TUGAS SOFTSKILL II
LINGKUNGAN BASIS DATA
AMANDA DEWI PURWANDARI
40212691
2DA01
BAB I
PENDAHULUAN
I.I LATAR BELAKANG
Basis data
(bahasa Inggris: database), atau sering pula dieja basisdata, adalah kumpulan
informasi yang disimpan di dalam komputer secara sistematik sehingga dapat
diperiksa menggunakan suatu program komputer untuk memperoleh informasi dari
basis data tersebut. Perangkat lunak yang digunakan untuk mengelola dan
memanggil kueri (query) basis data disebut sistem manajemen basis data
(database management system, DBMS). Sistem basis data dipelajari dalam ilmu
informasi. Istilah "basis data" berawal dari ilmu komputer. Meskipun
kemudian artinya semakin luas, memasukkan hal-hal di luar bidang elektronika,
artikel ini mengenai basis data komputer. Catatan yang mirip dengan basis data
sebenarnya sudah ada sebelum revolusi industri yaitu dalam bentuk buku besar,
kuitansi dan kumpulan data yang berhubungan dengan bisnis.
I.2
TUJUAN
1.
Dapat menjelaskan tingkat arsitektur basis data
2.
Dapat menjelaskan konsep data independence,
komponen DBMS, fungsi DBMS, serta bahasa yang di gunakan di dalam DBMS.
3.
Dapat menjelaskan perbedaan model data berbasis
objek, record, konseptual, dan fisik
4.
Dapat menjelaskan fungsi dan isi dari data
dictionary
5.
Dapat menjelaskan perbedaan arsitektur DBMS
multi user
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 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.
2.2 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) :
PEGAWAI
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
2.3 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-produk 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 data dengan
memperhatikan perubahan-perubahan kebutuhan pengguna.
2.4 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.
2.5 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)
2.6 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.
2.7 Komponen DBMS
1. Query
Processsor
Komponen yang 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.
2.8 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.
2.9 Arsitektur DBMS Multi User
Teleprocessing
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
v 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.
v 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 2: Logical Data Independence (kebebasan data secara
logika) dan Physical Data Independence (kebebasan data secara fisik).
v Untuk
menggambarkan data pada tingkat eksternal dan konseptual digunakan model data
berbasis objek atau model data berbasis record.
v Bahasa
query formal dan komersial adalah bahasa pada model data relasional, yang mana
model data relasional merupakan salah satu dari model data berbasis record.
v 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.
BAB IV
DAFTAR PUSAKA
