LINGKUNGAN BASIS DATA

ARSITEKTUR / ABSTRAKSI BASIS DATA

Ada 3 tingkat dalam arsitektur basis data yang bertujuan membedakan cara pandang pemakai (user) terhadap basis data.

1. Tingkat Penampakan / Eksternal (View Level)
Level tertinggi dari abstraksi data. Di level ini hanya menunjukkan sebagian saja dari basis data yang dapat dilihat dan dipakai, yaitu hanya basis data yang relevan bagi seorang pemakai tertentu.

2. Tingkat Logik (Conceptual Level)
Level ini menggambarkan data apa (what) yang sebenarnya disimpan dalam basis data dan hubungannya dengan data yang lain.
Hal-hal yang digambarkam dalam level conceptual adalah:
• Semua entitas beserta atribut dan hubungannya
• Batasan data
• Informasi semantik tentang data
• Keamanan dan integritas informasi.

3. Tingkat Fisik (Internal Level)
Merupakan level terendah, yang menunjukkan bagaimana (how) data disimpan secara fisik di dalam storage.
Tingkat internal memperhatikan hal-hal berikut ini:
• Alokasi ruang penyimpanan data dan indeks
• Deskripsi record utk penyimpanan (dg ukuran penyimpanan data)
• Penempatan record
• Penempatan data dan teknik encryption.










DATA INDEPENDENCE

Tujuan utama dari arsitektur basis data adalah memelihara kemandirian data (data independence). Artinya, perubahan pada satu level tidak mempengaruhi level yang lain.

Metode mengubah pola data dari isi data tersebut dan cara menyimpannya, sehingga perubahan tersebut tidak menyebabkan suatu program aplikasi ditulis kembali (http://www.total.or.id/info.php?kk=Data%20Independence)


Ada 2 jenis data independence:
1. Physical Data Independence : merubah level internal tanpa mengganggu skema conceptual atau eksternal.
2. Logical Data Independence : merubah level conceptual tanpa menggangu skema eksternal.

Prinsip ini harus diterapkan dalam pengelolaan sistem basis data dengan alasan:
1. DBA dapat mengubah isi, lokasi, perwujudan dalam organisasi basis data tanpa mengganggu program aplikasi yang sudah ada.
2. Pabrik/software pengelolaan data datap memperkenalkan produk-produk baru tanpa mengganggu program aplikasi yang sudah ada.
3. Untuk memindahkan perkembangan program aplikasi.
4. Memberikan fasilitas pengontrolan terpusat oleh DBA.

BAHASA DALAM BASIS DATA (DATABASE LANGUAGE)

DBMS (Database Management System)
Menurut Date, Sistem Basis Data adalah system terkomputerisasi yang tujuan
utamanya adalah memelihara informasidan membuat informasi tersebut tersedia saat dibutuhkan.

Manajemen Sistem Basis Data (Database Management System DBMS)
adalah perangkat lunak yang didesain untuk membantu dalam hal pemeliharaan dan
utilitas kumpulan data dalam jumlah besar. DBMS dapat menjadi alternative
penggunaan secara khusus untuk aplikasi, semisal penyimpana n data dalam fiel dan
menulis kode aplikasi yang spesifik untuk pengaturannya.

1. Tinjauan Sejarah
Generasi pertama DBMS didesain oleh Charles Bachman di perusahaan
General Electric pada awal tahun 1960, disebut sebagai Penyimpanan Data Terintegrasi (Integrated Data Store). Dibentuk dasar untuk model data jaringan yangkemudian distandardisasi oleh Conference on Data System Languages (CODASYL). Bachman kemudian menerima ACM Turing Award (Penghargaan semacam Nobel pada ilmu komputer) di tahun 1973. Dan pada akhir 1960, IBM mengembangkan sistem manajemen informasi (Information Management System) DBMS. IMS dibentuk dari representasi data pada kerangka kerja yang disebut dengan model data hirarki. Dalam waktu yang sama, dikembangkan sistem SABRE sebagai hasil kerjasama antara IBM dengan perusahaan penerbangan Amerika. Sistem ini memungkinkan user untuk mengakses data yang sama pada jaringan komputer. Kemudian pada tahun 1970, Edgar Codd, di Laboratorium Penelitian di San Jose, mengusulkan model data relasional. Di tahun 1980, model relasional menjadi paradigma DBMS yang paling dominan. Bahasa query SQL dikembangkan untuk basis data relasional sebagai bagian dari proyek Sistem R dari IBM. SQL distandardisasi di akhir tahun 1980, dan SQL-92 diadopsi oleh American National Standards Institute (ANSI) dan International Standards Organization (ISO). Program yang digunakan untuk eksekusi bersamaan dalam basis data disebut transaksi. User menulis programnya, dan bertanggung jawab untuk menjalankan program tersebut
secara bersamaan terhadap DBMS. Pada tahun 1999, James Gray memenangkan Turing Award untuk kontribusinya pada manajemen transaksi dalam DBMS. Pada akhir tahun 1980 dan permulaan 1990, banyak bidang sistem basis data yang dikembangkan. Penelitian pada bidang basis data meliputi bahasa query yang powerful, model data yang lengkap, dan penekanan pada dukungan analisis data yang kompleks dari semua bagian organisasi. Beberapa vendor memperluas sistemnya
dengan kemampuan penyimpanan tipe data baru semisal image dan text, dan kemampuan query yang kompleks. Sistem khusus/spesial dikembangkan oleh banyak vendor untuk membuat data warehouse, mengkonsolidasi data dari beberapa basis data. Penomena yang paling menarik adalah adanya enterprise resource planning
(ERP) dan management resource planning (MRP), yang menambahkan substansial layer dari fitur berorientasi pada aplikasi. Paket yang termasuk didalamnya meliputi Baan, Oracle, PeopleSoft, SAP, dan Siebel. Paket-paket ini mengidentifikasi himpunan tugas secara umum (misal manajemen inventori, perencanaan sumber daya manus ia, analisis finansial) dan menyediakan aplikasi layer secara umum untuk menangani keperluan tersebut. Data disimpan dalam DBMS relasional, dan aplikasi layer dapat disesuaikan untuk perusahaan yang berbeda. Lebih jauh lagi, DBMS memasuki dunia internet. Pada saat generasi pertama dari Web site menyimpan datanya secara eksklusif dalam file system operasi, maka saat ini DBMS dapat digunakan untuk menyimpan data yang dapat diakses melalui Web browser. Query dapat digenerate melalui form Web, dan format jawabannya menggunakan markup language semisal HTML untuk mempermudah tampilan pada browser. Semua vendor basis data menambahkan fitur ini untuk DMS mereka. Manajemen basis data mempertimbangkan pentingnya suatu data bersifat on-line, dan dapat diakses melalui jaringan komputer. Saat sekarang bidang seperti ini diwujudkan dalam basis data multimedia, video interaktif, perpustakaan digital,proyek ilmuwan seperti proyek pemetaan, proyek sistem observasi bumi milik NASA, dll.

2. Komponen Utama DBMS
Komponen utama DBMS dapat dibagi menjadi 4 macam :
• Perangkat Keras
• Perangkat Lunak
• Data
• Pengguna

3. Keuntungan Penggunaan DBMS
Pengunaan DMBS untuk mengelola data mempunyai beberapa keuntungan,
yaitu :
• Kebebasan data dan akses yang efisien
• Mereduksi waktu pengembangan aplikasi
• Integritas dan keamanan data
• Administrasi keseragaman data
• Akses bersamaan dan perbaikan dari terjadinya crashes (tabrakan dari
proses serentak).


4. Level Abstraksi Dalam DBMS

Data dalam DBMS dapat digambarkan dalam tiga level abstraksi, yaitu
konseptual, fisik, dan eksternal. Data definition language (DDL) digunakan untuk
mendefinisikan skema eksternal dan konseptual. Semua vendor DBMS menyertakan
perintah SQL untuk menggambarkan aspek dari skema fisik. Informasi tentang skema
konseptual, eksternal dan fisik disimpan dalam katalog sistem.

Gambar 1. Level Abstraksi


Memiliki beberapa tinjauan (views), skema konseptual tunggal (logical) dan skema fisik.
• Menggambarkan bagaimana cara user melihat data
• Skema konseptual mendefinisikan struktur logika
• Skema fisikal menggambarkan file dan indeks yang digunakan
Skema didefinisikan menggunakan DDL (Data Definition Language), data
dimodifikasi dengan menggunakan DML (Data Management Language).

Dikenal 2 bentuk bahasa:

1. Data Definition Language (DDL)
Untuk mendefinisikan struktur/skema basis data, di dalamnya termasuk record, elemen data, kunci elemen, dan relasinya.

2. Data Manipulation Language (DML)
Bahasa yang memperbolehkan user untuk mengakses atau memanipulasi data.

Ada 2 jenis DML:
a. Procedural, mensyaratkan user menentukan data apa yang diinginkan serta bagaimana mendapatkannya.
b. Non Procedural, membuat user dapat menentukan data a[a yang diinginkan tanpa menyebutkan bagaimana cara mendapatkannya.




Manipulasi data dapat berupa:
• Penyisipan/penambahan data baru ke basis data
• Penghapusan data dari basis data
• Pengubahan data di basis data
• Mengambil informasi yang tersimpan di basis data

MODEL DATA

Adalah sekumpulan konsep untuk menerangkan data, hubungan antar data, dan batasan-batasan data dalam suatu organisasi.

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

1. Model Data Berbasis Objek.
Menggunakan konsep entitas, atribut dan hubungan antar entitas.
Beberapa model data berbasis objek:
• entity-relationship
• semantic
• functional
• object-oriented.





2. Model Data Berbasis Record.
Pada model ini, database terdiri dari sejumlah record dalam bentuk yang tetap yang dapat dibedakan dari bentuknya. Ada 3 macam jenis model berbasis record, yaitu:

• Model data relasional (relational)
Model relasional adalah model data yang paling banyak digunakan saat ini. Pembahasan pokok pada model ini adalah relasi, yang dimisalkan sebagai himpunan dari record. Deskripsi data dalam istilah model data disebut skema. Pada model relasional, skema untuk relasi ditentukan oleh nama, nama dari tiap field atau atribut atau kolom, dan tipe dari tiap field

• Model data hierarki (hierarchical)
Model hirarkis biasa disebut model pohon, karena menyerupai pohon yang dibalik. Model ini menggunakan pola hubungan orang tua-anak. Setiap simpul (biasa dinyatakan dengan lingkaran atau kotak) menyatakan sekumpulan medan. Simpul yang terhubung ke simpul pada level di bawahnya disebut orang tua. Setiap orang tua bisa memiliki satu (hubungan 1:1) atau beberapa anak (hubungan 1:M), tetapi setiap anak hanya memiliki satu orang tua. Simpul – simpul yang dibawahi oleh simpul orang tua disebua anak. Simpul orang tua yang tidak memiliki orang tua disebut akar. Simpul yang tidak mempunyi anak disebut daun. Adapun hubungan antara anak dan orang tua disebut cabang.


• Model data jaringan (network)
Model jaringan distandarisasi pda tahun 1971 oleh Data Base Task Group (DBTG). Itulah sebabnya disebut model DBTG. Model ini juga disebut modelCODASYL (Conference on Data System Languages), karena DBTG adalah bagian dari CODASYL. Model ini menyerupai model hirarkis, dengan perbedaan suatu simpul anak bisa memilki lebih dari satu orang tua. Oleh karena sifatnya demikian, model ini bisa menyatakan hubungan 1:1 (satu arang tua punya satu anak), 1:M (satu orang tua punya banyak anak), maupun N:M (beberapa anak bisa mempunyai beberapa orangtua). Pada model jaringan, orang tua diseut pemilik dan anak disebut anggota.