Système de gestion de bases de données (SGBD)

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Qu’attend-on des bases de données informatisées ?

Le but de regrouper un ensemble d’informations dans une base de données est de pouvoir les retrouver facilement.
Pour cela, on fait appel à des critères de recherche qui permettent de limiter le temps de recherche.
Une base de données informatisée doit pouvoir répondre à une grande variété de recherches, sans que l’on ait à les prévoir toutes au moment où elle est conçue.
Il est donc essentiel que cette base soit accessible par différents programmes, donc qu’elle soit indépendante des traitements informatiques élaborés sur les données qu’elle stocke.
Les informations stockées doivent absolument être :
cohérentes ;
non redondantes.
On identifie trois grands niveaux d’architectrure dans un système d’informations :
interactions avec l’utilisateur·rice ;
calcul et traitements sur les données ;
et gestion des données.
Selon l’architecture employée et les besoins en performance, ces rôles sont répartis différemment.
Les architectures peuvent comporter plusieurs couches, généralement appelées « tiers ».

Architecture 1-tiers : installation des applications sur chaque poste de travail
Architecture 2-tiers : traitement et gestion des données confiés à un serveur (différent de celui du client)
Architecture 3-tiers : traitement et gestion des données chacun assuré par un serveur différent $+$ installation d’une application de visualisation légère sur chaque poste de travail
Architecture 4-tiers : architecture qui répartit les trois rôles (gestion des interactions, traitements, gestion des données) sur des serveurs différents

Les éléments d’information sont reliés entre eux par une arborescence et rattachés à un seul possesseur.
Une recherche suit un parcours défini par un système de chaînage interne, balisé, allant d’une donnée à l’autre.
Un tel système lie très fortement les données aux programmes qui les manipulent.

Il autorise des liens transversaux.
La structure en arbre du modèle hiérarchique laisse place à une structure en graphe.
Mais ce modèle, complexe, s’accompagne d’une grande dépendance entre les données et les programmes qui les manipulent.

Ce modèle permet d’améliorer l’indépendance des données par rapport à leurs traitements.
Il s’appuie sur des tableaux à deux dimensions nommés « relations ».
Ceux-ci sont liés à d’autres relations (ou « tables ») par un mécanisme d’associations qui repose sur l’algèbre relationnelle.
Les accès aux enregistrements sont assurés par des clés primaires ou étrangères accessibles par des index.

Ce concept d’objet s’avère utile pour modéliser des informations complexes, comme par exemple celles de type multimédia.

Ces différents modèles sont peu adaptés aux besoins croissants de stockage et de traitements des big data.
Celles-ci sont alors gérées avec des SGDB de type NoSQL.
Mais retenons que le modèle relationnel est celui qui est le plus largement répandu de nos jours.

Un SGBD est un logiciel spécialisé pour manipuler des données stockées en base.
Parmi les SGBD relationnels les plus connus et utilisés, on peut citer :
MySQL ;
PostgreSQL ;
Ingres ;
Oracle ;
IBMD82 ;
SQL Server.
L’architecture ANSI/SPARC spécifie l’architecture d’un SGBD selon un découpage en trois niveaux :
le niveau physique qui correspond au niveau interne, dans lequel on décrit les données telles qu’elles sont stockées ;
le niveau conceptuel qui définit l’organisation des données ;
le niveau externe qui sert à décrire les différentes vues des données.
On peut mesurer la qualité des opérations de modifications d’un SGBD en vérifiant les propriétés ACID que voici :
Atomicité : une modification est soit exécutée entièrement, soit abandonnée.
Cohérence : une modification doit se faire d’un état cohérent de la base vers un état cohérent de la base.
Isolement : deux modifications simultanées ne doivent pas interférer entre elles.
Durabilité : une modification est permanente, même en cas de panne.

À l’aide de l’application « Terminal » ou « Console » (sous Linux ou Unix) ou de l’« invite de commandes » (sous Windows), il est possible de solliciter le SGBD via des commandes entrées en mode texte, donc au clavier.
Les SGBD s’accompagnent d’une interface graphique d’administration.
Les bibliothèques spécialisées sont les éléments de code qui permettent à des programmes de solliciter un SGBD, que ce soit pour lui adresser des instructions de consultation, modification, suppression de donnée(s) ou plus encore, de modification de la structure de la base de données elle-même.