استخراج، تبدیل و بارگذاری (ETL) چیست؟

استخراج، تبدیل و بارگذاری (ETL) چیست؟

ETL چیست؟

استخراج، تبدیل و بارگذاری (ETL) فرآیند ترکیب داده‌ها از منابع مختلف در یک مخزن بزرگ و مرکزی به نام انبار داده است. ETL از مجموعه‌ای از قوانین تجاری برای پاکسازی و سازماندهی داده‌های خام و آماده‌سازی آنها برای ذخیره‌سازی، تحلیل داده و یادگیری ماشین (ML) استفاده می‌کند. شما می‌توانید از طریق تحلیل داده، نیازهای خاص هوش تجاری را برطرف کنید (مانند پیش‌بینی نتیجه تصمیمات تجاری، تولید گزارش‌ها و داشبوردها، کاهش ناکارآمدی عملیاتی و موارد دیگر).

چرا ETL مهم است؟

سازمان‌ها امروزه داده‌های ساختاریافته و بدون ساختار را از منابع مختلفی دارند، از جمله:

  • داده‌های مشتری از سیستم‌های پرداخت آنلاین و مدیریت ارتباط با مشتری (CRM)
  • داده‌های موجودی و عملیات از سیستم‌های فروشنده
  • داده‌های حسگر از دستگاه‌های اینترنت اشیا (IoT)
  • داده‌های بازاریابی از رسانه‌های اجتماعی و بازخورد مشتری
  • داده‌های کارکنان از سیستم‌های منابع انسانی داخلی

با اعمال فرآیند استخراج، تبدیل و بارگذاری (ETL)، مجموعه‌های داده خام فردی می‌توانند به قالب و ساختاری آماده شوند که برای اهداف تحلیلی قابل مصرف‌تر باشد و در نتیجه بینش‌های معنادارتری به دست آید. برای مثال، خرده‌فروشان آنلاین می‌توانند داده‌های نقاط فروش را برای پیش‌بینی تقاضا و مدیریت موجودی تجزیه و تحلیل کنند. تیم‌های بازاریابی می‌توانند داده‌های CRM را با بازخورد مشتری در رسانه‌های اجتماعی ادغام کنند تا رفتار مصرف‌کننده را مطالعه کنند.

ETL چگونه به هوش تجاری سود می‌رساند؟

استخراج، تبدیل و بارگذاری (ETL) با ایجاد فرآیندی مطمئن‌تر، دقیق‌تر، دقیق و کارآمد، هوش تجاری و تحلیل را بهبود می‌بخشد.

زمینه تاریخی

ETL زمینه تاریخی عمیقی به داده‌های سازمان می‌دهد. یک شرکت می‌تواند داده‌های قدیمی را با داده‌های پلتفرم‌ها و برنامه‌های جدید ترکیب کند. شما می‌توانید مجموعه‌های داده قدیمی‌تر را در کنار اطلاعات جدیدتر مشاهده کنید که دیدگاه طولانی‌مدتی از داده‌ها به شما می‌دهد.

نمای تجمیع شده داده

ETL نمای تجمیع شده‌ای از داده‌ها را برای تجزیه و تحلیل و گزارش‌دهی عمیق فراهم می‌کند. مدیریت مجموعه‌های داده متعدد نیازمند زمان و هماهنگی است و می‌تواند منجر به ناکارآمدی و تأخیر شود. ETL پایگاه‌های داده و اشکال مختلف داده را در یک نمای واحد و یکپارچه ترکیب می‌کند. فرآیند ادغام داده، کیفیت داده را بهبود می‌بخشد و در زمان مورد نیاز برای جابجایی، دسته‌بندی یا استانداردسازی داده‌ها صرفه‌جویی می‌کند. این امر تجزیه و تحلیل، تجسم و درک مجموعه‌های داده بزرگ را آسان‌تر می‌کند.

تجزیه و تحلیل دقیق داده

ETL تجزیه و تحلیل دقیق‌تری از داده‌ها را برای مطابقت با استانداردها و مقررات ارائه می‌دهد. شما می‌توانید ابزارهای ETL را با ابزارهای کیفیت داده ادغام کنید تا داده‌ها را پروفایل، بررسی و پاکسازی کنید و از قابل اعتماد بودن داده‌ها اطمینان حاصل کنید.

خودکارسازی وظایف

ETL وظایف پردازش داده تکراری را برای تجزیه و تحلیل کارآمد خودکار می‌کند. ابزارهای ETL فرآیند انتقال داده را خودکار می‌کنند و شما می‌توانید آنها را برای ادغام تغییرات داده به صورت دوره‌ای یا حتی در زمان اجرا تنظیم کنید. در نتیجه، مهندسان داده می‌توانند زمان بیشتری را به نوآوری اختصاص دهند و زمان کمتری را صرف مدیریت وظایف خسته‌کننده مانند جابجایی و قالب‌بندی داده‌ها کنند.

ETL چگونه تکامل یافته است؟

استخراج، تبدیل و بارگذاری (ETL) با ظهور پایگاه‌های داده رابطه‌ای که داده‌ها را به صورت جداول برای تجزیه و تحلیل ذخیره می‌کردند، آغاز شد. ابزارهای اولیه ETL تلاش کردند داده‌ها را از قالب‌های داده تراکنشی به قالب‌های داده رابطه‌ای برای تجزیه و تحلیل تبدیل کنند.

ETL سنتی

داده‌های خام معمولاً در پایگاه‌های داده تراکنشی ذخیره می‌شدند که از درخواست‌های خواندن و نوشتن زیادی پشتیبانی می‌کردند، اما برای تجزیه و تحلیل مناسب نبودند. می‌توانید آن را به عنوان یک ردیف در یک صفحه گسترده در نظر بگیرید. برای مثال، در یک سیستم تجارت الکترونیک، پایگاه داده تراکنشی، آیتم خریداری شده، جزئیات مشتری و جزئیات سفارش را در یک تراکنش ذخیره می‌کرد. در طول سال، این لیست حاوی لیست طولانی از تراکنش‌ها با ورودی‌های تکراری برای یک مشتری بود که چندین کالا را در طول سال خریداری کرده بود. با توجه به تکرار داده‌ها، تجزیه و تحلیل محبوب‌ترین آیتم‌ها یا روندهای خرید در آن سال دشوار شد.

برای غلبه بر این مشکل، ابزارهای ETL به طور خودکار این داده‌های تراکنشی را به داده‌های رابطه‌ای با جداول مرتبط تبدیل کردند. تحلیلگران می‌توانستند از پرس و جوها برای شناسایی روابط بین جداول، علاوه بر الگوها و روندها، استفاده کنند.

ETL مدرن

با تکامل فناوری ETL، هم انواع داده و هم منابع داده به طور تصاعدی افزایش یافتند. فناوری ابری ظهور کرد تا پایگاه‌های داده عظیمی (که به آنها مخازن داده نیز گفته می‌شود) ایجاد کند. چنین مخازن داده‌ای می‌توانند داده‌ها را از منابع مختلف دریافت کنند و منابع سخت‌افزاری زیربنایی داشته باشند که می‌توانند با گذشت زمان مقیاس شوند. ابزارهای ETL نیز پیچیده‌تر شده‌اند و می‌توانند با مخازن داده مدرن کار کنند. آنها می‌توانند داده‌ها را از قالب‌های داده قدیمی به قالب‌های داده مدرن تبدیل کنند. نمونه‌هایی از پایگاه‌های داده مدرن در زیر آمده است.

انبارهای داده

انبار داده یک مخزن مرکزی است که می‌تواند چندین پایگاه داده را ذخیره کند. در هر پایگاه داده، می‌توانید داده‌های خود را به جداول و ستون‌هایی که انواع داده‌ها را در جدول توصیف می‌کنند، سازماندهی کنید. نرم‌افزار انبار داده در چندین نوع سخت‌افزار ذخیره‌سازی – مانند درایوهای حالت جامد (SSD)، هارد دیسک‌ها و سایر ذخیره‌سازی ابری – کار می‌کند تا پردازش داده‌های شما را بهینه کند.

دریاچه‌های داده

با یک دریاچه داده، می‌توانید داده‌های ساختاریافته و بدون ساختار خود را در یک مخزن متمرکز و در هر مقیاسی ذخیره کنید. می‌توانید داده‌ها را همانطور که هستند ذخیره کنید بدون اینکه ابتدا آنها را بر اساس سؤالاتی که ممکن است در آینده داشته باشید، ساختار دهید. دریاچه‌های داده همچنین به شما امکان می‌دهند انواع مختلفی از تجزیه و تحلیل را روی داده‌های خود اجرا کنید، مانند پرس و جوهای SQL، تجزیه و تحلیل داده‌های بزرگ، جستجوی متن کامل، تجزیه و تحلیل بی‌درنگ و یادگیری ماشین (ML) برای هدایت تصمیمات بهتر.

ETL چگونه کار می‌کند؟

استخراج، تبدیل و بارگذاری (ETL) با انتقال داده‌ها از سیستم منبع به سیستم مقصد در فواصل زمانی معین کار می‌کند. فرآیند ETL در سه مرحله انجام می‌شود:

  1. داده‌های مرتبط را از پایگاه داده منبع استخراج کنید.
  2. داده‌ها را به گونه‌ای تبدیل کنید که برای تجزیه و تحلیل مناسب‌تر باشند.
  3. داده‌ها را در پایگاه داده مقصد بارگذاری کنید.

استخراج، تبدیل و بارگذاری (ETL) چیست؟

استخراج داده چیست؟

در استخراج داده، ابزارهای استخراج، تبدیل و بارگذاری (ETL) داده‌های خام را از منابع مختلف استخراج یا کپی می‌کنند و آن را در یک منطقه staging ذخیره می‌کنند. یک منطقه staging (یا منطقه فرود) یک منطقه ذخیره‌سازی میانی برای ذخیره‌سازی موقت داده‌های استخراج شده است. مناطق staging داده اغلب گذرا هستند، به این معنی که محتویات آنها پس از تکمیل استخراج داده پاک می‌شوند. با این حال، منطقه staging ممکن است یک بایگانی داده را برای اهداف عیب‌یابی نیز نگه دارد.

اینکه سیستم چقدر داده‌ها را از منبع داده به فروشگاه داده مقصد ارسال می‌کند، به مکانیزم ضبط تغییر داده زیربنایی بستگی دارد. استخراج داده معمولاً به یکی از سه روش زیر انجام می‌شود.

اعلان به‌روزرسانی

در اعلان به‌روزرسانی، سیستم منبع به شما اطلاع می‌دهد که یک رکورد داده تغییر کرده است. سپس می‌توانید فرآیند استخراج را برای آن تغییر اجرا کنید. اکثر پایگاه‌های داده و برنامه‌های وب مکانیزم‌های به‌روزرسانی را برای پشتیبانی از این روش ادغام داده ارائه می‌دهند.

استخراج افزایشی

برخی از منابع داده نمی‌توانند اعلان‌های به‌روزرسانی ارائه دهند، اما می‌توانند داده‌هایی را که در یک دوره زمانی مشخص تغییر کرده‌اند، شناسایی و استخراج کنند. در این حالت، سیستم تغییرات را در فواصل زمانی معین، مانند یک بار در هفته، یک بار در ماه یا در پایان یک کمپین بررسی می‌کند. فقط باید داده‌هایی را که تغییر کرده‌اند استخراج کنید.

استخراج کامل

برخی از سیستم‌ها نمی‌توانند تغییرات داده را شناسایی کنند یا اعلان دهند، بنابراین بارگذاری مجدد همه داده‌ها تنها گزینه است. این روش استخراج مستلزم آن است که یک کپی از آخرین استخراج را برای بررسی اینکه کدام رکوردها جدید هستند، نگه دارید. از آنجا که این رویکرد شامل حجم بالای انتقال داده است، توصیه می‌کنیم فقط از آن برای جداول کوچک استفاده کنید.

تبدیل داده چیست؟

در تبدیل داده، ابزارهای استخراج، تبدیل و بارگذاری (ETL) داده‌های خام را در منطقه staging تبدیل و تجمیع می‌کنند تا آنها را برای انبار داده مقصد آماده کنند. مرحله تبدیل داده می‌تواند شامل انواع تغییرات داده زیر باشد.

تبدیل داده پایه

تبدیل‌های پایه با حذف خطاها، خالی کردن فیلدهای داده یا ساده‌سازی داده‌ها، کیفیت داده را بهبود می‌بخشند. نمونه‌هایی از این تبدیل‌ها در زیر آمده است.

پاکسازی داده

پاکسازی داده خطاها را حذف می‌کند و داده‌های منبع را به قالب داده مقصد نگاشت می‌کند. برای مثال، می‌توانید فیلدهای داده خالی را به عدد ۰ نگاشت کنید، مقدار داده “والد” را به “P” نگاشت کنید یا “فرزند” را به “C” نگاشت کنید.

حذف تکراری داده

حذف تکراری در پاکسازی داده، رکوردهای تکراری را شناسایی و حذف می‌کند.

اصلاح قالب داده

اصلاح قالب، داده‌ها مانند مجموعه‌های کاراکتر، واحدهای اندازه‌گیری و مقادیر تاریخ/زمان را به یک قالب سازگار تبدیل می‌کند. برای مثال، یک شرکت مواد غذایی ممکن است پایگاه‌های داده دستور غذای مختلفی با مواد تشکیل‌دهنده اندازه‌گیری شده در کیلوگرم و پوند داشته باشد. ETL همه چیز را به پوند تبدیل می‌کند.

تبدیل داده پیشرفته

تبدیل‌های پیشرفته از قوانین تجاری برای بهینه‌سازی داده‌ها برای تجزیه و تحلیل آسان‌تر استفاده می‌کنند. نمونه‌هایی از این تبدیل‌ها در زیر آمده است.

مشتق‌گیری

مشتق‌گیری قوانین تجاری را روی داده‌های شما اعمال می‌کند تا مقادیر جدید را از مقادیر موجود محاسبه کند. برای مثال، می‌توانید با کم کردن هزینه‌ها یا محاسبه کل هزینه خرید با ضرب قیمت هر کالا در تعداد کالاهای سفارش داده شده، درآمد را به سود تبدیل کنید.

پیوستن

در آماده‌سازی داده، پیوستن، داده‌های یکسان را از منابع داده مختلف پیوند می‌دهد. برای مثال، می‌توانید کل هزینه خرید یک کالا را با جمع کردن ارزش خرید از فروشندگان مختلف پیدا کنید و فقط کل نهایی را در سیستم مقصد ذخیره کنید.

تقسیم

شما می‌توانید یک ستون یا ویژگی داده را به چندین ستون در سیستم مقصد تقسیم کنید. برای مثال، اگر منبع داده نام مشتری را به صورت “Jane John Doe” ذخیره می‌کند، می‌توانید آن را به نام، نام میانی و نام خانوادگی تقسیم کنید.

خلاصه سازی

خلاصه سازی با کاهش تعداد زیادی از مقادیر داده به یک مجموعه داده کوچکتر، کیفیت داده را بهبود می‌بخشد. برای مثال، مقادیر فاکتور سفارش مشتری می‌تواند مقادیر کوچک مختلفی داشته باشد. می‌توانید داده‌ها را با جمع کردن آنها در یک دوره زمانی معین برای ایجاد یک معیار ارزش طول عمر مشتری (CLV) خلاصه کنید.

رمزگذاری

شما می‌توانید با افزودن رمزگذاری قبل از جریان داده‌ها به پایگاه داده مقصد، از داده‌های حساس برای رعایت قوانین داده یا حریم خصوصی داده محافظت کنید.

بارگذاری داده چیست؟

در بارگذاری داده، ابزارهای استخراج، تبدیل و بارگذاری (ETL) داده‌های تبدیل شده را از منطقه staging به انبار داده مقصد منتقل می‌کنند. برای اکثر سازمان‌هایی که از ETL استفاده می‌کنند، این فرآیند خودکار، به خوبی تعریف شده، مداوم و دسته‌ای است. دو روش برای بارگذاری داده در زیر آمده است.

بارگذاری کامل

در بارگذاری کامل، کل داده‌ها از منبع تبدیل و به انبار داده منتقل می‌شوند. بارگذاری کامل معمولاً اولین باری که داده‌ها را از یک سیستم منبع به انبار داده بارگذاری می‌کنید، انجام می‌شود.

بارگذاری افزایشی

در بارگذاری افزایشی، ابزار ETL دلتا (یا تفاوت) بین سیستم‌های مقصد و منبع را در فواصل زمانی منظم بارگذاری می‌کند. تاریخ آخرین استخراج را ذخیره می‌کند تا فقط رکوردهایی که پس از این تاریخ اضافه شده‌اند بارگذاری شوند. دو راه برای پیاده‌سازی بارگذاری افزایشی وجود دارد.

بارگذاری افزایشی جریانی

اگر حجم داده کمی دارید، می‌توانید تغییرات مداوم را از طریق خطوط لوله داده به انبار داده مقصد پخش کنید. هنگامی که سرعت داده به میلیون‌ها رویداد در ثانیه افزایش می‌یابد، می‌توانید از پردازش جریان رویداد برای نظارت و پردازش جریان‌های داده برای تصمیم‌گیری به موقع‌تر استفاده کنید.

بارگذاری افزایشی دسته‌ای

اگر حجم داده زیادی دارید، می‌توانید تغییرات داده بارگذاری را به صورت دوره‌ای در دسته‌ها جمع‌آوری کنید. در طول این دوره زمانی تعیین شده، هیچ اقدامی نمی‌تواند روی سیستم منبع یا مقصد انجام شود زیرا داده‌ها همگام می‌شوند.

ELT چیست؟

استخراج، بارگذاری و تبدیل (ELT) توسعه‌ای از استخراج، تبدیل و بارگذاری (ETL) است که ترتیب عملیات را معکوس می‌کند. شما می‌توانید داده‌ها را قبل از پردازش مستقیماً در سیستم مقصد بارگذاری کنید. منطقه staging میانی مورد نیاز نیست زیرا انبار داده مقصد دارای قابلیت‌های نگاشت داده در خود است. ELT با پذیرش زیرساخت ابری که به پایگاه‌های داده مقصد قدرت پردازشی مورد نیاز برای تبدیل‌ها را می‌دهد، محبوبیت بیشتری پیدا کرده است.

مقایسه ETL با ELT

ELT برای مجموعه‌های داده با حجم بالا و بدون ساختار که نیاز به بارگذاری مکرر دارند، به خوبی کار می‌کند. همچنین برای داده‌های بزرگ ایده‌آل است زیرا برنامه‌ریزی برای تجزیه و تحلیل می‌تواند پس از استخراج و ذخیره‌سازی داده‌ها انجام شود. بیشتر تبدیل‌ها را برای مرحله تجزیه و تحلیل باقی می‌گذارد و بر بارگذاری داده‌های خام با حداقل پردازش در انبار داده تمرکز دارد.

فرآیند ETL نیاز به تعریف بیشتری در ابتدا دارد. تجزیه و تحلیل باید از ابتدا درگیر باشد تا انواع داده‌ها، ساختارها و روابط مقصد را تعریف کند. دانشمندان داده عمدتاً از ETL برای بارگذاری پایگاه‌های داده قدیمی در انبار استفاده می‌کنند و ELT امروزه به هنجار تبدیل شده است.

مجازی‌سازی داده چیست؟

مجازی‌سازی داده از یک لایه انتزاع نرم‌افزاری برای ایجاد یک نمای داده یکپارچه بدون استخراج فیزیکی، تبدیل یا بارگذاری داده‌ها استفاده می‌کند. سازمان‌ها از این قابلیت به عنوان یک مخزن داده واحد مجازی بدون هزینه و پیچیدگی ساخت و مدیریت پلتفرم‌های جداگانه برای منبع و مقصد استفاده می‌کنند. در حالی که می‌توانید از مجازی‌سازی داده در کنار استخراج، تبدیل و بارگذاری (ETL) استفاده کنید، به طور فزاینده‌ای به عنوان جایگزینی برای ETL و سایر روش‌های ادغام داده فیزیکی دیده می‌شود.

فناوری دوقلوی دیجیتال (Digital Twin Technology) چیست؟
داده کاوی (Data Mining) چیست؟

دیدگاهتان را بنویسید

سبد خرید
علاقه‌مندی‌ها
مشاهدات اخیر
دسته بندی ها