Czym jest system OLTP?

Definicja systemu OLTP

OLTP (Online Transaction Processing) to system przetwarzania danych polegający na wykonywaniu wielu transakcji odbywających się jednocześnie, co ma miejsce na przykład w bankowości internetowej, w handlu detalicznym, podczas składania zamówień lub przy wysyłaniu wiadomości tekstowych. Transakcje te (tradycyjnie określane jako transakcje gospodarcze lub finansowe) są rejestrowane i zabezpieczane w taki sposób, aby przedsiębiorstwo mogło w każdej chwili uzyskać do nich dostęp w celach księgowych lub sprawozdawczych.

Dawniej system OLTP ograniczał się do transakcji wymiennych w świecie rzeczywistym (wymieniano na przykład pieniądze, produkty, informacje, zamówienia na usługi itp.). Z biegiem lat, zwłaszcza od momentu pojawienia się Internetu, definicja transakcji w tym kontekście uległa rozszerzeniu i obejmuje każdy rodzaj cyfrowej interakcji (zaangażowanie) z przedsiębiorstwem, która może być zainicjowana z dowolnego miejsca na świecie i za pomocą dowolnego czujnika podłączonego do sieci. Definicja ta obejmuje również wszelkiego rodzaju interakcje, działania, takie jak pobieranie plików PDF ze strony internetowej, oglądanie określonych filmów, wyzwalacze automatycznej obsługi lub komentarze na kanałach społecznościowych, których rejestrowanie może mieć kluczowe znaczenie dla przedsiębiorstwa lub posłużyć jego klientom.

Podstawowa definicja transakcji — gospodarczej lub finansowej — pozostaje podstawą większości systemów OLTP, przetwarzanie transakcji online polega zatem zazwyczaj na wstawianiu, aktualizowaniu lub usuwaniu niewielkich ilości danych w magazynie danych w celu zbierania i zabezpieczania tych transakcji oraz zarządzania nimi. Zazwyczaj aplikacja internetowa, mobilna lub korporacyjna śledzi wszystkie te interakcje (transakcje) z klientami, dostawcami lub partnerami i aktualizuje je w bazie danych OLTP. Takie dane transakcyjne przechowywane w bazie danych mają kluczowe znaczenie dla przedsiębiorstw i służą do sporządzania raportów lub prowadzenia analiz w celu podejmowania trafniejszych decyzji.

Sprawdź, jak firma Retraced, Park Archeologiczny Pompei, firma Jasci lub firma Siemens z korzyścią przeniosły swoje procesy OLTP do chmury.

Przedsiębiorstwa mają zazwyczaj do wyboru dwa systemy przetwarzania danych: OLTP i OLAP.

Wymagania dotyczące systemu OLTP

Najbardziej rozpowszechnioną architekturą systemu OLTP jest architektura trójwarstwowa, która zazwyczaj obejmuje warstwę prezentacji, warstwę logiki biznesowej i warstwę magazynu danych. Warstwa prezentacji to warstwa obsługi użytkownika, gdzie dana transakcja powstaje w wyniku interakcji człowieka lub działania systemu. Warstwa logiki biznesowej obejmuje reguły, służące do weryfikacji transakcji i zapewnienia dostępności wszystkich danych wymaganych do jej realizacji. Warstwa magazynu danych służy do przechowywania transakcji i wszystkich związanych z nią danych.

Wśród głównych cech systemu OLTP można wymienić m.in.:

• Zgodność z podejściem ACID. Systemy OLTP muszą poprawne rejestrować całą transakcję. Transakcja to najczęściej wykonanie programu, które może wymagać wykonania określonych czynności lub operacji. Transakcja może zostać zakończona, gdy wszystkie zaangażowane w nią strony potwierdzą jej wykonanie, gdy produkty/usługi zostaną dostarczone lub gdy w określonych tabelach w bazie danych zostanie dokonana określona liczba aktualizacji. Transakcja jest prawidłowo zarejestrowana tylko wtedy, gdy wszystkie związane z nią czynności zostały wykonane i zarejestrowane. Jeśli na którymkolwiek z etapów wystąpi błąd, cała transakcja musi zostać przerwana, a wszystkie etapy — usunięte z systemu. Z tego względu system OLTP musi być zgodny z podejściem ACID (niepodzielność, spójność, izolacja, trwałość), aby zapewnić dokładność danych w systemie.
  • Niepodzielność (atomicity) — gwarantuje, że wszystkie etapy transakcji zostaną pomyślnie wykonane jako grupa. Oznacza to, że jeśli na jakimkolwiek etapie transakcji wystąpi błąd, wszystkie pozostałe etapy również muszą zakończyć się błędem lub zostać wycofane. Pomyślne wykonanie transakcji nazywane jest zatwierdzeniem (commit). Niepomyślne wykonanie transakcji nazywane jest przerwaniem (abort).
  • Spójność (consistency) — to potwierdzenie, że transakcja nie narusza wewnętrznej spójności bazy danych. Oznacza to, że po wykonaniu transakcji na spójnej bazie danych baza ta będzie nadal spójna.
  • Izolacja (isolation) — oznacza, że transakcja jest wykonywana tak, jakby była niezależnie od innych transakcji. Oznacza to, że efekt wykonania zestawu transakcji jest taki sam, jak w przypadku wykonania ich pojedynczo. Takie zachowanie nazywa się szeregowością (serializability) i jest zwykle realizowane przez blokowanie określonych wierszy w tabeli.
  • Trwałość (durability) — oznacza, że wyniki transakcji nie zostaną utracone w razie awarii.
• Współbieżność. Systemy OLTP mogą mieć bardzo wielu użytkowników, którzy będą chcieli uzyskać dostęp do tych samych danych w tym samym czasie. System musi zatem zapewnić, aby wszyscy użytkownicy, którzy chcą odczytać albo zapisać dane w systemie, mogli to zrobić jednocześnie. Mechanizmy kontroli współbieżności gwarantują, że dwóch użytkowników mających dostęp do tych samych danych w bazie w tym samym czasie nie będzie mogło ich zmienić lub że jeden użytkownik będzie musiał poczekać ze zmianą do momentu zakończenia przetwarzania danych przez drugiego użytkownika.
• Skalowalność. System OLTP musi być zdolny do natychmiastowego skalowania w górę i w dół, aby zarządzać wolumenem transakcji w czasie rzeczywistym i wykonywać transakcje współbieżnie, niezależnie od liczby użytkowników korzystających z systemu.
• Dostępność. System OLTP musi być zawsze dostępny i gotowy do rejestrowania transakcji. Utrata transakcji może prowadzić do utraty przychodów lub wiązać się ze skutkami prawnymi. Transakcje mogą być wykonywane z dowolnego miejsca na świecie i o dowolnej porze, system musi być zatem dostępny 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu.
• Wysoka przepustowość i krótki czas odpowiedzi. Systemy OLTP wymagają maksymalnie nanosekundowych czasów odpowiedzi, aby zapewnić produktywność użytkowników i spełniać rosnące oczekiwania klientów.
• Wiarygodność. Systemy OLTP zazwyczaj odczytują i aktualizują bardzo konkretne, niewielkie ilości danych. W każdym momencie dane w bazie danych muszą być zatem wiarygodne dla użytkowników i aplikacji korzystających z tych danych.
• Bezpieczeństwo. Ze względu na wrażliwość przechowywanych w tych systemach danych o transakcjach klientów, bezpieczeństwo danych ma znaczenie krytyczne. Każde naruszenie bezpieczeństwa może być dla przedsiębiorstwa bardzo kosztowne.
• Zdolność do odzyskiwania danych. Systemy OLTP muszą być zdolne do odzyskiwania danych w przypadku awarii sprzętu lub oprogramowania.

Bazy danych obsługujące procesy OLTP

Relacyjne bazy danych powstały specjalnie z myślą o obsłudze transakcji. Z tego względu zawierają wszystkie podstawowe elementy wymagane do przechowywania i przetwarzania dużych ilości transakcji, a jednocześnie są stale wzbogacane o nowe cechy i funkcje służące uzyskiwaniu jeszcze większych korzyści z dostępnych danych transakcyjnych. Relacyjne bazy danych są od podstaw projektowane pod kątem zapewnienia jak największej dostępności i jak największej wydajności. Umożliwiają współbieżne przetwarzanie danych i są zgodne z podejściem ACID, dzięki czemu zawarte w nich dane są dokładne, zawsze dostępne i łatwe do znalezienia. Po określeniu relacji między danymi dane są zapisywane w tabelach, aby mogła z nich korzystać dowolna aplikacja. W tyn sposób stają się wiarygodnym źródłem danych.

Wybór właściwej bazy danych dla procesów OLTP

Dział IT stara się dotrzymać tempa działalności biznesowej, przy wyborze operacyjnej bazy danych należy zatem uwzględnić zarówno bieżące potrzeby, jak i długoterminowe wymagania dotyczące danych. Do przechowywania danych transakcyjnych, prowadzenia systemów ewidencji lub zarządzania treścią potrzebna jest baza danych zapewniająca dużą współbieżność, wysoką przepustowość, małe opóźnienia i inne funkcje o znaczeniu krytycznym, takie jak wysoka dostępność, ochrona danych i odzyskiwanie danych po awarii. Najprawdopodobniej liczba przetwarzanych procesów będzie się zmieniać w ciągu dnia, tygodnia lub roku, warto zatem zadbać o to, aby baza danych mogła być automatycznie skalowana, co pozwoli zaoszczędzić sporo wydatków. Należy również zdecydować, czy używać bazy specjalistycznej czy bazy ogólnego przeznaczenia. Jeśli wymagania dotyczą obsługi konkretnego typu danych, może się sprawdzić baza danych zbudowana specjalnie w tym celu, należy się jednak upewnić, że nie odbywa się to kosztem innych potrzebnych funkcji. Dodanie tych funkcji na późniejszym etapie w warstwie aplikacji byłoby kosztowne i zasobochłonne. Jeśli potrzeby w zakresie danych będą rosły i konieczna będzie rozbudowa funkcjonalności aplikacji, dodawanie kolejnych jednofunkcyjnych lub dopasowanych do potrzeb baz danych spowoduje jedynie powstanie silosów danych i pogłębi problemy związane z zarządzaniem danymi. Należy również wziąć pod uwagę inne funkcje, które mogą okazać się niezbędne w przypadku konkretnych procesów, na przykład funkcje pozyskiwania danych, optymalizacji mocy obliczeniowej i limitowania rozmiaru danych.

Warto zatem wybrać przyszłościową usługę bazodanową w chmurze z funkcjami samoobsługowymi, która zautomatyzuje zarządzanie danymi, aby użytkownicy danych — programiści, analitycy, inżynierowie danych, badacze danych i administratorzy baz danych — mogli lepiej korzystać z danych i szybciej rozwijać aplikacje.

Dowiedz się więcej o Oracle Autonomous Transaction Processing Database — usłudze bazodanowej OLTP w chmurze. Wypróbuj bezpłatnie.