ETL

百科名片

ETL,Extraction-Transformation-Loading的缩写,中文名称为数据提取、转换和加载。 ETL工具有:OWB(Oracle Warehouse Builder)、ODI(Oracle Data Integrator)、Informatic PowerCenter、AICloudETL、DataStage、Repository Explorer、BeeloadKettle、DataSpider

编辑本段简介

  ETL负责将分布的、异构数据源中的数据如关系数据、平面数据文件等抽取到临时中间层后进行清洗、转换、集成,最后加载到 数据仓库数据集市中,成为 联机分析处理、数据挖掘的基础。
  ETL一词较常出现在 数据仓库,但其对象并不局限于数据仓库。
  ETL是 数据仓库中的非常重要的一环。它是承前启后的必要的一步。相对于关系数据库, 数据仓库技术没有严格的数学理论基础,它更面向实际工程应用。所以从工程应用的角度来考虑,按着物理数据模型的要求加载数据并对数据进行一些系列处理,处理过程与经验直接相关,同时这部分的工作直接关系 数据仓库中数据的质量,从而影响到 联机分析处理和数据挖掘的结果的质量。
   数据仓库是一个独立的数据环境,需要通过抽取过程将数据从 联机事务处理环境、 外部数据源和脱机的数据存储介质导入到数据仓库中;在技术上,ETL主要涉及到关联、转换、增量、调度和监控等几个方面;数据仓库系统中数据不要求与联机事务处理系统中数据实时同步,所以ETL可以定时进行。但多个ETL的操作时间、顺序和成败对 数据仓库中信息的有效性至关重要。

编辑本段概念

  ETL(Extract-Transform-Load的缩写,即 数据抽取、转换、装载的过程)作为BI/DW(Business Intelligence)的核心和灵魂,能够按照统一的规则集成并提高数据的价值,是负责完成数据从 数据源向目标 数据仓库转化的过程,是实施数据仓库的重要步骤。如果说 数据仓库的模型设计是一座大厦的设计蓝图,数据是砖瓦的话,那么ETL就是建设大厦的过程。在整个项目中最难部分是用户需求分析和模型设计,而ETL规则设计和实施则是工作量最大的,约占整个项目的60%~80%,这是国内外从众多实践中得到的普遍共识。
  ETL是 数据抽取(Extract)、清洗(Cleaning)、转换(Transform)、装载(Load)的过程。是构建 数据仓库的重要一环,用户从 数据源抽取出所需的数据,经过 数据清洗,最终按照预先定义好的数据仓库模型,将数据加载到数据仓库中去。
  信息是现代企业的重要资源,是企业运用科学管理、决策分析的基础。目前,大多数企业花费大量的资金和时间来构建 联机事务处理OLTP的业务系统和 办公自动化系统,用来记录事务处理的各种相关数据。据统计,数据量每2~3年时间就会成倍增长,这些数据蕴含着巨大的商业价值,而企业所关注的通常只占在总数据量的2%~4%左右。因此,企业仍然没有最大化地利用已存在的数据资源,以致于浪费了更多的时间和资金,也失去制定关键商业决策的最佳契机。于是,企业如何通过各种技术手段,并把数据转换为信息、知识,已经成了提高其核心竞争力的主要瓶颈。而ETL则是主要的一个技术手段。

编辑本段ETL工具应用

  目前,ETL工具的典型代表有:Informatica、Datastage、OWB、微软DTS、 BeeloadKettle……
  开源的工具有eclipse的etl插件。cloveretl.
   数据集成:快速实现ETL
  ETL的质量问题具体表现为正确性、完整性、一致性、完备性、有效性、时效性和可获取性等几个特性。而影响质量问题的原因有很多,由 系统集成和历史数据造成的原因主要包括:业务系统不同时期系统之间数据模型不一致;业务系统不同时期业务过程有变化;旧系统模块在运营、人事、财务、办公系统等相关信息的不一致;遗留系统和新业务、管理系统 数据集成不完备带来的不一致性。
  实现ETL,首先要实现ETL转换的过程。它可以集中地体现为以下几个方面:
  空值处理 可捕获字段空值,进行加载或替换为其他含义数据,并可根据字段空值实现分流加载到不同目标库。
  规范化数据格式 可实现字段格式约束定义,对于 数据源中时间、数值、字符等数据,可自定义加载格式。
  拆分数据 依据业务需求对字段可进行分解。例,主叫号 861082585313-8148,可进行区域码和电话号码分解。
  验证数据正确性 可利用Lookup及拆分功能进行 数据验证。例如,主叫号861082585313-8148,进行区域码和电话号码分解后,可利用Lookup返回主叫网关或交换机记载的主叫地区,进行 数据验证
  数据替换 对于因业务因素,可实现无效数据、缺失数据的替换。
  Lookup 查获丢失数据 Lookup实现 子查询,并返回用其他手段获取的缺失字段,保证字段完整性。
  建立ETL过程的主 外键约束 对无依赖性的非法数据,可替换或导出到错误数据文件中,保证主键唯一记录的加载。

编辑本段注意事项

  为了能更好地实现ETL,笔者建议用户在实施ETL过程中应注意以下几点:
  第一,如果条件允许,可利用数据中转区对运营数据进行预处理,保证集成与加载的高效性;
  第二,如果ETL的过程是主动“拉取”,而不是从内部“推送”,其可控性将大为增强;
  第三,ETL之前应制定流程化的配置管理和标准协议;
  第四,关键数据标准至关重要。目前,ETL面临的最大挑战是当接收数据时其各源数据的异构性和低质量。以电信为例,A系统按照统计代码管理数据,B系统按照账目数字管理,C系统按照语音ID管理。当ETL需要对这三个系统进行集成以获得对客户的全面视角时,这一过程需要复杂的匹配规则、名称/地址正常化与标准化。而ETL在处理过程中会定义一个关键数据标准,并在此基础上,制定相应的数据接口标准。

编辑本段特色功能

  ETL过程在很大程度上受企业对源数据的理解程度的影响,也就是说从业务的角度看 数据集成非常重要。一个优秀的ETL设计应该具有如下功能:

1、管理简单

  采用 元数据方法,集中进行管理;接口、数据格式、传输有严格的规范;尽量不在 外部数据源安装软件; 数据抽取系统流程自动化,并有自动调度功能;抽取的数据及时、准确、完整;可以提供同各种数据系统的接口,系统适应性强;提供软件框架系统,系统功能改变时,应用程序很少改变便可适应变化;可扩展性强。

2、标准定义数据

  合理的业务模型设计对ETL至关重要。 数据仓库是企业唯一、真实、可靠的 综合数据平台数据仓库的设计建模一般都依照三范式、星型模型、雪花模型,无论哪种设计思想,都应该最大化地涵盖关键业务数据,把运营环境中杂乱无序的数据结构统一成为合理的、关联的、分析型的新结构,而ETL则会依照模型的定义去提取数据源,进行转换、清洗,并最终加载到目标数据仓库中。
  模型的重要之处在于对数据做标准化定义,实现统一的编码、统一的分类和组织。标准化定义的内容包括:标准代码统一、业务 术语统一。ETL依照模型进行初始加载、增量加载、缓慢增长维、慢速变化维、事实表加载等 数据集成,并根据业务需求制定相应的加载策略、刷新策略、汇总策略、维护策略。

3、拓展新型应用

  对业务数据本身及其运行环境的描述与定义的数据,称之为 元数据(metadata)。 元数据是描述数据的数据。从某种意义上说,业务数据主要用于支持业务系统应用的数据,而 元数据则是 企业信息门户、客户关系管理、 数据仓库、决策支持和B2B等新型应用所不可或缺的内容。
   元数据的典型表现为对象的描述,即对数据库、表、列、列属性(类型、格式、约束等)以及主键/外部键关联等等的描述。特别是现行应用的异构性与分布性越来越普遍的情况下,统一的 元数据就愈发重要了。“信息孤岛”曾经是很多企业对其应用现状的一种抱怨和概括,而合理的 元数据则会有效地描绘出信息的关联性。
  而 元数据对于ETL的集中表现为:定义数据源的位置及数据源的属性、确定从源数据到目标数据的对应规则、确定相关的业务逻辑、在数据实际加载前的其他必要的准备工作,等等,它一般贯穿整个 数据仓库项目,而ETL的所有过程必须最大化地参照元数据,这样才能快速实现ETL。

编辑本段ETL体系结构

  下图为ETL体系结构,它体现了主流ETL产品框架的主要组成部分。ETL是指从源系统中提取数据,转换数据为一个标准的格式,并加载数据到目标 数据存储区,通常是 数据仓库
   ETL体系结构图
  Design manager 提供一个图形化的映射环境,让开发者定义从源到目标的映射关系、转换、处理流程。设计过程的各对象的逻辑定义存储在一个 元数据资料库中。
  Meta data management 提供一个关于ETL设计和运行处理等相关定义、管理信息的 元数据资料库。ETL引擎在运行时和其它应用都可参考此资料库中的 元数据
  Extract 通过接口提取源数据,例如?ODBC、专用 数据库接口平面文件提取器,并参照 元数据来决定数据的提取及其提取方式。
  Transform 开发者将提取的数据,按照业务需要转换为目标 数据结构,并实现汇总。
  Load 加载经转换和汇总的数据到目标 数据仓库中,可实现SQL或批量加载。
  Transport services 利用网络协议或文件协议,在源和目标系统之间移动数据,利用内存在ETL处理的各组件中移动数据。
  Administration and operation 可让管理员基于事件和时间进行调度、运行、监测ETL作业、管理 错误信息、从失败中恢复和调节从源系统的输出。
内容概要:本文详细探讨了基于MATLAB/SIMULINK的多载波无线通信系统仿真及性能分析,重点研究了以OFDM为代表的多载波技术。文章首先介绍了OFDM的基本原理和系统组成,随后通过仿真平台分析了不同调制方式的抗干扰性能、信道估计算法对系统性能的影响以及同步技术的实现分析。文中提供了详细的MATLAB代码实现,涵盖OFDM系统的基本仿真、信道估计算法比较、同步算法实现和不同调制方式的性能比较。此外,还讨论了信道特征、OFDM关键技术、信道估计、同步技术和系统级仿真架构,并提出了未来的改进方向,如深度学习增强、混合波形设计和硬件加速方案。; 适合人群:具备无线通信基础知识,尤其是对OFDM技术有一定了解的研究人员和技术人员;从事无线通信系统设计开发的工程师;高校通信工程专业的高年级本科生和研究生。; 使用场景及目标:①理解OFDM系统的工作原理及其在多径信道环境下的性能表现;②掌握MATLAB/SIMULINK在无线通信系统仿真中的应用;③评估不同调制方式、信道估计算法和同步算法的优劣;④为实际OFDM系统的设计和优化提供理论依据和技术支持。; 其他说明:本文不仅提供了详细的理论分析,还附带了大量的MATLAB代码示例,便于读者动手实践。建议读者在学习过程中结合代码进行调试和实验,以加深对OFDM技术的理解。此外,文中还涉及了一些最新的研究方向和技术趋势,如AI增强和毫米波通信,为读者提供了更广阔的视野。
03-12
### ETL 数据处理流程 ETL 是指 Extract(提取)、Transform(转换)和 Load(加载),这是数据处理和集成中的一个关键过程[^1]。此过程中,ETL 工具会将来自不同源头的数据进行转换和整合,使其适应目标数据仓库的要求[^2]。 #### 提取 (Extract) 在这个阶段,数据从各种源系统中被读取出来。这些源可以是关系数据库、平面文件或其他任何形式的结构化或半结构化的数据存储。为了优化性能,在这一环节通常也会实施一些初步的数据清理工作[^4]。 ```sql -- SQL 示例:从多个表中抽取数据 SELECT * FROM source_table_1; INSERT INTO staging_area SELECT * FROM source_table_2 WHERE condition; ``` #### 转换 (Transform) 转换阶段是对所抽取出的数据应用一系列业务规则和技术操作来改变其形式以便于后续分析使用的关键步骤。它占据了整个 ETL 流程大约三分之二的工作量。常见的变换活动包括但不限于: - 清洗不一致或者错误的信息; - 合并重复记录; - 应用计算字段; - 实现标准化编码方案; ```python # Python 示例:简单的数值转换函数 def convert_temperature(celsius): fahrenheit = celsius * 9 / 5 + 32 return round(fahrenheit, 2) ``` #### 加载 (Load) 最后一步就是把经过加工后的高质量数据集导入到最终的目标环境中—通常是企业级的数据仓库系统里。此时可以直接向目的地写入新纪录或是更新现有条目。 ```sql -- SQL 示例:加载数据到目标表 INSERT INTO target_database.target_table VALUES (...); UPDATE target_database.target_table SET column=value WHERE condition; ``` ### 常见 ETL 工具比较 对于实现上述功能来说,市场上存在多种成熟的商业产品和服务可供选择。其中两个较为知名的选择分别是 Pentaho 的开源解决方案 Kettle 和 Informatica PowerCenter 这样的专有软件包[^5]。两者各有优劣之处,具体取决于项目需求和个人偏好等因素决定采用哪一种更为合适。 Pentaho Data Integration (Kettle) 特点如下: - 开放源码社区支持广泛; - 支持图形界面设计复杂的数据流管道; - 可扩展性强,易于其他 Java 应用程序集成; Informatica PowerCenter 则提供了更高级别的自动化特性和更好的性能表现,特别是在大规模分布式环境下运作时表现出色。
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