Apache Airflow でSQL Analysis Services のデータに連携したワークフローを作る

こんにちは！ドライバー周りのヘルプドキュメントを担当している古川です。

Apache Airflow を使うと、データエンジニアリングワークフローの作成、スケジューリング、および監視を行うことができます。CData JDBC Driver for SSAS と組み合わせることで、Airflow からリアルタイムSQL Analysis Services のデータに連携できます。 この記事では、Apache Airflow インスタンスからSQL Analysis Services のデータに接続してクエリを実行し、結果をCSV ファイルに保存する方法を紹介します。

最適化されたデータ処理が組み込まれたCData JDBC Driver は、リアルタイムSQL Analysis Services のデータを扱う上で高いパフォーマンスを提供します。 SQL Analysis Services にSQL クエリを発行すると、CData ドライバーはフィルタや集計などのSQL Analysis Services 側でサポートしているSQL 操作をSQL Analysis Services に直接渡し、サポートされていない操作（主にSQL 関数とJOIN 操作）は組み込みSQL エンジンを利用してクライアント側で処理します。 組み込みの動的メタデータクエリを使用すると、ネイティブのデータ型を使ってSQL Analysis Services のデータを操作および分析できます。

SQL Analysis Services への接続を構成する

組み込みの接続文字列デザイナー

JDBC URL の作成の補助として、SQL Analysis Services JDBC Driver に組み込まれている接続文字列デザイナーが使用できます。JAR ファイルをダブルクリックするか、コマンドラインからjar ファイルを実行します。

接続プロパティを入力し、接続文字列をクリップボードにコピーします。

接続するには、Url プロパティを有効なSQL Server Analysis Services エンドポイントに設定して認証を提供します。XMLA アクセスを使用して、HTTP 経由でホストされているSQL Server Analysis Services インスタンスに接続できます。 Microsoft ドキュメント configure HTTP access を参照してSQL Server Analysis Services に接続してください。

SQL をSQL Server Analysis Services に実行するには、ヘルプドキュメントの「Analysis Services データの取得」を参照してください。接続ごとにメタデータを取得する代わりに、CacheLocation を設定できます。

• HTTP 認証

  AuthScheme を"Basic" または"Digest" に設定してUser とPassword を設定します。CustomHeaders に他の認証値を指定します。

• Windows (NTLM)

  Windows のUser とPassword を設定して、AuthScheme をNTLM に設定します。

• Kerberos およびKerberos Delegation

  Kerberos を認証するには、AuthScheme をNEGOTIATE に設定します。Kerberos 委任を使うには、AuthScheme をKERBEROSDELEGATION に設定します。必要があれば、User、Password およびKerberosSPN を設定します。デフォルトでは、CData 製品は指定されたUrl でSPN と通信しようと試みます。

• SSL/TLS:

  デフォルトでは、CData 製品はサーバーの証明書をシステムの信頼できる証明書ストアと照合してSSL/TLS のネゴシエーションを試みます。別の証明書を指定するには、利用可能なフォーマットについてヘルプドキュメントの「SSLServerCert」プロパティを参照してください。

接続を設定したら、その後はあらゆるキューブを二次元テーブルとして扱うことができます。データに接続する際にCData 製品がSSAS のメタデータを取得して、動的にテーブルスキーマを更新します。 「CacheLocation」プロパティを設定すれば自動でファイルにキャッシュを作成するので、接続時に毎回メタデータを取得する必要もなくなります。

詳細は、ヘルプドキュメントの「Retrieving Analysis Services Data」を参照してください。

クラスタ環境またはクラウドでJDBC ドライバーをホストするには、ライセンス（フルまたはトライアル）およびランタイムキー（RTK）が必要です。本ライセンス（またはトライアル）の取得については、こちらからお問い合わせください。

以下は、JDBC 接続で要求される必須プロパティです。

Airflow でJDBC 接続を確立する

1. Apache Airflow インスタンスにログインします。
2. Airflow インスタンスのナビゲーションバーで、「Admin」にカーソルを合わせ、「Connections」をクリックします。
3. 次の画面で「+」マークをクリックして新しい接続を作成します。
4. Add Connection フォームで、必要な接続プロパティを入力します。
   • Connection Id：接続の名前：ssas_jdbc
   • Connection Type：JDBC Connection
   • Connection URL：上記のJDBC 接続URL：jdbc:ssas:RTK=5246...;User=myuseraccount;Password=mypassword;URL=http://localhost/OLAP/msmdpump.dll;
   • Driver Class：cdata.jdbc.ssas.SSASDriver
   • Driver Path：PATH/TO/cdata.jdbc.ssas.jar
   
5. フォームの下にある「Test」ボタンをクリックし、新規の接続をテストします。
6. 新規接続を保存すると、新しく表示される画面に、接続リストに新しい行が追加されたことを示す緑のバナーが表示されます。

DAG を作成する

Airflow におけるDAG は、ワークフローのプロセスを格納するエンティティであり、DAG にトリガーを設定することでワークフローを実行することができます。 今回のワークフローでは、シンプルにSQL Analysis Services のデータに対してSQL クエリを実行し、結果をCSV ファイルに格納します。

1. はじめに、Home ディレクトリにある「airflow」フォルダに移動します。その中に新しいディレクトリを作成し、タイトルを「dags」とします。 ここに、UI に表示されるAirflow のDAG を構築するPython ファイルを格納します。
2. 次に新しいPython ファイルを作成し、タイトルをsql analysis services_hook.py にします。この新規ファイル内に、次のコードを挿入します。

   		import time
   		from datetime import datetime
   		from airflow.decorators import dag, task
   		from airflow.providers.jdbc.hooks.jdbc import JdbcHook
   		import pandas as pd
   
   		# Dag の宣言
   		@dag(dag_id="sql analysis services_hook", schedule_interval="0 10 * * *", start_date=datetime(2022,2,15), catchup=False, tags=['load_csv'])
   
   		# Dag となる関数を定義（取得するテーブルは必要に応じて変更してください）
   		def extract_and_load():
   		# Define tasks
   			@task()
   			def jdbc_extract():
   				try:
   					hook = JdbcHook(jdbc_conn_id="jdbc")
   					sql = """ select * from Account """
   					df = hook.get_pandas_df(sql)
   					df.to_csv("/{some_file_path}/{name_of_csv}.csv",header=False, index=False, quoting=1)
   					# print(df.head())
   					print(df)
   					tbl_dict = df.to_dict('dict')
   					return tbl_dict
   				except Exception as e:
   					print("Data extract error: " + str(e))
   
   			jdbc_extract()
   
   		sf_extract_and_load = extract_and_load()
   	

3. このファイルを保存し、Airflow インスタンスをリフレッシュします。DAG リストの中に、「sql analysis services_hook」というタイトルの新しいDAG が表示されるはずです。
4. このDAG をクリックし、新しく表示される画面で一時停止解除スイッチをクリックして青色にし、トリガー（＝play）ボタンをクリックしてDAG を実行します。この操作で、sql analysis services_hook.py ファイルのSQL クエリを実行し、結果をCSV としてコード内で指定したファイルパスにエクスポートします。
5. 新規のDAG を実行後、Downloads フォルダ（またはPython スクリプト内で選択したフォルダ）を確認し、CSV ファイルが作成されていることを確認します（本ワークフローの場合はaccount.csv です）。
6. CSV ファイルを開くと、Apache Airflow によってSQL Analysis Services のデータがCSV 形式で利用できるようになったことが確認できます。

詳細と無償トライアル