Aji Prabowo (40213532)
Gita Aulisari (43213748)
Indah Ramdhayani (44213368)
Meianawati Fitri (45213403)
Paranita Octavani Freedy (46213827)
Steven Wu (48213647)
A. Latar Belakang
Basis data adalah kumpulan informasi yang disimpan didalam komputer secara sistematik sehingga dapat diperiksa menggunakan suatu program komputer untuk memperoleh informasi dari database tersebut. Perangkat lunak yang digunakan untuk mengolah dan mengambil kueri (query) basis data disebut sistem manajemen basis data. Pemrosesan basis data sebagai perangkat andalan sangat diperlukan oleh berbagai institusi dan perusahaan. Dalam pengembangan sistem informasi diperlukan basis data sebagai media penyimpanan data. Kehadiran basis data dapat meningkatkan Daya saing perusahaan tersebut. Basis data dapat mempercepat upaya pelayanan kepada pelanggan, menghasilkan informasi dengan cepat dan tepat sehingga membantu pengambilan keputusan untuk segera memutuskan suatu masalah berdasarkan informasi yang ada. Banyak aplikasi yang dibuat dengan berlandaskan pada basis data antara lain semua transaksi perbankan, aplikasi pemesanan dan penjadwalan penerbangan, proses regristasi dan pencatatan data mahasiswa pada perguruan tinggi, aplikasi pemrosesan penjualan, pembelian dan pencatatan data barang pada perusahaan dagang, pencatatan data pegawai beerta akrifitasnya termasuk operasi penggajian pada suatu perusahaan, dan sebagainya. Beberapa informasi pada perusahaan retail seperti jumlah penjualan, mencari jumlah stok penjualan, mencari jumlah stok yang tersedia, barang apa yang paling lakudijual pada bulan ini, dan berapa laba bersih perusahaan dapat diketahui dengan mudah dengan basis data. Pada perpustakaan, adanya aplikasi pencarian data buku berdasarkan judul, pengarang atau kriteria lain dapat mudah dilakukan dengan basis data. Pencarian data peminjam yang terlambat mengembalikan juga mudah dilakukan sehingga bisa dibuat aplikasi pembuatan surat berdasarkan informasi yang tersedia.
Tiga Tingkatan Arsitektur Basis data ANSI-SPARC
Ada 3 tingkat dalam arsitektur database yang bertujuan membedakan cara pandang pemakai terhadap database dan cara pembuatan databasesecara fisik.
3 tingkatan arsitektur database:
1. Tingkat Eksternal (External Level)
Tingkat eksternal merupakan cara pandang pemakai terhadap database. Pada tingkat ini menggambarkan bagian databaseyang relevan bagi seorang pemakai tertentu. Tingkat eksternal terdiri dari sejumlah cara pandang yang berbeda dari sebuah database. Masing-masing pemakai merepresentasikan dalam bentuk yang sudah dikenalnya. Cara pandang secara eksternal hanya terbatas pada entitas, atribut dan hubungan antar entitas (relationship) yang diperlukan saja.
Contoh : view dari mahasiswa, view dari mata kuliah
2. Tingkat Konseptual (Conseptual Level)
Tingkat konseptual merupakan kumpulan cara pandang terhadap database. Pada tingkat ini menggambarkan data yang disimpan dalam databasedan hubungan antara datanya. Hal-hal yang digambarkan dalam tingkat konseptual adalah :
- semua entitas beserta atribut dan hubungannya
- batasan data
- informasi semantik tentang data
- keamanan dan integritas informasi
Semua cara pandang pada tingkat eksternal berupa data yang dibutuhkan oleh pemakai harus sudah tercakup di dalam tingkat konseptual atau dapat diturunkan dari data yang ada. Deskripsi data dari entitas pada tingkat ini hanya terdiri dari jenis data dan besarnya atribut tanpa memperhatikan besarnya penyimpanan dalam ukuran byte.
Contoh : entity, relationship, tipe data dan constraint.
3 Tingkat Internal (Internal Level)
Tingkat internal merupakan perwujudan database dalam komputer. Pada tingkat ini menggambarkan bagaimana databasedisimpan secara fisik di dalam peralatan storage yang berkaitan erat dengan tempat penyimpanan/physical storage. Tingkat internal memperhatikan hal-hal berikut ini :
- alokasi ruang penyimpanan data dan indeks
- deskripsi record untuk penyimpanan (dengan ukuran penyimpanan untuk data elemen
Contoh : organisasi file secaa sequential, raltive atau index sequential
- penempatan record
- pemampatan data dan teknik encryption
Data Independence
Tujuan utama dari 3 tingkat arsitektur adalah memelihara kemandirian data (data independence) yang berarti perubahan yang terjadi pada tingkat yang lebih rendah tidak mempengaruhi tingkat yang lebih tinggi.
Ada 2 jenis data independence, yaitu :
1. Physical Data Independence
bahwa internal schemadapat diubah oleh DBA tanpa menggangu conceptual schema. Dengan kata lain physical data independence menunjukkan kekebalan conceptual schematerhadap perubahan internal schema.
Contoh :
- Menambah indeks tambahan
- Merubah penyimpanan data
- Merubah organisasi file dari sequential ke index sequential
2. Logical Data Independence
bahwa conceptual schemadapat diubah oleh DBA tanpa menggangu external schema. Dengan kata lain logical data independencemenunjukkan kekebalan external schema terhadap perubahan conceptual schema.
Contoh :
- Menambah dan menghapus suatu tipe record
- Merubah format data
Prinsip data independence adalah salah satu hal yang harus diterapkan di dalam
pengelolaan sistem basis data dengan alasan-alasan sebagai berikut :
- DBA dapat mengubah isi, lokasi, perwujudan dalam organisasi basis data tanpa mengganggu program-program aplikasi yang sudah ada.
- Pabrik/agen peralatan/softwarepengolahan data dapat memperkenalkan produk-produk baru tanpa mengganggu program-program aplikasi yang sudah ada.
- Untuk memindahkan perkembangan program-program aplikasi
- Memberikan fasilitas pengontrolan terpusat oleh DBA demi keamanan dan integritas data dengan memperhatikan perubahan-perubahan kebutuhan pengguna
Bahasa Dalam DBMS
DBMS (Database Management systems) adalah kumpulan program yang mengkoordinasikan semua kegiatan yang berhubungan dengan database. Dengan adanya berbagai tingkatan pandangan dalam suatu database maka untuk mengakomodasikan masing-masing pengguna dalam piranti lunak manajemen database biasanya terdapat bahasa-bahasa tertentu yang disebut Data Sub language. Data sub language adalah subset bahasa yang dipakai untuk operasi manajemen database. Dalam penggunaan biasanya dapat ditempelkan (embedded) pada bahasa tuan rumah (Cobol, PL/1, dsb). Secara umum maka setiap pengguna database memerlukan bahasa yang dipakai sesuai tugas dan fungsinya.
Dalam basis data secara umum dikenal 2 data sub language :
1. Data Definition Language (DDL)
Bahasa yang digunakan dalam mendefinisikan struktur atau kerangka dari database, di dalamnya termasuk record, elemen data, kunci elemen, dan relasinya
2. Data Manipulation Language (DML)
Bahasa yang digunakan untuk menjabarkan pemrosesan dari database, fasilitas ini diperlukan untuk memasukkan, mengambil, mengubah data. DML dipakai untuk operasi terhadap isi database
Ada 2 jenis DML :
1. Procedural DML
Digunakan untuk mendefinisikan data yang diolah dan perintah yang akan dilaksanakan.
2. Non Procedural
Digunakan untuk menjabarkan data yang diinginkan tanpa menyebutkan bagaimana cara pengambilannya. Secara khusus pengguna menggunakan berbagai bahasa :
Programmer aplikasi menggunakan bahasa-bahasa seperti Cobol, Informix, dll (host language) yang ditempelkan dengan bahasa yang dipakai dalam DBMS. Pemakai terminal menggunakan bahasa Query (misal SQL) atau menggunakan program aplikasi (yang dirancang oleh programmer). Sedangkan DBA lebih banyak menggunakan bahasa DDL dan DML yang tersedia dalam DBMS.
DBMS mempunyai tugas untuk menangani semua bentuk akses kepada database, secara konsep :
1. Pengguna menyatakan permintaan akses menggunakan DBMS
2. DBMS menangkap dan menginterpretasikan
3. DBMS mencari :
- eksternal / conceptual mapping
- conceptual schema
- konseptual / internal mapping
- internal schema
4. DBMS melaksanakan operasi yang diminta terhadap databasetersimpan.
Proses 1 s/d 4 dapat dilakukan secara interactive atau dicompile dulu.
Fungsi DBMS
Layanan - layanan yang sebaiknya disediakan oleh database management systemadalah :
- Penyimpanan, pengambilan dan perubahan data Sebuah DBMS harus menyediakan kemampuan menyimpan, mengambil dan merubah data dalam database.
- Katalog yang dapat diakses, pemakai menyediakan sebuah katalog yang berisi deskripsi item data yang disimpan dan diakses oleh pemakai.
- Mendukung Transaksi, Menyediakan mekanisme yang akan menjamin semua perubahan yang berhubungan Dengan transaksi yang sudah ada atau yang akan dibuat.
- Melayani kontrol concurrency, Sebuah DBMS harus menyediakan mekanisme yang menjamin database ter-update secara benar pada saat beberapa pemakai melakukan perubahan terhadap database yang sama secara bersamaan.
- Melayani recovery, Menyediakan mekanisme untuk mengembalikan database ke keadaan sebelum terjadinya kerusakan pada databasetersebut.
- Melayani autorisasi, Sebuah DBMS harus menyediakan mekanisme untuk menjamin bahwa hanya pemakai yang berwenang saja yang dapat mengakses database.
- Mendukung komunikasi data, Sebuah DBMS harus mampu terintegrasi dengan software komunikasi.
- Melayani integrity
Model Data
Model data adalah kumpulan konsep yang terintegrasi yang menggambarkan data, hubungan antara data dan batasan-batasan data dala suatu organisasi. Fungsi dari sebuah model data untuk merepresentasikan data sehingga data tersebut mudah dipahami. Perkembangan model data merupakan representasi dari suatu reaksi terhadap model-model yang mendahuluinya. Sistem hierarkhi suatu basis data merupakan bagian dari perkembangan yang diciptakan untuk mengatasi kekurangan yang ada pada sistem berorientasikan file (file-oriented). Basis data jaringan dikembangkan untuk mengatasi keterbatasan dari desain hierarkhi. Basis data relasional muncul sebagai solusi baru untuk masalah-masalah yang muncul pada desain hierarkhi dan desain network dan seterusnya.
1. Model Data Berbasis Objek
Model data berbasis objek menggunakan konsep entitas, atribut dan hubungan antar entitas. Beberapa jenis model data berbasis objek yang umum adalah :
- entity-relationship
- semantic
- functional
- object-oriented
2. Model Data Berbasis Record
Pada model data berbasis record, database terdiri dari sejumlah record dalam bentuk yang tetap yang dapat dibedakan dari bentuknya. Ada 3 macam jenis model data berbasis record yaitu :
a. Model data relasional
Model data ini berdasarkan konsep relasi matematika, data dan relasi yang digambarkan pada sebuah tabel yang mempunyai kolom dan baris dimana kolom-kolom tersebut mempunyai nama yang unik.
Contoh :
b. Model data hierarkhi
Model data ini dikenal sebagai model struktur pohon, di mana data direpresentasikan dalam bentuk pohon. Sebuah database hierarkhi terdiri dari kumpulan record-record dimana record yang satu dengan yang lainnya dihubungkan dengan link. Model hierarki mempunyai dua konsep struktur data yaitu record dan parent-child relationship (PCR).
Model data jaringan dikenal sebagai STRUKTUR PLEX. Pada dasarnya struktur jaringan ini merupakan perluasan dari struktur hirarki. Kalau pada struktur hirarki, setiap child hanya mempunyai satu parent. Sedangkan pada struktur jaringan, setiap child dapat mempunyai lebih dari satu parent. Struktur jaringan ini merupakan suatu graph, terdiri dari suatu node (simpul), yang dihubungkan dengan suatu edge.
Ada dua struktur data pada basis data Model Jaringan, yaitu RECORD dan SET. Contoh dari model data jaringan adalah perangkat lunak IDMS (Integrated Database Management System) yang merupakan produk dari perusahaan perangkat lunak CULLINET yang bekerja pada mainframe IBM dengan sistem kerja DOS atau MVS. IDMS menggunakan sistem CODASYL atau DBTG. IDMS yang dikemukakan oleh DBTG terdiri atas 3 bahasa basis data yaitu skema DDL, sub skema DDL dan DML.
Arsitektur DBMS Multi User
Teleprocessing
Arsitektur tradisional untuk sistem multi user adalah teleprocessing, dimana satu komputer dengan sebuah CPU dan sejumlah terminal seperti pada gambar di bawah ini. Semua pemrosesan dikerjakan dalam batasan fisik komputer yang sama. Terminal untuk pemakai berjenis 'dumb', yang tidak dapat berfungsi sendiri dan masing-masing dihubungkan ke komputer pusat. Terminal-terminal tersebut mengirimkan pesan melalui subsistem pengontrol komunikasi pada sistem operasi ke program aplikasi, yang bergantian menggunakan layanan DBMS.
Dengan cara yang sama, pesan dikembalikan ke terminal pemakai. Arsitektur ini menempatkan beban yang besar pada komputer pusat yang tidak hanya menjalankan program aplikasi tetapi juga harus menyelesaikan sejumlah pekerjaan pada terminal seperti format data untuk tampilan di monitor.
• contoh : ATM mesin di bank-bank.
Dengan cara yang sama, pesan dikembalikan ke terminal pemakai. Arsitektur ini
menempatkan beban yang besar pada komputer pusat yang tidak hanya menjalankan
program aplikasi tetapi juga harus menyelesaikan sejumlah pekerjaan pada terminal seperti
format data untuk tampilan di monitor.
• contoh : ATM mesin di bank-bank.
Client Server
Untuk mengatasi kelemahan arsitektur-arsitektur di atas maka dikembangkan arsitektur client-server. Client-servermenunjukkan cara komponen softwareberinteraksi dalam bentuk sistem. Sesuai dengan namanya, ada sebuah pemroses client yang membutuhkan sumber dan sebuah serveryang menyediakan sumbernya. Tidak ada kebutuhan clientdan server yang harus diletakkan pada mesin yang sama. Secara ringkas, umumnya serverdiletakkan pada satu sisi dalam LAN dan client pada sisi yang lain.
Dalam konteks database, client mengatur interface berfungsi sebagai workstation tempat menjalankan aplikasi database. Client menerima permintaan pemakai, memeriksa sintaks dan generate kebutuhan database dalam SQL atau bahasa yang lain. Kemudian meneruskan pesan ke server, menunggu response dan bentuk response untuk pemakai akhir. Server menerima dan memproses permintaan database kemudian mengembalikan hasil ke client. Proses-proses ini melibatkan pemeriksaan autorisasi, jaminan integritas, pemeliharaan data dictionary dan mengerjakan query serta proses update. Selain itu juga menyediakan kontrol terhadap concurrencydan recovery.
Adapun beberapa keuntungan jenis arsitektur ini adalah :
- Memungkinkan akses databaseyang besar
- Menaikkan performa
- Jika clientdan serverdiletakkan pada komputer yang berbeda kemudian CPU yang berbeda dapat memproses aplikasi secara paralel. Hal ini mempermudah merubah mesin server jika hanya memproses database.
- Biaya untuk hardware dapat dikurangi
- Hanya server yang membutuhkan storage dan kekuatan proses yang cukup untuk menyimpan dan mengatur database
- Biaya komunikasi berkurang
- Aplikasi menyelesaikan bagian operasi pada client dan mengirimkan hanya bagian yang dibutuhkan untuk akses databasemelewati jaringan, menghasilkan data yang sedikit yang akan dikirim melewati jaringan
- Meningkatkan kekonsistenan
- Serverdapat menangani pemeriksaan integrity sehingga batasan perlu didefinisikan dan validasi hanya di satu tempat, aplikasi program mengerjakan pemeriksaan sendiri
- Map ke arsitektur open-system dengan sangat alami
Berikut ini adalah ringkasan fungsi client-server
Ada beberapa jenis model client – server arsitektur yaitu :
- Two Tier Arsitektur (Arsitektur 2 lapis)
Membagi proses load kedalam dua bagian. Aplikasi utama secara logika dijalankan/ berjalan pada sisi client yang biasanya mengirimkan request dalam bentuk sintaks SQL kesebuah database server yang berfungsi sebagai media penyimpanan data. Kita bisa juga menyebutnya dengan arsitektur fat clientkarena bagian terbesar atau yang utama dari aplikasi berjalan pada sisi client/ komputer client.
- Three Tier Arsitektur (Arsitektur 3 lapis)
Membagi proses loading antara
- komputer client menjalankan graphical user interface (GUI) logic,
- aplikasi server menjalankan business logic, dan
- database dan/ atau legacy application. Karena 3-tier memindahkan application logic ke server sehingga sering juga disebut sebagai arsitektur fat server.
Kesimpulan
Basis data atau juga disebut database artinya berbasiskan pada data, tetapi secara konseptual, database diartikan sebuah koleksi atau kumpulan data-data yang saling berhubungan (relation), disusun menurut aturan tertentu secara logis, sehingga menghasilkan informasi. Untuk mengelola dan memanggil query basis data agar dapat disajikan dalam berbagai bentuk yang diinginkan dibutuhkan perangkat lunak yang disebut Sistem Manajemen Basis Data atau juga disebut Database Management System (DBMS). Penggabungan Database Management System (DBMS) dengan Basis Data akan membentuk satu kesatuan yang disebut Sistem Basis Data.
Komponen dasar dalam pembuatan basis data dengan adanya data, hardware, software, dan user. Istilah- istilah dalam basis data juga seyogyanya kita tahu, yaitu: enterprise, entitas, atribut, nilai data, kunci elemen data, record data. Menurut ANSI/SPARC, arsitektur basis data terbagi atas tiga level yaitu: Internal/ Physical Level, External/View Level, Conceptual/Logical Level. Tujuan utama dari arsitektur 3 level tersebut adalah untuk menyediakan data independence yang terbagi dua: Logical Data Independence (kebebasan data secara logika) dan Physical Data Independence (kebebasan data secara fisik). Untuk menggambarkan data pada tingkat eksternal dan konseptual digunakan model data berbasis objek atau model data berbasis record. Bahasa query formal dan komersial adalah bahasa pada model data relasional, yang mana model data relasional merupakan salah satu dari model data berbasis record. Agar terciptanya basis data, maka butuh proses pembuatan. Langkah-langkah yang dapat diambil dalam perancangan basis data sebagai berikut: mendefinisikan kebutuhan data, rancangan konseptual, rancangan implementasi, rancangan fisik, langkah perbaikan. Suatu teknik untuk mengorganisasikan data ke dalam tabel-tabel untuk memenuhi kebutuhan pemakai di dalam suatu ogranisasi disebut normalisasi. Tujuan normalisasi: untuk menghilang kerangkapan data, untuk mengurangi kompleksitas, untuk mempermudah pemodifikasian data. Sedangkan Tahapan normalisasi: bentuk tidak normal, bentuk normal pertama (1NF), bentuk normal kedua (2NF), bentuk normal ketiga (3NF), bentuk normal boyce-codd (BCNF), bentuk normal keempat (4NF), bentuk normal kelima.
Daftar Pustaka
Komentar
Posting Komentar