网络设备和配置的数据库模式设计

Question

我有以下数据库设计问题：

给定四种实体类型：Interface、Device、VLAN、VNI。

有以下规则：

一个Interface正好有一个Device。因此，Device 可能有零到多个 Interfaces.
一个 Interface 可以有零到多个 VLAN。一个 VLAN 可以有零到多个 Interfaces。一个 VLAN 不能多次分配给同一个 Interface。
一个VLAN可以有零个或一个VNI。因此 VNI 有零到多个 VLAN。

到目前为止这很容易，可以这样建模：

Interface(id, device_id not null)

Device(id)

VLAN(id, vni_id nullable)

VNI(id)

InterfaceVLAN(interface_id not null, vlan_id not null) unique (interface_id, vlan_id)

但是还有第四条规则：元组 (VNI, Device, VLAN) 必须是唯一的。

还必须可以将 VLAN 分配给 VNI，而不会将 VLAN 分配给 Interface 或 Device。此外，VLAN 可以分配给 Interface 而 VLAN 没有 VNI。

我对如何将其合并到模型中感到困惑，欢迎提出任何建议。

Answer 1

也许你可以试试唯一约束。假设你有一个 DEVICE table 有一个 DEVICE_ID 列作为主键和一个 'VNI_ID` 列作为外键，那么你可以创建一个唯一约束这两列。

Answer 2

来自问题：

The tuple (VNI, Device, VLAN) must be unique.

来自您对 James Hu 的评论：

Each VNI should map to no more than one VLAN on each Device.

这是两个不同的约束。第二个表示 (Device, VNI) 是唯一的，它表示第一个，但反之则不然。

-- Vni tag VNI exists.
--
vni_tag {VNI}
     PK {VNI}


-- Virtual lan (vlan) VLN exists.
--
vlan {VLN}
  PK {VLN}

每个vlan映射到最多一个 vni标签；对于每个 vni 标记，该标记可能映射到多个 vlan。

-- Vlan VLN is mapped to vni tag VNI.
--
vln_vni {VLN, VNI}
     PK {VLN}
     SK {VLN, VNI}

FK1 {VLN} REFERENCES vlan    {VLN}
FK2 {VNI} REFERENCES vni_tag {VNI}

每个设备可能有多个接口；
对于每个接口：该接口属于一个设备。

-- Device DEV exists.
--
device {DEV}
    PK {DEV}


-- Interface number IFC# of device DEV exists.
--
interface {DEV, IFC#}
       PK {DEV, IFC#}

FK {DEV} REFERENCES device {DEV}

唯一（DEV、VNI）

在第二个约束的情况下，(DEV, VNI) unique:

每个接口可以连接到多个 vlan；对于每个 vlan，多个接口可能连接到该 vlan。
对于设备和 vni 标签的每个组合，该设备和标签的组合最多只能出现一次。

-- Interface number IFC# of device DEV is connected to
-- vlan VLN, which is mapped to vni tag VNI.
--
ifc_vln_vni {DEV, IFC#, VLN, VNI}
         PK {DEV, IFC#, VLN}
         AK {DEV, VNI}

FK1 {DEV, IFC#} REFERENCES interface {DEV, IFC#}
FK2 {VLN, VNI}  REFERENCES vln_vni   {VLN, VNI}

唯一（DEV、VLN、VNI）

在第一个约束的情况下，(DEV, VLN, VNI) unique:

每个接口可以连接到多个 vlan；对于每个 vlan，多个接口可能连接到该 vlan。
对于设备、vlan 和 vni 标签的每个组合，该设备、vlan 和标签的组合最多只能出现一次。

-- Interface number IFC# of device DEV is connected to
-- vlan VLN, which is mapped to vni tag VNI.
--
ifc_vln_vni {DEV, IFC#, VLN, VNI}
         PK {DEV, IFC#, VLN}
         AK {DEV, VLN,  VNI}

FK1 {DEV, IFC#} REFERENCES interface {DEV, IFC#}
FK2 {VLN, VNI}  REFERENCES vln_vni   {VLN, VNI}

注：

All attributes (columns) NOT NULL

PK = Primary Key
SK = Proper Superkey (Unique)
AK = Alternate Key   (Unique)
FK = Foreign Key

Using suffix # to save on screen space.
OK for SQL Server and Oracle, for others use _NO.
For example, rename IFC# to IFC_NO.

网络设备和配置的数据库模式设计

Database schema design for network devices and configuration

sql

database-design

database-schema

唯一（DEV、VNI）

唯一（DEV、VLN、VNI）