Veit Köppen Gunter Saake Kai-Uwe Sattler. 2. Auflage. Data Warehouse Technologien

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1 Veit Köppen Gunter Saake Kai-Uwe Sattler 2. Auflage Data Warehouse Technologien

2 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis ix 1 Einführung in Data-Warehouse-Systeme Anwendungsszenario Getränkemarkt OLTP versus OLAP OLAP- versus OLTP-Transaktionen Vergleich von OLTP und OLAP Abgrenzung: DBMS-Techniken Charakteristika und Begriffe Big Data und Data Warehousing Aufbau des Buches Vertiefende Literatur Übungen Architektur Anforderungen Grobe Übersicht über Data-Warehouse-Systeme Anforderungen an die Architektur Die 12 OLAP-Regeln nach Codd Die FASMI-Anforderungen Datenfluss in einem Data-Warehouse-System Phasen des Data Warehousing Datenquellen Datenbereinigungsbereich Extraktionskomponenten Transformationskomponenten Ladekomponente Basisdatenbank Befüllen Der Datenwürfel ix

3 Data Marts Das Data Warehouse Referenzarchitektur Data-Warehouse-Manager Monitore Repository Metadaten-Manager Diskussion der kompletten Referenzarchitektur Architektur des Data Warehouse Rolle der Data Marts Abhängige Data Marts: Nabe und Speiche Unabhängige Data Marts Föderierte und virtuelle Datenwürfel Data-Warehouse-Architektur in der Praxis Ein Multi-Schichten-Architekturansatz Vertiefende Literatur Übungen Modellierung von Data Warehouses Das multidimensionale Datenmodell Grundbegriffe Dimensionen Fakten und Kennzahlen Schema des multidimensionalen Datenwürfels Konzeptuelle Modellierung Das ME/R-Modell ADAPT Relationale Umsetzung Prinzip der relationalen Abbildung Snowflake-Schema Star-Schema Vergleich von Snowflake- und Star-Schema Fact-Constellation-Schema und Galaxie-Schema Alternative Modellierung von Klassifikationshierarchien Vermeidung von Semantikverlusten Slowly Changing Dimensions Berichtsanforderungen im Data Warehouse Typdefinitionen nach Kimball Realisierungen im Data Warehouse Vertiefende Literatur Übungen x Inhaltsverzeichnis

4 4 Extraktions-, Transformations- und Ladeprozess Qualitätsaspekte Der Datenbereinigungsprozess Duplikaterkennung Vergleichsfunktionen Beheben von Datenkonflikten Der ETL-Prozess Die Extraktionsphase Extraktionstechniken Methode des Differential Snapshot Die Transformationsphase Daten- und Schemakonflikte Mappings im Transformationsschritt Die Ladephase Verwendung des Oracle SQL-Loader Multi-Table-Insert Alternativer Ansatz: ELT Vertiefende Literatur Übungen Anfragen an Data-Warehouse-Datenbanken Einführung und Anforderungen OLAP-Operationen SQL-Operationen für das Data Warehouse Relationale Umsetzung multidimensionaler Anfragen CUBE und ROLLUP OLAP-Funktionen in SQL: MDX Vertiefende Literatur Übungen Speicherung Speicherung des Datenwürfels: Array vs. Relationen Relationale Implementierung ROLAP Implementierung als Array MOLAP Vergleich ROLAP und MOLAP-Speicherung Hybride Speicherung HOLAP Alternative Speicherungsformen Partitionierung Partitionierung in relationalen Datenbanken Partitionierung in Data Warehouses Partitionierung von Datenwürfeln xi

5 6.3 Spaltenorientierte Datenhaltung Basisideen der spaltenorientierten Datenhaltung Operationen und Anfragen in spaltenorientierter Datenhaltung Speichervarianten in spaltenorientierter Datenhaltung Hauptspeicherdatenbanken Was sind Hauptspeicherdatenbanken? Technologien aktueller Hauptspeicherdatenbanken Komprimierung von Daten Delta-Relationen Vertiefende Literatur Übungen Indexstrukturen Klassifikation von Indexstrukturen B-Bäume und Varianten Der B + -Baum Degenerierte B-Bäume Ordnungsabhängigkeit in B-Bäumen B + -Baum-Tricks: Oversized Index B + -Baum-Tricks: Berechnete Indexe Bitmap-Indexe Prinzip von Bitmap-Indexen Bitmap-Index: Realisierung Standard-Bitmap-Index Mehrkomponenten-Bitmap-Index Bereichskodierter Bitmap-Index Mehrkomponenten-bereichskodierter Bitmap-Index Intervallkodierte Indexierung Auswahl von Bitmap-Indexstrukturen Verbundindexe Prinzip des Verbundindex Bitmap-Verbundindex Mehrdimensionale Indexstrukturen Grid-File Mehrdimensionales Hashen MDH KdB-Baum R-Bäume Varianten von R-Bäumen Der UB-Baum Indexierung von Hierarchien Kodierung von Hierarchien Mehrdimensionales hierarchisches Clustering xii Inhaltsverzeichnis

6 7.7 Vertiefende Literatur Übungen Anfrageverarbeitung und materialisierte Sichten Anfrageplanung Überblick Star-Join-Optimierung Berechnung des CUBE-Operators Materialisierte Sichten Anfragebeantwortung mit materialisierten Sichten Auswahl materialisierter Sichten Aktualisierung materialisierter Sichten Materialisierte Sichten in aktuellen DBMS Vertiefende Literatur Übungen Business-Intelligence-Anwendungen Business Intelligence Begriffsklärung Knowledge Discovery Datenanalyse Reporting Balanced Scorecard Navigation im Datenwürfel für Ad-hoc-Reporting Data Mining im BI-Umfeld Warenkorbanalyse Kunden-Clustering Klassifikationsverfahren Zeitreihenanalyse & Prognose Data Mining Extensions Vertiefende Literatur Übungen Abbildungsverzeichnis 304 Tabellenverzeichnis 310 Sachindex 312 Literaturverzeichnis 319 xiii

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