Cours Bases de donn

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Cours Bases de données

• Nguyen Tuan Loc

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Contact

• Nguyen TuanLoc, Dr
• Laboratoire LIP6-CNRSUniversité Pierre et Marie
  Curie
• bureau c5698, rue du capitaine Scott75015
  Paris - France
• Tél [phone]
• Web http//nguyentuanloc.online.fr
• EmailTuan-Loc.Nguyen_at_lip6.fr

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Réferences

• Base de données G. Gardarin - Eyrolles
• Databases complete book H.Garcia/J.Ullman
• Cours en ligne
• http//nguyentuanloc.online.fr

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Besoin du cours

• Objectif
• Approfondir les concepts de bases de données
  relationnelles.
• Maîtriser la conception et la mise en œuvre dune
  base de données relationnelles.
• Découvrir quelques SGBD relationnelles (MySQL,
  Access, SQL Server)
• Acquérir une expériences dans la normalisation et
  loptimisation des performances.
• Découvrir et pratiquer les principales fonctions
  dadministration dun SGBD relationnel.
• Pre-requis
• Motivé

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Contenu

• Cours 1 Introduction (1) 3,5h
• Cours 2 Introduction (2) 3,5h
• Cours 3 Modèle relationnel 3,5h
• Démo TP (MySQL) 45
• Cours 4 Présentation SQL 2,5h
• Algèbre relationnelle
• Démo TP (Access) 1h
• Cours 5 Normalisation (1) 3,5h
• Cours 6 Normalisation (2) optimisation 2h
• Démo TP (Access,MySQL) 45
• Contrôle continu 1,5h
• Cours 7 Présentation SQL avancé 2,5h
• Démo TP (MySQL) 45
• Préparer projet (30/10-gt30/11) 1h
• Cours 8 SGBD XMLWeb Services 2h
• Démo TP (MySQL) 1,5h
• Cours 9 BD et Web Administration 2,5h
• Contrôle continu (soutenance de projet) 2,5h
• Examens 2h30

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Contenu du cours 1

• Définition de bases de données
• Définition de SGBD
• SGBD
• Caractéristiques
• Pourquoi
• Modèles de modélisation des données
• Objectif du SGBD
• Architecture
• deux niveaux
• trois niveaux
• répartie

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Résumé

• Bases de données, définition
• Collection de fichiers reliés par des pointeurs
  multiples, bien organisés, répondre efficacement
  des demandes variées
• Collection dinformations via la modélisation du
  monde réel

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SGBD - Quest-ce cest ?

• SGBD (DBMS) Databases Management System
• Système de Gestion de Bases de Données
• Définition de SGBD
• Logiciel
• données persistantes
• accès efficace
• (Ullman)
• Ensemble de logiciels systèmes permettant de
  stocker et dinterroger un ensemble de fichiers
  indépendants. Il est aussi un outil permettant de
  modéliser et de gérer des données (G.Gardarin)

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SGBD Caractéristiques

• Management des données persistantes
• Accéder aux larges données avec efficacité
• Supporter modèles de données
• Transaction
• Permettre de définir des données(structure,
  accès, manipuler)
• Recouverte des données
• Control daccès

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Objectif du SGBD (1)

• Assurer lindépendance des programmes aux données
  (architecture 2-tiers)
• What non How
• Indépendance
• Physique des programmes aux données
• Logique des programmes aux données
• Administration facile
• Permettre de manipuler par langages query (SQL)

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1. Objectifs des SGBD (2)

• INDÉPENDANCE PROGRAMMES/DONNÉES
• Indépendance physique
• Indépendance logique
• ACCÉS PAR DES LANGAGES ASSERTIONNELS
• Recherche (le quoi et non le comment)
• Insertion (en groupes, calculées)
• Mise à jour (basée sur la recherche)
• EFFICACITÉ DES ACCÈS
• Temps de réponse

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SGBD
SGBD
logique
données
physique
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Objectifs des SGBD (3)

• SUPPORT DE TRANSACTIONS
• Atomique (tout ou rien)
• Cohérente (respect de l'intégrité)
• PARTAGEABILITÉ ET SÉCURITE DES DONNÉES
• Simultanéité lecture/écriture maximum
• Accès transactionnels décisionnels
• Confidentialité (authentification, droits
  d'accès, cryptage)
• Restauration après pannes (journaux, sauvegardes)

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Objectifs des SGBD (4)

• CONCEPTION FACILITÉE DES APPLICATIONS
• Conception visuelle des BD (diagrammes E/R,
  objets)
• Conception des traitements (diagrammes de flux
  entre modules)
• Dictionnaire de données (objets BD, graphiques,
  applicatifs)
• ADMINISTRATION SYSTÈME FACILITÉE
• Visualisation des plans d accès
• Élaboration de statistiques

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Architecture ANSI/SPARC 78

• Externe (vues)
• description des entités et associations vues par
  un utilisateur (ou un groupe dutilisateurs)
• Conceptuel
• description des entités et associations du monde
  réel
• Interne
• implémentation physique des
• entités et associations dans les fichiers

Vue externe
Vue externe
Vue externe
conceptuel
interne
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Architectures Client-Serveur

• Définition
• modèle d'architecture applicative où les
  programmes sont répartis entre processus clients
  et serveurs communiquant par des requêtes avec
  réponses.
• Une répartition hiérarchique des fonctions
• données sur le serveur partagées entre N clients
• interfaces graphiques sur la station de travail
  personnelle
• communication par des protocoles standardisés
• distribution des programmes applicatifs afin de
  minimiser les coûts

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Pourquoi le Client-serveur ?

• Évolution des besoins de l'entreprise
• Augmentation de productivité, de réactivité
• Utilisation des micros assurant flexibilité et
  faibles coûts
• Besoin de décisionnel et transactionnel sur gros
  volumes
• Évolution des technologies
• Systèmes ouverts permettant l'usage de standards
• Environnements de développement graphiques
• Explosion de la puissance des micros et des
  serveurs
• Solutions techniques séduisantes
• Les données partagées enfin accessibles
  simplement
• Mise en commun des services (règles de gestion,
  procédures)
• Gestion de transactions et fiabilité au niveau du
  serveur

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Architecture 1e génération
Architecture Client-Serveur
SGBD
règles
NT, UNIX, NOVELL
SERVEUR
Données
GCOS, VMS, MVS
REQUETE
RESULTAT
Windows
NT
UNIX
CLIENTS
APPLICATIONS
APPLICATIONS
APPLICATION
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Le C/S de 2e génération

• Procédure stockée
• Procédure accomplissant une fonction de service
  sur les données
• Exemple Entrée ou sortie de stock
• Architecture orientée services plutôt que
  requêtes
• Distribution des traitements
• Peut être automatisée
• Évolution et passage à l'échelle
• Possibilité de serveurs multiples, avec
  redondances
• Possibilité de données privées sur les clients

Application
Outil Applicatif
Client
Outil de connectabilité
Protocole Réseau
Requêtes de services
Résultats
Protocole Réseau
Outil de connectabilité
Serveur
Procédures Stockées
Serveur BD
base de données
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Intérêt du C/S de 2e génération

• Réduction des transferts réseaux
• non nécessité de monter les données dans le
  client pour les modifier
• appel de services plus compact
• Distribution automatique des applications
• développement sur le poste de travail
• partitionnement par tirer-déposer (drag drop)
• Simplification des outils de développement
• principe de la fenêtre unique
• modélisation uniforme des objets applicatifs
• invisibilité du modèle de données à l'extérieur
  du serveur

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Vers le 3e génération

• Intégration du Web et du client-serveur
• navigateur à présentation standard pour le client
• possibilité de petites applications (contrôles)
  sur le client
• très grande portabilité (Intranet, Internet)
• Architecture à 3 strates (3-tiered)
• Base de données avec procédures stockées
• Services applicatifs partagés et objets métiers
  (EJB, ActiveX)
• Présentation hypertexte multimédia avec contrôles
• Support de l'hypermédia
• types de données variées et extensibles (texte,
  image,vidéo)
• hypertexte et navigation entre documents et
  applications

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Concepts de Base

• Le gestionnaire de fichiers est la couche interne
  d'un SGBD, souvent intégrée au système
  opératoire.

Gestionnaire de fichiers
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Structures des Disques

• Notion 1 Volume (Disk Pack)
• Unité de mémoire secondaire amovible.

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Notion de fichier

• Notion 2 Fichier (File)
• Récipient d'information caractérisé par un nom,
  constituant une mémoire secondaire idéale,
  permettant d'écrire des programmes d'application
  indépendants des mémoires secondaires.
• Un fichier se caractérise plus particulièrement
  par
• UN NOM
• UN CREATEUR
• UNE DATE DE CREATION
• UN OU PLUSIEURS TYPES D'ARTICLE
• UN EMPLACEMENT EN MS
• UNE ORGANISATION

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Les fichiers sur les volumes

• Notion 7 Label de volume (Label)
• Premier secteur d'un volume permettant
  d'identifier ce volume et contenant en
  particulier son numéro.
• Notion 8 Descripteur de fichier (Directory
  entry)
• Ensemble des informations permettant de retrouver
  les caractéristiques d'un fichier, contenant en
  particulier le nom du fichier, sa localisation
  sur disque, etc
• Notion 9 Catalogue (Directory)
• Table (ou fichier) située sur un volume et
  contenant les descripteurs des fichiers du volume.

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Organisation d'un volume
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Catalogue Hiérarchisé

• Notion 10 Catalogue hiérarchisé
• Catalogue constitué d'une hiérarchie de fichiers,
  chaque fichier contenant les descripteurs des
  fichiers immédiatement inférieurs dans la
  hiérarchie.
• gt PIERRE
• gt PIERRE gt BASES-DE-DONNEES
• gt PIERRE gt BASES-DE-DONNES gt MODELES

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Allocation de l'espace disque

• Notion 11 Région (Allocation area)
• Ensemble de zones de mémoires secondaires
  (pistes) adjacentes allouées en une seule fois à
  un fichier.
• Notion 12 Granule d'allocation (Allocation
  granule)
• Unité de mémoire secondaire allouable à un
  fichier.

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Stratégie d'allocation

• Objectifs d'une stratégie
• (1) minimiser le nombre de régions à allouer à un
  fichier de sorte à réduire d'une part les
  déplacements des bras des disques lors des
  lectures en séquentiel et d'autre part le nombre
  de descripteurs de régions associés à un fichier
• (2) minimiser la distance qui sépare les régions
  successives d'un fichier, de sorte à réduire les
  déplacements de bras en amplitude.

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Adressage Relatif

• Notion 13 Adresse relative (Relative address)
• Numéro d'unité d'adressage dans un fichier
  (autrement dit déplacement par rapport au début
  du fichier).

offset adresse relative