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S Systèmes d’ ystèmes d’I Information et nformation et B Bases de ases de Donné

S Systèmes d’ ystèmes d’I Information et nformation et B Bases de ases de Données onnées Université Abdelmalek Essaadi Ecole Nationale des Sciences Appliquées Al Hoceima Pr. Abdelhamid ZOUHAIR A. U: 2019/2020 Intitulé du module Systèmes d’Information et Bases de Données Etablissement dont relève le module E Ecole cole N Nationale des ationale des S Sciences ciences A Appliquées ppliquées d’ d’A Alhouciema lhouciema (ENSAH) (ENSAH) Département d’attache Département Mathématiques et Informatique Filière, (Semestre d’appartenance du Filière, (Semestre d’appartenance du module) module) 1 1ère ère Année Année - - Cycle Ingénieur Cycle Ingénieur – – Génie Informatique Génie Informatique (S1) (S1) Pr. Abdelhamid ZOUHAIR A. U: 2019 / 2020 Version 2.0 Chapitre 3: Systèmes de gestion de bases de 2 Systèmes de gestion de bases de données (SGBD) Systèmes de gestion de bases de données (SGBD) Systèmes de gestion de bases de données (SGBD) I. Les bases de données 1. Présentation 2. Les systèmes de gestion de base de données 3. Histoire des SGBD 4. Les modèles des SGBD II. Systèmes de Gestion de Base de Données Relationnel 3 II. Systèmes de Gestion de Base de Données Relationnel 1. Le modèle Relationnel 2. Structure d’une Base de Données relationnelle III. Optimisation et normalisation de base de données 1. Dépendances Fonctionnelles(DF) 2. Normalisation 3. Contraintes d’intégrité Systèmes de gestion de bases de données (SGBD) Systèmes de gestion de bases de données (SGBD) I. Les bases de données 1. Présentation 2. Les systèmes de gestion de base de données 3. Histoire des SGBD 4. Les modèles des SGBD II. Systèmes de Gestion de Base de Données Relationnel 4 II. Systèmes de Gestion de Base de Données Relationnel 1. Le modèle Relationnel 2. Structure d’une Base de Données relationnelle III. Optimisation et normalisation de base de données 1. Dépendances Fonctionnelles(DF) 2. Normalisation 3. Contraintes d’intégrité Objectifs Objectifs Présenter les différents moyens de stocker des données afin de pouvoir les exploiter de façon optimale. Présenter rapidement les outils qui existent. Présenter les concepts fondamentaux sur Présenter les concepts fondamentaux sur lesquelles s’appuient les bases de données et les systèmes de gestion de bases de données . Etre capable de concevoir une base de données pour qu’elle soit facilement réutilisable. 5 Base de données Base de données Les bases de données? A quoi ça sert ? Stocker et structurer des données de façon à en rendre l’exploitation beaucoup aisée et a éviter la redondance. Ils sont à la base de nombreux systèmes d’information 6 Ils sont à la base de nombreux systèmes d’information et notamment les SI d’entreprise. Ils sont utilisables direct par les humains via éventuellement des interfaces logicielles mais aussi par d’autres systèmes informatiques (ex : les systèmes d’aide à la décision). Base de données Base de données Les bases de données? A quoi ca ressemble? Cela peut aller du simple fichier texte au fichier Excel en passant bien sur par des SGBD relationnel. Tout ce qui peut contenir de l’information peut 7 Tout ce qui peut contenir de l’information peut quasiment être considéré comme une base de données . Exemple 1 : Organisation : une bibliothèque ; Données : les livres, les emprunts, les emprunteurs. Exemple 2 : Organisation : une Université ; Données : les étudiants, les enseignants, les cours, etc. Base de données Base de données Systèmes de Systèmes de Gestion Gestion de de Bases Bases de de Données Données Ensemble de logiciels systèmes permettant aux utilisateurs d'insérer ; de modifier/mettre à jour ; de rechercher, d’extraire, et d’interroger ; des données spécifiques dans une grande masse d'informations (pouvant atteindre plusieurs milliards des données spécifiques dans une grande masse d'informations (pouvant atteindre plusieurs milliards d'octets) partagée par de multiples utilisateurs. Utilisateurs - Mises à jour de la BD - Interrogations - Administration - Gestion des fichiers - Gestion de bases de données SGBD BD 8 Systèmes de Gestion de Bases de Données Principaux objectifs Principaux objectifs Indépendance physique : la façon dont les données sont définies doit être indépendante des structures de stockage utilisées. Indépendance logique : un même ensemble de données peut être vu différemment par des utilisateurs différents. Toutes ces visions personnelles des données doivent être intégrées dans visions personnelles des données doivent être intégrées dans une vision globale. Non redondance d’information : afin d’éviter les problèmes lors des mises à jour, chaque donnée ne doit être présente qu’une seule fois dans la base. Partage des données : interrogations et modifications « en même temps » dans un contexte multi-utilisateurs. Sécurité et reprise sur panne. 9 Principales fonctionnalités Principales fonctionnalités Le SGBD permet à chaque administrateur et/ou concepteur et/ou utilisateur d’effectuer les tâches suivantes : Création et mises à jour de la structure de la base de données (par le concepteur et/ou Administrateur), tout en garantissant: • L’intégrité ; • La confidentialité des données dans un environnement Systèmes de Gestion de Bases de Données • La confidentialité des données dans un environnement multiutilisateurs ; • La sécurité des données. Administration de la base de données : gestion des utilisateurs, des droits d’accès etc. (par l’administrateur ). Saisie et mises à jour des données (par le concepteur et/ou les utilisateurs). Interrogation des données selon différents critères et/ou en effectuant des calculs (par les utilisateurs). 10 Histoire des SGBD Histoire des SGBD Systèmes de Gestion de Bases de Données 1960 1960 : : systèmes systèmes de de gestion gestion de de fichiers fichiers (systèmes de fichiers) : Le premier modèle de SGBD fût développé par IBM, dans le cadre du programme spacial Appolo de la NASA, pendant les années 1960. Fin Fin des des années années 1960 1960 (modèle hiérarchique) : 11 À partir de 1965, création d’une notion de « superstructure unique», hiérarchisée (modèle hiérarchique) : Charles Williams Bacham proposa le modèle réseau, qui généralise le modèle hiérarchique. Les premières spécifications de ce modèle furent publiées en 1969 par le groupe de travail DBTG (Data Base Task Group) de l’organisme américain CODASYL (Conference On Data Systems Languages). Inconvénient : consommation excessive de temps et d’espace pour la gestion de l’ensemble. Systèmes de Gestion de Bases de Données Histoire des SGBD (Suite) Histoire des SGBD (Suite) 1970: recommandations de Codd; naissance du modèle relationnel théorie des relations fondement de la théorie des bases de données relationnelles . Jonction avec l’algèbre relationnelle. 1980 : Apparition des SGBD relationnels sur le marché (Oracle, Informix, Sybase, DB2 …). À partir de 1984 : Intégration des SGBD relationnels sur les microordinateurs (+ 1500 bases de données accessibles au public). 12 microordinateurs (+ 1500 bases de données accessibles au public). 1990 : début des SBGD orientés objet (Gemstone, O2, Objectstore,...). Avec l’arrivée du Web (1995): généralisation des SGBD relationnels. Notion de SGBD serveur. Depuis 2000 : le Web mélange toutes les formes de stockage : ontologies (structures de connaissances), bases de données relationnelles, bases de données objets… Aujourd’hui : relationnel-objet, semi-structuré, multimédia ... BIG DATA Les modèles Les modèles Systèmes de Gestion de Bases de Données Historiquement, les modèles des bases de données ont été définis comme suit, dans l’ordre chronologique : 1.Modèle hiérarchique (structure de données 13 1.Modèle hiérarchique (structure de données «arbre»). 2.Modèle réseau (structure de données « graphe»). 3.Modèle relationnel (structure de données « tableau de n-uplets »). Les bases relationnelles sont les bases de données les plus répandues. Le modèle hiérarchique Le modèle hiérarchique Une base de données hiérarchique est une base de données dont le système de gestion lie les enregistrements dans une structure arborescente où chaque enregistrement n'a qu'un seul possesseur. Les données sont classées hiérarchiquement, selon une Systèmes de Gestion de Bases de Données données sont classées hiérarchiquement, selon une arborescence descendante. Ce modèle utilise des pointeurs entre les différents enregistrements. 14 Modèle conceptuel Systèmes de Gestion de Bases de Données Le modèle hiérarchique Le modèle hiérarchique Pour un noeud donné, un seul noeud père Chaque noeud est une famille d’objets. 15 Systèmes de Gestion de Bases de Données Le modèle hiérarchique : Exemple Le modèle hiérarchique : Exemple 16 Modèle conceptuel hiérarchique Le modèle réseau Le modèle réseau Ce modèle est encore utilisé de nos jours : •IDMS (Integrated Database Management System) de Computer Associates. •IDS2 de Bull. On part du modèle hiérarchique mais on en Systèmes de Gestion de Bases de Données On part du modèle hiérarchique mais on en modifie les nœuds et les relations. Comme le modèle hiérarchique, ce modèle utilise des pointeurs vers des enregistrements. Toutefois la structure n’est plus forcément arborescente dans le sens descendant. 17 Principe : De type un à un 1:1 Ou un à plusieurs : 1:n Le modèle réseau Le modèle réseau Systèmes de Gestion de Bases de Données Ou un à plusieurs : 1:n 18 Les entités peuvent être des objets statiques ou dynamiques Exemples : • Un professeur enseigne un ou plusieurs matières, une matière n’est enseignée que par un seul professeur. Un étudiant étudie une ou plusieurs matières. Une matière est étudiée par un uploads/Management/ chapitre-3-systemes-de-gestion-de-bases-de-donnees-sgbd-pdf-version-1.pdf