4.3.5. Olap-технологииMicrosoft

Microsoft Analysis Services – OLAP-сервер, входящий в комплект поставки MS SQL Server 2000 Enterprise Edition.

Основным компонентом аналитических служб является сервис Analysis Server. Он предназначен для создания OLAP-кубов на основе реляционных хранилищ данных и предоставления к ним доступа из клиентских приложений.

OLAP-службы сохраняют агрегатные данные только для простейших агрегатных функций. В случае необходимости можно создавать т. наз. вычисляемые члены (calculated members) для получения других типов агрегатных значений (дисперсий и т.п.). При этом помимо применения встроенных средств создания агрегатных данных, Analysis Services позволяет использовать для вычисления агрегатных данных функции VBA или Excel, а также создавать собственные.

В одной БД можно создавать несколько кубов, причем измерения можно определять как разделяемые (shared dimensions), общие для нескольких кубов, и частные (private dimensions), принадлежащие только одному кубу.

OLAP-службы Microsoft позволяют создавать т.наз. виртуальные кубы (virtual cubes) – аналоги представлений (views) реляционных БД. Виртуальные кубы позволяют представить в виде единого куба данные из нескольких кубов, имеющих хотя бы одно общее измерение.

OLAP-службы не содержат средств пополнения реляционного ХД из оперативных БД. Для этого в состав MS SQL Server входят службы преобразования данных (Data Transformation Services, DTS). DTS могут использоваться не только с MS SQL Server, но и с любыми другими источниками данных, доступными через OLE DB.

По умолчанию репозитарий OLAP-служб представляет собой базу данных Access msmdrep.mdb, расположенную в каталоге Microsoft Analysis Services\Bin. При необходимости репозитарий можно перенести в БД MS SQL Server. Сохранение репозитария в других СУБД не поддерживается. Само реляционное ХД может быть реализовано в любой СУБД, доступной с помощью универсальных механизмов OLE DB и ODBC.

Создание приложений для чтения и записи в репозитарий с помощью средств, отличных от библиотек SQL DSO, не рекомендуется, т.к. структура репозитария не документирована и может быть изменена в следующих версиях OLAP-служб.

DSO (Decision Support Objects) – набор библиотек, содержащих COM-объекты, позволяющие создавать и модифицировать многомерные БД и содержащиеся в них объекты (кубы, измерения и т.п.). В состав OLAP-служб входит административное приложение Analysis Manager, использующее SQL DSO.

SQL DSO можно использовать при разработке собственных приложений, в которых осуществляется создание или модификация многомерных БД, в том числе для реализации действий, не предусмотренных в клиентских утилитах, входящих в состав OLAP-служб.

Рисунок 9. Использование SQLDSO

SQL DSO не обладают универсальностью, необходимой для обращения к OLAP-серверам, отличным от OLAP-служб Microsoft.

Клиентские приложения обязательно используют библиотеки PivotTable Service, автоматически устанавливаемые с OLAP-службами (и с клиентской, и с серверной частью), а также с Microsoft Office 2000. В состав MS SQL Server 2000 входит также инсталляционное приложение для установки PivotTable Service на компьютер, на котором не установлены ни OLAP-службы, ни MS Office.

PivotTable Service можно использовать для просмотра серверных OLAP-кубов, создания, модификации и просмотра локальных клиентских OLAP-кубов. Реализовано кэширование в клиентском приложении данных, полученных как с OLAP-сервера, так и из реляционных источников данных.

Для взаимодействия с PivotTable Service клиентское приложение может использовать OLE DB for OLAP – расширение универсального механизма доступа к данным OLE DB, а также ADO MD – библиотеки, представляющие собой надстройку над OLE DB for OLAP и являющиеся COM-серверами для доступа к многомерным данным.

Спецификация OLE DB for OLAP является открытой. Можно создавать другие OLAP-серверы, поддерживающие ее, разрабатывать OLE DB-провайдеры к уже имеющимся OLAP-средствам, создавать клиентские приложения, обращающиеся к любым таким источникам данных с помощью PivotTable Service, OLE DB for OLAP, ADO MD.

Для администрирования баз данных OLAP предназначена утилита Analysis Manager, входящая в состав аналитических служб. С помощью MS Excel можно обращаться к серверным OLAP-кубам, получая их двумерные и трехмерные сечения на листах рабочих книг в виде сводных таблиц, а также создавать локальные OLAP-кубы в виде файлов на основе реляционных данных, доступных с помощью OLE DB. В состав Microsoft Office Web Components входит элемент управления ActiveX PivotTable List, позволяющий реализовать сходную функциональность как в обычном Windows-приложении, так и на HTML-странице.

Рисунок 10. Приложение, использующее PivotTableServiceиOLEDBforOLAP

4.3.5.1. Создание и заполнение ХД с помощью DataTransformationServices

DTS – это набор служб MS SQL Server, предназначенных для организации экспорта, импорта, преобразования данных и переноса их между любыми источниками, доступными через OLE DB. С их помощью можно копировать данные и структуры данных из одной БД в другую, создавать средства для переноса данных, встроенные в приложения, пополнять ХД из разнообразных источников (в общем случае не обязательно БД MS SQL Server).

Для заполнения ХД требуется создать и выполнить пакет DTS (DTS Package), содержащий описание последовательности всех действий, которые следует выполнить при переносе данных (включая преобразование типов данных, выполнение SQL-запросов и т.д.). DTS-пакет можно выполнить при помощи SQL Server Enterprise Manager, сохранить его в службах метаданных (Meta Data Services). Также возможно программное выполнение DTS-пакетов при помощи объектов SQL DSO – для этого можно автоматически сгенерировать код на языке Visual Basic. В MS SQL Server 2000 также поддерживается возможность сохранения DTS-пакетов в формате XML.

Для создания DTS-пакетов предназначен редактор – DTS package editor. Этапы создания пакета (подразумевается, что и исходные БД, и реляционное ХД созданы как БД MS SQL Server):

1. Описание источников данных OLE DB с указанием параметров доступа к ним.

2. Описание потоков задач (в графическом виде) и последовательности их выполнения.

3. Описание преобразования данных (настройка потоков). Выполняется путем ввода SQL-запросов. Можно проверить корректность соответствий между полями исходных наборов данных и таблиц реляционного ХД.

Выполнять DTS-пакеты можно по расписанию, которое создается в Enterprise Manager. Для выполнения расписания используется служба SQL Server Agent.

4.3.5.2. Создание многомерных БД

Этапы создания многомерной БД при помощи утилиты Analysis Manager:

1. Регистрация в Analysis Manager OLAP-сервера и установление соединения с ним.

2. Создание многомерной БД.

3. Описание источников данных. Указывается провайдер OLE DB и БД.

4. Создание коллективных измерений

5. Создание кубов с частными измерениями.

Основные настройки создания измерений:

1. Создание стандартных (не имеющих отношения ко времени) и временных измерений.

2. Выбор уровней иерархии измерений.

3. Настройка изменяющихся измерений (changingdimensions). В изменяющихся измерениях можно перемещать члены измерений между уровнями.

Основные разновидности измерений:

1. «Дата-время».

2. «Регулярные». Из справочных таблиц можно выбирать поля, соответствующие различным уровням консолидации, и поля, являющиеся свойствами уровней.

3. Измерения с несбалансированной иерархией. Несбалансированные иерархии базируются обычно на сокрытии членов, содержащих избыточные сведения. Пример: свойство Регион для некоторых данных принимает значение Государство и скрывается.

4. Измерения типа «родитель-потомок». Основываются на таблицах, где первичный ключ используется также в качестве внешнего. При настройках указываются поле – ключ элемента, поле – ключ родителя и поле – имя элемента. Можно также разрешить хранение данных для «нелистовых» (nonleaf) элементов (родителей).

Этапы создания куба:

1. Выбор фактологической таблицы.

2. Выбор полей, на основе которых вычисляются меры куба (ресурсы).

3. Выбор коллективных измерений и создание частных измерений.

4. Создание вычисляемых выражений (не хранимых).

5. Настройка технологических характеристик куба (модель – ROLAP, MOLAP, HOLAP; объем хранимых агрегированных данных; баланс между производительностью и объемом хранимых данных).

Для доступа к OLAP-данным из приложений конечного пользователя используются:

PivotTable Service – сервис, входящий в состав Analysis Services и MS Office

PivotTable Reports – средство, входящее в MS Excel

PivotTable List – ActiveX компонент

MS Excel содержит мастер, позволяющий настраивать подключение к БД, выбирать отображаемые измерения и меры, выбирать стиль изображения двумерной таблицы. Возможно построение диаграмм. Возможно создание отчуждаемых локальных кубов. Объект MS Excel PivotCache поддерживает выполнение инструкций по созданию кубов на SQL-подобном языке. Выполнение всех этих действий возможно средствами и методами OLE-автоматизации.

Полученную в MS Excel сводную таблицу можно сохранить в виде компонента PivotTable List в составе HTML-страницы.

Для обращения к многомерным данным может использоваться SQL-подобный язык MDX (Multidimensional Expressions), поддерживаемый OLE DB-провайдерами.

Обобщенный синтаксис выражений MDX:

SELECT [<axis_specification>

[, <axis_specification> …]]

FROM [<cube_specification>]

[WHERE

[<slicer_specification>]]