Системы оперативной аналитической обработки данных - olap (On-Line Analytical Process)

Наиболее распространенной среди вышеназванных является онлайновая обработка данных OLAP (On-Line Analytical Processing), ориентированная главным образом на нерегламентированные интерактивные запросы. OLAP имеет дело, как правило, с историческими данными и часто используется в хранилищах данных. Термин OLAP был введен в 1993 году Э. Коддом, сформулировавшим основные требования к функциональности программных продуктов, реализующих эти технологии.

OLAP-системы построены на двух базовых принципах³⁹:

• все данные, необходимые для принятия решений, предварительно агрегированы на всех соответствующих уровнях и организованы так, чтобы обеспечить максимально быстрый доступ к ним;

• язык манипулирования данными основан на использовании бизнес-понятий.

В основе OLAP лежит понятие гиперкуба, или многомерного куба данных, в ячейках которого хранятся анализируемые (числовые) данные, например объёмы продаж. Измерения представляют собой совокупности значений других данных, скажем названий товаров и названий месяцев года. В простейшем случае двумерного куба (квадрата) мы получаем таблицу, показывающую значения уровней продаж по товарам и месяцам. Дальнейшее усложнение модели данных может идти по нескольким направлениям:

• увеличение числа измерений -– данные о продажах не только по месяцам и товарам, но и, например, по регионам. В этом случае куб становится трехмерным;

• усложнение содержимого ячейки – например, нас может интересовать не только уровень продаж, но и, скажем, чистая прибыль или остаток на складе. В этом случае в ячейке будет несколько значений;

• введение иерархии в пределах одного измерения - общее понятие ВРЕМЯ естественным образом связано с иерархией значений: год состоит из кварталов, квартал из месяцев и т. д.

В OLAP-системах поддерживаются следующие базовые операции:

• поворот;

• проекция. При проекции значения в ячейках, лежащих на оси проекции, суммируются по некоторому предопределённому закону;

• раскрытие (drill-down). Одно из значений измерения заменяется совокупностью значений из следующего уровня иерархии измерения; соответственно заменяются значения в ячейках гиперкуба;

• свертка (roll-up/drill-up). Операция, обратная раскрытию;

• сечение (slice-and-dice).

В зависимости от ответа на вопрос, существует ли гиперкуб как отдельная физическая структура или лишь как виртуальная модель данных, различают системы MOLAP (Multidimensional OLAP) и ROLAP (Relational OLAP). В первых гиперкуб реализуется как отдельная база данных специальной нереляционной структуры, обеспечивающая максимально эффективный по скорости доступ к данным, но требующая дополнительного ресурса памяти. MOLAP-системы весьма чувствительны к объемам хранимых данных. Поэтому данные из хранилища сначала помещаются в специальную многомерную базу (Multidimensional Data Base, MDB), а затем эффективно обрабатываются OLAP-сервером.

Для систем ROLAP гиперкуб - это лишь пользовательский интерфейс, который эмулируется на обычной реляционной СУБД. В этой структуре можно хранить очень большие объёмы данных, однако её недостаток заключается в низкой и неодинаковой эффективности OLAP - операций. Опыт эксплуатации ROLAP-продуктов показал, что они больше подходят на роль интеллектуальных генераторов отчётов, чем действительно оперативных средств анализа. Они применяются в таких областях, как розничная торговля, телекоммуникации, финансы, где количество данных велико, а высокой эффективности запросов не требуется.