Bases de DonnéesHétérogènes

Didier DONSEZUniversité Joseph FourierIMA – IMAG/LSR/ADELE

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Plan

n Introductionn Architecture de SGBD-D Hétérogènesn Distribution - Hétérogénéité - Autonomien Problèmes à Résoudre

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Rappel

n BD Distribuée• une collection de BDs logiquement reliées

et distribuées entre plusieurs sites

n SGBD Distribué• gère une BD-D et fournit les mécanismes d'accès

rendant la distribution transparente à l’utilisateur.

Site 3

Site 1

Site 4

Réseau de Communication

Site 2

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4

Les Besoins des Applications

n Applications traditionnelles (gestion)• types de données simples• données structurées• accès rapide par ensemble• partage et sécurité

• ÖBien supporté par les SGBDs relationnels

n Nouvelles Applications (SID, CAO, IA, Médical, …)• données complexes• manipulation complexe• règles• autre : schéma dynamique, multimédia, déclencheur, version

• ÖMal supporté par le relationnel

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Les Développements Technologiques

n Amélioration des communications• Réseaux Locaux plus rapide

FDDI, Fiber Channel, Ethernet 100

• Réseaux longues distances plus rapides, plus surs, plus EtendusInternet, lignes T1, RNIS, ATM

n Amélioration des stations de travail• Meilleur prix/performance• amélioration des possibilités - station multiprocesseur

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Les Ilots d’Information de l’Entreprise

n Développement des BDs indépendantes• différentes machines : mainframes, minis, micros, stations de travail• différents SGBDs : hiérarchique, relationnel, objet• Besoins spécifiques des départements

n Conséquences• Redondance des données et inconsistance• difficulté de localiser les données “utiles” et de les intégrer rapidement

n Données “Utiles”= consistantes, à jour, et facilement accessibles

n Ö Intégration logique des donnéesdistribuées et hétérogènes de l’entreprise

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L’Environnement Futur

• Relationnel ⇒ applications traditionnelles• Modèles sophistiqués ⇒ applications avancées• Héritage d’anciens systèmes (legacy systems)

• 45% des SGBDs sur Mainframe sont IMS (hiérarchique)• De nombreuses applications utilisent encore des SGFs (VSAM)

• Intégration des systèmes "non-gestionnaires" de données• Traitement de texte, Feuille de calcul, Traitement d’images.

• Utilisation du Web pour simplifier le développement des applications

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La Demande pour l’Interopérabilité entre SGBDsn Conséquence de la Distribution, des Réseaux et des

SGBDs• 3 développement de BDs indépendantes par différents groupes

d’utilisateurs• 3 survivance des BDs existantes• 3 accès aux BDs par différents outils

n Difficultés• de connaître l'utilité et la localisation d’une donnée• d'intégrer rapidement des données hétérogènes• de combiner l'activité d’outils hétérogènes

n Interopérabilité• Ö interaction intelligente entre des systèmes hétérogènes

• ex : SGBD/feuille de calcul• Ö combinaison des SGBDs, des systèmes répartis,

des traitements de textes, Ö

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Les Objectifs des SGBDs Interopérables

• Interopérabilité des BDs existantes, distribuéeset hétérogènes au sien d’ un Multi-SGBD

• intégration de types de données conventionnelsou non-conventionnels comme dans un SGBD-OO

• Interopérabilité avec des applications existantes• Héritage de l’ existant

• Utilisation des composants logiciels existants• extensibilité par la définition de méthodes d’ objets

• Invoquer arbitrairement une applicationet créer des combinaisons d’ invocation

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L’architecture ANSI/SPARC

Vue Externe

Vue Externe

Vue Externe

Vue Conceptuelle

Vue Interne

Utilisateurs

Schéma Externe

Schéma Conceptuel

Schéma Interne

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L’architecture logique d’un SGBD-D

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L’architecture physique d’un SGBD-D

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L’architecture logique de Multi-SGBD

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L’architecture physique d’un Multi-SGBD

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L’architecture logique de Multi-SGBD -sans SCG

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L’architecture physique d’un Multi-SGBD sans SCG

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Les Dimensions du problème

n Distribution• bien maîtrisé

n Hétérogénéité• Plusieurs degrés

n Autonomie• Difficile

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Les différents degrés d'Hétérogénéité

n chaque BD est gérée par le même SGBD sur des systèmes différents• ex: ORACLE sur UNIX, VMS, DOS

n chaque BD est gérée par un SGBD différent mais avec le même modèle• ex: ORACLE, DB2, INGRES

n chaque BD est gérée par un SGBD différent avec un modèle de données différent• ex: DB2 et IMS (problème pratique pour IBM)

n chaque BD est une source de données structurées ou non

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Les différentes Formes d’Autonomie

n Autonomie de Conception• un SGBD décide d’ une conception reliée ‡ ses propre besoins

• données, représentation, interprétation, implantation, Ö

• appelé Autonomie physique

n Autonomie de Communication• un SGBD décide de comment et avec quel autre SGBD il doit

communiquer

n Autonomie d’Exécution• un SGBD peut exécuter des opérations localement de la manière qu’ il veut• appelé Autonomie de Site

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Les problèmes à Résoudre

n Intégration de Bases de Données

n Calcul des Requêtes

n Gestion des Transactions

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intégration de Bases de données

• c'est le processus d'intégration conceptuelledes informations provenant des différentes bases composantes

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intégration de schéma

n Pré-intégration• identification des éléments reliées

• ex: domaines Equivalents• spécification des règles de conversion

• ex: 1 pouce = 2,54 cm• ex: salaire en $ <-> DM <-> £ <-> FF

n Comparaison• conflits de nommage

• synonymes, homonymes• conflits structurels

• types, clés, dépendances

n Conformité• résolution des conflits de noms et structurels

n Fusion et Restructuration• fusion des schémas intermédiaires• fournir le “meilleur” schéma intègre

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Calcul des requêtes

n La complexité du calcul des Requêtes est élevée• variations d'un SGBD ‡ l'autre

• pour les possibilités• pour les coûts• pour l'optimisation

• difficulté de déplacer les données entre SGBDs

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Gestion de Transactions

• plusieurs transactions ‡ coordonner• Terminaison des transactions, contrôle de Concurrences

n Moniteurs Transactionnels• OSI/TP, X/Open, OMG, ...• Tuxedo, ...