Resume pertemuan 2

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.

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.

• Arsitektur Sistem Software:

Spesifikasi dari arsitektur sistem software, menyebutkan bermacam-macam modul beserta interface dan inter-relasi antar data dan alur kontrol dalam suatu sistem:

• Programming-in-the-small:

Pengembangan individual modul

• Programming-in-the-large: Pengintegrasian modul-modul menjadi suatu sistem yang komplit.

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

–        DBMS

bagian dari perangkat lunak yang bertanggungjawab dalam create, read, update, delete record atau mengelola basis data

–        DDL

yang dipakai oleh DBMS untuk secara fisik menetapkan jenis record, field dan struktur hubungannya

–        DML

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

• Jadi, Distributed DBMS adalah Large Scale Software System.

• Struktur “Ideal” (Standard): Segala bentuk sistem mengacu atau merupakan turunan dari Reference Architecture ini.

• Untuk menciptakan Reference Architecture ini diperlukan standardisasi.

• Contoh: ISO/OSI Model yang merupakan reference architecture dari Wide Area Computer Networks

• Reference Model (Arsitektur Sistem) dapat dinyatakan berdasarkan 3 pendekatan yang berbeda:

¨      Berdasarkan Komponen:

Inter-relasi antar komponen yang masing-masing mempunyai fungsi yang berbeda-beda.

¨      Berdasarkan Fungsi:

Penyediaan fungsi-fungsi/fasilitas-fasilitas yang dapat memenuhi kebutuhan user yang berbeda-beda. Strukturnya kebanyakan berbentuk hirarkhi, sesuai klasifikasi user, contohnya ISO/OSI model.

¨      Berdasarkan Data:

Karena data merupakan sumber daya utama yang di-manage oleh DBMS, maka pendekatan ini menjadi pilihan yang tepat untuk melangkah lebih jauh ke proses standardisasi. Penyediaan beberapa tipe data dan arsitektur sistem ditekankan pada penyediaan fungsi  berdasarkan klasifikasinya yang dapat menggunakan tipe-tipe data pada masing-masing klasifikasi.

Sejarah Sistem ARSITEKTUR Basis Data

Pada dahulu istilah mengenai ARSITEKTUR Basis Data dihasilkan oleh DBTG (Data Base Task Group) tahun1970.lalu terdaat 2 tingkatan didalamnya:

1. System View atau Schema yaitu Struktur Basis Data

2. User View atau Subschemas yaitu bagian Basis Data yang dapt dlihat oleh USER atau propram aplikasi.

Lalu pada tahun 1975 , THE American National Standards Institute (ANSI), Standards Planning and Requirement Commnittee (SPARC) dan ANSI/X3/SPARCH, dimana pendekatan mereka dalam system catalog terbagi menjadi 3 level diantaranya:

1. Level Eksternal : merupakan individual USER ,dimana masing – masing USER hanya akan berkepentingan dengan satu bagian saja. Masing- masing pandangan USER tersebut disebut external view, yang berisi berbagai tipe external record. Jadi level ini berkaitan erat dengan pengguna, dimana tiap tiap pengguna hanya memerlukan sebagian data yang ada dalam Basis Data.

Karakteristik diantaranya adalah

a. Cara pandang USER terhadap Basis Data.

b. Berkenan dengan apa yang tampak bagi para USER dan Applicatin Developer.

c. Menjelaskan bagaimana data yang ada direpresentasikan untuk USER yang berbeda.

2. Level Konseptual : Merupakan isi Basis Data, dimana semua pandangan USER digabungkan.Pandangan pada konseptual ini berisi berbagai tipe dari konseptual record yang didefinisikan oleh konseptual skema, dituliskan dalam Data Definitin Languge (DDL).Pendefinisian Skema konseptual diantaranya adalah menggabarkan ENTERPRISE ecara lengkap.

Karakteristik diantaranya adalah

a. Cara Pandang Keseluruhan Basis Dara.

b. Mnjelaskan data apa saja yang tersimpan dan hubungan antara data.

3. Level Internal : Merupakan isi semua Basis Data. Berisikan berbagai tipe Internal record yang didefinisikan oleh skema internal. selain itu juga menjelaskan alokasi ruang penyimpanan data dan index. Dengan kata lain level ini berkaitan erat dengan Storage Structure atau Stored DataBase yang meneragkan tempat penyimpanan data pada internal view dan Storage Structure Definition.

Karakteristik diantaranya adalah

a. Berkenaan dengan penyimanan secara fisik.

b. Menjelaskan Bagaimana data yang ada disimpan dalam Basis Data.

Three Views of Data:

·      External View

¨      tingkat pemakai individu

¨      Struktur data yang terlihat oleh user.

·         Internal View

¨      Representasi tingkat bawah keseluruhan basis data.

¨      Struktur data dalam sistem atau mesin.

¨      Berhubungan erat dengan organisasi data secara fisik.

¨      Lokasi dan mekanisme akses ke data

·      Conceptual View :

¨      Representasi keseluruhan isi informasi basis data.

¨      Yang menjembatani, definisi abstrak dari database. Representasi data dan   relasi antar data tanpa memperhatikan   kebutuhan setiap aplikasi atau keterbatasan media penyimpanan.

Arsitektur DBMS (DataBase Management System)
ini dikenal dengan nama arsitektur tiga skema (three-schema architecture) dimana fungsi ini untuk memisahkan antara basis data fisik dengan program aplikasi user. Skema-skema tersebut adalah sebagai berikut:
a. Level internal merupakan skema internal yang memuat deskripsi struktur penyimpanan basis data dan menggunakan model data fisikal serta mendefinisikan secara detail penyimpanan data dalam
basis data, serta jalur pengaksesan data.
b. Level konsepsual adalah skema yang memuat deskripsi struktur basis data secara keseluruhan untuk semua pemakai. Skema ini hanya memuat deskripsi tentang entitas, atribut, hubungan dan batasan, tanpa memuat deskripsi data secara detail.
c. Level eksternal merupakan skema eksternal (user view) yang mendefinisikan pandangan data terhadap sekelompok user (local view) dengan menyembunyikan data lain yang tidak diperlukan oleh kelompok user tersebut.
Keuntungan dari arsitektur ini antara lain:
a. Perubahan skema konsepsual, yaitu adanya perubahan dalam skema konsepsual contohnya penambahan suatu item data tidak akan berpengaruh pada program aplikasi. Tetapi jika skema eksternal tidak sesuai lagi dengan skema konsepsual yang baru maka program aplikasi harus disesuaikan juga.
b. Perubahan skema internal. Pemisahan antara skema eksternal dan skema internal berfungsi untuk menjaga bila terjadi perubahan skema internal, misalnya ada penambahan “pointer” pada rekaman tidak memerlukan perubahan pada aplikasi.
c. Perubahan skema eksternal. Adanya penambahan skema eksternal atau pembuatan skema eksternal baru tidak akan berpengaruh pada aplikasi yang ada selama aplikasi tersebut tidak mengakses data berdasarkan skema yang baru.
Komponen DBMS
Komponen-komponen DBMS (Howe,1991) terdiri dari:
• Interface, yang didalamnya terdapat bahasa manipulasi data (data manipulation language)
• Bahasa definisi data (data definition language) untuk skema eksternal, skema konsepsual dan
skema internal.
• Sistem kontrol basis data (Database Control System) yang mengakses basis data karena adanya
perintah dari bahasa manipulasi data.
Contoh bahasa menggunakan komponen-komponen tersebut adalah SQL (Structured Query
Language). SQL merupakan bahasa standar yang digunakan oleh kebanykan aplikasi-aplikasi DBMS.
Klasifikasi DBMS
Sistem Basisi Data dapat diklasifikasikan menjadi tiga bagian, yang terdiri dari:
a. Klasifikasi berdasarkan model data. Klasifikasi ini terdiri dari model data hirarki, model data jaringan, model data relasional.
1.Model data hirarki

Dalam model ini, data disusun menurut struktur pohon yang merupakan bentuk lain dari abstraksi data untuk basis data akademi. Pada puncak hirarki diesbut dengan akar (root). Tiap entitas tingkat atas (parent) mempunyai satu atau lebih sub-entitas (children) sehingga setiap entitas hanya boleh mempunyai satu induk, tetapi dapat mempunyai banyak anak. Pada mode data hirarki, hubungan antar entitas dinyatakan dalam satu-banyak (one to many) atau satu-satu (one to one). Dalam satu Universitas terdapat banyak Fakultas dan setiap Fakultas terdapat banyak Dosen atau banyak Mahasiswa, dan seterusnya. Tanda panah menunjukkan derajat keterhubungan “banyak”. Untuk menampilkan semua mata kuliah pada Fakultas tertentu harus dilakukan dalam dua tahap. Yang pertama adalah menampilkan rekaman semua Dosen yang mengajar di Fakultas tersebut, kemudian baru mata kuliah yang dipegang oleh para Dosen. Dalam hal ini penampilan data terlihat kurang efisien, sebab menggunakan entitas perantara (dosen) yang harus ditampilkan juga. Dikarenakan kunci data yang digunakan untuk menghubungkan antar
entitas diberi kode dalam struktur data, maka untuk jumlah entitas perantara yang sedikit masih dapat dikatakan efisien.

2. Model data Jaringan
Dalam model ini setiap entitas dapat mempunyai banyak induk dan banyak anak.

Dalam model ini lebih sedikit terdapat data rangkap, namun lebih banyak terdapat hubungan antar entitas, sehingga akan menambah informasi hubungan yang harus disimpan dalam database. Hal ini akan menambah volume dan kerumitan dalam penyimpanan berkas data.

3. Model data Relasional
Dalam model ini setiap field dapat dijadikan kunci data. Data rekaman disusun dari nilai yang berhubungan (record). Baris-baris ini akan membentuk tabel yang umunya tersimpan dalam satu berkas (file).

Dengan menggunakan model ini, pencarian field dari suatu tabel atau banyak tabel dapat dilakukan dengan cepat. Pencarian atribut yang berhubungan pada tabel yang berbeda dapat dilakukan dengan menghubungkan terlebih dahulu tabel-tabel tersebut dengan menggunakan
atribut yang sama (joint operation).
Keuntungan yang didapat dengan menggunakan model ini adalah sebagai berikut :
• Model ini lebih luwes karena nilai data dalam tabel tidak ada pembatasan dalam berbagai
proses pencarian data.
• Model ini mempunyai latar belakang teori matematika.
• Pengorganisasian model relasional sangat sederhana, sehingga mudah dipahami.
• Basis data yang sama biasanya dapat disajikan dengan lebih sedikit terjadi data rangkap
(redudancy data).
Sedangkan beberapa kelemahan model ini adalah [Waliyanto2000]:
• Lebih sulit dalam implementasinya terutama untuk data dengan jumlah yang besar dan
tingkat kompleksitasnya tinggi.
• Proses pencarian informasi lebih lambat, karena beberapa tabel tidak dihubungkan
secara fisik. Dalam manipulasi data yang menggunakan beberapa tabel akan
memerlukan waktu yang lama, karena tabel-tabel harus dihubungkan terlebih dahulu.
b. Klasifkasi berdasarkan lokasi penyimpanan data, yaitu DBMS terpusat dan DBMS terdistribusi. Dalam DBMS terpusat basis data disimpan dalam satu komputer media penyimpan sehingga pengguuna sistem mengakses data dari pusat. DBMS terdistribusi, basis data tersebar pada penyimpanan tiap terminal pengguna (client). Antar pengguna dapat mengakses data secara langsung tanpa perlu melalui pusat penyimpanan. DBMS ini memerlukan sistem kontrol yang rumit.
c. Klasifikasi berdasarkan tujuan DBMS digunakan yaitu tujuan umum (general purpose) dan tujuan khusus (special purpose). Untuk tujuan umum dapat digunakan untuk berbagai tujuan dengan memperlakukan data sama menurut penggunaannya contoh aplikasinya adalah DBASE, ORACLE, FOXBASE dan sebagainya. DBMS tujuan khusus dirancang dan digunakan untuk keperluan tertentu, sebagai contoh pengelolaan data karyawan pada perusahaan Asuransi.

PengembanganDatabase

Database diproses oleh DBMS untuk digunakan oleh pengembang maupun pengguna, yang mengakses DBMS secara langsung atau tidak langsung melalui program-program aplikasi. Database terdiri dari empat elemen utama yaitu data pengguna, metadata, indeks dan metadata aplikasi [David2002].