Lingkungan Basis Data

2. Lingkungan Basis Data

2.1 Arsitektur Basis Data
Basis data merupakan sumber informasi yang dapat dipakai bersama. Setiap pemakai membutuhkan pandangan yang berbeda terhadap data yang disimpan di dalam basis data. Untuk memenuhi kebutuhan tersebut, terdapat arsitektur komersial DBMS yang didasarkan pada perluasan arsitektur yang disebut sebagai arsitektur ANSI-SPARC. Basis data adalah tempat kumpulan data. Menurut C.J. Date (1990), terdapat tujuh keuntungan dengan menggunakan pendekatan basis data, yaitu

• Redundansi dapat dikurangkan (redundancy can be reduced).
• Ketidakkonsistenan dapat dihindari (inconsistency can be avoided (to some extent)).
• Data dapat dibagikan (the data can be shared).
• Standar-standar dapat diselenggarakan (standards can be enforced).
• Pembatasan keamanan dapat diterapkan (security restrictions can be applied).
• Integritas dapat dipertahankan (integrity can be maintained).
• Keperluan yang bertentangan dapat diseimbangkan (conflicting requirements can be balanced).

Basis data memiliki arsitektur

• Arsitektur:

Struktur, artinya komponen-komponen apa yang ada dalam suatu sistem dan fungsi masing-masing komponen tersebut, serta bagaimana inter-relasi dan interaksi antar komponen dalam sistem tersebut.

• Secara garis besar, basis data memiliki susunan atau arsitektur sebagai berikut:

–        DBMS (Data Base Management System): bagian dari perangkat lunak yang bertanggungjawab dalam create, read, update, delete record atau mengelola basis data
–        DDL (Data Definition Language): yang dipakai oleh DBMS untuk secara fisik menetapkan jenis record, field dan struktur hubungannya
–        DML (Data Manipulation Language): dipakai untuk membuat, membaca dan meng-update record dalam basis data, dan melakukan navigasi antara record-record yang berbeda
–        Metadata: the data about the data –such as record and field definitions, synonyms, data relationships, validation rules, help messages, and so forth

2.2 Data Indepedence 

Data Independence
Kemampuan untuk melakukan modifikasi suatu definisi skema  pada suatu level tanpa memberikan efek  pada skema yang lebih tinggi dikatakan sebagai data independence (ketidaktergantungan data).
Dua level dari data independence

• Physical data independence adalah kemampuan untuk melakukan modifikasi  pada level fisik, dengan tujuan untuk meningkatkan performa
• Logical data independence adalah kemampuan untuk melakukan modifikasi dari skema konsep tanpa menyebabkan perubahan pada program aplikasi

Perlunya Prinsip Data Independence

• Database administrator dapat merubah isi, lokasi dan organisasi database tanpa mengganggu program aplikasi yang sudah ada
• Vendor hardware & software pengelolaan data bisa memperkenalkan produk-produk baru tanpa mengganggu program-program aplikasi yang sudah ada
• Untuk memudahkan perkembangan program aplikasi
• Memberikan fasilitas pengontrolan terpusat oleh DBA demi security dan integritas data, dengan memperhatikan perubahan-perubahan kebutuhan user                                                                                                                                                                                                                          2.3 konsep DBMS                                                                                                              Konsep DBMS  Arsitektur data menjadi sebuah sumber bisnis pada sebuah lingkungan basis data. Sistem informasi dibangun disekitar sumber ini untuk membuat programmer komputer atau pengguna akhir dapat mengakses data secara fleksibel. Arsitektur data bisnis mendefinisikan bagaimana bisnis tersebut akan berkembang dan menggunakan file maupun database untuk menyimpan semua data dalam organisasi, teknologi file dan database untuk digunakan, dan setup struktur administrasi untuk mengelola sumber data.
  Database arsitektur mengacu pada teknologi database yang menckup database engine, database utility, alat CASE database untuk analisa dan desain, dan alat pengembangan aplikasi database.
  Arsitektur Basis Data dibangun menggunakan format paket bahasa yaitu DDL, dan DML.– DDL (Data Definition Language), yang merupakan satu paket bahasa DBMS yang berguna untuk melakukan spesifikasi terhadap skema basis data. Contoh perintah
  DDL misalnya, Create Table, Create Index, Alter table, drop view, Drop index. – DML (Data Manipulation Language), yang merupakan satu paket DBMS yang memperbolehkan pemakai untuk mengakses atau memanipulasi data sebagaimana yang telah diorganisasikan sebelumnya dalam model data yang tepat. Dengan DML kita akan dapat :
  o Mengambil informasi yang tersimpan dalam basis data.
  o Menyisipkan informasi baru dalam basis data.
  o Menghapus informasi dari tabel.
  Tipe File
  Tipe-tipe file yang digunakan dalam DBMS dibedakan menjadi :
  • File Induk (master File)
  – file induk acuan (reference master file) : file induk yang recordnya relatif statis,
  jarang berubah nilainya. Misalnya file daftar gaji, file mata pelajaran.
  – file induk dinamik (dynamic master file): file induk yang nilai dari record-recordnya
  sering berubah atau sering dimutakhirkan (update) sebagai hasil dari suatu
  transaksi. Misalnya file induk data barang, yang setiap saat harus di up-date bila
  terjadi transaksi.
  • File Transaksi (transaction file)
  File ini bisa disebut file input; digunakan untuk merekam data hasil dari
  transaksi yang terjadi. Misalnya file penjualan yang berisi data hasil transaksi
  penjualan.
  • File Laporan (Report file)
  File ini bisa disebut output file, yaitu file yang berisi informasi yang akan
  ditampilkan.
  • File Sejarah (history file)
  File ini bisa disebut file arsip (archival file), merupakan file yang berisi data
  masa lalu yang sudah tidak aktif lagi, tetapi masih disimpan sebagai arsip.
  • File Pelindung (backup file)
  File ini merupakan salinan dari file-file yang masih aktif di dalam database pada
  suatu saat tertentu. File ini digunakan sebagai pelindung atau cadangan bila
  file database yang aktif mengalami kerusakan atau hilang.
  Teknik Merancang Model Basis Data
  Dalam DBMS terdapat beberapa model basis data yang digunakan yang
  menyatakan hubungan antara record-record yang ada dalam basisdata
  yaitu :
  –        Flat file (Tabular) : data terletak didalam tabel tunggal
  –        Hirarchical : mengunakan pola Induk-anak (parent-child)
  –        Network : disebut juga DBTG (database task group) or CODASYL (converence on data system language)
  –        Relational : terdiri dari tabel-tabel termonalisasi dengan field-field kunci
  sebagai penghubung relational antar table
  Sebetulnya terdapat teknik yang lebih baru dari model relasional yaitu:
  –    DBMS Deduktif
  –        DBMS Pakar
  –        DBMS Semantik
  –        DBMS berorientasi objek
  –        DBMS relasional universal.
  Namun teknik tersebut masih relatif jarang digunakan saat ini. Sedangkan teknik
  relasional telah didukung dan merupakan standart dari bahasa SQL.
  Pendekatan paling umum dan banyak digunakan dalam melakukan
  perancangan model konseptual adalah dengan menggunakan model data
  relational, yang memiliki dua buah teknik, yaitu :
  –        Teknik Normalisasi
  –   Teknik Entity Relationship Diagram (ERD)
  
  2.4 Model Data
  
   1. Model data berbasis objek.
  Menggunakan konsep entitas,atribut dan hubungan antara entitas.
  Ada 3 macam jenis model data berbasis objek :
  1. ER model , menyajikan data dengan model entity.
  2. Semantic model, menyajikan data menggunakan kata kata yang mengandung arti.
  3. Binary model, model data yang memperluas definisi dari entity.
  
  2• Model data berbasis record.
  Macam maca jenis mode data berbasis record :
  1. Relational model, data data disajikan dalam bentuk table.
  2. Network model, data data disajikan dalam bentuk jaringan.
  
  
  
  
  3• Model data fisik.
  Menggambarkan data di tingkat internal, penyimpanan data secara detailnya dengan format record penyusunan record dan jalur akses.
  
  4• Model data konseptual.
  Menyediakan konsep yang sesuai dengan perpsepsi pemakai yang memandang datanya.
  
  model data jaringan hirarki
  
  
  
  
  model data relasional
  
   
  2.5 Data Dictionary 
• 
  Disingkat dengan DDL. Adalah Bahasa pemrograman untuk pendefinisian data. Terdiri dari perintah-perintah untuk membentuk, mengubah atau menghapus tabel beserta kolom-kolom dan type data penyusunnya, serta perintah-perintah untuk menetapkan hubungan dan batasan-batasan data.
  
  dengan kata lain DDL adalah Struktur / skema basis data yang menggambarkan / mewakili desain basis data secara keseluruhan dispesifikasikan dengan bahasa khusus yaitu DDL. Dengan bahasa ini kita dapat membuat tabel (create table) baru, indeks, mengubah table, menentukan struktur penyimpanan table, dan lainnya. Hasil dari kompilasi perintah DDL, adalah kumpulan table yang disimpan dalam file khusus yang disebut kamus data (data dictionary).
  
  
   
• 2.6 ARSITEKTUR DBMS                                                                     A.ARSITEKTUR CLIENT-SERVER
  
  

  • Server menyimpan BD dan DBMS
  • Client mengelola user interfaces dan menjalankan aplikasi
  • Keuntungan : akses yg lebih luas ke DBMS, meningkatkan kinerja, mengurangi HW cost, mengurangi communication cost, meningkatkan konsistensi
  
  B. Teleprocessing
  
  • Arsitektur tradisional
  • Mainframe tunggal dihubungkan dgn sejumlah terminal
  • Kecenderungan/trend mengarah ke downsizing 
    
   C. File Server
  
  • File server dihubungkan ke beberapa workstation melalui network
  • Basis Data berada di File Server
  • DBMS dan aplikasi berjalan di setiap workstation
  • Kerugian : traffict network, copy DBMS setiap workstation, concurrency, security, & integrity lebih kompleks
  
  
  

Pengantar Basis Data

1.  PENGANTAR BASIS DATA

1.1           Ruang Lingkup

Arsitektur Database

Arsitektur Database bertujuan untuk membedakan cara pandang pengguna terhadap basis data dan cara pembuatan basisdata secara fisik.

Arsitektur Database (Tingkatan Basisdata)

1.Tingkatan Eksternal

yaitu cara pandang pengguna tehadap basisdata , cara pandang secara eksternal hanya terbatas pada entitas, atribute, relation ship. Masing- masing pengguna mempresentasikan dalam bentuk yng sudah dikenalnya.

2. Tingkatan Konseptual

kumpulan cara pandang terhadap basis data. Pada tingkat ini menggambarkan data yang tersimpan dalam basisdata dan hubungan antar datanya. Hal-hal yang digambarkan dalam tingkat konseptual adalah :

• Semua entitas beserta atributnya dan hubungan
• Batasan Data
• Informasi smantik tentang data
• Keamanan dan integritas informasi

3. Tingkatan Internal

merupakan perwujudan basisdata dalam komputer. Pada tingkat ini menggambarkan bagaimana basisdata disimpan secara fisik didalam peralatan storage yang berkaitan erat dengan tempat penyimpanan fisik.

Tingkat internal memperhatikan hal-hal berikut ini .

• Alokasi ruang penyimpanan data dan indeks
• Deskripsi record untuk penyimpanan
• Penempatan record
• Pemadatan data/ pemampatan data dan tekhnik enkripsi

 1     1.2 Perbedaan sistem file tradisional dengan sistem file basis data dan keterbatasannya

Sistem Pemrosesan File

Sistem ini digunakan untuk mengatasi semua permasalahan bisnis yang menggunakan pengelolaan data secara tradisional dengan cara menyimpan record–record pada file–file yang terpisah. Dimana masing–masing file diperuntukkan hanya untuk satu program aplikasi saja.

Kelemahan dari Sistem Pemrosesan File antara lain :

a)      Timbulnya data rangkap dan Ketidakkonsistensi data.

b)      Kesukaran dalam mengakses data.

c)      Data terisolir.

d)     Masalah Pengamanan.

e)      Data Dependence.

Sistem Basis Data

            Seiring dengan berjalannya waktu, lambat laun sistem pemrosesan file mulai ditinggalkan karena masih bersifat manual, yang kemudian dikembangkanlah sistem pemrosesan dengan pendekatan basis data.

Keuntungan Sistem Basis Data antara lain :

a)      Terkontrolnya kerangkapan data.

b)      Terpeliharanya keselarasan ( kekonsistenan ) data.

c)      Data dapat dipakai secara bersama ( Shared ).

d)     Dapat diterapkan standarisasi.

e)      Keamanan data terjamin.

f)       Terpeliharanya integritas data.

g)      Terpeliharanya keseimbangan ( keselarasan ).

h)      Data Independence ( Kemandirian data ).

Kelemahan Sistem Basis Data antara lain :

a)      Lebih Mahal.

b)      Proses back up cukup memakan waktu.

c)      Bila ada akses yang tidak benar, kerusakan dapat terjadi.

d)     Sistem lebih rumit, sehingga memerlukan tenaga spesial.

e)      Proses pemeliharaan dapat memakan waktu karena ukurannya yang besar.

1.     Perbedaan antara Sistem Pemrosesan File dan Sistem Basis Data.

·        Sistem Pemrosesan File :

a)      Kaku.

b)      Program Oriented.

c)      Keamanan data kurang.

d)     Adanya kerangkapan data.

 Sistem Basis Data :

a)      Luwes.

b)      Data Oriented.

c)      Keamanan data terjamin.

d)     Terkontrolnya kerangkapan data.

1.3 konsep dasar basis data

PENGERTIAN DATABASE

Suatu database mungkin didefinisikan sebagai kumpulan data yang disatukan dalam suatu organisasi . Suatu organisasi dapat berupa company, departemen company, bank, sekolah dan lain-lain. Maksud dari database untuk menyimpan semua data yang diinginkan kepada satu lokasi, sehingga penyimpanan data redudant di dalam organisasi tersebut dapat di eliminasi.

Ketika terjadi pengkopuan data berulang-ulang disimpan pada lokasi yang berbeda dalam suatu organisasi, perbedaan akan muncul antara kumpulan data yang secara identik telah di akui.

1.2 Komponen Sistem Database
Terdapat 4 komponen pokok dari system database:

A. DATA, dengan ciri-ciri :
1. Data disimpan secara terintegrasi (integrated) Terintegrated yaitu Database
merupakan kumpulan dari berbagai macam file dari aplikasi-aplikasi yang
berbeda yang disusun dengan cara menghilangkan bagian-bagian yang rangkap
redundant)
2. Data dapat dipakai secara bersama-sama (shared)
Shared yaitu Masing-masing bagian dari database dapat diakses oleh pemakai
dalam waktu yang bersamaan, untuk aplikasi yang berbeda.
B. HARDWARE ( perangkat keras)
Terdiri dari semua peralatan perangkat keras komputer yang digunakan untuk
pengelolaan sistem database berupa :
1. Peralatan untuk penyimpanan misalnya disk, drum, tape
2. Peralatan input dan output
3. Peralatan komunikasi data, dll
C. SOFTWARE (perangkat lunak)
Berfungsi sebagai perantara (interface) antara pemakai dengan data phisik pada
database, dapat berupa :
1. Database Management System (DBMS)
2. Program-program aplikasi & prosedur-prosedur
D. USER (Pemakai)
Terbagi menjadi 4 klasifikasi :
a. Sistem Engineer
Yaitu tenaga ahli yang bertanggung jawab atas pemasangan sistem basis data dan
juga mengadakan peningkatan dan melaporkan kesalahan dari sistem tersebut
kepada pihak penjual.
b. Database Administrator (DBA), orang/tim yang bertugas mengelola system
database secara keseluruhan.
c. Programmer, orang/tim membuat program aplikasi yang mengakses database dengan
menggunakan bahasa pemprograman
d. End user, orang yang mengakases database melalui terminal dengan menggunakan
query language atau program aplikasi yang dibuat oleh programmer.

1.4 KEUNTUNGAN DAN KERUGIAN SISTEM BASIS DATA

KEUNTUNGAN SISTEM BASIS DATA

1. Terkontrolnya kerangkapan data dan inkonsistensi
2. Terpeliharanya keselarasan data
3. Data dapat dipakai secara bersama-sama
4. Memudahkan penerapan standarisasi
5. Memudahkan penerapan batasan-batasan pengamanan.
6. Terpeliharanya intergritas data
7. Terpeliharanya keseimbangan atas perbedaan kebutuhan data dari setiap aplikasi
8. Program / data independent

KERUGIAN SISTEM BASIS DATA

1. Mahal dalam implementasinya
2. Rumit/komplek
3. Penanganan proses recovery & backup sulit
4. Kerusakan pada sistem basis data dapat mempengaruhi departemen yang terkait

1.5 pengguna basis data

1. System Engineer

Tenaga ahli yang bertanggung jawab atas pemasangan Sistem Basis Data, dan juga mengadakan peningkatan dan melaporkan kesalahan dari sistem tersebut kepada pihak penjual

 

2. Database Administrator (DBA)

Tenaga ahli yang mempunyai tugas untuk mengontrol sistem basis data secara keseluruhan, meramalkan kebutuhan akan sistem basis data, merencanakannya dan mengaturnya.

Tugas DBA :

• Mengontrol DBMS dan software-software
• Memonitor siapa yang mengakses basis data
• Mengatur pemakaian basis data
• Memeriksa security, integrity, recovery dan concurency
• Install dan upgrade database
• Backup dan restore database
• Menghubungi database teknikal support bila terdapat gangguan atau masalah
• Melakukan perencanaan untuk backup dan recovery informasi database
• Memastikan pemenuhan perjanjian Database License
• Mendaftar pengguna dan memelihara keamanan database

Program Utilitas yang digunakan oleh DBA :

• Loading Routines, Membangun versi utama dari basis data
• Reorganization Routines, Mengatur / mengorganisasikan kembali basis data
• Journaling Routines, Mencatat semua operasi pemakaian basis data
• Recovery Routines, Menempatkan kembali data, sebelum terjadinya kerusakan
• Statistical Analysis Routines, Membantu memonitor kehandalan sistem\

3. End User (Pemakai Akhir)

Ada beberapa jenis (tipe) pemakai terhadap suatu sistem basis data yang dapat dibedakan berdasarkan cara mereka berinteraksi terhadap sistem :

Programmer aplikasi

Pemakai yang berinteraksi dengan basis data melalui Data Manipulation Language (DML), yang disertakan (embedded) dalam program yang ditulis pada bahasa pemrograman induk (seperti C, pascal, cobol, dll)

Pemakai Mahir (Casual User)

Pemakai yang berinteraksi dengan sistem tanpa menulis modul program. Mereka menyatakan query (untuk akses data) dengan bahasa query yang telah disediakan oleh suatu DBMS

Pemakai Umum (End User / Naïve User)

Pemakai yang berinteraksi dengan sistem basis data melalui pemanggilan satu program aplikasi permanen (executable program) yang telah ditulis (disediakan) sebelumnya

Pemakai Khusus (Specialized/Sophisticated User)

Pemakai yang menulis aplikasi basis data non konvensional, tetapi untuk keperluan-keperluan khusus seperti aplikasi AI, Sistem Pakar, Pengolahan Citra, dll, yang bisa saja mengakses basis data dengan atau tanpa DBMS yang bersangkutan.