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Systèmes d’information – 1. BD et SGBD Chapitre 1 Bases de données (BD) et syst

Systèmes d’information – 1. BD et SGBD Chapitre 1 Bases de données (BD) et systèmes de gestion de bases de données (SGBD) A partir du moment où les utilisateurs ont disposé d’ordinateurs, on c’est immédiatement posé la question de savoir comment les données pouvaient être archivées et extraites des organes périphériques des ordinateurs. Sur les bandes magnétiques (les premiers périphériques) les données étaient regroupées en enregistrements physiques représentant des objets de même nature, donc ils constituent un fichier. Sur les bandes magnétiques le seul accès possible était l’accès séquentiel, plus tard on a vu le développement des principales notions concernant les fichiers ordinateurs et leurs principales méthodes d’organisation et d’accès séquentiel, direct et indexé. Ces méthodes sont aujourd’hui toujours valables et sont largement utilisées. Mais ces fichiers possèdent la plupart de temps des éléments communs, des associations qui ne sont pas exploitées du fait qu’ils sont utilisés isolement et indépendamment les uns des autres. Parallèlement aux limitations concernant l’utilisation des fichiers, d’une part les progrès technologiques permettant de stocker des masses de données de plus en plus grandes pour un coût de plus en plus faible, d’autre part les besoins des entreprises nécessitant dans leurs organisations une connaissance de plus en plus fine de leurs activités sont dans l’origine du concept BD. Définitions de BD –  une base de données est un ensemble structuré de données enregistrées sur des supports accessibles par l’ordinateur pour satisfaire simultanément plusieurs utilisateurs de façon sélective et en un temps opportun.  C’est un ensemble de données non redondantes logiquement liées et placées en ensemble, et qui permettent d’être utilisées par des applications différentes ; la façon de stockage est indépendante des applications et une méthode gérante commune est utilisée pour la modification, l’ajout et même le recherche.  Ensemble des données informatiques structurées suivant un schéma de données.  Données directement accessibles par des utilisateurs différents, concurrents et compétiteurs. Une BD est faite pour enregistrer des faits, des événements qui surviennent dans la vie d’un organisme et pour les restituer à la demande ou pour tirer des conclusions en rapprochant plusieurs faits 1.1 1 10 100 1000 10000 100000 1000000 10000000 55 60 65 70 75 80 85 90 1 10 100 1000 10000 100000 1000000 capacite cout Mbit Kbit/$ Figure 1.1. Evaluation des capacités maxima et le coût de stockage Systèmes d’information – 1. BD et SGBD élémentaires les uns des autres. Historiquement, chaque nouvelle application engendrait ses propres fichiers et ses propres programmes. La création d’une BD va à l’encontre (contraire de) à cette façon de faire : elle rend possible la centralisation, l’intégration et la diffusion de l’information archivée. Les inconvenances de l’approche ancienne (applications avec ses propres fichiers) :  une grande redondance ;  des anomalies de mise en jour, d’ajout, de suppression – les données perdent leur cohérence ;  difficulté de mettre en œuvre des traitements non prévus au départ – ça mène au coût important et à une absence de souplesse. Le SGBD est un réservoir commun d’information où viennent puiser les usagers. Ses avantages sont :  On peut réduire la redondance des données car le système est centralisé ;  On préserve leur cohérence. Le mise en jour est fait pour tout le monde ;  L’administrateur de la BD (DBA) assure le contrôle centralisé et permet d’envisager les standards qui autorisent des échanges des données avec d’autres systèmes ;  Les accès sont restrictifs, d’où il y a un gain de sécurité. Différents niveaux d’autorisation sont accordés pour différentes opérations à des utilisateurs différents ;  Une normalisation globale des systèmes existe. Le système de gestion de base de données (SGBD) C’est le logiciel qui permet à un utilisateur d’interagir avec une BD. Il donne la possibilité d'organiser les données sur les supports périphériques et fournit les procédures de recherche et sélectionner de ses mêmes données. L’utilisateur décrit en termes abstraits ce qu’il souhaite faire sur les données, laissant le soin au système d’effectuer les tâches de recherche en fonction de la représentation et l’organisation des données sur les supports physiques. Les autres fonctions et caractéristiques du SGBD : 1. Description SGBD doit mettre à la disposition de l’utilisateur un outil pour décrire l’ensemble des données qui seront stockées dans la base. Il y a plusieurs niveaux de description : conceptuel, logique, physique. 2. Utilisation Cette fonction offre à l’utilisateur une interaction avec la BD. Il y a deux types principaux d’utilisateurs : – Informaticiens – ils utilisent des procédures algorithmiques – Non - informaticiens – ils s’adressent à la BD en respectant des règles définis à l’avance 3. Intégrité Plus la masse d’information dans une BD, plus le risque que la donnée enregistrée soit erronée par rapport à la réalité est grand. Pour diminuer ce risque le SGBD doit offrir aux utilisateurs la possibilité de définir des contraintes d’intégrité (des règles qui permettent de maintenir l’intégrité). Ces contraintes correspondent à des contrôles que le SGBD pourra effectuer sur les données. En plus le SGBD doit maintenir un excès (redondance) contrôlable des données. 4. Confidentialité Quand une BD est partagée entre plusieurs utilisateurs, certains sous-ensembles ne doivent être accessibles que par des personnes autorisées. Le SGBD doit offrir des mécanismes permettant de vérifier les droits d’accès d’utilisateurs. 5. Concurrence d’accès Quand les utilisateurs accèdent aux mêmes informations de la BD en même temps, le SGBD doit résoudre les conflits d’accès et de les traiter correctement. 6. Sécurité de fonctionnement En cas d’incident ayant pour origine le matériel ou le logiciel, la BD n’est plus opérationnelle. Afin d’assurer le redémarrage du système lorsque l’incident a été supprimé, le SGBD doit permettre la prise de point de contrôle pour remettre la BD dans un état satisfaisant. 1.2 Systèmes d’information – 1. BD et SGBD Niveaux de représentation d’une BD Le niveau interne Le schéma physique a pour but de spécifier comment les données sont stocker sur les supports physiques Le niveau conceptuel C’est la partie fondamentale dans l’architecture d’un SGBD. Il a pour but de décrire en termes abstraits mais fidèles une certaine réalité d’une organisation et de ces processus de gestion qui nécessitent la mise en œuvre d’une BD. Ce passage du monde réel au schéma conceptuel correspond à un processus de modélisation où les objets du monde réel sont classifiés et nommés (classés en catégories et désignés par noms). Le SGBD fournit le langage de définition de données qui permet de spécifier le schéma conceptuel. On différence 3 grandes classes de modèle de données qui se distinguent par la nature des associations qu’ils permettent de modéliser : hiérarchiques, réseaux et relationnels. Le niveau externe Ce niveau correspond à la vision de tout ou partie du schéma conceptuel par un groupe d’utilisateurs concerné par une application et chargé de mettre en œuvre des programmes d’application. Un schéma externe ou une vue peut être considéré comme un sous- schéma du schéma conceptuel(figure.3). 1.3 Figure 1.3. Sous-schémas Figure 1.2. Les niveaux de représentation Schéma externe 1 Groupe d'utilisateurs 1 Schéma externe 1 Groupe d'utilisateurs 1 Schéma externe 1 Groupe d'utilisateurs 1 Niveau externe Schéma conceptuel Monde réel Schéma conceptuel BD physique Niveau conceptuel Niveau physique Processus de modélisation Vue 3 Schéma conceptuel Vue 2 Vue 1 Systèmes d’information – 1. BD et SGBD Exemple : On peut considérer qu’au niveau externe on a des informations relatives à un enseignant portant son nom et sur le total des heures d’enseignement, alors que, dans la BD physique et dans le SC cette information ne figure pas. (Fig. 4) La mise en œuvre d’un SGBD Le langage de définition de données La conception de BD nécessite les efforts de nombreuses personnes. La première tâche est de construire le schéma conceptuel à l’aise de langage de définition de données (LDD). Le rôle central est joué par l’administrateur de la BD ou de l’analyseur du système à la fois durant le processus de conception et durant son utilisation courante. Sa responsabilité est de :  Construire le SC.  Construire les schémas externes ;  Définir les droits d’accès de chaques utilisateur  Spécifier les organisations physiques des données ainsi que les méthodes d’accès qui seront utilisées ;  Mettre en œuvre des procédures permettant d’assurer un niveau de sécurité satisfaisant. Le langage de manipulation de données Le LMD est utilisé pour écrire les programmes d’application. Un LMD a toutes les caractéristiques d’un langage de programmation : schémas conditionnels et itératifs et affectation. Toutefois il comporte des instructions spécifiques qui lui permettent de référencer les données que l’on souhaite manipuler et d’exprimer le type de manipulation à effectuer : insertion, mise à jour, suppression, recherche et interrogation. Dans certains SGBD on utilise un langage universel enrichi par des instructions ou des procédures spécifiques. Des autres SGBD utilisent un langage autonome. Exécution d’un programme d’application par le SGBD Lorsqu’un programmeur écrit un programme d’application, il se fait uniquement à partir de la connaissance qu’il a de la BD, c’est à dire à travers d’un schéma externe. Le SGBD devra interpréter les uploads/Philosophie/ chapitre-1 8 .pdf