12.3.1. Реляционные olap-системы

Реляционные системы оперативного анализа данных (ROLAP) обеспечивают функциональные возможности OLAP при помощи средств реляционных БД и общеизвестных средств создания реляционных запросов при хранении и анализе многомерной информации.

Такой подход строится на имеющихся реляционных технологиях и представляет собой их естественное расширение для компаний, использующих реляционные СУБД. ROLAP дополняет традиционные технологии СУРБД следующими возможностями:

поддержка многомерных схем данных в рамках РСУБД;

оптимизация языка доступа к данным и запросов для многомерных данных;

поддержка очень больших БД.

Реляционная технология использует для хранения данных нормализованные таблицы. Применение нормализации в качестве базовой методологии проектирования реляционных БД выглядит как препятствие к их использованию в OLAP-системах. Для получения нормализованных таблиц объекты разбиваются на более мелкие составляющие.

Например, компоненты данных о сбыте могут храниться в четырех или пяти различных таблицах. Причина использования нормализованных таблиц – уменьшение избыточности данных, что позволяет избежать аномалий и упростить обновления данных. В DSS данные проще исследовать, когда мы их видим в соотношении с другими данными. При таком представлении среды необходимо иметь в виду, что данные для DSS, как правило, дублированы, ненормализованы и предварительно рассортированы. Эти свойства на первый взгляд, препятствуют использованию стандартных технологий проектирования реляционных РСУБД в качестве основы для работы с многомерными данными. В ROLAP используется специальная технология поддержки многомерного представления данных. Эта специальная техника проектирования называется схемой ‘звезда’ (star schema). В сущности, схема ‘звезда’ создает некий эквивалент многомерной схемы БД на основе существующей реляционной БД.

Новая схема ‘звезда’ разработана скорее для оптимизации операций запроса данных, чем для операций обновления. Изменения основ проектирования означает, что инструментарий, используемый для доступа к подобным данным, тоже необходимо изменить. В ROLAP-системе проблема решается поддержкой использования в схеме ‘звезда’ знакомых средств создания запросов. ROLAP-система предоставляет дополнительные функции анализа данных и улучшает методы оптимизации запросов.

Другой недостаток реляционных БД состоит в том, что язык SQL, использующийся в РСУБД, не подходит для выполнения расширенного анализа данных. В большинстве DSS необходимо использовать многопроходные SQL-операторы. ROLAP-система, чтобы избавиться от этого недостатка, расширяет SQL таким образом, чтобы его можно было использовать по-разному для данных хранилища (на основе схемы ‘звезда’) и для операционных данных (нормализованные таблицы). В этом случае ROLAP-система будет должным образом генерировать SQL-код, необходимый для доступа к данным, хранящимся по схеме ‘звезда’.

Эффективность запросов тоже повышается, т.к. оптимизатор запросов модифицирован таким образом, что он может определять цели SQL-кода. Если целью является хранилище, оптимизатор передает запрос в хранилище. Если выполняется углубленный запрос к операционным данным, оптимизатор идентифицирует эту операцию и должным образом оптимизирует SQL-запросы, перед тем как их передать операционной СУБД.

Другой источник улучшения выполнения запросов - использование улучшенной техники индексирования, например, индексация по битовой карте.