Реляционные хранилища данных Понятие, схемы построения, достоинства и недостатки кратко

Привет, Вы узнаете о том , что такое реляционные хранилища данных, Разберем основные их виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое реляционные хранилища данных, рхд, схемы построения рхд , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Базы данных, знаний и хранилища данных. Big data, СУБД и SQL и noSQL.

В начале 1970-х гг. англо-американский ученый Э. Кодд разработал реляционную модель организации хранимых данных, которая положила начало новому этапу эволюции СУБД. Благодаря простоте и гибкости реляционная модель стала доминирующей, а реляционные СУБД стали промышленным стандартом де-факто.

Реляционная база данных (relational database) — совокупность отношений, содержащих всю информацию, которая должна храниться в базе. Физически это выражается в том, что информация хранится в виде двумерных таблиц, связанных с помощью ключевых полей.

Применение реляционной модели при создании ХД в ряде случаев позволяет получить преимущества над многомерной технологией, особенно в части эффективности работы с большими массивами данных и использования памяти компьютера. На основе реляционных хранилищ данных ( рхд ) строятся ROLAP-системы, и эта идея тоже принадлежит Кодду.

В основе технологии РХД лежит принцип, в соответствии с которым измерения хранятся в плоских таблицах так же, как и в обычных реляционных СУБД, а факты (агрегируемые данные) — в отдельных специальных таблицах этой же базы данных. При этом таблица фактов является основой для связанных с ней таблиц измерений. Она содержит количественные характеристики объектов и событий, совокупность которых предполагается в дальнейшем анализировать.

схемы построения рхд

На логическом уровне различают две схемы построения РХД — «звезда» и «снежинка».

При использовании схемы «звезда» центральной является таблица фактов, с которой связаны все таблицы измерений. Таким образом, информация о каждом измерении располагается в отдельной таблице, что упрощает их просмотр, а саму схему делает логически прозрачной и понятной пользователю (рис. 8).

Рис. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . 8. Схема построения РХД «звезда»

Однако размещение всей информации об измерении в одной таблице оказывается не всегда оправданным. Например, если продаваемые товары объединены в группы (имеет место иерархия), то придется тем или иным способом показать, к какой группе относится каждый товар, что приведет к многократному повторению названий групп. Это не только вызовет рост избыточности, но и повысит вероятность возникновения противоречий (если, например, один и тот же товар ошибочно отнесут к разным группам).

Для более эффективной работы с иерархическими измерениями была разработана модификация схемы «звезда», которая получила название «снежинка». Главной особенностью схемы «снежинка» является то, что информация об одном измерении может храниться в нескольких связанных таблицах. То есть если хотя бы одна из таблиц измерений имеет одну или несколько связанных с ней других таблиц измерений, в этом случае будет применяться схема «снежинка» (рис. 9).

Рис. 9. Схема построения РХД «снежинка»

Основное функциональное отличие схемы «снежинка» от схемы «звезда» — это возможность работы с иерархическими уровнями, определяющими степень детализации данных. В приведенном примере схема «снежинка» позволяет работать с данными на уровне максимальной детализации, например с каждым товаром отдельно, или использовать обобщенное представление по группам товаров с соответствующей агрегацией фактов.

Выбор схемы для построения РХД зависит от используемых механизмов сбора и обработки данных. Каждая из схем имеет свои преимущества и недостатки, которые, однако, могут проявляться в большей или меньшей степени в зависимости от особенностей функционирования ХД в целом. К преимуществам схемы «звезда» можно отнести:

• простоту и логическую прозрачность модели;
• более простую процедуру пополнения измерений, поскольку приходится работать только с одной таблицей.

  Недостатками схемы «звезда» являются:

• медленная обработка измерений, поскольку одни и те же значения измерений могут встречаться несколько раз в одной и той же таблице;
• высокая вероятность возникновения несоответствий в данных (в частности, противоречий), например, из-за ошибок ввода.

Преимуществами схемы «снежинка» являются следующие:

• она ближе к представлению данных в многомерной модели;
• процедура загрузки из РХД в многомерные структуры более эффективна и проста, поскольку загрузка производится из отдельных таблиц;
• намного ниже вероятность появления ошибок, несоответствия данных;
• большая, по сравнению со схемой «звезда», компактность представления данных, поскольку все значения измерений упоминаются только один раз. Недостатки схемы «снежинка»:
• достаточно сложная для реализации и понимания структура данных;
• усложненная процедура добавления значений измерений.

Кроме того, существует ряд технических особенностей, которые могут определить предпочтения разработчиков РХД при выборе схемы его построения.

Преимущества и недостатки РХД

Основные преимущества РХД следующие:

• практически неограниченный объем хранимых данных;
• поскольку реляционные СУБД лежат в основе построения многих систем оперативной обработки (OLTP), которые обычно являются главными источниками данных для ХД, использование реляционной модели позволяет упростить процедуру загрузки и интеграции данных в хранилище;
• при добавлении новых измерений данных нет необходимости выполнять сложную физическую реорганизацию хранилища, в отличие, например, от многомерных ХД;
• обеспечиваются высокий уровень защиты данных и широкие возможности разграничения прав доступа.

Главный недостаток реляционных хранилищ данных заключается в том, что при использовании высокого уровня обобщения данных и иерархичности измерений в таких хранилищах начинают «размножаться» таблицы агрегатов. В результате скорость выполнения запросов реляционным хранилищем замедляется.

В то же время в многомерных хранилищах, где данные хранятся в виде многомерных кубов, эта проблема практически не возникает и в большинстве случаев удается достичь более высокой скорости выполнения запросов.

Таким образом, выбор реляционной модели при построении ХД целесообразен в следующих случаях.

• Значителен объем хранимых данных (многомерные ХД становятся неэффективными).
• Иерархия измерений несложная (другими словами, немного агрегированных данных).
• Требуется частое изменение размерности данных. При использовании реляционной модели можно ограничиться добавлением новых таблиц, а для многомерной модели придется выполнять сложную перестройку физической структуры хранилища.

Вау!! 😲 Ты еще не читал? Это зря!

• Реляционная база данных (relational database)
• Храницище данных
• СУБД

Исследование, описанное в статье про реляционные хранилища данных, подчеркивает ее значимость в современном мире. Надеюсь, что теперь ты понял что такое реляционные хранилища данных, рхд, схемы построения рхд и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Базы данных, знаний и хранилища данных. Big data, СУБД и SQL и noSQL