مخطط النجوم
في مجال الحوسبة ، يُعدّ مخطط النجمة أو نموذج النجمة أبسط أنماط مخططات مستودعات البيانات ، وهو النهج الأكثر استخدامًا لتطوير مستودعات البيانات ومستودعات البيانات متعددة الأبعاد. [ 1 ] يتكون مخطط النجمة من جدول حقائق واحد أو أكثر، تشير إلى أي عدد من جداول الأبعاد . ويُعتبر مخطط النجمة حالة خاصة مهمة من مخطط ندفة الثلج ، وهو أكثر فعالية في التعامل مع الاستعلامات الأبسط. [ 2 ]
يستمد مخطط النجمة اسمه من تشابه النموذج المادي [ 3 ] مع شكل النجمة مع جدول الحقائق في مركزها وجداول الأبعاد المحيطة بها التي تمثل نقاط النجمة.
نموذج
يفصل مخطط النجمة بيانات العمليات التجارية إلى حقائق، وهي البيانات الكمية القابلة للقياس حول النشاط التجاري، وأبعاد، وهي سمات وصفية مرتبطة ببيانات الحقائق. تشمل أمثلة بيانات الحقائق سعر البيع، وكمية البيع، والوقت، والمسافة، والسرعة، والوزن. أما أمثلة سمات الأبعاد المرتبطة بها فتشمل طرازات المنتجات، وألوانها، وأحجامها، والمواقع الجغرافية، وأسماء مندوبي المبيعات.
يُطلق على مخطط النجمة ذي الأبعاد المتعددة أحيانًا اسم مخطط المئوية . [ 4 ] على الرغم من أن وجود أبعاد لعدد قليل من السمات فقط يُسهّل صيانته، إلا أنه يؤدي إلى استعلامات تتضمن العديد من عمليات ربط الجداول، مما يجعل مخطط النجمة أقل سهولة في الاستخدام.
جداول الحقائق
تسجل جداول الحقائق القياسات أو المقاييس لحدث معين. تتكون جداول الحقائق عمومًا من قيم رقمية، ومفاتيح خارجية لبيانات الأبعاد حيث تُحفظ المعلومات الوصفية. [ 4 ] صُممت جداول الحقائق بمستوى منخفض من التفصيل الموحد (يُشار إليه بـ "الدقة" أو " التفاصيل ")، مما يعني أن الحقائق يمكنها تسجيل الأحداث على مستوى دقيق للغاية. قد يؤدي هذا إلى تراكم عدد كبير من السجلات في جدول الحقائق بمرور الوقت. تُصنف جداول الحقائق إلى ثلاثة أنواع:
- تسجل جداول حقائق المعاملات معلومات حول حدث معين (مثل أحداث المبيعات).
- تسجل جداول الحقائق اللحظية الحقائق في نقطة زمنية معينة (على سبيل المثال، تفاصيل الحساب في نهاية الشهر).
- تسجل جداول اللقطات المتراكمة الحقائق الإجمالية في نقطة زمنية معينة (على سبيل المثال، إجمالي مبيعات منتج ما منذ بداية الشهر).
تُخصص عادةً مفاتيح بديلة لجداول الحقائق لضمان إمكانية تحديد كل صف بشكل فريد. هذا المفتاح هو مفتاح أساسي بسيط.
جداول الأبعاد
تحتوي جداول الأبعاد عادةً على عدد قليل نسبيًا من السجلات مقارنةً بجداول الحقائق، ولكن قد يحتوي كل سجل على عدد كبير جدًا من السمات لوصف بيانات الحقائق. يمكن للأبعاد تحديد مجموعة واسعة من الخصائص، ولكن من بين السمات الأكثر شيوعًا التي تحددها جداول الأبعاد ما يلي:
- تصف جداول الأبعاد الزمنية الوقت بأدنى مستوى من دقة الوقت التي يتم تسجيل الأحداث فيها في مخطط النجمة.
- تصف جداول الأبعاد الجغرافية بيانات الموقع، مثل البلد أو الولاية أو المدينة
- تصف جداول أبعاد المنتج المنتجات
- تصف جداول أبعاد الموظفين الموظفين، مثل مندوبي المبيعات.
- تصف جداول أبعاد النطاق نطاقات الوقت أو القيم الدولارية أو غيرها من الكميات القابلة للقياس لتبسيط عملية إعداد التقارير
يتم عادةً تعيين مفتاح أساسي بديل لجداول الأبعاد ، وعادةً ما يكون نوع بيانات عدد صحيح ذو عمود واحد، ويتم تعيينه لمجموعة سمات الأبعاد التي تشكل المفتاح الطبيعي.
فوائد
تُعتبر مخططات النجوم غير مُنمّطة ، أي أن قواعد التطبيع المعتادة المُطبقة على قواعد البيانات العلائقية للمعاملات تُخفف أثناء تصميم وتنفيذ مخططات النجوم. وتتمثل فوائد عدم التطبيع في مخططات النجوم فيما يلي:
- الاستعلامات الأبسط - منطق الربط في مخطط النجمة يكون بشكل عام أبسط من منطق الربط المطلوب لاسترداد البيانات من مخطط معاملات عالي التنظيم.
- منطق إعداد التقارير التجارية المبسط - بالمقارنة مع المخططات عالية التنظيم، فإن مخطط النجمة يبسط منطق إعداد التقارير التجارية الشائعة، مثل التقارير الدورية والتقارير حتى تاريخه.
- تحسينات أداء الاستعلام - يمكن أن توفر مخططات النجوم تحسينات في الأداء لتطبيقات إعداد التقارير للقراءة فقط عند مقارنتها بالمخططات عالية التنظيم .
- التجميع السريع - يمكن أن تؤدي الاستعلامات الأبسط على مخطط النجمة إلى تحسين أداء عمليات التجميع.
- تُستخدم مخططات النجوم في تغذية المكعبات من قبل جميع أنظمة OLAP لبناء مكعبات OLAP الخاصة بكفاءة؛ في الواقع، توفر معظم أنظمة OLAP الرئيسية وضع تشغيل ROLAP الذي يمكنه استخدام مخطط النجوم مباشرة كمصدر دون بناء بنية مكعب خاصة.
الاستخدام والمقارنة مع مخطط ندفة الثلج
يُبسّط مخطط النجمة سمات الأبعاد إلى جداول أحادية العرض لتحسين سهولة الفهم وتقليل تعقيد الربط في أحمال العمل التحليلية. في المقابل، يُبسّط مخطط ندفة الثلج التسلسلات الهرمية للأبعاد إلى جداول متعددة مرتبطة. يوصي كيمبال بتجنب مخطط ندفة الثلج إلا عند وجود حاجة واضحة (على سبيل المثال، الأبعاد الكبيرة جدًا) لأنه يُضيف تعقيدًا للمستخدمين وقد يُؤثر سلبًا على أداء الاستعلام. [ 5 ] [ 6 ] تتوافق مخططات النجمة جيدًا مع نماذج OLAP/متعددة الأبعاد الشائعة الاستخدام في دعم القرار. [ 7 ]
جداول نموذجية
يُميّز نمذجة الأبعاد بين جدول حقائق مركزي وجداول أبعاد محيطة به . من أنواع جداول الحقائق الشائعة في مخططات النجمة: جدول المعاملات ، وجدول اللقطات الدورية ، وجدول اللقطات التراكمية ؛ وتشمل الأبعاد المتوافقة شائعة الاستخدام: التاريخ/الوقت، والمنتج، والعميل، والمؤسسة، والموقع الجغرافي. [ 8 ] [ 9 ]
اعتبارات أداء الاستعلام
عادةً ما تربط الاستعلامات التحليلية على مخطط النجمة جدول حقائق كبيرًا واحدًا بعدد قليل من الأبعاد الصغيرة نسبيًا؛ وتُطبّق العديد من أنظمة إدارة قواعد البيانات تحسينات "الربط النجمي" لهذا النمط. تُدرس خصائص أداء أحمال العمل هذه عادةً باستخدام معيار مخطط النجمة (SSB) . [ 7 ] [ 10 ]
مثال
لنفترض وجود قاعدة بيانات للمبيعات، ربما من سلسلة متاجر، مصنفة حسب التاريخ والمتجر والمنتج. الصورة الموجودة على اليمين هي نسخة من مخطط النجمة للمخطط النموذجي المذكور في مقال مخطط ندفة الثلج .
Fact_Salesهو جدول الحقائق وهناك ثلاثة جداول أبعاد Dim_Date، Dim_Storeو Dim_Product.
يحتوي كل جدول أبعاد على مفتاح أساسي في عموده Id، يرتبط بأحد أعمدة (تُعرض كصفوف في مخطط المثال) المفتاح الأساسي المركب ( Fact_Salesثلاثي الأعمدة) للجدول . يُمثل عمود المفتاح غير الأساسي في جدول الحقائق في هذا المثال مقياسًا أو مؤشرًا يُمكن استخدامه في العمليات الحسابية والتحليلية. أما أعمدة المفاتيح غير الأساسية في جداول الأبعاد فتُمثل سمات إضافية للأبعاد (مثل قيمة البُعد ).Date_IdStore_IdProduct_IdUnits_SoldYearDim_Date
على سبيل المثال، يجيب الاستعلام التالي على عدد أجهزة التلفزيون التي تم بيعها، لكل علامة تجارية وبلد، في عام 1997:
حدد P. العلامة التجارية ، S. البلد كدول ، SUM ( F . الوحدات_المباعة )FROM Fact_Sales F INNER JOIN Dim_Date D ON ( F . Date_Id = D . Id ) INNER JOIN Dim_Store S ON ( F . Store_Id = S . Id ) INNER JOIN Dim_Product P ON ( F . Product_Id = P . Id )حيث D. السنة = 1997 و P. فئة المنتج = 'تلفزيون 'تجميع حسب: العلامة التجارية (P ) ، البلد (S )انظر أيضاً
مراجع
- ↑ ديديتش، ن. وستانير سي، 2016، "تقييم تحديات تعدد اللغات في تطوير مستودعات البيانات" في المؤتمر الدولي الثامن عشر لأنظمة معلومات المؤسسات - ICEIS 2016، ص. 196.
- ↑ مخططات DWH ، 2009، مؤرشفة من الأصل في 16 يوليو 2010
- ↑ سي جيه ديت، "مقدمة في أنظمة قواعد البيانات (الطبعة الثامنة)"، ص 708
- 1 2 رالف كيمبال ومارجي روس، مجموعة أدوات مستودع البيانات: الدليل الكامل للنمذجة البُعدية (الطبعة الثانية) ، ص 393
- ↑ "البعد الثلجي" . مجموعة كيمبال . تم الاسترجاع في 15 أغسطس 2025 .
- ↑ "نصيحة تصميمية رقم 105: رقاقات الثلج، والركائز الجانبية، والجسور" . مجموعة كيمبال . 9 سبتمبر 2008. تاريخ الاسترجاع: 15 أغسطس 2025 .
- 1 2 تشودري، سوراجيت؛ دايال، أوميشوار (1997). "نظرة عامة على تقنية مستودعات البيانات ومعالجة البيانات التحليلية الفورية" (ملف PDF) . سجل SIGMOD . 26 (1): 65-74 .
- ↑ "تقنيات النمذجة البُعدية" (ملف PDF) . مجموعة كيمبال . سبتمبر 2013. تاريخ الاسترجاع: 15 أغسطس 2025 .
- ↑ كيمبال، رالف؛ روس، مارجي (2013). مجموعة أدوات مستودع البيانات: الدليل الشامل للنمذجة البُعدية (ملف PDF) ( الطبعة الثالثة). وايلي. ISBN 9781118530801.
- ↑ أونيل، باتريك؛ أونيل، إليزابيث؛ تشين، شويدونغ (5 يونيو 2009). معيار مخطط النجمة (ملف PDF) (تقرير). جامعة ماساتشوستس بوسطن . تاريخ الاسترجاع: 15 أغسطس 2025 .
روابط خارجية
- مستودعات البيانات
- نمذجة البيانات