Практическое применение Master Data Services в MS SQL Server 2012

Query

В этой статье я хотел бы поделиться своим первым профессиональным опытом применения Master Data Services (MDS) в MS SQL Server 2012. До недавнего времени я был знаком с этим продуктом, входящим в состав MS SQL Server 2012 (Business Intelligence and Enterprise editions), только в теории и ждал удачного случая, чтобы проверить его на практике, и вот такой случай представился.

Вводные данные

Мой клиент использует BI-решение на базе Microsoft SQL Server 2012 Business Intelligence Edition. Центром этой BI-системы является хранилище данных (Data Warehouse), которое наполняется с помощью SSIS-пакетов из транзакционных систем (OLTP). Хранилище данных, в свою очередь, служит источником для многомерной модели данных (Multidimensional Data Model). На основе многомерной модели данных аналитики заказчика формируют отчетность в Excel, используя сводные таблицы (Pivot Tables). Поскольку источников данных много, и пользователи транзакционных систем управляют справочниками хаотично, заказчик обозначил потребность в решении, которое позволяло бы создать в хранилище данных иерархии для некоторых измерений, которые были бы удобны для целей аналитического анализа. Так, например, информация об организационной структуре компании, хранящаяся в измерении "Подразделения" (таблица dbo.dimDivisions), импортируемая из OLTP-систем, удобна для оперативных отчетов, формируемых в OLTP-системах, но не подходит для целей анализа в BI-системе.

Требования бизнеса

Формальные требования бизнес-заказчика можно кратко описать следующим образом:

Разработать инструмент, позволяющий управлять данными о подразделениях компании для целей аналитической отчетности.
Использовать новые данные о подразделения в существующем BI-решений.
Изменения не должны повлиять на работу OLTP-систем.

Предварительная оценка и выбор решения

На основании имеющихся вводных данных и бизнес-требований заказчику было предложено следующее решение:

Добавить в хранилище данных дополнительное измерение для хранения данных об орг. структуре для целей аналитической отчетности.
Обеспечить связь между записями нового измерения и измерения "Сотрудники".
Изменить многомерную модель данных с учетом изменения структуры хранилища данных.
Выполнить настройку Master Data Services. Под настройкой понимается создание возможности ввода и редактирования данных о сотрудниках и подразделениях вручную, а так же настройка, необходимая для импорта/экспорта данных в/из MSD.
Обеспечить автоматический импорт данных о новых сотрудниках из хранилища данных в Master Data Services.
Обеспечить автоматический экспорт данных о подразделениях и принадлежности сотрудников к подразделениям сотрудниках из Master Data Services в хранилище данных.

Реализация решения

Доработка хранилища данных

Итак, поехали по-порядку. Сначала создадим в хранилище данных новое измерение "Произвольные подразделения" (dbo.dimDerivedDivisions) и свяжем его с измерением "Сотрудники" (dbo.dimEmploees). SQL-скрипт для этой задачи выглядит следующим образом:

--Создадим новое измерение "Произвольные подразделения" CREATE TABLE dbo.dimDerivedDivisions ( id int NOT NULL primary key identity(1, 1), parentId int NULL, sourceCode int NOT NULL, sourceParentCode int NULL, name nvarchar(100) NOT NULL DEFAULT ('N/A'), lineageDate datetime DEFAULT GETDATE(), lineageSource nvarchar(255) NOT NULL DEFAULT ('') ); --Определим внешний ключ для parentId, ссылающийся на dbo.dimDerivedDivisions(id) для обеспечения иерархии родитель-потомок ALTER TABLE dbo.dimDerivedDivisions ADD CONSTRAINT fk_dbo_dimDerivedDivisions_dbo_dimDerivedDivisions FOREIGN KEY (parentId) REFERENCES dbo.dimDerivedDivisions(id); --В новое измерение добавим значение по умолчанию, на которое будут ссылаться не распределенные сотрудники SET IDENTITY_INSERT dbo.dimDerivedDivisions ON; INSERT INTO dbo.dimDerivedDivisions (id, parentId, sourceCode, sourceParentCode, name, lineageDate, lineageSource) SELECT 0, NULL, 0, NULL, 'N/A', GETDATE(), 'Запись введена вручную' WHERE NOT EXISTS (SELECT id FROM dbo.dimDerivedDivisions WHERE id = 0); SET IDENTITY_INSERT dbo.dimDerivedDivisions OFF; --Добавим новую колонку в измерение "Сотрудники" ALTER TABLE dbo.dimEmployees ADD derivedDivisionId int NOT NULL DEFAULT(0); --Определим внешний ключ, ссылающийся на dbo.dimDerivedDivisions(id) ALTER TABLE dbo.dimEmployees ADD CONSTRAINT fk_dbo_dimEmployees_dbo_dimDerivedDivisions FOREIGN KEY (derivedDivisionId) REFERENCES dbo.dimDerivedDivisions(id);

Доработка многомерной модели данных

Теперь добавим новое измерение в многомерную модель данных. Для этого откроем проект многомерной модели данных в SQL Server Data Tools и добавим новую таблицу dbo.dimDerivedDivisions в Data Source View. Результат выглядит следующим образом:

Чтобы не уходить далеко от темы, кратко опишу процесс доработки многомерной модели. В многомерной модели данных создаем новое измерение "Произвольные подразделения", настраиваем связь нового измерения с существующими таблицами фактов через измерение "Сотрудники", деплоим и процессим куб:

Настройка Master Data Services

Теперь все структуры данных для подготовки аналитической отчетности в разрезе нового измерения "Произвольные измерения" готовы, приступаем к самому главному - к настройке Master Data Services. Для этого в браузере переходим по ссылке, которую дал нам SQL Server Administrator, и попадаем в web-интерфейс MDS, который выглядит следующим образом:

Я не буду описывать здесь установку Master Data Services, так как это рутинная задача подробно описана на msdn.microsoft.com. Сосредоточимся лучше на реальной практике использования MDS.

Итак, первое, что нам необходимо сделать - это создать модель. Моделью в MDS называется логический контейнер, который содержит в себе сущности определенной бизнес-области. В нашем случае уместно создать модель "Сотрудники", содержащую сущности "Сотрудники" и "Подразделения". Для создания модели перейдем в web-интерфейсе Master Data Services в Administrative Tasks по ссылке System Administration. В открывшемся окне введем название модели Employees и нажмем кнопку Save model:

При установленном флажке Create entity with same name as model автоматически вместе с моделью будет создана одноименная сущность Employees. Далее создадим еще одну сущность "Подразделения" (Divisions), для этого выберем модель Employees и перейдем в меню Manage - Entities:

Нажмем на кнопку Add entity:

В открывшемся диалоге заполним параметры новой сущности и нажмем кнопку Save entity. Обратите внимание, что при создании сущности "Подразделения" был установлен флажок Enable explicit hierarchies and collections (это означает, что для сущности появится возможность создания иерархии), и ниже укажем название иерархии Divisions. Явная иерархия (Explicit Hierarchy) - это иерархия, члены которой могут быть организованы любым образом, т.е. на каждом уровне иерархии может быть любое любое количество членов и следующих уровней вложенности:

После того, как сущности созданы, необходимо настроить атрибуты сущностей. Для сущности "Сотрудники" (Employees) добавим атрибут "Подразделение" (Division). Выберем сущность Employees и нажмем кнопку Edit selected entity:

В открывшейся форме редактирования сущности нажмем на кнопку Add leaf attribute для того, чтобы добавить атрибут "Подразделение" конечного элемента сущности "Сотрудники":

В открывшейся форме добавления атрибута, заполним наименование атрибута и установим переключатель типа атрибута в положение Domain-based. Это означает, что значения данного атрибута будут принадлежать определенной сущности, и ниже укажем какой именно, в нашем случае это сущность "Подразделения" (Divisions). В конце нажимаем кнопку Save attribute:

Ручной ввод данных в Master Data Services

Итак, модель "Сотрудники" (Employees) и сущности "Сотрудники" (Employees) и "Подразделения" (Divisions) готовы, теперь необходимо наполнить их данными. Сущность "Подразделения" (Divisions) пользователи будут заполнять вручную. Для демонстрации этого процесса перейдем на главную страницу web-интерфейса Master Data Services, в подразделе Information Worker Tasks выберем модель Employees и перейдем по ссылке Explorer:

Выберем иерархию "Подразделения" (Divisions):

Выберем тип элементов, которыми мы хотим управлять. Сначала создадим несколько групповых элементов (Consolidated Member):

Нажмем кнопку Add, введем наименование подразделения-группы "Отдел продаж" и нажмем кнопку OK:

Аналогично добавим другие подразделения и, таким образом, создадим структуру подразделений, изображенную на следующем рисунке:

Обратите внимание, жирным шрифтом выделены подразделения-группы, а нежирным - конечные элементы. На одном уровне иерархии могут быть как те, так и другие типы элементов.

Импорт данных в Master Data Services

Теперь необходимо импортировать данные о сотрудниках в Master Data Servises из существующего хранилища данных ( для дальнейшего сопоставления сотрудников и подразделений, и экспорта этих данных обратно в хранилище). Для загрузки данных в MDS в SQL базе данных, обеспечивающей работу Master Data Servises, существуют специальные промежуточные таблицы (Staging Tables), в которые мы можем вставить данные SQL-запросом или создать специальный SSIS-пакет, который будет импортировать новые записи о сотрудниках из хранилища данных во временные таблицы для их дальнейшей обработки в Master Data Servises. Откроем SSMS и найдем временные таблицы в базе данных Master Data Servises. Вот они:

В качестве примера импортируем произвольные 10 записей о сотрудниках из хранилища данных в промежуточную таблицу базы данных Master Data Services. Для этого выполним следующий SQL-запрос:

INSERT INTO [stg].[Employees_Leaf] ([ImportType], [ImportStatus_ID], [BatchTag], [Code], [Name]) SELECT TOP 10 1, 0, N'Employees_Leaf_Batch00001', E.id, E.name FROM [DW].[dbo].[dimEmployees] E;

Вернемся в web-интерфейс Master Data Services и на главной странице перейдем по ссылке Intergation Management:

В открывшемся окне видим пакет Employees_Leaf_Batch00001, который был только что создан SQL-запросом. Запустим его, нажав на кнопку Start Batches:

После отработки пакета увидим вот такую информацию о статусе, времени начала и окончания выполнения, ошибках:

Управление данными в Master Data Services

Теперь давайте перейдем в режим управления данными и посмотрим, как загрузились записи о сотрудниках из промежуточной таблицы. Для этого перейдем на главную страницу web-интерфейса Master Data Services, в подразделе Information Worker Tasks выберем модель Employees и перейдем по ссылке Explorer. В открывшемся окне видим, что новые данные о сотрудниках были добавлены в Master Data Services и находятся в состоянии Waiting to be validated:

Обратите внимание, что данные о подразделении (Division) у сотрудников не заполнены. Нам необходимо для каждого сотрудника выбрать подразделение, в котором он работает и нажать на кнопку ОК:

Экспорт данных из Master Data Services

После того как данные о подразделениях и принадлежности сотрудников к подразделениям введены, необходимо импортировать их обратно в хранилище данных. Для этого необходимо создать специальные представления (Subscription Views) в MDS. Перейдем на главную страницу web-интерфейса Master Data Services, в подразделе Administrative Tasks перейдем по ссылке Intergation Management:

В открывшемся окне перейдем в меню Create Views и нажмем кнопку Add subscription view:

Заполним параметры представления для сущности "Подразделения" (Divisions) и нажмем кнопку Save:

Аналогичным образом создадим представление для сущности "Сотрудники" (Employees):

Теперь давайте разберемся, что же это за представления и как можно их использовать. На самом деле все довольно просто, представления в MDS есть ни что иное, как привычные нам представления (Views) в SQL базе данных. Откроем SSMS, и убедимся в этом:

И последнее, что остается сделать для решения поставленной задачи - это разработать SQL-скрипт или пакет SSIS, который экспортирует информацию из представлений MDS в хранилище данных.

Выводы

На реализацию данного решения было потрачено около восьми человеко-часов, что, как мне кажется, вполне адекватное время для такой задачи. В описанном решении я не использовал все возможности Master Data Services, например, остались без внимания Business Rules, которые могут использоваться для очистки данных при импорте в MDS. Однако несомненным плюсом считаю тот факт, что у заказчика в арсенале появился новый, довольно простой, но в тоже время гибкий инструмент - Master Data Services, с помощью которого в будущем могут быть решены задачи, связанные с обработкой и хранением эталонной НСИ.