TUGAS
SOFTSKILL II
LINGKUNGAN
BASIS DATA
ANGGANI
NARITA WIDYASWARI
40212898
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) :
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).
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.
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
