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1 Che cosa è un data warehouse? Introduzione al data warehousing 22 maggio 2001 Un data warehouse è una base di dati collezione di dati di grandi dimensioni, persistente e condivisa gestita in maniera efficace, efficiente ed affidabile con delle caratteristiche peculiari utilizzata principalmente per il supporto alle decisioni direzionali integrata aziendale e non dipartimentale con dati storici con un ampio orizzonte temporale con dati tipicamente aggregati per effettuare stime fuori linea aggiornata periodicamente mantenuta separatamente dalle basi di dati 2 Introduzione al data warehousing Motivazioni I sistemi informatici permettono di aumentare la produttività delle organizzazioni automatizzandone la gestione quotidiana dei processi operativi vendite nelle catene di supermercati instradamento e la contabilizzazione delle telefonate Questi dati se opportunamente accumulati e analizzati possono essere utilizzati per supportare i processi gestionali e direzionali, ovvero per la pianificazione e il supporto alle decisioni promozioni dei prodotti offerta di contratti diversificati dei dati Un data warehouse ha lo scopo di supportare le decisioni direzionali, ad esempio permettendo di calcolare (in modo efficiente) le seguenti interrogazioni quali sono stati i volumi di vendita dello scorso anno per regione e categoria di prodotto? quali prodotti hanno aumentato il livello delle vendite a fronte di una certa offerta promozionale? qual è stata la profittabilità delle campagne promozionali degli ultimi cinque anni? quali prodotti vanno pubblicizzati e venduti in offerta nella prossima campagna promozionale estiva? Una corretta gestione dei dati storici può essere occasione di un grande vantaggio competitivo 3 Introduzione al data warehousing 4 Introduzione al data warehousing

2 OLTP I sistemi di gestione di basi di dati relazionali sono normalmente ottimizzati per supportare le operazioni transazionali (OLTP, On Line Transaction Processing) le transazioni sono predefinite e di breve durata i dati di interesse sono dettagliati, aggiornati e recenti i dati risiedono su una unica base di dati leggono e/o modificano pochi record le proprietà transazionali sono critiche architettura (principalmente) centralizzata I sistemi di supporto alle decisioni dovrebbero invece supportare l elaborazione analitica (, On-Line Analytical Processing), che ha le seguenti caratteristiche le interrogazioni sono complesse e casuali i dati di interesse sono tipicamente storici e aggregati i dati possono provenire da più basi di dati possibilmente non omogenee leggono un numero enorme di record non scrivono mai le risposte alle interrogazioni sono attese in linea la visualizzazione dei dati è fondamentale architettura client-server 5 Introduzione al data warehousing 6 Introduzione al data warehousing OLTP e OLTP Utente impiegato dirigente Funzione operazioni giornaliere supporto alle decisioni Progettazione orientata all'applicazione orientata ai dati Dati correnti, aggiornati, dettagliati, relazionali, omogenei storici, aggregati, multidimensionali, eterogenei Uso ripetitivo casuale Accesso read-write, indicizzato read, sequenziale Unità di lavoro transazione breve interrogazione complessa Record acc. decine milioni N. utenti migliaia centinaia Dimensione 100MB - 1GB 100GB - 1TB Metrica throughput tempo di risposta Definizione di data warehouse Un data warehouse è una base di dati utilizzata principalmente per il supporto alle decisioni direzionali integrata aziendale e non dipartimentale con dati storici con un ampio orizzonte temporale, e indicazione di almeno un elemento di tempo con dati tipicamente aggregati per effettuare stime fuori linea i dati sono aggiornati periodicamente mantenuta separata dalle basi di dati 7 Introduzione al data warehousing 8 Introduzione al data warehousing

3 Architettura generale per il data warehousing Architettura per il data warehousing (Inmon) Data Warehouse Data Warehouse Data Mart dei dati dei dati 9 Introduzione al data warehousing 10 Introduzione al data warehousing Architettura per il data warehousing (Kimball) Elementi di un data warehouse dei dati Data Mart source systems extract data staging area Storage: file, RDBMS, other Processing: clean, prune, combine, remove duplicates, household, standardize, conform dimensions, store awaiting replication, archive, export to data marts populate, replicate, recover data warehouse presentation servers Data Mart #1: (R/M/H) dimensional query services, subject oriented, locally implemented, user group driven, may store atomic data, may be frequently refreshed, conforms to DW bus DW BUS Data Mart #2 Data Mart #3 feed Conformed dimensions Conformed facts end user data access Ad hoc query tools Report writers End user applications Models: forecasting, scoring, allocating, data mining, other 11 Introduzione al data warehousing upload cleaned dimensions upload model results 12 Introduzione al data warehousing

4 Dati multidimensionali L analisi dei dati avviene su dati rappresentati in forma multi, ovvero organizzati mediante i seguenti concetti fatto (o processo) un concetto sul quale centrare l analisi misura una proprietà atomica o misura di un fatto da analizzare le misure sono solitamente valori numerici e additivi su un dominio continuo dimensione una prospettiva rispetto alla quale effettuare l analisi le dimensioni descrivono domini discreti, solitamente organizzati in livelli di aggregazione 13 Introduzione al data warehousing Dati multidimensionali Data mart delle vendite fatto: vendite dei prodotti, giornaliere, per negozio dimensioni: prodotto, tempo (giorno), negozio, promozione misure: quantità venduta, incasso, costo, conteggio dei clienti Data mart delle telefonate fatto: telefonata dimensioni: chiamante, chiamato, tariffa, tempo (giorno), tempo (ora del giorno) misure: durata, costo 14 Introduzione al data warehousing Rappresentazione di dati multidimensionali Rappresentazione multi dei dati Time Dimension time_key data anno mese trimestre periodo_fiscale Promotion Dimension promotion_key nome_promozione tipo_riduzione tipo_pubblicità media_pubblicità tipo_esposizione Sales Fact time_key product_key store_key promotion_key dollar_sales units_sales dollar_cost customer_count tabella fatti tabelle dimensione Product Dimension product_key SKU codice_sku marca categoria reparto Store Dimension store_key nome direttore indirizzo città provincia Gli analisti sono abituati a ragionare in termini di dimensioni e misure non di schemi, tabelle e record Vendita Mercati Periodi di tempo Prodotti 15 Introduzione al data warehousing 16 Introduzione al data warehousing

5 Viste su dati multidimensionali Dimensioni e gerarchie di livelli Il manager regionale esamina la vendita dei prodotti in tutti i periodi relativamente ai propri mercati Il manager finanziario esamina la vendita dei prodotti in tutti i mercati relativamente al periodo corrente e quello precedente Ciascuna dimensione è organizzata in una gerarchia che rappresenta i possibili livelli di aggregazione per i dati negozio, città, provincia, regione prodotto, categoria, marca giorno, mese, trimestre, anno Mercati Prodotti regione anno provincia categoria marca trimestre Tempo città mese Il manager di prodotto esamina la vendita di un prodotto in tutti i periodi e in tutti i mercati Il manager strategico si concentra su una categoria di prodotti, una area regionale e un orizzonte temporale medio negozio prodotto giorno 17 Introduzione al data warehousing 18 Introduzione al data warehousing Operazioni classiche su dati multidimensionali Ciclo di vita Roll up aggrega i dati (rispetto all interrogazione corrente), ovvero mostra dati a un maggior livello di aggregazione Drill down disaggrega i dati (rispetto all interrogazione corrente), ovvero mostra dati a un minor livello di aggregazione Drill across combina i dati associati a più fatti Project Planning Business Requirement Definition Technical Architecture Design Dimensional Modeling Product Selection & Installation Physical Design Data Staging Design & Development Deployment Maintenance & Growth Slice & dice seleziona e proietta solitamente su un piano bi Pivot re-orienta il cubo End-User Application Specification End-User Application Development Project Management 19 Introduzione al data warehousing 20 Introduzione al data warehousing

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