Systèmes d’information et bases de données

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

2. 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

3. S.I. : partir d’un exemple « L’information, c’est essentiel ! » • Mailing de proposition commerciale • Examen 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 ?

4. 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

5. 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)

6. Entreprise et information Soit le système « entreprise », son organisationreflète 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

7. 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

8. Système d’information (2/2)

9. Système d’information...informatisé Ce 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

10. 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

11. 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

12. 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 données Création de nouveaux fichiers de données mieux adaptés Duplication des données

13. 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

14. Systèmes de fichiers Caractéristiques Comptabilité Chirurgie Problèmes Consultations Psychiatrie

15. Format des fichiers Dupont Symptomes : y Turlututu : sqj Symptomes : y Turlututu : sdd Analyses : xxx Dupond Turlututusqjsk Symptom: yyyy Analyses xxxx Turlututudhjsd Analyses :xx Caractéristiques Plusieurs applications • plusieurs formats • plusieurs langages • Problèmes • Difficultés de gestion Duhpon Symptomes : yy Analyses : xxxx Symptomes : yy Duipont Turlututu : sq Symptomyyyy Analysesxxxx Turlututudhjsd

16. Redondance (données) Dupont Symptomes : y Turlututu : sqj Symptomes : y Turlututu : sdd Analyses : xxx Dupond Turlututusqjsk Symptom: yyyy Analyses xxxx Turlututudhjsd Analyses :xx Caractéristiques Plusieurs applications • plusieurs formats • plusieurs langages Redondance de données • Problèmes • Difficultés de gestion • Incohérence des données Duhpon Symptomes : yy Analyses : xxxx Symptomes : yy Duipont Turlututu : sq Symptomyyyy Analysesxxxx Turlututudhjsd

17. Interrogations Dupont Symptomes : y Turlututu : sqj Symptomes : y Turlututu : sdd Analyses : xxx Dupond Turlututusqjsk Symptom: yyyy Analyses xxxx Turlututudhjsd Analyses :xx ChiruSoft ComptaSoft Caractéristiques Plusieurs applications • plusieurs formats • plusieurs langages Redondance de données Pas de facilité d’interrogation • Question développement • Redondance de code • Problèmes • Difficultés de gestion • Incohérence des données • Coûts élevés • Maintenance difficile Duhpon Symptomes : yy Analyses : xxxx Symptomes : yy Duipont Turlututu : sq Symptomyyyy Analysesxxxx Turlututudhjsd ConsultSoft PsychiaSoft

18. Pannes ??? Dupont Symptomes : y Turlututu : sqj Symptomes : y Turlututu : sdd Analyses : xxx Dupond Turlututusqjsk Symptom: yyyy Analyses xxxx Turlututudhjsd Analyses :xx ChiruSoft ComptaSoft Caractéristiques Plusieurs applications • plusieurs formats • plusieurs langages Redondance de données Pas de facilité d’interrogation • Question développement Redondance de code • Problèmes • Difficultés de gestion • Incohérence des données • Coûts élevés • Maintenance difficile • Gestion de pannes ??? Duhpon Symptomes : yy Analyses : xxxx Symptomes : yy Duipont Turlututu : sq Symptomyyyy Analysesxxxx Turlututudhjsd ConsultSoft PsychiaSoft

19. Partage de données Dupont Symptomes : y Turlututu : sqj Symptomes : y Turlututu : sdd Analyses : xxx Dupond Turlututusqjsk Symptom: yyyy Analyses xxxx Turlututudhjsd Analyses :xx ChiruSoft ComptaSoft Caractéristiques Plusieurs applications • plusieurs formats • plusieurs langages Redondance de données Pas de facilité d’interrogation • Question développement Redondance de code • Problèmes • Difficultés de gestion • Incohérence des données • Coûts élevés • Maintenance difficile • Gestion de pannes ??? • Partage des données ??? Duhpon Symptomes : yy Analyses : xxxx Symptomes : yy Duipont Turlututu : sq Symptomyyyy Analysesxxxx Turlututudhjsd ConsultSoft PsychiaSoft

20. Confidentialité Dupont Symptomes : y Turlututu : sqj Symptomes : y Turlututu : sdd Analyses : xxx Dupond Turlututusqjsk Symptom: yyyy Analyses xxxx Turlututudhjsd Analyses :xx ChiruSoft ComptaSoft Caractéristiques Plusieurs applications • plusieurs formats • plusieurs langages Redondance de données Pas de facilité d’interrogation • Question développement Redondance de code • Problèmes • Difficultés de gestion • Incohérence des données • Coûts élevés • Maintenance difficile • Gestion de pannes ??? • Partage des données ??? • Confidentialité ??? Duhpon Symptomes : yy Analyses : xxxx Symptomes : yy Duipont Turlututu : sq Symptomyyyy Analysesxxxx Turlututudhjsd ConsultSoft PsychiaSoft

21. L’approche ‘‘Bases de données’’ • Modélisation des données  Eliminer la redondancede données • Centraliseret organiser correctement les données • Plusieurs niveaux de modélisation • Outils de conception • Logiciel «Système de Gestion de Bases de Données» • Factorisationdes modules de contrôle des applications - Interrogation, cohérence, partage, gestion de pannes, etc… • Administration facilitées des données

22. Des fichiers aux BDD

23. 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

24. 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

25. 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

26. Définition intuitive d’un SGBD

27. SGBD : Principe fondateur Indépendance des données • Objectifs : • Adaptation aux utilisateurs / applications • Garantie des performances Architecture standardisée ANSI/X3/SPARC (76)

28. 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 modèlesconceptuels, à priori indépendants des SGBD, et modèles logiques, caractéristiques d'une génération de SGBD.

29. Modélisation du réel effectue Médecin Visite

30. Modèle Entité Association L’entité : concept pourvu d’une existence propre • Renvoie à une notion concrète ou abstraite L’association : lien sémantique non orienté entre 2 ou plusieurs entités • Cardinalité La propriété : donnée élémentaire permettant de décrire une entité

31. Modèle relationnel

32. 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

33. Objectifs des SGBD Système de gestion de bases de données I- Indépendance Physique X - Standards II- Indépendance Logique IX - Gestion de la confidentialité III – Langage de manipulation BD VIII - Concurrence d’accès IV - Gestion des vues V - Optimisation des questions VII - Gestion des pannes VI - Gestion de la cohérence

34. Avantages de l’indépendance physique Indépendance 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 desfichiers et des structures de stockage; • Meilleure portabilité des applications et indépendance vis à vis du matériel.

35. Avantages de l’indépendance logique • Possibilité pour chaque application d'ignorerles 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.

36. 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 pannes Support multi utilisateurs

37. 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>

38. Système de gestion de bases de données • Le SGBD gère les accès concurrents • Chacun à l’impression d’être seul (Isolation) • Cohérence conservée (Pas de maj conflictuelles) Isolation et Cohérence BD

39. 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.)

40. 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…

41. 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

42. 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

43. 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. Bouganim Systèmes 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.