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Data warehouse blueprints: Business Intelligence in der Praxis

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Bibliographische Detailangaben
Hauptverfasser:	Schnider, Dani (VerfasserIn), Jordan, Claus (VerfasserIn), Welker, Peter (VerfasserIn), Wehner, Joachim (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	München Hanser [2016]
Schlagworte:	Business Intelligence Data-Warehouse-Konzept Performance Architektur Datenbank BI Datenqaulität Data Integration Oracle Big Data
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	Auf Cover: "Extra: E-Book inside" Erscheint auch als Online-Ausgabe (PDF): Schnider, Dani: Data Warehouse Blueprints
Beschreibung:	XVIII, 265 Seiten Illustrationen, Diagramme
ISBN:	9783446450752 3446450750

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adam_text	INHALT GELEITWORT..................................................................................................... XIII UEBER DIESES BUCH ............................ XV DIE AUTOREN ...................................................................................................XVII 1 EINLEITUNG ............................................................................................. 1 1.1 ZIELE DIESES BUCHES ................................................................................................. 2 1.2 STRUKTUR DIESES BUCHES ........................................................................................... 3 1.3 HINWEIS ZUR ANWENDUNG DIESES BUCHES ................................................................ 4 2 ARCHITEKTUR........................................................................................... 5 2.1 DATA WAREHOUSE-ARCHITEKTUR ................................................................................... 5 2.1.1 AUFBAU EINES DATA W AREHOUSE.................................................................... 6 2.1.2 TRANSFORMATIONSSCHRITTE.............................................................................. 9 2.1.3 ARCHITEKTURGRUNDSAETZE................................................................................ 10 2.2 ARCHITEKTUR BI-ANWENDUNGEN.................................................................................. 13 2.2.1 DIE BI-PLATTFORM ZUR INTEGRATION VON DATENQUELLEN ................................... 15 2.2.2 DIE BI-PLATTFORM ZUR VEREINHEITLICHUNG DER FRONTENDS ............................. 17 2.3 DATENHALTUNG ........................................................................................................... 18 2.3.1 GRENZEN GAENGIGER DWH/BI-TECHNOLOGIEN................................................... 19 2.3.2 DATENHALTUNG IM HADOOP-ECOSYSTEM .......................................................... 20 2.3.3 IN-MEMORY-DATENBANKEN............................................................................ 23 3 DATENMODELLIERUNG.............................................................................. 27 3.1 VORGEHENSWEISE ....................................................................................................... 27 3.1.1 ANFORDERUNGSGETRIEBENE MODELLIERUNG ...................................................... 27 3.1.2 QUELLSYSTEMGETRIEBENE MODELLIERUNG ........................................................ 29 3.1.3 KOMBINATION DER A NSAETZE............................................................................ 30 3.2 RELATIONALE MODELLIERUNG ....................................................................................... 30 3.2.1 DARSTELLUNG VON RELATIONALEN DATENMODELLEN............................................. 31 3.2.2 NORMALISIERUNG........................................................................................... 31 3.2.3 STAMMDATEN UND BEWEGUNGSDATEN............................................................. 32 3.2.4 HISTORISIERUNG.............................................................................................. 32 3.2.5 RELATIONALES CORE ............................................ 34 3.2.6 CORPORATE INFORMATION FACTORY .................................................................. 35 3.2.7 DATA VAULT M ODELING.................................................................................... 35 3.3 DIMENSIONALE MODELLIERUNG .................................................................................... 37 3.3.1 IMPLEMENTIERUNG VON DIMENSIONALEN MODELLEN ....................................... 38 3.3.1.1 RELATIONALE IMPLEMENTIERUNG....................................................... 39 3.3.1.2 MULTIDIMENSIONALE IMPLEMENTIERUNG ......................................... 40 3.3.2 DIMENSIONEN ................................................................................................ 41 3.3.2.1 FACHLICHE ATTRIBUTE ........................................................................ 41 3.3.2.2 TECHNISCHE ATTRIBUTE .................................................................... 41 3.3.2.3 HIERARCHIEN.................................................................................... 42 3.3.2.4 CONFORMED DIMENSIONS................................................................. 43 3.3.2.5 SLOWLY CHANGING DIMENSIONS....................................................... 44 3.3.2.6 ZEITDIMENSION................................................................................ 47 3.3.2.7 BRIDGE TABLES ................................................................................ 48 3.3.2.8 SPEZIELLE DIMENSIONEN ................................................................. 50 3.3.3 FAKTEN........................................................................................................... 51 3.3.3.1 KENNZAHLEN.................................................................................... 51 3.3.3.2 TYPEN VON FAKTEN .......................................................................... 51 3.3.4 MODELLIERUNG SPEZIELLER PROBLEMSTELLUNGEN............................................... 53 3.3.4.1 FAKTEN UNTERSCHIEDLICHER GRANULARITAET UND ROLLEN ..................... 53 3.3.4.2 GEMEINSAME HIERARCHIESTUFEN IN VERSCHIEDENEN DIMENSIONEN 54 3.3.4.3 MODELLIERUNGSGRUNDSAETZE FUER DIMENSIONEN UND F AKTEN ............ 55 3.3.5 DARSTELLUNG VON DIMENSIONALEN MODELLEN ................................................. 56 3.3.5.1 ADAPT-NOTATION.......................................................... 56 3.3.5.2 ENTITY-RELATIONSHIP-DIAGRAMME................................................... 58 3.3.5.3 DATA-WAREHOUSE-BUS-MATRIX......................................................... 58 3.3.6 DIMENSIONALES CORE .................................................................................... 59 3.4 TOOLS ZUR DATENMODELLIERUNG .................................................................................. 60 3.4.1 TOOLS FUER RELATIONALE DATENMODELLIERUNG ................................................... 60 3.4.2 TOOLS FUER DIMENSIONALE DATENMODELLIERUNG............................................... 61 4 DATENINTEGRATION ................................................................ 63 4.1 DATA PROFILING........................................................................................................... 64 4.1.1 PROBLEME MANGELNDER DATENQUALITAET ......................................................... 64 4.1.2 EINSATZ VON DATA PROFILING .......................................................................... 65 4.2 ETL............................................................................................................................. 66 4.2.1 AUFGABEN DER ETL-PROZESSE.......................................................................... 67 4.2.1.1 EXTRAKTION AUS QUELLSYSTEMEN ..................................................... 67 4.2.1.2 TRANSFORMATIONEN.......................................................................... 67 4.2.1.3 LADEN IN DIE ZIELTABELLEN .............................................................. 68 4.2.2 ETL-TOOLS ..................................................................................................... 68 4.2.2.1 FUNKTIONALITAET VON ETL-TOOLS ....................................................... 70 4.2.2.2 EIL ODER ELT?................................................................................ 70 4.2.2.3 POSITIONIERUNG VON ETL-TOOLS....................................................... 72 4.2.3 PERFORMANCE-ASPEKTE.................................................................................. 72 4.2.3.1 MENGENBASIERTE STATT DATENSATZBASIERTE VERARBEITUNG................ 72 4.2.3.2 ELT-TOOL STATT ETL-TOOL .................................................................. 73 4.2.3.3 REDUKTION DER KOMPLEXITAET .......................................................... 74 4.2.3.4 FRUEHZEITIGE MENGENEINSCHRAENKUNG............................................. 75 4.2.3.5 PARALLELISIERUNG ............................................................................ 76 4.2.4 STEUERUNG DER ETL-PROZESSE ...................................................................... 78 4.2.4.1 PROTOKOLLIERUNG DES ETL-ABLAUFS ................................................. 78 4.2.4.2 RESTARTFAEHIGKEIT UND WIEDERAUFSETZPUNKTE ................................. 79 4.3 EXTRAKTION UND DELTA-ERMITTLUNG ............................................................................ 80 4.3.1 DELTA-EXTRAKTION IM QUELLSYSTEM ................................................................ 81 4.3.1.1 AENDERUNGSMARKER UND JOURNALTABELLEN ....................................... 81 4.3.1.2 DELTA-ERMITTLUNG UND PENDING C OM M ITS ..................................... 82 4.3.1.3 CHANGE DATA CAPTURE .................................................................... 83 4.3.2 VOLL-EXTRAKTION UND DELTA-ABGLEICH IM DATA WAREHOUSE ........................... 84 4.3.2.1 ZWEI VERSIONEN DES VOLLABZUGS IN DER STAGING AREA .................. 85 4.3.2.2 VORTEIL EINER VOLL-EXTRAKTION FUER DIE DELTA-ERMITTLUNG................ 87 4.3.3 WANN VERWENDE ICH W A S? ............................................................................ 87 4.4 FEHLERBEHANDLUNG ................................................................................................... 88 4.4.1 FEHLENDE ATTRIBUTE ...................................................................................... 89 4.4.1.1 FILTERN VON FEHLERHAFTEN DATENSAETZEN........................................... 89 4.4.1.2 FEHLERHAFTE DATENSAETZE IN FEHLERTABELLE SCHREIBEN .................... 89 4.4.1.3 SINGLETONS AUF ATTRIBUTEBENE ....................................................... 90 4.4.2 UNBEKANNTE CODEWERTE................................................................................ 90 4.4.2.1 FILTERN VON FEHLERHAFTEN DATENSAETZEN........................................... 91 4.4.2.2 SINGLETONS AUF DATENSATZEBENE..................................................... 91 4.4.2.3 GENERIERUNG VON EMBRYO-EINTRAEGEN ........................................... 91 4.4.3 FEHLENDE DIMENSIONSEINTRAEGE .................................................................... 92 4.4.3.1 FILTERN VON UNVOLLSTAENDIGEN F AK TEN ............................................. 93 4.4.3.2 REFERENZ AUF SINGLETON-EINTRAEGE................................................... 94 4.4.3.3 GENERIEREN VON EMBRYO-EINTRAEGEN............................................... 95 4.4.4 DOPPELTE D ATENSAETZE.................................................................................... 96 4.4.4.1 VERWENDUNG VON DISTINCT ......................................................... 97 4.4.4.2 NUR ERSTEN DATENSATZ UEBERNEHMEN ............................................. 97 4.5 QUALITAETSCHECKS ....................................................................................................... 97 4.5.1 QUALITAETSCHECKS VOR UND WAEHREND DES LADENS ........................................... 98 4.5.2 QUALITAETSCHECKS NACH DEM LADEN .............................................................. 99 4.5.3 QUALITAETSCHECKS MITHILFE VON TEST-TOOLS ..................................................... 99 4.6 REAL-TIME BI ............................................................................................................. 100 4.6.1 BEGRIFFSBESTIMMUNG ................................................................................... 101 4.6.2 GARANTIERTE VERFUEGBARKEIT VON INFORMATIONEN ZU GEGEBENEM ZEITPUNKT 101 4.6.3 VERFUEGBARKEIT VON INFORMATIONEN SIMULTAN ZUR ENTSTEHUNG...................... 102 4.6.4 VERFUEGBARKEIT VON INFORMATIONEN KURZ NACH IHRER ENTSTEHUNG ................ 104 4.6.4.1 EVENTS UND BATCHVERARBEITUNG.................................................... 105 4.6A.2 REAL-TIME-PARTITIONEN .................................................................. 106 4.6.5 ZUSAMMENFASSUNG ...................................................................................... 107 5 DESIGN DER DWH-SCHICHTEN .................................................................. 109 5.1 STAGINGA REA............................................................................................................. 110 5.1.1 GRUENDE FUER EINE STAGING AREA .................................................................... 111 5.1.2 STRUKTUR DER STAGE-TABELLEN ........................................................................ 112 5.1.3 ETL-LOGIK FUER STAGE-TABELLEN ...................................................................... 113 5.1.3.1 EINSCHRAENKUNGEN BEI DER EXTRAKTION ........................................... 114 5.1.3.2 TRANSFORMATION.............................................................................. 114 5.1.3.3 SONSTIGE INFORMATIONEN ................................................................ 115 5.2 CLEANSING A RE A ......................................................................................................... 115 5.2.1 GRUENDE FUER EINE CLEANSING AREA ................................................................ 115 5.2.2 STRUKTUR DER CLEANSE-TABELLEN .................................................................... 116 5.2.3 BEZIEHUNGEN IN DER CLEANSING AREA ........................................................... 118 5.2.4 ETL-LOGIK FUER CLEANSE-TABELLEN .................................................................. 120 5.2.4.1 EINSCHRAENKUNGEN BEI DER EXTRAKTION.......................................... 121 5.2.4.2 TRANSFORMATION.............................................................................. 121 5.2.4.3 SONSTIGE INFORMATIONEN ................................................................ 122 5.3 CORE-DATENMODELL ALLGEMEIN.................................................................................... 122 5.3.1 AUFGABEN UND ANFORDERUNGEN AN DAS CORE ............................................... 123 5.3.2 STAMMDATEN IM CORE................................................................ 124 5.3.3 BEWEGUNGSDATEN IM C ORE............................................................................ 124 5.3.4 BEZIEHUNGEN IM CORE .................................................................................. 124 5.3.5 DATENMODELLIERUNGSMETHODEN FUER DAS C ORE............................................... 125 5.4 CORE-DATENMODELL RELATIONAL MIT KOPF- UND VERSIONSTABELLEN ............................... 126 5.4.1 HISTORISIERUNG VON STAMMDATEN MIT KOPF- UND VERSIONSTABELLEN............. 127 5.4.2 STRUKTUR DER STAMMDATENTABELLEN .............................................................. 128 5.4.2.1 TABELLENSPALTEN UND SCHLUESSEL..................................................... 129 5.4.2.2 BEZIEHUNGEN (L:N) ZWISCHEN STAMMDATEN .................................. 132 5.4.2.3 BEZIEHUNGEN (M:N) ZWISCHEN STAM MDATEN ................................ 133 5.4.3 ETL-LOGIK FUER STAMMDATENTABELLEN............................................................. 135 5.4.3.1 LOOKUPS (SCHRITT 1)....................................................................... 136 5.4.3.2 GUTER LOIN (SCHRITT 2) .................................................................... 137 5.4.3.3 NEUE DATENSAETZE (SCHRITT 3) ......................................................... 141 5.4.3.4 SCHLIESSEN EINER VERSION/FALL 1 (SCHRITT 4 ) ................................... 142 5.4.3.5 AKTUALISIEREN/FALL 2 (SCHRITT 5 )..................................................... 142 5.4.3.6 VERSIONIEREN/FALL 3 UND 4 (SCHRITT 6 ) ........................................... 142 5.4.3.7 SINGLETONS...................................................................................... 142 5.4.4 TYPEN VON BEWEGUNGSDATEN........................................................................ 143 5.4.4.1 TRANSACTION TABLES........................................................................ 144 5.4.4.2 SNAPSHOT T ABLES............................................................................ 144 5.4.4.3 SNAPSHOT TABLES VERSIONIERT ......................................................... 145 5.4.5 STRUKTUR DER BEWEGUNGSTABELLEN ................................................................ 146 5.4.5.1 TABELLENSPALTEN UND SCHLUESSEL..................................................... 147 5.4.5.2 BEZIEHUNGEN ZU STAM MDATEN....................................................... 150 5.4.6 ETL-LOGIK FUER BEWEGUNGSTABELLEN .............................................................. 153 5.4.6.1 LOOKUPS.......................................................................................... 154 5.4.OE.2 SONSTIGE INFORMATIONEN ................................................................ 155 5.4.7 VIEWS FUER EXTERNEN CORE-ZUGRIFF ................................................................ 155 5.4.7.1 VIEWS FUER STAMMDATEN ................................................................ 156 5.4.7.2 VIEWS FUER BEWEGUNGSDATEN........................................................... 160 5.5 CORE-DATENMODELL RELATIONAL MIT DATA V A U LT............................................................ 161 5.5.1 STAMMDATEN ................................................................................................. 161 5.5.2 BEZIEHUNGEN ................................................................................................ 162 5.5.3 BEWEGUNGSDATEN.......................................................................................... 162 5.5.4 H ISTORISIERUNG.............................................................................................. 163 5.5.5 STRUKTUR DER T ABELLEN.................................................................................. 163 5.5.5.1 HUBTABELLEN - TABELLENSPALTEN UND SCHLUESSEL .......................... 163 5.5.5.2 SATELLITENTABELLEN - TABELLENSPALTEN UND SCHLUESSEL .................. 164 5.5.5.3 LINKTABELLEN - TABELLENSPALTEN UND SCHLUESSEL .......................... 165 5.5.6 ETL-LOGIK..................................................................................................... 166 5.5.7 VIEWS FUER EXTERNEN CORE-ZUGRIFF AUF DAS DATA-VAULT-DATENMODELL ............ 167 5.5.7.1 VIEWS FUER STAMMDATEN (EIN SATELLITE PRO HUB BZW. LINK) ........ 167 5.5.7.2 VIEWS FUER STAMMDATEN (MEHRERE SATELLITES PRO HUB BZW. LINK) 170 5.6 CORE-DATENMODELL DIMENSIONAL................................................................................ 173 5.6.1 STAR- ODER SNOWFLAKE-SCHEMA ...................................................................... 174 5.6.1.1 STAR-SCHEMA .................................................................................. 174 5.6.1.2 SNOWFLAKE-SCHEMA........................................................................ 175 5.6.2 HISTORISIERUNG VON STAMMDATEN MIT SCD................................................... 177 5.6.3 STRUKTUR DER DIMENSIONSTABELLEN (SNOWFLAKE) ........................................... 180 5.6.3.1 TABELLENSPALTEN UND SCHLUESSEL..................................................... 181 5.6.3.2 BEZIEHUNGEN ZWISCHEN HIERARCHIESTUFEN ................................... 184 5.6.4 ETL-LOGIK FUER DIMENSIONSTABELLEN (SNOWFLAKE) ......................................... 185 5.6.4.1 LOOKUP............................................................................................ 185 5.6.4.2 WEITERE SCHRITTE ............................................................................ 186 5.6.5 STRUKTUR DER LAKTENTABELLEN (SNOWFLAKE) ................................................... 186 5.6.6 ETL-LOGIK FUER EAKTENTABELLEN (SNOWFLAKE) ................................................. 188 5.6.7 N:M-BEZIEHUNGEN IM DIMENSIONALEN CORE ................................................. 188 5.7 M A RTS......................................................................................................................... 190 5.7.1 ROLAP ODER MOLAP? .................................................................................. 191 5.7.2 HISTORISIERUNG VON DATA MARTS .................................................................. 192 5.7.3 STAR- ODER SNOWFLAKE-SCHEMA (ROLAP)....................................................... 193 5.7.4 STRUKTUR DER DIMENSIONSTABELLEN (STAR) ..................................................... 194 5.7.4.1 TABELLENSPALTEN UND SCHLUESSEL..................................................... 194 57.4.2 BEISPIEL FUER CONFORMED R OLLUP..................................................... 197 57.4.3 BEISPIEL FUER DIMENSION MIT MEHREREN HIERARCHIEN .................... 198 5.7.5 ETL-LOGIK FUER DIMENSIONSTABELLEN (STAR) ................................................. 199 57.5.1 EXTRAKTION AUS DEM RELATIONALEN CORE .......................................... 200 57.5.2 EXTRAKTION AUS DEM DIMENSIONALEN CORE ...................................... 207 5.7.6 STRUKTUR DER FAKTENTABELLEN (STAR-SCHEMA) ............................................... 209 5.7.7 ETL-LOGIK FUER FAKTENTABELLEN (STAR) ........................................................... 210 5.7.8 MULTIDIMENSIONALE DATA MARTS .................................................................. 210 57.8.1 DIMENSIONEN (CUBE) .................................................................... 211 57.6.2 FAKTEN (C UBE)................................................................................ 212 6 PHYSISCHES DATENBANKDESIGN ............................................................. 215 6.1 INDEXIERUNG ............................................................................................................. 216 6.1.1 STAGING AREA ................................................................................................ 217 6.1.2 CLEANSING AREA ............................................................................................ 217 6.1.3 CORE............................................................................................................... 217 6.1.4 DATA M A RTS .................................................................................................... 218 6.2 C ONSTRAINTS............................................................................................................... 219 6.2.1 PRIMARY KEY CONSTRAINTS ............................................................................ 219 6.2.2 FOREIGN KEY C ONSTRAINTS.............................................................................. 220 6.2.3 UNIQUE C ONSTRAINTS...................................................................................... 221 6.2.4 CHECK CONSTRAINTS........................................................................................ 221 6.2.5 NOT NULL CONSTRAINTS................................................................................ 222 6.3 PARTITIONIERUNG......................................................................................................... 222 6.3.1 GRUNDPRINZIP VON PARTITIONIERUNG ............................................................. 223 6.3.2 GRUENDE FUER PARTITIONIERUNG ........................................................................ 223 6.3.3 PARTITIONIERUNG IN STAGING UND CLEANSING A REA ......................................... 224 6.3.4 PARTITIONIERUNG IM CORE .............................................................................. 225 6.3.5 PARTITIONIERUNG IN DEN DATA MARTS ............................................................. 225 6.4 DATENKOMPRIMIERUNG................................................................................................ 226 6.4.1 REDUNDANZ.................................................................................................... 227 6.4.2 WOERTERBUCHMETHODE/TOKENBASIERTE REDUKTION ......................................... 227 6.4.3 ENTROPIEKODIERUNG ...................................................................................... 227 6.4.4 DEDUPLIKATION .............................................................................................. 228 6.4.5 KOMPRIMIERUNG BEI SPALTENORIENTIERTER D ATENHALTUNG ............................. 228 6.5 AGGREGATIONEN ......................................................................................................... 229 6.5.1 VORBERECHNETE AGGREGATIONEN .................................................................... 230 6.5.2 QUERY REWRITE .............................................................................................. 230 6.5.3 EINSATZ IM DATA W AREHOUSE........................................................................ 231 7 BL-ANWENDUNGEN ...................................................................................233 7.1 UEBERBLICK................................................................................................................... 233 7.2 STANDARDBERICHTE ..................................................................................................... 236 7.3 AD-HOC-ANALYSE......................................................................................................... 238 7.4 BI-PORTALE................................................................................................................... 239 8 BETRIEB ............................................................. 241 8.1 RELEASE-MANAGEMENT............................................................................................... 241 8.1.1 KATEGORISIERUNG DER ANFORDERUNGEN .......................................................... 242 8.1.2 SCHNITTSTELLEN ZU QUELLSYSTEMEN ................................................................ 243 8.1.3 UMGANG MIT HISTORISCHEN DATEN ................................................................ 245 8.1.4 DATENBANKUMGEBUNGEN.............................................................................. 246 8.2 DEPLOYMENT............................................................................................................... 248 8.2.1 MANUELLES DEPLOYMENT................................................................................ 248 8.2.2 FILEBASIERTES DEPLOYMENT............................................................................ 249 8.2.3 REPOSITORY-BASIERTES DEPLOYMENT .............................................................. 250 8.2.4 KOMBINIERTES DEPLOYMENT.......................................................................... 250 8.3 MONITORING ............................................................................................................... 252 8.3.1 BETRIEBSMONITORING...................................................................................... 252 8.3.2 SYSTEM UND DB-MONITORING ........................................................................ 252 8.3.3 ETL-MONITORING............................................................................................ 252 8.3.4 PERFORMANCE-MONITORING ............................................................................ 253 8.4 MIGRATION................................................................................................................... 255 8.4.1 DATENBANK ................................................................................................... 256 8.4.2 ETL-TOOL . ....................................................................................................... 257 8.4.3 BI-TOOLS......................................................................................................... 258 LITERATUR ....................................................................................................... 259 INDEX..............................................................................................................261
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