Детальне порівняння в СУБД

Автор

Розбіжності між OLAP та OLTP: Детальний огляд

Системи OLAP (онлайн аналітична обробка) та OLTP (онлайн обробка транзакцій) є важливими складовими сучасної обробки даних, але вони виконують різні функції. OLAP зосереджена на аналізі даних, тоді як OLTP – на обробці транзакцій.

У світі аналізу даних, перш ніж інформацію можна буде використати, її необхідно обробити. Системи OLAP та OLTP є двома ключовими підходами до цієї обробки, що використовуються як компаніями, так і окремими користувачами.

Хоча ці системи мають різні призначення та методи обробки, обидві вони є важливими для вирішення різноманітних бізнес-завдань. У контексті систем управління базами даних (СУБД), обидві системи відіграють значну роль у підтримці аналітичних та транзакційних операцій підприємств.

Давайте детально розглянемо OLAP та OLTP, вивчимо їхні переваги та обмеження, а також відмінності між цими двома системами.

Що таке СУБД?

Система управління базами даних (СУБД) є інструментом, призначеним для управління всіма даними організації. Вона забезпечує доступ до даних, їх блокування та зміну за потреби. Структура бази даних описується за допомогою схеми бази даних.

СУБД надає централізований перегляд даних для багатьох користувачів, дозволяючи їм отримувати доступ до інформації з різних місць в контрольований спосіб. Завдяки різним схемам, СУБД може обмежувати доступ користувачів до даних та визначати спосіб їх відображення.

Крім того, СУБД забезпечує фізичну та логічну незалежність, захищаючи програми та користувачів від деталей розташування даних. Система складається з різних інтегрованих компонентів, які забезпечують кероване та послідовне середовище для доступу, створення та зміни даних у базах даних. Ці компоненти включають:

  • Механізм зберігання
  • Каталог метаданих
  • Мову доступу до бази даних
  • Механізм оптимізації
  • Процесор запитів
  • Менеджер блокувань
  • Менеджер журналів
  • Утиліти даних

Серед популярних типів систем і моделей управління базами даних можна виділити СУБД NoSQL, СУБД в пам’яті, хмарні СУБД, мультимодельні СУБД, стовпцеві СУБД, СУБД NewSQL та реляційні СУБД. Однією з головних переваг використання СУБД є можливість для розробників програм та користувачів отримувати доступ до даних, зберігаючи їх цілісність.

OLAP проти OLTP: Основні відмінності

Що таке OLAP?

Онлайн-аналітична обробка (OLAP) – це система, призначена для швидкого аналізу великих обсягів даних з багатьох вимірів. Дані для OLAP походять з вітрин даних, централізованих сховищ даних або озер даних.

OLAP чудово підходить для складних аналітичних розрахунків, бізнес-аналітики, інтелектуального аналізу даних та створення бізнес-звітів, таких як бюджетування, прогнозування продажів і фінансовий аналіз.

Ключовим елементом баз даних OLAP є куб OLAP, який дозволяє швидко звітувати, запитувати та аналізувати багатовимірні дані. Вимір даних – це аспект певного набору даних. Наприклад, показники продажів можна розглядати у вимірах часу, регіону або моделі товару.

Куб OLAP розширює формат рядків і стовпців реляційної бази даних, додаючи рівні до різних вимірів даних. Історичні дані зберігаються у схемі сніжинки або зірки.

Приклади використання OLAP включають аналіз фінансових показників та тенденцій ефективності, рекомендації фільмів на Netflix на основі попереднього перегляду, аналіз Spotify прослуховування музики для створення персоналізованих плейлистів.

Узагальнюючи, OLAP зберігає історичні дані, з яких можна витягти необхідну інформацію для прийняття обґрунтованих бізнес-рішень. Транзакції в OLAP, як правило, довші, що означає, що обробка даних займає більше часу. Існує три основні типи OLAP:

  • Багатовимірний OLAP (MOLAP), який індексує дані безпосередньо в багатовимірній базі даних.
  • Реляційний OLAP (ROLAP), який виконує багатовимірний аналіз даних, що зберігаються в реляційній базі даних.
  • Гібридний OLAP (HOLAP), що поєднує можливості ROLAP та MOLAP для кращої обробки даних.

Що таке OLTP?

Онлайн-обробка транзакцій (OLTP) – це система, що дозволяє здійснювати різні транзакції в базі даних через Інтернет. Системи OLTP підтримують багато щоденних операцій, від банкоматів до покупок та бронювань у магазинах.

Окрім фінансових операцій, OLTP обробляє нефінансові транзакції, такі як текстові повідомлення та зміна пароля. OLTP використовує реляційну базу даних, яка:

  • Забезпечує багатокористувацький доступ до тих самих даних.
  • Обробляє велику кількість простих транзакцій, таких як оновлення, видалення та вставка даних.
  • Надає набори даних для швидкого отримання, запитів та пошуку.
  • Забезпечує швидку обробку з часом відгуку, що вимірюється в мілісекундах.
  • Залишається доступною 24/7 з постійним резервним копіюванням.

Багато організацій використовують OLTP для надання інформації для систем OLAP. Поєднання обох систем є корисним у сучасному світі, що базується на даних. Розглянемо приклад з банкоматом. Припустимо, що пара має спільний рахунок. Одного дня вони одночасно намагаються зняти всю суму зі спільного рахунку через різні банкомати.

У такому випадку система OLTP гарантує, що сума зняття не перевищує наявний залишок на рахунку. Важливо пам’ятати, що системи OLTP розроблені для оптимізації транзакцій, а не для аналізу даних.

OLAP проти OLTP: Принцип дії

Як працює OLAP?

OLAP допомагає зберігати дані у сховищах, що збираються з різних джерел. Потім система очищає та організовує ці дані в куби. Кожен куб OLAP містить дані, що класифіковані за різними параметрами, такими як географічний регіон продажу, період часу, клієнти, та отримані з таблиць вимірів.

Дані організовані ієрархічно для зручного пошуку. Куби даних попередньо агрегуються за вимірами, щоб прискорити запити. Аналітики використовують п’ять основних операцій з багатовимірними базами даних:

  • Згортання (Roll-up)
  • Деталізація (Drill-down)
  • Зріз (Slice)
  • Кубик (Dice)
  • Поворот (Pivot)

OLAP визначає перетини вимірів, наприклад, товари, продані у певному регіоні, за певною ціною, протягом певного періоду, та відображає ці дані.

Як працює OLTP?

Системи OLTP отримують дані про транзакції, обробляють їх та оновлюють внутрішню базу даних. Ці оновлення, хоча і складні, зазвичай включають зміну декількох записів в базі даних.

Система управління реляційною базою даних (RDBMS) контролює та керує OLTP. Для забезпечення високої швидкості відгуку, OLTP вимагає бази даних, здатної обробляти велику кількість оновлень та запитів. RDBMS є ідеальним вибором для систем OLTP.

OLTP використовується для виконання транзакцій, що генеруються клієнтами, наприклад, банківськими касирами або касирами магазинів. Додатки для самообслуговування, такі як електронна комерція, онлайн-банкінг та бронювання подорожей, також генерують онлайн-транзакції бази даних.

Зазвичай системи OLTP використовують трьохрівневу архітектуру, що складається з рівнів додатків, даних та представлення.

OLAP проти OLTP: Характеристики

Характеристики OLAP

Основні функції OLAP включають:

  • Надання власникам бізнесу логічного та багатовимірного представлення даних.
  • Підтримку багатьох користувачів.
  • Функціонування як посередника між інтерфейсом та сховищами даних.
  • Зберігання результатів окремо від джерел даних.
  • Забезпечення стабільної продуктивності.
  • Можливість розрізняти пропущені та нульові значення.
  • Ігнорування пропущених значень та обчислення правильних значень.
  • Забезпечення складного аналізу та інтерактивних запитів.
  • Можливість виконувати складні порівняння та обчислення.
  • Представлення результатів у вигляді графіків та діаграм.

Характеристики OLTP

Програми, що базуються на OLTP, мають широкий спектр функцій та характеристик, включаючи:

  • Часті зміни даних.
  • Індексовані набори даних для швидкого запиту, отримання та пошуку.
  • Швидкий час відгуку, вимірюваний в мілісекундах.
  • Транзакції, що включають кілька записів бази даних з невеликими обсягами даних.
  • Можливість обробки великої кількості одночасних користувачів, що отримують доступ до даних.
  • Транзакції з даними, що виконуються у певному порядку, без можливості зміни користувачами.
  • Прості транзакції, такі як вставка, видалення, прості запити та оновлення даних.
  • Висока доступність даних.

OLAP проти OLTP: Використання

Використання OLAP

Багато компаній використовують OLAP для аналізу даних про залучення, фінанси, ринки та продажі. Деякі з застосувань OLAP:

  • Звітність про продажі.
  • Прогнозування.
  • Бюджетування.
  • Управлінська звітність.
  • Маркетинг.
  • Управління процесами.

Використання OLTP

Системи OLTP використовуються в багатьох сферах, таких як:

  • Інтернет-банкінг.
  • Надсилання текстових повідомлень.
  • Онлайн-покупки.
  • Введення замовлень.
  • Інтерфейси для співробітників кол-центрів.
  • Оновлення даних клієнтів.
  • Телемаркетинг для запису результатів опитувань.
  • Бронювання авіаквитків.

OLAP проти OLTP: Переваги

Переваги OLAP

OLAP є потужним інструментом для покращення розуміння бізнесу, продажів, маркетингу, процесів та залучення. Наявність великих обсягів даних допомагає підприємствам приймати точніші рішення. Ось деякі переваги використання OLAP:

  • Глибоке розуміння даних.
  • Достовірні дані.
  • Спеціалізована звітність.
  • Швидкий доступ до інформації.
  • Багатовимірні дані.
  • Висока швидкість обробки даних.
  • Зведена та детальна інформація.
  • Інтуїтивно зрозумілі бізнес-терміни.
  • Аналіз сценаріїв “що, якщо”.
  • Проста крива навчання.
  • Обчислення, орієнтовані на бізнес.
  • Звітність самообслуговування.
  • Гнучкість.
  • Надійні обчислення.

Переваги OLTP

Серед переваг OLTP:

  • Атомарність.
  • Паралелізм.
  • Зручність у використанні.
  • Висока швидкість обробки.
  • Повне розуміння бізнесу.
  • Єдина платформа.
  • Підтримка великих баз даних.
  • Розширена клієнтська база.
  • Захист даних.
  • Послідовність.
  • Зручне маніпулювання даними.
  • Служить джерелом для інших баз даних, наприклад, OLAP.
  • Допомагає приймати рішення на вищому рівні.
  • Зручні та прості операції.
  • Залучення нових клієнтів.

OLAP проти OLTP: Обмеження

Обмеження OLAP

Незважаючи на багато переваг, системи OLAP також мають обмеження. Серед них:

  • Висока вартість.
  • Потенційні ризики.
  • Обмежена обчислювальна потужність.
  • Реляційна природа OLAP.
  • Необхідність попереднього моделювання.
  • Абстрактна модель.
  • Обмежений інтерактивний аналіз.
  • Залежність від ІТ-інфраструктури.
  • Може бути повільнішою.

Обмеження OLTP

Системи OLTP також мають деякі недоліки, включаючи:

  • Розташування даних та перевантаження.
  • Обмежений аналіз.
  • Складність для малого та середнього бізнесу.
  • Недоліки, пов’язані з апаратним забезпеченням.
  • Вплив збоїв апаратного забезпечення на транзакції.
  • Обмежена кількість запитів та оновлень.
  • Необхідність у персоналі для підтримки.
  • Вразливість до зловмисників та хакерів.
  • Можливість втрати даних у разі збою сервера.

OLAP проти OLTP: Відмінності

Основна відмінність між цими двома системами полягає у їх призначенні: аналіз даних (OLAP) та обробка транзакцій (OLTP). Кожна система оптимізована для відповідної задачі, допомагаючи приймати кращі бізнес-рішення в режимі реального часу.

OLAP призначений для комплексного аналізу даних і використовується аналітиками, фахівцями з ІТ та бізнес-аналітиками. З іншого боку, OLTP розроблений для обробки великої кількості транзакцій і використовується працівниками на передовій, такими як касири банків або готелів.

Нижче наведена таблиця з ключовими відмінностями між OLAP та OLTP.

Параметри OLAP OLTP
Джерело даних Використовує історичні дані з різних баз даних OLTP. Використовує поточні оперативні дані.
Фокус Забезпечує аналіз великих обсягів даних для прийняття бізнес-рішень. Оптимізовано для простих оновлень, видалень та вставок.
Характеристики Створює уявлення за допомогою електронних таблиць, працює з великими обсягами даних. Легко створювати та підтримувати, працює з великою кількістю онлайн-транзакцій.
Транзакції Рідкісні, але тривалі. Часті, швидкі та короткі.
Запит Відносно повільний через великий обсяг даних. Запити можуть тривати годинами. Виконується дуже швидко.
Цілісність Цілісність даних не є пріоритетом, оскільки база даних не часто змінюється. Завжди повинна підтримувати обмеження цілісності даних.
Час Тривалий час обробки складних запитів. Швидкий у порівнянні з OLAP завдяки простим запитам.
Нормалізація Таблиці не нормалізовані. Таблиці нормалізовані.
Операції Переважно операції читання, рідше запису. Операції читання і запису.
Дизайн Розроблено з фокусом на предмет. Розроблено з фокусом на програму.
Вимоги до простору Великі, через великі набори даних. Як правило, невеликі, якщо історичні дані архівуються.
Продуктивність Підвищує продуктивність аналітиків, керівників та менеджерів. Підвищує продуктивність кінцевих користувачів.
Резервне копіювання Втрачені дані можна відновити з бази даних OLTP. Потрібні регулярні резервні копії для забезпечення безперервності бізнесу.
Процес Швидкі результати для регулярно використовуваних даних. Забезпечує швидку відповідь на запит.
Кількість користувачів Дозволяє тисячі користувачів. Дозволяє сотні користувачів.
Типи користувачів Спеціалісти з обробки даних, керівники, менеджери, вище керівництво. Касири, клерки, користувачі, що потребують оперативної інформації.
Додаток Предметно-орієнтована програма, що використовується для аналітики, аналізу даних. Орієнтована на програму, використовується для бізнес-завдань.

Висновок

Вибір правильної системи для обробки даних залежить від ваших цілей. OLAP дозволяє розкрити цінність великих обсягів даних, тоді як OLTP забезпечує швидку обробку транзакцій. Традиційні інструменти OLAP вимагають досвіду моделювання даних та співпраці між бізнес-підрозділами. Системи OLTP є критично важливими для бізнесу.

У багатьох випадках організації використовують OLAP та OLTP разом. Системи OLAP використовуються для аналізу даних, що покращує бізнес-процеси в системах OLTP.

Ви можете обрати одну з цих систем залежно від потреб у аналізі даних або обробці транзакцій. Якщо вам потрібні обидві функції, найкраще використовувати як OLAP, так і OLTP.