaan, sovellusten käyttöönotto, testaus, suorituskykymittaukset • Tarvittaessa kannan säätö tehokkaammaksi; hallintajärjestelmältä saa usein hyödyllistä tilasto-tietoa, joka auttaa selvittämään pullonkauloja. • Ylläpito on jatkuvaa (suunnittelu)toimintaa; tietotarpeet ja -sisällöt muuttuvat. 3-Suunnittelu Teuhola 2012 / Bergroth 2013
Erityisaiheita Seuraavissa alikappaleissa tarkastellaan tärkeimpiä suunnitteluun liittyviä osa-alueita tarkemmin: • Käsitetason suunnittelu (laajennettu ER-malli):pyrkimys oikeelliseen tietosisältöön • Relaatiokaavan normalisointi:pyrkimys laatukriteerit täyttävään kaavaan • Fyysisen tason suunnittelu:pyrkimys tehokkuuteen 3-Suunnittelu Teuhola 2012 / Bergroth 2013