Modeles de stockage et d`acces placement, indexation

Avant-propos
Les bases de données constituent le support incontournable de nombreux systèmes
d'information, couvrant aussi bien les applications classiques de gestion que les applications
scientifiques et techniques. Depuis le début des années 1980. la technologie relationnelle a
initialise une nouvelle génération de bases de données, et ouvert de nouvelles perspectives
dans le domaine de l'intelligence artificielle et du génie logiciel. Ceci conduit à un
élargissement continu du cercle des développeurs et des utilisateurs de bases de données.
Ce livre fait partie d'une série de supports pédagogiques pour l'initiation, la
compréhension et la pratique des bases de données, tant au niveau de leur modélisation qu'au
niveau des systèmes qui les gèrent. Le contenu de cette série d'ouvrages est le fruit d'une
expérience de vingt ans d'enseignement et de formation aux bases de données. Y sont abordés
la plupart des aspects liés à la structuration et à la gestion des données. Une place particulière
a été réservée aux bases de données relationnelles, mais les autres modèles y sont également
présentés. Les notions sont présentées à deux niveaux : un premier niveau rappelant les
concepts théoriques et un second niveau détaillant ces concepts à travers des exercices
corrigés.
Les étudiants trouveront dans ces ouvrages un support de cours complet couvrant
l'ensemble des connaissances fondamentales en bases de données, avec une présentation sous
forme de rappels des concepts, de problèmes et de corrigés. Les enseignants y trouveront un
recueil de sujets d'exercices qu'ils peuvent profitablement utiliser lors de travaux dirigés. Les
corrigés détaillés et les références bibliographiques font de ces ouvrages des outils
pédagogiques complets.
Ce livre s'adresse aussi aux techniciens et ingénieurs soucieux de parfaire leurs
connaissances dans le domaine. L'organisation de chaque ouvrage en thèmes indépendants en
rend la lecture facile et l'usage modulaire. Ils trouveront au niveau de chaque chapitre un
résumé des notions fondamentales sur le sujet. Les textes d'exercices et les corrigés
correspondants mettent en évidence à la fois les problèmes de conception et de mise en
œuvre d'une base de données et leurs diverses solutions théoriques et pratiques.
8
Modèles de stockage et d'accès
L'étude des bases de données recouvre globalement quatre aspects complémentaires :
- un aspect concernant l'organisation et l'accès aux données sur disque,
- un aspect manipulatoire décrivant les différents langages utilisés pour interagir avec une
base de données.
- un aspect système décrivant les principales techniques d'évaluation de requêtes, de
gestion de transactions, de contrôle de l'intégrité, de répartition des données.
- e t un aspect modélisation définissant la méthode à suivre pour concevoir et mettre en
place une base de données.
Ces quatres aspects sont présentés dans les quatre ouvrages constituant cette collection.
Cet ouvrage correspond au premier de la série. Il met en avant les concepts et les
techniques qui régissent l'organisation d'une base de données sur un support permanent {i.e.
un disque). Par organisation des données, on entend la structure de stockage des informations
sur disque, leur mode de placement et leur mode d'indexation. L'organisation des données est
traduite par un schéma physique qui est défini par l'administrateur de la base de données.
Quel que soit le type de base de données considéré (relationnel, objet, codasyl), les choix
retenus dans le schéma physique déterminent la performance de l'ensemble des programmes
d'application. Ces choix sont d'autant plus critiques que la base de données est volumineuse.
Il est donc essentiel qu'un administrateur de données maîtrise les techniques de stockage, de
placement et d'indexation.
Les thèmes abordés dans cet ouvrage couvrent les aspects suivants :
- une introduction générale à l'architecture des SGBD et aux problèmes d'organisation de
l'information sur disque,
- la gestion optimale d'une batterie de disques (optimisation des
sécurisation de l'information grâce aux architectures disque redondantes),
entrées/sorties,
- la représentation des informations d'une base de données en mémoire secondaire,
- le placement des données au travers d'organisations arborescentes (i.e. triées),
- le placement des données au travers d'organisations aléatoires (i.e. hachées),
- la gestion des index secondaires.
- la définition des données dans les modèles d'accès navigationnels.
- la manipulation des données dans les modèles d'accès navigationnels.
Chaque chapitre est composé d'une introduction générale au thème abordé suivie des
notions fondamentales, d'un énoncé d'exercice et d'une correction de cet exercice. Bien
évidemment, pour beaucoup d'exercices, de nombreuses solutions sont possibles. Nous avons
essayé de décrire les plus pertinentes, sans jamais prétendre à l'exhaustivité.