--- /dev/null
+<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
+<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Strict//EN"
+ "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-strict.dtd"
+[
+ <!ENTITY in "<small style='font-size:small'>∈</small>">
+ <!ENTITY notin "<small style='font-size:small'>∉</small>">
+ <!ENTITY mapsto "↦">
+]
+ >
+<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" >
+ <head>
+ <title>Rappels</title>
+
+ <meta http-equiv="Content-Type"
+ content="text/html; charset=utf-8" />
+ <meta name="copyright"
+ content="Copyright © 2013 Kim Nguyễn" />
+
+ <!-- Load jQuery -->
+ <script src="../jquery-2.0.3.min.js" type="text/javascript" ></script>
+ <script src="../libs/raphael-min.js" type="text/javascript" ></script>
+ <!-- Load the library -->
+ <script src="../simpleWebSlides.js" type="text/javascript" ></script>
+
+ <link rel="stylesheet" href="../simpleWebSlides.css" type="text/css" media="all" />
+ <!-- Load a custom Theme, the class-element marks this style-sheet
+ a "theme" that can be swtiched dynamicaly -->
+ <link class="sws-theme" rel="stylesheet" title="U-Psud style" href="../themes/uPsud.css" type="text/css" />
+
+ <!-- Customize some templates and initialize -->
+
+ <script type="text/javascript">
+ SWS.Config['sws-slide-change'] = SWS.Effects.slideChangeFadeOutIn;
+ SWS.Config['sws-object-deactivate'] = SWS.Effects.objectDeactivateFadeOut;
+ SWS.Config['sws-object-activate'] = SWS.Effects.objectActivateFadeIn;
+
+ //Ensures that we load SWS at the very end, after MathJax has
+ //been initialized
+
+ $(window).load(SWS.Presentation.init);
+ </script>
+ </head>
+ <body>
+ <div class="sws-slide sws-cover sws-option-nofooter">
+ <h1>Bases de données</h1>
+ <h3>Polytech Paris-Sud</h3>
+ <h3>Apprentis 4<sup>ème</sup> année</h3>
+ <h1>Cours 1 : Généralités & rappels</h1>
+ <a href="mailto:kn@lri.fr">kn@lri.fr</a><br/>
+ <a href="http://www.lri.fr/~kn/">http://www.lri.fr/~kn</a>
+ </div>
+
+ <h1>Avant-propos</h1>
+ <div class="sws-slide">
+ <h1>But du cours</h1>
+ <p>
+ Le but du cours est de donner une formation avancée sur un
+ aspects central des bases de données : <em>l'évaluation de
+ requêtes</em>. Le plan suivi par le cours est le suivant:
+ </p>
+ <ul>
+ <li>Rappels de l'algèbre relationnelle et d'SQL (rapide)</li>
+ <li>Propriétés physiques des disques (Rotatifs, SSD), notion
+ de page mémoire, hierarchie d'accès mémoire</li>
+ <li>Index: généralités, coût, structures de données (Arbres
+ B+, Hash Index, Bitmap Index)</li>
+ <li>Algorithmes de jointure</li>
+ <li>Plan de requête et optimisations algébriques</li>
+ <li>Bonus: ce que vous voulez (XML, Cloud, J2SE, …)</li>
+ </ul>
+ </div>
+ <div class="sws-slide">
+ <h1>Organisation du cours</h1>
+ <p>9 séances de <em>4h:</em></p>
+ <p>
+ <table class="btable" style="width:90%">
+ <tr><th >Date</th>
+ <th >Type</th>
+ <th >Heure</th>
+ </tr>
+ <tr>
+ <td>3/2</td><td>Cours/TD</td> <td>13h-17h</td></tr>
+ <tr><td>5/2</td><td> Cours/TD</td> <td>8h-12h</td></tr>
+ <tr><td>6/2</td><td> TP</td> <td>au PUIO, 13h-17h</td></tr>
+ <tr><td>10/2</td><td> Cours/TD</td> <td>13h-17h</td></tr>
+ <tr><td>12/2</td><td> TP</td> <td>au PUIO, 8h-12h</td></tr>
+ <tr><td>13/2</td><td> TP</td> <td>au PUIO, 13h-17h</td></tr>
+ <tr><td>31/3</td><td> Cours/TD</td> <td>13h-17h</td> </tr>
+ <tr><td>3/4</td><td> TP</td> <td>au PUIO, 13h-17h</td></tr>
+ <tr><td>9/4</td><td> Cours bonus/<em>exam</em></td> <td>8h-12h</td></tr>
+ </table>
+ </p>
+ <ul><li>Cours/TD : Kim Nguyen</li>
+ <li>TP: Andres Romero (certains TP seront <em>notés</em>)</li></ul>
+ </div>
+ <h1>Algèbre relationnelle</h1>
+ <div class="sws-slide">
+ <h1>Qu'est-ce que l'algèbre relationnelle?</h1>
+ <p class="sws-pause" >Une <em>algèbre</em> (ou <em>structure algébrique</em>) est un
+ <em>ensemble d'objets</em> (que l'on étudie) muni d'un ensemble
+ d'<em>opérations</em> (qui permettent de manipuler les objets)</p>
+
+ <p class="sws-pause" >Les objets manipulés par l'algèbre
+ relationnelle sont les <em>relations</em> <i>i.e.</i>
+ des <em>ensembles de n-uplets</em>.</p>
+ <p class="sws-pause" style="font-size:80%">(Rappel: une
+ relation n-aire est juste un ensemble de n-uplets. Par exemple,
+ la relation d'égalité sur les entiers est l'ensemble qui
+ contient tous les
+ couples <tt>(0,0)</tt>, <tt>(1,1)</tt>, <tt>(2,2)</tt>… )</p>
+ <p>On ne considère que des relations <em>finies</em>, sur des
+ n-uplets <em>fixes</em> dont les composantes ont un
+ type <em>simple</em></p>
+ <p><code>{ (1, "Kim", 32, T), (3,"Foo", 28, F), (2, "Bar", 77, T) }</code></p>
+ <ul class="sws-pause" style="background:white;">
+ <li>Les relations représentent des tables: ensemble
+ finis </li>
+ <li>Les relations contiennent des n-uplets de la même
+ taille</li>
+ <li>Un n-uplet ne peut pas contenir un ensemble (pas de table
+ dans une table)</li>
+ <li>(optionel) on ajoute un <em>schema</em> à la relation
+ (ex. <tt>(id, nom, age, prof)</tt>).</li>
+ </ul>
+ </div>
+ <div class="sws-slide">
+ <h1>Les opérateurs de l'algèbre relationnelle (1/2)</h1>
+ <p class="sws-pause" style="font-size:80%">(attention, plusieurs
+ présentations possibles)</p>
+ <p><tt>R</tt> et <tt>S</tt> sont deux relations, munies chacune
+ d'un schéma (<tt>ℝ=(a<sub>1</sub>,…,a<sub>m</sub>)</tt>
+ et <tt>𝕊=(b<sub>1</sub>,…,b<sub>n</sub>)</tt>) </p>
+ <p>Opérateurs ensemblistes:
+ <table>
+ <tr>
+ <td style="width:25%">Union :</td>
+ <td style="width:40%"><tt><em>R ∪ S</em> ≝ { r | r ∉ R ∨ r ∈ S }</tt></td>
+ <td style="width:25%;text-align:right;">(requiert <tt>ℝ = 𝕊</tt>)</td>
+ </tr>
+ <tr>
+ <td style="width:25%">Différence :</td>
+ <td style="width:40%"><tt><em>R ∖ S</em> ≝ { r | r ∈ R ∧ r ∉ S }</tt></td>
+ <td style="width:25%;text-align:right;">(requiert <tt>ℝ = 𝕊</tt>)</td>
+ </tr>
+ <tr>
+ <td style="width:25%">Produit :</td>
+ <td style="width:40%;text-align:right;"><tt><em>R × S</em> ≝ {
+ (r<sub>1</sub>,…,r<sub>m</sub>,s<sub>1</sub>,…,s<sub>n</sub>)
+ | <br/>
+ (r<sub>1</sub>,…,r<sub>m</sub>) ∈ R ∧
+ (s<sub>1</sub>,…,s<sub>n</sub>) ∈ S }</tt></td>
+ <td style="width:25%;text-align:right;"></td>
+ </tr>
+ </table>
+ </p>
+ <p class="sws-pause">Q1: A-t-on besoin de l'intersection ? (<tt>R ∩ S</tt>)
+ </p>
+ <p class="sws-pause">R1: Non car <tt>R ∩ S = (R ∪ S) ∖ ((S ∖ R)∪(R ∖ S)) </tt>
+ </p>
+ </div>
+ <div class="sws-slide">
+ <h1>Les opérateurs de l'algèbre relationnelle (2/2)</h1>
+ <p class="sws-pause" style="font-size:80%">(attention, plusieurs
+ présentations possibles)</p>
+ <p><tt>R</tt> est une relation, munie
+ d'un schéma (<tt>ℝ=(a<sub>1</sub>,…,a<sub>m</sub>)</tt>) </p>
+ <p>Opérateurs relationnels:
+ <table>
+ <tr>
+ <td style="width:20%">Projection :</td>
+ <td style="width:54%"><tt><em>π<sub>a<sub>1</sub>,…,a<sub>k</sub></sub></em>(R)
+ ≝ { (r.a<sub>1</sub>,…,r.a<sub>k</sub>) | r ∈ R }</tt></td>
+ <td style="width:20%;text-align:right;"></td>
+ </tr>
+ <tr>
+ <td >Sélection :</td>
+ <td ><tt><em>σ<sub>φ</sub></em>(R) ≝ { r ∈ R | σ(r) }</tt></td>
+ <td style="text-align:right;">σ est une formule
+ logique sur <tt>r</tt></td>
+ </tr>
+ <tr>
+ <td >Renommage :</td>
+ <td ><tt><em>ρ<sub>a<sub>1</sub>↦b<sub>1</sub>,…</sub></em>(R)</tt>
+ associe R au schéma <tt>ℝ'=(b<sub>1</sub>,…)</tt></td>
+ <td style="text-align:right;"></td>
+ </tr>
+ </table>
+ </p>
+ </div>
+ <div class="sws-slide">
+ <h1>Opérateurs dérivés</h1>
+ <p><tt>R</tt> et <tt>S</tt> sont deux relations, munies chacune
+ d'un schéma (<tt>ℝ</tt> et <tt>𝕊</tt>) </p>
+ <ul>
+ <li>Jointure: <tt>ℝ=(a<sub>1</sub>,…,a<sub>m</sub>,c<sub>1</sub>,…,c<sub>l</sub>)</tt>
+ et <tt>𝕊=(b<sub>1</sub>,…,b<sub>n</sub>,c<sub>1</sub>,…,c<sub>l</sub>)</tt><code>
+ R ⨝ S ≝ {
+ (r.a<sub>1</sub>,…,r.a<sub>m</sub>,r.c<sub>1</sub>,…,r.c<sub>l</sub>,s.b<sub>1</sub>,…,s.b<sub>n</sub>)
+ | r ∈ R ∧ s ∈ S ∧ ∀ 1 ≤ i ≤ l, r.c<sub>i</sub> = s.c<sub>i</sub> } </code>
+ </li>
+ <li>Intersection : <tt>R ∩ S = { r | r ∈ R ∧ r ∈ S } </tt></li>
+ <li>Division : <tt>R ÷ S ≝ T</tt>, telle que <tt>T × S ⊆
+ R</tt> (les attributs de <tt>S</tt> sont un sous-ensemble des
+ attributs de <tt>T</tt></li>
+ </ul>
+ </div>
+ <div class="sws-slide">
+ <h1>Pourquoi utiliser l'algèbre relationnelle ?</h1>
+ <ul>
+ <li>Modèle abstrait qui permet de raisonner sur les requêtes
+ sans se soucier de la syntaxe</li>
+ <li>Permet de déduire des <em>optimisations
+ algébriques</em>
+ <p>Par exemple:<code>
+ σ<sub>φ</sub>(R ∪ S) = σ<sub>φ</sub>(R) ∪ σ<sub>φ</sub>(S)
+ </code>
+ Avantageux si <tt>R</tt> et <tt>S</tt> ont beaucoup
+ d'éléments mais que σ<sub>φ</sub> en séléctionne peu.
+ </p>
+ </li>
+ </ul>
+ </div>
+ <h1>SQL</h1>
+ <div class="sws-slide">
+ <h1>SQL</h1>
+ <p>SQL (<i>Structured Query Language</i>) est un langage de
+ programmation dédié permettant de manipuler les données d'une BD
+ relationnelle. Il permet de:
+ </p>
+ <ul><li>Créer et détruire des tables</li>
+ <li>Insérer, supprimer, modifier des lignes d'une table</li>
+ <li>Interroger des tables</li>
+ <li>…</li>
+ </ul>
+
+ </div>
+ <div class="sws-slide">
+ <h1>SQL <tt>≠</tt> Algèbre relationnelle</h1>
+ <ul>
+ <li>Table <tt>≠</tt> Relation : <span class="sws-pause">les tables peuvent
+ avoir plusieurs copies de la même ligne, alors que les
+ relations sont des ensembles</span></li>
+ <li>Opérations de comptage, d'agrégat, groupage, … </li>
+ <li>Les types sont finis et ont toujours une taille fixe
+ (<tt>INTEGER</tt>, <tt>VARCHAR[40]</tt>, <tt>DATE</tt>, …)</li>
+ </ul>
+ </div>
+ <div class="sws-slide">
+ <h1>Création/destruction de table</h1>
+<p><code>
+<em>CREATE TABLE</em> <i>MaTable</i> (
+ <i>att<sub>1</sub></i> <i>type<sub>1</sub></i> [<i>constr_col<sub>1</sub></i>], …, <i>att<sub>n</sub></i> <i>type<sub>n</sub></i> [<i>constr_col<sub>n</sub></i>]
+ [, <i>constr_table</i>]);</code></p>
+<ul>
+ <li><tt>MaTable</tt> : nom de la table </li>
+ <li><tt><i>att<sub>i</sub></i></tt> : nom de l'attribut <i>i</i></li>
+ <li><tt><i>att<sub>i</sub></i></tt> : type de
+ l'attribut <i>i</i>. Exemples de
+ types: <tt>INTEGER</tt>, <tt>VARCHAR[<i>n</i>]</tt>, … (<s>dépend du
+ système utlisé</s>)</li>
+ <li><tt><i>constr_col<sub>i</sub></i></tt> : contrainte sur la
+ colonne <i>i</i>. Exemple de contraintes: <tt>PRIMARY
+ KEY</tt>, <tt>NOT NULL</tt>, <tt>DEFAULT <i>n</i>, …</tt></li>
+ <li><tt><i>constr_table</i></tt> : contrainte de table. Exemple de
+ contrainte de table: <tt>CHECK <i>cond</i></tt>, <tt>UNIQUE
+ (<i>col1</i>, …, <i>coln</i>)</tt>, …</li>
+</ul>
+<p><code>
+<em>DROP TABLE</em> <i>Table<sub>1</sub></i>, …, <i>Table<sub>n</sub></i> [<em>CASCADE</em>];</code></p>
+<ul style="background:white;"><li><tt>CASCADE</tt> : détruit aussi les objets dépendants de la
+ table (vues, autres tables avec clés étrangères, …) (<s>dépend du
+ système utilisé</s>)</li>
+</ul>
+ </div>
+ <div class="sws-slide">
+ <h1>Insertion/suppression/mise à jour</h1>
+<code> <em>INSERT INTO</em> <i>MaTable</i> [ <em>(</em><i>col<sub>1</sub></i>,…,<i>col<sub>n</sub></i><em>)</em> ] <em>VALUES</em> <em>(</em><i>val<sub>1</sub></i>,…,<i>val<sub>n</sub></i><em>);</em></code>
+<ul><li>Si la liste de colonnes est précisée les valeurs sont insérées
+ dans les colonnes correspondantes, sinon dans l'ordre du schéma</li></ul>
+
+<code> <em>DELETE FROM</em> <i>MaTable</i> [ <em>WHERE</em> <i>condition</i> ];</code>
+<ul><li>Supprime les lignes pour lesquelles <i><tt>condition</tt></i>
+ est vraie (expression booléene sur les
+ colonnes). Si <tt>WHERE</tt> est absent, supprime toutes les lignes.</li></ul>
+
+<code> <em>UPDATE</em> <i>MaTable</i> <em>SET</em> <i>col<sub>1</sub></i><em>=</em><i>val<sub>1</sub></i>, …, <i>col<sub>n</sub></i><em>=</em><i>val<sub>n</sub></i> [ <em>WHERE</em> <i>condition</i> ];</code>
+<ul><li>Mise à jour de toutes les colonnes <i>i</i> des lignes pour lesquelles <i><tt>condition</tt></i>
+ est vraie (expression booléene sur les
+ colonnes). Si <tt>WHERE</tt> est absent, modifie toutes les lignes.</li></ul>
+
+</div>
+ <div class="sws-slide">
+ <h1>Requêtes SQL 1/3</h1>
+<code>
+ <em>SELECT</em> [<em>ALL</em>|<em>DISTINCT</em>] <i>res<sub>1</sub></i>, …, <i>res<sub>n</sub></i>
+ <em>FROM</em> <i>tab_ref<sub>1</sub></i>, …, <i>tab_ref<sub>m</sub></i>
+ [<em>WHERE</em> <i>condition_w</i>]
+ [<em>GROUP BY</em> <i>col<sub>1</sub></i>, …, <i>col<sub>k</sub></i>]
+ [<em>HAVING </em> <i>condition_h</i>]
+ [<em>ORDER BY</em> <i>col<sub>1</sub></i>, …, <i>col<sub>;</sub></i> [<em>ASC</em>|<em>DESC</em>]]</code>
+<ul>
+ <li><tt>ALL</tt> force à garder tous les
+ résultats, <tt>DISTINCT</tt> retire les doublons</li>
+ <li><i>res<sub>i</sub></i> peut être un nom de colonne, <tt>*</tt>
+ (toutes les colones), un agrégat (<tt>SUM(price)</tt>,
+ éventuellement nommé : <tt>AS TotalPrice</tt>)</li>
+ <li><i>tab_ref<sub>i</sub></i> est soit un nom de table, soit une
+ sous-requête (<tt>(SELECT … )</tt>) éventuellement nommé (<tt>AS T1</tt>)</li>
+ <li><i>condition_w</i> est une condition booléenne sur les attributs
+ des <i>m</i> tables mentionnées</li>
+ <li><tt>GROUP BY</tt> et <tt>HAVING</tt> définissent des conditions
+ de groupage </li>
+ <li><tt>ORDER BY</tt> trie les résultats en ordre croissant (par
+ défaut ou <tt>ASC</tt>) ou décroissant (<tt>DESC</tt>)</li>
+</ul>
+</div>
+ <div class="sws-slide">
+ <h1>Requêtes SQL 2/3</h1>
+<code>
+ <em>(</em><i>req<sub>1</sub></i><em>)</em> <em>UNION</em> [<em>ALL</em>] <em>(</em><i>req<sub>2</sub></i><em>)</em>
+ <em>(</em><i>req<sub>1</sub></i><em>)</em> <em>INTERSECT</em> <em>(</em><i>req<sub>2</sub></i><em>)</em>
+ <em>(</em><i>req<sub>1</sub></i><em>)</em> <em>EXCEPT</em> <em>(</em><i>req<sub>2</sub></i><em>)</em>
+</code>
+<p>Union, intersection et différence de deux requêtes. Par défaut,
+ retire les doublons des résultats des requêtes (comportement
+ ensembliste) sauf pour <tt>UNION ALL</tt> ou si <tt>SELECT ALL</tt>
+ a été utilisé dans les sous-requêtes</p>
+ </div>
+<div class="sws-slide">
+ <h1>Requêtes SQL 3/3</h1>
+<p>Exemple de conditions de groupage. On considère une table
+ d'employés (<tt>nom</tt>), appartenant chacun à un département
+ (<tt>num_dept</tt>) et ayant chacun un salaire (<tt>sal</tt>). On
+ souhaite avoir les salaires moyens, pour chaque département, pour
+ les départements ayant plus de 10 employés.</p>
+
+<code>
+ SELECT num_dept, AVERAGE(sal)
+ FROM TABLE_EMP
+ GROUP BY num_dept
+ HAVING COUNT(nom) >= 10;
+</code>
+<p><tt>HAVING</tt> est nécessaire car la clause <tt>WHERE</tt>
+ s'applique ligne à ligne, ici on veut groupe à groupe (i.e. pour
+ chaque département, i.e. pour toutes les lignes qui ont le même
+ departement).</p>
+</div>
+ </body>
+</html>
--- /dev/null
+<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
+<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Strict//EN"
+ "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-strict.dtd"
+[
+ <!ENTITY in "<small style='font-size:small'>∈</small>">
+ <!ENTITY notin "<small style='font-size:small'>∉</small>">
+ <!ENTITY mapsto "↦">
+]
+ >
+<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" >
+ <head>
+ <title>Stockage</title>
+
+ <meta http-equiv="Content-Type"
+ content="text/html; charset=utf-8" />
+ <meta name="copyright"
+ content="Copyright © 2013 Kim Nguyễn" />
+
+ <!-- Load jQuery -->
+ <script src="../jquery-2.0.3.min.js" type="text/javascript" ></script>
+ <script src="../libs/raphael-min.js" type="text/javascript" ></script>
+ <!-- Load the library -->
+ <script src="../simpleWebSlides.js" type="text/javascript" ></script>
+
+ <link rel="stylesheet" href="../simpleWebSlides.css" type="text/css" media="all" />
+ <!-- Load a custom Theme, the class-element marks this style-sheet
+ a "theme" that can be swtiched dynamicaly -->
+ <link class="sws-theme" rel="stylesheet" title="U-Psud style" href="../themes/uPsud.css" type="text/css" />
+
+ <!-- Customize some templates and initialize -->
+
+ <script type="text/javascript">
+ SWS.Config['sws-slide-change'] = SWS.Effects.slideChangeFadeOutIn;
+ SWS.Config['sws-object-deactivate'] = SWS.Effects.objectDeactivateFadeOut;
+ SWS.Config['sws-object-activate'] = SWS.Effects.objectActivateFadeIn;
+
+ //Ensures that we load SWS at the very end, after MathJax has
+ //been initialized
+
+ $(window).load(SWS.Presentation.init);
+ </script>
+ </head>
+ <body>
+ <a href="bd01.xhtml" class="sws-previous"/>
+ <div class="sws-slide sws-cover sws-option-nofooter">
+ <h1>Bases de données</h1>
+ <h3>Polytech Paris-Sud</h3>
+ <h3>Apprentis 4<sup>ème</sup> année</h3>
+ <h1>Cours 2 : Stockage</h1>
+ <a href="mailto:kn@lri.fr">kn@lri.fr</a><br/>
+ <a href="http://www.lri.fr/~kn/">http://www.lri.fr/~kn</a>
+ </div>
+
+ <h1>Introduction</h1>
+ <div class="sws-slide">
+ <h1>Où stocker les données ?</h1>
+ <p>Hierarchie mémoire : </p>
+ <table style="width:100%">
+ <tr><td style="width:20%">Type</td>
+ <td style="width:20%">Accès</td>
+ <td style="width:20%">Taille max</td>
+ <td style="width:20%">Coût</td>
+ <td style="width:20%">durée de vie</td></tr>
+ <tr>
+ <td>Registre</td> <td> <tt><</tt> 1ns</td>
+ <td>128 bits</td>
+ <td>Très cher</td>
+ <td>alimenté</td>
+ </tr>
+
+ <tr>
+ <td>Cache L1/2/3</td> <td> ~ 10 ns</td>
+ <td>1ko ~ 1Mo</td>
+ <td>Très cher</td>
+ <td>alimenté</td>
+ </tr>
+ <tr>
+ <td>RAM</td> <td> ~ 50 ns</td>
+ <td>10 Go </td>
+ <td>Cher</td>
+ <td>alimenté</td>
+ </tr>
+ <tr>
+ <td>Disque SSD </td> <td> ~ 0.1ms</td>
+ <td>1 To </td>
+ <td>- Cher</td>
+ <td>Écritures limitées</td>
+ </tr>
+ <tr>
+ <td>Disque dur </td> <td> ~ 5ms</td>
+ <td>10 To </td>
+ <td>Peu cher</td>
+ <td>Fragiles</td>
+ </tr>
+
+ <tr>
+ <td>Bandes</td> <td> 10 s</td>
+ <td>1 Po/Eo </td>
+ <td>Donné</td>
+ <td>Bonne</td>
+ </tr>
+ </table>
+
+ <ul><li>RAM : mémoire primaire</li>
+ <li>Disques : mémoire secondaire</li>
+ <li>Bandes magnétiques/Disques optiques : mémoire tertiaire</li>
+ </ul>
+ </div>
+ <div class="sws-slide">
+ <h1>Quels types de mémoire pour une BD ?</h1>
+ <p>On attend en général d'une BD:</p>
+ <ul><li>Stockage d'un nombre important de données</li>
+ <li>Interrogation rapide (et si possible, mise à jour rapide
+ aussi)</li>
+ <li>Resistance aux pannes, aux corruptions</li>
+ <li>…</li>
+ </ul>
+ <p>Celà implique l'utilisation de mémoire primaire (comme toutes
+ les applications) <em>et secondaire</em></p>
+ <p>Pas <em>d'adressage direct du disque</em> par le processeur, nécessité de
+ « monter » les données en RAM</p>
+ <p>Goulet d'étranglement : facteur 10 000 (SSD) ~ 100 000 (HDD) entre
+ mémoire et disques</p>
+ <p><s>Priorité des SGBD</s> (ce qu'on présente dans ce cours) :
+ limiter <em>les accès disque</em></p>
+ </div>
+ <h1>Aspects bas-niveau</h1>
+ <div class="sws-slide">
+ <h1>Caractéristiques physiques de disques</h1>
+ <p>Disques rotatifs:</p>
+ <div>
+ <img src="hdd.svg" style="margin-left:10%;width:50%;" alt="hdd"/>
+ </div>
+ <ul style="background:white"><li>Chaque plateau a deux faces</li>
+ <li>Un plateau est composé de pistes concentriques</li>
+ <li>Les pistes sont décomposées en secteurs</li>
+ <li>Une tête de lecture/écriture travaille secteur par
+ secteur</li>
+ <li>Un secteur fait plusieurs octets (typiquement 512)</li>
+ <li>Un <i>cylindre</i> est l'ensemble des pistes situées à la
+ même positions sur tous les plateaux</li>
+ </ul>
+ </div>
+ <div class="sws-slide">
+ <h1>Temps d'accès à un disque</h1>
+ <p>Accès à un secteur arbitraire :</p>
+ <ul>
+ <li>Positionner la tête sur la bonne piste (recherche)</li>
+ <li>Attendre que le bon secteur soit sous la tête
+ (rotation)</li>
+ <li>Parcourir le secteur et renvoyer les données en mémoire
+ (transfert)</li>
+ </ul>
+ <p>Tout cela constitue la <em>latence</em> du disque</p>
+ <p>Une fois qu'on a payé le temps de latence, lire le secteur
+ suivant ne demande que le temps de transfert</p>
+ <p>On va donc essayer d'organiser les données de manière éviter
+ les déplacements arbitraires</p>
+ </div>
+ <div class="sws-slide">
+ <h1>Unité de transfert</h1>
+ <p>On appelle <em>page</em> (ou <em>bloc</em>) la quantité de
+ mémoire que le disque dur transfert de manière atomique en
+ mémoire. En pratique 512o ~ 4ko (dépendant des disques).
+ </p>
+ <p>On doit lire/écrire <s>au moins une page</s> même si on ne
+ désir lire/écrire qu'un octet</p>
+ <p>Exemple : on souhaite stocker 5 chaines de caractères de 200o
+ chacunes sur le disque</p>
+ <ul><li>Si placés sur blocs différents (arbitraires) : 5 pages
+ montées en mémoire, <tt>5 * temps de latence</tt></li>
+ <li>Si placés sur deux blocs consécutifs : <tt>temps de
+ latence + temps de transfert</tt> (on gagne un facteur presque 5)
+ </li></ul>
+ </div>
+ <div class="sws-slide">
+ <h1>Stratégies de placement</h1>
+ <p>On peut placer en priorité les données « reliées » (qu'on
+ veut utiliser en même temps):</p>
+ <ol>
+ <li>Dans le même bloc (T.A. à la deuxième donnée:
+ 0)</li>
+ <li>Sur deux blocs contigus (T.A. à la deuxième donnée:
+ T. transfert)</li>
+ <li>Bloc à la même position sur un autre plateau (T.A. à la
+ deuxième donnée: T. transfert)</li>
+ <li>Sur la même piste (T.A. à la deuxième donnée:
+ T. rotation)</li>
+ <li>Sur des pistes proches</li>
+ </ol>
+ </div>
+ <div class="sws-slide">
+ <h1>Mise en place de la stratégies de placement</h1>
+ <p>Pour mettre en place les stratégies de placement il faut
+ connaître:</p>
+ <ul><li>La liste des blocs libres et occupés</li>
+ <li>La liste des blocs occupés par un « fichier » (i.e. qui
+ stocke des informations reliées à la même donnée logique)</li>
+ </ul>
+ <p>On ne travaille pas page à page : on alloue
+ un <em>buffer</em> de pages</p>
+ <p ><table class="withborder" style="margin-left:20%;">
+ <tr><td style="width:10pt;">
+ P1 </td><td style="width:10pt">P132 </td><td style="width:10pt">
+ P10 </td><td style="width:10pt">P99 </td></tr>
+ <tr><td style="width:10pt">
+ P2 </td><td style="width:10pt"> P1000 </td><td style="width:10pt"> P507 </td><td style="width:10pt">
+ </td></tr>
+ <tr><td style="width:10pt"> </td><td style="width:10pt"> </td><td style="width:10pt"> </td><td style="width:10pt">
+ </td></tr>
+ </table><br/>
+ On maintient pour chaque page : un <em>compteur
+ d'utilisation</em> et un <em>dirty-bit</em> qui indique si la
+ page a été modifiée (on doit donc l'écrire sur le disque à un
+ moment donné).<br/>
+ Lorsque le buffer est plein, il faut supprimer des pages (et
+ en monter d'autres en mémoire) suivant une stratégie:
+ LRU, MRU, Random, FIFO, LIFO, …
+ </p>
+ </div>
+ <div class="sws-slide">
+ <h1>Qui gère les accès disques bas-niveau, le buffer, … ?</h1>
+ <p>
+ <ul>
+ <li class="sws-pause">Dans le temps, le SGBD
+ directement </li>
+ <li class="sws-pause">De nos jours, le système
+ d'exploitation via ses systèmes de fichiers et gestion de la
+ mémoire virtuelle (<i>swap</i> ou fichier d'echange)</li>
+ </ul>
+ </p>
+ <p>Les systèmes d'exploitation ont <i>énormément</i> progressé
+ (les SGBD ne pouvaient pas reposer sur quelque chose d'aussi
+ primitif que FAT ou NTFS, mais les systèmes de fichier modernes
+ sont plus performant que le traitement natif du disque fais par
+ les SGBD, en particulier pour les SSD).<br/>
+ Pour prédire le bon comportement d'un SGBD il faut connaître
+ non seulement ce dernier, <s>mais aussi</s>, de manière
+ détaillée, les caractéristiques de l'OS et du système de
+ fichier.
+ </p>
+ </div>
+ <div class="sws-slide">
+ <h1>Un mot sur les SSD</h1>
+ <p><i>Solid State Disk</i> : « disque » dur composé entièrement
+ de mémoire flash. Avantages:</p>
+ <ul style="sws-pause">
+ <li>Pas de temps de recherche et de rotation, uniquement temps
+ de transfert. Accès arbitraires aussi rapides que les
+ séquentiels</li>
+ <li>Consomation électrique moindre, poid moindre, pas de
+ pièce mobile (resistance aux chocs)</li>
+ </ul>
+ <ul><li>Couteux</li>
+ <li>Écriture <s>très</s> complexe (écrire dans une cellule
+ impose de l'effacer avant, nombre de cycle d'effaçage limité,
+ etc)
+ </li>
+ <li>Nécessite une coopération à tous les niveaux, seul le
+ système d'exploitation peut bien le gérer (bibliothèque
+ système, gestion de la mémoire virtuelle, système de fichier,
+ pilote du disque et <i>firmware</i>).</li>
+ </ul>
+ </div>
+ <h1>Stockage pour les SGBD</h1>
+ <div class="sws-slide">
+ <h1>Utilisation du disque par les SGBD</h1>
+ <ul>
+ <li>n-uplet (ou ligne) : enregistrement, séquence contiguë
+ d'octets </li>
+ <li>table = ensemble de lignes = fichier </li>
+ <li>base = ensemble de tables = ensemble de fichiers</li>
+ </ul>
+ <p>Opérations de base sur les enregistrements</p>
+ <ul><li>recherche d'un enregistrement (<tt>SELECT</tt>)</li>
+ <li>ajout d'un enregistrement à une table
+ (<tt>INSERT</tt>)</li>
+ <li>mise à jour d'un enregistrement (<tt>UPDATE</tt>)</li>
+ <li>suppression d'un enregistrement (<tt>DELETE</tt>)</li>
+ </ul>
+ <p>Les fichiers (i.e. les tables) sont <em>paginées</em>
+ (découpées en pages)</p>
+ </div>
+ <div class="sws-slide">
+ <h1>Représentation des enregistrements fixes</h1>
+ <ul><li>Nombre fixe d'attributs (schéma de la table)
+ </li>
+ <li>Champs de taille fixe
+ (<tt>VARCHAR[50]</tt>, <tt>INTEGER</tt> (32 bits), …)
+ </li>
+ </ul>
+ <p>
+ <table style="margin-left:20pt;" class="withborder">
+ <tr><td>C<sub>1</sub></td> <td>C<sub>2</sub></td> <td>C<sub>3</sub></td> <td>C<sub>4</sub></td> <td>C<sub>5</sub></td></tr>
+ </table>
+ <table >
+ <tr><td>B</td><td> L<sub>1</sub></td> <td> L<sub>2</sub></td> <td> L<sub>3</sub></td> <td> L<sub>4</sub></td> <td> L<sub>5</sub></td></tr>
+ </table> <br/>
+Pour accéder au i<sup>ème</sup> champ d'un enregistrement en
+ connaissant l'addresse de base <tt>B</tt>, on ajout à <tt>B</tt>
+ les longueurs des champs 0, 1, …, i-1.<br/>
+ adresse de C<sub>4</sub> = B + L<sub>1</sub> + L<sub>2</sub> + L<sub>3</sub><br/>
+ </p>
+ </div>
+
+ <div class="sws-slide">
+ <h1>Représentation des enregistrements variables</h1>
+ <ul><li>Nombre fixe d'attributs (schéma de la table)
+ </li>
+ <li>Champs de taille variables (<i>blobs</i> de texte)
+ </li>
+ </ul>
+ <p>
+ <table style="margin-left:20pt;" class="withborder">
+ <tr><td>C<sub>1</sub></td> <td>$</td><td>C<sub>2</sub></td> <td>$</td> <td>C<sub>3</sub></td> <td>$</td><td>C<sub>4</sub></td><td>$</td> <td>C<sub>5</sub></td></tr>
+ </table>
+ On utilise un séparateur spécial entre les champs (scan linéaire
+ pour arriver au i<sup>ème</sup> champ.<br/>
+ <table style="margin-left:20pt;" class="withborder">
+ <tr><td>L<sub>1</sub></td> <td>L<sub>2</sub></td> <td>L<sub>3</sub></td> <td>L<sub>4</sub></td> <td>L<sub>5</sub></td><td>C<sub>1</sub></td> <td>C<sub>2</sub></td> <td>C<sub>3</sub></td> <td>C<sub>4</sub></td> <td>C<sub>5</sub></td></tr>
+ </table>
+ On stocke les longueurs dans l'enregistrement
+ </p>
+ </div>
+ <div class="sws-slide">
+ <h1>Méta-données</h1>
+ <p>Chaque enregistrement possède un en-tête stockant des données
+ auxiliaires</p>
+ <ul><li>taille totale de l'enregistrement (avec entête)</li>
+ <li>pointeur vers le schéma de la table (pour déterminer les
+ tailles des champs)</li>
+ <li>date de dernière mise à jour</li>
+ <li>information de gestion des valeurs nulles:
+ <ul class="sws-pause">
+ <li>Stockage d'une valeur spéciale (pas toujours
+ possible)</li>
+ <li>Stockage d'un bitmap (masque) : 26<sub>10</sub> =
+ 11010<sub>2</sub> : valeur nulle dans les champ 0 et 2</li>
+ </ul>
+ </li>
+ </ul>
+ </div>
+ <div class="sws-slide">
+ <h1>Stockage des enregistrements dans une page </h1>
+ <p>Chaque enregistrement à une adresse (<i>rid</i> : record id)
+ constituée de l'adresse de la page et de la position de
+ l'enregistrement au sein de la page</p>
+ <p>Lors d'une insertion, on doit trouver un emplacement libre
+ dans la page</p>
+ <p>Lors d'une suppression, on doit « effacer » un emplacement
+ occupé et éventuellement compacter la page</p>
+ </div>
+ <div class="sws-slide">
+ <h1>Stockage compact vs non compact (taille fixe)</h1>
+ <p>
+ <img style="width:40%" src="page_comp.svg"/>
+ <img style="margin-left:10%;width:40%" src="page_ncomp.svg"/>
+ </p>
+ </div>
+ <div class="sws-slide">
+ <h1>Stockage compact (taille variable)</h1>
+ <p>
+ <img style="margin-left:10%;width:70%" src="page_var.svg"/>
+ </p>
+ </div>
+ </body>
+</html>
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+ sodipodi:linespacing="125%"><tspan
+ sodipodi:role="line"
+ id="tspan5091-7"
+ x="100"
+ y="72.362183">Espace ocupé</tspan></text>
+ <text
+ xml:space="preserve"
+ style="font-size:12px;font-style:normal;font-weight:normal;line-height:125%;letter-spacing:0px;word-spacing:0px;fill:#000000;fill-opacity:1;stroke:none;font-family:Sans"
+ x="350"
+ y="402.36218"
+ id="text5960"
+ sodipodi:linespacing="125%"><tspan
+ sodipodi:role="line"
+ id="tspan5962"
+ x="350"
+ y="402.36218">Dictionaire d'emplacements (pointeurs)</tspan></text>
+ </g>
+</svg>
<li>Permet d'authentifier les correspondants et de protéger
les données
</li>
- <li>Suppose l'existence de <em>tiers de confience</em> Alice
+ <li>Suppose l'existence de <em>tiers de confiance</em> Alice
et Bob font confiance à Trent (<i>Trusted Third
Party</i>)</li>
</ol>
</ol>
</div>
<div class="sws-slide">
- <h1>Tiers de confience</h1>
- <p>Les tiers de confience sont des entités (états, associations,
+ <h1>Tiers de confiance</h1>
+ <p>Les tiers de confiance sont des entités (états, associations,
compagnies privées) qui se chargent de vérifier les clés
publiques d'autres entitées. C'est une
vérification <em>physique</em> (documents administratifs, …).
</div>
<div class="sws-slide">
- <h1>Tiers de confience</h1>
+ <h1>Tiers de confiance</h1>
<p>Attaques contre les <em>authorités de certifications</em>
- (tiers de confience): difficiles, mais pas impossible. Certains
- tiers de confience sont douteux (états voyous, compagnie
+ (tiers de confiance): difficiles, mais pas impossible. Certains
+ tiers de confiance sont douteux (états voyous, compagnie
piratées dont les clées <s>privées</s> sont compromises,…)<br/>
<s>Attaques d'implémentation</s> (plus probables) : on
exploite un <s>bug</s> dans le code des serveurs web ou des
vertical-align:text-top;
right: 0pt;
top:0pt;
+}
+table.withborder {
+ border-collapse: collapse;
+}
+table.withborder td {
+ border-style: solid;
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+ min-width:20pt;
+ height: 20pt;
}
\ No newline at end of file