Systèmes d’information et bases de données Introduction au module SI3 BTS SIO 1

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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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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