THEME N 4

1
THEME N 4

• Base de données en C/S

2
Plan de la séance

• Rappel sur les bases relationnelles
• La fragmentation des bases
• Distribution des fragments
• Réplication des bases
• Requêtes et transactions
• Cohérence des bases réparties (2PC)
• Règles de Date

3
Bases de données

• Rappels
• Fragmentation des bases
• Réplications des bases
• requêtes et transactions

4
RAPPEL SUR LES D.B

• Historique
• Fédération des bases

5
RAPPEL SUR LES D.B

• Le conceptuel
• Le logique
• Le physique

6
LE CONCEPTUEL
CLIENT
FOURNISSEUR
0,n
1,n
Commande
Produit
0,n
ARTICLE
1,1
7
LE LOGIQUE
8
LE PHYSIQUE
CLIENT
ARTICLES
N
Nom
N
Ref
Dupont
A1
C1
A2
Durand
C2
A3
Dupond
C3
A4
A5
N
Article
Date
Client
C1
A2
15/10/96
C1
A3
20/11/96
COMMANDE
9
SQL

• SQL-86
• SQL-2
• SQL-3
• SQL/MM

10
SQL-86

• 1986 ANSI
• 1987 ISO
• 1989 (Intégrité)

11
SQL-2

• 1992 (SQL-92)
• Amélioration par rapport à SQL-86
• Connexion C/S
• Granularité des contrôles
• Support du SQL Dynamique
• Gestion des tables temporaires
• Nouveaux type de données (Date, BLOB,..)

12
DEGRES D ISOLATION EN SQL 2

• 0 Verrous courts exclusif en écriture
• 1 Verrous longs exclusifs en écriture
• 2 Verrous courts partagés en lecture
• 3 Verrous longs partagés en lecture

13
SQL-3

• SQL Foundation
• ADT (Abstract Data Types)
• Interrogation récursives
• SQL/CLI
• SQL /PSM (Persistant storage Modules)
• SQL/Bindings
• SQL/Transactions
• SQL/Temporal

14
SQL/MM

• Textes
• Images
• Animations
• Full Motion Vidéo
• Audio
• Structures mathématiques

15
LES BASES REPARTIES
Ensemble de bases de données gérées sur des sites
différents et apparaissant à l'utilisateur comme
une base unique
16
TYPES DE BASES REPARTIES

• Le niveau de couplage
• Les multibases
• Les bases fédérées

17
LA FRAGMENTATION DES BASES

• Verticale
• Horizontale
• Mixte

18
FRAGMENTATION HORIZONTALE
19
FRAGMENTATION VERTICALE
Administratif
N
Nom
Lieu
/...
Amiens
1
Aa
Amiens
2
Bb
Amiens
3
Cc
Amiens
4
Dd
5
Amiens
Ee
6
Amiens
Ff
7
Athènes
Aa
8
Athènes
Bb
9
Athènes
Gg
10
Athènes
Dd
20
FRAGMENTATION MIXTE
Administratif
N
Nom
Lieu
/...
Amiens
1
Aa
Amiens
2
Bb
Amiens
3
Cc
Amiens
4
Dd
5
Amiens
Ee
6
Ff
Amiens
Administratif
21
DISTRIBUTION DES FRAGMENTS
22
LOCALISATION
SIEGE
AGENCE
PROBLEME
2 000
Lecture
1 000
Mise à jour
500
100
SOLUTIONS POSSIBLES
LOCALISATION
Trafic généré
SIEGE
AGENCE
OUI
NON
1 100
Solution 1
OUI
NON
2 500
Solution 2
OUI
OUI
600
Solution 3
23
OPTIMISATION DE LA DISTRIBUTION

• Formules
• Limites des formules
• Analyse à posteriori

24
OPTIMISATION DE LA DISTRIBUTION
LOCALISATION
ACCES EN ECRITURE
COUT DE STOKAGE
MINIMUM DES COUTS DE COMMUNICATION
COUT DE LA COMMUNICATION
ACCES EN LECTURE
25
ANALYSE DE DISTRIBUTION

• Coût de distribution
• Coût de réplication
• Coût, complexité et possibilité de gestion et de
  synchronisation
• Fréquence et taille des échanges

26
LA REPLICATION DES BASES

• Réplications symétriques
• Réplications asymétriques

27
Réplication des bases

• Par rafraîchissement
• Par mise à jour synchrone
• Par mise à jour asynchrone
• Par mise à jour en plusieurs temps

28
Technologie et architecture de réplication
Capture
Base source
Administration
File dattente
Capture
Emission
Exécution
Réception
Base cible
File dattente
en option
29
Source cible

• Remplacement total
• Propagation des modifications

30
Techniques de réplication

• Egal à égal

Maître-esclave
SITE (1)
SITE (1)
SITE (3)
SITE (2)
SITE (3)
SITE (2)
31
Cohérence dans le temps

• Synchrone
• 2PC des SGBD
• Cohérence à 100 quelque soit le moment
• Asynchrone
• Utilisation de file dattente
• Cohérence à 100 à terme mais pas en permanence

32
Spécification dun système de réplication

• SGBD différents (oracle, DB2,..)
• Garantie de bonne fin des ordre de réplication
• Performance
• capable de gérer la réplication asynchrone
• capable de répliquer
• toute données
• quelque soit lendroit
• tout le temps
• Capable de traiter d 1 à N cibles
• Capable de traiter le mode dégal à égal
• disposer dun gestionnaire dadministration
• Etre robuste

33
Outils de réplication

• SYBASE Replication Serveur
• IBM data propagator
• ORACLE Symétrique Réplication
• MS SQL Server Replication

34
SYBASE Replication Server

• Principe de publication abonnement
• Mise à jour asynchrone sur sur les autres sites
  par procédures stockées.
• Utilisation d un outils graphique de gestion
• RSM (Replication Server Manager)

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IBM Data propagator

• Réplication d un environnement DB2
• Vers un autre environnement DB2.
• Vers un environnement non relationnel
• Principe
• 1er Exécution sur la source
• 2em Exécution sur une autre source ou sur la
  cible

36
ORACLE Symmetric Replication

• Multiple master
• Réplication symétrique
• Mises à jour multiples
• procédures stockées invoquées à distance

37
MICROSOFT SQL Server Replication

• Réplications homogènes via ODBC
• Utilisation dun dispatcher pour distribuer les
  taches de réplication.

38
Intérêt de la réplication

• Accès à des données locales
• Performance
• disponibilité
• Autonomie locale
• Réduction du trafic réseau
• Réduction du travail sur le host
• Base des data warehouse

39
REQUÊTES TRANSACTION
REQUÊTE
Ordre SQL sur une base de données
TRANSACTION
Ensemble de requêtes effectuées en séquence et
indissociables.
40
LES RÈGLES A.C.I.D.

• Atomicité
• Cohérence
• Isolation
• Durabilité

41
ATOMICITE

• POUR LUTILISATEUR LA TRANSACTION CORRESPOND A
  UNE UNITE DUVRE INDIVISIBLE

42
COHERENCE

• ETAT CORRECT ET STABLE EN FIN DE TRANSACTION OU
  RETOUR A LA SITUATION INITIALE

43
ISOLATION

• LA TRANSACTION NEST PAS PERTURBUEE PAR LES
  AUTRES TRANSACTIONS
• LES AUTRES TRANSACTIONS NE PEUVENT CONNAÎTRE LES
  ETATS INTERMEDIARES DE LA TRANSACTION

44
DURABILITE

• APRES VALIDATION LES EFFETS DE LA TRANSACTION NE
  PEUVENT ÊTRE REMIS EN CAUSE

45
LES NIVEAUX DE DISTRIBUTION

• Requête distante
• Transaction distante
• requête distribuée
• Transaction distribuée

46
REQUETE DISTANTE
SERVEUR
SGBD
Application
CLIENT
1 seul SGBD 1 seul ordre par transaction
47
Requête distante
SQL
48
TRANSACTION DISTANTE
1 select 2 update 3 validation
1
SGBD
2
2
Application
SGBD
3
1 ordre accède à 1 SGBD 1 transaction n
ordres 1 transaction accède à 1 SGBD
49
Transaction distante
Table 1
50
REQUÊTE DISTRIBUEE
Application
SGBD
1 ordre accède à n SGBD 1 transaction n
ordres 1 transaction accède à n SGBD
51
requête distribuée
Table 1
Begin
SQL
Table 2
SQL
Table 3
Commit
52
TRANSACTION DISTRIBUEE
Cliquez pour ajouter du texte
Journal
Application
SGBD
1 ordre accède à 1 SGBD 1 transaction n
ordres 1 transaction accède à n SGBD
53
Transaction distribuée
Begin
Table 2
Table 1
SQL
SQL
Commit
54
Le commit à 2 phases
55
Ex (1) 2PC réalisé avec succès
Participant sur site 1
Coordinateur
Participant sur site 2
PREPARE
OK
OK
COMMIT
COMMIT
AK
AK
56
Ex (2) 2PC défaillance totale
Coordinateur
Participant sur site 2
Participant sur site 1
PREPARE
PREPARE
KO
OK
ROLLBACK
ROLLBACK
AK
AK
57
Ex (3) 2PC défaillance temporaire
Coordinateur
Participant sur site 2
Participant sur site 1
PREPARE
PREPARE
OK
OK
COMMIT
COMMIT
STATUS
AK
COMMIT
AK
58
LE COMMIT A 2 ou 3 PHASES
59
LE VEROULLAGE A DEUX PHASES

• VEROUILLAGE DES OBJETS EN SEQUENCE LORS DES ACCES
  PAR LA TRANSACTION ET LIBERATION DES VERROUS EN
  FIN DE TRANSACTION

60
LE DEAD LOCK
Situation dans laquelle un groupe de transactions
se bloque.Chaque transaction du groupe attend
qu'une autre transaction du groupe relâche un
verrou pour pouvoir continuer
61
DETECTION DU DEAD LOCK

• PREVENTION
• DETECTION

62
EVOLUTION DU VERROUILLAGE

• Verrouillage à granularité variable
• Verrouillage multi-versions
• Verrouillage Altruiste

63
AUTRES SOLUTIONS

• Ordonnancement par estampillage
• Certification optimiste
• Estampillage multi-versions

64
LES REGLES DE DATE

• 12 règles définissant un système de bases
• distribuées

65
REGLE 1
AUTONOMIE LOCALE
Chaque site dans un environnement de bases
distribuées doit être autonome et indépendant
des autres sites
66
REGLE 2
PAS DE LIAISONS AVEC UN SITE CENTRAL
Un système de de base de données distribuée ne
doit pas être dépendant d'un site central car un
site central unique devient un point de
défaillance qui peut affecter le système dans
sa globalité
67
REGLE 3
CONTINUITE DE SERVICE
Un système de bases de données réparties ne doit
jamais nécessiter d'arrêt
68
REGLE 4
INDEPENDANCE DE LA LOCALISATION
Les utilisateurs ou les applications ne
doivent pas savoir ou sont stockées physiquement
les données. Ils doivent travailler comme si
ces données étaient stockées localement
69
REGLE 5
INDEPENDANCE DE LA FRAGMENTATION
Dans un système de bases distribuées les tables
relationnelles peuvent être fragmentées et
stockées sur des sites différents et ce dans une
totale transparence pour les utilisateurs et les
applications
70
REGLE 6
INDEPENDANCE DES REPLICATIONS
Les données peuvent être répliquées sur de
multiples systèmes répartis dans un réseau
d'ordinateurs
71
REGLE 7
DISTRIBUTION DES REQUETTES
Le lieu d'émission d'une requête ne doit pas
avoir d'influence sur la performance
de l'exécution de cette dernière.
72
REGLE 8
DISTRIBUTION DES TRANSACTIONS
Un système de gestion de bases distribuées doit
être capable de supporter des transactions
(A.C.I.D)
73
REGLE 9
INDEPENDANCE DES SGBD PAR RAPPORT AU HARDWARE
Un système de bases de données distribuées doit
être opérationnel sur des plate-formes multiples
74
REGLE 10
INDEPENDANCE DES SGBD PA RAPPORT AUX SYSTEMES
D'EXPLOITATION
Un système de bases de données distribuées doit
être opérationnel sous des systèmes
d'exploitation (OS) différents
75
REGLE 11
INDEPENDANCE DES SGBD PAR RAPPORT AUX RESEAUX
Un système de bases distribuées doit être
capable de fonctionner avec les protocoles et
les typologies de réseaux utilisables pour
interconnecter différents systèmes
76
REGLE 12
INDEPENDANCE DES SGBD PAR RAPPORT AUX S.G.B.D.
Un système de base de données distribuées doit
être inter-opérable avec d'autres
SGBD fonctionnant sur d'autres systèmes même si
ceux -ci sont différents
77
Les adresses

• ANSI X3H2 (http//www.ansi.org)
• INCITS (http//www.ncits.org)
• NIST (http//ncsl.nist.gov)