Business Intelligence (Subject) / 3. Architekturen von BI-Systemen (Lesson)

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• 16. Was versteht man bei IT-Systemen unter dem Begriff Architektur? Bestandteile eines BI-Systems und die Anordung der Konponenten Beziehungen zwischen den Komponenten Gestaltungsregeln für Aufbau, Entwicklung und Betrieb eines BI-Systems
• 17. Welche Aspekte gehören zur Datenqualität/ Systemqualität bei der Bewertung von Systemarchitekturen? Welche sonstigen Einflussfaktoren sind für die Bewertung relevant? Datenqualität: Aktualität der Daten Transparenz (Glaubwürdigkeit, Rückverfolgung, Verifizierbarkeit, Reputation) Vollständigkeit Konsistenz Systemqualität: Performance (Antwortzeit) Flexibilität/ Modifizierbarkeit Verfügbarkeit Sicherheit Sonstige Einflussfaktoren: Strategische bedeutung nicht-technischer Ressourchebedarf horizontale und vertikale Informationsintegration Verwendungsformen
• 18 a. Unabhängige Data Marts (Aufbau/ Bewertung) Daten gealngen mittels ETL Prozess direkt in die einzelnen DMs ETL: Individualisierte und redundante Zugriffe auf OLTP Systeme kein DWH vorhanden, kein Single Point of truth oder Single Version DM auf einzelne Abteilungen abgestimmt Vorteile: schneller/ kostengünstiger Aufbau für vordergründig wichtige Informationen Nachteile: sehr geringe Flexibilität bei Änderungen auf OLTP-Ebene problematische Zusammenführung von Daten bei Abteilungsübergreifenden Informationen
• 18 b. Data Marts-Busarchitektur (Aufbau/ Bewertung) Daten gelangen mittels ETL Prozess direkt in die einzelnen DMs ETL: individualisierte und redundante Zugriffe auf OLTP Systeme kein DWH vorhanden aber zentrale Metadaten daher zwar kein single pont of truth aber eine singel version möglich begrenztes aber unternehmensweites BI-System Vorteile: brauchbare, aktzepierte Lösung mit vertretbarem Aufwand Nachteile: hoher technischer Aufwand für Betrieb und inhaltliche Weiterentwicklung
• 18 c. Zentralisierte Architektur (Aufbau/ Bewertug) Daten werden aus OLTP Systemen konsolidiert, bereinigt und in einem zentralen DWH abgelegt Analysen greifen direkt auf CDWH zu ETL: optimierter, einheitlicher Zugriff auf OLTP Systeme duch CDWH besteht single point of truth zentrale Metadaten vorhanden keine DMs vorhanden, Anwender greifen direkt auf CDWH zu Wg Performanceproblemen in der Praxis nicht weit verbreitet, mit zunehmender leistungsfähigkeit der Hardware (In-Memory Datenbanken) jedoch Architektur der Zukunft Vorteile: einheitliche, allgemein gültige und verlässliche Datenbasis optimale Erweiterbarkeit hinsichtlich Analysen oder OLTP- Systemen Nachteile: Performanceprobleme wg vielen Zugriffen direkt auf CDWH teure, leistungsstarke Hardware erforderlich
• 18 d. Hub and Spoke Architektur (Aufbau/Bewertung) Aufbau gleich zur Zentralisierten Architektur Unterschied: DM werden auf das CDWH aufgesetzt und mit einem eigenständigen Prozess mit Daten aus den CDWH befüllt analysen greifen nicht mehr direkt auf das CDWH zu sonder über DM Möglichkeit Analysen direkt auf das CDWH zugreifen zu lassen besteht dennoch ETL optimierter einheitlicher Zugriff auf OLTP Systeme schnelle, bedarfsgerechte Analysen durch DMs möglich (Abteilungsbezogen und -übergreifend) optimale Architektur nach heutigem Stand der Technik Vorteile: einheitliche, allgemein gültige und verlässliche Datenbasis optimale Erweiterbarkeit hinsichtlich Anaysen oder OLTP Systemen keine Performanceprobleme durch DM Nachteile: hohe Komplexität
• 18 e. Föderierte Architektur (Aufbau/Bewertung) Mischung aus Hub and Spoke und DM Busarchitektur Daten werden mittels mehrerer ETL Prozesse teilweise konsolidiert und in einem DW abgelegt teilweise werden Daten den DM auch direkt zur Verfügung gestellt Analysen greifen teilweise direkt auf das DW zu Metadaten werden lokal für die einzelnen ETL Prozesse abgelegt danach zentral zusammengeführt oftmals "historisch gewachsen" ETL: viele unterschiedliche ETL-Prozesse/ Strukturen DW nur für Teilbereiche vorhanden DM werden teilweise aus dem DW oder direkt aus den OLTP-Systemen befüllt dezentrale Metadaten werden in einem föderierten Repository zusammengeführt Single Version of truth duch das zusammenführen der lokalen Metadaten vorhanden Vorteile: Single Version of Truth Aktzeptanz bei Anwendern v.a. in Großunternehmen Nachteile: hoher Aufwand und Komplexität um konsistente Datenbasis zu schaffen keine optimierten OLTP Zugriffe
• 18 f. Virtuelle Architektur Anwendern wird ein direkter Zugriff auf die Daten in den OLTP Systemen simuliert ETL, DW und DM und Metadaten existieren nur virtuell und werden durch die Transformationsebene ersetzt Einsatz v.a. im Projektgeschäft Künftig häufigerer Einsatz durch verbesserte Leistung der OLTP Systeme Vorteile: keine aufwendige Hardware da Umsetzung meist mit Virtualisierungstechniken erfolgt Nachteile: Performanceprobleme durch direkten Zugriff auf OLTP-Systeme kein Single Point of truth, single version sehr aufwendig OLTP Systeme müssen Harmonisierungsdaten komplett vorhalten (Performancebelastung) OLTP Systeme stehen nicht für weitere Nutzer zur Verfügung
• 19. Welche Bedeutung hat ein CDWH für eine BI-Archtitektur? Welche Anforderungen/ Merkmale werden an ein CDWH gestellt? Welche Funktionen sollte es Erfüllen? Bedeutung: Zentrale Bedeutung für ein BI System, da es eine einheitliche und kosistente Datenbasis für alle darauf Aufbauenden Managementunterstützungssysteme Anforderungen/ Merkmale: Subjektorientierung: Daten sollen für alle relevanten Kernbereiche bereitgestellt werden, keine Präferenzen für bestimmte Anwender Integration & Zeitraumbezug: Sicherstellung formal konsistenter Daten für die Anwender und Darstellung des Zeitraums für aggregierte Daten Nicht-Volatilität: Daten werden nicht überschireben, Änderungen werden als neue Datensätze ergänzt Funktionen: Integrationsfunktion: Zentrale Datenhaltungskomponente, die Daten für alle Analysen bereitstellt Distributionsfunktion: Datenquelle für alle darauf Aufbauende DM (Analysefunktion): Direkter Zugriff von Analysen auf das CDWH--> STRITTIG!!!
• 20. Welche Aktualisierungszyklen können bei der Befüllung vom CDWH angewandt werden? Echtzeit-Aktualisierung: Daten werden gleichzeitig zu den Veränderungen in den OLTP Systemen übertragen Periodische Aktualisierung: Daten werden nach festgelegten Zyklen aus den OLTP Systemen in das CDWH überführt Volumenabhängige Aktualisierung: Übernahme der Daten aus den OLTP Systemen sobald eine gewisse Anzahl an Änderungen erreicht wurde
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• 22. Was versteht man unter einem ETL Prozess? Überführung der daten aus den OLTP Systemen in eine konsistente, dispositive Datenbasis (z.B. DWH)
• 23. Was versteht man unter dem Begriff DM? Was sind dessen wesentliche Eigenschaften? Begriff: Kleinere, lokale Datenhaltungssysteme für einen eingeschränkten Nutzerkreis (Abteilung). Werden i.d.R. aus DWH befüllt Eigeschaften: starke Orientierung an den Bedrüfnissen des jeweiligen Analysebereichs auf speziellen Nutzerkrei zugeschnitten Werden mit Dimensionen und Hierarchieen versehen die Analysemöglichkeiten für den Anwender vorsehen enthalten Vorausberechnungen betirebswirtschaftlicher Kennzahlen für die einzelnen Dimensionshierarchieen kein technischer Standard bei der Erstellung (Herstellerabhängig)
• 24. In welchem Zusammenhang stehen DM und CDWH idealerweise? DM werden idealerweise ausschließlich vom CDWH mit Daten für die einzelnen Dimensionen und deren Hierarchieen befüllt Bei Analysen greifen DM nur auf das CDWH als Datenbasis zu
• 25. Welche Kriterien kommen für den Vergleich von CDWH und DM in Frage? Welche Gemensamkeiten bzw. Unterschieden bestehen? Vergleichskriterien: betirebswirtschaftliche Zielsetzung Granularität der Daten Semantsches Datenmodell Modellierungskonventionen Primäre (OLAP) Technologie Endanwenderzugriff Analysefreiheitsgrade Abhängigkeit von externen Datenquellen Datenvolumen Unterschiede CDWH zu DM : hoch deteillierte Daten vs. aggregierte Daten Datenvolumen <100GB vs. Datenvolumen im TB Bereich beschränkte vs. maximale Anayslefreiheitsgrade Größte Gemeinsamkeit ergibt sich durch den Zugriff der Endandwender sowohl auf CDWH als auch auf DM. Beim CDWH ist der Endanwenderzugriff jedoch strittig
• 26. Welche 4 Stufen der Datenaufbereitung werden im Rahmen einer BI Architektur unterschieden? Filterung Harmonisierung Aggregation Anreicherung
• 27. Erläutern Sie die Deteils der Filterungsstufe im Rahmen des ETL Prozesses. Welche unterschiedlichen Fehlerklassen müssen hier behandelt werden? Daten aus externen Quellen und OLTP Systemen werden selektiert, zwischengespeichert, und von semantischen (inhaltlichen) und syntakitischen (formellen) Fehlern befreit Fehler lassen sich in 3 Klassen unterteilen: Fehler 1. Klasse: Fehler kann durch das System automatisch erkannt und behoben werden. Semantisch: Fehlende Datenwerte, Syntaktisch: Bekannte Formatanpassungen Fehler 2. Klasse: Fehler ist automatisch erkennbar muss aber manuell korrigiert werden. Semantisch: "Ausreißer", unstimmige Werte. Syntaktisch: Inkombatibilitäten Fehler 3. Klasse: Fehler kannn nur manuell erkannt und korrigiert werden. Semantisch: Bisher unerkannte inhaltliche Fehler in den OLTP Systemen. Syntaktisch Nicht relevant, da sie per Definition der OLTP Systeme ausgeschlossen sind.
• 28. Welchen Zweck hat die Harmonisierungsstufe? Welche verschiedenen Aspekte werden auf dieser Stufe beachtet? Erläutern Sie einen dieser Aspekte detailliert. Integration der gefilterten Daten, idealerweise in ein CDWH Unterteilung in syntaktische und betriebswirtschaftliche Harmonisierung syntaktische Harmonisierung: Beseitigung von Schlüsseldisharmonien: Unterschiedliche Attribute haben in den verschiedenen Systemen unterschedliche Primärschlüssel. Im DWH muss daher ein neuer, globaler Primärschlüssell vergeben werden Angleichung unterschiedlich kodierter Daten. gleiche Attribute haben in unterschiedlichen Systemen verschiedenen Wertebereiche (z.B. Männlich = m oder 1?) Angleichen von Synonymen: Attribute aus unterschiedlichen Systemen haben verschiedene Namen aber gleiche bedeutung Auflösen von Homonymen: Attribute mit gleichen Namen in unterschiedlichen Systemen haben verschiedene Bedeutungen betriebswirtschaftliche Harmonisierung: Abgleichen bestimmter Kennzahlen Erzielung der gefordertenGranularität: Genauigkeit der datenspeicherung muss abgestimmt werden (i.d.R. mit gleicher Genauigkeit in OLTP und DWH)
• 29. Erläutern Sie die Details der Aggregationsebene. Wieso erfolgt auf dieser Stufe eine abkehr vom Grundsatz der Analyseneutralität? Auf welcher technischen Ebene der Architektur erfolgt die Aggregation? Erweiterung der gefilterten und aggregierten Daten um Dimensionen welche die Aggregations- und Deteilierungspfade für spätere Analysen festlegt Durch das Hinzufügen der Dimensionen sind die Daten nicht mehr vereinheitlicht und flexibel sonder spezialisiert. Daher ist die Analyseneutralität nicht mehr gegeben. Im Gegensatz zu Stufe 1&2 finde die Aggregation nicht mehr im DWH sondern in den DM statt
• 30. Erläutern Sie die details der Anreicherungsstufe. Was sind Gründe für die Anreicherung? Welche Vorteile bietet dieser Ansatz? Bildung konkreter Kennzahlen aufgrung der inder betriebswirtschaftlichen Harmonisierung estgelegten Größen für jede Aggregationsebene endgültiger Vertoß gegen den Grundsatz der Analyseneutralität Gründe/ Vorteile: bessere Performance Konsistenzfragen bessere Weiterverarbeitungsmöglichkeit für verschiedene Analysesysteme
• 32. Was sind Metadaten und wofür werden sie im BI Umfeld verwendet? Metadaten: Daten, die andere Daten beschreiben Informationen, die für die Konzeption und Nutzung eines Anwendungssystems erforderlich sind Metadaten dienenim BI Umfeldder Beschreibung des dispositiven Systems. Da dieses aggregierte Daten enthält, die sich nicht selbst erklären sondern einer Erklärung bedürfen
• 33. Welche Kategorien von Metadaten werden unterschieden? Passive Metadaten dokumentieren fortlaufend die Struktur, Entwicklung und Verwendung einer BI Lösung müssen manuell erstellt und gepfelgt werden Aktive Metadaten: enthalten Strukturinformationen und Transformationsregeln fester bestandteil des dispositiven Systems können teilweise automatisch generiert werden technische Metadaten: dokumentieren Transformationsprozesse im Rahmen der Filterung betriebswirtschaftl. Metadaten: kommen während der Harmonisierung, Aggregation, Anreicherung und Benutzerrechteverwaltung zum Einsatz
• 34. Erklären Sie die unterschiedlihen Ebenen des Metadatenmanagements. Ebenen orientieren sich an den 4 Stufen der Datenaufbereitung währen des ETL zudem fallen Metadaten auf der Ebene der internen und externen Datenquellen und der Datenzugriffe an interne und externe Datenquellen der OLTP Systeme: Metadaten über die Datenquellen, deren Struktur, Änderungszyklen und Strukturbegleitender Netz und Server Filterung: Metadaten über beteiligte Extraktionswerkzeuge, Mapping-Beziehungen und Fehlerbeseitigungsregeln Harmonisierung: Metadaten über syntaktische und semantische Harmonisierungsregeln Aggregation: Metadaten über Analysedimensionen und Aggregationshierearchien Anreicherung: Metadaten über betriebliche Zusammenhänge und Kennzahlen Datenzugriffe: Metadaten über Benutzerrechte, -rollen und Verantwortlichkeiten
• 35. Welche Architekturebenen zur Metadatenspeicherung sind Ihnen bekannt? zentrales Metadatenmanagement: alle Metadaten werden in einem zentralen Repository gespeichert v.a. End-to-End Lösungen Vorteile: konsitente Daten, keine Redundanzen Nachteile: Herstellerabhängig, ggf. performanceprobleme wg hohem Datenvolumen dezentrales Metadatenmanagement: jede Komponente einer BI Lösung hat ein eigenens Repository v.a. Best of Breed Lösungen Vorteile: gute Performance, keine Abhängigkeiten Nachteile: Redundanzen, Inkosistenzen, komplexe Synchronisation föderiertes Metadatenmanagement: jede Komponente verfügt über eigene Repository diese haben jedoch eine definierte Schnttstelle zu einem zentralen Repository erforder das  Common Warehouse Metamodell Vorteile: konsistente Daten, gute Performance, keine Abhängigkeiten, keine Redundanzen Nachteile: hocher Synchr. Aufwand, hoher Implementierungsaufwand
• 36. Was versteht man unter End-to-End sowie Best-of-Breed Lösungen? Welche Kriterien können zur Wahl eines der beiden Ansätze im BI Umfeld herangezogen werden? End-to-End= aufeinander abgestimmte BI Werkzeuge die meist vom gleichen Anbieter kommen. Empfielt sich, wenn derselbe Hersteller auch die OLTP Landschaft dominiert Best-of-Breed= Werkzeuge die sich auf bestimmte Teilbereiche spezielisiert haben und daher hier deutlich leistungsfähiger sind. Integrationsaufwand jedoch deutlich höher.            Empielt sich bei heterogenen Systemlandschaften Vergleichkriterien: Homogenität bzw Heterogenität der Systemlandschaften
• 37. Was versteht man unter eine Repository? Welche Varianten zur Ausgestalutung von Repositories sind Ihnen bekannt? Repository= Ort an dem Metadaten gespeichert werden Varianten: siehe Architekturen zur Speicherung von Metadaten
• 38. Welche Bedeutung hat das Common Warehouse Modell? Modell um verschiedene Best of Breed Lösungen im BI Bereiche zu einem föderierten Repository zusammenzufassen Festlegug einzelner Schnittstellenanforderungen für die einzelnen BI Ebenen: Standardisierunf von IT Infrastruktur vollständige Vereinheitlichung der Syntax und Semantik von Metadaten ermöglicht die Zusammenarbeit von BI Lösungen unterschiedlicher Hersteller
• 39: Welche Berechtigungsebenen unterscheidet man bei BI Lösungen? horizontale Berechtigungsebene: Regelung von Abteilungsübergreifenden Benutzerzugriffen vertikale Bereichtigungsebene: hierarchiesche Regelung der Zugriffe
• 40. Was verstehen Sie unter LDAP? Wofür wird diese Technik verwendet? Leight Weight Directory Access Protocols integriertes Berechtigungskonzept ermöglicht ein Single Sign On Mechanismus: Einmalige Anmeldung an einem zentralen Benutzerverzeichnis in dem alle Rollen/ Zugriffsmöglichkeiten des Benutzers für die einzelnen Systeme hinterlegt sind geringerer Nutzenumfang pro Teilanwendung, speziell bei föderierten Systemarchitekturen
• 41. Welche Aufgaben gehören zur Systemadministration? Pflege des gesamten dispositiven Systems mittels leistungsfähiger Administrationswerkzeuge das bedeutet: Anlegen von Transformationsregeln, welche die kompletten Inhalte der dispositiven Systeme und des rollenbasierten Rechtesystems anlegen, ändern oder löschen Unterscheidung zwischen technischer und fachlicher Adminsitration technisch: Pflege der transformationsregeln für die Filterungssicht fachlich: Pflege der Harmonisierungs, Aggregations, Anreicherungsstrukturen und der Benutzerrechte

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