数据仓库分层设计

文章参考http://ierda.blog.163.com/blog/static/77469587201326105956470/https://blog.csdn.net/kwu_ganymede/article/details/51367422

为什么要对数据仓库分层:
a)用空间换时间,通过大量的预处理来提升应用系统的用户体验(效率),因此数据仓库会存在大量冗余的数据;

b)如果不分层的话,如果源业务系统的业务规则发生变化将会影响整个数据清洗过程,工作量巨大

c)通过数据分层管理可以简化数据清洗的过程,因为把原来一步的工作分到了多个步骤去完成,相当于把一个复杂的工作拆成了多个简单的工作,把一个大的黑盒变成了一个白盒,每一层的处理逻辑都相对简单和容易理解,这样我们比较容易保证每一个步骤的正确性,当数据发生错误的时候,往往我们只需要局部调整某个步骤即可。

大数据数据仓库是基于HIVE构建的数据仓库,分布文件系统为HDFS,资源管理为Yarn,计算引擎主要包括MapReduce/Tez/Spark等,分层架构如下:
这里写图片描述

数据仓库标准上可以分为四层:ODS(临时存储层)、PDW(数据仓库层)、MID(数据集市层)、APP(应用层)

1、ODS层:
为临时存储层,是接口数据的临时存储区域,为后一步的数据处理做准备。一般来说ODS层的数据和源系统的数据是同构的,主要目的是简化后续数据加工处理的工作。从数据粒度上来说ODS层的数据粒度是最细的。ODS层的表通常包括两类,一个用于存储当前需要加载的数据,一个用于存储处理完后的历史数据。历史数据一般保存3-6个月后需要清除,以节省空间。但不同的项目要区别对待,如果源系统的数据量不大,可以保留更长的时间,甚至全量保存;

也可称为数据来源层:日志或者关系型数据库,并通过Flume、Sqoop、Kettle等etl工具导入到HDFS,并映射到HIVE的数据仓库表中。

2、PDW层:
为数据仓库层,PDW层的数据应该是一致的、准确的、干净的数据,即对源系统数据进行了清洗(去除了杂质)后的数据。这一层的数据一般是遵循数据库第三范式的,其数据粒度通常和ODS的粒度相同。在PDW层会保存BI系统中所有的历史数据,例如保存10年的数据。
2.1、事实表是数据仓库结构中的中央表,它包含联系事实与维度表的数字度量值和键。事实数据表包含描述业务(例如产品销售)内特定事件的数据。
2.2、维度表是维度属性的集合。是分析问题的一个窗口。是人们观察数据的特定角度,是考虑问题时的一类属性,属性的集合构成一个维。数据库结构中的星型结构,该结构在位于结构中心的单个事实数据表中维护数据,其它维度数据存储在维度表中。每个维度表与事实数据表直接相关,且通常通过一个键联接到事实数据表中。星型架构是数据仓库比较流向的一种架构。

星型模式的基本思想就是保持立方体的多维功能,同时也增加了小规模数据存储的灵活性。

说明:

1)、事实表就是你要关注的内容;
2)、维度表就是你观察该事务的角度,是从哪个角度去观察这个内容的。
例如,某地区商品的销量,是从地区这个角度观察商品销量的。事实表就是销量表,维度表就是地区表

3、MID层:
为数据集市层,这层数据是面向主题来组织数据的,通常是星形或雪花结构的数据。从数据粒度来说,这层的数据是轻度汇总级的数据,已经不存在明细数据了。从数据的时间跨度来说,通常是PDW层的一部分,主要的目的是为了满足用户分析的需求,而从分析的角度来说,用户通常只需要分析近几年(如近三年的数据)的即可。从数据的广度来说,仍然覆盖了所有业务数据。

主题表:主题(Subject)是在较高层次上将企业信息系统中的数据进行综合、归类和分析利用的一个抽象概念,每一个主题基本对应一个宏观的分析领域。在逻辑意义上,它是对应企业中某一宏观分析领域所涉及的分析对象。例如“销售分析”就是一个分析领域,因此这个数据仓库应用的主题就是“销售分析”。

面向主题的数据组织方式,就是在较高层次上对分析对象数据的一个完整并且一致的描述,能刻画各个分析对象所涉及的企业各项数据,以及数据之间的联系。所谓较高层次是相对面向应用的数据组织方式而言的,是指按照主题进行数据组织的方式具有更高的数据抽象级别。与传统数据库面向应用进行数据组织的特点相对应,数据仓库中的数据是面向主题进行组织的。例如,一个生产企业的数据仓库所组织的主题可能有产品订货分析和货物发运分析等。而按应用来组织则可能为财务子系统、销售子系统、供应子系统、人力资源子系统和生产调度子系统。

4、APP层:
为应用层,这层数据是完全为了满足具体的分析需求而构建的数据,也是星形或雪花结构的数据。从数据粒度来说是高度汇总的数据。从数据的广度来说,则并不一定会覆盖所有业务数据,而是MID层数据的一个真子集,从某种意义上来说是MID层数据的一个重复。从极端情况来说,可以为每一张报表在APP层构建一个模型来支持,达到以空间换时间的目的数据仓库的标准分层只是一个建议性质的标准,实际实施时需要根据实际情况确定数据仓库的分层,不同类型的数据也可能采取不同的分层方法。
4.1、汇总数据层:聚合原子粒度事实表及维度表,为满足固定分析需求,以提高查询性能为目的,形成的高粒度表,如周报、月报、季报、年报等。
4.2、应用层:
为应用层,这层数据是完全为了满足具体的分析需求而构建的数据,也是星形结构的数据。应用层为前端应用的展现提现数据,可以为关系型数据库组成。

—【补充】
数据缓存层:
用于存放接口方提供的原始数据的数据库层,此层的表结构与源数据保持基本一致,数据存放时间根据数据量大小和项目情况而定,如果数据量较大,可以只存近期数据,将历史数据进行备份。此层的目的在于数据的中转和备份。

核心数据层:
此层的数据在数据缓存层的基础上做了一定程度的整合,称之为数据集市,存储上仍是关系模型。此层的目的在于进行必要的数据整合为下一步多维模型做准备。

分析应用层:
此层的数据为根据业务分析需要构造的多维模型数据。数据可以直接用于分析展现。
说明:数据层次的划分可以根据实际项目需要进行裁剪,如果业务相对简单和独立,可以将核心数据层与分析应用层进行合并。另外,分析应用的数据可以来自多维模型的数据,也可以来自关系模型数据甚至原始数据

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