ما هو مخطط علاقة الكيان (ERD)؟
ما هو مخطط علاقة الكيان (ERD)؟
مخطط علاقة الكيان (ERD)، المعروف أيضًا باسم كيان نموذج العلاقة، هو تمثيل رسومي يصور العلاقات بين الأشخاص أو الأشياء أو الأماكن أو المفاهيم أو الأحداث في نظام تكنولوجيا المعلومات (IT). يستخدم ERD نمذجة البيانات التقنيات التي يمكن أن تساعد في تحديد العمليات التجارية وتكون بمثابة الأساس ل قاعدة بيانات علائقية.
أهمية مخططات علاقات الكيانات واستخداماتها
توفر ERDs نقطة بداية مرئية لتصميم قاعدة البيانات والتي يمكن استخدامها أيضًا للمساعدة في تحديد متطلبات نظام المعلومات في جميع أنحاء المؤسسة. بعد طرح قاعدة بيانات علائقية، لا يزال بإمكان ERD العمل كنقطة مرجعية، في حالة الحاجة إلى أي تصحيح أخطاء أو إعادة هندسة عمليات الأعمال لاحقًا.
في حين أن ERD يمكن أن يكون مفيدًا لتنظيم البيانات التي يمكن تمثيلها بواسطة بنية علائقية، إلا أنه لا يمكن ذلك بشكل كافٍ تمثل بيانات شبه منظمة أو غير منظمة. ومن غير المرجح أيضًا أن يكون مفيدًا بمفرده في دمج البيانات في نظام معلومات موجود مسبقًا.
كيفية إنشاء مخطط علاقة الكيان
يتم تصوير ERDs بشكل عام في واحد أو أكثر من هذه النماذج:
- نموذج بيانات مفاهيمي، يفتقر إلى تفاصيل محددة ولكنه يقدم نظرة عامة على نطاق المشروع وكيفية تنفيذه مجموعات البيانات تتعلق ببعضها البعض.
- نموذج بيانات منطقي، وهو أكثر تفصيلاً من نموذج البيانات المفاهيمي، ويوضح تفاصيل محددة صفات والعلاقات بين نقاط البيانات. في حين أن نموذج البيانات المفاهيمي لا يحتاج إلى التصميم قبل نموذج البيانات المنطقي، فإن نموذج البيانات المادية يعتمد على نموذج بيانات منطقي.
- نموذج بيانات مادي، يوفر مخططًا للمظهر المادي – مثل قاعدة البيانات العلائقية – لنموذج البيانات المنطقية. يمكن تطوير واحد أو أكثر من نماذج البيانات المادية بناءً على نموذج بيانات منطقي.
هناك خمسة مكونات أساسية لمخطط علاقة الكيان. سيتم تعيين مكونات مماثلة بنفس الشكل. على سبيل المثال، قد تكون جميع أنواع الكيانات محاطة بمستطيل، بينما تكون جميع السمات محاطة بشكل معين. تشمل المكونات ما يلي:
- الكيانات، وهي كائنات أو مفاهيم يمكن أن تحتوي على بيانات مخزنة عنها. تشير الكيانات إلى الجداول المستخدمة في قواعد البيانات.
- السمات، وهي خصائص أو خصائص الكيانات. يمكن الإشارة إلى سمة ERD على أنها المفتاح الأساسي، الذي يحدد سمة فريدة، أو مفتاح غريب، والتي يمكن تخصيصها لسمات متعددة.
- العلاقات بين تلك الكيانات وفيما بينها.
- الإجراءات، التي تصف كيفية مشاركة الكيانات للمعلومات في قاعدة البيانات.
- ربط الخطوط.
خذ بعين الاعتبار ERD الذي يوضح العلاقات بين مندوبي المبيعات والعملاء وطلبات المنتجات. كما هو موضح في الرسم البياني أدناه، قد يبدأ ERD الذي يمثل نظام المعلومات لقسم مبيعات الشركة بتمثيلات رسومية لكيانات مثل مندوب المبيعات والعميل وعنوان العميل وطلب العميل والمنتج والمستودع. بعد ذلك، يمكن استخدام الخطوط أو الرموز الأخرى لتمثيل العلاقة بين الكيانات، ويمكن استخدام النص لتسمية العلاقات.
يمكن لتدوين العلاقة الأساسية بعد ذلك تحديد سمات العلاقة بين الكيانات. يمكن أن تشير العناصر الأساسية إلى أن الكيان اختياري (على سبيل المثال، قد لا يكون لدى مندوب المبيعات أي عملاء أو كثيرون) أو إلزامي (يجب إدراج منتج واحد على الأقل في الطلب).
هذه هي الأساسيات الثلاثة الرئيسية:
- العلاقة الفردية (1-1). على سبيل المثال، إذا كان كل عميل في قاعدة بيانات مرتبطًا بعنوان بريدي واحد.
- علاقة رأس بأطراف (1-M). على سبيل المثال، قد يقوم عميل واحد بتقديم طلب لمنتجات متعددة. يرتبط العميل بعدة كيانات، ولكن جميع هذه الكيانات لديها اتصال واحد بنفس العميل.
- علاقة متعدد إلى متعدد (MN). على سبيل المثال، في شركة يعمل فيها جميع وكلاء مركز الاتصال مع العديد من العملاء، يرتبط كل وكيل بعدة عملاء، وقد يرتبط العديد من العملاء أيضًا بعدة وكلاء.
في حين أن هناك أدوات تساعد في رسم مخططات علاقات الكيانات، مثل هندسة البرمجيات بمساعدة الحاسوب أدوات، بعض أنظمة إدارة قواعد البيانات العلائقية لديها أيضًا إمكانات تصميم مدمجة.
المكونات والرموز المتقدمة في ERDs
بعيدًا عن تصميم قواعد البيانات التقليدية، يتم تطبيق ERDs بشكل متزايد في التصميم قواعد بيانات NoSQLوبنيات الخدمة وتحديد الخدمات المصغرة وتفاعلاتها.
تكمن هذه الفائدة الأوسع لـ ERDs في التقاط العلاقات وتدفقات البيانات في أنظمة تكنولوجيا المعلومات المعقدة في تسهيل اتباع نهج أكثر تنظيماً لتطوير أنظمة قابلة للتطوير وقابلة للصيانة.
بينما تركز ERDs الأساسية على الكيانات والسمات والعلاقات والإجراءات وخطوط الاتصال، فإن النمذجة المتقدمة المستخدمة في بعض التطبيقات تتطلب الغوص بشكل أعمق في المكونات والرموز الأكثر تعقيدًا:
- الكيانات الضعيفة تعتمد على كيان آخر (المالك) ولا يمكن أن توجد بدونه.
- تمثل السمات المشتقة القيم المحسوبة من السمات الأخرى في قاعدة البيانات.
- تحدث العلاقات الانعكاسية عندما يرتبط الكيان بنفسه، مما يسهل نمذجة الهياكل الهرمية المعقدة.
تعمل هذه المكونات المتقدمة، جنبًا إلى جنب مع أنظمة التدوين المختلفة مثل Crow’s Foot أو Chen’s أو IDEF1X، على تمكين المصممين المتقدمين من إنشاء تمثيلات بيانات أكثر دقة وتفصيلاً.
حل تحديات ERDs
بينما تتفوق ERDs في النمذجة منظم البيانات، فإنهم يواجهون قيودًا مع شبه منظمة أو غير منظم بيانات. ولمواجهة هذه التحديات، غالبًا ما تكمل أنظمة قواعد البيانات الحديثة وممارسات نمذجة البيانات نماذج ERD بنماذج أخرى، مثل JSON أو مخططات XML للبيانات شبه المنظمة، أو الاستفادة من قواعد بيانات NoSQL التي تدعم بطبيعتها البيانات غير المنظمة.
يضمن هذا النهج الشامل تمثيل وإدارة جميع أنواع البيانات في نظام المعلومات بشكل فعال.
بالإضافة إلى ذلك، مع لوائح مثل اللائحة العامة لحماية البيانات و ال قانون خصوصية المستهلك في كاليفورنيا مما يجعل خصوصية البيانات وأمانها أمرًا بالغ الأهمية، تلعب ERDs دورًا حاسمًا في التخطيط لتدابير حماية البيانات. ومن خلال تحديد مكان تخزين البيانات الحساسة وكيفية تدفقها عبر النظام، تساعد وحدات ERD في تحديد نقاط الضعف المحتملة والتأكد من وجود ضوابط الأمان المناسبة في الأماكن الصحيحة.
أدوات نمذجة البيانات الحديثة وممارسات ERD
تظل ERDs أداة أساسية في نمذجة البيانات. لقد تطورت أهمية وتطبيق ERDs، وتم دمجها بسلاسة في رشيق و ديف أوبس المنهجيات، وتعزيز التواصل بين الفرق متعددة الوظائف، والتكيف مع الفروق الدقيقة في بيئات البيانات المنظمة وغير المنظمة.
يسهل دمج ERD في مناهج Agile و DevOps الفهم المشترك لبنية قاعدة البيانات، مما يضمن ذلك لجميع أصحاب المصلحة تتماشى مع علاقات البيانات وتدفقاتها في وقت مبكر من عملية التطوير. يعزز هذا الاستخدام التعاوني لـ ERDs التحسين التكراري لنموذج البيانات، مما يسمح بإجراء تعديلات سريعة لمعالجة المتطلبات المتغيرة والتعليقات.
كما توسع نطاق أدوات ERD أيضًا، حيث توفر الحلول الحديثة مثل Lucidchart وMicrosoft Visio وdbForge Studio ميزات متقدمة لنمذجة البيانات. تتفوق هذه الأدوات على الخيارات التقليدية من خلال توفير واجهات السحب والإفلات البديهية وإمكانيات التعاون في الوقت الفعلي ومكتبات النماذج الشاملة.
غالبًا ما يعتمد اختيار الأداة المناسبة واستراتيجية النمذجة على متطلبات المشروع المحددة، بما في ذلك احتياجات التعاون وتعقيد نموذج البيانات واحتياجات التكامل.
أفضل الممارسات والمزالق في إنشاء ERDs
حتى لو كنت لا تجرب بعض التقنيات الأكثر تقدمًا، فقد يكون الأمر كذلك تحدي إنشاء ERD فعال الذي يخدم عملك. اتبع أفضل الممارسات هذه في إعداد ERD الخاص بك:
- ابدأ بتعريف واضح للكيانات والعلاقات بينها.
- استخدم تدوينًا متسقًا لتجنب الالتباس.
- إعطاء الأولوية لقابلية القراءة من خلال ترتيب الكيانات والعلاقات بشكل منطقي.
- قم بإشراك أصحاب المصلحة في عملية النمذجة للتأكد من أن ERD يلبي متطلبات العمل.
- تجنب المبالغة في تعقيد المخطط بتفاصيل غير ضرورية.
- قم بتحديث ERD مع تطور النظام.
مع التطبيقات والأدوات الحديثة المتاحة، تظل أنظمة ERD التي تم إنشاؤها مع وضع أفضل الممارسات في الاعتبار بمثابة أصول لا تقدر بثمن في تطوير وصيانة أنظمة المعلومات، مما يساعد في تصور علاقات البيانات وهياكلها وتخطيطها وإبلاغها.
مع نمو أحجام البيانات، تحتاج المؤسسات إلى عملية نمذجة البيانات التي تحافظ على احتواء هذه البيانات وإدارتها. اكتشف ان دليل مهندس المؤسسة لعملية نمذجة البيانات. تعرف أيضًا على الاختلافات بين نمذجة البيانات وهندسة البيانات وطبيعتها التكميلية.