3-Suunnittelu Teuhola 2012 / Bergroth 2013 72 3. Tietokannan suunnittelu Suunnitteluprosessi Tiedon tarkastelu eri tasoilla Pyrkimys laatuun ja tehokkuuteen.

Esitys aiheesta: "3-Suunnittelu Teuhola 2012 / Bergroth 2013 72 3. Tietokannan suunnittelu Suunnitteluprosessi Tiedon tarkastelu eri tasoilla Pyrkimys laatuun ja tehokkuuteen."— Esityksen transkriptio:

1 3-Suunnittelu Teuhola 2012 / Bergroth 2013 72 3. Tietokannan suunnittelu Suunnitteluprosessi Tiedon tarkastelu eri tasoilla Pyrkimys laatuun ja tehokkuuteen [Osittain kertausta Tietokannat I –kurssin asioihin]

2 3-Suunnittelu Teuhola 2012 / Bergroth 2013 73 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 3-Suunnittelu Teuhola 2012 / Bergroth 2013 74 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.

4 3-Suunnittelu Teuhola 2012 / Bergroth 2013 75 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

5 3-Suunnittelu Teuhola 2012 / Bergroth 2013 76 Suunnittelun kaksi näkökulmaa 1.Rakenteellinen näkökulma: Tietokeskeinen, pääpaino tietosisällössä ja rakenteissa 2.Käytön näkökulma: Prosessikeskeinen, pääpaino käsittelyssä ja sovelluksissa Molempia tarvitaan; käyttönäkökulma sanelee tietotarpeet ja tehokkuusvaatimukset. Tietosisällön ja sovellusten suunnittelu etenevät rinnakkain vuorovaikuttaen toisiinsa.

6 3-Suunnittelu Teuhola 2012 / Bergroth 2013 77 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.

7 3-Suunnittelu Teuhola 2012 / Bergroth 2013 78 Tietokantasuunnittelun vaiheet 1. Tarveanalyysi 2. Käsitetason suunnittelu 3. Tietokannan hallintajärjestelmän valinta 4. Tietokantakaavan suunnittelu 5. Tietokannan fyysinen suunnittelu 6. Implementointi ja ylläpito

8 3-Suunnittelu Teuhola 2012 / Bergroth 2013 79 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.).

9 3-Suunnittelu Teuhola 2012 / Bergroth 2013 80 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

10 3-Suunnittelu Teuhola 2012 / Bergroth 2013 81 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

11 3-Suunnittelu Teuhola 2012 / Bergroth 2013 82 Vaihe 4: Loogisen tason suunnittelu Kaksi vaihetta: 1.Käsitekaavion muunto valitun järjestelmätyypin mukaiseksi kaavaksi (esim. relaatiokaavaksi). Tämä vaihe on yleensä suoraviivainen; jopa automatisoitavissa. 2.Saadun kaavan täydentäminen, hienosäätö ja räätälöinti valitun hallintajärjestelmän suhteen. Lopputulos: Tietokantakaavan määrittelylauseet kannan luontia varten.

12 3-Suunnittelu Teuhola 2012 / Bergroth 2013 83 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.

13 3-Suunnittelu Teuhola 2012 / Bergroth 2013 84 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.

14 3-Suunnittelu Teuhola 2012 / Bergroth 2013 85 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