Administration de Bases de Données - Implantation d'une BD · Construire de vues mat erialis ees...

Administration de Bases de DonneesImplantation d’une BD

Thierry Hamon

Bureau H202Institut Galilee - Universite Paris 13

&LIMSI-CNRS

[email protected]

https://perso.limsi.fr/hamon/Teaching/P13/ABD-AIR3-2019-2020/

AIR3 – ABD

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[email protected]

https://perso.limsi.fr/hamon/Teaching/P13/ABD-AIR3-2019-2020/

Presentation du coursSuite du cours de AIR3

Objectifs de l’enseignement :Connaıtre et manipuler des notions liees a l’administrationd’un SGBD

Connaıtre l’architecture d’un SGBDSavoir configurer, optimiser et securiser des bases de donnees

Programme des enseignements

Implantation de Bases de DonneesOptimisation de Requetes, Evaluation de RequetesArchitecture de SGBD, Administration de BD

Repartition des enseignements

3 × 3h de cours4 × 3h de TP

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Role d’un Administrateur d’une Base de Donnees(ABD ou DataBase Administrator DBA)

Double role de l’administrateur d’une Base de Donnees :

role organisationnel

Definition du schema conceptuel des donneesPartage de ces donnees par les utilisateurs

role technique

Mise en œuvre ce schemapartage a l’aide des capacites techniques du SGBD

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Role d’un Administrateur d’une Base de Donneesrole technique

Installation du SGBD et des outils associes

Creation de la BD et ses composants conformement a unschema conceptuel

Surveillance de son evolution en modifiant, en creant ou ensupprimant certaines structures

Gestion des privileges d’accesAttribution et retrait de privileges d’acces aux donnees auxdifferents utilisateurs de la base de donnees

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Amelioration les performancesChoix de l’implantation optimale des donnees de facon aobtenir les meilleures performancesIdentification et prise en compte des utilisations qui serontfaites des donnees

Surveillance de la securite et la coherence des donneesMise en place de structures et de procedures permettant

de faire face a tous les incidentsde retrouver l’integrite et la coherence des donnees

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Echange les donnees entre la BD et le monde exterieur

Surveillance de l’integration des donnees en provenanced’autres applications ou BDMigration des donnees de la base vers d’autres applications ouBD

Outils a utiliser : SQL*DBA, SQL*Loader, SQLPLUS, etc.

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Sources des transparents

F. Boufares, LIPN, Universite Paris Nord

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Creation/definition d’une table

Attributs : types de donnees de base (predefinis par lesysteme – Numerique, Caractere, Texte, Date, etc.)

Attributs : types de donnees definis par l’utilisateur

Contraintes : controles de validite (Cles primaire etetrangeres, etc.)

Caracteristiques physiques :

Taux de remplissage des blocs, evolution, etc.Lieu de stockage (disque, MC, ), parallelisme, etc.Optimisations : Partitionnement, decoupage

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Creation/definition d’une table

Indexer :

Accelerer les traitementReconstruire les blocs, etc.

Construire de vues materialisees (des pre-calculs, etc.)

Partager les donnees entre plusieurs utilisateursCreer des vues, des droits d’acces, des roles, des profiles, etc.

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Creation/definition d’une tableCREATE TABLE nomtb ( a t t r i b u t s , c o n t r a i n t e s )

TABLESPACE nomtbspPCTUSED x1PCTFREE x2INITRANS x3MAXTRANS x4

STORAGE ( INITIAL n1 NEXT n2MINEXTENTS m1 MAXEXTENTS m2PCTINCREASE p )

PARALLEL p / NOPARALLEL ( a p p l i q u e r l e p a r a l l e l i s m e )

LOGGING / NOLOGGING ( pour ne pas c o p i e r l e s m i s e s a j o u rdans l e r o l l b a c k )

CACHE / NOCACHE ( permet de g a r d e r l a t a b l e en memoire ;a u t i l i s e r avec p r e c a u t i o n )

PARTITIONnement ( une s o r t e de decoupage de l a t a b l e )

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Structure d’une base de donnees (Oracle)

une structure physique

une structure logique

un ensemble de vues donnant des visions partielles auxutilisateurs

Description de ces trois niveaux et la correspondance entre eux atravers le dictionnaire de donnees

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Structure d’une baseElements composant d’une base :

Fichiers qui composent la base de donnees :

Fichier rollbackFichier tablespaceRedo logsFichiers de controle (Control files)Fichiers de trace et alert.log

Instances definies par un nom (SID)Il s’agit des processus qui gerent :

La coherence de la baseLa mise a jour, rollbacketc ..

Aussi le SGA (System Global Area)

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Structure physique

Composee d’un ensemble de fichiers qui constituent le supportphysique de stockage de donnees

Trois types de fichiers :

Fichiers de donnees (Data Files)

Fichiers de reprise (Redo Log Files)

Fichiers de controle (Control Files)

Specification des Data Files et Redo Log lors de la creation ou lamodification de la base de donnees

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Fichiers de donnees (Data Files)

Les fichiers de donnees assurent le stockage

des objets crees par les utilisateurs : tables, index, vues,clusters, etc.des structures necessaires au fonctionnement d’Oracle :dictionnaire de donnees

Un fichier de donnees est associe a une et une seule base dedonnees

Lors de la creation d’une base de donnees, il doit y avoir aumoins un fichier de donnees pour stocker le dictionnaire dedonnees

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Taille d’un Data File

Exprimee en Kilo ou en Mega octets

Attribuee au moment de la creation du fichier, pouvant etremodifiee

Son choix depend de la taille de la base de donnees et de sonevolution

Le premier fichier de donnees cree doit avoir une taillesuperieure ou egale a 2Mo

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Nom d’un Data File

Depend du systeme d’exploitation

Peut etre modifie, sauf pour le premier fichier

La modification se fait en deux etapes :

modification du nom du fichier en utilisant les commandes OSrepercussion de cette modification dans les fichiers de controle

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Creation d’un Data FileRealisee selon quatre configurations :

Creation d’une base

CREATE DATABASE baseDATAFILE s p e c i f i c a t i o n f i c h i e r

Creation d’un tablespace

CREATE TABLESPACE t b sDATAFILE s p e c i f i c a t i o n f i c h i e r

Modification d’une base par ajout d’un nouveau fichier de donnees

ALTER DATABASE baseCREATE DATAFILE f i c h i e r AS s p e c i f i c a t i o n

Modification d’un tablespace par ajout d’un nouveau fichier dedonnees

ALTER TABLESPACE t b sADD DATAFILE s p e c i f i c a t i o n f i c h i e r

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Modification d’un Data File

Deux cas de modifications :

modification du nom et de localisationmodification de la taille

Modification du nom : TableSpace en Offline (eviter que desdonnees soient accesssibles pendant le deplacement)

ALTER TABLESPACE o r a d a t a OFFLINE

ALTER TABLESPACE t b sRENAME DATAFILE ’ f i c h 1 ’ , ’ f i c h 2 ’ TO ’ f i c h 1 1 ’ , ’ f i c h 2 2 ’

ALTER DATABASE baseRENAME FILE ’ f i c h 1 ’ , ’ f i c h 2 ’ TO ’ f i c h 1 1 ’ , ’ f i c h 2 2 ’

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Suppression d’un Data File

Solution 1 : en deux etapes

1 Suppression du tablespace associe au Data file

DROP TABLESPACE t b sINCLUDING CONTENTS

2 Suppression des fichiers physiques manuellement parcommande OS.

Solution 2 : en une seule etapeSuppression du tablespace associe au Data file ainsi que lesfichiers physiques

DROP TABLESPACE t b sINCLUDING CONTENTS and d a t a f i l e s

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Fichiers Redo Log

Contiennent les modifications les plus recentes des donnees dela base

Utilises par Oracle pour remettre la base dans un etatcoherent apres une panne sans perdre les mises a jour quin’ont pas ete enregistrees dans les data files

Lors du redemarrage de l’instance, Oracle applique les mises a jourdes Redo Log sur les Data file (reprise a chaud)

Au moins deux fichiers par instance, utilises d’une facon circulaire

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Fichiers Redo Log

Redo Log multiple : duplication des fichiers Redo Log surdifferents disquesLorsqu’un des fichiers est perdu ou endommage, son imagesur l’autre disque peut etre utilise

L’ensemble des Redo Logs actifs simultanement constitue ungroupeChaque fichier de ce groupe est dit membre

Avant de reutiliser un Redo Log plein, Oracle peut l’archiver sila base est en mode ARCHIVELOG (voir plus loin)

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Creation d’un Redo Log

Possibilite de creer ou d’ajouter des Redo Logs dans une baseexistante :

CREATE DATABASE baseLOGFILE [GROUP e n t i e r ] ( ’ f i c h ’ , ’ f i c h ’ , . . . )SIZE e n t i e r [K |M] . . .

ALTER DATABASE baseADD LOGFILE [THREAD e n t i e r ] [GROUP e n t i e r ]

( ’ f i c h ’ , ’ f i c h ’ , . . . ) SIZE e n t i e r [K |M] . . .ADD LOGFILE MEMBER ’ f i c h ’ [ REUSE ] TO

{GROUP e n t i e r | ’ f i c h ’ }

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Suppression d’un Redo Log

Suppression d’un Redo Log, d’un groupe ou d’un membre :

ALTER DATABASE baseDROP LOGFILE {GROUP e n t i e r | ( ’ f i c h ’ , ’ f i c h ’ , . . . ) }

. . .DROP LOGFILE MEMBER { ’ f i c h ’ | ( ’ f i c h ’ , ’ f i c h ’ , . . . ) }

Un Redo Log peut etre initialise par :

ALTER DATABASE baseCLEAR [ UNARCHIVED ] LOGFILE {GROUP e n t i e r |( ’ f i c h ’ , ’ f i c h ’ , . . . ) } . . . [UNRECOVERABLE DATAFILE ]

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Control File

Contient les informations relatives a la structure physique dela base de donnees :

nom de la base de donneesnoms et localisations des Datafile et Redo Logstimestamp de creation de la basele nombre de sequence log courantinformations sur le checkpoint

Cree au moment de la creation de la base

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Control File

Utilise lors de l’ouverture d’une base pour identifier lesDatafiles et les Redo Logs

Au moins un fichier de controleRecommandation : dupliquer ce fichier plusieurs fois

Mise a jour automatique a chaque modification de structurede la base

Noms specifies dans init.ora

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Structure logique

La structure logique d’une base est composee

des tablespaces

des segments

des extensions (extents)

des blocs

Un ensemble d’objets logiques constitue d’objets de schema(schema objects)Les objets de schema constituent la structure relationnelle de labase

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Tablespace

Une base de donnees est composee d’un ensemble d’uniteslogiques dites tablespaces

Un tablespace permet de regrouper un ensemble d’objetslogiques (tables, index, etc.)

Il peut etre utilise pour regrouper des objets logiques d’uneapplication pour que les operations de sauvegarde et derestauration soient efficaces

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Structure d’une base de donnees

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Tablespace

Chaque objet logique doit etre associe a un et un seultablespace

Chaque tablespace est identifie par un nom

Un tablespace peut etre supprime meme s’il contient desdonnees

Une base de donnees doit avoir au moins un tablespace appeleSYSTEM qui contient le dictionnaire de donnees

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Tablespace

Un tablespace peut etre active (OnLine) ou desactive(OffLine)

Le tablespace SYSTEM ne peut jamais etre desactive

Un tablespace peut etre cree, modifie et supprime

Il est recommande de creer d’autres tablespaces pour lesobjets de la base

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Creation de Tablespace

CREATE TABLESPACE t b sDATAFILE s p e c SIZE e n t i e r {M|K}[AUTOEXEND {OFF |ON} ][NEXT e n t i e r {M|K} ][ MAXSIZE {UNLIMITED | e n t i e r {M|K } ] } . . .[DEFAULT STORAGE c l a u s e s t o c k a g e ][ ONLINE | OFFLINE ][PERMANENT | TEMPORARY]

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Modification d’unTablespace

ALTER TABLESPACE t b sADD DATAFILE s p e c SIZE e n t i e r {M|K}

[AUTOEXEND {OFF |ON} ][NEXT e n t i e r {M|K} ][ MAXSIZE {UNLIMITED | e n t i e r {M|K } ] } . . .

[RENAME ’ f i c h ’ , . . . TO ’ f i c h ’ , . . . ][COALESCE ][DEFAULT STORAGE c l a u s e s t o c k a g e ][ ONLINE | OFFLINE {NORMAL | TEMPORARY | IMMEDIATE} ][{BEGIN | END} BACKUP][READ {ONLY | WRITE} ][PERMENENT | TEMPORARY]

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Suppression d’un Tablespace

DROP TABLESPACE t b s[ INCLUDING CONTENTS][CASCADE CONSTRAINTS]

INCLUDING CONTENTS supprime le contenu de tablespace

CASCADE CONSTRAINTS supprime les contraintes d’integritedes tables d’autres tablespaces qui se referent aux clesprimaires des tables du tablespace specifie

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Gestion des tablespaces

L’administrateur peut consulter les vues du dictionnaire de donneessuivantes :

USER_EXTENTS, DBA_EXTENTS

USER_SEGMENTS, DBA_SEGMENTS

USER_FREE_SPACE, DBA_FREE_SPACE

DBA_USERS

DBA_TS_QUOTAS

USER_TABLESPACES, DBA_TABLESPACES

DBA_DATA_FILES

V$DATAFILE

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Utilisation des tablespaces

Un tablespace peut etre attribue par defaut a un utilisateur

Les objets de cet utilisateur seront stockes dans ce tablespacesauf contre indication

CREATE | ALTER u s e r IDENTIFIED [BY mdp | EXTERNALLY ][DEFAULT TABLESPACE t b s ][TEMPORARY TABLESPACE t b s ][QUOTA { e n t i e r {M | K} | UNLIMITED} ON t b s ]

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Exemple

s e l e c t ∗ from d b a t a b l e s p a c e s ;a l t e r t a b l e s p a c e USERS o f f l i n e ;a l t e r t a b l e s p a c e USERS

rename d a t a f i l e ’ c :\ d a t a f i l e \ tp \db\ g e s t e e . dbf ’ TO’ c :\ d a t a f i l e \ tp \db\ g e s t e e 0 1 . dbf ’

a l t e r t a b l e s p a c e USERS o n l i n ec r ea te t a b l e s p a c e t e s t

d a t a f i l e ’ c :\ d a t a f i l e \Tp\DB\ d a t a t e s t . dbf ’ s i z e 20M;a l t e r t a b l e s p a c e t e s t

add d a t a f i l e ’ c :\ d a t a f i l e \Tp\DB\ d a t a t e s t 2 . dbf ’ s i z e 3M;c r ea te t ab l e t o t o ( c o l 1 number , c o l 2 number )

t a b l e s p a c e t e s t

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Retour sur le schema physique (SQL2)

c r ea te t ab l e COURS(NUM COURS NUMBER( 2 ) ,NOMC VARCHAR( 2 0 ) ,NBHEURES NUMBER( 2 ) ,ANNE NUMBER( 1 ) ,c o n s t r a i n t PK COURS pr imary key (NUM COURS) ,c o n s t r a i n t NN COURS NOMC check (NOMC I S NOT NULL) )

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Ajout d’un tablespace dans le schema physique

PCTUSED de 98% initialement une seule transactionPCTFREE de 1% peut acceder aux lignes a la fois

255 transsactions au maximumTaille du premier extent : 11280 Ko Nombre illimite d’extents alloues au segmentTaille du premier extent : 11 Mo Nombre de blocs dans lequel Oracle1 extent alloue a la creation du segment peut ecrire des donnees : 9 (1 groupe de blocs)

Possibilite de traitement en parallele

TABLESPACE S COURS DATAPCTUSED 98PCTFREE 1INITRANS 1MAXTRANS 255STORAGE ( INITIAL 11280K

NEXT 11MMINEXTENTS 1MAXEXTENTS u n l i m i t e dPCTINCREASE 0FREELISTS 9FREELIST GROUPS 1 )

PARALLEL ;

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Ajout dans le schema physiquec r ea te t ab l e PROFESSEURS(NUM PROF NUMBER( 4 ) ,NOMP VARCHAR2( 2 5 ) ,SPECIALITE VARCHAR2( 2 0 ) ,DATE ENTREE DATE,DER PROM DATE,SALAIRE BASE NUMBER,SALAIRE ACTUEL NUMBER,c o n s t r a i n t PK PROFESSEURS pr imary key (NUM PROF)c o n s t r a i n t NN PROFESSEURS NOMP check (NOMP I S NOT NULL)

)

TABLESPACE S PROF DATAPCTUSED 98PCTFREE 1INITRANS 6MAXTRANS 255STORAGE ( INITIAL 20M NEXT 5M)NOPARALLEL ;

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Ajout dans le schema physique

c r ea te t ab l e CHARGE(NUM PROF NUMBER( 4 ) ,NUM COURS NUMBER( 4 ) ,c o n s t r a i n t PK CHARGE pr imary key (NUM COURS, NUM PROF)c o n s t r a i n t FK CHARGE COURS f o r e i g n key (NUM COURS)

r e f e r e n c e s COURS (NUM COURS)c o n s t r a i n t FK CHARGE PROFESSEURS f o r e i g n key (NUM PROF)

r e f e r e n c e s PROFESSEURS (NUM PROF) )

TABLESPACE S CHARGE DATAPCTUSED 98PCTFREE 1INITRANS 1MAXTRANS 255STORAGE ( INITIAL 11280K

NEXT 11MMINEXTENTS 1MAXEXTENTS u n l i m i t e dPCTINCREASE 0FREELISTS 9)

PARALLEL 3 ;

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SEGMENT, EXTENSION, BLOC

Lors de la creation d’un fichier, Oracle reserve tout l’espacequi lui est associe

A l’interieur de ce fichier, l’espace disque est geredynamiquement au fur et a mesure de l’utilisation de la basede donnees

Gestion selon trois niveaux de granularite :

segmentextensionbloc

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SEGMENT, EXTENSION, BLOC

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Bloc de donnees

Un bloc de donnees est la plus petite unite logiqued’entree/sortie utilisee par Oracle

Appele egalement Bloc logique ou Page

A distinguer du bloc physique utilise par les OS(bloc physique = ensemble d’octets sur disque)

Taille d’un bloc de donnees

attribuee par defaut selon OS (2 , 4 ou 8 Ko)modifiable par DB_BLOCK_SIZE = n

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Format d’un bloc de donnees

Les blocs de donnees sont organises de la meme facon quelque soitleur contenu : donnees, index ou cluster

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Format d’un bloc de donnees

Entete : contient des informations generales (adresse du bloc,type du segment, etc)

Liste des tables : utilisee uniquement pour les clusters.Contient des informations relatives aux tables groupees ayantdes donnees dans ce bloc

Liste des lignes : contient des informations relatives aux lignessituees dans ce bloc (adresse)

Espace libre : utilise pour l’insertion de nouvelles lignes ou lamise a jour des lignes necessitant de l’espace

Reste du bloc : reserve aux donnees

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Organisation d’une ligne

Ordre de stockage des colonnes :

determine par Oraclepeut differer de celui utilise lors de la creation de la table

Ajout d’une nouvelle colonne a une table : la colonne setrouve toujours en derniere position

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Gestion de l’espace des blocs

Parametres PCTFREE et PCTUSED :

Gestion de l’espace libre des blocs de donnees

Utilisation dans les commandes de creation ou de modificationde tables, clusters, snapshot et snapshot log

Le parametre PCTFREE peut etre utilise egalement dans lescommandes de creation et de modification d’index

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PCTFREE

Definition du pourcentage d’espace dans un bloc qui doit etremaintenu libre pour les eventuelles mises a jour des lignes dublocExemple : PCTFREE = 15Possibilite d’inserer de nouvelles lignes dans le bloc tant quel’espace libre > 15%

Criteres de choix

mode d’utilisation de la table ou de l’index associesuperieur a 10 si la mise a jour augmente souvent la tailleinferieur a 10 dans le cas contraire

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PCTFREE

Chercher un compromis entre le gain d’espace etl’amelioration des performances

valeur faible : gain d’espace et degradation des performances acause de la fragmentation des donneesvaleur elevee : perte d’espace et un gain de performances

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PCTUSED

Utilise simultanement avec le parametre PCTFREE (valeur pardefaut est 40)

Un bloc est initialement vide

Insertions de nouvelles lignes jusqu’a atteindre PCTFREE

Possibilite d’insertion de nouvelles lignes dans le bloc que si lepourcentage d’espace utilise devient inferieur a PCTUSED

A nouveau, possibilite d’insertion de nouvelles lignes jusqu’ace que l’espace libre atteint PCTFREE

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Exemple PCTFREE et PCTUSED

PCTFREE = 20, PCTUSED = 40

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RemarquesPCTFREE

Permet de specifier l’espace libre laisse dans le bloc pourrealiser les mises a jour des lignes stockees dans le blocPar defaut, la valeur de ce parametre est egale a 10Dans tous les cas, la somme de PCTFREE et de PCTUSED nepeut exceder 100Lorsque l’espace libre dans un bloc atteint PCTFREE, aucunenouvelle ligne n’est inseree dans le bloc

PCTUSEDLorsque l’on ne peut plus inserer de lignes dans le bloc(l’espace libre restant dans le bloc devient egal a PCTFREE)

le bloc n’est plus utilise pour inserer de nouvelles lignes tantque l’espace utilise n’est pas redescendu en dessous de lavaleur de PCTUSED

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Remarques

Les consequences d’un petit PCTFREE :

Moins d’espace est reserve au niveau du bloc pour effectuer lesmises a jour des lignes existantesPermet aux insertions de mieux remplir le blocPermet d’economiser de l’espace dans la mesure ou les blocssont mieux remplisAugmente le temps de traitement dans la mesure ou Oracledoit regulierement reorganiser les blocs lorsque l’on insere oumodifie des lignesAugmente les temps de traitement dans la mesure ou les misesa jour peuvent conduire a la generation de chaınages entredifferents blocs

Un petit PCTFREE est utilise pour les objets ayant une faibleactivite en mise a jour

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Remarques

Les consequences d’un grand PCTFREE :

Plus d’espace est reserve au niveau du bloc pour effectuer lesmises a jour des lignes existantesPlus de blocs peuvent etre necessaires pour gerer la memequantite de donnees (moins de lignes sont stockees dans lesblocs)Diminution du temps de traitement dans la mesure ou lesreorganisation les blocs sont moins nombreusesAmelioration des performances en MAJ dans la mesure ou leschaınages des blocs sont evites

Un grand PCTFREE est necessaire pour les objets ayant uneforte activite en mise a jour

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Remarques

Les consequences d’un petit PCTUSED :

Les blocks sont moins remplisReduction des couts de traitements lors des commandesINSERT UPDATE pour mettre a jour la FREELIST quand unbloc est utilise a moins de PCTUSED pourcentAugmentation de la consommation d’espace dans la base dedonnees

Les consequences d’un grand PCTUSED :

Le blocs sont mieux remplisAmelioration de la gestion d’espace. Les blocs sont mieuxremplisAugmentation du cout des insertions et des mises a jour

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Autres parametrages

INITRANS

Nombre initial de transactions pouvant acceder simultanementaux lignes contenues dans un blocL’espace est reserve en entete de chaque bloc de donnees etd’indexLa valeur par defaut est 1 pour les donnees et 2 pour lesindexes

MAXTRANS

Le parametre MAXTRANS permet de limiter le nombre detransactions

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Autres parametrages

FREELISTS

Liste des blocs libres par objetPar defaut, la valeur est egale a 1En cas de contention sur la freelist, les performances desapplications peuvent etre altereesPour identifier ce probleme,

1 il suffit de consulter le contenu de la table v$waitstat de lafacon suivante :

s e l e c t c l a s s , count w a i t sfrom v $ w a i t s t a t where c l a s s = ’ f r e e l i s t ’ ;

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Autres parametrages

2 Il faut ensuite comparer le nombre � waits � sur les blocslibres par rapport au nombre total de demandes de donneessur la meme periode.

s e l e c t sum( value ) g e t sfrom v $ s y s s t a t where namei n ( ’ db b l o c k g e t s ’ , ’ c o n s i s t e n t g e t s ’ ) ;

3 Si le ratio waits/gets est inferieur a 1%, il faut ajouter desfreelist

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Extent (extension)

Unite logique d’allocation d’espace

composee d’un ensemble contigue de blocs de donneesalloues simultanement a un segment

Tout segment est initialement cree avec au moins uneextension appelee extension initial (INITIAL EXTENT)

Lorsque l’espace d’un segment est completement utilise,attribution par Oracle d’une nouvelle extension dite extensionsupplementaire (INCREMENTAL EXTENT)

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Procedure d’attribution d’une nouvelle extension

1 Recherche dans le tablespace contenant le segment le premierensemble contigue de blocs libres de taille au moins egale acelle de l’extension supplementaire

2 Si la recherche n’aboutit pas, fusion des blocs libres pourconstituer des ensembles de blocs libres de taille superieure,puis reprend la recherche

3 Si de nouveau la procedure de recherche n’aboutit pas,message d’erreur signale

4 Mise a jour de l’entete du segment et du dictionnaire dedonnees pour tenir compte de la nouvelle extension

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Liberation des extensions

Liberation des extensions d’un segment que lorsque lesegment est supprime suite a la suppression d’une table, d’uncluster, etc.

Lorsque des extensions sont liberees, mise a jour dudictionnaire de donnees

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Taille des extensionsDefinition de la taille des extents par les parametres de la clauseSTORAGE :

STORAGE ( INITIAL n1 NEXT n2MINEXTENTS m1 MAXEXTENTS m2PCTINCREASE p )

n1 : taille du premier extent alloue lorsque un segment estcree

n2 : taille du second extent alloue au segment

m1 : nombre d’extents alloues a la creation du segment

m2 : nombre total d’extents pouvant etre alloues a segment

p : pourcentage d’accroissement de la taille du segment I + 1par rapport a celle du segment I (I > 2).

taille du segment I + 1 = (taille du segment I ) ∗ (1 + p/100)

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Exemple

STORAGE ( INITIAL 50K NEXT 50KMINEXTENTS 1 MAXEXTENTS 5PCTINCREASE 50)

Si la taille d’un bloc = 2Ko, la taille des differents extents sera :

1er Extent : 50Ko

2eme Extent : 50Ko

3eme Extent : Arrondi(50 ∗ 1, 5) = 76Ko

4eme Extent : Arrondi(76 ∗ 1, 5 = 114Ko

5eme Extent : Arrondi(114 ∗ 1, 5) = 172Ko

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ExempleDonner des valeurs explicites dans la clause storage des tables duschema INFO2

Il existe deja dans la base, le tablespace suivant :

Create t a b l e s p a c e s t o r a g e s t a n d a r dd a t a f i l e ’ c :\ d a t a b a s e \ s t r g s t d 0 1 . dbf ’s t o r a g e ( i n i t i a l 1 M next 5M maxextents 1 0 0 0 ) ;

Solution 1 :

Create tab le t a b s t d ( c o l 1 number )t a b l e s p a c e s t o r a g e s t a n d a r d ;

Solution 2 :

Create u s e r INFO2 i d e n t i f i e d by INFO2defau l t t a b l e s p a c e STORAGE STANDARD ;

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Segment

Compose d’un ou de plusieurs extents contenant les donneesd’une structure logique dans un tablespace

Quatre types de segments :

segments de donneessegments d’indexsegments temporairessegments de rollback

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Structure d’une base de donnees

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Segments de donnees

Stockage des donnees des tables et des clusters utilisateurs etsysteme

Chaque table possede un et un seul segment creeautomatiquement lors de la creation de la table

Un cluster contient un seul segment pour stocker toutes lesdonnees des tables en cluster

La maniere dont les extents sont alloues dans un segment estspecifiee par les parametres de stockage lors de la creation dela table ou du cluster

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Segments d’index

Stockage des donnees d’index separement des donnees

Chaque index est contenu dans un segment distinct cree lorsde la creation d’index

Lors de la creation d’index, on peut preciser le tablespace danslequel sera cree le segment d’indexLe tablespace peut etre different de celui du segment dedonnees de la table associee

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Segments temporaires

Utilises pour le traitement des commandes SQL necessitantun espace disque temporaire (order by, group by, distinct,union, instersect ou minus)

Une meme commande SQL peut necessiter plusieurs segmentstemporaires

Creation automatique en cas de besoin et suppression apresl’execution de la commande

le tablespace dans lequel sont crees les segments temporairesest defini a l’aide de l’option temporary tablespace decreate/alter user

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Segments rollback

Enregistrement des actions effectuees par les transactions

Stockage des donnees avant modification par les transactionspossibilite d’annulation de leur effet en cas de besoin

Composantes d’un segment rollback : rollback entries

Chaque roolback entry contient les informations suivantes :

identification du bloc modifie (noms des fichier et ID du bloc)valeurs des donnees avant modification par la transaction

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Controle de transactionsCommandes COMMIT et ROLLBACK

Lancer une transaction avec la premiere commande du LMD ala suite d’un COMMIT ou un ROLLBACK

Utiliser le COMMIT ou le ROLLBACK de SQL pour terminer unetransaction

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Commande ROLLBACK

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Controle de transactionsDeterminer le traitement des transactions pour le bloc PL/SQLsuivant

BEGININSERT INTO temp ( num col1 , num col2 , c h a r c o l )

VALUES ( 1 , 1 , ’ROW 1 ’ ) ;SAVEPOINT a ;INSERT INTO temp ( num col1 , num col2 , c h a r c o l )

VALUES ( 2 , 2 , ’ROW 2 ’ ) ;SAVEPOINT b ;INSERT INTO temp ( num col1 , num col2 , c h a r c o l )

VALUES ( 3 , 3 , ’ROW 3 ’ ) ;SAVEPOINT c ;ROLLBACK TO SAVEPOINT b ;COMMIT;

END;

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Creation de Rollback

CREATE ROLLBACK SEGMENT r o l l backTABLESPACE t b sSTORAGE c l a u s e s t o c k a g e

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Modification et suppression de Rollback

Modification de Rollback

ALTER ROLLBACK SEGMENT r o l l backOFFLINE | ONLINESTORAGE c l a u s e s t o c k a g eOPTIMAL TO [ e n t i e r K |M] [NULL ]SHRINK TO [ e n t i e r K |M]

Suppression de Rollback

DROP ROLLBACK SEGMENT r o l l back

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Exemple : utilisation d’un ROLLBACK SEGMENT

Definition d’un rollback segment particulier a utiliser pour unetransaction :

SET TRANSACTION USE ROLLBACK SEGMENT r b s l a r g e ;

Creation d’un ROLLBACK SEGMENT RBS_Large

create ro l l back segment r b s l a r g et a b l e s p a c e INFO2 STORAGE (

INITIAL 50K NEXT 10KMINEXTENTS 100 MAXEXTENTS 1000)

Modification du rollback segment (mise online)

a l t e r ro l l back segment r b s l a r g e o n l i n e

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Gestion et suivi des Rollbacks

Liste des rollbacks de la base

s e l e c t ∗ from s y s . d b a r o l l b a c k s s e g s ;

Affichage des statistiques des Rollback en cours d’utilisation

s e l e c t n . name , s . e x t e n t s , s . r s s i z e , s . o p t s i z e ,s . hwmsize , s . x a c t s , s . s t a t u s

from v $ r o l l n a m e n , v $ r o l l s t a t swhere n . usn=s . usn

Quelles transactions utilisent quels rollback segments ?

s e l e c t s . username , t . x i d u s n , t . u b a f i l ,t . ubablk , t . u s e d u b l k

from v $ s e s s i o n s , v $ t r a n s a c t i o n twhere s . s a d d r=t . s e s a d d r

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Gestion automatique des Undo Tablespace (9i)

Objectifs :

Gestion moins contraignante par le DBA des segments deRollback(moins de probleme concernant leur taille)

Possibilite d’historiser les modifications sur plusieursgenerations de transactions

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Exemple de parametrage

Parametrage du temps de retention des donnees dans UndoTablespace :

Alter system set u n d o r e t e n t i o n=nbre s e c o n d e s /∗ d e f a u t 30 s e c o n d e s ∗/

Ora-1555 (snapshot too old)

Plus l’intervalle de retention choisi est grand, plus le tablespaceUNDO devra etre volumineux

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Creation d’une base avec UNDO Tablespace (9i)

Create d a t a b a s e TestundoMAXINSTANCES 1 MAXLOGHISTORY 1M a x l o g f i l e s 5 maxlogmenbers 3m a x d a t a f i l e s 100

D a t a f i l e ’ I :\ o r a c l e \ o r a d a t a \ t e s t \ system01 . dbf ’s i z e 250M r e u s e

Autoextend on next 1024 k mas i ze u n l i m i t e de x t e n t management l o c a l

De fau l t Temporary T a b l e s p a c e TempT e m p f i l e ’ I : / o r a c l e / dbs / t e s t . dbf ’ s i z e 40M

r e u z e a u t o e x t e n d on next640 k m a x s i z e u n l i m i t e d

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Creation d’une base avec UNDO Tablespace (9i)

Undo T a b l e s p a c e ’ UNDOTBS1 ’d a t a f i l e ’ i :\ o r a c l e \ o r a d a t a \ t e s t \ undotbs01 . dbf ’s i z e 200M r e u s e

a u t o e x t e n d on next 5120 k m a x s i z e u n l i m i t e d

Character s e t WE8MSWIN1252 NATIONAL cha r a c t e r s e t AL16UTF16

LOGFILE GROUP 1 ( ’ I :\ o r a c l e \ o r a d a t a \ t e s t \ redo01 . l o g ’ )s i z e 102400 k

GROUP 2 ( ’ I :\ o r a c l e \ o r a d a t a \ t e s t \ redo02 . l o g ’ )s i z e 102400 k

GROUP 3 ( ’ I :\ o r a c l e \ o r a d a t a \ t e s t \ redo03 . l o g ’ )s i z e 102400 k

;

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Gestion de Tablespace UNDO

Si le parametre undo_management =’AUTO’ et si aucunTablespace Undo n’est cree :Oracle cree un tablespace Undo SYS_UNDO

cat init.ora

.................

###########################################

# Base de donnees utilisant le tablespace Undo

# pour la gestion des mises a jour

###########################################

undo_management=AUTO

undo_retention=10800

undo_tablespace=TBSUNDO

......................

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Implementation de tablespace Undo

1 Creation d’un tablespace UNDOExemple : TBSUNDO

2 Specifier le TBS Undo dans init.ora

UNDO_TABLESPACE=TBS_UNDO

undo_management=auto

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Parametrage du tablespace Undo de la base

CREATE DATABASE <SID > . . . UNDO TABLESPACE undotbsDATAFILE ’ g :\ o r a c l e \ o r a d a t a \ o r a f r a n c e \ undotbs . dbf ’s i z e 100M;

Creation du tablespace UNDO

CREATE UNDO TABLESPACE u n d o b i sDATAFILE ’ g :\ o r a c l e \ o r a d a t a \ o r a f r a n c e \ undotbs . dbf ’s i z e 100M;

Modification du tablespace UNDO utilise

ALTER SYSTEM SET UNDO TABLESPACE=u n d o b i s ;

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Partitionnement des donnees

Objectifs :

Organiser les donnees pour ameliorer les performances

Acces aux donnees avec un niveau de granularite plus fin

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Avantages :

Creation de tables plus grandes que la taille permise (au dela de lalimite physique du disque ou de la partition SF)Possibilite de stocker les partitions dans des endroits differents

Suppression tres rapidement des donnees plus utiles ou non utiliseesPossibilite de destruction de la partition pour supprimer les donnees

Optimisation de requetes en accedant uniquement aux donneesnecessaires(sinon prise en compte/consultation de tous les enregistrements)

→ Partitionnement de tables : utilise aussi et generalement pourles BD reparties

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Techniques de partitionnementFragmentation horizontale

Decoupage horizontal de la table

Repartition des enregistrements dans plusieurs partitions

Necessite de definir d’une condition de partitionnement(permet de determiner la partition dans laquelle sera stockel’enregistrement)

Recuperation de tous les enregistrements (regroupement descontenus des partitions) : union d’ensemble

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Techniques de partitionnementFragmentation horizontale

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Techniques de partitionnementFragmentation verticale

Decoupage vertical de la table

Repartition des colonnes dans plusieurs partitions

Possibilite de separer les donnees frequemment utilisees desdonnees accedees plus rarement

Recuperation de tous les enregistrements : jointure entre lespartitions

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Techniques de partitionnementFragmentation verticale

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Partitionnement : complements

Possibilite

d’utiliser d’un partitionnement vertical et horizontal sur unememe table

de definir des partitions de partitions

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Schema PhysiqueDefinition d’une partition horizontale

c r ea te t ab l e PROFESSEURS(NUM PROF NUMBER( 4 ) ,

. . .c o n s t r a i n t PK PROFESSEURS pr imary key (NUM PROF) )

PARTITION BY RANGE (NUM PROF)(PARTITION P1 VALUES LESS THAN (1000)

TABLESPACE ECOLE PARIS ,PARTITION P2 VALUES LESS THAN (2000)

TABLESPACE ECOLE TUNIS) ;

s e l e c t ∗ from PROFESSEURS PARTITION ( P1 ) ;

s e l e c t ∗ from PROFESSEURS PARTITION ( P2 ) ;

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Schema PhysiqueDefinition d’une partition horizontale

c r ea te t ab l e PROFESSEURS(NUM PROF NUMBER( 4 ) ,

. . .c o n s t r a i n t PK PROFESSEURS pr imary key (NUM PROF) )

PARTITION BY RANGE (DATE ENTREE)(

PARTITION p 200312 VALUES LESS THAN( t o d a t e ( ’ 2004−01−01 ’ , ’YYYY−MM−DD ’ ) )



) ;

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Index

Objectifs :

Verification des contraintes d’unicite (cle, contrainteexplicite) : index crees automatiquement

Amelioration de l’acces aux donnees

Utilisation de la cle d’une tableUtilisation d’autres attributsNB: Possilite d’utilisation d’un ou plusieurs attributs (indexcomposite)

Positionnement d’un index sur des informations permettant dediminuer le cout des acces

Attention : la definition d’un index utilise de l’espace disque

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Creation d’Index

CREATE [UNIQUE | BITMAP ] INDEX [<schema>.]<nom index>ON <nom de table>

(<nom de co lonne> [ASC |DESC][ ,<nom de co lonne> [ASC |DESC ] ]

, . . . )

CREATE INDEX IndNomPrenomProfON I n d i v i d u ( nomProf , prenomProf ) ;

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Type d’Index

Arbres equilibres (B-arbre - par defaut) : toutes les branchesde l’arbre ont la meme longueur (reduction importante dunombre d’acces)

Bitmap : definition d’une chaıne de bits pour chaque valeur(si peu de valeurs sont possibles)

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Index type B-arbre (B-tree)Exemple

Chaque cle est atteinte en au plus 3 acces

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Index type BitmapExemple

Table contenant les identifiants de Professeur et les classes danslaquelles ils interviennent (valeurs de l’attribut : 1, 2, 3)

NumProf ... civilite ...

23 M12 Mme45 M76 Melle87 M19 Mme34 M56 M97 Melle22 Mme

civilite Valeur Index

M 001Mme 010Melle 100

Recherche des elements de civiliteMelle : operation ET binaire entre lavaleur de l’index et ’100’

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Cas d’utilite d’un index

Attributs utilises dans des jointures

Attributs servant souvent pour les selections

Table de gros volume dont la majorite des requetesselectionne moins de 15% des lignes

index Bitmap : attribut avec peu de valeurs distinctes

index B-arbre : attribut avec beaucoup de valeurs distinctes

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Cas ou un index est inutile

Beaucoup de modification (insertion/suppression) de tableNecessite de recreer l’index !

Table de petit volume

(sauf Oracle) Requete SQL dont la clause WHERE fait appel aune fonction

Utilisation de NULL dans la requete (WHERE ... is NULL)

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Schema PhysiqueAjout d’index

c r ea te t ab l e COURS (NUM COURS NUMBER( 2 ) ,. . . c o n s t r a i n t PK COURS pr imary key (NUM COURS) , . . . ) ;

c r ea te t ab l e PROFESSEURS (NUM PROF NUMBER( 4 ) ,. . . c o n s t r a i n t PK PROFESSEURS pr imary key (NUM PROF) , . . . ) ;

c r ea te t ab l e CHARGE (NUM PRO F . . . , NUM COURS . . . ,c o n s t r a i n t PK CHARGE pr imary key (NUM COURS, NUM PROF)c o n s t r a i n t FK CHARGE COURS

f o r e i g n key (NUM COURS)r e f e r e n c e s COURS (NUM COURS) , . . . ) ;

CREATE INDEX NDX PROF ON PROFESSEURS (NUM PROF) ;CREATE INDEX NDX COURS . . .

CREATE BITMAP INDEXNDX PROF ON PROFESSEURS (NUM PROF) ;

CREATE INDEX NDX COURS . . .

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Vues

Une vue est

une table virtuelle

le resultat d’une requete que l’on nomme

Objectifs :

Simplification des requetes complexes

Resolution des problemes de confidentialite

Garantie de l’integrite d’une base

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Creation d’une vue

CREATE [OR REPLACE ] [ FORCE |NO FORCE ]VIEW <nom de vue> [< l i s t e a t t r i b u t s >)]

AS <c l a u s e se lect>[WITH CHECK OPTION [CONSTRAINT <nom de c o n t r a i n t e > ] ][WITH READ ONLY]

Exemple :

CREATE VIEW ProfMath ASSELECT ∗ FROM PROFESSEURS WHERE = ’ Mathematique ’ ;

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Utilisation d’une vue

SELECT . . . FROM <nom de vue> WHERE . . .

Exemple :

SELECT ∗ FROM ProfMath where age > 30 ;

Utilisation du nom de la vue : dans toute requete ou le nom d’unetable peut etre sepcifie (SELECT, UPDATE, DELETE, INSERT, GRANT)

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Suppression et renommage

Suppresion :

DROP VIEW <nom de vue>

supprime la vue mais pas les donnees

Renommage :

RENAME <a n c i e n nom de vue> TO<nouveau nom de vue>

Liste des vues : Consultation des tables systemeALL_CATALOG, USER_VIEWS et ALL_VIEWS

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Exemple de simplification de requetes complexes

CREATE VIEW F i l m C r i t i q u e ( NumFilm , T i t r e , NomReal ,NomCrit , Note ) AS

SELECT F . NumFilm , T i t r e , I 1 . NomIndiv idu , I 2 . NomIndiv idu ,Note

FROM Fi lm F , I n d i v i d u I 1 ; I n d i v i d u I2 , C r i t i q u e CWHERE C . NumFilm = F . NumFilm

AND C . NumCrit ique = I 2 . NumIndiv iduAND F . N u m R e a l i s a t e u r = I 1 . NumIndiv idu

Utilisation :

SELECT NumFilm , T i t r e , NomCrit , NoteFROM F i l m C r i t i q u eWHERE NomReal= ’ROHMER ’

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Exemple de restriction d’acces

Confidentialite :

CREATE VIEW PROFVIEW ASSELECT NUM PROF, NOMP, SPECIALITE , SALAIRE ACTUE

FROM PROFESSEUR ;

Seul le createur de PROFESSEUR acceder a PROFESSEUR, et il donne

l’acces aux autres, qu’a la vue

Visibilite des informations uniquement entre 8h et 17h :

CREATE VIEW PROFESSEUROUVRABLeAS SELECT ∗ FROM PROFESSEURWHERE TO CHAR(SYSDATE, ’HH ’ ) BETWEEN ’ 08 ’ AND ’ 17 ’

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Verification de contraintes d’integrite

CREATE VIEW C r i t i q u e S a n s A v i s ASSELECT ∗ FROM C r i t i q u eWHERE A p p r e c i a t i o n I S NULL

Puis mise a jour :

UPDATE C r i t i q u e S a n s A v i sSET A p p r e c i a t i o n= ’ Sans i n t e r e t ’WHERE Note = 0

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Modification d’une vue

Mise a jour ou modification (UPDATE, DELETE, INSERT) possiblessi la ou les lignes concernees peuvent etre retrouvees.

La vue ne doit pas contenir :

d’operateurs ensemblistes (UNION, EXCEPT, INTERSECT)

d’operateurs DISTINCT

de fonction d’aggregation comme attribut

de clause GROUP BY, ORDER BY, CONNECT BY

de jointure

de sous requetes

Oracle doit etre capable de deduire les modifications des tables

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Particularite d’OracleCondition de mise a jour

Jointures possible si la cle est preservee dans la table resultat

CREATE OR REPLACE VIEW VueFi lmsComplets ASSELECT numFilm , t i t r e ,

NumIndiv idu as NumReal i sateur ,n o m I n d i v i d u as NomRea l i sateur ,p r e n o m I n d i v i d u as P r e R e a l i s a t e u r

FROM Film , I n d i v i d uWHERE R e a l i s a t e u r = n u m i n d i v i d u

Mise a jour possible :

UPDATE VueFi lmsCompletsSET T i t r e = Upper ( T i t r e ) ;

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Particularite d’OracleCondition de mise a jour

Conditions de mise a jour : cas particulier Oracle (2)Mises a jour impossible :

UPDATE VueFi lmsCompletsSET N o m R e a l i s a t e u r = ’ROHMER ’WHERE T i t r e = Upper ( ’ genou de C l a i r e ’ )

NumIndividu ne pourrait pas etre clef primaire de la vue

INSERT INTO VueFi lmsComplets( Numfilm , T i t r e , NomRea l i sateur , P r e R e a l )VALUES (200000 , Upper ( ’ Les Amours d ’ A s t r e e e t

de Ce ladon ’ ) ,’ROHMER ’ , ’ ERIC ’ )

Les attributs n’appartiennent pas a une seule table

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Bilan

Differents � outils � a disposition qui definitissent l’implantationd’une BD :

Fichiers de la BD et parametres associes

Parametres des tablespace et des tables pour stocker lesdonnees

Definition et gestion des unites logiques contenant les donnees(bloc, extension, segment)


Index et vue

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Administration de Bases de Données - Implantation d'une BD · Construire de vues mat erialis ees...

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