Kho dữ liệu là gì? Cách hoạt động và Các loại kho dữ liệu phổ biến

Trong kỷ nguyên dữ liệu, khi các tổ chức và doanh nghiệp liên tục đối mặt với khối lượng thông tin khổng lồ từ nhiều nguồn khác nhau, việc quản lý và phân tích dữ liệu hiệu quả là yếu tố quyết định thành công. Đây là lúc kho dữ liệu (Data Warehouse) trở thành một giải pháp không thể thiếu. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ kho dữ liệu là gì, cách hoạt động và các loại kho dữ liệu phổ biến hiện nay. Cùng tìm hiểu với HyperCore!

1. Kho dữ liệu là gì?

Kho dữ liệu (Data Warehouse) là một hệ thống lưu trữ và quản lý dữ liệu được thiết kế để hỗ trợ việc phân tích, truy vấn và đưa ra các quyết định dựa trên dữ liệu. Không giống như các hệ thống cơ sở dữ liệu giao dịch (OLTP) tập trung vào xử lý các hoạt động hàng ngày, kho dữ liệu tập trung vào việc lưu trữ thông tin lịch sử và phân tích dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau một cách nhất quán và tối ưu hóa.

Kho dữ liệu thường được sử dụng để hợp nhất dữ liệu từ các phòng ban như tiếp thị, bán hàng, tài chính, và cả dữ liệu từ các đối tác bên ngoài. Dữ liệu sau khi được thu thập sẽ trải qua quá trình xử lý, làm sạch và tổ chức thành cấu trúc dễ phân tích.

Lợi ích của kho dữ liệu bao gồm:

• Quản lý dữ liệu tập trung, trên một nền tảng duy nhất để tổ chức dễ dàng quản lý và truy xuất dữ liệu.
• Phân tích nhanh chóng và hiệu quả nhờ dữ liệu được tổ chức theo cấu trúc tối ưu, giúp truy vấn và phân tích nhanh hơn so với cơ sở dữ liệu truyền thống.
• Hỗ trợ ra quyết định chiến lược dựa trên cơ sở dữ liệu thực tế.
• Nâng cao tính cạnh tranh
• Tiết kiệm thời gian và nguồn lực

Kho dữ liệu là gì?

2. Kiến trúc của kho dữ liệu

Kho dữ liệu được xây dựng theo cấu trúc nhiều lớp để đảm bảo tính hiệu quả và khả năng mở rộng.

1. Lớp tích hợp dữ liệu:

• Thu thập dữ liệu từ các nguồn khác nhau như cơ sở dữ liệu giao dịch, file log, và hệ thống bên ngoài.
• Thực hiện các bước chuẩn hóa để đảm bảo tính nhất quán.

2. Lớp lưu trữ: Dữ liệu được tổ chức theo các mô hình như

• Mô hình ngôi sao

Đây là mô hình phổ biến, dễ hiểu, với cấu trúc gồm một bảng sự kiện trung tâm chứa dữ liệu đo lường như doanh thu, số lượng bán ra. Các bảng kích thước xung quanh cung cấp thông tin mô tả như mặt hàng, thời gian, địa điểm. Thiết kế đơn giản, dễ dàng triển khai và sử dụng. Tốc độ truy vấn nhanh, phù hợp với các hệ thống báo cáo cơ bản.

Một doanh nghiệp bán lẻ có thể sử dụng mô hình này để lưu trữ dữ liệu bán hàng, với bảng sự kiện chứa thông tin doanh thu và các bảng kích thước như danh mục sản phẩm, khu vực bán hàng, và thời gian giao dịch.

• Mô hình bông tuyết

Là một phiên bản nâng cấp của mô hình ngôi sao, mô hình bông tuyết chuẩn hóa các bảng kích thước bằng cách phân tách thành các bảng con. Cấu trúc này giúp giảm trùng lặp dữ liệu và tối ưu hóa không gian lưu trữ. Phù hợp với hệ thống có khối lượng dữ liệu lớn và yêu cầu lưu trữ chi tiết.

Trong hệ thống bán hàng lớn, bảng kích thước “Sản phẩm” có thể được chia nhỏ thành các bảng con như “Thương hiệu” và “Loại sản phẩm” để tổ chức dữ liệu chi tiết hơn.

• Mô hình chòm sao

Mô hình chòm sao được thiết kế để xử lý dữ liệu phức tạp với khối lượng lớn. Các bảng sự kiện và bảng kích thước được liên kết chặt chẽ, tạo thành một mạng lưới giống như đồ thị. Một bảng kích thước có thể được sử dụng chung bởi nhiều bảng sự kiện.

Một doanh nghiệp quản lý cả dữ liệu bán hàng và giao hàng có thể dùng chung bảng kích thước “Địa điểm” để lưu thông tin về vị trí cửa hàng và trung tâm giao nhận.

3. Lớp truy xuất và phân tích:

• Sử dụng các công cụ BI (Business Intelligence) để truy xuất và trình bày dữ liệu dưới dạng báo cáo, biểu đồ hoặc bảng phân tích.

Kiến trúc của kho dữ liệu

3. Cách kho dữ liệu hoạt động

Kho dữ liệu hoạt động theo cách tổ chức và xử lý dữ liệu theo các bước sau:

Bước 1: Thu thập dữ liệu từ nhiều nguồn:

• Dữ liệu được lấy từ các nguồn giao dịch, ứng dụng phần mềm, hệ thống CRM, ERP hoặc từ các đối tác bên ngoài.

Bước 2: Quy trình ETL (Extract, Transform, Load):

• Extract (Trích xuất): Dữ liệu được lấy từ các nguồn khác nhau.
• Transform (Chuyển đổi): Dữ liệu được làm sạch, chuẩn hóa và chuyển đổi thành định dạng phù hợp với kho dữ liệu.
• Load (Tải lên): Dữ liệu được tải vào kho dữ liệu theo cấu trúc đã được định sẵn.

Bước 3: Lưu trữ dữ liệu:

• Dữ liệu trong kho được sắp xếp theo các bảng và cột.
• Các bảng được mô tả bởi lược đồ (schema), giống như các thư mục giúp tổ chức dữ liệu.

Bước 4: Truy vấn và phân tích:

• Các công cụ truy vấn như SQL hoặc các giải pháp BI (Business Intelligence) sử dụng lược đồ để xác định dữ liệu nào cần phân tích.
• Người dùng có thể thực hiện các truy vấn phức tạp để tạo báo cáo hoặc phân tích đa chiều bằng OLAP (Online Analytical Processing).

4. Các loại kho dữ liệu

Kho dữ liệu doanh nghiệp (EDW):

• Kho dữ liệu doanh nghiệp là hệ thống tập trung, cung cấp một cách tiếp cận thống nhất để tổ chức và quản lý dữ liệu toàn tổ chức. Với khả năng phân loại dữ liệu theo từng chủ đề, EDW hỗ trợ việc đưa ra các quyết định chiến lược dựa trên thông tin nhất quán và có cấu trúc rõ ràng.
• Đặc điểm nổi bật: Cung cấp quyền truy cập tùy chỉnh cho các bộ phận, đảm bảo tính bảo mật và quyền riêng tư. Phù hợp cho các tổ chức lớn, nơi cần một nền tảng chung để tích hợp và quản lý dữ liệu.
• Ứng dụng: Hỗ trợ phân tích hiệu suất toàn công ty. Lưu trữ và tổ chức dữ liệu cho các báo cáo chiến lược.

Kho dữ liệu vận hành (ODS):

• ODS là loại kho dữ liệu được thiết kế để lưu trữ dữ liệu trong thời gian thực, đặc biệt hữu ích cho các hoạt động hàng ngày. Không giống như hệ thống OLTP, ODS được tối ưu hóa để hỗ trợ xuất báo cáo và quản lý thông tin ngắn hạn.
• Đặc điểm nổi bật: Cập nhật dữ liệu liên tục, đảm bảo thông tin luôn được làm mới. Tập trung vào hỗ trợ các quy trình vận hành thay vì phân tích chiến lược dài hạn.
• Ứng dụng: Lưu trữ và quản lý hồ sơ nhân viên. Cung cấp dữ liệu thời gian thực cho các hoạt động thường nhật, như theo dõi tồn kho hoặc xử lý đơn hàng.

Siêu thị dữ liệu (Data Mart):

• Chuyên biệt cho từng bộ phận hoặc chức năng, như marketing hoặc tài chính.

Kho dữ liệu đám mây:

• Siêu thị dữ liệu là một tập hợp con của kho dữ liệu, được thiết kế để phục vụ một bộ phận hoặc chức năng cụ thể trong tổ chức. Với tính năng tập trung vào một lĩnh vực cụ thể, Data Mart giúp giảm tải cho kho dữ liệu chính và cung cấp thông tin nhanh chóng hơn.
• Đặc điểm nổi bật: Được tối ưu hóa để lưu trữ dữ liệu chuyên biệt, như tài chính, bán hàng hoặc tiếp thị. Dễ dàng tích hợp thông tin từ nhiều nguồn khác nhau.
• Ứng dụng: Lưu trữ thông tin chi tiết về giao dịch bán hàng. Phân tích dữ liệu tài chính cho các báo cáo ngắn hạn.

Các loại kho dữ liệu

5. So sánh kho dữ liệu với các hệ thống khác

Kho dữ liệu vs Cơ sở dữ liệu:

• Cơ sở dữ liệu: Tính chất dữ liệu động, liên tục thay đổi và cập nhật, như các giao dịch mua bán, đơn hàng, hoặc thông tin khách hàng. Cơ sở dữ liệu được thiết kế để hỗ trợ các giao dịch hàng ngày.
• Kho dữ liệu: Phân tích dữ liệu tĩnh, hỗ trợ ra quyết định.

Kho dữ liệu vs Hồ dữ liệu:

• Hồ dữ liệu: Hồ dữ liệu được xây dựng để lưu trữ một khối lượng lớn dữ liệu thô, chưa qua xử lý, phù hợp với các ứng dụng Big Data và học máy (Machine Learning).
• Kho dữ liệu: Chứa dữ liệu đã qua xử lý, sẵn sàng cho phân tích.

6. Cách xây dựng kho dữ liệu (Data Warehouse)

Các bước xây dựng kho dữ liệu

1. Xác định yêu cầu: Hiểu rõ mục tiêu kinh doanh và yêu cầu phân tích dữ liệu.
2. Thu thập dữ liệu: Tích hợp từ các nguồn nội bộ và bên ngoài.
3. Thiết kế kiến trúc: Lựa chọn mô hình phù hợp với nhu cầu của tổ chức.
4. Triển khai: Xây dựng và thử nghiệm hệ thống.
5. Đánh giá và bảo trì: Đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả và cập nhật định kỳ.

7. Các khái niệm liên quan đến kho dữ liệu

Nén dữ liệu là gì?

• Là phương pháp giảm kích thước tệp dữ liệu để tiết kiệm không gian lưu trữ và tăng hiệu suất truy xuất.

Di chuyển dữ liệu là gì?

• Là quá trình chuyển dữ liệu từ hệ thống cũ sang hệ thống mới, hoặc từ kho dữ liệu cục bộ lên đám mây.

Kho dữ liệu số dùng chung là gì?

• Nền tảng chia sẻ dữ liệu giữa các phòng ban hoặc tổ chức, giúp tăng tính hợp tác và hiệu quả ra quyết định.

SQL có phải là một kho dữ liệu không?

• SQL không phải là một kho dữ liệu, mà là một ngôn ngữ lập trình được sử dụng để quản lý và truy vấn dữ liệu trong các hệ thống cơ sở dữ liệu và kho dữ liệu.

Kho dữ liệu mang lại lợi ích vượt trội, đặc biệt trong thời đại dữ liệu lớn và trí tuệ nhân tạo. Hy vọng bài viết trên của HyperCore đã giúp bạn giải đáp câu hỏi “Kho dữ liệu là gì?” và mang đến những thông tin hữu ích về kiến thức này.