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導讀：Online Analytical Processing(OLAP)是一種流行且強大的數(shù)據(jù)分析方法。它探索復雜的數(shù)據(jù)結構并以一種優(yōu)雅且容易理解的方式呈現(xiàn)信息。IBM DB2 Data Warehouse Edition(DWE)為 OLAP 解決方案開發(fā)人員和信息消費者提供了一套全面的 OLAP 工具。本文將介紹 IBM DB2 Data Warehouse Enterprise Edition 9.1 提供的 OLAP 服務，并解釋它給開發(fā)人員和目標用戶帶來的價值。
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簡介
IBM DB2 Data Warehouse Edition 是一套產品，它結合了 DB2 數(shù)據(jù)服務器的長處和來自 IBM 的強大的商業(yè)智能基礎設施。DB2 DWE 集成了用于倉庫管理、數(shù)據(jù)轉換、數(shù)據(jù)挖掘以及 OLAP 分析和報告的核心組件。在本文中，我們主要關注 DB2 DWE 提供的 OLAP 服務。什么是 OLAP 服務?
On-Line Analytical Processing(OLAP)是一類軟件技術，它們使用戶(業(yè)務分析師、經理和執(zhí)行官)能夠以交互形式快速、一致地探查數(shù)據(jù)，用戶看到的是經過轉換后的原始數(shù)據(jù)的各種信息視圖，它們可以反映業(yè)務的真實維數(shù)。
OLAP 的功能
多維的—— OLAP 服務通過支持空間聚合路徑(dimensional aggregation path)或層次結構和/或多重層次結構，提供了大量數(shù)據(jù)視圖或多維的概念性視圖。
容易理解—— 為 OLAP 分析設計的數(shù)據(jù)市場可以處理與應用程序和開發(fā)人員相關的任何業(yè)務邏輯和統(tǒng)計分析，同時使它對于目標用戶而言足夠簡單。
交互性—— OLAP 幫助用戶通過對比性的個性化查看方式，以及對各種 “what-if” 數(shù)據(jù)模型場景中的歷史數(shù)據(jù)和預計數(shù)據(jù)進行分析，將業(yè)務信息綜合起來。用戶可以在分析中定義新的專用計算，并可以以任何希望的方式報告數(shù)據(jù)。
快速—— OLAP 服務常常以多用戶的客戶機/服務器模式實現(xiàn)，而且無論數(shù)據(jù)庫的規(guī)模和復雜性有多大，都能夠對查詢提供一致的快速響應。合并的業(yè)務數(shù)據(jù)可以沿著所有維度中的層次結構預先進行聚合，從而減少構建 OLAP 報告所需的運行時計算。為什么要執(zhí)行 OLAP?
傳統(tǒng)的(SQL 或其他)基于腳本的數(shù)據(jù)分析報告的構建方式常常是從兩維關系數(shù)據(jù)庫表中獲取數(shù)據(jù)。先對這些報告進行格式化，然后將它們呈現(xiàn)給用戶。兩維報告的缺點是：
- 報告是預定義的，內置在制作報告的應用程序中。在許多情況下，無法輕松地修改它們來適應業(yè)務報告需求的變化。
- 修改報告或建立新的報告需要 IT 專業(yè)人員。
- 報告用戶與業(yè)務數(shù)據(jù)是分離的。
另一方面，OLAP 報告將業(yè)務數(shù)據(jù)結構、過程、算法和邏輯的復雜性集成到了它的多維數(shù)據(jù)結構中，然后向最終用戶呈現(xiàn)容易理解的維信息視圖，讓他們能夠以非常自然的方式探索業(yè)務數(shù)據(jù)。多維結構聽起來非常復雜，其實不然。OLAP 并不在業(yè)務數(shù)據(jù)上添加額外的數(shù)據(jù)結構或維。它只是以維的方式識別復雜數(shù)據(jù)，并以非常容易理解的方式向數(shù)據(jù)消費者呈現(xiàn)數(shù)據(jù)。
利用 OLAP 服務，用戶可以輕松地找到預定義的報告并探索業(yè)務數(shù)據(jù)，以建立新的專用業(yè)務報告，而這些都不需要 IT 專業(yè)人員的幫助。OLAP 報告使用戶非常接近業(yè)務數(shù)據(jù)，使他們能夠認識到業(yè)務數(shù)據(jù)維的存在并理解哪些業(yè)務問題可以得到回答。
OLAP 報告在當今非常流行，它廣泛地用作向顧客提供數(shù)據(jù)倉庫解決方案的基礎。OLAP 數(shù)據(jù)市場
在談到數(shù)據(jù)市場時，許多人可能會立即想到多維或 OLAP 分析。根據(jù)定義，數(shù)據(jù)市場是數(shù)據(jù)倉庫的一個子集，是專門針對特定的用戶群或特定的主題領域設計的。OLAP 是對數(shù)據(jù)市場中的數(shù)據(jù)進行分析的方法之一。在本文中，我們將專門為多維分析設計的數(shù)據(jù)市場稱為 OLAP 數(shù)據(jù)市場。DB2 DWE OLAP 數(shù)據(jù)市場是一種具有以下性質的數(shù)據(jù)庫：
它具有星形或雪花形的維數(shù)據(jù)庫模式設計。
數(shù)據(jù)庫可以存儲 OLAP 元數(shù)據(jù)，包括 OLAP 模型和多維數(shù)據(jù)集。
數(shù)據(jù)庫可以包含物化查詢表(MQT)，即用于 DWE OLAP 模型和多維數(shù)據(jù)集的預聯(lián)結和預聚合的表。OLAP 和數(shù)據(jù)倉庫
OLAP 是大多數(shù)數(shù)據(jù)倉庫解決方案中使用的報告實現(xiàn)之一。OLAP 解決方案有時候被錯誤地稱為數(shù)據(jù)倉庫解決方案。在為某個部門或有限的用戶群開發(fā) OLAP 解決方案時，這種說法尤其容易引起誤解。
數(shù)據(jù)倉庫最重要的特性是數(shù)據(jù)集成，而數(shù)據(jù)倉庫最重要的用途是信息數(shù)據(jù)呈現(xiàn)。OLAP 服務并不是主要針對數(shù)據(jù)集成而設計的;但是，它是一種強大的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)方法，在大多數(shù)數(shù)據(jù)倉庫解決方案中都使用 OLAP。
典型的 OLAP 服務常常源自一個或多個專門設計的數(shù)據(jù)市場。OLAP 服務應該被看作數(shù)據(jù)倉庫解決方案的一部分，參見圖 1。圖 1. 數(shù)據(jù)倉庫中的 OLAP 報告
OLAP 維和層次結構
OLAP 服務涉及許多概念。我們會根據(jù)上下文的需要介紹它們。但是，在 DB2 Online Information Center 中也可以找到所有 OLAP 概念(請參閱本文的 參考資料部分)。
OLAP 維(dimension)能夠對描述業(yè)務度量的某一方面的一組相關數(shù)據(jù)屬性進行分類。維根據(jù)區(qū)域、產品或時間等邏輯類別對事實對象中的數(shù)據(jù)進行組織。
OLAP 維引用零個或更多的層次結構(hierarchy)。層次結構描述引用的數(shù)據(jù)屬性的關系和結構，這些數(shù)據(jù)屬性被劃分為幾個級別(比如時間維中的年、月和日)，從而提供一種在維中進行移動的可導航且可計算的方式。OLAP 模型和 OLAP 多維數(shù)據(jù)集
OLAP 模型和 OLAP 多維數(shù)據(jù)集是 DB2 DWE OLAP 服務中的兩個重要概念。多維數(shù)據(jù)集模型代表 OLAP 數(shù)據(jù)市場中的數(shù)據(jù)結構和關系。多維數(shù)據(jù)集模型包含元數(shù)據(jù)對象，這些對象描述基表數(shù)據(jù)中的關系以及相關數(shù)據(jù)位于什么地方。多維數(shù)據(jù)集模型讓信息消費者能夠從一個新的視角理解數(shù)據(jù)。圖 2. OLAP 模型對象
OLAP 多維數(shù)據(jù)集具有一組特定的、類似但卻更多限制性的、衍生自父多維數(shù)據(jù)集模型的元數(shù)據(jù)對象，這些對象包括多維數(shù)據(jù)集維、多維數(shù)據(jù)集層次結構、多維數(shù)據(jù)集層和一個多維數(shù)據(jù)集事實對象。對于每個多維數(shù)據(jù)集維，一個多維數(shù)據(jù)集只能定義一個多維數(shù)據(jù)集層次結構;但是在多維數(shù)據(jù)集模型中，一個維可以有多個層次結構。
可以使用多維數(shù)據(jù)集對多維數(shù)據(jù)集模型進行優(yōu)化，使它更適應最活躍、最重要的多維數(shù)據(jù)集模型區(qū)域?？梢灾付▋?yōu)化切片，切片定義多維數(shù)據(jù)集中最常被查詢的特定部分。在為多維數(shù)據(jù)集模型創(chuàng)建了優(yōu)化(比如 MQT)之后，從這個模型派生的所有多維數(shù)據(jù)集都會因此受益。DB2 Data Warehouse 和 OLAP 服務
IBM DB2 Data Warehouse Edition(DWE)V9.1 是一個完全集成的強大且靈活的數(shù)據(jù)倉庫平臺，提供了元數(shù)據(jù)和運行時基礎設施的深度集成。DWE 集成了數(shù)據(jù)倉庫的核心組件，以及用于實時數(shù)據(jù)探索和決策的改進了性能和易用性的商業(yè)智能(BI)特性，從而幫助用戶實現(xiàn)隨需利用信息。
可以使用 DWE 建立完整的數(shù)據(jù)倉庫解決方案，其中包括可高度伸縮的關系數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)訪問功能、商業(yè)智能分析和前端分析工具。DWE 集成了用于倉庫管理、數(shù)據(jù)挖掘、OLAP 和內聯(lián)分析和報告的核心組件。
DB2 Data Warehouse Enterprise Edition 中提供了以下產品：
DWE Design Studio，它包含 IBM Rational Data Architect 的子集
DWE SQL Warehousing Tool
DWE Administration Console
DB2 Universal Database? Enterprise Server Edition, Version 8.2，它包含 DB2 Data Partitioning Feature
DWE Cube Views?, Version 8.2.3
DB2 Query Patroller, Version 8.2.3
DWE Intelligent Miner?
DB2 Alphablox, Version 8.4
WebSphere Application Server Version 6.0.2
DWE 組件分成三個邏輯組。通常將這三個組件組安裝在三臺不同的計算機上，但是也可以安裝在兩臺計算機上。例如，可以將 Data Warehousing Server 組件和 Application Server 組件安裝在同一臺計算機上，也可以將它們安裝在兩臺計算機上。下圖中顯示了這些組。圖 3. DWE 運行時體系結構
在 DB2 Data Warehouse Edition 9.1 的當前版本中的 9 個軟件組件中，有 8 個都以某種方式提供了 OLAP 服務。DB2 Cube Views、SQL Warehousing Tool(SQW)和一個 IBM Rational Data Architect 子集已經集成到了 DWE Design Studio 中，這使 Design Studio 組件成為商業(yè)智能開發(fā)人員理想的工作平臺。DB2 DWE Design Studio
DWE Design Studio 內置在 Eclipse 工作臺中，Eclipse 工作臺是一個很容易定制的強大的開發(fā)環(huán)境?？梢越Y合使用 DB2 Alphablox 和 Design Studio 來開發(fā)端到端 OLAP 解決方案。
我們來看看開發(fā) DB2 DWE OLAP 解決方案的基本過程以及在這個過程中如何使用 Design Studio：
收集并分析業(yè)務需求。
在開發(fā)所有 OLAP 解決方案時，首先應該收集并分析顧客的業(yè)務需求。在分析業(yè)務需求時使用的最重要的方法之一是數(shù)據(jù)建模。DWE Design Studio 為數(shù)據(jù)建模提供了豐富的邏輯和物理數(shù)據(jù)建模功能。
設計和實現(xiàn) OLAP 數(shù)據(jù)市場。
除了使用邏輯和物理數(shù)據(jù)建模功能創(chuàng)建 OLAP 數(shù)據(jù)庫之外，還可以通過反向工程功能從現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫中提取出元數(shù)據(jù)，然后通過前向工程功能生成物理數(shù)據(jù)庫，從而研究、修改和重用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫模型。
設計數(shù)據(jù)流過程來填充 OLAP 數(shù)據(jù)市場。
Design Studio SQL operators 的庫提供了數(shù)據(jù)流和控制流設計，可以控制將數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)源移動到 OLAP 數(shù)據(jù)市場中的表所需的數(shù)據(jù)操作。
設計 OLAP 多維數(shù)據(jù)集模型和多維數(shù)據(jù)集。
Design Studio 不但可以用來設計、管理和部署 OLAP 模型和多維數(shù)據(jù)集，還可以用來與其他商業(yè)智能工具交換 OLAP 元數(shù)據(jù)。多維數(shù)據(jù)集模型在 DB2 中定義之后，就可以供 Alphablox 和其他 ISV 商業(yè)智能工具使用。共享的元數(shù)據(jù)包括聚合公式和計算，所以跨業(yè)務生成的分析結果具有更強的一致性。
優(yōu)化 OLAP 模型和多維數(shù)據(jù)集。
在 DWE Design Studio 中，可以為 OLAP 模型和多維數(shù)據(jù)集設計和部署物化查詢表(MQT)。DB2 優(yōu)化器會利用這些預連接(pre-joined)和預聚合(pre-aggregated)的 MQT，重寫輸入的查詢并將適當?shù)?OLAP 查詢轉到適當?shù)?MQT，從而顯著加快查詢的執(zhí)行。
設計和生成 OLAP 報告。
OLAP 多維數(shù)據(jù)集可以從 Design Studio 導出到 Alphablox，從而根據(jù)業(yè)務需求生成 OLAP 報告。可以在 DB2 Alphablox 中修改 OLAP 多維數(shù)據(jù)集并將它導入 Design Studio 進行元數(shù)據(jù)管理。圖 4. DWE Design Studio 在 OLAP 服務開發(fā)中的作用
這是一個反復進行的過程，理解這一點非常重要。來自解決方案提供商和顧客的領域專家應該積極地參與 OLAP 設計和測試階段，這樣才能提交讓顧客滿意的 OLAP 解決方案。通過本文的閱讀，希望大家都能對DB2數(shù)據(jù)倉庫OLAP服務有了大體的了解，對大家以后的工作能起到一定的作用。
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