ETL是數據抽取(Extract)、清洗(Cleaning)、轉換(Transform)、裝載(Load)的過程。是構建數據倉庫的重要一環,用戶從數據源抽取出所需的數據,經過數據清洗,最終按照預先定義好的數據倉庫模型,將數據加載到數據倉庫中去。
ETL是將業務系統的數據經過抽取、清洗轉換之后加載到數據倉庫的過程,目的是將企業中的分散、零亂、標准不統一的數據到一起,為企業的決策提供分析依據。ETL是BI項目中一個重要環節。通常情況下,在Bi項目中ETL會花掉整個項目的1/3的時間,ETL設計的好壞直接關系到BI項目的成敗。
ETL的設計分三個部分:數據抽取、數據的清洗轉換、數據的加載。在設計ETL的時候我們也是從這三部分出發,數據的抽取式從各個不同的數據源抽取到ODS(OperationDataSore,操作型數據存儲中-這個過程也可以做一些數據的清洗和轉換),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的運行效率。ETL三個部分中,花費時間最長的是“T”(Transform,清洗,准換)部分,一般情況下這部分工作量是整個ETL的2/3。數據的加載一般在數據清洗完了之后直接寫入DW(Data Warehousing數據倉庫)中去。
下面看以流程圖:
ETL的實現有多種方法,常用的有三種。一種是借助ETL工具實現,一種是SQL方式實現,另外一種是ETL工具和SQL相結合。前兩種方法各有各自的優缺點,借助工具可以快速的建立ETL工程,屏蔽了復雜的編碼任務,提高了速度,降低了難度,但是缺少靈活性。SQL的方法優點是靈活,提高了ETL運行效率,但是編碼復雜,對技術要求高。第三種是綜合了前面兩種的優點,會極大提高ETL的開發速度和效率。
數據抽取
這一部分需要在調研階段做大量的工作,首先要搞清楚數據是從幾個業務系統中來,各個業務系統的數據庫服務器運行的是何種DBMS,是否存在手工數據,手工數據存量有多大,是否在非結構化的數據等等。等收集完這些信息之后可以進行數據抽空設計。
1、對於與存放DW的數據庫系統相同的數據源處理方法。
這一類數據源在設計上比較容易。一般情況下,DBMS(SQL Server,Oracle)都會提供數據庫連接功能,在DW數據服務器和原業務系統之間建立的連接關系就可以寫Select語句直接訪問。
2、對於與DW數據庫系統不同的數據源的處理方法
對於這一類數據源,一般情況下也可以通過ODBC的方式建立數據庫連接——如SQL Server和Oracle之間。如果不能建立數據庫連接,可以有兩種方式完成,一種是通過工具將數據源導出成.Txt或者是.xls文件,然后再將這些源系統文件導入到ODS中。另外一種方法是通過程序接口來完成。
3、對於文件類型數據源(.txt,.xls),可以培訓業務人員利用數據庫工具將這些數據導入到指定的數據庫,然后從指定的數據庫中抽取。或者可以借助工具實現,如SQL Server2005的SSIS服務的平面數據源和平面目標等組件導入ODS中去。
4、增量更新的問題
對於數據量大的系統,必須考慮增量抽取。一般情況下,業務系統會記錄業務發生的時間,我們可以用來做增量的標志,每次抽取之前先判斷ODS中記錄最大的時間,然后根據這個業務系統抽取大於這個時間的所有的記錄。利用業務系統的時間戳,一般情況下,業務系統沒有或者部分由時間戳。
數據清洗和數據轉換
一般情況下,數據倉庫分為ODS,DW連部分。通常的做法是從業務系統到ODS做清洗,將臟數據和不完整的數據過濾掉,在ODS到過程中轉換,進行一些業務規則的計算和聚合。
ODS介紹,數據倉庫體系結構中的一個可選部分,ODS具備數據倉庫的部分特征和OLAP系統特征,它是“面向主題的,集成的,當前或接近當前的,不斷變化的”數據,它的主要作用:
(1)在業務系統和數據倉庫之間形成一個隔離層
(2)轉移一部分業務系統細節查詢的功能
(3)完成數據倉庫中不能完成的一些功能
一、數據清洗
數據清洗的任務是過濾那些不符合要求的數據,將過濾的結果交給業務主管部門,確認是否過濾還是由業務單位修正之后再進行抽取。不符合要求的數據主要有不完整的數據、錯誤的數據、重復的數據三大類
(1)不完整的數據:這一類數據主要是一些應該有的信息缺失,如果供應商名稱、分公司的名稱、客戶的區域消息缺失、業務系統中主表和明細表不匹配,對於這一類數據過濾出來,按缺失的內容分別寫入不同的Excel文件向客戶提交,要求在規定的時間內補全。補全才寫入數據倉庫。
(2)錯誤的數據:這一類錯誤產生的原因是業務系統不夠健全,在接受輸入后沒有進行判斷直接寫入后台數據庫造成的,比如數值數據輸成全角數字字符,字符串數據后面有一個回車操作,日期格式不正確、日期越界等。這一類數據也要分類,對於類似全角字符、數據前后有不可見字符的問題,只能通過寫SQL語句方法找出來,然后要求客戶在業務系統修正之后抽取。日期格式不正確的或者日期越界的這一類錯誤導致ETL運行失敗,這一類錯誤需要去業務系統數據庫用SQL的方式挑出來,交給業務主管部門要求限期修正,修正之后在抽取。
(3)重復的數據:對於這一類數據------特別是維表中出現這種情況——將重復數據記錄的所有字段導出來,讓客戶確認並整理。數據清洗時一個反復的過程,不可能在幾天內完成,只有不斷的發現問題,解決問題。對於是否過濾,是否修正一般要求客戶確認,對於過濾掉的數據,寫入Excel文件或者過濾數據寫入數據表,在ETL開發的初期可以每天向業務單位發送過濾數據的郵件,促使他們盡快的修正錯誤,同時可以作為將來驗證數據的依據。數據清洗需要注意的是不要將有用的數據過濾掉。對於每個過濾責認真驗證,並要客戶確認。
二、數據轉換
數據轉換的任務主要進行不一致的數據轉換、數據粒度的轉換,以及一些商務規則的計算。
(1)不一致數據的准換:這個過程是一個整合的過程,將不同業務系統的相同類型的數據統一,比如同一個供應商在結算系統的編碼是XX001,而在CRM中編碼是YY001,這樣在抽取過來之后統一轉換成一個編碼。
(2)數據粒度的轉換:業務系統一般存儲非常明細的數據,而數據倉庫中數據是用來分析的,不需要非常明細的數據。一般情況下,會將業務數據按照數據倉庫力度進行聚合。
(3)商務規則的計算:不同的企業有不同的業務規則,不同的數據指標,這些指標有的時候不是簡單的加加減減就能完成,這個時候需要在ETL中將這些數據指標計算好了之后存儲在數據倉庫中,以供分析使用。
三、ETL日志、警告發送
1、ETL日志
ETL日志分為三類。一類是執行過程日志,這一部分日志是在ETL執行過程中每執行一步的記錄,記錄每次運行每一步驟的起始時間,影響了多少行數據。流水賬形式。一類是錯誤日志,當某個模塊出錯的時候寫錯誤日志,記錄每次出錯的時間,出錯的模塊以及出錯信息等。第三類日志是總體日志,只記錄ETL開始時間、結束時間是否成功信息。如果使用ETL工具、ETL工具會自動產生一些日志,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可以知道ETL運行情況,如果錯誤了,可以知道哪里出錯
2、警告發送
如果ETL錯誤了,不僅要形成ETL出錯日志,而且要向系統管理員發送警告。發送警告的方式多種,一般常用的就是給系統管理員發送郵件,並附上錯誤信息,方便管理員排查錯誤。
ETL是BI項目的關鍵部分,也是一個長期的過程,只有不斷的發現問題並解決問題,才能使ETL運行效率更高,為BI項目后期開發提供准確的數據。