[정보처리기사 필기] 데이터베이스 설계 - 068. 반정규화 Denormalization

1. 반정규화의 개요

• 시스템의 성능 향상, 개발 및 운영의 편의성 등을 위해 정규화된 데이터 모델을 통합, 중복, 분리하는 과정
• 의도적으로 정규화 원칙을 위배하는 행위
• 반정규화를 수행하면 시스템의 성능이 향상되고 관리 효율성은 증가하지만 데이터의 일관성 및 정합성이 저하될 수 있음
• 과도한 반정규화는 오히려 성능을 저하시킬 수 있음
• 반정규화를 위해서는 사전에서 데이터의 일관성과 무결성을 우선으로 할지, 데이터베이스의 성능과 단순화를 우선으로 할지를 결정해야 함
• 반정규화 방법의 종류 : 테이블 통합, 테이블 분할, 중복 테이블 추가, 중복 속성 추가 등

2. 테이블 통합

• 두 개의 테이블이 조인되는 경우가 많아 하나의 테이블로 합쳐 사용하는 것이 성능 향상에 도움이 될 경우 수행
• 두 개의 테이블에서 발생하는 프로세스가 동일하게 자주 처리되는 경우, 두 개의 테이블을 이용하여 항상 조회를 수행하는 경우
• 테이블 통합의 종류 : 1:1 관계 테이블 통합, 1:N 관계 테이블 통합, 슈퍼타입/서브타입 테이블 통합
  • 슈퍼타입 : 상위 개체
  • 서브타입 : 하위 개체
• 테이블 통합 시 고려 사항
  • 데이터 검색은 간편하지만 레코드 증가로 인해 처리량이 증가
  • 테이블 통합으로 인해 입력, 수정, 삭제 규칙이 복잡해질 수 있음
  • Not Null, Default, Check 등의 제약조건을 설계하기 어려움
    • Not Null : 속성 값이 Null이 될 수 없음
    • Default : 속성 값이 생략되면 기본값 설정
    • Check : 속성 값의 범위나 조건을 설정하여 설정한 값만 허용

3. 테이블 분할

• 수평 분할 Horizonts Partitioning
  • 수평 분할은 레코드 Record를 기준으로 테이블을 분할하는 것
  • 레코드별로 사용 빈도의 차이가 큰 경우 사용 빈도에 따라 테이블을 분할
• 수직 분할 Vertical Partitioning
  • 하나의 테이블에 속성이 너무 많을 경우 속성을 기준으로 테이블을 분할하는 것
  • 갱신 위주의 속성 분할 : 데이터 갱신 시 레코드 잠금으로 인해 다른 작업을 수행할 수 없으므로 갱신이 자주 일어나는 속성들을 수직 분할하여 사용
    • 레코드 잠금 : 데이터의 무결성을 유지하기 위해 어던 프로세스가 데이터 값을 변경하려고 하면 변경 작업이 완료될 때까지 다른 프로세스가 해당 데이터 값을 변경하지 못하도록 하는 것
  • 자주 조회되는 속성 분할 : 테이블에서 자주 조회되는 속성이 극히 일부일 경우 자주 사용되는 속성들을 수직 분할하여 사용
  • 크기가 큰 속성 분할 : 이미지나 2GB 이상 저장될 수 있는 텍스트 형식 등으로 된 속성들을 수직 분할하여 사용
  • 보안을 적용해야 하는 속성 분할 : 테이블 내의 특정 속성에 대해 보안을 적용할 수 없으므로 보안을 적용해야 하는 속성들을 수직 분할하여 사용
• 테이블 분할 시 고려사항
  • 기본 키의 유일성 관리가 어려움
  • 데이터 양이 적거나 사용 빈도가 낮은 경우 테이블 분할이 필요한지를 고려해야 함
  • 분할된 테이블로 인해 수행 속도가 느려질 수 있음
  • 데이터 검색에 중점을 두어 테이블 분할 여부를 결정해야 함

4. 중복 테이블 추가

• 여러 테이블에서 데이터를 추출해서 사용해야 하거나 다른 서버에 저장된 테이블을 이용해야하는 경우 중복 테이블을 추가하여 작업의 효율성을 향상
• 중복 테이블을 추가하는 경우
  • 정규화로 인해 수행 속도가 느려지는 경우
  • 많은 범위의 데이터를 자주 처리해야 하는 경우
  • 특정 범위의 데이터만 자주 처리해야 하는 경우
  • 처리 범위를 줄이지 않고는 수행 속도를 개선할 수 없는 경우
• 중복 테이블을 추가하는 방법
  • 집계 테이블의 추가 : 집계 데이터를 위한 테이블을 생성, 각 원본 테이블에 트리거를 설정하여 사용하는 것, 트리거의 오버헤드에 유의
    • 트리거 Trigger : 데이터베이스 시스템에서 데이터의 입력, 갱신, 삭제 등의 이벤트가 발생할 때마다 자동적으로 수행되는 절차형 SQL
    • 이벤트 Event : 시스템에 어떤 일이 발생한 것, 트리거에서 이벤트는 데이터의 입력, 갱신, 삭제와 같이 데이터를 조작하는 작업이 발생했음을 의미
  • 진행 테이블의 추가 : 이력 관리 등의 목적으로 추가하는 테이블, 적절한 데이터 양의 유지와 활용도를 높이기 위해 기본키를 적절히 설정
    • 이력 관리 : 속성 값의 변화를 관리하기 위해 테이블에서 특정 속성 값이 변경될 때마다 변경되기 전의 속성값을 저장하는 것
  • 특정 부분만을 포함하는 테이블의 추가 : 데이터가 많은 테이블의 특정 부분만을 사용하는 경우 해당 부분만으로 새로운 테이블을 생성 

5. 중복 속성 추가

• 조인해서 데이터를 처리할 때 데이터를 조회하는 경로를 단축하기 위해 자주 사용하는 속성을 하나 더 추가하는 것
• 데이터의 무결성 확보가 어렵고, 디스크 공간이 추가로 필요
• 중복 속성을 추가하는 경우
  • 조인이 자주 발생하는 속성인 경우
  • 접근 경로가 복잡한 속성인 경우
  • 액세스 조건으로 자주 사용되는 속성인 경우
  • 기본키의 형태가 적절하지 않거나 여러 개의 속성으로 구성된 경우
• 중복 속성 추가 시 고려 사항
  • 테이블 중복과 속성의 중복 고려
  • 데이터 일관성 및 무결성에 유의
  • SQL 그룹 함수를 이용하여 처리할 수 있어야 함
  • 저장 공간의 지나친 낭비 고려