Systèmes d’information et bases de données
Introduction au module SI3 BTS SIO
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Plan du cours
• Qu’est ce qu’un SI ?•
Partir d’un exemple•
Définir les termes•
Contexte informatique•
Pourquoi les bases de données ?•
SGF vs. SGBD•
Principe et architecture de référence•
Modèles de bases de données•
SGBD relationnel et standard SQL•
Conclusion et objectifs du module 2
S.I. : partir d’un exemple
« L’information, c’est essentiel ! »Mailing de proposition commercialeExamen de dépistages sur des « personnes à risques »Une multinationale
répartition des données chez Danone
Un petit restaurant avec deux personnes Quelles tâches ? Quels besoins d’information ?
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Information
•En opposition à données et à connaissances
•
Données :•
les faits bruts, contrôlables : tickets de caisse•
Informations :•
les faits traduits en réponse à une préoccupation métier•
L’évolution des achats d’une personne
•
Connaissances :•
L’analyse (validité?) d’une information•
Bon client, client à risque 4
Système• Ensemble d’éléments en interaction dynamique,
organisé en fonction d’un but
• Un système se caractérise par•
Sa frontière (limite avec l’environnement)•
Sa finalité (intention d’atteindre un but)•
Son évolution (passé, présent, avenir)•
Son organisation• Sa structure (constituants et leurs relations)• Ses processus (activités et interactions)
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Entreprise et information
Soit le système « entreprise », son organisation reflète les circuits d’échange d’informations•Évolution de l’organisation• Organisation taylorienne : objectif produit mais pas de prise en compte plus globale de la qualité• Organisation fondée sur les processus (BPR) : objectif satisfaction client liée à la qualité de la chaîne
•Le S.I. doit répondre aux besoins d’information de l’organisation 6
Système d’information (1/2)
« Système constitué des ressources humaines, des ressources matérielles et des procédures permettant d'acquérir, de stocker, de traiter et de diffuser les éléments d'information pertinents au fonctionnement d'une entreprise ou d'une organisation »
A ne pas confondre avec un système informatique
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Système d’information (2/2)
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Système d’information...informatiséCe n’est pas une obligation, juste un fait !• L’informatique s’est imposée dans l’entreprise
Mettre en œuvre des applications adaptées aux « besoins »Attention : Ces besoins changent continuellement• La maintenance logicielle est une des tâches les plus difficiles du développement logiciel• Les méthodes de conception sont d’une aide limitée pour la maintenance (documentation)• Rendu plus complexe par la multiplicité des applications
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Faciliter la maintenance
Trouver des parties stables dans le SI ?• Les données, parce qu’elle reflètent le monde qui nous entoure•Souvent, évolution plus lente que les besoins des utilisateurs
Exemple pratique•Les entreprises gèrent des volumes de données très grands
• Giga, Terra, Péta –octets• Numériques, Textuelles, Multi-média (images, films,...) un
carnet d’adresses•Les données sont structurées et identifiées
• Données élémentaires ex: Votre salaire, Votre note en BD• Données composées ex: Votre CV, vos résultats de l'année• Identifiant humain ex: NSS ou machine: P26215
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Plan du cours
• Qu’est ce qu’un SI ?•
Partir d’un exemple•
Définir les termes•
Contexte informatique•
Pourquoi les bases de données ?•
SGF vers SGBD•
Principe et architecture de référence•
Modèles de bases de données•
SGBD relationnel et standard SQL•
Conclusion et objectifs du module 11
Applis au dessus d’un SGF (1/2)
Risques :• Structure des données intégrée dans l’application
(donc dépendance données /traitements)•Si modification stockage ou structure données
Ré écriture de toutes les applications•Si nouvelle application
Ré organisation des donnéesCréation de nouveaux fichiers de données mieux
adaptésDuplication des données
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Applis au dessus d’un SGF (2/2)
Problèmes :• Gestion difficile des accès multi utilisateurs
• Absence de contrôle pour l’accès et la manipulation des données• Mauvaise résistance aux pannes
Impacts• Lourdeur des applications
• Augmentation des coûts de maintenance et de développement
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Systèmes de fichiers Caractéristiques
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Chirurgie
Psychiatrie
Comptabilité
Consultations
Problèmes
Format des fichiers CaractéristiquesPlusieurs applications plusieurs formatsplusieurs langages
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Problèmes Difficultés de gestion
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DupondTurlututusqjskSymptom: yyyy Analyses xxxx
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Redondance (données) CaractéristiquesPlusieurs applications plusieurs formatsplusieurs langages
Redondance de données
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Problèmes Difficultés de gestion Incohérence des données
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Interrogations CaractéristiquesPlusieurs applications plusieurs formatsplusieurs langages
Redondance de donnéesPas de facilité d’interrogation Question développementRedondance de code
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Problèmes Difficultés de gestion Incohérence des données Coûts élevés Maintenance difficile
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Pannes ??? CaractéristiquesPlusieurs applications plusieurs formatsplusieurs langages
Redondance de donnéesPas de facilité d’interrogation Question développement
Redondance de code
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Problèmes Difficultés de gestion Incohérence des données Coûts élevés Maintenance difficile Gestion de pannes ???
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Partage de données CaractéristiquesPlusieurs applications plusieurs formatsplusieurs langages
Redondance de donnéesPas de facilité d’interrogation Question développement
Redondance de code
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Problèmes Difficultés de gestion Incohérence des données Coûts élevés Maintenance difficile Gestion de pannes ??? Partage des données ???
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Confidentialité CaractéristiquesPlusieurs applications plusieurs formatsplusieurs langages
Redondance de donnéesPas de facilité d’interrogation Question développement
Redondance de code
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Problèmes Difficultés de gestion Incohérence des données Coûts élevés Maintenance difficile Gestion de pannes ??? Partage des données ??? Confidentialité ???
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L’approche ‘‘Bases de données’’• Modélisation des données
Eliminer la redondance de données Centraliser et organiser correctement les données Plusieurs niveaux de modélisation Outils de conception
• Logiciel «Système de Gestion de Bases de Données»Factorisation des modules de contrôle des applications
- Interrogation, cohérence, partage, gestion de pannes, etc…Administration facilitées des données
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Des fichiers aux BDD
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Un peu d'histoire• Années 60 :
• Récipients logique de données fichiers sur disque• Accès séquentiel puis sur clé
• Lire (Nomf, Article), Ecrire (Nomf, Article)• Lire (Nomf, Article, Clé), Ecrire (Nomf, article, Clé)
• Années 70 :• Avènement des Bases de Données Réseaux (BD)• Ensemble de fichiers reliés par des pointeurs• Langage d'interrogation par navigation
• Années 80 :• Avènement des Bases de Données Relationnelles (BDR)• Relations entre ensemble de données• Langage d'interrogation par assertion logique 23
1ère approche d’un SGBD
• Qui enseigne le cours de BD ?• Select nom from Enseignant where Module
= ‘SI3’;• Nom Prénom Module• Revy Marie SI1• Accary Tiphaine SI2• Granotier Fred SI3• Ressouche Gilles SI4
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Définitions intuitives d’une BD
Une base de données est un ensemble structuré de données (1) enregistrées sur des supports accessibles par l’ordinateur (2) pour satisfaire simultanément plusieurs utilisateurs (3) de manière sélective (4) en un temps opportun (5).
Une base de données est un ensemble de données reliées entre-elles de manière logique
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Définition intuitive d’un SGBD
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SGBD : Principe fondateur
Indépendance des données• Objectifs :
• Adaptation aux utilisateurs / applications
• Garantie des performances
Architecture standardisée ANSI/X3/SPARC (76)
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SGBD : Concept fondateur
Exigence d’un modèle de données• Ensemble de structures permettant de représenter la réalité telle qu’on la perçoit : c’est le schéma
Il existe différents modèles de données• Des modèles conceptuels
Entité-association, UML …
• Des modèles logiques
Modèle relationnel • Des modèles physiques
Il faut donc distinguer modèles conceptuels, à priori indépendants des SGBD, et modèles logiques, caractéristiques d'une génération de SGBD.
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Modélisation du réel
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Réel
Modèle conceptuel
• Indépendant du modèle de données
• Indépendant du SGBD
Modèle logique
• Dépendant du modèle de données
• Indépendant du SGBD
Codasyl Relationnel Objet XML
Modèle Physique
• Dépendant du modèle de données
• Dépendant du SGBD
• Organisation physique des données
• Structures de stockage des données
• Structures accélératrices (index)
Médecin effectue Visite
Modèle Entité AssociationL’entité : concept pourvu d’une existence propre•Renvoie à une notion concrète ou abstraiteL’association : lien sémantique non orienté entre 2 ou plusieurs entités• CardinalitéLa propriété : donnée élémentaire permettant de décrire une entité
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Modèle relationnel
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Importance du modèle dedonnées• Il est à la base des méthodes de description de
données•
Créer et faire évoluer un schéma de données
• Il supporte le langage d’interrogation des données
• Objectifs de facilité et de performances
• Il aide au support de l’intégrité pendant les mises à jour
• Expression des contraintes
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Objectifs des SGBD
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BDVIII - Concurrence d’accès
VII - Gestion des pannes
I- Indépendance Physique
IX - Gestion de la confidentialité
II- Indépendance Logique
VI - Gestion de la cohérence
X - Standards
V - Optimisation des questions
III – Langage de manipulation
IV - Gestion des vues
Avantages de l’indépendance physiqueIndépendance des programmes d'applications vis à vis du modèle physique :
• Possibilité de modifier les structures de stockage (fichiers, index, chemins d'accès, …) sans modifier les programmes;
• Ecriture des applications par des non-spécialistes des fichiers et des structures de stockage;
• Meilleure portabilité des applications et indépendance vis à vis du matériel.
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Avantages de l’indépendance logique• Possibilité pour chaque application d'ignorer les besoins des autres (bien que partageant la même BD).
• Possibilité d'évolution de la base de données sans réécriture des applications :
• ajout de champs, ajout de relation, renommage de champs.
• Possibilité d'intégrer des applications existantes sans modifier les autres.
• Possibilité de limiter les conséquences du partage : Données confidentielles.
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Qualités du modèle relationnel
Description de données• Support de l’architecture ANSI
• Méthode formelle de modélisation des données
• Minimise la redondance d’information
• Limite les problèmes d’incohérence
Langages d’interrogation• Langages déclaratifs : le standard SQL
• Langage procédural : algèbre relationnelle
• Exploite l’organisation physique des données
Mises à jour• Spécification de contraintes d’intégrité
• Ex : clef primaire – contraintes de clefs référentielles
• Support des transactions
Résistance aux pannesSupport multi utilisateurs
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Manipulation aisée• La manipulation se fait via un langage déclaratif
• La question déclare l’objectif sans décrire la méthode• Le langage suit une norme commune à tous les SGBD• SQL : Structured Query Langage
• Sémantique• Logique du 1er ordre ++
• Syntaxe (aperçu !)• SELECT <structure des résultats>• FROM <relations>• WHERE <conditions>
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Isolation et Cohérence
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BD
• Le SGBD gère les accès concurrents
Chacun à l’impression d’être seul (Isolation)
Cohérence conservée (Pas de maj conflictuelles)
Confidentialité• Objectif : Protéger les données de la BD contre des accès non
autorisés
• Deux niveaux :• Connexion restreinte aux usagers répertoriés (mot de passe)• Privilèges d'accès aux objets de la base
• Usagers : Usager ou groupe d’usagers
• Objets : Relation, Vue, autres objets (procédures, etc.)
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Standardisation• L’approche bases de données est basée sur plusieurs standards
• Langage SQL (SQL1, SQL2, SQL3)• Communication SQL CLI (ODBC / JDBC)• Transactions (X/Open DTP, OSI-TP)
• Force des standards• Portabilité• Interopérabilté• Applications multisources…
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Conclusion
Les SGBD au cœur des systèmes d’information• Permettent de réduire les coûts d’évolution des S. I.• Architecture de référence (ANSI)
Module sur les SGBD relationnels• Systèmes incontournables
• Standard SQL•
Interrogation, mise à jour, modélisation, développement d’applications
• Intégration aux processus de conception et de maintenance du SI 41
Objectifs du module SI3(1 semestre)• Extraire et modifier les données d’une base de
données• Implémenter une base de données à partir d’un
schéma existant• Configurer les droits d’accès à une base de
données• Caractériser une solution d’implémentation de
données
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Sources du diaporama
Systèmes d’information et utilisation de bases de données•S. Huchet (ITG) - P. Picouet (ENST Bretagne)Bases de données : Introduction et Objectifs •G. Gardarin et L. BouganimSystèmes d’information et management des organisation • R. Reix, Ed. Vuibert, collection Gestion, 2002.Conception et architecture des bases de données •R. Elmasri & S. Navathe, 4° édition, Pearson education France, 2004.
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