Architecture d’une base de données

IFT3030

Base de données

Chapitre 2

Architecture d’une base de données

6Introduction

6Architecture

6Modèles de données
6Modèle relationnel 6Algèbre relationnelle 6SQL 6Conception 6Fonctions avancées 6Concepts avancés 6Modèle des objets 6BD à objets	Plan du cours n Introduction n Architecture n Modèles de données n Modèle relationnel n Algèbre relationnelle n SQL n Conception n Fonctions avancées n Concepts avancés n Modèle des objets n BD à objets

2

Trois niveaux

n Externe

–   Vues des utilisateurs n Conceptuel

–   Vue commune (intermédiaire) n Interne

–   Stockage physique des données

3

6Introduction 6Architecture 6Modèles de données
6Modèle relationnel 6Algèbre relationnelle 6SQL 6Conception 6Fonctions avancées 6Concepts avancés 6Modèle des objets 6BD à objets	Trois niveaux
	n	Exemple – Conceptuel Employe
		Num_emp	CHARACTER (6)
		Num Dept	CHARACTER (4)
		Salaire – Interne	NUMERIC (5)
		STORED_EMP	LENTH=20
		PREFIX	TYPE=BYTE(6) , OFFSET=0
		EMP#	TYPE=BYTE(6) , OFFSET=6 , INDEX=EMPX
		DEPT#	TYPE=BYTE(4) , OFFSET=12
		PAY	TYPE=FULLWORD , OFFSET=16

4

Trois niveaux

–   Externe 1 (C)

typedef struct { char mat[6];

float sal;

} employe ;

–   Externe 2 (COBOL)

01      EMPC.

02      EMPNO PIC X(6).

02 DEPTNO PIC X(4).

5

6Introduction 6Architecture 6Modèles de données
6Modèle relationnel 6Algèbre relationnelle 6SQL 6Conception 6Fonctions avancées 6Concepts avancés 6Modèle des objets 6BD à objets	Trois niveaux n Cas des BD relationnelles

–   Conceptuel

• tables du relationnel

– Externe

•  tables (sous-ensemble)

•  structures dans des langages de haut niveau

(comme C et COBOL)

– Interne

•  n ’existe pas dans le relationnel

•  enregistrement mémoire, pointeurs, indexes,

...

6

Niveau Externe 1 n Langages pour utilisateurs

–  COBOL, C, L4Gs pour utilisateurs programmeurs

–  Langages de requêtes, langages graphiques, etc pour les utilisateurs finaux

n Sous-langage de données (DSL) intégré dans les langages hôtes

–  SQL par exemple peut être utilisé en mode interactif ou en mode intégré à des langages comme C ou COBOL

–  Fortement vs. faiblement couplés

7

6Introduction

6Architecture

6Modèles de données

6Modèle relationnel

6Algèbre relationnelle

6SQL

6Conception

6Fonctions avancées

6Concepts avancés

6Modèle des objets n 6BD à objets

n

Niveau Externe 2

Vue externe

–  Vue abstraite des données

–  Spécifique à un utilisateur

•   vue service du personnel (employés, départements, …)

•   vue service commercial (clients, fournisseurs, …)

–  DSL définis en termes de vue externe et non en termes de la mémoire interne

Schéma externe

–  Description d’une vue externe au moyen du langage de description de données (DDL)

–  Avec le DDL, le langage de manipulation de données (DML) est la deuxième composantes d’un DSL

8

Niveau conceptuel

6Introduction 6Architecture 6Modèles de données	n Vue conceptuelle –  Représentation abstraite de l’ensembledes données –  Définie par un schéma conceptuel– Pour la plupart des SGBD actuels •  l’union des schémas externes •  informations sur la sécurité •  information sur l’intégrité 9
6Modèle relationnel 6Algèbre relationnelle 6SQL 6Conception 6Fonctions avancées 6Concepts avancés 6Modèle des objets 6BD à objets	Niveau interne n Vue interne –  Représentation de bas niveau del’ensemble de la base de données –  Définie par un schéma interne

• Enregistrements mémoire et index

– Au dessus de la couche physique (blocs, pages mémoire)

10

Liens entre niveaux

n Conceptuel/interne

–  Définit la correspondance entre les niveaux conceptuel et interne

–  Doit garder à jour le schéma conceptuel suite aux changement du schéma interne

n Externe/conceptuel

– Définit la correspondance d ’une vue externe avec le schéma conceptuel

•   différents types de données pour un même champs

•   plusieurs champs conceptuel fusionnés dans un même champ externe (p. e. adresse)

11

6Introduction

6Architecture

6Modèles de données

6Modèle relationnel

6SQL

6Conception

6Fonctions avancées

6Concepts avancés

6Modèle des objets

6BD à objets

12

SGBD

n Fonctionnalités
6Introduction 6Architecture 6Modèles de données	–  Définition des données •  Processeurs pour les différents DDL des 3 niveaux –  Manipulation des données •  Processeur pour le DML •  Requête planifiée vs. non planifiée 13
6Modèle relationnel 6Algèbre relationnelle 6SQL 6Conception 6Fonctions avancées 6Concepts avancés 6Modèle des objets 6BD à objets	SGBD
n Fonctionnalités

– Sécurité et intégrité des données

• Détection des tentatives de violation des règles de sécurité et d ’intégrité

–  Reprise et accès simultanés

•  Gestionnaire des transactions

–  Dictionnaire de données ou méta-données

•  Données sur les données

–  Performances

14

SGBD

6Introduction 6Architecture 6Modèles de données	n Par rapport à un SGBD, un SGF : –  ne connaît pas la structure interne desenregistrements –  prend rarement en compte la sécurité etl’intégrité –  prend rarement en compte la gestion desreprise et le contrôle des accès concurrents –  n’assure pas l’indépendance desdonnées 15
6Modèle relationnel 6Algèbre relationnelle 6SQL 6Conception 6Fonctions avancées 6Concepts avancés 6Modèle des objets 6BD à objets	Administrateur (DBA) n Responsable de l'administration technique de la  base de données n Tâches (entre autres) : –  Gestion de la base de données –  Gestion des utilisateurs –  Maintenance du schéma de la base –  Mise en place des politiques de sécuritéet d'intégrité –  Suivi des performances

16

Utilitaires

n Aident le DBA dans sa tâche – Externes vs. internes n Exemples
6Introduction 6Architecture 6Modèles de données	–   Procédures de chargement –   Procédures de déchargement –   Procédures de réorganisation –   Procédures de statistiques –   Procédures d ’analyse– ... 17
6Modèle relationnel 6Algèbre relationnelle 6SQL 6Conception	Architecture client-serveur

18

Architecture à trois couches (“ three tier ”)

19

6Introduction

6Architecture

6Modèles de données

6Algèbre relationnelle      Architecture distribuée

6Modèle relationnel

6SQL

6Conception

6Fonctions avancées

6Concepts avancés

6Modèle des objets 6BD à objets

•    traitements effectués enparallèle sur le serveur et sur le clients (amélioration du Machine client   temps de réponse)

Accès distant transparent

•    Le serveur est une machineServeur          dédiée au SGBD et donc performante

•    La machine client est faitepour fournir de meilleures interfaces

20

Architecture distribuée (suite)

21

6Introduction 6Architecture 6Modèles de données
6Modèle relationnel 6Algèbre relationnelle 6SQL 6Conception 6Fonctions avancées	Architecture distribuée (fin)

6Concepts avancés

6Modèle des objets

6BD à objets

22

Base de données parallèle n Parallélisme à l'intérieur d'un site

23

6Introduction

6Architecture

6Modèles de données

6_{Algèbre relationnelle}          Entrepôt de données

6Modèle relationnel

6SQL

6Conception

6Fonctions avancées

6Concepts avancés

6Modèle des objets

6BD à objets

24