ما الفرق بين نموذج البيانات المنطقي ونموذج البيانات المادي؟
تُعد نماذج البيانات المنطقية ونماذج البيانات المادية خطوتين مهمتين في تصميم البيانات. نمذجة البيانات هي عملية إنشاء تمثيل مرئي أو مُخطط يساعد أصحاب المصلحة المختلفين في إنشاء عرض موحد لبيانات المؤسسة. يبدأ الأمر بنمذجة البيانات المفاهيمية، حيث تنشئ تمثيلاً تجريديًا عالي المستوى لكيانات البيانات وسماتها وعلاقاتها مع المدخلات التي يقدمها المستخدمون على مستوى المؤسسة.
نموذج البيانات المنطقي هو نسخة أكثر دقة من النموذج المفاهيمي. وهو يمثل بشكل تخطيطي قيود البيانات وأسماء الكيانات وعلاقات التنفيذ بطريقة مستقلة عن النظام الأساسي. ويحسِّن نموذج البيانات المادي نموذج البيانات المنطقي ليصبح من الملائم تنفيذه على تقنية قاعدة بيانات محددة. وتحدد نماذج البيانات المنطقية ونماذج البيانات المادية بنية البيانات وتنظيمها وقواعدها لدعم التخزين والاسترداد والمعالجة بطريقة فعالة.
التمثيل: نموذج البيانات المنطقي مقابل نموذج البيانات المادي
تعد كل من نماذج البيانات المنطقية ونماذج البيانات المادية أدوات تضمن تمثيل متطلبات الأعمال بدقة في قاعدة بيانات مادية. إنها توفر مستويات مختلفة من التفاصيل الفنية لدعم تصميم قاعدة البيانات مع الحفاظ على منظور الأعمال.
تمثيل نموذج بيانات منطقي
باستخدام نموذج البيانات المنطقي، يمكن لمحللي الأعمال ومهندسي البيانات العرض المرئي للعمليات التشغيلية أو عمليات المعاملات في مخطط العلاقات بين الكيانات. تحدد نماذج البيانات المنطقية كيفية عمل كائنات البيانات والتعامل معها بطرق يفهمها أصحاب المصلحة في الأعمال. على هذا النحو، تُصمم بشكل مستقل عن قاعدة البيانات الفعلية التي تُنشر عليها لاحقًا.
يعرض الرسم البياني التالي مثالاً لنموذج البيانات المنطقي لنظام التذاكر للأحداث الرياضية.
يوضح كل جدول كيانات البيانات وسماتها الخاصة بمصطلحات الأعمال المألوفة. على سبيل المثال، يحتوي الكيان الشخص على الاسم_الكامل والاسم_الأخير باعتبارها سمات. بالنسبة لجميع الكيانات، يمكنك تعيين مفتاح رئيسي (PK) لتمييز السمات في كل صف. تحتوي بعض الكيانات على مفاتيح خارجية (FK) للإشارة إلى علاقتها بكيان آخر في علاقات واحد إلى متعدد.
تمثيل نموذج البيانات المادي
توفر نماذج البيانات المادية تفاصيل متعمقة تساعد مسؤولي قواعد البيانات والمطورين في تنفيذ منطق الأعمال على قاعدة بيانات مادية. تقدم هذه النماذج سمات إضافية لم تُذكر في نموذج البيانات المنطقي، مثل المشغلات والإجراءات المخزَّنة وأنواع البيانات. نظرًا لأن نماذج البيانات المادية تعين عناصر البيانات إلى قاعدة بيانات فعلية، يجب أن تلتزم بالقيود الخاصة بالمنصة، مثل اصطلاحات التسمية واستخدام الكلمات المحجوزة.
يوضح الرسم البياني التالي مثالاً لنموذج البيانات المادي لنظام تذاكر الأحداث الرياضية نفسه.
في نموذج البيانات المادي، يمكنك تحديد أنواع البيانات لجميع كائنات البيانات المخزنة. يمكنك أيضًا مراجعة أسماء الكيانات والسمات لاستخدام التنسيقات المدعومة من المنصة.
طريقة تصميم نموذج البيانات المنطقي مقابل نموذج البيانات المادي
يتطلب تصميم كل من نماذج البيانات المنطقية ونماذج البيانات المادية خطوات تتيح الانتقال السلس من متطلبات الأعمال إلى تطبيقات قاعدة البيانات العملية. يُعد نموذج البيانات المنطقي امتدادًا لنموذج البيانات المفاهيمي لعملية أعمال محددة. ويحسِّن نموذج البيانات المادي نموذج البيانات المنطقي ليتلاءم مع تصميم قاعدة البيانات.
إنشاء نموذج بيانات منطقي
اتبع الخطوات التالية لإنشاء نموذج بيانات منطقي:
- حدد جميع الكيانات المطلوبة والسمات الخاصة بكل منها.
- اختر المفاتيح الأساسية المناسبة باعتبارها معرفات فريدة لمجموعات السمات.
- أجرِ عمليتَي تقليل التكرر (Normalization) ونشر التكرار (Denormalization) في نموذج البيانات وفقًا لمتطلبات التشغيل.
- أسس العلاقات بين كيانات الأعمال المختلفة في نموذج البيانات.
- تحقق من صحة كيانات البيانات وعلاقاتها لتمثيل منطق الأعمال بدقة.
عرِّف العلاقات بين الكيانات المنفصلة. ترتبط بعض الكيانات ببعضها بشكل مباشر، وقد ترتبط كيانات أخرى عبر كيان مشترك. في الغالب، ستحتاج إلى التشاور مع أصحاب المصلحة المعنيين للتأكد من أن الكيانات مرتبطة بشكل صحيح وفقًا لمتطلبات العمل. يمكنك أيضًا تكرار بعض الكيانات وقصر البعض الآخر بشكل إستراتيجي على مثيل واحد لتحسين كفاءة الاستعلام وتقليل مساحة التخزين.
إنشاء نموذج بيانات مادي
اتبع الخطوات التالية لتصميم نموذج بيانات مادي:
- حوِّل نموذج البيانات المحلي ليناسب النظام الأساسي لمُزود قاعدة البيانات المختار.
- عيِّن كيانات البيانات إلى جداولها الملائمة.
- عيِّن المفاتيح الأساسية والمفاتيح الخارجية وأنشئها في جداول قاعدة البيانات كما هو مطلوب.
- تحقق من تقليل التكرار في بنية قاعدة البيانات بشكل مناسب لإزالة البيانات الزائدة وتحسين تكامل البيانات.
- أضِف القيود والقواعد والتقسيمات والميزات البرمجية ذات الصلة إلى قاعدة البيانات لدعم تطوير التطبيقات.
- قارن بين نموذج البيانات المادي ونموذج البيانات المنطقي لضمان انعكاس متطلبات العمل بشكل صحيح.
في بعض الحالات، يُقسَّم كيان واحد إلى جداول متعددة، بحيث يحتوي كل منها على عدة أعمدة تخزن المعلومات المحددة بواسطة سمات نموذج البيانات المنطقي. في نموذج البيانات المادي، تتميز الأعمدة عن بعضها وفقًا لأنواع بياناتها، مثل الأعداد الصحيحة والحروف المتغيرة والقيم المنطقية.
الاختلافات الرئيسة: نموذج البيانات المنطقي مقابل نموذج البيانات المادي
تتميز نماذج البيانات المنطقية ونماذج البيانات المادية بخصائص مختلفة على الرغم من أنهما جزءًا من عملية نمذجة البيانات.
الهدف
باستخدام نماذج البيانات المنطقية، يمكنك إنشاء عرض مرئي لسير عمل العملية بطريقة منظمة تقنيًا. ويمكنك فهم العلاقات بين أنظمة الأعمال المختلفة.
من ناحية أخرى، يصف نموذج البيانات المادي كيفية تنظيم البيانات في جداول قاعدة البيانات الفعلية. ويمكنك الحصول على عرض شامل لكيفية تخزين التطبيق لبيانات العالم الحقيقي والوصول إليها.
المنشئون
عادةً ما ينشئ مهندسو البيانات ومحللو الأعمال نماذج البيانات المنطقية. ويكون المطورون ومسؤولو قواعد البيانات مسؤولين عن تنفيذ نماذج البيانات المادية.
التعقيد
تُعد نماذج البيانات المنطقية أكثر بساطة؛ لأنها تحدد الترابط بين كائنات بيانات الأعمال. ويتكون كل كائن بيانات من كيانات البيانات والسمات المرتبطة بها.
تتصف نماذج البيانات المادية بأنها أكثر تعقيدًا. ويمكنك تنظيم عناصر البيانات في نموذج بيانات مادي باستخدام الجداول والأعمدة والفهارس وتلبية قيود النظام الأساسي الصارمة. وتكون هياكل البيانات في نموذج البيانات المادي مقيدة بعلاقة أكثر صرامة، مثل العلاقة الأساسية وإمكانية قبول القيم الفارغة.
حالات الاستخدام
يمكنك استخدام نمذجة البيانات المنطقية لإنشاء عرض مرئي لتدفق المعلومات في أنظمة المؤسسة. ويمكن للمحللين والمديرين والمستخدمين على مستوى المؤسسة فهم طريقة عمل نظام معين ومفاهيم الأعمال القابلة للتطبيق.
ويستخدم مطورو التطبيقات نماذج البيانات المادية لتخطيط تخزين البيانات وتحسينه عند إنشاء تطبيقات للاستخدام في الإنتاج. إن نماذج البيانات المادية عبارة عن مُخطط لتخزين البيانات في قاعدة بيانات ارتباطية.
ملخص الاختلافات: نموذج البيانات المنطقي مقابل نموذج البيانات المادي
| نموذج البيانات المنطقي |
نموذج البيانات المادي |
|
| قاعدة بيانات معتمدة على النظام الأساسي |
لا. |
نعم. |
| بنية البيانات |
الكيانات، والسمات، والمفاتيح الأساسية، والمفاتيح الخارجية. |
جداول قاعدة البيانات، والصفوف، والمفاتيح الأساسية، والمفاتيح الخارجية، وأنواع البيانات. |
| الميزات البرمجية |
لا. |
المشغلات والإجراءات المخزَّنة. |
| الهدف |
العرض المرئي لمنطق الأعمال باستخدام هياكل البيانات. |
تنظيم هيكل البيانات لتصميم قاعدة البيانات. |
| المنشئون |
محللو الأعمال ومهندسو البيانات. |
مطورو البرامج والمبرمجون ومسؤولو قواعد البيانات. |
| التعقيد |
بسيط |
معقد |
| حالات الاستخدام |
من أجل فهم الأنظمة المؤسسية وقواعد العمل. |
من أجل تخطيط مخزن البيانات وتنفيذه وتحسينه في حالات تطوير التطبيقات. |
كيف يمكن لـ AWS المساعدة في نماذج البيانات المنطقية ونماذج البيانات المادية؟
تتضمن قواعد بيانات Amazon Web Services (AWS) أكثر من 15 محركًا لقواعد البيانات لدعم نماذج البيانات المتنوعة. على سبيل المثال، يمكنك استخدام خدمة قاعدة البيانات الارتباطية في Amazon (Amazon RDS) في تنفيذ نماذج البيانات العلائقية المنطقية واستخدام Amazon Neptune في تنفيذ نماذج بيانات الرسوم البيانية المنطقية.
يمكنك أيضا استخدام AWS Amplify DataStore من أجل النمذجة السريعة والسهلة للبيانات لإنشاء تطبيقات الويب وتطبيقات الأجهزة المحمولة. إنه يمتاز بواجهة مرئية ومستندة إلى التعليمات البرمجية لتحديد نموذج البيانات مع العلاقات، مما يؤدي إلى تسريع تطوير التطبيقات.
فيما يلي بعض الطرق التي يمكنك من خلالها تنفيذ نمذجة البيانات على AWS:
- باستخدام Amazon RDS، يمكنك إنشاء قواعد بيانات وتوسيع نطاقها باستخدام إصدار Amazon Aurora المتوافق مع MySQL، وإصدار Amazon Aurora المتوافق مع PostgreSQL، وخادم SQL، ومحركات قواعد البيانات الشائعة الأخرى
- باستخدام Neptune، يمكنك إنشاء تطبيقات رسوم بيانية عالية التوافر يمكنها التعامل مع أكثر من 100,000 استعلام في الثانية الواحدة
- يوفر Amplify Datastore مكتبات عملاء يمكنك استخدامها للاستعلام عن البيانات أو تحديثها أو فرزها أو تصفيتها بسهولة على السحابة
ابدأ استخدام نماذج البيانات المنطقية ونماذج البيانات المادية على AWS عن طريق إنشاء حساب اليوم.
