Bases de Données: Définition et SGBD

Définition d'une Base de Données

• Une base de données (BD) informatique est un ensemble de données structurées stockées sur un support permanent.
• La BD modélise un univers réel et permet de stocker, consulter et modifier une collection de données organisées.
• Une BD sert à enregistrer des faits et des opérations au sein d'organismes comme des administrations, banques, universités ou hôpitaux.
• Il est nécessaire d'avoir un système pour gérer la base de données et un langage pour transmettre des instructions via un système de gestion de base de données.

Définition d'un SGBD

• Un Système de Gestion de Base de Données (SGBD) est un logiciel ou ensemble de logiciels servant à manipuler les données d'une base de données.
• La manipulation comprend la structuration, le stockage, la consultation, la mise à jour et le partage sécurisé des informations par plusieurs utilisateurs simultanément.
• Les SGBD les plus répandus sont Oracle, Microsoft SQL Server, MySQL et Access.

Les Couches d'un SGBD

• Un SGBD est composé de trois couches imbriquées :
• Le gestionnaire de fichiers qui gère la mémoire secondaire, partage les données, la concurrence d'accès et la reprise après pannes.
• Le SGBD interne qui définit la structure des données (LDD), permet la consultation, l'insertion, la suppression et la mise à jour (LMD), et gère la confidentialité et l'intégrité.
• Le SGBD externe qui met en forme et présente les données aux programmes d'applications et aux utilisateurs interactifs.

Objectifs d'un SGBD

• Les SGBD doivent permettre de décrire et de manipuler les informations, de contrôler l'intégrité et la confidentialité.
• Les SGBD doivent partager les informations, assurer la sécurité, garantir de bonnes performances d'accès et offrir une indépendance physique et logique.
• La description de l'information inclut la création d'objets avec leurs contraintes, indépendamment des applications, et la modification des structures via le Langage de Définition des Données.
• La manipulation de l'information permet aux utilisateurs de manipuler les données sans décrire la manière de les retrouver ou de les mettre à jour, ce qui est géré par la machine (Langage de Manipulation des Données).
• Le contrôle de l'information comprend :
• Le respect et la vérification des contraintes d'intégrité (ex : salaire entre 20000 DA et 40000 DA).
• La gestion de la confidentialité en contrôlant les droits d'accès et les autorisations (Langage de Contrôle des Données).
• Le partage de l'information permet à plusieurs utilisateurs d'accéder simultanément à une BD, assurant la cohérence via des transactions, des rôles et des privilèges.
• La sécurité de l'information inclut la reprise après panne et la journalisation.
• Les performances d'accès sont optimisées par des index (hashage, arbres balancés).
• L'indépendance physique permet de modifier les structures de stockage sans impacter les applications.
• L'indépendance logique permet à différentes applications d'avoir des vues différentes des mêmes données, et au DBA de modifier le schéma logique sans répercussions sur les applications.

Fonctions d'un SGBD

• Un SGBD permet de décrire, interroger et mettre à jour les données, de transformer les représentations, d'assurer l'intégrité, la concurrence et la sécurité.
• Il supporte également la gestion de procédures et d'événements.
• Les fonctions principales incluent :
• La Définition des Données (LDD).
• La Manipulation des Données (LMD), avec l'interrogation, la mise à jour, l'insertion, la suppression et la modification.
• Le Contrôle des Données (LCD), avec les contraintes d'intégrité, le contrôle des droits d'accès et la gestion des transactions.

Architecture typique d'un SGBD

• L'architecture typique d'un SGBD comprend :
• Un analyseur de requêtes qui effectue l'analyse syntaxique et sémantique.
• Un contrôleur de requêtes qui transforme la requête en remplaçant les références aux objets de la vue par leur définition en termes d'objets du schéma.
• Un optimiseur de requêtes qui élabore un plan d'accès optimisé pour traiter la requête.
• Un exécuteur de plans qui exécute le plan d'accès choisi.

Architecture d'un SGBD Client-Serveur

• En termes opérationnels, un SGBD est un ensemble de processus et de tâches qui prennent en charge l'exécution du code du SGBD pour répondre aux commandes des utilisateurs.
• L'architecture client-serveur inclut un noyau appelé DMCS (Description Manipulation and Control Sub-system), qui fonctionne en mode serveur.
• Autour de ce serveur, des processus attachés aux utilisateurs supportent les outils et les interfaces externes.