Co to jest hurtowania danych?
Hurtownia danych (data warehouse) to cyfrowy system przechowywania danych, który łączy i harmonizuje duże ilości danych z wielu różnych źródeł.
default
{}
default
{}
primary
default
{}
secondary
Przegląd hurtowni danych
Hurtownia danych (DW) to scentralizowane repozytorium, które gromadzi, integruje i przechowuje duże ilości bieżących i historycznych danych z wielu źródeł. Wspiera Business Intelligence (BI), raportowanie i zaawansowane analizy, zapewniając jedno, spójne źródło informacji. Dzięki konsolidacji i standaryzacji danych organizacje mogą generować rzetelne analizy, spełniać wymogi regulacyjne i podejmować świadome decyzje oparte na danych.
Dane zazwyczaj przepływają do hurtowni danych z systemów operacyjnych (takich jak ERP i CRM), wewnętrznych baz danych i źródeł zewnętrznych, takich jak platformy partnerów, urządzenia IoT, kanały pogodowe i media społecznościowe. Wraz z dojrzewaniem chmury obliczeniowej pamięć masowa danych przeniosła się z tradycyjnych środowisk lokalnych na elastyczne architektury chmury wielochmurowej i hybrydowej.
Nowoczesne hurtownie danych są tworzone z myślą o zarządzaniu zarówno ustrukturyzowanymi, jak i nieustrukturyzowanymi danymi, takimi jak filmy wideo, obrazy i strumienie czujników. Wiele z nich wykorzystuje zintegrowane analizy i przetwarzanie in-memory, aby umożliwić szybsze zapytania, dostęp do danych w czasie rzeczywistym oraz bardziej efektywne raportowanie i workflow BI. Bez hurtowni danych organizacje mają trudności z połączeniem heterogenicznych źródeł danych, odpowiednim przygotowaniem danych na potrzeby analiz i utrzymaniem widoczności w różnych zbiorach danych.
Rysunek 1: Przegląd hurtowni danych
Korzyści ze stosowania hurtowni danych
Dobrze zaprojektowana hurtownia danych jest podstawą sukcesu w zakresie Business Intelligence, raportowania i analiz. Konsolidacja danych w jedno źródło informacji przyspiesza wgląd w dane w celu zapewnienia lepszego i bardziej pewnego podejmowania decyzji w całej firmie. Najważniejsze korzyści to:
- Lepsza analityka biznesowa: hurtownia danych łączy dane z wielu systemów w jeden spójny wgląd w działalność, umożliwiając liderom łatwiejszą analizę trendów i podejmowanie trafniejszych decyzji opartych na danych.
- Szybsze zapytania i analizy: ponieważ hurtownie danych są zoptymalizowane pod kątem analiz, a nie transakcji, użytkownicy mogą uruchamiać złożone zapytania na dużych zbiorach danych znacznie szybciej, co przyspiesza cykle raportowania i zmniejsza zależność od działu IT.
- Poprawiona jakość i spójność danych: dane są czyszczone, weryfikowane i standaryzowane przed wejściem do magazynu, co zapewnia, że analizy są oparte na wysokiej jakości, wiarygodnych informacjach. Lepsza jakość danych prowadzi bezpośrednio do lepszych decyzji.
- Głębszy wgląd w dane historyczne: hurtownia danych zachowuje bogate dane historyczne, ułatwiając identyfikowanie długoterminowych wzorców, ocenę wydajności i tworzenie dokładniejszych prognoz, które wzmacniają planowanie strategiczne.
Rys. 2: Zrzut ekranu hurtowni danych przedstawiający pochodzenie danych
Jakie rodzaje danych może przechowywać hurtownia danych?
Gdy hurtownie danych pojawiły się po raz pierwszy pod koniec lat 80., zostały one zbudowane w celu przechowywania ustrukturyzowanych danych – dobrze zorganizowanych informacji, takich jak szczegóły klientów, listy produktów i rekordy transakcji. W miarę rozszerzania się potrzeb biznesowych firmy chciały również pracować z nieustrukturyzowanymi danymi, takimi jak dokumenty, obrazy, filmy, e-maile, posty w mediach społecznościowych i dane wyjściowe z czujników z maszyn i urządzeń IoT.
Nowoczesne hurtownie danych mogą obsługiwać zarówno dane ustrukturyzowane, jak i nieustrukturyzowane, łącząc je, aby zapewnić firmom bardziej kompletny, zintegrowany widok zapewniający lepszy wgląd w dane.
Kluczowe koncepcje i porównania
W świecie hurtowni danych jest wiele do nauczenia. Oto niektóre z najważniejszych koncepcji. Zapoznaj się z dodatkowymi definicjami i często zadawanymi pytaniami w naszym słowniku.
Hurtownia danych a baza danych
Bazy danych i hurtownie danych przechowują dane, ale pełnią różne role. Baza danych zarządza informacjami w czasie rzeczywistym dla określonego obszaru biznesowego, podczas gdy hurtownia danych łączy aktualne i historyczne dane z całej organizacji w celu wsparcia raportowania i analiz. Mimo że działa na technologii baz danych, hurtownia danych dodaje narzędzia do integracji, modelowania i zarządzania danymi w czasie.
Bazy danych zapewniają ciągłość codziennych operacji dzięki przetwarzaniu transakcji i szybkiej aktualizacji rekordów. Hurtownie danych wspierają analizy, pomagając zespołom w identyfikowaniu trendów, porównywaniu wydajności i podejmowaniu strategicznych decyzji.
Hurtownia danych a jezioro danych
Zarówno hurtownie danych, jak i jeziora danych przechowują duże ilości danych, ale mają różne cele. Hurtownia danych przechowuje ustrukturyzowane, przygotowane dane do raportowania i analiz, podczas gdy jezioro danych przechowuje surowe, nieprzetworzone dane, które mogą zostać wykorzystane później. Często współpracują ze sobą: surowe dane żyją w jeziorze i są przekształcane i przenoszone do magazynu, gdy są potrzebne do analizy.
Użyj jeziora danych do elastycznego, niskokosztowego przechowywania niesformatowanych danych. Korzystaj z hurtowni danych, aby szybko i niezawodnie analizować ustrukturyzowane dane. Większość organizacji korzysta z obu; jezioro rejestruje wszystko, a magazyn zamienia je w wgląd w dane.
Rysunek 3: Porównanie hurtowni danych i jeziora danych
Hurtownia danych a hurtownia danych
Hurtownia danych to podsekcja hurtowni danych podzielona specjalnie dla działu lub branży, takiej jak sprzedaż, marketing lub finanse. Na przykład hurtownia danych sprzedaży może koncentrować się na potencjalnych szansach, działalności lejka sprzedaży i zamkniętych wygranych transakcjach, podczas gdy hurtownia danych finansowych skupia się na budżetach, prognozach i wskaźnikach przychodu.
Niektóre hurtownie danych są tworzone również do niezależnych celów operacyjnych. Podczas gdy hurtownia danych służy jako centralny magazyn danych dla całej firmy, hurtownia danych obsługuje istotne dane wybranej grupie użytkowników. Upraszcza to dostęp do danych, przyspiesza analizę i zapewnia im kontrolę nad własnymi danymi. W hurtowni danych często wdrażanych jest wiele hurtowni danych.
Rysunek 4: Wykres przedstawiający działanie hurtowni danych
Kluczowe komponenty hurtowni danych
Nowoczesna hurtownia danych obejmuje cztery kluczowe elementy: centralną bazę danych, narzędzia do integracji i pozyskiwania danych, metadane i narzędzia dostępu. Łącznie zapewniają szybkie, niezawodne analizy na dużą skalę.
Rysunek 5: Rysunek przedstawiający elementy składowe hurtowni danych
- Centralna baza danych: główny silnik pamięci masowej dla magazynu, tradycyjnie relacyjna baza danych, ale w coraz większym stopniu system in-memory lub system natywny w chmurze zapewniający wyższą wydajność.
- Integracja danych i pozyskiwanie danych: Dane są dostarczane z systemów źródłowych przy użyciu metod wsadowych, takich jak ETL i ELT, wraz z opcjami w czasie rzeczywistym, takimi jak replikacja rejestrowania danych zmian i potok przesyłania strumieniowego. Procesy te obsługują również transformację, kontrole jakości i ulepszanie.
- Metadane: Informacje opisujące dane — ich pochodzenie, strukturę, znaczenie i sposób ich wykorzystania — obejmują zarówno kontekst biznesowy, jak i techniczny.
- Narzędzia dostępu: narzędzia umożliwiające użytkownikom tworzenie zapytań, analizowanie i interakcję z danymi magazynowymi, w tym narzędzia do raportowania, kokpity menedżerskie, platformy analityczne i narzędzia do projektowania aplikacji.
Architektura hurtowni danych
Historycznie hurtownie danych były zorganizowane w warstwy dostosowane do sposobu przenoszenia danych przez system. Typowa hurtownia danych obejmuje trzy warstwy. Nowoczesne platformy upraszczają architekturę, aby wspierać szybszy przepływ danych i analizy.
Rysunek 6: Diagram architektury hurtowni danych
- Warstwa danych: dane są pobierane z systemów źródłowych, a następnie przekształcane i wczytywane do magazynu przy użyciu metody pozyskiwania, takiej jak ETL. Warstwa ta obejmuje podstawową bazę danych, hurtownie danych i jeziora danych wraz z metadanymi i narzędziami integracji, które standaryzują i przygotowują dane.
- Warstwa semantyczna: Ta warstwa organizuje i modeluje dane, dzięki czemu można łatwo wyszukiwać i analizować, oferując wyselekcjonowane widoki i definicje biznesowe, które obsługują szybkie, spójne analizy.
- Warstwa analityczna: warstwa górna zapewnia narzędzia, z którymi użytkownicy wchodzą w interakcje — pulpity, raporty, monitorowanie wskaźników KPI, zaawansowane analizy i przestrzenie testowe do eksploracji danych i tworzenia nowych modeli.
Hurtownie danych były tradycyjnie budowane i zarządzane przez zespoły IT, ale nowoczesne platformy coraz częściej umożliwiają użytkownikom biznesowym bezpośrednią pracę z danymi. Kluczowe funkcje stymulujące tę zmianę obejmują:
- Przyjazna dla biznesu warstwa semantyczna, która wykorzystuje język naturalny, wyjaśnia relacje i umożliwia użytkownikom wzbogacenie danych o nowy kontekst.
- Wirtualne obszary robocze, które wprowadzają modele danych, logikę i współpracę do jednego zarządzanego środowiska.
- Narzędzia oparte na chmurze, które ułatwiają pracownikom łączenie nowych źródeł danych, wykonywanie analiz i tworzenie analiz z zdecydowanie mniejszą zależnością od IT.
Jak działa hurtownia danych?
Hurtownia danych organizuje informacje z całej firmy, dzięki czemu można je łatwo eksplorować, ufać i analizować. Proces ten zwykle składa się z czterech prostych kroków:
- Ekstrakt: Dane są pobierane z systemów źródłowych, takich jak aplikacje, bazy danych i usługi w chmurze. Na tym etapie dane są zbierane w takiej postaci, w jakiej się znajdują.
- Transformacja: dane są czyszczone, standaryzowane i kształtowane, dzięki czemu są spójne i gotowe do użycia. Może to wymagać usunięcia błędów, dostosowania formatów lub zastosowania reguł biznesowych.
- Ładowanie: Przygotowane dane są przechowywane w magazynie w ustrukturyzowanym formacie zoptymalizowanym pod kątem szybkiego raportowania i analiz.
- Analizuj: Po wczytaniu danych zespoły mogą je eksplorować za pomocą pulpitów, raportów i zaawansowanych analiz w celu podejmowania świadomych decyzji.
ETL vs ELT: Jaka jest różnica?
ETL (Ekstrakt → Transformacja → Wczytanie): Dane są przekształcane przed wejściem do magazynu. Podejście to jest wspólne dla tradycyjnych hurtowni danych, które mają ograniczoną moc przetwarzania.
TRiZ (Ekstrakt → Wczytanie → Transformacja): Dane niesformatowane są najpierw wczytywane do magazynu i przekształcane wewnątrz magazynu. Nowoczesne platformy chmurowe sprzyjają tej metodzie, ponieważ mogą skutecznie obsługiwać transformacje na dużą skalę.
Jakie są cztery kluczowe cechy hurtowni danych?
Hurtownia danych opiera się na kilku podstawowych zasadach, które zapewniają, że dostarcza wiarygodnych, spójnych i możliwych do przeanalizowania informacji w całej firmie. Cztery główne cechy to:
- Zorientowane na przedmiot: Zorganizowane wokół podstawowych zagadnień biznesowych, takich jak klienci lub sprzedaż, w celu wsparcia analiz.
- Zintegrowane: dane z różnych systemów, takich jak ERP i CRM, są czyszczone i standaryzowane, dzięki czemu są spójne.
- Wariant czasu: przechowuje dane historyczne w długich okresach, umożliwiając analizę trendu i wydajności.
- Nieulotne: dane są stabilne po załadowaniu, ale nie są aktualizowane ani usuwane – zapewniając wiarygodne źródło prawdy.
Korzyści z hurtowni danych w chmurze
Hurtownie danych w chmurze cieszą się coraz większą popularnością, ponieważ oferują znaczne przewagi nad tradycyjnymi systemami lokalnymi. Oto siedem najważniejszych korzyści płynących z przeniesienia hurtowni danych do chmury:
- Szybkie wdrożenie: zmień pamięć, obliczanie i nowe środowiska, takie jak hurtownie danych lub piaskownice, w ciągu kilku minut, z dowolnego miejsca.
- Niższy całkowity koszt posiadania: Płać tylko za wykorzystywane zasoby. Unikaj kosztów sprzętu, obiektów i konserwacji oraz ograniczaj wydatki, rozdzielając pamięć i obliczenia.
- Elastyczność: natychmiastowe skalowanie w górę lub w dół w celu obsługi zmieniających się obciążeń i dużych wolumenów danych bez konieczności ręcznego wykonywania pracy.
- Bezpieczeństwo i odzyskiwanie po awarii: platformy w chmurze często zapewniają silniejsze kontrole bezpieczeństwa, szyfrowanie i automatyczne kopie zapasowe w celu ochrony przed utratą danych.
- Wydajność w czasie rzeczywistym: silniki in-memory i cloud zapewniają szybką szybkość przetwarzania danych w czasie rzeczywistym.
- Dostęp do nowych technologii: łatwa integracja funkcji, takich jak uczenie maszynowe, zautomatyzowane analizy i zaawansowane analizy.
- Ułatwia użytkownikom biznesowym: zapewnia zespołom ujednolicony widok danych oraz intuicyjne narzędzia do analizowania informacji i łączenia nowych źródeł bez dużego zaangażowania działu IT.
Rys. 7: Hurtownia danych umożliwia kompleksową analizę wydatków
Najlepsze praktyki hurtowni danych
Podczas tworzenia nowej hurtowni danych lub rozszerzania istniejącej, stosowanie sprawdzonych praktyk pomaga osiągnąć cele, oszczędzając jednocześnie czas i koszty. Niektóre praktyki koncentrują się na potrzebach biznesowych, podczas gdy inne podlegają szerszym wytycznym IT. Poniższa lista jest solidnym punktem wyjścia i doprecyzujesz ją podczas pracy z partnerami w zakresie technologii i usług.
Najlepsze praktyki biznesowe
- Zdefiniuj potrzebne informacje. Zacznij od określenia pytań, na które chcesz odpowiedzieć, oraz decyzji, które chcesz wspierać. Z tego poziomu określ, które źródła danych są wymagane. Grupy branżowe, klienci i dostawcy mogą również oferować wskazówki dotyczące przydatnych danych.
- Dokumentowanie stanu bieżących danych. Zarejestruj miejsce, w którym znajdują się dane, w jaki sposób są one uporządkowane, a także ich jakość, aby zidentyfikować luki, niezbędne transformacje i reguły biznesowe, na których będzie polegać magazyn.
- Zbuduj odpowiedni zespół. Uwzględnij sponsorów wykonawczych, menedżerów biznesowych i użytkowników końcowych, którzy będą polegać na analizach. Poznaj standardowe raporty, wskaźniki KPI i metryki, których potrzebują, aby odnieść sukces.
- Ustal priorytety pierwszych projektów. Zacznij od jednego lub dwóch pilotów, którzy oferują wyraźną wartość biznesową i możliwy do zarządzania zakres. Wczesne wygrane pomagają nabrać rozpędu.
- Wybierz silnego partnera technologicznego. Wybierz dostawcę ze sprawdzonym doświadczeniem, wsparciem wdrożeniowym i platformą dostosowaną do potrzeb wdrożeniowych.
- Utwórz realistyczny plan projektu. Współpraca z zespołem w celu opracowania jasnej mapy wdrożenia i harmonogramu. Regularna komunikacja i aktualizacje statusu zapewniają spójność wszystkich osób.
Najlepsze praktyki IT
- Monitoruj wydajność, dostęp i bezpieczeństwo. Magazyn musi być zarówno szybki, jak i chroniony. Śledzenie wykorzystania systemu, zdarzeń związanych z bezpieczeństwem i wzorców dostępu w celu zapewnienia bezpieczeństwa danych, a jednocześnie łatwego dostępu dla autoryzowanych użytkowników.
- Zapewnij jakość danych, metadane, strukturę i nadzór. Nowe dane wprowadzane do magazynu muszą być zgodne ze spójnymi regułami. Ustandaryzuj czyszczenie, transformację, definicje metadanych i nadzór nad danymi, aby użytkownicy mogli ufać wynikom.
- Zapewnij elastyczną architekturę. Wraz z rozwojem działalności zespoły będą potrzebowały nowych hurtowni danych, modeli i obciążeń. Skalowalna, modułowa architektura zaspokaja te potrzeby lepiej niż sztywne lub ściśle sprzężone systemy.
- Zautomatyzuj konserwację i operacje. Korzystaj z automatyzacji i uczenia maszynowego, aby usprawnić zadania, takie jak indeksowanie, monitorowanie, optymalizacja i aktualizacje. Poprawia to wydajność i obniża koszty operacyjne.
- Korzystaj z chmury strategicznie. Różne zespoły mają różne wymagania. Zachowaj pewne obciążenia pracą lokalną w razie potrzeby, korzystając z hurtowni danych w chmurze w celu zapewnienia skalowalności, niższych kosztów i łatwiejszego dostępu na wszystkich urządzeniach.
Podsumowanie
Nowoczesne hurtownie danych, zwłaszcza oparte na chmurze, odgrywają kluczową rolę w transformacji cyfrowej, ujednolicając dane ze źródeł wewnętrznych i zewnętrznych, aby uzyskać pełny, aktualny obraz działalności. Obsługują kokpity menedżerskie, wskaźniki KPI, alerty i raporty w całej organizacji oraz obsługują szybkie, złożone analizy bez wpływu na systemy operacyjne.
Ze względu na to, że mogą łatwo rozpocząć działalność na małą skalę, pomagają zarówno zespołom korporacyjnym, jak i jednostkom biznesowym podejmować lepsze decyzje i poprawiać wydajność.
Najczęstsze pytania
- Hurtownia danych przedsiębiorstwa: EDW to centralna hurtownia danych na poziomie całej firmy, która przechowuje wszystkie aktualne i historyczne dane w jednym miejscu. Zapewnia jedno, spójne źródło informacji na potrzeby analiz, raportowania i wskaźników KPI w całej organizacji. Większość nowoczesnych EDW opiera się na chmurze w celu zapewnienia skalowalności i łatwiejszego dostępu.
- Przechowywanie danych operacyjnych: ODS to magazyn danych w czasie zbliżonym do rzeczywistego używany do raportowania operacyjnego i codziennych działań. Siedzi między systemami transakcyjnymi a EDW, łącząc dane z wielu źródeł w bardziej aktualnej, ale nie w pełni historycznej formie. Jest to przydatne, gdy dane muszą być często odświeżane w celu podjęcia szybkich decyzji operacyjnych.
- Hurtownia danych: Hurtownia danych to mniejszy, specyficzny dla danego tematu wycinek hurtowni danych, przeznaczony dla określonego zespołu lub jednostki biznesowej, takiej jak finanse, sprzedaż lub marketing. Zapewnia szybki dostęp do danych, które mają największe znaczenie dla tej grupy bez ujawniania całego magazynu.
- Centralna baza danych: Główna warstwa pamięci masowej, w której przechowywane są dane ustrukturyzowane, czyszczone i zintegrowane. Zazwyczaj jest to relacyjna, kolumnowa lub natywna w chmurze baza danych zoptymalizowana pod kątem analiz.
- Narzędzia do integracji danych / pozyskiwania danych: narzędzia i procesy — takie jak ETL (ekstrakcja, transformacja, ładowanie), ELT (ekstrakcja, ładowanie, transformacja), ładowanie wsadowe i replikacja w czasie rzeczywistym – które wprowadzają dane z systemów źródłowych do magazynu i przygotowują je do użycia.
- Metadane: Informacje opisujące dane: skąd pochodzą, jak są uporządkowane, co to znaczy i jak powinny być używane. Metadane pomagają użytkownikom zrozumieć dane i zaufać im.
- Narzędzia dostępu: aplikacje i interfejsy umożliwiające użytkownikom tworzenie zapytań, wizualizację, eksplorację i analizę danych, takich jak narzędzia do raportowania, kokpity menedżerskie, platformy analityczne i narzędzia zapytań SQL.
Produkt firmy SAP
SAP Business Data Cloud
Zwiększ wartość sztucznej inteligencji dzięki wykorzystaniu najlepszych danych.