XMLA

XMLA (XML for Analysis) — это открытый промышленный стандарт на основе протокола SOAP (Simple Object Access Protocol) и языка разметки XML, предназначенный для универсального доступа к многомерным источникам данных (OLAP-кубам) и табличным моделям данных из различных аналитических приложений, клиентских инструментов и сред разработки. Стандарт определяет единый интерфейс взаимодействия между клиентом и сервером аналитической обработки, абстрагируясь от конкретной реализации сервера и используемой платформы.

История

Разработка протокола XMLA была инициирована в 2000 году компаниями Microsoft Corporation и Hyperion Solutions Corporation (ныне часть Oracle Corporation) как ответ на потребность в унификации доступа к аналитическим данным. К тому моменту на рынке существовало множество проприетарных протоколов (например, OLE DB for OLAP от Microsoft, API от Hyperion Essbase), что затрудняло интеграцию разнородных систем бизнес-аналитики (BI). Основной целью создания XMLA было предоставление стандартного, независимого от платформы и языка программирования способа выполнения аналитических запросов и получения метаданных.

В 2001 году спецификация XMLA 1.0 была передана в некоммерческую организацию XMLA.org, которая занималась её продвижением и развитием. В 2002 году спецификация была принята в качестве отраслевого стандарта. В 2003 году XMLA.org передала управление стандартом Консорциуму World Wide Web (W3C), однако дальнейшая разработка фактически остановилась на уровне версии 1.1. Несмотря на это, XMLA стал де-факто стандартом для взаимодействия с серверами аналитической обработки, особенно в экосистеме Microsoft SQL Server Analysis Services (SSAS) и ряда других продуктов. В 2010-х годах с ростом популярности облачных вычислений и больших данных XMLA был адаптирован для работы с табличными моделями данных (Tabular mode) в SSAS и Power BI, а также с некоторыми облачными сервисами.

Архитектура и принцип работы

XMLA основан на архитектуре «клиент-сервер» и использует SOAP-сообщения, передаваемые по протоколу HTTP или HTTPS. Клиентское приложение формирует XML-запрос, содержащий команду на языке XMLA, и отправляет его на сервер. Сервер обрабатывает запрос и возвращает ответ в виде XML-документа, содержащего результирующий набор данных (dataset) или сообщение об ошибке.

Основные компоненты протокола

Протокол XMLA включает два основных метода:

1. Discover — метод, предназначенный для получения метаданных о сервере и его объектах. С помощью этого метода клиент может узнать список доступных баз данных, кубов, измерений, мер, иерархий, ключевых показателей эффективности (KPI) и других объектов. Запросы Discover возвращают информацию в виде строкового набора данных (rowset), структура которого определяется типом запрашиваемых метаданных (например, MDSCHEMA_CUBES, MDSCHEMA_DIMENSIONS).
2. Execute — метод, предназначенный для выполнения аналитических запросов. Он принимает команду, написанную на одном из поддерживаемых языков запросов, и возвращает многомерный или табличный результирующий набор. Основным языком запросов для XMLA является MDX (Multidimensional Expressions), но также поддерживается DAX (Data Analysis Expressions) для табличных моделей и DMX (Data Mining Extensions) для задач интеллектуального анализа данных.

Формат сообщений

Каждое сообщение XMLA (как запрос, так и ответ) представляет собой XML-документ, соответствующий схеме XMLA. Запрос содержит элемент <Execute> или <Discover>, внутри которого указываются параметры команды, идентификатор источника данных (DataSourceInfo) и другие атрибуты. Ответ содержит элемент <return>, внутри которого находится результирующий набор данных, представленный в формате, близком к OLE DB for OLAP (например, <root> с элементами <xsd:schema> и <row>).

Версии и спецификации

Официально опубликовано две версии спецификации XMLA:

• XMLA 1.0 (2001 год) — базовая версия, определившая основные методы Discover и Execute, а также базовую схему метаданных.
• XMLA 1.1 (2002 год) — исправленная и дополненная версия, уточнившая обработку ошибок, поддержку локализации и расширившая набор метаданных.

Несмотря на отсутствие новых версий, протокол XMLA продолжает развиваться де-факто через расширения, внедряемые производителями аналитических систем. Например, Microsoft в своих продуктах (SSAS, Power BI) использует расширенную версию XMLA, поддерживающую дополнительные возможности, такие как выполнение команд языка TMSL (Tabular Model Scripting Language) для управления табличными моделями.

Применение

XMLA является ключевым протоколом для интеграции аналитических систем в корпоративной среде. Основные области применения:

• Клиентские инструменты BI: Такие приложения, как Microsoft Excel (через сводные таблицы), Tableau, Qlik, Power BI Desktop, могут подключаться к серверам SSAS и другим OLAP-серверам по протоколу XMLA для визуализации и анализа данных.
• Среды разработки и администрирования: Инструменты, такие как SQL Server Management Studio (SSMS) и SQL Server Data Tools (SSDT), используют XMLA для выполнения скриптов управления, развертывания проектов и мониторинга серверов.
• Пользовательские приложения: Разработчики могут создавать собственные приложения на любом языке программирования (C#, Java, Python, JavaScript), используя библиотеки, поддерживающие SOAP-запросы, для выполнения аналитических запросов к серверу.
• Облачные сервисы: Microsoft Azure Analysis Services и Power BI Premium (в режиме XMLA Endpoint) предоставляют доступ к табличным моделям через протокол XMLA, что позволяет подключать к ним сторонние инструменты и выполнять операции управления.

Критика и ограничения

Несмотря на широкое распространение, протокол XMLA имеет ряд недостатков:

• Сложность и избыточность: Формат XML-сообщений является громоздким и требует значительного объёма данных для передачи даже простых запросов, что может приводить к снижению производительности по сравнению с бинарными протоколами.
• Отсутствие поддержки современных стандартов: XMLA не поддерживает RESTful-архитектуру, которая стала доминирующей для веб-сервисов. Это усложняет интеграцию с современными веб-приложениями и мобильными платформами.
• Зависимость от SOAP: Протокол SOAP, лежащий в основе XMLA, считается устаревшим для многих современных сценариев, уступая по простоте и производительности протоколам на основе JSON (например, REST API).
• Ограниченная поддержка со стороны производителей: Не все производители аналитических систем полностью реализуют спецификацию XMLA, что может приводить к проблемам совместимости.

Альтернативы

В качестве альтернатив XMLA для доступа к аналитическим данным используются:

• REST API: Многие современные облачные аналитические сервисы (например, Google BigQuery, Amazon Redshift, Snowflake) предоставляют собственные RESTful API, использующие JSON для обмена данными, что проще и эффективнее для веб-приложений.
• ODBC/JDBC: Для доступа к реляционным источникам данных и некоторым аналитическим системам используются стандартные драйверы ODBC и JDBC, которые обеспечивают более привычный интерфейс для разработчиков.
• OLE DB for OLAP (объектная модель данных для OLAP): Проприетарный протокол Microsoft, который был предшественником XMLA и до сих пор используется в некоторых сценариях.

Интересные факты

• Название «XMLA» часто произносится как «экс-эм-эль-эй» или «зимла».
• Несмотря на то, что спецификация XMLA 1.1 была опубликована более 20 лет назад, она остаётся основным стандартом для взаимодействия с многомерными кубами и табличными моделями в экосистеме Microsoft.
• В 2019 году Microsoft представила поддержку XMLA Endpoint для Power BI Premium, что позволило подключать к сервису сторонние инструменты BI, такие как Tableau и Qlik, что значительно расширило возможности интеграции облачной платформы.

Источники

• Спецификация XML for Analysis (XMLA) 1.1, опубликованная Microsoft Corporation и Hyperion Solutions Corporation.
• Документация Microsoft SQL Server Analysis Services (SSAS) по протоколу XMLA.
• Документация Microsoft Power BI по XMLA Endpoint.
• Материалы конференций и сообществ, посвящённых бизнес-аналитике (например, PASS Summit).