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Data-Warehouse-Systeme (eBook)

Architektur, Entwicklung, Anwendung
eBook Download: PDF | EPUB
2013 | 4. Auflage
712 Seiten
dpunkt (Verlag)
978-3-86491-300-6 (ISBN)
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Dieses Lehrbuch gibt einen fundierten Einblick sowohl in die Architektur und Entwicklung eines Data-Warehouse-Systems als auch in den gesamten Ablauf des Data-Warehouse-Prozesses - vom Laden der Daten bis zu deren Auswertung. Der Schwerpunkt liegt auf den Datenbanken und deren Konzeption, Modellierung und Optimierung. Die Autoren zeigen u. a. betriebswirtschaftliche Einsatzbereiche sowie wissenschaftliche und technische Anwendungsgebiete auf und geben Hinweise für den Aufbau und die Wartung eines Data-Warehouse-Systems. Begriffsdefinitionen und ein durchgängiges Anwendungsbeispiel ermöglichen dem Leser einen umfassenden Einblick in das Thema. Praxisbeispiele von Data-Warehouse-Projekten vermitteln darüber hinaus Erfahrungen und zeigen potenzielle Fehlerquellen auf. Die 4. Auflage wurde grundlegend überarbeitet. Neue bzw. erweiterte Themen sind u.a. Datenschutz, Open-Source-Software, agile Methoden (Scrum), Requirements Engineering, BICC (Business Intelligence Competency Center).

Dr.-Ing. Andreas Bauer studierte Informatik an der Universität Erlangen-Nürnberg. Danach war er als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fachgebiet Wirtschaftsinformatik I der TU Darmstadt und am Lehrstuhl für Datenbanksysteme der Universität Erlangen-Nürnberg tätig. Von 2003 bis 2008 war er Berater, Projektleiter und Architekt bei der T-Systems und Siemens IT Solutions and Services im Bereich Data Warehousing und Business Intelligence. Seit 2008 ist er im Bereich Business Information Management der Capgemini Deutschland, aktuell als Geschäftsbereichsmanager, tätig. Er ist Mitgründer und war Sprecher des GI-Arbeitskreises 'Konzepte des Data Warehousing'. Prof. Dr.-Ing. Holger Günzel studierte Informatik an der Universität Erlangen-Nürnberg. Danach war er dort als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Datenbanksysteme tätig. Von 2001 bis 2007 war er Berater und zuletzt Führungskraft bei der IBM Business Consulting Services in den Bereichen 'unternehmensweite Architekturen', 'Business Intelligence' und 'Serviceorientierte Architekturen'. Seit 2007 ist er Professor an der Fakultät für Betriebswirtschaftslehre der Hochschule München für das Lehrgebiet 'Prozess- und Informationsmanagement'. Er ist Mitgründer der GI-Arbeitskreise 'Konzepte des Data Warehousing' und 'Enterprise Architecture'.

Dr.-Ing. Andreas Bauer studierte Informatik an der Universität Erlangen-Nürnberg. Danach war er als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fachgebiet Wirtschaftsinformatik I der TU Darmstadt und am Lehrstuhl für Datenbanksysteme der Universität Erlangen-Nürnberg tätig. Von 2003 bis 2008 war er Berater, Projektleiter und Architekt bei der T-Systems und Siemens IT Solutions and Services im Bereich Data Warehousing und Business Intelligence. Seit 2008 ist er im Bereich Business Information Management der Capgemini Deutschland, aktuell als Geschäftsbereichsmanager, tätig. Er ist Mitgründer und war Sprecher des GI-Arbeitskreises 'Konzepte des Data Warehousing'. Prof. Dr.-Ing. Holger Günzel studierte Informatik an der Universität Erlangen-Nürnberg. Danach war er dort als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Datenbanksysteme tätig. Von 2001 bis 2007 war er Berater und zuletzt Führungskraft bei der IBM Business Consulting Services in den Bereichen 'unternehmensweite Architekturen', 'Business Intelligence' und 'Serviceorientierte Architekturen'. Seit 2007 ist er Professor an der Fakultät für Betriebswirtschaftslehre der Hochschule München für das Lehrgebiet 'Prozess- und Informationsmanagement'. Er ist Mitgründer der GI-Arbeitskreise 'Konzepte des Data Warehousing' und 'Enterprise Architecture'.

Inhaltsverzeichnis


Teil I Architektur

1 Abgrenzung und Einordnung

1.1 Begriffliche Einordnung

1.1.1 Definitionen

1.1.2 Abgrenzung von transaktionalen Systemen

1.2 Historie des Themenbereichs

1.3 Einordnung und Abgrenzung von Business Intelligence

1.4 Verwendung von Data-Warehouse-Systemen

1.4.1 Anwendungsfälle

1.4.2 Wissenschaftliche Anwendungsbereiche

1.4.3 Technische Anwendungsbereiche

1.4.4 Betriebswirtschaftliche Anwendungsbereiche

1.5 Überblick über das Buch

1.5.1 Star*Kauf

1.5.2 Kapitelübersicht

2 Referenzarchitektur

2.1 Aspekte einer Referenzarchitektur

2.1.1 Referenzmodell für die Architektur von Data-Warehouse-Systemen

2.1.2 Beschreibung der Referenzarchitektur

2.2 Data-Warehouse-Manager

2.3 Datenquelle

2.3.1 Bestimmung der Datenquellen

2.3.2 Datenqualität

2.3.3 Klassifikation der Quelldaten

2.4 Monitor

2.5 Arbeitsbereich

2.6 Extraktionskomponente

2.7 Transformationskomponente

2.8 Ladekomponente

2.9 Basisdatenbank

2.9.1 Charakterisierung, Aufgaben und Abgrenzung

2.9.2 Aktualisierungsalternativen der Basisdatenbank

2.9.3 Qualität der Daten in der Basisdatenbank

2.10 Ableitungsdatenbank

2.10.1 Unterstützung des Ladeprozesses

2.10.2 Unterstützung des Auswertungsprozesses

2.10.3 Nabe-Speiche-Architektur

2.11 Auswertungsdatenbank

2.12 Auswertung

2.12.1 Darstellungsformen

2.12.2 Funktionalität

2.12.3 Realisierung

2.12.4 Plattformen

2.13 Repositorium

2.14 Metadatenmanager

2.15 Zusammenfassung

3 Phasen des Data Warehousing

3.1 Monitoring

3.1.1 Realisierungen des Monitoring

3.1.2 Monitoring-Techniken

3.2 Extraktionsphase

3.3 Transformationsphase

3.3.1 Datenintegration

3.3.2 Bereinigung

3.4 Ladephase

3.5 Auswertungsphase

3.5.1 Data Access

3.5.2 Online Analytical Processing (OLAP)

3.5.3 Data Mining

3.6 Zusammenfassung

4 Physische Architektur

4.1 Speicherarchitekturen für die Basis-, Ableitungs- oder Auswertungsdatenbank

4.1.1 Architektur eines Datenbankverwaltungssystems

4.1.2 Speichermodelle für Daten

4.2 Schichtenarchitekturen

4.2.1 Einschichtenarchitektur

4.2.2 Zweischichtenarchitektur

4.2.3 Dreischichtenarchitektur

4.2.4 N-Schichtenarchitektur

4.2.5 Webbasierte Architektur

4.3 Realtime-Data-Warehouse-Systeme

4.3.1 Anforderungen

4.3.2 Architektur

4.3.3 Aktualisierung der Daten

4.3.4 Berichte

4.4 Architektur für unstrukturierte Daten

4.4.1 Anforderungen

4.4.2 Architekturansätze

4.4.3 Datenbeschaffung

4.5 Neue Architekturansätze

4.5.1 Column Store

4.5.2 InMemory

4.5.3 Appliance-Datenbanksystem

4.6 Zusammenfassung

Teil II Entwicklung

5 Modellierung der Basisdatenbank

5.1 Begriffsbestimmungen: Vom Modell zum Schema

5.1.1 Modell

5.1.2 Datenmodell und Schema

5.2 Notwendigkeit eines übergreifenden Datenmodells

5.2.1 Probleme beim Verzicht einer übergreifenden Modellierung

5.2.2 Abgrenzung zur unternehmensweiten Modellierung

5.3 Konzeptuelle Modellierung der Basisdatenbank

5.3.1 Phasenmodell

5.3.2 Kerndatenmodell

5.3.3 Historisierung

5.3.4 Referenzmodelle

5.3.5 Langfristiger Lebenszyklus

5.4 Zusammenfassung

6 Das multidimensionale Datenmodell

6.1 Konzeptuelle Modellierung

6.1.1 Verschiedene Vorgehensweisen zur Definition einer Methodik

6.1.2 Vorstellung verschiedener Designnotationen

6.2 Logische Modellierung

6.2.1 Notwendigkeit der Formalisierung des multidimensionalen Modells

6.2.2 Struktur des multidimensionalen Datenmodells

6.2.3 Fehlende Werte in Würfelzellen (Nullwerte)

6.2.4 Operatoren des multidimensionalen Modells

6.2.5 Weitere Ansätze zur Formalisierung

6.2.6 Grenzen und Erweiterungen des multidimensionalen Datenmodells

6.3 Unterstützung von Veränderungen

6.3.1 Zeitaspekte

6.3.2 Aspekte der Klassifikationsveränderungen

6.3.3 Aspekte der Schemaänderung

6.4 Zusammenfassung

7 Umsetzung des multidimensionalen Datenmodells

7.1 Relationale Speicherung

7.1.1 Abbildungsmöglichkeiten auf Relationen

7.1.2 Relationale Umsetzung multidimensionaler Anfragen

7.1.3 Relationale Versionierungs- und Evolutionsaspekte

7.2 Multidimensionale Speicherung

7.2.1 Datenstrukturen

7.2.2 Speicherung multidimensionaler Daten

7.2.3 Dateneingabe

7.2.4 Grenzen der multidimensionalen Datenhaltung

7.2.5 Hybride Speicherung: Hybrides OLAP (HOLAP)

7.3 Realisierung der Zugriffskontrolle

7.3.1 Zugriffskontrollanforderungen

7.3.2 Relationale Realisierung

7.3.3 Multidimensionale Realisierung

7.3.4 Inferenzen und Trackerangriffe

7.3.5 Realisierungskonzepte

7.4 Zusammenfassung

8 Optimierung der Datenbank

8.1 Anfragen im multidimensionalen Modell

8.2 Indexstrukturen

8.2.1 Überblick über Indexstrukturen

8.2.2 Eindimensionale Baumindexstrukturen

8.2.3 Mehrdimensionale Baumindexstrukturen

8.2.4 Bitmap-Indizes

8.2.5 Vergleich der Indizierungstechniken

8.3 Partitionierung

8.3.1 Horizontale Partitionierung

8.3.2 Vertikale Partitionierung

8.3.3 Partitionierungssteuerung

8.4 Relationale Optimierung von Star-Joins

8.5 Einsatz materialisierter Sichten

8.5.1 Verwendung materialisierter Sichten

8.5.2 Bestimmung des Auswertekontextes für Aggregatanfragen

8.5.3 Statische Auswahl materialisierter Sichten

8.5.4 Dynamische Auswahl materialisierter Sichten

8.5.5 Aktualisierung materialisierter Sichten

8.6 Optimierung eines multidimensionalen Datenbanksystems

8.6.1 Partitionierung

8.6.2 Speicherung der Zellen

8.6.3 Datenblockindizierung

8.7 Zusammenfassung

9 Metadaten

9.1 Metadaten und Metamodelle beim Data Warehousing

9.2 Metadatenmanagement

9.3 Metadatenmanagementsystem

9.3.1 Anforderungen an ein Metadatenmanagementsystem

9.3.2 Architektur

9.3.3 Repositorium- und Metadatenaustauschstandards

9.4 Data-Warehouse-Metadatenschemata

9.4.1 Eine Klassifikation für Metadaten

9.4.2 Standards und Referenzmodelle

9.5 Entwurf eines Schemas zur Verwaltung von Data-Warehouse-Metadaten

9.5.1 Funktionale Aspekte

9.5.2 Personen, Organisation und Aufgaben

9.5.3 Business-Metadaten

9.5.4 Abstraktionsstufen

9.6 Zusammenfassung

Teil III Anwendung

10 Vorgehensweise beim Aufbau eines Data-Warehouse-Systems

10.1 Data-Warehouse-Strategie

10.1.1 IT-Strategie

10.1.2 Data-Warehouse-Strategie

10.1.3 Rolle des Data-Warehouse-Systems innerhalb der IT-Strategie

10.2 Reifegradmodell

10.3 Ableitung der Data-Warehouse-Architektur

10.3.1 Data-Warehouse-Rahmenwerk als gesamtheitliche Vorgabe

10.3.2 Umgang mit mehreren Data-Warehouse-Systemen

10.3.3 Data-Warehouse-Konsolidierung

10.3.4 Architekturüberlegungen in der Praxis

10.3.5 Umgebungen im Hinblick auf Entwicklung, Test, Produktion und Wartung

10.4 Data-Warehouse-Vorgehensweise

10.4.1 Grundsätzliche Überlegungen zum Projektvorgehen

10.4.2 Vorgehensmodell

10.4.3 Machbarkeitsbetrachtung zum Data Warehousing

10.4.4 Analysephase

10.4.5 Designphase

10.4.6 Implementierungsphase

10.4.7 Testmanagement

10.4.8 Vorgehensweisen bei der Einführung

10.5 Zusammenfassung

11 Das Data-Warehouse-Projekt

11.1 Data-Warehouse-Projektmanagement

11.1.1 Projektmanagement...

Erscheint lt. Verlag 6.6.2013
Verlagsort Heidelberg
Sprache deutsch
Themenwelt Mathematik / Informatik Informatik Datenbanken
Schlagworte Architektur • Data Warehouse • Data Warehouse; OLAP; Modellierung; Architektur; Datenbanksystem; Informationssysteme • Datenbanksystem • Informationssysteme • Modellierung • OLAP
ISBN-10 3-86491-300-4 / 3864913004
ISBN-13 978-3-86491-300-6 / 9783864913006
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