طراحی دیتابیس یکی از مهم‌ترین مراحل در ساخت اپلیکیشن‌های مقیاس پذیر (scaleable) و با کارایی بالا است. مدیران پایگاه داده (DBA) یک سری فاکتور کلیدی را هنگام طراحی پایگاه داده در نظر داشته باشند، زیرا طراحی نادرست میتواند به کاهش عملکرد و حتی از دست دادن داده‌ها منجر شود.
جدول محتوا
اقدامات لازم قبل از طراحی دیتابیس
اول از همه، مدیران باید درک روشنی از داده های خود داشته باشند. اینکه با چه نوع داده‌ای کار می‌کنند؟ ساختار آن چگونه است؟ روابط بین داده‌های مختلف چیست؟
علاوه بر این، درک صحیح از نحوه استفاده stakeholder ها از پایگاه داده بسیار مهم است. به عنوان مثال، آیا برای تحلیل داده‌ها از آن استفاده می‌شود یا برای ذخیره سازی اطلاعات تراکنش‌ها؟ آیا به پشتیبانی از real-time reading and writing نیاز دارد؟
در محیط کسب و کار دیجیتالی امروزی، بسیاری از سازمان‌ها برای پیش‌بینی و اجرای تصمیمات تجاری از داده‌ها به عنوان بخشی از زیر ساخت هوش تجاری خود استفاده می‌کنند.
در نظر داشتن این ملاحظات، طراحی شدن پایگاه داده شما را به بهترین نحو تضمین می‌کند.
شاخصه‌های اصلی طراحی دیتابیس خوب
چهار اصل برای طراحی خوب پایگاه داده وجود دارد : درستی داده‌ها، در دسترس بودن، به حداقل رساندن redundancy و برآورده کردن انتظارات.
صحت اطلاعات
دقت در دریافت اطلاعات برای حفظ یکپارچگی داده‌ها بسیار مهم است. داده‌های نادرست می‌توانند به نتیجه گیری‌های نادرست و در نهایت منجر به اتلاف وقت و منابع شود. برای اطمینان از صحت، کاربران باید داده‌ها را به طور صحیح و پیوسته وارد کنند. همچنین داده‌ها باید مرتباً تأیید شوند تا خطاها به حداقل میزان ممکن برسد.
دسترس پذیر بودن
دسترسی‌پذیری برای اطمینان از بازیابی سریع و آسان داده‌ها ضروری است. کاربران باید بتوانند اطلاعات مورد نیاز خود را بدون مشکل پیدا کنند.
برای رسیدن به این هدف، داده‌ها باید به خوبی سازماندهی شده و به صورت منطقی ذخیره شوند. مدیران پایگاه داده می‌توانند با ایجاد نمایه‌های واضح و مختصر و مستندسازی ساختار پایگاه داده به بهبود دسترسی کمک کنند.
به حداقل رساندن redundancy
به حداقل رساندن افزونگی برای کاهش هزینه‌های ذخیره سازی و حذف خطاها حیاتی است. نسخه‌های تکراری و کپی داده‌ها باعث هدر رفت فضا و در صورت عدم همگام‌سازی صحیح میتواند inaccuracy ایجاد کند.
هنگام طراحی یک پایگاه داده، DBA ها باید از تکرار غیر ضروری داده‌ها خودداری کنند. در صورت نیاز به کپی‌های یکسان از داده‌ها، باید اطمینان حاصل شود که نسخه‌ها به روز نگه داشته می شوند.
برآورده کردن انتظارات
طراحی پایگاه داده‌ای که نیازهای کاربران را برآورده کند بسیار حیاتی است. مدیران پایگاه داده باید برای درک نیازها و انتظارات کاربران با آن‌ها مشورت کنند. سپس، پایگاه داده باید طوری طراحی شود که کاربران بتوانند داده‌های مورد نیاز خود را پیدا و بازیابی کنند.
10 اصل برای طراحی دیتابیس
1. تعیین هدف پایگاه داده
طراحی یک پایگاه داده بدون تعیین اهداف اولیه فاجعه است. قبل از هرگونه اقدامی می‌بایست با همه stakeholder ها، مانند مدیران پروژه، کاربران اصلی و توسعه دهندگان مشورت شود تا هرگونه خطر از دست دادن اطلاعات از بین برود و راحت‌تر بتوانید برای طراحی تصمیم بگیرید.
برای مثال، ممکن است ندانید که چه مقدار داده باید ذخیره شود یا کاربران چگونه به آن دسترسی خواهند داشت. زمانی که پایگاه داده شما نتواند نیازهای کاربران را برآورده کند منجر به مشکلاتی می‌شود.
علاوه بر این، درک نکردن اهداف پایگاه داده، میتواند بهینه سازی عملکرد یا کیفیت داده‌ها را چالش برانگیز کند.
2. ساده سازی دیتابیس
در دنیای طراحی دیتابیس، از اصل “ساده سازی” اغلب به عنوان بهترین روش یاد می‌شود. معمولا یک پایگاه داده پیچیده نسبت به یک پایگاه داده ساده، چالش برانگیزتر و مستعد خطا است.
این امر به ویژه هنگام ایجاد تغییرات در ساختار پایگاه داده صدق می‌کند. در یک پایگاه داده پیچیده، درک اینکه چگونه همه اجزا در کنار هم قرار می‌گیرند میتواند چالش برانگیز باشد، و این احتمال را بیشتر می‌کند که هنگام ایجاد تغییر به طور تصادفی چیزی را خراب کنید.
در مقابل، یک پایگاه داده ساده قابل درک است و احتمال ایجاد مشکل در هنگام ایجاد تغییرات کمتر است. علاوه بر این، یک پایگاه داده ساده‌تر اغلب کارآمدتر است زیرا اجزای کمتری باید برای بازیابی داده ها پردازش شوند.
4. طراحی ساختارهای قابل فهم
پایگاه داده برای هر سازمانی ابزاری حیاتی است، بنابراین طراحی آن به گونه‌ای که برای کسانی که به آن نیاز دارند واضح و آسان باشد، بسیار مهم است. شفافیت در اینجا به معنای ساخت ساختارهای شفاف و استفاده از قراردادهای نامگذاری ثابت است.
همچنین عدم استفاده از shortcuts, abbreviations, plurals بسیار حائز اهمیت است، زیرا می‌توانند استفاده از پایگاه داده را دشوارتر کنند. به خاطر داشته باشید که هدف، آسان‌سازی محیط دیتابیس برای کسانیست که تحت شرایطی ممکن است نیاز به تغییر یا اصلاح پایگاه داده داشته باشند.
5. تامین امنیت از طریق طراحی دیتابیس
برقراری امنیت از طریق طراحی بهترین روش برای طراحی پایگاه داده است. مدیران پایگاه داده از همان ابتدای فرآیند طراحی باید به امنیت داده‌ها فکر کنند. با در نظر گرفتن امنیت در طراحی می‌توان از همان ابتدا از آسیب پذیری‌های احتمالی جلوگیری کرده و از ایمن بودن پایگاه داده اطمینان حاصل کرد.
Security by design به معنی اجرای اصول امنیتی در هر مرحله از فرآیند توسعه است. این امر شامل شناسایی thread ها و اجرای اقدامات متقابل مانند رمزگذاری برای محافظت از داده‌ها است. نهادینه کردن کنترل دسترسی و محدود کردن ادمین‌ها نیز از اقدامات ضروری است.
علاوه بر این، طراحی کمک می‌کند تا اطمینان حاصل شود که پایگاه داده همیشه با آخرین پچ‌های امنیتی و بروز رسانی به روز می‌شود.
6. رعایت استاندارد ها
رعایت قوانین (حریم خصوصی) مختلف هنگام طراحی پایگاه داده، ضروری است. داده‌ها به شدت تحت نظارت هستند و یک سازمان هنگام طراحی باید قوانین متعددی را در سطوح محلی و بین المللی در نظر بگیرد. قوانین و مقررات متعدد مربوط به حوزه قضایی عبارتند از :
- قانون حفظ حریم خصوصی مصرف کنندگان کالیفرنیا (CCPA)
- مقررات عمومی حفاظت از داده‌های اتحادیه اروپا (GDPR)
- قانون حفاظت از اطلاعات شخصی و اسناد الکترونیکی کانادا (PIPEDA)
- قانون حفاظت از داده‌های بریتانیا
عدم رعایت این قوانین میتواند منجر به مجازات قابل توجهی از جمله جریمه نقدی و یا حتی زندان شود. در نتیجه، باید از مطابقت طراحی دیتابیس با قوانین و مقررات مربوطه اطمینان حاصل شود.
این ممکن است مستلزم مشاوره با مشاور حقوقی باشد تا اطمینان حاصل شود که پایگاه داده همه الزامات قابل اجرا را برآورده می کند. همچنین آموزش مدیران پایگاه داده در مورد مقررات قانونی مربوطه ضروری است.
علاوه بر این، سازمان به طور منظم باید پایگاه داده را بررسی کند تا اطمینان حاصل کند که با قوانین و مقررات در حال تغییر مطابقت دارد.
7. تقسیم کار
یکی از بهترین روش‌ها برای طراحی پایگاه داده، تقسیم کار بین توسعه دهنده‌ها و مدیران پایگاه داده است. متمایز دانستن پایگاه داده از سایر بخش‌های اکوسیستم فناوری اطلاعات، میتواند مشکل‌ساز شود.
8. مستند سازی
مستندسازی بخشی جدایی ناپذیر از طراحی پایگاه داده است. کمک می‌کند مطمئن شویم که طرح، واضح و قابل درک است و میتواند برای تغییرات آینده ارزشمند باشد.
با این حال، جمع‌آوری مستندات میتواند خسته کننده و وقت‌گیر باشد و بسیاری از مدیران پایگاه داده (DBA) از انجام آن وحشت دارند. با این وجود، Documentation مناسب در هر طراحی پایگاه داده ضروری است.
داکیومنت باید شامل توضیحات مدل داده، جداول و ستون‌ها، روابط بین جداول و سایر اطلاعات مرتبط باشد. علاوه بر این، به روز نگه داشتن این مستندات با تکامل طراحی پایگاه داده حیاتی است.
9. بهینه سازی سرعت
DBAها می‌توانند این کار را به روش‌های مختلفی انجام دهند. می‌توان از یک تحلیل‌گر پایگاه داده برای تعیین اینکه آیا index یا clustered index ضروری است یا خیر کمک گرفت. بدین ترتیب اطمینان حاصل می‌شود که فقط داده‌های لازم بازیابی می‌شوند و روند جستجو را سرعت می‌بخشد. در نهایت، DBAها می‌توانند از ابزارهای جستجو مانند Elasticsearch برای سرعت بخشیدن به جستجوها استفاده کنند.
10. از یک سرور جداگانه استفاده کنید
در نهایت از یک سرور جداگانه برای پایگاه داده استفاده کنید. این امر منابع محاسباتی را آزاد می‌کند زیرا سرور پایگاه داده میتواند به آن هدف اختصاص داده شود و بر اساس آن پیکربندی شود.
همچنین امنیت را افزایش می‌دهد، زیرا سرور پایگاه داده میتواند از سیستم‌های دیگر جدا شده و امنیت بهتری داشته باشد. همچنین برای امنیت بیشتر می‌توانید از سرور hp برای این منظور استفاده کنید. علاوه بر این، استفاده از یک سرور پایگاه داده جداگانه میتواند عملکرد را بهبود بخشد، زیرا پایگاه داده را می‌توان به طور خاص برای عملکرد بهینه اندازه و پیکربندی کرد.
و در نهایت، استفاده از یک سرور پایگاه داده متفاوت مدیریت و مدیریت را ساده می‌کند، زیرا همه پایگاه‌های داده را می‌توان در یک مکان مدیریت کرد.
اهمیت طراحی پایگاه داده
بهترین روش‌های طراحی پایگاه داده برای اطمینان از اینکه پایگاه داده شما میتواند به طور مؤثر مقیاس شود، زیرا نیازهای شما در طول زمان تغییر می‌کند و رشد می‌کند، ضروری است. با برنامه‌ریزی دقیق، می‌توانید از بسیاری از دام‌های رایج که می‌توانند مشکلاتی را در مسیر ایجاد کنند، اجتناب کنید.
با پیروی از این شیوه‌ها، می‌توانید بهره‌وری خود را در با ارزش‌ترین دارایی‌تان، یعنی داده‌هایتان، به حداکثر برسانید.