Seminar Amundsen – Metadatenmodell mit Neo4j und Apache Atlas

Das Metadatenmodell bestimmt, welche Zusammenhänge auffindbar, abfragbar und langfristig pflegbar sind.

Das Seminar behandelt Entitäten, Beziehungen, Schlüssel und Abfragepfade sowie die Umsetzung und Bewertung graphbasierter und Atlas-basierter Persistenzvarianten. Migration, Indizierung, Integrität und Betrieb werden einbezogen.

Inhaltsübersicht

• Seminarprofil
• Zielgruppe
• Voraussetzungen
• Lernziele
• Inhalte und Schritt-für-Schritt-Anleitungen
• Praxisaufgaben
• Arbeitsweise und Qualitätssicherung

Seminarprofil

Der Schwerpunkt liegt auf das Seminar behandelt Entitäten, Beziehungen, Schlüssel und Abfragepfade sowie die Umsetzung und Bewertung graphbasierter und Atlas-basierter Persistenzvarianten. Migration, Indizierung, Integrität und Betrieb werden einbezogen. Die Inhalte werden über nachvollziehbare Entscheidungen, reproduzierbare Arbeitsschritte und dokumentierte Kontrollen vermittelt.

Zielgruppe

Data Architects, Data Engineers, Backend-Entwicklung, Plattformengineering und technische Data-Governance-Verantwortliche.

Voraussetzungen

Grundkenntnisse in Datenmodellierung, Graphkonzepten, APIs und Datenbanken; Python- und Abfragekenntnisse sind hilfreich.

Lernziele

• ein fachlich belastbares Metadatenmodell für Discovery und Governance entwerfen.
• Schlüssel, Beziehungen und Änderungsregeln konsistent definieren.
• Neo4j- und Atlas-basierte Varianten fachlich und betrieblich bewerten.
• Abfragen, Integrität, Migration und Backup mit dem Zielmodell abstimmen.

Inhalte und Schritt-für-Schritt-Anleitungen

Fachliche Entitäten und Anwendungsfälle

Das Modell wird von Such-, Detail- und Governance-Fragen her entwickelt.

1. Schritt 1: relevante Objektarten und Nutzerfragen inventarisieren.
2. Schritt 2: Pflichtattribute und Beziehungen je Objektart festlegen.
3. Schritt 3: Navigations- und Suchpfade als Modelltests formulieren.
4. Schritt 4: nicht benötigte oder riskante Metadaten bewusst ausschließen.

Kontrolle: Der Arbeitsschritt gilt als abgeschlossen, wenn Ausgangslage, Änderung beziehungsweise Entscheidung und überprüfter Zielzustand nachvollziehbar dokumentiert sind.

Schlüssel, Identität und Lebenszyklus

Stabile Identität verhindert Duplikate und fehlerhafte Historie.

1. Schritt 1: fachliche und technische Schlüssel voneinander trennen.
2. Schritt 2: Regeln für Umbenennung, Verschiebung und Zusammenführung definieren.
3. Schritt 3: Löschung, Veraltung und Archivierung modellieren.
4. Schritt 4: Referenzintegrität und Konfliktbehandlung festlegen.

Kontrolle: Der Arbeitsschritt gilt als abgeschlossen, wenn Ausgangslage, Änderung beziehungsweise Entscheidung und überprüfter Zielzustand nachvollziehbar dokumentiert sind.

Graphmodell und Neo4j-Umsetzung

Graphstrukturen werden an häufigen Abfragen und Schreibmustern ausgerichtet.

1. Schritt 1: Labels, Beziehungstypen und Properties aus dem Zielmodell ableiten.
2. Schritt 2: Constraints und Indizes für Schlüssel und Abfragepfade definieren.
3. Schritt 3: typische Traversierungen und Filter als Abfragen testen.
4. Schritt 4: Batch-Laden und Transaktionsgrenzen auf Datenvolumen abstimmen.

Kontrolle: Der Arbeitsschritt gilt als abgeschlossen, wenn Ausgangslage, Änderung beziehungsweise Entscheidung und überprüfter Zielzustand nachvollziehbar dokumentiert sind.

Atlas-basierte Modellierung

Typen, Entitäten und Beziehungen werden auf ein governance-orientiertes Metadatenmodell übertragen.

1. Schritt 1: Typdefinitionen und benötigte Attribute strukturieren.
2. Schritt 2: Beziehungen, Klassifikationen und Glossarbezüge zuordnen.
3. Schritt 3: API- und Suchpfade für zentrale Anwendungsfälle prüfen.
4. Schritt 4: Grenzen und Anpassungsbedarf gegenüber dem Zielmodell dokumentieren.

Kontrolle: Der Arbeitsschritt gilt als abgeschlossen, wenn Ausgangslage, Änderung beziehungsweise Entscheidung und überprüfter Zielzustand nachvollziehbar dokumentiert sind.

Modellvergleich und Architekturentscheidung

Persistenzvarianten werden nach fachlicher Passung, Betrieb und Erweiterbarkeit bewertet.

1. Schritt 1: Abfrage-, Schreib- und Integrationsanforderungen gewichten.
2. Schritt 2: Betriebs-, Skalierungs- und Backup-Anforderungen vergleichen.
3. Schritt 3: Migrations- und Erweiterungsrisiken bewerten.
4. Schritt 4: Entscheidung mit Annahmen und Ausstiegspfad dokumentieren.

Kontrolle: Der Arbeitsschritt gilt als abgeschlossen, wenn Ausgangslage, Änderung beziehungsweise Entscheidung und überprüfter Zielzustand nachvollziehbar dokumentiert sind.

Migration und Konsistenz

Modelländerungen werden versioniert und mit kontrollierter Datenüberführung umgesetzt.

1. Schritt 1: Alt- und Zielmodell sowie betroffene Abfragen vergleichen.
2. Schritt 2: Mapping, Transformationsregeln und Validierung definieren.
3. Schritt 3: Migration in wiederholbaren Schritten mit Zwischenkontrollen planen.
4. Schritt 4: Rollback und Neuaufbau abhängiger Suchindizes festlegen.

Kontrolle: Der Arbeitsschritt gilt als abgeschlossen, wenn Ausgangslage, Änderung beziehungsweise Entscheidung und überprüfter Zielzustand nachvollziehbar dokumentiert sind.

Performance, Backup und Betrieb

Modell und Betrieb werden an realen Abfrage- und Änderungsprofilen geprüft.

1. Schritt 1: Baseline für häufige Traversierungen und Schreibvorgänge messen.
2. Schritt 2: Indizes und Datenzugriff anhand der Messwerte optimieren.
3. Schritt 3: Backup, Restore und Integritätsprüfung durchführen.
4. Schritt 4: Monitoring und Kapazitätsindikatoren für das gewählte Backend festlegen.

Kontrolle: Der Arbeitsschritt gilt als abgeschlossen, wenn Ausgangslage, Änderung beziehungsweise Entscheidung und überprüfter Zielzustand nachvollziehbar dokumentiert sind.

Praxisaufgaben

1. Praxisaufgabe 1: Metadatenmodell aus konkreten Nutzerfragen ableiten.
2. Praxisaufgabe 2: Schlüssel- und Lebenszyklusregeln in einer Modellkonvention festhalten.
3. Praxisaufgabe 3: Neo4j-Graph mit Constraints und Beispielabfragen umsetzen.
4. Praxisaufgabe 4: Atlas-Typen und Klassifikationen für denselben Ausschnitt entwerfen.
5. Praxisaufgabe 5: Variantenvergleich und Architekturentscheidung erstellen.
6. Praxisaufgabe 6: Migration, Integritätsprüfung und Restore-Szenario planen.

Arbeitsweise und Qualitätssicherung

Jeder Themenblock folgt demselben Muster: Ausgangszustand erfassen, Zielzustand festlegen, Änderung oder Analyse in kleinen Schritten durchführen, Resultat kontrollieren und den Ablauf für Wiederholung oder Übergabe dokumentieren. Demonstrationen werden durch Übungen, Prüflisten, Fehlerfälle und gemeinsame Reviews ergänzt.

Die Übungen verwenden eine isolierte Labor- oder Plansituation. Produktive Änderungen werden erst nach technischer Prüfung, Freigabe, Sicherung, Rückfallplanung und dokumentierter Nachkontrolle vorgesehen.