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Bases de donn´ees r´eparties Universit´e de Lorraine, FST/MIAE, Dept. Informatique & ESIAL 1/136
Bases de donn´ees r´eparties
Nacer.Boudjlida@loria.fr
http://www.loria.fr/nacerUniversit
´e de Lorraine, FST/MIAE, ESIAL
Septembre 2012
Support de cours. Des compl´ements importants seront donn´es en cours. cNacer.Boudjlida@loria.frBases de donn´ees r´eparties Universit´e de Lorraine, FST/MIAE, Dept. Informatique & ESIAL 2/136
Chapitre I: Introduction
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Bases de donn´ees distribu´ees: D´efinitions Int´egration des technologies bases de donn´ees (BDD) et r´eseau Int´egration des donn´ees d"une entreprise sans centralisationDistribution "naturelle":
-"Agence m`ere" et ses filiales -Unit´e centrale et sous-syst`eme d"entr´ees/sorties, etc.D´efinition orient´ee bases de donn´ees:
Syst `eme de traitement distribu´e=(1) Unit´es d"ex´ecution de programmes,(2) autonomes ,´eventuellement(3) h´et´erog`enes, (4) reli´es par un r´eseau
de communication et(4) coop´erant`a la r´ealisation de tˆaches.
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Bases de donn´ees distribu´ees: D´efinitions (fin)Base de donn´ees distribu´ee (DDB):
Collection de BDD logiquementreli´eeset physiquement distribu´eessur un r´eseau
SGBD Distribu´e:
Syst`eme logiciel de gestion rendant les applications insensibles a la distribution des donn´ees (TRANSPARENCE)Base de donn´ees distribu´ee N"EST PAS:
Fichiers ind´ependantssur des sites diff´erents, -Base centralis´ee accessible via le r´eseau cNacer.Boudjlida@loria.frBases de donn´ees r´eparties Universit´e de Lorraine, FST/MIAE, Dept. Informatique & ESIAL 5/136
QUOI distribuer?
Donn´ees
Traitements
Fonctions du syst`eme
Contrˆole et coordination des tˆaches
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Probl`emes li´es`a la distribution
Conception des bases distribu´ees:
-Partitionnement des donn´ees (FRAGMENTATION,LOCALISATION)
-DUPLICATION totale/partielle -Administrateur global, localDictionnaire(s)
-Extension avec des informations sur les sites, la fragmentation, la duplication et la localisation des donn´ees
-Centralis´e ou distribu´e? -Copie simple ou multiple? cNacer.Boudjlida@loria.frBases de donn´ees r´eparties Universit´e de Lorraine, FST/MIAE, Dept. Informatique & ESIAL 7/136
Probl`emes li´es`a la distribution (suite)
Traitement des requetes:
-Objectif: Optimiser en exploitant le parall´elisme -Probl`eme "NP-complexe": Approches heuristiques -Facteurs:Localisation/Duplication des donn´ees
Coˆut des communications
Disponibilit´e locale d"informations suffisantes -Strat´egies: Sous-requˆetes, jointures parall`eles, semi-jointure, etc. cNacer.Boudjlida@loria.frBases de donn´ees r´eparties Universit´e de Lorraine, FST/MIAE, Dept. Informatique & ESIAL 8/136
Probl`emes li´es`a la distribution (suite)
Acc`es concurrents
-Contrˆole r´eparti des acc`es concurrents prenant en compte laduplication -Techniques: verrouillage, estampillage -Traitement du deadlock distribu´e? cNacer.Boudjlida@loria.frBases de donn´ees r´eparties Universit´e de Lorraine, FST/MIAE, Dept. Informatique & ESIAL 9/136
Probl`emes li´es`a la distribution (suite)
S´ecurit´e et reprise en cas d"incident
-Nouveaux types d"incidents: perte de messages, panne d"une liaison, etc. -Pr´eservation des bases des sites op´erationnels en cas de panne d"un siteConfidentialit´esur un r´eseau
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Probl`emes li´es`a la distribution (fin)
H´et´erog´en´eit´e
-Mat´eriels/Logiciels -Mod`eles de donn´ees et Langages de manipulation -Introduite aussi dans les syst`emes MULTI-BASEs: regroupement de BDD centralis´ees autonomes -M´ecanimes de traduction (donn´ees, programmes)Syst`emes hotes:
Quelles solutions (homog
`enes) pour supporter les applications distribu ´ees et celle non distribu´ees (TRANSPARENCE)? cNacer.Boudjlida@loria.frBases de donn´ees r´eparties Universit´e de Lorraine, FST/MIAE, Dept. Informatique & ESIAL 11/136
Bases de donn´ees r´eparties: Contenu
Chapitre II. Typologie des SGBD distribu´es (p. 12)Chapitre III. Distribution de donn´ees (p. 23)
Chapitre IV. Traitement des requˆetes (p. 33)
Chapitre V. Contraintes d"int´egrit´e et Confidentialit´e (p. 52) Chapitre VI. Transactions et Acc`es concurrents (p. 55) Chapitre VII. S´ecurit´e de fonctionnement (p. 95) Chapitre VIII. Architecture des SGBD distribu´es (p. 105)Chapitre IX. Conclusion (p. 131)
Bibliographie (p. 134)
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Chapitre II: Typologie des SGBD distribu´es
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Caract´eristiques d"un SGBD distribu´e
1.Transparence du r´eseau
Nommage des objets
Localisation des objets
Services (Exemple:cp f1,f2; rcp site:f1, site:f2)
2.Transparence de la duplication: Points de vue
Utilisateur: ''Duplication? Connais pas!"
Syst`eme: implications en recherche, en mise `a jour, en gestion des acc `es concurrents cNacer.Boudjlida@loria.frBases de donn´ees r´eparties Universit´e de Lorraine, FST/MIAE, Dept. Informatique & ESIAL 14/136
Caract´eristiques d"un SGBD distribu´e
3.Transparence de la fragmentationdans le traitement des requˆetes
Requˆete sur UNE relation (utilisateur)
D´ecompos´ee en sous-requˆetes (syst`eme) Sous-requˆetes´evalu´ees sur les fragments (syst`eme)Union des r´eponses (syst`eme)
4.Transparence des langages dans le cas de DDB h´et´erog`enes
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Crit`eres de classification
1.AUTONOMIE
Concerne la distribution du contrˆole
Mesure le degr´e d"ind´ependance
Fonction de:
-Volume des´echanges inter-sites -Capacit´es d"ex´ecution ind´ependamment des autres sites2.DISTRIBUTION: (ou pas) des donn´ees
3.HETEROGENEITE
Hardware, protocoles r´eseaux
Mod`eles de donn´ees: puissances d"expression
Langages: paradigmes, dialecte(s)
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Typologie (1/3)
Distribution
Hétérogénéité
Autonomie
3 12 5 4SGBD Homogènes
Distribués
SGBD Hétérogènes
IntégrésSGBD FédérésHétérogènesMono-sitesSystème
Multi-bases
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Typologie (2/3)
Distribution
Hétérogénéité
Autonomie
12 5 3 4 8 91067
Homogène
Fédéré
Multi-bases
Hétérogènes
Fédéré Hétérogène
Mono-siteDistribuéHétérogène
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Typologie (3/3)
Distribution
Hétérogénéité
Autonomie
12 5 3 4 8 91067
1211
Multi-bases
Hétérogène
DistribuéFédéré
Distribué
Hétérogène
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Architecture de r´ef´erence ANSI/SPARC (1/2) cNacer.Boudjlida@loria.frBases de donn´ees r´eparties Universit´e de Lorraine, FST/MIAE, Dept. Informatique & ESIAL 20/136
Architecture de r´ef´erence (2/2)
Processeur de Schéma
Conceptuel Global
Processeur de
Schémas Externes
Dictionnaire
GlobalAdministrateur ''Entreprise""
Administrateur
Base Globale
Administrateur
d"applicationAdministrateur
Base Locale
Processeur de Schéma
Conceptuel Local
Processeur de
Schémas InternesDictionnaireLocal
Gestion de Données Locales
Gestion de Données Locales
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