mobile olap optimierungen mittels ad-hoc netzwerken
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Christian Becker Samstag, 18.06.2005
Mobile OLAPOptimierungen mittelsAd-hoc NetzwerkenSeminar Business Intelligence
Institut für Produktion, Wirtschaftsinformatik und Operations Research, FU Berlin
218.06.2005 Christian Becker
Überblick
• Einführung: Data Warehousing / OLAP• Traditionelle Client/Server OLAP-Architektur• Mobile Geräte und OLAP
– Vorteile und Einschränkungen– Optimierungsansätze durch Ausnutzung der
Eigenschaften mobiler Geräte• Ziele der Seminararbeit• Ausblick
318.06.2005 Christian Becker
Data Warehousing / OLAP
• Data Warehousing– Datensammlung zur Entscheidungsunterstützung– Fokus auf Geschäftsprozesse (z.B. Verkäufe)– Aus vielen Quellen zusammengestellt– Hohe Anzahl von Einträgen– Betrachtung auf lange Sicht
• Online Analytical Processing (OLAP) – Werkzeuge, die schnelle multidimensionale
Datenbankabfragen (i.d.R. auf Data Warehouses) ermöglichen
418.06.2005 Christian Becker
Relational -> Dimensional
t Standort Produkt Umsatz
1 Berlin 1
2
1
1
2
2
500
2 Berlin 600
2 München 500
3 Berlin 700
3 München 700
3 Berlin 700
518.06.2005 Christian Becker
Relational -> Dimensional
t Standort Produkt Umsatz
1 Berlin 1…
500… … …
tStan
dort
Produkt
618.06.2005 Christian Becker
OLAP / Data Warehousing: Abfragen
• Abfagen mithilfe von Aggregationsfunktionen– MIN, MAX, AVG, SUM, COUNT ...
• „Alle Umsätze in t2“• „Durchschnittlicher Umsatz in Berlin von t1 bis t3“• „Anzahl der Nutzer von Produkt A“
tStan
dort
Produkt
718.06.2005 Christian Becker
Traditionelle OLAP-Architektur
818.06.2005 Christian Becker
Mobile Clients in der traditionellen Architektur
Internet
OLAP Server
Workstation Workstation
Mobile Client
Wireless Access Point
Mobile Client
Mobile Client
Mobile ClientUMTS
Q
A
918.06.2005 Christian Becker
Mobilität
• Vorteile– Zugriff von überall aus möglich– Schnelle Entscheidungsfähigkeit zu jeder Zeit
• Einschränkungen– Bandbreite, Übertragungskosten– Längere Übertragungs- und Abfragedauer
(langsamere Netze, geringere Rechenleistung)– Visualisierung der Ergebnisse– Batterielaufzeit
• Abfragen zum Server sind aufwändig!• Müssen alle Abfragen zum Server laufen?
1018.06.2005 Christian Becker
Müssen bei OLAP alle Daten zum Server laufen?
• Daten im Data Warehouse haben historischen Charakter– Keine nachträglichen Änderungen– Lange Updatezyklen (z.B. vierteljährlich)
• Datenbanken sind groß, mobile Speicherkapazität kann jedoch mithalten!
• Fazit: Caching ist möglich!
• Subcubes können voneinander abgeleitet werden!
1118.06.2005 Christian Becker
Ableitung von Subcubes
tStan
dort
Produkt
PT
PS
ST
PST
PS PT ST
P S T
alle
1218.06.2005 Christian Becker
OLAP auf mobilen Geräten - genauer betrachtet
• Mobile Geräte– Sind pausenlos eingeschaltet– Werden aber nur sporadisch genutzt– Sind schon angeschafft– Unterstützen WLAN-Technologien– Sind günstige Massenware (vgl. Server)
• Somit:– Kostenlose Rechenpower – wenn auch beschränkt.
Batterie muss berücksichtigt werden.– Kostenlose Ad-hoc Netzwerke!
• -> Peer To Peer OLAP!
1318.06.2005 Christian Becker
Ad-hoc Netzwerke: Peer to Peer OLAP
• Grundidee– Ein Client benötigt ein bestimmtes Subset des Data
Cubes– Bevor er sich mit dem Server verbindet, fragt er die
Geräte in seiner Umgebung– Verfügt ein Peer über das gewünschte Subset oder
ein Subset, aus dem das gewünschte Subset abgeleitet werden kann, so übermittelt er es
– Wenn dies klappt, wird die Serveranfrage eingespart
1418.06.2005 Christian Becker
Internet
OLAP ServerUMTS
Mobile Client
Mobile Client
Mobile Client
Mobile Client
Ad-hoc Netzwerke: Peer to Peer OLAP
PTPT
T?T?TT
1518.06.2005 Christian Becker
Welche Node, welches Subset?
• Parameter der Abfrage– Bei wem entstehen welche Kosten?
• CPU-Auslastung• Batterieverbrauch• Bandbreite
– Wie schnell läuft die Abfrage?• Anzahl der Hops, Verbindungsqualität, CPU-
Auslastung der Nodes
• Gesucht: Cost Model– Input: Subset S wird benötigt, Umgebungsdaten– Output: Node N nach Subset T fragen
1618.06.2005 Christian Becker
Reality Check
• Büro– Viele Mitarbeiter, Zugriff auf gleiche Cubes– Ad-hoc OLAP spart Ressourcen des regulären
Firmennetzes
• Manager unterwegs– Reisen in Gruppen– Ad-hoc OLAP beschleunigt Abfragen während der
Reise und beim Kunden
1718.06.2005 Christian Becker
Ad-hoc Netzwerke: Peer to Peer OLAP
ST
PTT
PT
P
T
P
S
PT
PTPST
S
ST
S?
ST
S
ÜbertragungDauer: 2,5 SekundenVerbrauch: 1 Batterieeinheit
AggregationDauer: 1 SekundeVerbrauch: 1 Batterieeinheit
Score: 95
1818.06.2005 Christian Becker
Ad-hoc Netzwerke: Peer to Peer OLAP
ST
PTT
PT
P
T
P
S
PT
PTPST
S
ST
S?
SÜbertragungDauer: 5 SekundenVerbrauch: 1 Batterieeinheit
AggregationNicht notwendig
Score: 92
1918.06.2005 Christian Becker
Ziele und Ausblick
• Ziele der Seminararbeit– Formale Beschreibung des Problems– Bestimmung der zugrunde liegenden Parameter
• Ausblick– Experimente mit ns2– Hierarchien– Kombination mehrerer Teilantworten– Szenario ohne Server– Weitere multidimensionale Szenarien
• Fragen?
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