سلسله‌مراتب داده
سلسله مراتب داده به سازماندهی منظم داده‌ها، معمولاً در قالب سلسله مراتبی اشاره دارد. سازماندهی داده شامل خاصیت‌ها، زمینه (فیلد)ها، سوابق (رکوردها)، پرونده (فایل)ها و غیره می‌باشد. این مفهوم نقطه شروعی است برای فهمیدن آنچه که داده‌ها را تشکیل می‌دهد و اینکه آیا داده‌ها دارای یک ساختار هستند یا خیر. به عنوان مثال، شخصی چگونه اطلاعاتی مانند «کارمند»، «نام»، «بخش»، «مارسی اسمیت»، «بخش فروش» و غیره را درک می‌کند با فرض اینکه همه آنها مرتبط هستند؟ یک راه برای درک آنها این است که این الفاظ را به عنوان اجزای کوچکتر یا بزرگتر در یک سلسله مراتب ببینید. ممکن است بگوییم مارسی اسمیت یکی از کارکنان بخش فروش است یا نمونه ای از یک کارمند در آن بخش. اطلاعاتی که ما می‌خواهیم دربارهٔ همه کارکنان مان، و نه تنها مارسی، ضبط کنیم، نام، شناسه، آدرس و غیره است.
بهینه‌سازی پرسش
از آنجایی که ساختار پایگاه‌های داده پیچیده‌است، به جز در پرسش‌های ساده نیاز است تا اطلاعات مورد نیاز برای پرسش از راه‌های مختلفی تأمین گردد، به عنوان نمونه از جداول مختلف، از داده ساختارهای مختلف، از داده‌ها با ترتیب‌های مختلف؛ و هر راه هم‌زمان اجرای خاص خود را دارد. همان گونه که در مثال بالا نشان داده شد برای یک پرسش واحد زمان پردازش می‌تواند از کسری از ثانیه تا چندین ساعت متغیر باشد و این زمان بستگی به روش اجرای پرسش دارد. هدف بهینه‌سازی پرسش به عنوان یک فرایند خودکار پیدا کردن راهی است که بتوان پرسش را در حداقل زمان ممکن اجرا کرد. همان‌طور که ذکر شد بازه زمانی اجرای پرسش می‌تواند خیلی متغیر باشد و این موضوع لزوم بهینه‌سازی پرسش را برای رسیدن به بهینه‌ترین راه اجرا تأیید می‌کند. از آنجایی که پیدا کردن راه بهینه از میان تمام راه‌های ممکن خیلی پیچیده‌است و زمان صرف شده برای این موضوع خیلی مهم است و همین زمان باعث می‌شود از لحاظ عملی بررسی تمام راه‌ها برای اجرای پرسش غیرممکن باشد؛ بنابراین در بهینه‌سازی پرسش تلاش می‌کنیم تا به شکل تقریبی نقشه‌های اجرایی را برای پرسش بدست آوریم که از لحاظ زمانی قابل قبول بوده و تفاوت زیادی با زمان بهینه نداشته باشد.