Bases de données réparties (BDR) - Cours PDF

Université Saad Dahleb de Blida Faculté des Sciences Département d’Informatique Master SSI Semestre 3 Module: Sécurité des Bases de Données Chapitre 2 : Bases de données réparties Présenté par: Mme ARKAM 26/10/2016 Année...

Université Saad Dahleb de Blida Faculté des Sciences Département d’Informatique Master SSI Semestre 3 Module: Sécurité des Bases de Données Chapitre 2 : Bases de données réparties Présenté par: Mme ARKAM 26/10/2016 Année Universitaire : 2016/2017  Références bibliographiques
Principles of Distributed Database Systems, Second Edition- M. Tamer Özsu & Patrick Valduriez
http://www.cs.ualberta.ca/~database/ddbook.html
Distributed Databases : principles & systems- Stefano Ceri and Giuseppe Pelagatti
Bases de Données Avancées, Cours présenté dans le cadre de l’école doctorale, Bellatrache Ladjel, ESI, 2006/2007 2  Motivation Relation employé E (#,nom,loc,sal,…) 40% des requêtes: 40% des requêtes : Qa: SELECT * Qb: SELECT * FROM E FROM E WHERE loc=Sa WHERE loc=Sb AND… AND... Deux sites : Sa, Sb Qa → Sa Sb ← Qb 3  Bases de données réparties (BDR)
Différents niveaux de répartition ִDonnées ִSchémas ou catalogues de la BD ִSGBD ִTraitement (requêtes, transactions) ִComposants matériels: mémoires, disques, … 4  BDR = BD + Réseau
BD répartie (distributed database) ִEnsemble de BDs gérées par des sites différents et qui apparaissent à l’utilisateur comme une base unique
SGBD Réparti (SGBDR) ִLogiciel qui gère une BDR et qui rend la répartition transparente
Client de SGBDR ִApplication qui accède aux informations distribuées par les interfaces du SGBDR 5  Applications
Cas de grosses entreprises ou organismes ayant des agences géographiquement distribuées: ִBanques ִFabrication ִMédicales (BD biologiques) ִMilitaires ִSystèmes de réservation de compagnies aériennes ִWEB 6  Environnement Sites = machines Site 1 Site 5 Réseau de communication BD BD Site 4 Site 2 BD Site 3 BD 7  Objectifs des BDRs  Autonomie locale  Transparence  Performance améliorée  Fiabilité et disponibilité accrues  Partage accru de données et ressources  Expansion graduelle 8  Nouveaux défis (I)
Conception d’une BDR ִFragmentation ִAllocation ִRéplication (totale ou partielle)
Transparence à la répartition ִExtension de la notion d’indépendance logique et physique des données ִLocalisation (réplication, fragmentation) Aucune spécification de la localisation des données 9  Nouveaux défis(II)
Optimisation de requêtes réparties ִChoix de la copie en lecture ִMise à jour de toutes les copies ִPlan d'exécution réparti
Transactions réparties ִMaintien des propriétés ACID des transactions ִUtilisateur aura à formuler ses transactions de la même manière que dans un environnement centralisé 10  Types de BDR
BDR homogène ִObtenue en divisant une BD en un ensemble de BD locales, chacune étant gérée par le même SGBD ִMême modèle de données ִMême langage de requêtes Exemple: DB2, ORACLE (SQL) ִDonnées de la base sont réparties sur plusieurs sites 11  Exemple BD Clients Processus de répartition BD BD BD Clients Clients Clients Parisiens Poitevins Niortais 12  BDR Hétérogènes
Deux niveaux d’hétérogénéité: Les BD ont le même modèle (relationnel) mais sont gérées par des SGBD différents (Oracle, SQL server, ….) Les BD ont des modèles différents (relationnel, objet) et gérées par des SGBD différents (Oracle, O2)
BDR hétérogène ִBD répartie obtenue en intégrant dans une BD unique un ensemble de BD locales gérées par des SGBD différents 13  Exemple Exemple : Chercher où passer les vacances cet été. SQL XQuery Moteur de tuples OQL objets XML recherches HTML API instances Fichiers Application SGBD SGBD SGBD Fichiers Fichiers texte relationnel objet Semi-Structuré texte texte Agence Chaîne Site horaire Informations Météo de voyage hotelière des vols Pays 14  Définition d’une BDR Site local Site de naissance (ne change pas) Site de stockage (peut changer) Site de l’usager Dupont de site S1 crée une relation R et la stocke dans S2 CREATE TABLE WAGON(NW, Type, Poids, Gare, Etat) ON S2 S1 = site de naissance (WAGON @ S1) S2 = site de stockage Dupont de S1 déplace la relation de S2 vers S3 MIGRATE TABLE WAGON@S1 TO S3 15  Architecture des schémas d’une BDR Schéma externe Schéma externe Schéma externe global1 global2 global3 Site1 Schéma conceptuel Site2 global Schéma externe Schéma externe local1 local1 Schéma de Schéma conceptuel placement Schéma conceptuel local1 local2 Schéma externe Schéma interne local1 local2 16  Conception des BDR
Approche descendante ִEnvironnement homogène ִConception à partir de zéro ִNouvelles étapes avant la conception physique Localisation des données  Schémas locaux
Approche ascendante ִOn part de BD existantes (souvent hétérogènes) 17  Conception des BDR Conception descendante Conception ascendante I E N C BD BDR T L E A G T R E A M T E BD1 BD2 BD3 I N BD1 BD2 BD3 O T N 18  Approche ascendante
Intégration des BD locales existantes dans une seule base
La distribution des données est préexistante
Sémantique des schémas participants 19  Approche descendante
La distribution des données est bien présente
Les tables du schéma global sont fragmentées (processus de fragmentation)
Fragment ִSous-table obtenue par sélection de lignes et de colonnes à partir d’une table globale
Les fragments sont donc placés sur des sites (processus d’allocation) 20