ETL是將業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)經(jīng)過抽取、清洗轉(zhuǎn)換之后加載到數(shù)據(jù)倉庫的過程,目的是將企業(yè)中的分散、零亂、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的數(shù)據(jù)整合到一起,為企業(yè)的決策提供分析依據(jù)。 ETL是BI項(xiàng)目重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。 通常情況下,在BI項(xiàng)目中ETL會(huì)花掉整個(gè)項(xiàng)目至少1/3的時(shí)間,ETL設(shè)計(jì)的好壞直接關(guān)接到BI項(xiàng)目的成敗。 ETL的設(shè)計(jì)分三部分:數(shù)據(jù)抽取、數(shù)據(jù)的清洗轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)的加載。在設(shè)計(jì)ETL的時(shí)候我們也是從這三部分出發(fā)。數(shù)據(jù)的抽取是從各個(gè)不同的數(shù)據(jù)源抽取到ODS(Operational Data Store,操作型數(shù)據(jù)存儲(chǔ))中——這個(gè)過程也可以做一些數(shù)據(jù)的清洗和轉(zhuǎn)換),在抽取的過程中需要挑選不同的抽取方法,盡可能的提高ETL的運(yùn)行效率。ETL三個(gè)部分中,花費(fèi)時(shí)間最長的是“T”(Transform,清洗、轉(zhuǎn)換)的部分,一般情況下這部分工作量是整個(gè)ETL的2/3。數(shù)據(jù)的加載一般在數(shù)據(jù)清洗完了之后直接寫入DW(Data Warehousing,數(shù)據(jù)倉庫)中去。 ETL的實(shí)現(xiàn)有多種方法,常用的有三種。一種是借助ETL工具(如Oracle的OWB、SQL Server 2000的DTS、SQL Server2005的SSIS服務(wù)、Informatic等)實(shí)現(xiàn),一種是SQL方式實(shí)現(xiàn),另外一種是ETL工具和SQL相結(jié)合。前兩種方法各有各的優(yōu)缺點(diǎn),借助工具可以快速的建立起ETL工程,屏蔽了復(fù)雜的編碼任務(wù),提高了速度,降低了難度,但是缺少靈活性。SQL的方法優(yōu)點(diǎn)是靈活,提高ETL運(yùn)行效率,但是編碼復(fù)雜,對(duì)技術(shù)要求比較高。第三種是綜合了前面二種的優(yōu)點(diǎn),會(huì)極大地提高ETL的開發(fā)速度和效率。 一、 數(shù)據(jù)的抽取(Extract) 這一部分需要在調(diào)研階段做大量的工作,首先要搞清楚數(shù)據(jù)是從幾個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)中來,各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器運(yùn)行什么DBMS,是否存在手工數(shù)據(jù),手工數(shù)據(jù)量有多大,是否存在非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)等等,當(dāng)收集完這些信息之后才可以進(jìn)行數(shù)據(jù)抽取的設(shè)計(jì)。 1、對(duì)于與存放DW的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)相同的數(shù)據(jù)源處理方法 這一類數(shù)據(jù)源在設(shè)計(jì)上比較容易。一般情況下,DBMS(SQLServer、Oracle)都會(huì)提供數(shù)據(jù)庫鏈接功能,在DW數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和原業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間建立直接的鏈接關(guān)系就可以寫Select 語句直接訪問。 2、對(duì)于與DW數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)不同的數(shù)據(jù)源的處理方法 對(duì)于這一類數(shù)據(jù)源,一般情況下也可以通過ODBC的方式建立數(shù)據(jù)庫鏈接——如SQL Server和Oracle之間。如果不能建立數(shù)據(jù)庫鏈接,可以有兩種方式完成,一種是通過工具將源數(shù)據(jù)導(dǎo)出成.txt或者是.xls文件,然后再將這些源系統(tǒng)文件導(dǎo)入到ODS中。另外一種方法是通過程序接口來完成。 3、對(duì)于文件類型數(shù)據(jù)源(.txt,.xls),可以培訓(xùn)業(yè)務(wù)人員利用數(shù)據(jù)庫工具將這些數(shù)據(jù)導(dǎo)入到指定的數(shù)據(jù)庫,然后從指定的數(shù)據(jù)庫中抽取?;蛘哌€可以借助工具實(shí)現(xiàn)。 4、增量更新的問題 對(duì)于數(shù)據(jù)量大的系統(tǒng),必須考慮增量抽取。一般情況下,業(yè)務(wù)系統(tǒng)會(huì)記錄業(yè)務(wù)發(fā)生的時(shí)間,我們可以用來做增量的標(biāo)志,每次抽取之前首先判斷ODS中記錄最大的時(shí)間,然后根據(jù)這個(gè)時(shí)間去業(yè)務(wù)系統(tǒng)取大于這個(gè)時(shí)間所有的記錄。利用業(yè)務(wù)系統(tǒng)的時(shí)間戳,一般情況下,業(yè)務(wù)系統(tǒng)沒有或者部分有時(shí)間戳。 二、數(shù)據(jù)的清洗轉(zhuǎn)換(Cleaning、Transform) 一般情況下,數(shù)據(jù)倉庫分為ODS、DW兩部分。通常的做法是從業(yè)務(wù)系統(tǒng)到ODS做清洗,將臟數(shù)據(jù)和不完整數(shù)據(jù)過濾掉,在從ODS到DW的過程中轉(zhuǎn)換,進(jìn)行一些業(yè)務(wù)規(guī)則的計(jì)算和聚合。 1、 數(shù)據(jù)清洗 數(shù)據(jù)清洗的任務(wù)是過濾那些不符合要求的數(shù)據(jù),將過濾的結(jié)果交給業(yè)務(wù)主管部門,確認(rèn)是否過濾掉還是由業(yè)務(wù)單位修正之后再進(jìn)行抽取。 不符合要求的數(shù)據(jù)主要是有不完整的數(shù)據(jù)、錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)、重復(fù)的數(shù)據(jù)三大類。 (1)不完整的數(shù)據(jù):這一類數(shù)據(jù)主要是一些應(yīng)該有的信息缺失,如供應(yīng)商的名稱、分公司的名稱、客戶的區(qū)域信息缺失、業(yè)務(wù)系統(tǒng)中主表與明細(xì)表不能匹配等。對(duì)于這一類數(shù)據(jù)過濾出來,按缺失的內(nèi)容分別寫入不同Excel文件向客戶提交,要求在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)補(bǔ)全。補(bǔ)全后才寫入數(shù)據(jù)倉庫。 (2)錯(cuò)誤的數(shù)據(jù):這一類錯(cuò)誤產(chǎn)生的原因是業(yè)務(wù)系統(tǒng)不夠健全,在接收輸入后沒有進(jìn)行判斷直接寫入后臺(tái)數(shù)據(jù)庫造成的,比如數(shù)值數(shù)據(jù)輸成全角數(shù)字字符、字符串?dāng)?shù)據(jù)后面有一個(gè)回車操作、日期格式不正確、日期越界等。這一類數(shù)據(jù)也要分類,對(duì)于類似于全角字符、數(shù)據(jù)前后有不可見字符的問題,只能通過寫SQL語句的方式找出來,然后要求客戶在業(yè)務(wù)系統(tǒng)修正之后抽取。日期格式不正確的或者是日期越界的這一類錯(cuò)誤會(huì)導(dǎo)致ETL運(yùn)行失敗,這一類錯(cuò)誤需要去業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫用SQL的方式挑出來,交給業(yè)務(wù)主管部門要求限期修正,修正之后再抽取。 (3)重復(fù)的數(shù)據(jù):對(duì)于這一類數(shù)據(jù)——特別是維表中會(huì)出現(xiàn)這種情況——將重復(fù)數(shù)據(jù)記錄的所有字段導(dǎo)出來,讓客戶確認(rèn)并整理。 數(shù)據(jù)清洗是一個(gè)反復(fù)的過程,不可能在幾天內(nèi)完成,只有不斷的發(fā)現(xiàn)問題,解決問題。對(duì)于是否過濾,是否修正一般要求客戶確認(rèn),對(duì)于過濾掉的數(shù)據(jù),寫入Excel文件或者將過濾數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)表,在ETL開發(fā)的初期可以每天向業(yè)務(wù)單位發(fā)送過濾數(shù)據(jù)的郵件,促使他們盡快地修正錯(cuò)誤,同時(shí)也可以做為將來驗(yàn)證數(shù)據(jù)的依據(jù)。數(shù)據(jù)清洗需要注意的是不要將有用的數(shù)據(jù)過濾掉,對(duì)于每個(gè)過濾規(guī)則認(rèn)真進(jìn)行驗(yàn)證,并要用戶確認(rèn)。 2、 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的任務(wù)主要進(jìn)行不一致的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)粒度的轉(zhuǎn)換,以及一些商務(wù)規(guī)則的計(jì)算。 (1)不一致數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換:這個(gè)過程是一個(gè)整合的過程,將不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)的相同類型的數(shù)據(jù)統(tǒng)一,比如同一個(gè)供應(yīng)商在結(jié)算系統(tǒng)的編碼是XX0001,而在CRM中編碼是YY0001,這樣在抽取過來之后統(tǒng)一轉(zhuǎn)換成一個(gè)編碼。 (2)數(shù)據(jù)粒度的轉(zhuǎn)換:業(yè)務(wù)系統(tǒng)一般存儲(chǔ)非常明細(xì)的數(shù)據(jù),而數(shù)據(jù)倉庫中數(shù)據(jù)是用來分析的,不需要非常明細(xì)的數(shù)據(jù)。一般情況下,會(huì)將業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)按照數(shù)據(jù)倉庫粒度進(jìn)行聚合。 (3)商務(wù)規(guī)則的計(jì)算:不同的企業(yè)有不同的業(yè)務(wù)規(guī)則、不同的數(shù)據(jù)指標(biāo),這些指標(biāo)有的時(shí)候不是簡單的加加減減就能完成,這個(gè)時(shí)候需要在ETL中將這些數(shù)據(jù)指標(biāo)計(jì)算好了之后存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)倉庫中,以供分析使用。 三、ETL日志、警告發(fā)送 1、 ETL日志 ETL日志分為三類。 一類是執(zhí)行過程日志,這一部分日志是在ETL執(zhí)行過程中每執(zhí)行一步的記錄,記錄每次運(yùn)行每一步驟的起始時(shí)間,影響了多少行數(shù)據(jù),流水賬形式。 一類是錯(cuò)誤日志,當(dāng)某個(gè)模塊出錯(cuò)的時(shí)候?qū)戝e(cuò)誤日志,記錄每次出錯(cuò)的時(shí)間、出錯(cuò)的模塊以及出錯(cuò)的信息等。 第三類日志是總體日志,只記錄ETL開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間是否成功信息。如果使用ETL工具,ETL工具會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生一些日志,這一類日志也可以作為ETL日志的一部分。 記錄日志的目的是隨時(shí)可以知道ETL運(yùn)行情況,如果出錯(cuò)了,可以知道哪里出錯(cuò)。 2、 警告發(fā)送 如果ETL出錯(cuò)了,不僅要形成ETL出錯(cuò)日志,而且要向系統(tǒng)管理員發(fā)送警告。發(fā)送警告的方式多種,一般常用的就是給系統(tǒng)管理員發(fā)送郵件,并附上出錯(cuò)的信息,方便管理員排查錯(cuò)誤。 ETL是BI項(xiàng)目的關(guān)鍵部分,也是一個(gè)長期的過程,只有不斷的發(fā)現(xiàn)問題并解決問題,才能使ETL運(yùn)行效率更高,為BI項(xiàng)目后期開發(fā)提供準(zhǔn)確與高效的數(shù)據(jù)。 后記 做數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng),ETL是關(guān)鍵的一環(huán)。說大了,ETL是數(shù)據(jù)整合解決方案,說小了,就是倒數(shù)據(jù)的工具。回憶一下工作這么長時(shí)間以來,處理數(shù)據(jù)遷移、轉(zhuǎn)換的工作倒還真的不少。但是那些工作基本上是一次性工作或者很小數(shù)據(jù)量??墒窃跀?shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)中,ETL上升到了一定的理論高度,和原來小打小鬧的工具使用不同了。究竟什么不同,從名字上就可以看到,人家已經(jīng)將倒數(shù)據(jù)的過程分成3個(gè)步驟,E、T、L分別代表抽取、轉(zhuǎn)換和裝載。 其實(shí)ETL過程就是數(shù)據(jù)流動(dòng)的過程,從不同的數(shù)據(jù)源流向不同的目標(biāo)數(shù)據(jù)。但在數(shù)據(jù)倉庫中, ETL有幾個(gè)特點(diǎn), 一是數(shù)據(jù)同步,它不是一次性倒完數(shù)據(jù)就拉到,它是經(jīng)常性的活動(dòng),按照固定周期運(yùn)行的,甚至現(xiàn)在還有人提出了實(shí)時(shí)ETL的概念。 二是數(shù)據(jù)量,一般都是巨大的,值得你將數(shù)據(jù)流動(dòng)的過程拆分成E、T和L。 現(xiàn)在有很多成熟的工具提供ETL功能,且不說他們的好壞。從應(yīng)用角度來說,ETL的過程其實(shí)不是非常復(fù)雜,這些工具給數(shù)據(jù)倉庫工程帶來和很大的便利性,特別是開發(fā)的便利和維護(hù)的便利。但另一方面,開發(fā)人員容易迷失在這些工具中。舉個(gè)例子,VB是一種非常簡單的語言并且也是非常易用的編程工具,上手特別快,但是真正VB的高手有多少?微軟設(shè)計(jì)的產(chǎn)品通常有個(gè)原則是“將使用者當(dāng)作傻瓜”,在這個(gè)原則下,微軟的東西確實(shí)非常好用,但是對(duì)于開發(fā)者,如果你自己也將自己當(dāng)作傻瓜,那就真的傻了。ETL工具也是一樣,這些工具為我們提供圖形化界面,讓我們將主要的精力放在規(guī)則上,以期提高開發(fā)效率。從使用效果來說,確實(shí)使用這些工具能夠非常快速地構(gòu)建一個(gè)job來處理某個(gè)數(shù)據(jù),不過從整體來看,并不見得他的整體效率會(huì)高多少。問題主要不是出在工具上,而是在設(shè)計(jì)、開發(fā)人員上。他們迷失在工具中,沒有去探求ETL的本質(zhì)??梢哉f這些工具應(yīng)用了這么長時(shí)間,在這么多項(xiàng)目、環(huán)境中應(yīng)用,它必然有它成功之處,它必定體現(xiàn)了ETL的本質(zhì)。如果我們不透過表面這些工具的簡單使用去看它背后蘊(yùn)涵的思想,最終我們作出來的東西也就是一個(gè)個(gè)獨(dú)立的job,將他們整合起來仍然有巨大的工作量。大家都知道“理論與實(shí)踐相結(jié)合”,如果在一個(gè)領(lǐng)域有所超越,必須要在理論水平上達(dá)到一定的高度. |
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