Modélisation NoSQL des entrepôts de données multidimensionnelles massives

Modeling Multidimensional Data Warehouses into NoSQL

• Auteur / Autrice : Mohammed El Malki
• Direction : Olivier Teste, Max Chevalier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 08/12/2016
• Etablissement(s) : Toulouse 2
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, informatique et télécommunications (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Recherche en Informatique de Toulouse (1995-....)
• Jury : Président / Présidente : Ladjel Bellatreche
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Olivier Teste, Max Chevalier, Omar Boussaid, François Pinet, Anne Laurent, Ronan Tournier, Gilles Zurfluh
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Omar Boussaid, François Pinet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Modélisation des données (informatique)

Données massives

NoSQL

Mots clés libres

NoSQL

Système orienté-document

Système orienté colonnes

Entrepôts de données big data

Cuboide OLAP

HBase

MongoDB

NoSQL

Document-oriented system

Column oriented

Big data warehouse

OLAP cuboid

HBase

MongoDB

Résumé

Les systèmes d’aide à la décision occupent une place prépondérante au sein des entreprises et des grandes organisations, pour permettre des analyses dédiées à la prise de décisions. Avec l’avènement du big data, le volume des données d’analyses atteint des tailles critiques, défiant les approches classiques d’entreposage de données, dont les solutions actuelles reposent principalement sur des bases de données R-OLAP. Avec l’apparition des grandes plateformes Web telles que Google, Facebook, Twitter, Amazon… des solutions pour gérer les mégadonnées (Big Data) ont été développées et appelées « Not Only SQL ». Ces nouvelles approches constituent une voie intéressante pour la construction des entrepôts de données multidimensionnelles capables de supporter des grandes masses de données. La remise en cause de l’approche R-OLAP nécessite de revisiter les principes de la modélisation des entrepôts de données multidimensionnelles. Dans ce manuscrit, nous avons proposé des processus d’implantation des entrepôts de données multidimensionnelles avec les modèles NoSQL. Nous avons défini quatre processus pour chacun des deux modèles NoSQL orienté colonnes et orienté documents. De plus, le contexte NoSQL rend également plus complexe le calcul efficace de pré-agrégats qui sont habituellement mis en place dans le contexte ROLAP (treillis). Nous avons élargis nos processus d’implantations pour prendre en compte la construction du treillis dans les deux modèles retenus.Comme il est difficile de choisir une seule implantation NoSQL supportant efficacement tous les traitements applicables, nous avons proposé deux processus de traductions, le premier concerne des processus intra-modèles, c’est-à-dire des règles de passage d’une implantation à une autre implantation du même modèle logique NoSQL, tandis que le second processus définit les règles de transformation d’une implantation d’un modèle logique vers une autre implantation d’un autre modèle logique.

Decision support systems occupy a large space in companies and large organizations in order to enable analyzes dedicated to decision making. With the advent of big data, the volume of analyzed data reaches critical sizes, challenging conventional approaches to data warehousing, for which current solutions are mainly based on R-OLAP databases. With the emergence of major Web platforms such as Google, Facebook, Twitter, Amazon...etc, many solutions to process big data are developed and called ''Not Only SQL''. These new approaches are an interesting attempt to build multidimensional data warehouse capable of handling large volumes of data. The questioning of the R-OLAP approach requires revisiting the principles of modeling multidimensional data warehouses.In this manuscript, we proposed implementation processes of multidimensional data warehouses with NoSQL models. We defined four processes for each model; an oriented NoSQL column model and an oriented documents model. Each of these processes fosters a specific treatment. Moreover, the NoSQL context adds complexity to the computation of effective pre-aggregates that are typically set up within the ROLAP context (lattice). We have enlarged our implementations processes to take into account the construction of the lattice in both detained models.As it is difficult to choose a single NoSQL implementation that supports effectively all the applicable treatments, we proposed two translation processes. While the first one concerns intra-models processes, i.e., pass rules from an implementation to another of the same NoSQL logic model, the second process defines the transformation rules of a logic model implementation to another implementation on another logic model.