Khi thực hiện thiết kế logic cho cơ sở dữ liệu, mục đích là tạo ra một mô hình mức khái niệm nhằm thể hiện thể hiện thông tin của các hoạt động trong thế giới thực. Mô hình logic biểu diễn toàn bộ các thành phần dữ liệu và mối quan hệ giữa chúng. Các đối tượng mà thiết kế vật lý hướng tới không phải là cấu trúc. Pha thiết kế vật lý có liên quan nhiều đến các thành phần như hệ điều hành, các phần mềm cơ sở dữ liệu, phần cứng và cơ sở hạ tầng sẵn có.
Trong phần này, người thiết kế cần tập trung vào một số vấn đề chính như quy trình thiết kế vật lý này liên quan đến cải tiến hiệu năng của hệ thống, cải tiến việc quản lý và lưu trữ dữ liệu. Từ quyết định thiết kế vật lý này, cần lựa chọn cách thức truy cập dữ liệu, kích thước dữ liệu và các đặc trưng cần được hỗ trợ để lựa chọn ra hệ quản trị cơ sở dữ liệu và cấu hình tham số lưu trữ. Thiết kế vật lý nhằm vào các mục đích như sau:
Cải tiến hiệu năng: Hiệu năng trong môi trường OLTP là khác với hiệu năng trong
môi trường data warehouse trong thời gian phản hồi trực tuyến. Các hệ thống OLTP thông thường đều có những yêu cầu về thời gian phản hồi ít hơn 3s nhưng yêu cầu này đối với các hệ thống data warehouse là khó có thể đáp ứng được. Dựa vào kích thước dữ liệu được xử lý trong câu truy vấn mà thời gian phản hồi có thể biến đổi từ một vài giây cho đến một vài phút và người dùng cần phải hiểu rõ sự khác biệt này. Ngày nay trong môi trường data warehouse và OLAP, thời gian phản hồi trên một phút là khó có thể chấp nhận được. Cần đảm bảo hiệu năng của hệ thống được theo dõi thường xuyên và hệ thống data warehouse luôn được chỉnh sửa tốt nhất.
Khả năng chuyển đổi: Đây là yêu cầu quan trọng trong khi thiết kế vật lý. Các hệ
thống data warehouse liên quan nhiều đến thời gian và đều có kích cỡ tăng lên theo từng giai đoạn. Khi có yêu cầu về số lượng người dùng tăng lên và độ phức tạp của các câu truy vấn cũng biến đổi theo thì cần có một phương pháp phù hợp cho sự gia tăng về khả năng sử dụng data warehouse cho các tài khoản.
Quản lý lưu trữ: Quản lý lưu trữ cũng là một vấn đề chính trong thiết kế vật lý. Hệ thống có thể cải tiến hiệu năng bằng cách lưu trữ những những bảng có quan hệ trong
cùng một file hay quản lý những bảng có kích thước lớn bằng cách lưu các phần của bảng tại các khu vực lưu trữ khác nhau. Cần xem xét việc cấu hình các tham số quản lý không gian trống trong hệ quản trị cơ sở dữ liệu để tối ưu việc sử dụng các block trong từng file.
Khả năng quản trị dễ dàng: Yêu cầu này bao trùm nên toàn bộ các hoạt động quản
trị như phương pháp quản lý dữ liệu trong các bảng, khả năng sao lưu (backup) và phục hồi (restore) dữ liệu.
Thiết kế linh hoạt: Trong thiết kế vật lý, tính linh hoạt giữ cho bản thiết kế của hệ
thống luôn mở, có thể có các thay đổi đối mà có thể sửa đổi dễ dàng trong hệ thống