Qu’est-ce qu’un système de gestion de base de données (SGBD) ?

Un système de gestion de base de données (SGBD) est un logiciel permettant de créer et de gérer des base de données. Concrètement, il s’agit de l’interface entre les bases de données et les utilisateurs finaux. C’est donc un composant crucial pour créer, protéger, lire, mettre à jour… Et donc  exploiter au mieux la data.  

Zoom sur son fonctionnement, ses principaux cas d’usage et les différents enjeux autour de son exploitation.

Tout connaître sur les SGBD

A quoi sert un SGBD ?  

Le SGBD est, comme son nom l’indique, le système qui gère vos données.  

Il est essentiellement composé de deux éléments. D’une part, le moteur de base de données, qui permet d’accéder aux données, de les protéger et de les modifier. Et d’autre part, le schéma de base de données, qui définit la structure logique de cette dernière. Ces deux éléments fondamentaux permettent d’assurer la simultanéité, la sécurité, l’intégrité des données et des procédures d’administration uniformes.  

Pour résumer, un SGBD fournit une vue centralisée des données, accessible à plusieurs utilisateurs, à partir de plusieurs emplacements, le tout de manière contrôlée. Il  peut par exemple limiter les données auxquelles certains utilisateurs auront accès. Mais aussi, la façon dont ils pourront les afficher et les exploiter.   

Le SGBD offre donc une indépendance à la fois logique et physique des données. Il supprime ainsi la nécessité pour les utilisateurs comme pour les applications de connaître l’emplacement exact où sont stockées les données. Tant que les programmes utilisent l’interface de programmation d’application (API) fournie par le SGBD, les développeurs n’auront par exemple plus à modifier leur code simplement parce que des changements ont été apportés à la base de données.  

Quels sont les composants d’un SGBD ?  

Un SGBD est un système sophistiqué intégrant plusieurs composants dans un environnement cohérent.  

Parmi ces composants, on retrouve  :  

• Le moteur de stockage, utilisé pour stocker des données. Le SGBD doit s’interfacer avec un système de fichiers au niveau du système d’exploitation (OS) pour stocker les données ; 
• Le catalogue de métadonnées (aussi appelé catalogue système ou dictionnaire de base de données). Ce dernier fonctionne comme un référentiel de tous les objets de base de données qui ont été créés. Le SGBD utilise ce catalogue pour vérifier les demandes de données des utilisateurs. Et à leur tour, les utilisateurs peuvent interroger le catalogue pour obtenir des informations sur les structures de base de données existant dans le SGBD ; 
• Le langage d’accès à la base de données. Le SGBD doit également fournir une API pour accéder aux données, généralement sous la forme d’un langage informatique. Il peut également être utilisé pour créer des objets de base de données ou pour en sécuriser l’accès ; 
• Le moteur d’optimisation. Ce dernier est utilisé pour analyser les demandes des utilisateurs et les transformer en commandes actionnables pour accéder aux données et les modifier ; 
• Le gestionnaire d’accès (lock manager). Ce composant crucial du SGBD gère l’accès simultané aux mêmes données. Des verrous sont nécessaires pour garantir que plusieurs utilisateurs n’essaient pas de modifier les mêmes données en même temps ; 
• Le gestionnaire de journaux. Le SGBD enregistre toutes les modifications apportées aux données gérées par le SGBD. Le gestionnaire de journaux est utilisé pour garantir que les enregistrements soient effectués de manière efficace et précise. Mais aussi, pour garantir l’intégrité des données lors de l’arrêt et du démarrage de la base de données.  

Quels sont les principaux types de systèmes de gestion de base de données ? 

Les modèles de base de données et les systèmes de gestion les plus populaires incluent :   

• Les bases de données relationnelles. Elles organisent les données dans des tableaux avec des lignes et des colonnes. Chaque ligne peut être identifiée par une clé unique, ou « enregistrement » ; 
• Les bases de données non relationnelles (ou NoSQL) stockent les données sous différentes formes, notamment des documents, des graphiques, des colonnes et des magasins clé-valeur. Elles sont suffisamment flexibles et évolutives pour stocker et traiter une grande quantité de données ; 
• Les bases de données cloud permettent aux utilisateurs d’accéder à une base de données et de la gérer dans un environnement cloud, avec les avantages supplémentaires du cloud computing ; 
• Les bases de données en tant que service (DBaaS). Il s’agit d’un service de cloud computing dans lequel le fournisseur de cloud offre différentes fonctionnalités de gestion de base de données. Ce type de SGBD permet aux utilisateurs de choisir un service « pay as you go » dans les domaines de la mise à l’échelle, de l’approvisionnement, de la disponibilité et de la sécurité ; 
• Les bases de données open source sont des applications de base de données gratuites. Elles permettent aux utilisateurs de stocker, d’afficher, de télécharger, de modifier et de réutiliser des données en fonction de besoins commerciaux uniques. Les utilisateurs peuvent télécharger le code source, le personnaliser et le distribuer sans aucune restriction du fournisseur ; 
• Les bases de données de type graphes stockent les données sous forme de nodes et d’edges, qui représentent respectivement des entités et des relations. Il existe deux modèles de bases de données de type graphes : les graphes de propriétés et les graphes RDF. Le premier se concentre sur l’analyse des données et le second sur leur intégration.  

Pourquoi utiliser un SGBD ?

Quelles sont les applications possibles d’un système de gestion de base de données ? 

De la même manière que la data infuse dans tous les secteurs d’activité, les cas d’usage des SGBD sont extrêmement variés.  

Des systèmes de réservation de billets à la gestion du catalogue d’une bibliothèque, ils sont partout. C’est également grâce à eux que sont gérées des milliers de transactions bancaires simultanées. Ce sont aussi eux qui se cachent derrière le traitement des informations et du contenu générés par les milliards d’utilisateurs des réseaux sociaux.  

Quels sont les avantages d’un SGBD ? 

Maintenant que nous comprenons mieux comment fonctionne un système de gestion de base de données, examinons les avantages qu’il offre ! Ces derniers sont nombreux :  

• Un meilleur partage de données. Le SGBD contribue à améliorer l’accessibilité des données, permettant aux utilisateurs de partager les data organisationnelles rapidement et efficacement ; 
• Une sécurité renforcée. Une solution de gestion des données permet d’en restreindre l’accès à certains utilisateurs. Elle limite donc les risques de violations des contraintes d’intégrité ; 
• Une intégration efficace des données. Un système de gestion de base de données fournit une image intégrée (soit une vue d’ensemble) des opérations d’une entreprise L’unification des données permet aux entreprises d’évaluer efficacement et rapidement leurs performances ; 
• Une prise de décision éclairée. La prise de décision s’appuyant sur les données peut donner aux entreprises un avantage concurrentiel. Pour cela, ces dernières doivent cependant être fiables. Un SGBD va précisément garantir l’exactitude et la qualité des données et donc optimiser la prise de décision.  

Les inconvénients d’un SGBD  

Le SGBD peut offrir de nombreux avantages, mais attention – il présente aussi certains défauts ! On peut entre autres garder en tête :   

• Le coût du matériel et des logiciels d’un SGBD, qui est généralement assez conséquent. Un élément dont il faut tenir compte pour éviter que son usage ne se répercute trop durement sur le budget de votre entreprise ; 
• La plupart des systèmes de gestion de base de données sont complexes. Une mise à niveau de ses utilisateurs, via une formation dédiée, sera donc souvent nécessaire.  
• Le fait que le SGBD ne soit pas adapté pour réaliser des calculs complexes.  

 L’utilisation d’un SGBD n’est donc recommandé que si vous avez le budget ou l’expertise nécessaire pour l’exploiter. Dans le cas contraire, un simple fichier Excel pourra très bien faire l’affaire ! 

Quel avenir pour les SGBD ?   

Au cours de la dernière décennie, la quantité de données générées a considérablement augmenté. Elle est passée de deux zettaoctets de données en 2010 à 64 zettaoctets en 2020. Le besoin de systèmes de gestion de base de données pour traiter, gérer, interpréter et analyser le Big Data n’a donc jamais été aussi fort.   

La pandémie de COVID-19, en augmentant la popularité des achats en ligne et du travail à distance, a également accéléré l’adoption des SGBD par les entreprises. Elle a ouvert la voie à une utilisation accrue des systèmes cloud par rapport aux systèmes sur site. L’automatisation des bases de données cloud a de plus incité les organisations à revoir à la hausse leur investissement. En 2020, le marché  des SGBD pesait en effet 65 milliards de dollars…  

Pour les années à venir, on devrait le voir évoluer dans plusieurs directions :   

• La migration vers le cloud. Selon une étude, 75 % des bases de données auront migré vers le cloud d’ici la fin de 2022 ; 
• Le renforcement de la sécurité des données. La récente augmentation des cybermenaces et des violations de données a incité les entreprises à mieux protéger ces dernières ; 
• Le cloud open source. La plupart des organisations se tournent désormais vers cette solution pour éviter de payer des frais de licence ; 
• Une augmentation de la demande pour les SGBD de type graphe. Un grand nombre d’entreprises préfère représenter leurs données de manière naturelle. Ce qui fait du graphique une technologie populaire dans presque tous les secteurs…