LINGKUNGAN BASIS DATA

TUGAS SOFTSKILL

PENGANTAR BASIS DATA

MATERI II ( LINGKUNGAN BASIS DATA )

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 .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.
I.2 TUJUAN
Untuk Memahami masalah-masalah operasional yang ada dalam pendekatan file datar terhadap manajemen data,yang melahirkan konsep basis data. Memahami relasi di antara elemen-elemen yangmembentuk lingkungan basis data.Memahami relasi di anomali- anomali yang disebabkan oleh basis yang tidak dinormalisasi dan kebutuhan akan normalisasi basis data. Mengetahui tahap-tahap dalam desain basis data, termasuk identifikasi konseptual, pemodelan data, kontruksi basis data fisik, dan penyiapan pandangan pengguna. Mengetahui fitur-fitur operasional dari basis data terdistribusi dan mengenal isu-isu yang perlu diperhatikan dalam memutuskan konfigurasi basis data tertentu.

BAB II

PEMBAHASAN

II.1 LINGKUNGAN BASIS DATA

Tujuan utama dari sistem basis data adalah menyediakan pemakai melalui suatu pandangan abstrak mengenai data, dengan menyembunyikan detail dari bagaimana data disimpan dan dimanipulasikan. Oleh karena itu, titik awal untuk perancangan sebuah basis data haruslah abstrak dan deskripsi umum dari kebutuhan-kebutuhan informasi suatu organisasi harus digambarkan di dalam basis data.

Lebih jauh lagi, jika sebuah basis data merupakan suatu sumber yang bisa digunakan bersama maka setiap pemakai membutuhkan pandangan yang berbeda-beda terhadap data di dalam basis data. Untuk memenuhi kebutuhan ini, arsitektur komersial basis data yang banyak digunakan telah tersedia saat ini dan telah mengalami perluasan yaitu arsitektur ANSI-SPARC.

Materi ini menyediakan latar belakan informasi yang penting pada basis data, diantaranya tiga tingkatan arsitektur ANSI-SPARC, pengenalan model data, fungsi yang disediakan oleh DBMS multi user.

II.2 TIGA TINGKATAN ARSITEKTUR BASIS DATA ANSI-SPARC

Ada 3 tingkat dalam arsitektur basis data yang bertujuan membedakan cara pandang pemakai terhadap basis data dan cara pembuatan basis data secara fisik.

3 tingkatan arsitektur basis data :

1. Tingkat Eksternal (External Level)

Tingkat eksternal merupakan cara pandang pemakai terhadap basis data. Pada tingkat ini menggambarkan bagian basis data yang relevan bagi seorang pemakai tertentu. Tingkat eksternal terdiri dari sejumlah cara pandang yang berbeda dari sebuah basis data. 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 :

Tingkat Eksternal (External Level) :

Cobol

      01 PEG_REC.

     02 PEG_NO PIC X(6).

     02 DEPT_NO PIC X(4).

     02 GAJI PIC 9(6).

2. Tingkat Konseptual (Conseptual Level)

Tingkat konseptual merupakan kumpulan cara pandang terhadap basis data. Pada tingkat ini menggambarkan data yang disimpan dalam basis data dan 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 :

Tingkat Konseptual (Conceptual Level) :

NOMOR_PEGAWAI	CHARACTER	6
NOMOR_DEPT	CHARACTER	4
GAJI	NUMERIC	6

3. Tingkat Internal (Internal Level)

Tingkat internal merupakan perwujudan basis data dalam komputer. Pada tingkat ini menggambarkan bagaimana basis data disimpan 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

- penempatan record

- pemampatan data dan teknik encryption

CONTOH :

Tingkat Internal (Internal Level) :

FILE_PEGAWAI         LENGTH = 22

PREFIX                       TYPE = BYTE (6), OFFSET = 0

EMP#                          TYPE = BYTE (6), OFFSET = 6, INDEX = EMPX

DEPT#                        TYPE = BYTE (4), OFFSET = 12

PAY                             TYPE = FULLWORD, OFFSET = 16

II.3 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 schema dapat diubah oleh DBA tanpa menggangu conceptual schema. Dengan kata lain physical data independence menunjukkan kekebalan conceptual schema terhadap perubahan internal schema.

2. Logical Data Independence

bahwa conceptual schema dapat diubah oleh DBA tanpa menggangu external schema. Dengan kata lain logical data independence menunjukkan kekebalan external schema terhadap perubahan conceptual schema.

Prinsip data independence adalah salah satu hal yang harus diterapkan di dalam pengelolaan sistem basis data dengan alasan-alasan sbb :

1. DBA dapat mengubah isi, lokasi, perwujudan dalam organisasi basis data tanpa mengganggu

    program-program aplikasi yang sudah ada.

2. Pabrik / agen peralatan / software pengolahan data dapat memperkenalkan produk-produ

    baru tanpa mengganggu program-program aplikasi yang sudah ada.

3. Untuk memindahkan perkembangan program-program aplikasi

4. Memberikan fasilitas pengontrolan terpusat oleh DBA demi keamanan dan integritas dat

    dengan memperhatikan perubahan-perubahan kebutuhan pengguna.

II.4 BAHASA DALAM DBMS

   DBMS (Database Management systems) adalah kumpulan program yang mengkoordinasikan semua kegiatan yang berhubungan dengan basis data. Dengan adanya berbagai tingkatan pandangan dalam suatu basis data maka untuk mengakomodasikan masing-masing pengguna dalam piranti lunak manajemen basis data biasanya terdapat bahasa-bahasa tertentu yang disebut Data Sub language.

Data sub language adalah subset bahasa yang dipakai untuk operasi manajemen basis data. Dalam penggunaan biasanya dapat ditempelkan (embedded) pada bahasa tuan rumah (Cobol, PL/1, dsb). Secara umum maka setiap pengguna basis data 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 basis data, di

   dalamnya termasuk record, elemen data, kunci elemen, dan relasinya

2. Data Manipulation Language (DML)

   Bahasa yang digunakan untuk menjabarkan pemrosesan dari basis data, fasilitas ini diperlukan

   untuk memasukkan, mengambil, mengubah data. DML dipakai untuk operasi terhadap isi basis

   data

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 basis data, 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 basis data tersimpan.

   Proses 1 s/d 4 dapat dilakukan secara interactive atau dicompile dulu.

II.5 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.

Untuk menggambarkan data pada tingkat eksternal dan konseptual digunakan model data berbasis objek atau model data berbasis record

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, basis data terdiri dari sejumlah record dalam bentuk yang

   tetap yang dapat dibedakan dari bentuknya. Ada 3 macam jenis model data berbasis record

   yaitu :

- model data relasional (relational)

- model data hierarkhi (hierarchical)

- model data jaringan (network)

II.6 FUNGSI DBMS

Layanan-layanan yang sebaiknya disediakan oleh database management system adalah :

1. Penyimpanan, pengambilan dan perubahan data

   Sebuah DBMS harus menyediakan kemampuan menyimpan, mengambil dan merubah data

   dalam    basis data.

2. Katalog yang dapat diakses pemakai

    menyediakan sebuah katalog yang berisi deskripsi item data yang disimpan dan diakses oleh

    pemakai.

3. Mendukung Transaksi

    Menyediakan mekanisme yang akan menjamin semua perubahan yang berhubungan dengan

     transaksi yang sudah ada atau yang akan dibuat.

4. Melayani kontrol concurrency

   Sebuah DBMS harus menyediakan mekanisme yang menjamin basis data ter-update secara

   benar pada saat beberapa pemakai melakukan perubahan terhadap basis data yang sama secara

   bersamaan.

5. Melayani recovery

    Menyediakan mekanisme untuk mengembalikan basis data ke keadaan sebelum terjadinya

     kerusakan pada basis data tersebut.

6. Melayani autorisasi

    Sebuah DBMS harus menyediakan mekanisme untuk menjamin bahwa hanya pemakai yang

    berwenang saja yang dapat mengakses basis data.

7. Mendukung komunikasi data

    Sebuah DBMS harus mampu terintegrasi dengan software komunikasi.

8. Melayani integrity

   Sebuah DBMS bertujuan untuk menjamin semua data dalam basis data dan setiap terjadi

   perubahan data harus sesuai dengan aturan yang berlaku.

9. Melayani data independence

   Sebuah DBMS harus mencakup fasilitas untuk mendukung kemandirian program dari struktur

   basis data yang sesungguhnya.

10. Melayani utility

      Sebuah DBMS sebaiknya menyediakan kumpulan layanan utility.

II. 7 KOMPONEN DBMS

1. Query Processsor

   Komponen 1yang merubah bentuk query ke dalam instruksi tingkat rendah ke database  

   manager

2. Database Manager

   Database manager menerima query dan menguji skema eksternal dan konseptual untuk

   menentukan apakah record-record dibutuhkan untuk memenuhi permintaan. Kemudian DM

   memanggil file manager untuk menyelesaikan permintaan

3. File Manager

  Memanipulasi penyimpanan file dan mengatur alokasi ruang penyimpanan pada disk.

4. DML Preprocessor

  Modul yang merubah perintah DML embedded ke dalam program aplikasi dalam bentuk

  fungsi-fungsi yang memanggil dalam host language.

5. DDL Compiler

  Merubah perintah DDL menjadi kumpulan tabel yang berisi metadata.

6. Dictionary Manager

  Mengatur akses dan memelihara data dictionary. Data dictionary diakses oleh komponen

  DBMS yang lain.

II.8 KOMPONEN SOFTWARE UTAMA DATABASE MANAGER

1. Authorization Control

   Modul yang memeriksa apakah pemakai mempunyai wewenang untuk menyelesaikan operasi

2. Command Processor

   Memeriksa apakah pemakai mempunyai wewenang untuk menyelesaikan operasi

3. Integrity Checker

   Untuk semua operasi yang merubah basis data, integrity checker memeriksa operasi yang

   diminta memerlukan batasan integritas.

4. Query Optimizer

   Modul ini menentukan strategi yang optimal untuk eksekusi query

5. Transaction Manager

   Modul ini mengerjakan proses-proses yang dibutuhkan operasi yang diterima transaksi

6. Scheduler

   Modul ini bertanggung jawab untuk menjamin operasi secara bersamaan terhadap basis data

   sehingga berjalan tanpa ada masalah antara yang satu dengan yang lain.

7. Recovery Manager

    Modul ini menjamin basis data tetap konsisten walaupun terjadi kerusakan.

8. Buffer Manager

   Modul ini bertanggung jawab terhadap pemindahan data antara main memory dan secondary

   storage, seperti disk dan tape.

II.9 ARSITEKTUR DBMS MULTI USER

Arsitektur tradisional untuk sistem multi user adalah teleprocessing, dimana satu komputer dengan sebuah CPU dan sejumlah terminal.

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.

File-Server

Proses didistribusikan ke dalam jaringan sejenis LAN (Local Area Network). File server mengendalikan file yang diperlukan oleh aplikasi dan DBMS. Meskipun aplikasi dan DBMS dijalankan pada masing-masing workstation tetapi tetap meminta file dari file server jika diperlukan

Dengan cara ini, file server berfungsi sebagai sebuah hard disk yang digunakan secara bersamaan.

Kerugian arsitektur file-server adalah :

- Terdapat lalulintas jaringan yang besar

- Masing-masing workstation membutuhkan copy DBMS

- Kontrol terhadap concurrency, recovery dan integrity menjadi lebih kompleks karena sejumlah   DBMS mengakses file secara bersamaan

Client Server

Untuk mengatasi kelemahan arsitektur-arsitektur di atas maka dikembangkan arsitektur client-server. Client-server menunjukkan cara komponen software berinteraksi dalam bentuk sistem.

Sesuai dengan namanya, ada sebuah pemroses client yang membutuhkan sumber dan sebuah server yang menyediakan sumbernya. Tidak ada kebutuhan client dan server yang harus diletakkan pada mesin yang sama. Secara ringkas, umumnya server diletakkan pada satu sisi dalam LAN dan client pada sisi yang lain.

Dalam konteks basis data, client mengatur interface berfungsi sebagai workstation tempat menjalankan aplikasi basis data. Client menerima permintaan pemakai, memeriksa sintaks dan generate kebutuhan basis data dalam SQL atau bahasa yang lain. Kemudian meneruskan pesan ke server, menunggu response dan bentuk response untuk pemakai akhir. Server menerima dan memproses permintaan basis data 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 concurrency dan recovery.

Ada beberapa keuntungan jenis arsitektur ini adalah :

•  Memungkinkan akses basis data yang besar

•  Menaikkan kinerja

•  Jika client dan server diletakkan pada komputer yang berbeda kemudian CPU yang berbeda dapat     memproses aplikasi secara paralel. Hal ini mempermudah merubah mesin server jika hanya memproses         basis data.

• Biaya untuk hardware dapat dikurangi

• Hanya server yang membutuhkan storage dan kekuatan proses yang cukup untuk menyimpan dan mengatur basis data

• Biaya komunikasi berkurang

• Aplikasi menyelesaikan bagian operasi pada client dan mengirimkan hanya bagian yang dibutuhkan untuk       akses basis data melewati jaringan, menghasilkan data yang sedikit yang akan dikirim melewati jaringan

• Meningkatkan kekonsistenan

• Server dapat 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

BAB III

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.

BAB IV

 DAFTAR PUSTAKA

sumber
sumber