Co to jest OLTP? Definicja, Architektura, przykład
David Carter
⚡ Inteligentne podsumowanie
OLTP, czyli Online Transaction Processing, to system operacyjny, który obsługuje duże wolumeny krótkich, współbieżnych transakcji w architekturze trójwarstwowej,ping dane biznesowe są dokładne, spójne i natychmiast dostępne na potrzeby codziennych operacji, takich jak bankowość i handel detaliczny.
Co to jest OLTP?
OLTP (Online Transaction Processing) to system operacyjny, który obsługuje aplikacje zorientowane na transakcje w ramach architektury trójwarstwowej. Zarządza codziennymi transakcjami organizacji, koncentrując się na przetwarzaniu zapytań i utrzymywaniu integralności danych w środowiskach wielodostępowych.
Efektywność systemu OLTP mierzy się całkowitą liczbą transakcji przetwarzanych na sekundę. Aby to osiągnąć, OLTP opiera się na tradycyjnym DBMS co zapewnia spójność danych, nawet gdy wielu użytkowników jednocześnie odczytuje i zapisuje dane.
Charakterystyka OLTP
Poniżej przedstawiono najważniejsze cechy systemu OLTP:
- OLTP wykorzystuje transakcje zawierające niewielkie ilości danych.
- Dostęp do indeksowanych danych w bazie danych jest łatwy.
- OLTP ma dużą liczbę użytkowników.
- Czas reakcji jest szybki.
- Bazy danych są bezpośrednio dostępne dla użytkowników końcowych.
- OLTP wykorzystuje w pełni znormalizowany schemat w celu zapewnienia spójności bazy danych.
- Czas reakcji systemu OLTP jest krótki.
- Wykonuje ściśle określone operacje na niewielkiej liczbie rekordów.
- OLTP przechowuje zapisy z ostatnich kilku dni lub tygodnia.
- Obsługuje złożone modele danych i tabele.
Łącznie te cechy sprawiają, że systemy OLTP są szybkie, niezawodne i zdolne do obsługi dużej liczby równoczesnych użytkowników podczas rutynowych operacji biznesowych.
Rodzaje zapytań, które może przetwarzać system OLTP
OLTP to internetowy system do zmiany baz danych. Obsługuje on zapytania do bazy danych, takie jak operacje wstawiania, aktualizacji i usuwania, a także szybkie wyszukiwanie pojedynczych rekordów.
Rozważmy system sprzedaży (POS) supermarketu. Poniżej przedstawiono przykładowe zapytania, które system może przetworzyć:
- Pobieranie opisu konkretnego produktu.
- Filtrowanie wszystkich produktów powiązanych z dostawcą.
- Przeszukiwanie danych klienta.
- Wystawianie produktów mających cenę niższą od oczekiwanej.
Obsługa zapytań wielu klientów naraz wymaga dobrze ustrukturyzowanego projektu – i tu właśnie pojawia się architektura OLTP.
Archistruktura OLTP
Architektura typowego systemu OLTP opiera się na warstwowym przepływie, który zilustrowano poniżej i wyjaśniono na podstawie jego głównych komponentów:
- Strategia biznesowa/przedsiębiorcza: Strategia przedsiębiorstwa zajmuje się kwestiami wpływającymi na organizację jako całość. W OLTP jest ona zazwyczaj opracowywana na wysokim szczeblu w firmie, przez zarząd lub kadrę zarządzającą.
- Proces biznesowy: Proces biznesowy OLTP to zbiór działań i zadań, których wykonanie prowadzi do osiągnięcia celu organizacyjnego.
- Klienci, zamówienia i produkty: Baza danych OLTP przechowuje informacje o produktach, zamówieniach (transakcjach), klientach (kupujących), dostawcach (sprzedających) i pracownikach.
- Procesy ETL: To byłotracPobiera dane z różnych systemów źródłowych RDBMS, przekształca dane (stosując konkatenacje, obliczenia itp.) i ładuje przetworzone dane do systemu magazynu danych.
- Magazyn danych i hurtownia danych: A Magazyn danych to struktura lub wzorzec dostępu specyficzny dla środowisk magazynów danych. Jest używany przez OLAP do przechowywania przetworzonych danych.
- Eksploracja danych, analityka i podejmowanie decyzji: Dane przechowywane w hurtowni danych i hurtowni danych mogą być wykorzystywane do celów data mining, analityka i podejmowanie decyzji. Te dane pomagają odkrywać wzorce, analizować surowe dane i podejmować decyzje analityczne na rzecz rozwoju Twojej organizacji.
Ta warstwowa konstrukcja pokazuje, w jaki sposób dane transakcyjne przechwytywane przez OLTP trafiają ostatecznie do systemów analitycznych wykorzystywanych do raportowania i podejmowania decyzji.
Właściwości ACID w OLTP
Ponieważ systemy OLTP przetwarzają wiele równoczesnych transakcji, są one zależne od Właściwości kwasu w celu ochrony integralności danych. ACID oznacza Atomniezawodność, spójność, izolacja i trwałość, a każda niezawodna transakcja OLTP musi spełniać wszystkie cztery wymogi.
- AtomLodowość: Transakcja jest traktowana jako pojedyncza jednostka. Albo zostaje ukończona w całości, albo w ogóle nie jest realizowana, więc transfer w połowie nie może zostać zarejestrowany.
- Konsystencja: Każda transakcja przenosi bazę danych z jednego prawidłowego stanu do innego, przestrzegając wszystkich reguł i ograniczeń.
- Izolacja: Jednoczesne transakcje nie kolidują ze sobą, więc jednoczesne wykonywanie operacji daje taki sam wynik, jakby odbywało się jedna po drugiej.
- Trwałość: Po zatwierdzeniu transakcji jej zmiany zostają zapisane na stałe, nawet jeśli system zaraz potem ulegnie awarii.
Bazy danych relacyjne, takie jak MySQL, Oracle Database, Microsoft SQL Server egzekwować te gwarancje ACID, dlatego pozostają one domyślnym wyborem w przypadku obciążeń OLTP wymagających dużej liczby transakcji.
Przykład transakcji OLTP
Klasycznym przykładem systemu OLTP jest centrum bankomatowe. Załóżmy, że para posiada wspólne konto w banku. Pewnego dnia oboje jednocześnie docierają do różnych centrów bankomatowych dokładnie w tym samym czasie i chcą wypłacić całą kwotę znajdującą się na ich koncie.
Jednak osoba, która jako pierwsza ukończy proces uwierzytelniania, będzie mogła wypłacić pieniądze. W tym przypadku system OLTP gwarantuje, że wypłacona kwota nigdy nie przekroczy salda na rachunku bankowym. Kluczowe jest to, że systemy OLTP są zoptymalizowane pod kątem dokładności transakcji, a nie analizy danych.
Inne typowe przykłady systemów OLTP obejmują:
- Bankowość internetowa
- Rezerwacja biletów lotniczych online
- Wysyłanie wiadomości tekstowej
- Wprowadzanie zamówień
- Dodawanie książki do sklepuping wózek
OLTP kontra OLAP
Choć brzmią podobnie, OLTP i OLAP służą różnym celom. Poniższa tabela wyjaśnia główne różnice między OLTP a OLAP. OLAP, w tym w jaki sposób OLAP zazwyczaj opiera się na hurtownia danych.
| OLTP | OLAP |
|---|---|
| OLTP to internetowy system transakcyjny. | OLAP to internetowy proces analizy i pobierania danych. |
| Charakteryzuje się dużą liczbą krótkich transakcji internetowych. | Charakteryzuje się dużą ilością danych. |
| OLTP to internetowy system modyfikacji baz danych. | OLAP to internetowy system zarządzania zapytaniami do baz danych. |
| OLTP wykorzystuje tradycyjny system DBMS. | OLAP korzysta z hurtowni danych. |
| Wprowadza, aktualizuje i usuwa informacje w bazie danych. | Zajmuje się głównie wykonywaniem wybranych operacji. |
| Źródłem danych jest OLTP i jego transakcje. | Źródłem danych dla OLAP stają się różne bazy danych OLTP. |
| Baza danych OLTP musi zachowywać ograniczenia integralności danych. | Baza danych OLAP nie podlega częstym modyfikacjom, więc integralność danych nie stanowi problemu. |
| Czas reakcji podawany jest w milisekundach. | Czas reakcji mieści się w przedziale od sekund do minut. |
| Dane w bazie danych OLTP są zawsze szczegółowe i uporządkowane. | Dane w procesie OLAP mogą nie być uporządkowane. |
| Umożliwia operacje odczytu i zapisu. | Umożliwia jedynie odczyt, rzadko pozwala na zapis. |
| Jest to proces zorientowany rynkowo. | Jest to proces zorientowany na klienta. |
| Zapytania w tym procesie są ustandaryzowane i proste. | Używane są złożone zapytania obejmujące agregacje. |
| Wymagana jest pełna kopia zapasowa danych połączona z kopiami przyrostowymi. | W przypadku OLAP kopie zapasowe trzeba tworzyć tylko od czasu do czasu; w porównaniu z OLTP kopie zapasowe nie są tak istotne. |
| Projektowanie baz danych jest zorientowane na aplikacje. Przykład: projekt bazy danych zmienia się wraz z branżą, taką jak handel detaliczny, linie lotnicze czy bankowość. | Projektowanie baz danych jest zorientowane na tematy. Przykład: projekt bazy danych zmienia się wraz z tematami takimi jak sprzedaż, marketing czy zakupy. |
| Korzystają z niego użytkownicy, dla których dane mają krytyczne znaczenie, np. urzędnicy, administratorzy baz danych i specjaliści ds. baz danych. | Korzystają z niego użytkownicy dysponujący wiedzą na temat danych, tacy jak pracownicy, menedżerowie i dyrektorzy generalni. |
| Jest przeznaczony do prowadzenia operacji biznesowych w czasie rzeczywistym. | Służy do analizy wskaźników biznesowych według kategorii i atrybutów. |
| Przepustowość transakcji jest miarą wydajności. | Przepustowość zapytań jest metryką wydajności. |
| Ten rodzaj bazy danych pozwala na korzystanie z niej tysiącom użytkowników. | Ten rodzaj bazy danych pozwala na korzystanie jedynie z setek użytkowników. |
| Pomaga zwiększyć samoobsługę i produktywność użytkownika. | Pomaga zwiększyć produktywność analityków biznesowych. |
| Historycznie magazyny danych były projektami rozwojowymi, więc ich stworzenie może okazać się kosztowne. | Kostka OLAP nie jest otwartą hurtownią danych serwera SQL. Dlatego do zarządzania serwerem OLAP niezbędna jest wiedza techniczna i doświadczenie. |
| Zapewnia szybki wynik dla codziennie używanych danych. | Gwarantuje, że odpowiedź na zapytanie będzie stale szybsza. |
| Jest łatwy w tworzeniu i utrzymaniu. | Pozwala użytkownikowi stworzyć widok za pomocą arkusza kalkulacyjnego. |
| OLTP zaprojektowano tak, aby zapewniał szybki czas reakcji, niską redundancję danych i był znormalizowany. | Magazyn danych tworzy się w sposób unikatowy, aby umożliwić integrację różnych źródeł danych i utworzenie skonsolidowanej bazy danych. |
Krótko mówiąc, OLTP zapewnia podstawę transakcji w czasie rzeczywistym, natomiast OLAP wykorzystuje te dane do analiz na dużą skalę.
Zalety OLTP
Oto najważniejsze korzyści płynące z systemu OLTP:
- OLTP oferuje dokładną prognozę przychodów i wydatków.
- Stanowi solidną podstawę stabilnego biznesu lub organizacji, ponieważ wszystkie transakcje są modyfikowane na bieżąco.
- OLTP znacznie ułatwia transakcje w imieniu klientów.
- Poszerza bazę klientów organizacji poprzez przyspieszenie i uproszczenie poszczególnych procesów.
- OLTP zapewnia obsługę większych baz danych.
- Partycjonowanie danych w celu ich obróbki jest łatwe.
- Potrzebujemy OLTP do zadań, które są często wykonywane przez system.
- Przydaje się, gdy potrzebujemy niewielkiej liczby rekordów.
- Obsługuje zadania obejmujące wprowadzanie, aktualizowanie i usuwanie danych.
- Używaj go, gdy do wykonywania zadań wymagających większej dostępności potrzebna jest spójność i współbieżność.
Wady OLTP
Oto główne wady systemu OLTP:
- Jeśli w systemie OLTP wystąpią awarie sprzętowe, transakcje online zostaną poważnie zagrożone.
- Systemy OLTP umożliwiają wielu użytkownikom jednoczesny dostęp do tych samych danych i ich jednoczesną zmianę, co może stworzyć niespotykane dotąd sytuacje.
- Jeżeli serwer zawiesi się nawet na kilka sekund, może to mieć wpływ na dużą liczbę transakcji.
- OLTP wymaga pracy wielu pracowników w grupach, aby utrzymać zapasy.
- Systemy przetwarzania transakcji online nie dysponują własnymi metodami przekazywania produktów nabywcom.
- OLTP sprawia, że baza danych jest znacznie bardziej podatna na ataki hakerów i intruzów.
- W transakcjach B2B istnieje ryzyko, że zarówno kupujący, jak i dostawcy nie skorzystają z korzyści w zakresie efektywności, jakie oferuje ten system.
- Awaria serwera może spowodować problemy z połączeniem Wi-Fiping wyciągania dużych ilości danych z bazy danych.
- Można wykonać jedynie ograniczoną liczbę zapytań i aktualizacji.
Wyzwania systemu OLTP
Mimo swoich zalet, system OLTP wiąże się również z pewnymi wyzwaniami:
- Umożliwia wielu użytkownikom jednoczesny dostęp i modyfikację tych samych danych. Dlatego wymaga kontroli współbieżności i technik odzyskiwania, aby uniknąć nieoczekiwanych sytuacji.
- Dane z systemów OLTP nie nadają się do podejmowania decyzji. Do analizy „co by było, gdyby” lub podejmowania decyzji należy wykorzystać dane z systemów OLAP.
