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Conception et réalisation d'une base de données repartie sous oracle : cas de l'hébergement des résidences universitaires


par Hakim MADI
Université A/Mira de Bejaia - Master II 2009
Dans la categorie: Informatique et Télécommunications
   
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République Algérienne Démocratique et Populaire.
Ministère de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique.

Université A. Mira de Béjaia. Faculté des Sciences Exactes

Département Informatique

Mémoire Master recherche

en Informatique

Option:

Réseaux et Systèmes Distribués

Thème

abbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbc

Conception et réalisation d'une base de données répartie sous
Oracle :

dCas de l'hébergement des résidences universitaires e

fggggggggggggggggggggggggggggggggggggggggh

Présenté par :

Mr MADI A/Hakim Mr MOKRANI Fares

Encadré par :

Mme TAHAKOURT Zineb

Devant le jury composé de :

Président : ALOUI Abdelouhab Examinateur : BOUTRID Samia

Résumé

Une base de données répartie est une collection de données logiquement reliées et physiquement réparties sur plusieurs machines interconnectées par un réseau de communication. L'objectif de ce travail est d'essayer de résoudre les problèmes de localisation des données et d'exécution distribuée des requêtes posées par la répartition d'une base de données.

Ce mémoire comprend deux parties; la première est purement théorique comprenant une présentation des systèmes répartis et les bases de données réparties. Elle décrit aussi, les différentes techniques de conception des bases de données réparties, leurs gestion et les principes de la réplication.

La seconde partie est consacrée pour la conception et la mise en oeuvre d'une BD répartie pour la gestion de l'hébergement des résidences universitaires, implémentée sous le SGBD ORACLE 10g Version Entreprise et interfacée par l'environnement de développement Oracle Forms.

Mots dles : BD répartie, SGBD réparti, PL/SQL, ORACLE, Forms, Répartition des données, Merise.

Remerciements

Nous tenons tout d'abord à remercier le bon Dieu qui nous a donné la santé et le
courage d'accomplir ce travail.

Nous ne pouvons pas oublier de présenter notre gratitude à nos parents pour leur
patience et les efforts inlassables qu'ils ne cessent de déployer pour nous.

Nos vifs remerciements vont à Mme TAHAKOURT Zineb, notre promotrice pour tous
ses conseils très précieux, ses encouragements, sa patience et ses orientations qui nous
ont été très bénéfiques tout au long de ce travail.

Nous remercions également les membres de jury qui nous font honneur en acceptant
d'examiner et de juger notre travail.

Enfin, que tous ceux qui ont contribués de prés ou de loin à l'aboutissement de ce travail trouvent ici l'expression de notre sincère gratitude et nos remerciements les plus sincères.

Je dédie ce modeste travail :

A mes très chers parents pour m'avoir donnés le goût aux études et m'avoir apportés un
grand support moral lors de la rédaction de ce mémoire et tout au long de mes études,
qu'ils trouvent ici l'expression de mon profond Amour.

A mes deux soeurs Nora et Nouara, et mes frères Kamel et Nordine, ainsi qu'à leurs
familles.

Je ne me permettrais surtout pas d'oublier mes très chers amis(es).
A mon binôme Fares, ainsi qu'à toute sa famille.
A tous les étudiants Master Informatique de l'université de Bejaia.
Et à tous ceux que j'aime . . .

Je dédie ce modeste travail :
A mes chers parents qui m'ont aidé et soutenu tout au long de cette période.
A mon cher frère Sofiane qui m'a aidé et apporté ses conseils et son soutient.
A mes chers grands parents, et à mes chères tantes et oncle.

A mes chers cousins et cousines Farah, Amine, Yacine, Samy, Katia, Yanice, Dany,
Mellissa, Badisse, et Aniése.

A tous mes amie(s) et particulièrement à Samiha, Sofiane, Moulou, Nawel, Amel,
Khaled, Sabrina, Katia, et Dania.

A mon binôme Hakim, ainsi qu'à toute sa famille.
A tous les étudiants de la promotion Master 2 et 1 informatique.
Et à tous les gens qui m'ont aidé et soutenu tout au long de ce projet.

Table des matières

Table des Figures viii

Liste des tableaux ix

Introduction Générale x

1 Généralités sur les bases de données réparties

1.1 Introduction

1.2 Evolution des bases de données réparties

1

1

1

 

1.2.1

Système réparti

2

 

1.2.2

Architecture des systèmes répartis

2

 

1.2.3

Objectifs des systèmes répartis

3

 
 

1.2.3.1 Indépendance à la localisation

3

 
 

1.2.3.2 Indépendance à la fragmentation

4

 
 

1.2.3.3 Indépendance aux SGBDs

4

 
 

1.2.3.4 Autonomie des sites

4

 

1.2.4

Inconvénients des systèmes répartis

4

1.3

Principe des bases de données réparties

4

 

1.3.1

Définition

5

 

1.3.2

Exemple

5

 

1.3.3

Système de gestion des bases de données réparties

6

 

1.3.4

Concepts de base

7

 
 

Table des Matières

 

1.3.5
1.3.6
1.3.7

1.3.4.1 Schéma local

1.3.4.2 Schéma global

Décomposition et optimisation des requêtes

Contrôle de l'intégrité

Exécution répartie

7
7

9

10

10

1.4

Utilisation d'une base de données répartie

10

 

1.4.1

Transparence de la localisation

10

 

1.4.2

Transparence de partitionnement

10

 

1.4.3

Transparence de la duplication

11

1.5

La répartition des bases de données

11

 

1.5.1

Buts

11

 
 

1.5.1.1 Plus de disponibilité et de fiabilité

11

 
 

1.5.1.2 Meilleures performances

11

 
 

1.5.1.3 Scalability

12

 

1.5.2

Problèmes à surmonter

12

 
 

1.5.2.1 Coût

12

 
 

1.5.2.2 Distribution du contrôle

12

 
 

1.5.2.3 Sécurité

12

 
 

1.5.2.4 Gestion distribuée des interblocages

13

 
 

1.5.2.5 Bases de données hétérogènes

13

1.6

Architecture des bases de données réparties

13

 

1.6.1

Autonomie

13

 

1.6.2

Relation entre machines

13

 
 

1.6.2.1 Architecture Client / Serveur

14

 
 

1.6.2.2 Architecture Peer To Peer

15

 

1.6.3

Hétérogénéité

15

1.7

Conclusion

16

2

 
 

Table des Matières

Techniques de conception et de gestion des bases de données réparties

2.1 Introduction

2.2 Conception d'une base de données répartie

2.2.1 Méthodes de conception

2.2.1.1 Conception ascendante

2.2.1.2 Conception descendante

2.2.2 La fragmentation

17

17

17

18

18

18

19

 
 

2.2.2.1 Définition

19

 
 

2.2.2.2 Objectif de la fragmentation

19

 
 

2.2.2.3 Les problèmes de la fragmentation

19

 
 

2.2.2.4 Types de fragmentation

20

 
 

2.2.2.5 Les règles de la fragmentation

21

 
 

2.2.2.6 L'allocation des fragments

22

 
 

2.2.2.7 Le schéma de répartition

22

2.3

Techniques de répartition avancées

22

 

2.3.1

Allocation avec duplication

22

 

2.3.2

Allocation dynamique

22

 

2.3.3

Fragmentation dynamique

23

2.4

La réplication

23

 

2.4.1

Principe

23

 

2.4.2

Type de réplication

24

 
 

2.4.2.1 Réplication asymétrique

24

 
 

2.4.2.2 Réplication symétrique

25

 

2.4.3

Vue matérialisée

26

 
 

2.4.3.1 Objectifs

26

 
 

2.4.3.2 Mise à jour des vues matérialisées

26

 

2.4.4

Les avantages de la réplication

27

2.5

Gestion des données réparties

27

 

2.5.1

Mise à jour des données distantes

27

 
 

2.5.1.1 Requêtes réparties en lecture

27

 
 

Table des Matières

 

2.6

2.5.1.2 Requêtes réparties en écriture

2.5.2 Contraintes déclaratives

2.5.2.1 Contraintes locales

2.5.2.2 Contraintes globales

Conclusion

27

28
28

28

29

3

Présentation de l'organisme d'accueil

30

 

3.1

Introduction

30

 

3.2

Présentation de l'Office National des Oeuvres Universitaires

30

 

3.3

Organigramme de la Direction des Oeuvres Universitaires

31

 

3.4

Organigramme du service de l'hébergement

33

 

3.5

Les tâches du service de l'hébergement

33

 

3.6

Description des tâches

33

 
 

3.6.1 Inscription

33

 
 

3.6.2 Réadmission

34

 
 

3.6.3 Transfert

34

 
 

3.6.4 Abandon

34

 
 

3.6.5 Statistiques

35

 
 

3.6.6 Etats d'impression

35

 

3.7

La situation informatique

35

 

3.8

Description du cadre de l'étude

35

 
 

3.8.1 Présentation du cadre de l'étude

35

 
 

3.8.2 Présentation du sujet

36

 

3.9

Conclusion

36

4

Analyse de l'existant

37

 

4.1

Introduction

37

 

4.2

Etude du système existant

37

 
 

4.2.1 Etudes des postes de travail

37

 
 

4.2.1.1 Introduction

37

 
 

4.2.2 Fiche d'étude du poste service de l'hébergement - DOU

39

4.2.3 Fiche d'étude du poste service de l'hébergement - Résidence . . . . 40

4.3 Etude des documents 41

4.3.1 Introduction 41

4.3.2 Liste des documents utilisés 41

4.4 Diagramme de circulation du flux 41

4.4.1 Schéma de circulation du flux 42

4.4.2 Le formalisme utilisé 42

4.4.3 Tableau de description des flux 43

4.4.4 La codification existante 43

4.5 Niveau organisationnel du système existant 44

4.5.1 Règles d'organisation existantes 44

4.6 Diagnostique de la situation actuelle 44

4.6.1 Introduction 44

4.6.2 Critique de l'existant 44

4.6.3 Proposition d'une solution 45

4.7 Conclusion 46

5 Analyse conceptuelle 47

5.1 Introduction 47

5.2 Modélisation du nouveau système 47

5.2.1 L'étude conceptuelle du nouveau système 47

5.2.1.1 Règles de gestion 47

5.2.1.2 Dictionnaire de données 48

5.2.1.3 Nouvelle codification 50

5.3 Le modèle conceptuel de données 50

5.4 Niveau organisationnel du nouveau système 51

5.4.1 Nouvelles règles d'organisation 51

5.4.2 Le modèle organisationnel de traitements 52

5.4.2.1 Description des procédures 52

5.4.3 Le modèle logique de données 55

5.4.3.1 Les règles de passage du MCD vers MLD 55

5.4.3.2 Le MLD relationnel 55

5.5 Conclusion 56

6 Réalisation 57

6.1 Introduction 57

6.2 Structure générale de la solution proposée 57

6.2.1 Justification des choix 59

6.3 Les configurations nécessaires 59

6.3.1 Configuration du réseau 59

6.3.2 Configuration ORACLE 61

6.3.2.1 Côté Serveur 61

6.3.2.2 Côté Client 64

6.4 Aspect pratique 66

6.4.1 Création de la base de données répartie 66

6.4.1.1 Outils utilisés 66

6.4.1.2 Implémentation de la BDR 67

6.4.2 Le développement de l'application 71

6.4.2.1 Outils utilisés 71

6.4.2.2 Interfaces graphiques 71

6.5 Conclusion 77

Conclusion et perspectives xii

Bibliographie xiii

Annexe xv

Glossaire xvii

Table des figures

1.1

Exemple de base de données répartie

5

1.2

Architecture d'un SGBD réparti.

7

1.3

Architecture d'une BD répartie

8

1.4

Décomposition et optimisation d'une requête.

9

1.5

Architecture Client / Serveur.

14

1.6

Architecture Peer To Peer

15

2.1

Architecture de la conception ascendante.

18

2.2

Architecture de la conception descendante

19

2.3

Exemple de fragmentation horizontale.

20

2.4

Exemple de fragmentation verticale.

21

2.5

Réplication asymétrique synchrone

24

2.6

Réplication asymétrique asynchrone.

24

2.7

Réplication symétrique synchrone.

25

2.8

Réplication symétrique asynchrone

25

2.9

Protocole de validation à deux phases - 2PC

28

3.1

Organigramme de la D.O.U

32

3.2

Organigramme du service de l'hébergement.

33

4.1

Fiche d'étude du poste service de l'hébergement - DOU.

39

4.2

Fiche d'étude du poste service de l'hébergement - Résidence

40

4.3 Diagramme de circulation de flux au niveau de la DOU. 42

4.4 Le formalisme utilisé 42

4.5 La codification existante 43

5.1 La nouvelle codificaion. 50

5.2 Le modèle conceptuel de données 51

6.1 Structure générale de la solution proposée. 58

6.2 Propriétés de connexion réseau sans fil 60

6.3 Propriétés du réseau sans fil 61

6.4 Le fichier de configuration du Listener Oracle. 62

6.5 Oracle Net Manager. 63

6.6 Le fichier Listener Oracle. 64

6.7 Le fichier de services TNSNAMES.ORA. 65

6.8 Le fichier SQLNET.ORA. 65

6.9 Les étapes de connexion à une BD distante. 66

6.10 Illustration de la réplication de données. 70

6.11 Structure générale de l'application. 72

6.12 Vue de l'authentification 'Base de données' 72

6.13 Vue de l'authentification 'Application' 73

6.14 Menu application DOU. 73

6.15 Vue de la gestion de l'hébergement DOU. 74

6.16 Inscription des nouveaux bacheliers - DOU. 75

6.17 Vue de l'interface Targa Ouzemour 76

6.18 Vue de la carte du résident. 77

Liste des tableaux

3.1 Situation informatique 35

4.1 Liste des documents. 41

4.2 Description des flux. 43

Le monde de l'informatique évolue très rapidement, alors que son but initial, était d'offrir des services satisfaisants, du point de vue vitesse d'exécution des tâches et obtention de statistiques plus précises. Actuellement, de nouveaux besoins sont apparus, toute organisation automatisée souhaite stocker et échanger ses informations qui sont géographiquement éloignées, ce qui rend la tâche de la collecte et de traitement d'une grande quantité d'informations dispersées très délicate, de ce fait, l'amélioration des systèmes d'informations est devenue une priorité pour les gérants des entreprises.

La solution qui s'impose est de distribuer les données et les organiser dans des bases de données sur différents sites de stockage. L'ensemble de ces sites constitue un système de bases de données réparties offrant la possibilité aux utilisateurs de manipuler les différentes bases via un réseau de manière transparente, comme dans une base de données globale.

Notre projet consiste à développer un système d'information dont les données sont intégrées dans un environnement réparti. L'objectif de ce travail est d'essayer de résoudre les problèmes de localisation des données et d'exécution distribuée des requêtes posées par la répartition d'une base de données à travers un réseau d'ordinateurs. Pour cela, nous avons conçu et mis en oeuvre une base de données répartie sous Oracle pour la gestion de l'hébergement des résidences universitaires de l'université de Bejaia.

Notre mémoire est structuré en 6 chapitres comme suit :

Dans le premier chapitre, nous présentons un état de l'art sur les systèmes répartis et les bases de données réparties ainsi que leurs avantages et inconvénients, et les principes de leurs mises en oeuvre.

Le second chapitre aborde les différentes techniques de conception et de gestion des bases de données réparties ainsi que les principes de la réplication.

Le troisième chapitre donne une vue sur la structure de la direction des oeuvres universitaires, plus précisément la section de l'hébergement.

Le quatrième chapitre présente l'étude de l'existant, la problématique posée et les objectifs visés.

Le cinquième chapitre présente l'analyse conceptuelle de la solution proposée.

Dans le dernier chapitre, nous détaillons la réalisation de la solution proposée; il présente la mise en place du nouveau système à l'aide de différents outils tels que ORACLE et Oracle Forms Developper.

Nous finirons par une conclusion et quelques perspectives qui peuvent être envisagées afin d'améliorer notre système.

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