Pertemuan 2

DBMS dan Perancangan Basis Data

     A.      Database Management System (DBMS)

DBMS (Database Management System) adalah koleksi terpadu dari database dan program-program computer (utilitas) untuk mengakses dan memlihara database oleh user (pemakai). Dalam artian lain DBMS merupakan perantara bagi pemakai dengan basis data dalam disk.

Menurut  Ramakrishnan dan Gehrke (2003) Sistem Manajemen Basis Data (DBMS) adalah perangkat lunak yang didesain untuk membantu memelihara dan memanfaatkan kumpulan data yang besar.

     B.      Bahasa yang terdapat dalam DBMS

1.       Data Definition Language (DDL)

Merupakan pola schema basis data yang dispesifikasikan dengan satu set definisi dan diekspresikan dengan satu Bahasa khusus. Hasil kompilasi perintah DDL adalah satu set table yang disimpan di dalam file khusus yang disebut data ficionary/ directory. 

2.       Data Manipulation Language (DML)

Merupakan Bahasa yang diperbolehkan pemakai mengakses atau memanipulasi data sebelumnya di organisasikan.

DML terbagi menjadi dua tipe, yaitu :

·         Prosedural : Pemakai harus menentukan data apa yang dibutuhkan dan bagaimana mendapatkannya.

·         Non procedural : pemakai harus menentukan data apa yang dibutuhkan, tanpa menentukan bagaimana cara mendapatkanya.

     C.      Komponen dalam DBMS

1.       File Manajer : mengelola alokasi ruang dalam disk dan struktur data yang dipakai untuk mempresentasikan informasi yang tersimpan di dalam disk.

2.       Manajer Database : modul program (software) yang memberikan fasilitas media akses (interface) antara data yang disimpan dalam database dengan program aplikasi.

3.       Query Processor : yang menerjemahkan perintah-perintah dalam Query language ke perintah low level yang dapat dimengerti oleh database.

4.       DML Precompiler : yang mengkonversi perintah DML yang ditambahkan dalam sebuah program aplikasi ke pemanggilan prosedur normal dalam Bahasa induk.

5.       DDL Compiler : yang mengkonversi perintah DDL ke dalam tabel yang mengandung metadata.

     D.      Keuntungan dan Kerugian DBMS

1.       Keuntungan DBMS

·         Mengurangi pengulangan data

·         Mencapai indenpendensi data

·         Mengintegrasikan data beberapa file

·         Mengambil data dan informasi dengan cepat

·         Meningkatkan keamanan

2.       Kerugian DBMS

·         Memperoleh perangkat lunak yang mahal

·         Memperoleh konfigurasi perangkat keras yang besar

·         Mempekerjakan dan mempertahankan staf DBA

     E.       Abstraksi Data

Abstraksi berguna untuk menyederhanakan interaksi pengguna dengan sistem. Abstraksi terbagi menjadi beberapa tingkatan, diantaranya :

1.       Tingkatan Fisik : merupakan tingkatan abstraksi yang paling rendah dan menggambarkan bagaimana data sebenarnya disimpan.

2.       Tingkatan Logis : merupakan tingkatan yang setingkat lebih tinggi dari tingkatan fisik dan menggambarkan bagaimana data yang disimpan dalam basisdata serta hubungan antar data.

3.       Tingkatan View : merupakan tingkatan abstraksi paling tinggi dan hanya menggambarkan bagian tertentu suatu basis data.

     F.       Arsitektur Basis Data

Arsitektur Sistem Basis Data dibagi menjadi tiga tingkatan, yaitu :

1.       Internal Level : disebut juga internal view, yaitu tingkat yang basis datanya secara fisik ditulis atau disimpan di media storage.

2.       External Level :  disebuat juga individual user views, yaitu tingkat yang data di basis data dilihat berdasarkan kebutuhan masing-masing aplikasi di user yang berkaitan errat dengan para pemakai.

3.       Conceptual Level : disebut juga community user view, yaitu tingkat yang user view dari aplikasi berbeda yang digabungkan sehingga menggunakan basis data secara keseluruhan dengan menyembunyikan penyimpanan data.

     G.      Perancangan Basis Data

Perancangan basis data merupakan proses menciptakan perancangan untuk basis data yang akan mendukung sebuah operasi. Perancangan basis data memiliki tujuan, yaitu :

1.       Memenuhi informasi yang berisi kebutuhan pengguna secara khusus.

2.       Memudahkan pengertian struktur informasi

3.       Mendukung kebutuhan pemrosesan dan obyek penampilan.

               

Ada 6 fase proses perancangan dalam Basis Data, yaitu :

a.       Pengumpulan data dan analisa

Untuk menentukan kebutuhan suatu sistem basis data, kita harus mengenal dahulu bagian-bagian dari sistem informasi yang akan berinteraksi dengan sistem basis data. Kebutuhan dari pemakai dan aplikasilah yang dikumpulkan dan dianalisa.

Ada 4 aktivitas pengumpulan data dan analisis, yaitu:

·         Menentukan kelompok pemakai dan bidang aplikasinya

·         Meninjau dokumen yang ada

·         Menganalisa lingkungan operasi dan pemrosesan data

·         Membuat daftar pertanyaan dan wawancara

b.      Perancangan basis data secara konseptual

Fase ini menghasilkan conceptual schema untuk basis data yang tergantung pada sebuah DBMS  yang spesifik. Fase perancangan basis data secara konseptual memiliki 2 aktivitas pararel, yaitu :

·         Perancangan skema konseptual

Berfungsi untuk menguji kebutuhan-kebutuhan data dari basis data yang merupakan hasil dari fase 1, dan menghasilkan konsep basis data pada DBMS. Skema ini dihasilkan dengan menggabungkan bermacam-macam kebutuhan pengguna.

·         Perancangan transaksi

Berfungsi untuk menguji aplikasi basis data, dimana kebutuhan-kebutuhannya telah dianalisa pada fase 1, dan menghasilkan perincian transaksi. Transaksi ini akan digunakan untuk memproses dan memanipulasi basis data saat basis data tersebut dilaksanakan.

c.       Pemilihan DBMS

Pemilihan basis data ditentukan oleh beberapa factor, yaitu :

·         Factor Teknik

Contoh factor teknik yaitu, dalam menjalankan tugasnya seperti jenis-jenis DBMS (relational, network, hierarchical), struktur penyimpanan, dan jalur akses yang mendukung DBMS, pemakai, dll.

·         Factor ekonomi dan organisasi

-          Struktur data, yakni jika data yang disimpan dalam basis data mengikuti struktur hirarki, maka satu jenis hirarki dari DBMS harus dipikirkan.

-          Personal yang telah terbiasa dengan suatu sistem, jika staf programmer dalam sebuah organisasi sudah terbiasa dengan DBMS, maka hal ini akan mengurangi biaya latihan dan waktu belajar.

-          Tersedianya layanan purna jual, yaitu kederadaan fasilitas pelayanan purna jual ini sangat dibutuhkan untuk memecahkan beberapa masalah dalam sistem.

-          Perancangan basis data secara logika.

Perancangan basis data secara logika, dapat dilakukan dengan cara :

o   Menerapkan normalisasi terhadap struktur tabel yang telah diketahui

o   Membuat model Entity-Relationship (ER)

d.      Perancangan data secara fisik

Merupakan proses pemilihan struktur penyimpanan dan jalur akses pada file basis data untuk mencapai penampilan terbaik pada bermacam-macam aplikasi. Pada tahap ini, perancangan fisik telah ditujukan untuk sistem DBMS tertentu. Beberapa petunjuk dalam pemilihan perancangan basis data secara fisik yaitu :

·         Response Time, yaitu waktu akses basis data untuk data item yang ditunjuk oleh suatu transaksi.

·         Space utility, yaitu jumlah ruang penyimpanan yang digunakan oleh file basis data dan struktur jalur akses.

·         Transaction Throughput, yaitu rata-rata jumlah transasksi yang diproses permenit oleh sistem basis data dan mmerupakan parameter kritis dari sistem transaksi (contoh : Pemesanan tempat di pesawat, bank, dll).

e.       Implementasi sistem basis data

Setelah perancangan secara logika dan secara fisik sudah lengkap, kita dapat melaksanakan sistem basis data. Perintah dalam DDL dan DML (Data Manipulation Language) dari DBMS yang dipilih, dihimpun dan digunakan untuk membuat skema basis data dan file basis data (yang kosong). Transaksi basis data, harus dilaksanakan oleh para programmer aplikasi. Suatu saat transaksi tersebut sudah siap dan data sudah dimasukkan ke dalam basis data, maka fase perancangan dan implementasi telah selesai, dan fase operasional dari sistem basis data dimulai.

·         Metodologi Perancangan basis data

Merupakan kumpulan teknik terorganisasi untuk pembuatan rancangan basis data.

Langkah-langkah Metodologi perancangan basis data. Berikut ini merupakan perancangan basis data relasional.

-          Dimulai dari perancangan basis data logic untuk basis data relasional pada tahap 1 sampai dengan tahap yang ke 3

-          Perancangan dan implementasi basis data fisik untuk basis data relasional pada tahap 4 sampai tahap yang ke 7

1.       Tahap 1

Membangun rancangan data konseptual lokal. Yaitu, mengidentifikasikan himpunan entitas, mengindentifikasikan keterhubungan (relationship), mengidentifikasikan dan mengasosiasikan atribut-atribut pada entitas.

2.       Tahap 2

Membangun validasi model data logic local, yaitu memetakan model data konsep ke model data logic.

3.       Tahap 3

Membangun validasi model data logic global, yaitu menggabungkan model data logic lokal menjadi global.

4.       Tahap 4

Menterjemahkan mode data logic global untuk DBMS target, yaitu merancang relasi-relasi basis untuk DBMS target.

5.       Tahap 5

Merancang dan mengimplementasi representasi fisik, yaitu menganailisa transaksi-transaksi, memilih organisasi file, memilih indeks sekunder, dan mengestimasikan ruang disk yang diperlukan.

6.       Tahap 6

Merancang dan mengimplementasikan mekanisme pengamanan, yaitu merancang view-view pemakai, dan merancang aturan pengaksesan.

7.       Tahap 7

Memonitor dan menyesuaikan sistem yang dengan beroperasi.

Sumber 

Ramakrishnan, R., Gehrke, J., Database Management Systems,

Third edition, McGraw-Hill,2003.

https://humcomint.wordpress.com/2013/01/01/perancangan-basis-data/

http://www.nsu-cc.northern.edu/mis/mis484/notes/ Koh, Chang E., Database Systems, 2005.