OLAP mit dem SQL-Server - Eine Einführung in Theorie und Praxis

Online Analytical Processing (OLAP) gilt als Schlüsseltechnologie im Bereich Business Intelligence. Mit dem Begriff OLAP bezeichnet man Technologien, Methoden und Werkzeuge, die Auswertungen multidimensional aufbereiteter Informationen unterstützen.

Das Buch vermittelt einen systematischen Überblick über das OLAP-Konzept und liefert die erforderlichen Grundlagen für die Entwicklung eigener OLAP-Applikationen. An einem durchgängigen, anschaulichen Beispiel kann die Funktionsweise von OLAP nachvollzogen werden. Darauf aufbauend wird der Microsoft SQL-Server behandelt und beschrieben, wie mit seiner Hilfe eine OLAP-Applikation realisiert werden kann.

Die ausführliche Darstellung der einzelnen Entwurfsschritte einer größeren OLAP-Anwendung aus der Praxis rundet das Buch ab. Dabei wird vermittelt, welche Fragestellungen sich mit einer OLAP-Anwendung beantworten lassen, wo typische Stolpersteine bei der Entwicklung liegen und wie diese zu vermeiden sind.

Das Szenario aus dem Buch steht unter www.dpunkt.de/buch/olap.html zum Herunterladen bereit, so dass der Leser die Möglichkeit bekommt, die Entwicklung der OLAP-Applikation an seinem eigenen PC nachzuvollziehen.

Zielgruppe sind Systementwickler und Projektleiter im Data-Warehouse-Umfeld, Datenbank-Administratoren und Studenten der Informatik und Wirtschaftsinformatik.

Die Autoren

Hartmut Messerschmidt und Kai Schweinsberg, beide Jahrgang 1975, studierten an der Universität Kassel Mathematik und Informatik. Während ihres Studiums konnten sie im Rahmen von Praktika und Firmenaufenthalten Erfahrungen in den Bereichen Datenbanken und OLAP sammeln. Zur Zeit arbeiten beide als wissenschaftliche Mitarbeiter an der Universität Kassel im Fachbereich Mathematik/Informatik. Hartmut Messerschmidt promoviert bei Prof. Dr. Friedrich Otto in der Forschungsgruppe Theoretische Informatik, Kai Schweinsberg bei Prof. Dr. Lutz Wegner in der Forschungsgruppe Praktische Informatik.  


Leseprobe:

8 Die Würfel im Projekt TISAT (S. 214-215)

In den beiden vorangegangenen Kapiteln wurden die Quelltabellen und der ETLProzess der Fallstudie TISAT vorgestellt. In diesem Kapitel geht es nun um die Erstellung der OLAP-Würfel. Nachdem im ersten Teil dieses Buches die Theorie erläutert und anhand des Kiosk-Beispiels veranschaulicht wurde, sollen die dort vorgestellten Techniken hier angewendet werden. Daran anschließend wird in Abschnitt 8.6 exemplarisch ein Bericht aus den erstellten Würfeln generiert und mittels »Data Surfing« verändert.

Wie schon in Kapitel 6 beschrieben, wird in der OLAP-Applikation TISAT auf mehrere relationale Tabellen eines SQL-Servers zugegriffen, die zuvor in einem ETL-Prozess (siehe Kapitel 7) aus einer Oracle-Datenbank extrahiert wurden. Es wird in der Regel der derzeitige Stand der Würfel beschrieben, an einigen Stellen wird zusätzlich deren Entstehung angegeben, sofern diese von Interesse ist. Am Anfang bestand das Projekt TISAT aus nur einem Würfel mit dem Namen »Probleme«, der auf der Tabelle »PROBLEMS« als Faktentabelle beruhte. Diese ist, wie in Abschnitt 6.3 erklärt, die Haupttabelle des TSD-Datenbankschemas. Nach und nach wurde der Würfel »Probleme« erweitert und verwendet mittlerweile noch andere Tabellen, die er als Dimensionstabellen nutzt.

Mit diesem Würfel bekommt man alle benötigten Zahlen aus der Tabelle »PROBLEMS «; er beschreibt den aktuellen Zustand der Problembearbeitung. Zur Betrachtung der Historie wurden weitere Würfel entwickelt. Sie bezogen sich auf die Tabelle »PROBLEM_HISTORY« oder auf eine aus ihr erzeugte Tabelle als Faktentabelle. Um die Abfragezeit möglichst gering zu halten, wurde für jede Fragestellung ein eigener Würfel erzeugt. Bei einer kompletten Überarbeitung des Projekts TISAT wurden diese Würfel allerdings durch die beiden neuen Würfel »Problemhistorie« und »Bereiche« ersetzt. Auch sie haben die oben erwähnte »PROBLEM_HISTORY« bzw. die mittels Stored Procedure daraus generierte Bereichstabelle als Faktentabelle. Das heutige Design besteht aus den drei Würfeln:

- Probleme
- Bereiche
- Problemhistorie

Diese werden in den folgenden Abschnitten beschrieben. Zu Beginn wird näher auf die Besonderheiten der Datumsdimensionen eingegangen (siehe Abschnitt 8.1), dann folgen die gemeinsamen Dimensionen (siehe Abschnitt 8.2) und danach werden die drei Würfel mit allen ihren privaten Dimensionen und Kennzahlen vorgestellt. Im Projekt TISAT existieren fast identische Kopien der kompletten OLAPDatenbank für die verschiedenen Standorte, an denen TISAT eingesetzt wird. Der First Level Support ist über ganz Deutschland verteilt und jeder Standort bekommt nur die für ihn relevanten Daten zur Verfügung gestellt. Im Gegensatz dazu ist der Second Level Support zentral an einem Ort für ganz Deutschland zuständig, er unterliegt bei den Quelldaten keinerlei Einschränkungen. Alle OLAP-Datenbanken werden täglich aktualisiert, und da es sich um eine rein lesende Anwendung handelt, können keine Inkonsistenzen zwischen den verschiedenen Datenbanken entstehen. Für einige Standorte gibt es Besonderheiten, zum Beispiel zusätzliche Dimensionen oder Kennzahlen, die hier nicht behandelt werden. Vorgestellt werden die Würfel ohne Quelldateneinschränkung sowie die allgemein gültigen Dimensionen und Kennzahlen.

Mit den seit der Version 2000 verfügbaren Methoden des SQL-Servers ist es möglich, auf diese doppelten Würfel zu verzichten und den verschiedenen Benutzerrollen unterschiedliche Teile, sowohl der Daten als auch der Strukturen, zugänglich zu machen. Dies ist zurzeit aber nicht geplant, da damit für die einzelnen Gruppen ein großer Teil ihrer Selbstverwaltung der Sicherheits- und Zugriffssteuerung verloren gehen würde.

8.1 Datumsdimensionen

Nachdem in Kapitel 4 die Datumsdimensionen zwar hervorgehoben, aber wenig über ihre Erstellung gesagt wurde, soll hier die Vorgehensweise im Projekt TISAT erklärt werden. Da dort Wochenberichte benötigt werden, sind die Datumsdimensionen in den Würfeln mit den Ebenen »Jahr«, »Woche« und »Tag« ausgestattet. Während sowohl das Jahr als auch der Tag aus einem gegebenen Datum sehr einfach zu ermitteln sind, wird es bei der Wochenberechnung etwas schwieriger. Der OLAP-Server des SQL-Servers bietet hier keine akzeptable vorgefertigte Lösung an. Für ihn beginnt die erste Kalenderwoche eines Jahres stets am 1. Januar und endet am darauf folgenden Sonntag. Dies entspricht nicht der in Deutschland üblichen ISO-Wochenzählung, nach der die erste Kalenderwoche diejenige ist, von der vier Tage im neuen Jahr liegen.

Kapitel:
0. Vorwort und Inhaltsverzeichnis
1. 1 Theoretische Grundlagen (46 Seiten)
2. 2 Der ETL-Prozess (20 Seiten)
3. 3 Der OLAP-Server (32 Seiten)
4. 4 Würfelerstellung (42 Seiten)
5. 5 MDX und »XML for Analysis« (18 Seiten)
6. 6 Tivoli Service Desk und das Projekt TISAT (18 Seiten)
7. 7 Der ETL-Prozess im Projekt TISAT (24 Seiten)
8. 8 Die Würfel im Projekt TISAT (40 Seiten)
9. A Anhang zu Teil I (8 Seiten)
10. B Anhang zu Teil II (32 Seiten)
11. Abkürzungs-, Abbildungs- und Tabellenverzeichnis