Généralités sur les SGBD PDF

Généralités sur les SGBD Présenté par BOUAMAMA Abdelouafi 2024-2025  QU’EST-CE QU’UNE BASE DE DONNÉES ? Bases de Données (BD) = un ensemble de données (1) modélisant les objets d’une partie du monde réel, (2) servant de support à une application informatique, (3) non...

Généralités sur les SGBD Présenté par BOUAMAMA Abdelouafi 2024-2025  QU’EST-CE QU’UNE BASE DE DONNÉES ? Bases de Données (BD) = un ensemble de données (1) modélisant les objets d’une partie du monde réel, (2) servant de support à une application informatique, (3) non indépendantes et (4) doit être interrogeable par le contenu. 2  Systèmes de Gestion de Bases de Données (SGBD) SGBD = Concepts + méthodes & algorithmes (développés pour gérer des données sur mémoires secondaires) Un SGBD = un ensemble de logiciels systèmes permettant aux utilisateurs (1) d’insérer, (2) de modifier, (3) supprimer et de (4) rechercher efficacement des données spécifiques dans une grande masse d’informations (pouvant atteindre quelques milliards d’octets) partagée par de multiples utilisateurs (Les informations sont stockées sur mémoires secondaires, en général des disques magnétiques.). 3  Systèmes de Gestion de Bases de Données (SGBD) Les données sont partagées, aussi bien en interrogation qu’en mise à jour. Le SGBD rend transparent le partage (fait illusion à chaque utilisateur qu’il est seul à travailler avec les données). 4  Les fonctions d'un SGBD Les fonctions premières d'un SGBD = (1) la sauvegarde, (2) l’interrogation, (3) la recherche et (4) la mise à jours de données stockées sur mémoires secondaires. Les fonctions complémentaires d'un SGBD (souvent plus complexes) = (1) assurer le partage des données, (2) protéger les données contre tout incident et (3) obtenir des performances acceptables… 5  SGBD ≠ SGF (Systèmes de Gestion de Fichiers) Les SGBD se distinguent clairement des SGF (systèmes de gestion de fichiers) par le fait qu’ils permettent la description des données (définition des types par des noms, des formats, des caractéristiques et parfois des opérations) de manière séparée de leur utilisation (mise à jour et recherche). 6  SGBD ≠ SGF (Systèmes de Gestion de Fichiers) Le système de gestion de fichiers = – est un composant de plus bas niveau – Qui ne prenant pas en compte la structure des données. 7  Systèmes de Gestion de Bases de Données (SGBD) Un SGBD se compose (en première approximation) de trois couches emboîtées de fonctions, depuis les mémoires secondaires vers les Figure 1 : Première vue d’un SGBD utilisateurs. 8  SGBD (Première couche = Le gestionnaire des mémoires secondaires) Le SGF (système de gestion de fichiers) fournit aux couches supérieures des mémoires secondaires : – (1) idéales – (2) adressables par objets – et sur lesquelles (3) on peut faire des recherches par le contenu des objets (mécanismes d’indexation notamment). 9  SGBD (Deuxième couche = le système d’accès aux données ou SGBD interne) Le SGBD interne repose généralement sur un modèle de données internes (des tables reliées par des pointeurs). Il garanti : – La gestion des données stockées dans les fichiers, – l’assemblage de ces données en objets, – le placement de ces objets dans les fichiers, – la gestion des liens entre objets et des structures permettant d’accélérer les accès aux objets. 10  SGBD (Troisième couche = le SGBD externe) le SGBD externe assure : – d’une part l’analyse et l’interprétation des requêtes utilisateurs en primitives internes, – d’autre part la transformation des données (la mise en forme et la présentation des données) extraites de la base en données échangées avec le monde extérieur. 11  SGBD (Les autres couches) Ces couches de fonctions (citées) constituent seulement une partie du code d’un SGBD. En effet, au-delà de ses fonctions de recherche, de rangement et de présentation, un SGBD gère des problèmes difficiles de partage et de cohérence de données. Il protège aussi les données contre les accès non autorisés. Ces fonctions qui peuvent paraître annexes sont souvent les plus difficiles à réaliser et nécessitent beaucoup de code. 12  HISTORIQUE DES SGBD Les années 60 ont connu un premier développement des bases de données sous forme de fichiers reliés par des pointeurs. Les fichiers sont composés d’articles stockés les uns à la suite des autres et accessibles par des clés. Les systèmes IDS.I et IMS.I développés respectivement à Honeywell et à IBM vers 1965 pour les programmes de conquête spatiale sont les précurseurs des SGBD modernes. Ils permettent de constituer des chaînes d’articles entre fichiers et de parcourir ces chaînes. 13  HISTORIQUE DES SGBD Première génération de SGBD (fin des années 60) Cette génération est marquée par la séparation de la description des données et de la manipulation par les programmes d’application. gérée par des langages d’accès navigationnels (ie. permettant de se déplacer dans des structures de type graphe et d’obtenir, un par un, des articles de fichiers). 14  HISTORIQUE DES SGBD Première génération de SGBD (fin des années 60) Cette génération marquée par les recommandations du CODASYL (organisme américain de codification des systèmes de bases de données) Elle est basée sur les modèles réseau ou hiérarchique, c’est-à-dire des modèles de données organisés autour de types d’articles constituant les nœuds d’un graphe, reliés par des types de pointeurs composant les arcs du graphe. 15  HISTORIQUE DES SGBD Deuxième génération de SGBD (Dans les laboratoires depuis 1970, commercialisés depuis 1980) Cette génération se base sur le modèle relationnel et vise à enrichir mais aussi à simplifier le SGBD externe afin de faciliter l’accès aux données pour les utilisateurs. Les données sont sous forme de relations entre domaines de valeurs, simplement représentées par des tables. Les recherches et mises à jour sont effectuées à l’aide d’un langage non procédural standardisé appelé SQL (Structured Query Language). 16  HISTORIQUE DES SGBD Deuxième génération de SGBD (Dans les laboratoires depuis 1970, commercialisés depuis 1980) SQL permet d’exprimer des requêtes traduisant directement des phrases simples du langage naturel et de spécifier les données que l’on souhaite obtenir sans dire comment les accéder. C’est le SGBD qui doit déterminer le meilleur plan d’accès possible pour évaluer une requête. 17  HISTORIQUE DES SGBD Deuxième génération de SGBD (Dans les laboratoires depuis 1970, commercialisés depuis 1980) Ils représentent aujourd’hui l’essentiel du marché des bases de données. Les principaux systèmes sont ORACLE, INGRES, SYBASE, INFORMIX, DB2 et SQL SERVER. Ils supportent en général une architecture répartie, au moins avec des stations clients transmettant leurs requêtes à de puissants serveurs gérant les bases. 18  HISTORIQUE DES SGBD Troisième génération de SGBD (Développée dans les laboratoires depuis le début des années 80) Elle a apparu dans l’industrie avec les extensions objet des systèmes relationnels. Elle supporte des modèles de données extensibles intégrant le relationnel et l’objet, ainsi que des architectures mieux réparties, permettant une meilleure collaboration entre des utilisateurs concurrents. Avec des possibilités de définir des sous-types par héritage. 19  HISTORIQUE DES SGBD Troisième génération de SGBD (Développée dans les laboratoires depuis le début des années 80) Cependant, – elle (1) conserve les acquis du relationnel – en permettant (2) une vision tabulaire des objets – et une (3) interrogation via le langage SQL étendu aux objets. 20  HISTORIQUE DES SGBD Troisième génération de SGBD (Développée dans les laboratoires depuis le début des années 80) Les systèmes objet-relationnels tels Oracle 8, DB2 Universal Database ou Informix Universal Server, sont les premiers représentants des systèmes de 3ème génération. Les systèmes à objets tels ObjectStore ou O2 constituent une voie plus novatrice vers la troisième génération. Tous ces systèmes tentent de répondre aux besoins des nouvelles applications (multimédia, Web, CAO, bureautique, environnement, télécommunications, etc.). 21  HISTORIQUE DES SGBD Troisième génération de SGBD (Développée dans les laboratoires depuis le début des années 80) "lors du passage de la 2éme à la 3éme génération, la révolution conduite par l’objet ayant en quelque sorte échouée; elle n’a pas réussi à renverser le relationnel, certes bousculé et adapté à l’objet" [Georges Gardarin 2003] 22  HISTORIQUE DES SGBD Quatrième génération de SGBD (déjà en marche) Elle devrait mieux supporter Internet et le Web, les informations mal structurées, les objets multimédias, l’aide à la prise de décisions et l’extraction de connaissances à partir des données. Devant ces faits, il devient de plus en plus dur de développer un nouvel SGBD. 23  Conclusion On peut donc penser que les recherches actuelles, par exemple sur l’interrogation par le contenu des objets multimédias distribués et sur l’extraction de connaissances (data mining) conduiront à une évolution des SGBD de 3éme génération plutôt qu’à une nouvelle révolution. [Georges Gardarin 2003] 24