Co je OLAP? Kostka, analytická Operav Data Warehouse

⚡ Chytré shrnutí

OLAP, zkratka pro Online Analytical Processing (Online Analytical Processing), je kategorie softwaru, která umožňuje analytikům zkoumat velké objemy obchodních dat z více perspektiv s využitím předem agregovaných vícerozměrných krychlí k vytváření skupin.ping, rychlé a interaktivní filtrování a vytváření reportů.

  • 🧊 OLAP kostka: Krychle ukládá číselné míry roztříděné podle dimenzí a vytváří tak hyperkrychli vytvořenou pro rychlou vícerozměrnou analýzu.
  • 🔄 Jádro Operaakce: Srolování, rozbalování, krájení, kostkování a pivotování mění tvar krychle tak, aby odpovídala na nové analytické otázky.
  • 🏗️ Jak to funguje: Bývalý datový skladtracts a transformuje zdrojová data a poté je načte do OLAP serveru pro předběžný výpočet.
  • 🗂️ Typy systému: ROLAP, MOLAP a HOLAP se liší v tom, zda jsou data uložena v relačních tabulkách, krychlích nebo v obou.
  • 🇧🇷 OLAP versus OLTP: OLAP čte historická, agregovaná data pro analýzu, zatímco OLTP zpracovává rychlé každodenní transakce.
  • (Tj. Silné stránky a limity: OLAP zrychluje analýzu a reporting typu „what-if“, ale krychle potřebují schémata typu hvězda nebo sněhová vločka a úplné přestavby po změnách.

Co je OLAP - krychle, analytické operace a typy OLAP systémů v datovém skladu

Co je OLAP?

Online analytické zpracování (OLAP) je kategorie softwaru, která umožňuje uživatelům analyzovat informace získané z několika databázových systémů současně. Jedná se o technologii, která analytikům umožňuje...traca prohlížet si obchodní data z různých úhlů pohledu, na rozdíl od OLTP systémy, které jsou optimalizovány pro rychlé každodenní transakce.

Analytici často potřebují seskupovat, agregovat a spojovat data a tyto operace jsou náročné na zdroje. Díky OLAP lze data předem vypočítat a agregovat, což analýzu výrazně urychluje. Uvnitř datový skladDatabáze OLAP jsou rozděleny do jedné nebo více krychlí, z nichž každá je navržena tak, aby vytváření a prohlížení sestav bylo snadné.

OLAP kostka

Datová struktura OLAP Cube s mírami a dimenzemi

Jádrem konceptu OLAP je OLAP kostka. OLAP kostka je datová struktura optimalizovaná pro velmi rychlé analýza dat.

OLAP kostka se skládá z číselných faktů, nazývaných míry, které jsou kategorizovány podle dimenzí. Z tohoto důvodu je OLAP kostka také známá jako hyperkrychle.

Obvykle se operace s daty a jejich analýza provádějí pomocí jednoduché tabulky, kde jsou hodnoty uspořádány do řádků a sloupců. To funguje dobře pro dvourozměrná data. OLAP však zpracovává vícerozměrná data, která jsou často shromažďována z různých a nesouvisejících zdrojů, takže tabulka není optimální volbou. Krychle naopak dokáže tato vícerozměrná data ukládat a analyzovat logickým a uspořádaným způsobem.

Jak funguje OLAP?

Zaprvé, datový sklad extraczískává informace z různých zdrojů a formátů, jako jsou textové soubory, tabulky a multimediální soubory. ExtracZpracovaná data jsou poté vyčištěna a transformována před načtením do OLAP serveru nebo OLAP krychle, kde jsou informace předem vypočítány pro pozdější analýzu.

Základní analytické operace OLAP

Existují čtyři základní typy analytických operací OLAP a společně umožňují analytikům přetvářet krychli a odpovídat na nové otázky:

  1. Srolovat
  2. Drill-down
  3. Nakrájejte a nakrájejte na kostky
  4. Otočit (otočit)

1) Srolování

Shrnutí dat, známé také jako konsolidace nebo agregace, shrnuje data podél určité dimenze. Operaci shrnutí lze provést dvěma způsoby:

  1. Zmenšení rozměrů.
  2. Výstup v hierarchii konceptů, což je systém skupinping věci na základě jejich pořadí nebo úrovně.

Zvažte následující diagram:

Operace shrnutí v OLAP agregující města do země

  • V tomto příkladu jsou města New Jersey a Los Angeles zahrnuta do země USA.
  • Prodejní čísla v New Jersey a Los Angeles jsou 440 a 1560 a po shrnutí se jejich počet zvýší na 2000.
  • V tomto agregačním procesu se hierarchie lokalit posouvá nahoru z města do země.
  • Během shrnutí je odstraněna alespoň jedna dimenze. V tomto příkladu je odstraněna dimenze Města.

2) Rozbalení

Při drill-downu jsou data fragmentována na menší části. Je to opak procesu roll-upu a lze to provést dvěma způsoby:

  • Posouvání se v hierarchii konceptů dolů.
  • Zvětšení dimenze.

Operace drill-down v OLAP rozdělení čtvrtletí na měsíce

Zvažte výše uvedený diagram:

  • Čtvrtletí Q1 je analyzováno až do měsíců leden, únor a březen a jsou zaznamenány odpovídající tržby.
  • V tomto příkladu je přidána dimenze měsíce.

3) Plátek

V řezu je vybrána jedna dimenze a je vytvořena nová dílčí krychle. Následující diagram znázorňuje, jak se operace řezu provádí:

Operace řezu v OLAP filtrující časový rozměr pomocí Q1

  • Časová dimenze je rozdělena s filtrem Q1.
  • Úplně se vytvoří nová krychle.

4) Kostky

Kostka je podobná hře s řezem. Rozdíl je v tom, že u kostky vyberete dva nebo více rozměrů, což má za následek vytvoření menší dílčí krychle.

Operace s kostkami v OLAP výběrem více dimenzí pro vytvoření dílčí krychle

5) Pivot

V pivotu otáčíte datové osy, abyste zajistili alternativní prezentaci dat. V následujícím příkladu je pivot založen na typech položek.

Operace pivot v OLAP rotace krychle podle typů položek

Typy OLAP systémů

Systémy OLAP se řídí hierarchickou strukturou a existuje několik variant v závislosti na tom, kde jsou data uložena a jak k nim uživatelé přistupují.

Hierarchická struktura zobrazující typy systémů OLAP

Hlavní typy systémů OLAP jsou shrnuty níže:

Typ OLAP Vysvětlení
Relační OLAP (ROLAP) ROLAP je rozšířený RDBMS s vícerozměrnou mapou dat.ping který provádí standardní relační operace.
Multidimenzionální OLAP (MOLAP) MOLAP implementuje operace přímo na vícerozměrných datech.
Hybridní OLAP (HOLAP) V přístupu HOLAP jsou agregované součty uloženy ve vícerozměrné databázi, zatímco podrobná data zůstávají v relační databázi. To nabízí jak datovou efektivitu modelu ROLAP, tak výkon modelu MOLAP.
Desktop OLAP (DOLAP) V Desktop OLAP si uživatel stáhne část dat lokálně na svůj počítač a analyzuje je. Nasazení DOLAPu je relativně levné, protože ve srovnání s jinými systémy OLAP nabízí méně funkcí.
Web OLAP (WOLAP) Web OLAP je systém OLAP přístupný prostřednictvím webového prohlížeče. WOLAP je třívrstvá architektura sestávající z klienta, middlewaru a databázového serveru.
Mobilní OLAP Mobilní OLAP pomáhá uživatelům přistupovat k datům OLAP a analyzovat je z jejich mobilních zařízení.
Prostorový OLAP (SOLAP) SOLAP je navržen pro správu prostorových i neprostorových dat v rámci geografického informačního systému (GIS).

Tři nejpoužívanější modely – ROLAP, MOLAP a HOLAP – jsou podrobněji zkoumány v následujících částech.

ROLAP

ROLAP (relační OLAP) pracuje s daty, která již existují v relační databázi. Tabulky faktů a dimenzí jsou uloženy jako relační tabulky, což stále umožňuje vícerozměrnou analýzu dat a je to jeden z nejrychleji rostoucích modelů OLAP.

Výhody modelu ROLAP

  • Vysoká datová efektivita: ROLAP nabízí vysokou datovou efektivitu, protože výkon dotazů a přístupový jazyk jsou optimalizovány speciálně pro vícerozměrnou analýzu dat.
  • Škálovatelnost: Tento typ OLAP systému se dobře škáluje pro správu velkých objemů dat, a to i v případě, že se objem těchto dat neustále zvyšuje.

Nevýhody modelu ROLAP

  • Poptávka po vyšších zdrojích: ROLAP vyžaduje velké využití lidských, softwarových a hardwarových zdrojů.
  • Omezení agregovaných dat: Nástroje ROLAP se při každém výpočtu agregovaných dat spoléhají na SQL a při zpracování složitých výpočtů existují praktická omezení.
  • Pomalý výkon dotazů: Výkon dotazů v tomto modelu je ve srovnání s MOLAP pomalý.

MOLAP

MOLAP (Multidimensional OLAP) využívá vícerozměrné úložné enginy založené na polích k zobrazení vícerozměrných pohledů na data. V podstatě se MOLAP spoléhá na předem připravenou OLAP krychli.

Více se dozvíte ve vyhrazeném Výukový program MOLAP, který podrobně popisuje jeho architekturu, výhody a nástroje.

Hybridní OLAP

Hybridní OLAP (HOLAP) je kombinací ROLAP a MOLAP. Nabízí rychlé výpočty MOLAP spolu s vyšší škálovatelností ROLAP a používá dvě databáze:

  1. Agregovaná nebo vypočítaná data jsou uložena ve vícerozměrné OLAP krychli.
  2. Podrobné informace jsou uloženy v relační databázi.

Výhody hybridního OLAPu

  • Šetří místo na disku a zůstává kompaktní, což pomáhá předcházet problémům s rychlostí a pohodlím přístupu.
  • Hybridní OLAP využívá technologii krychlí, která umožňuje rychlejší výkon pro všechny typy dat.
  • Data ROLAP se aktualizují okamžitě, takže uživatelé HOLAPu získají přístup k datům v reálném čase, zatímco MOLAP zlepšuje relevanci dat jejich čištěním a konverzí – a přináší tak to nejlepší z obou světů.

Nevýhody hybridního OLAPu

  • Větší složitost: Hlavní nevýhodou HOLAPu je, že musí podporovat nástroje a aplikace ROLAPu i MOLAPu, což ho činí velmi komplikovaným.
  • Potenciální překrývání: je vyšší pravděpodobnost překrýváníping funkčnost mezi těmito dvěma přístupy.

Výhody OLAP

OLAP nabízí několik výhod, díky nimž je základem pro obchodní analýzu:

  • OLAP je jednotná platforma pro plánování, rozpočtování, reporting a analýzu v rámci celého podniku.
  • Informace a výpočty jsou v rámci OLAP krychle konzistentní, což je klíčová výhoda.
  • Umožňuje vám rychle vytvářet a analyzovat scénáře „co kdyby“.
  • V databázi OLAP můžete snadno vyhledávat obecné nebo specifické termíny.
  • OLAP poskytuje stavební bloky pro nástroje pro obchodní modelování, nástroje pro dolování dat a nástroje pro vykazování výkonu.
  • Umožňuje uživatelům rozdělovat a analyzovat data krychle podle různých dimenzí, měr a filtrů.
  • Je vhodný pro analýzu časových řad.
  • Nalezení shluků a odlehlých hodnot je s OLAP snadné.
  • Jedná se o výkonný vizualizační engine, který poskytuje konzistentně rychlou dobu odezvy.

Nevýhody OLAP

Navzdory svým silným stránkám má OLAP i určitá omezení, která je třeba mít na paměti:

  • OLAP vyžaduje organizaci dat do schéma hvězdy nebo sněhové vločkya tato schémata jsou složitá na implementaci a správu.
  • V jedné OLAP krychli nemůžete mít velký počet dimenzí.
  • K transakčním datům nelze přistupovat prostřednictvím systému OLAP.
  • Jakákoli úprava OLAP krychle vyžaduje její kompletní přestavbu, což je časově náročný proces.

Nejčastější dotazy

OLAP čte historická, agregovaná data pro analýzu a rozhodování prostřednictvím vícerozměrných krychlí a většinou operací čtení. OLTP Zpracovává rychlé každodenní transakce, jako jsou vkládání a aktualizace v relační databázi. Jednoduše řečeno, OLTP řídí podnikání, zatímco OLAP vám pomáhá s jeho analýzou.

OLAP se obvykle nachází ve střední vrstvě datový skladZdrojové systémy odesílají data do ETL procesu, který čistí a načítá data do datového skladu, a OLAP server z nich následně vytváří krychle, aby analytici mohli spouštět rychlé vícerozměrné dotazy.

OLAP kostky jsou obvykle postaveny na schéma hvězdy nebo sněhové vločkyHvězdné schéma uchovává dimenze v jednotlivých denormalizovaných tabulkách, zatímco sněhové schéma je normalizuje do souvisejících tabulek. Obě schématy organizují fakta a dimenze tak, aby krychle mohla rychle agregovat a načítat data.

Mezi oblíbené OLAP enginy patří Microsoft SQL Server Analýza služeb, Oracle Essbase, a Apache KylinVytvářejí vícerozměrné krychle a dashboardy Power BI. Nejlepší volba závisí na objemu vašich dat a databázovém stacku.

OLAP a data mining se doplňují. OLAP umožňuje analytikům interaktivně analyzovat, analyzovat a procházet známými dimenzemi, aby odpověděli na definované otázky. Data mining aplikuje statistické algoritmy a algoritmy strojového učení k objevování neznámých vzorců, shluků a korelací. OLAP zkoumá očekávané pohledy, zatímco data mining odhaluje skryté poznatky.

Mezi běžné případy použití OLAP patří analýza prodeje a marketingu, finanční plánování a rozpočtování, reporting ziskovosti a analýza trendů nebo časových řad. Firmy používají OLAP k porovnání výkonnosti napříč regiony, produkty a obdobími a k ​​modelování scénářů „co kdyby“, které vedou strategická rozhodnutí.

Analytické vrstvy s využitím umělé inteligence přidávají k OLAP kostkám detekci anomálií, dotazování v přirozeném jazyce a prediktivní předpovídání. Modely strojového učení dokáží automaticky vyhodnocovat předem agregované dimenze a odhalovat tak trendy, takže analytici tráví méně času vytvářením sestav a více času reakcí na poznatky, které kostka odhaluje.

Ano. Asistenti jako například ChatGPT a GitHub Copilot dokáže navrhovat dotazy MDX nebo SQL, vysvětlovat struktury krychlí a navrhovat vypočítané členy z krátkého výzvy. Před spuštěním v produkčním prostředí vždy zkontrolujte vygenerovaný dotaz, zda obsahuje správné názvy dimenzí a logiku agregace.

Shrňte tento příspěvek takto: