BAB 1

PENDAHULUAN

LINGKUNGAN BASIS DATA

 Latar Belakang

Database atau basis data yang merupakan suatu kumpulan data yang disimpan secara sistematis di dalam komputer dan dapat diolah atau dimanipulasi menggunakan perangkat lunak (program aplikasi) untuk menghasilkan informasi yang sangat berguna untuk kehidupan sehari-hari. Dalam basis data juga terdapat lingkungan basis data yang juga sangat berpengaruh dan sangat penting. oleh karena itu, saya akan menjeleskan tentang yang terkait di lingkungan basis data.

Tujuan

Tujuan yang akan didapatkan dalam Lingkungan Basis Data, yaitu:

    Dapat menjelaskan tingkatan arsitektur basis data

    Dapat menjelaskan konsep data independence,   komponen DBMS, fungsi DBMS serta bahasa yang   digunakan didalam DBMS

    Dapat mengetahui perbedaan model data berbasis objek, record, konseptual, dan fisik

    Menjelaskan fungsi dan isi dari data   dictionary

    Mengetahui perbedaan arsitektur DBMS, multi user

Tujuan Instruksional Khusus :

• Mahasiswa dapat menjelaskan tingkatan arsitektur basis data

• Mahasiswa dapat menjelaskan konsep data independence,    komponen DBMS, fungsi DBMS serta bahasa yang                 digunakan didalam DBMS

• Mahasiswa dapat mejelaskan perbedaan model data berbasis               objek, record, konseptual, dan fisik

• Mahasiswa dapat menjelaskan fungsi dan isi dari data                dictionary

• Mahasiswa dapat menjelaskan perbedaan arsitektur DBMS     multi user

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.

BAB 2

PEMBAHASAN

Pengertian Basis Data

Basis data (database) adalah kumpulan dari berbagai data yang saling berhubungan satu dengan yang lainnya. Basis data tersimpan di perangkat keras, serta dimanipulasi dengan menggunakan perangkat lunak. Pendefinisian basis data meliputi spesifikasi dari tipe data, struktur dan batasan dari data atau informasi yang akan disimpan. Database merupakan salah satu komponen yang penting dalam sistem informasi, karena merupakan basis dalam menyediakan informasi pada para pengguna atau user.

Pengertian Lingkungan basis data

Lingkungan basis data merupakan sebuah habitat di mana terdapat basis data untuk bisnis. Dalam lingkungan basis data, pengguna memiliki alat untuk mengakses data. Pengguna melakukan semua tipe pekerjaan dan keperluan mereka bervariasi seperti menggali data (data mining), memodifikasi data, atau berusaha membuat data baru. Pengguna tertentu tidak diperbolehkan mengakses data, baik secara fisik maupun logis. Jika sebuah basis data merupakan suatu sumber yang dapat digunakan bersama. 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.

ANSI-SPARCH (stands for American National Standards Institute, Standards Planning And Requirements Committee) yaitu standar desain abstrak untuk Sistem Manajemen Database (DBMS), yang pertama kali diusulkan pada tahun 1975. Model ANSI-SPARC ini tidak pernah menjadi standar formal.

   Komponen Utama Sistem Basis Data

1. Perangkat Keras (Hardware)
2. Sistem Operasi (Operating System)
3. Basis Data (Database)
4. Sistem (Aplikasi/Perangkat Lunak) Pengelola Bisnis Data (DBMS)
5. Pemakai (User)
6. Aplikasi (perangkat lunak) lain (bersifat opsional)_[2]

Komponen Utama Database

    Untuk membuat suatu database kalian harus mengetahui komponen-komponen apa saja yang diperlukan dalam membuat database.
Untuk itu saya akan memberitahu komponen-komponen dasar apa saja yang dibutuhkan dalam membuat database.

PerangkatKeras(Hardware)
    Perangkat keras yang dibuthkan dalam pengolaan database berupa komputer beserta kelengkapannya seperti monitor, memory, keyboard, mouse dan lain-lain.

Data
    Komponen yang akan diolah sehingga bernilai informasi dan dapat dijadikan sebagai bahan pengambilan keputusan.

PerangkatLunak(Sotware)
    Aplikasi yang digunakan untuk mengelola database misalnya Visual Basic.

Pengguna(User)
    Pengguna atau user ini dibagi menjadi 3 bagian yaitu:
1.    Database Manager

Modul program menyediakan antar muka ( Interves ) antara penyimpanan data tingkat rendah dalam databasedengan program aplikasi dan query yang diajukan system database.
2.    Database administrator ( DBA )

Orang yang mempunyai kekuasaan sebagai pusat pengontrol terhadap seluruh system baik data maupun program yang mengakses data.
3.    Database User

Pemakai database berdasarkan cara berinteraksi terhadap system.
database user ini juga dibagi menjadi  beberapa macam yaitu:
    * Programer Aplikasi

Seorang prefesional computer  yang berinteraksi terhadap system Database dengan penulis program dan menggunakan Data Manipulation Language ( DML ) yang dibuat bahasa pemrograman seperti , bahasa c, pascal cobol, dll. Program – program yang dibuatnya disebut dengan program aplikasi.
    * User Mahir

Pemakai yang berinteraksi  terhadap system database menggunakan fasilitas query yang telah disediakan  oleh DBMS dan telah mahir mengggunakannya.
    * User Umum

Pemakai yang tidak berpengalaman, berinteraksi dengan system database tanpa menulis program dan query, tetapi hanya menjalankan program- program aplikasi yang dibuat oleh Programer Aplikasi.
    * User Khusus

Pemakai yang menulis aplikasi data secara traditional, tetapi untuk keperluan khusus, seperti untuk aplikasi Artificial Intelegen, system pakar, pengolahan dll.

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)            
2. Tingkat Konseptual (Conseptual Level)
3. Tingkat Internal (Internal Level)

Contoh : sebuah file Pegawai yang akan didefinisikan

 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.

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).

Tingkat Konseptual (Conceptual Level) :

PEGAWAI

NOMOR_PEGAWAI        CHARACTER 6

NOMOR_DEPT CHARACTER 4

GAJI       NUMERIC 6

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

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

2. Logical Data Independence

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.

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)

2. Data Manipulation Language (DML)

Ada 2 jenis DML :

1. Procedural DML

2. Non Procedural

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.

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)

a. Model data relasional

b. Model data hierarkhi

c. Model data jaringan

Model data jaringan dikenal sebagai STRUKTUR PLEX

Fungsi DBMS

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

1.            Penyimpanan, pengambilan dan perubahan data

2.            Katalog yang dapat diakses pemakai

3.            Mendukung Transaksi

4.            Melayani kontrol concurrency

5.            Melayani recovery

6.            Melayani autorisasi

7.            Mendukung komunikasi data

8.            Melayani integrity

9.            Melayani data independence

10. Melayani utility

Komponen DBMS

Penjelasan :

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.

Komponen software utama database manager adalah :

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.

Arsitektur DBMS Multi User

Teleprocessing

Arsitektur tradisional untuk sistem multi user adalah teleprocessing, dimana satu komputer dengan sebuah CPU dan sejumlah terminal seperti pada gambar 4.

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 (perhatikan gambar 5).

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.

Ada beberapa keuntungan jenis arsitektur ini adalah :

q  Memungkinkan akses basis data yang besar

q  Menaikkan kinerja

q  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.

q   Biaya untuk hardware dapat dikurangi

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

q   Biaya komunikasi berkurang

q   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

q   Meningkatkan kekonsistenan

q   Server dapat menangani pemeriksaan integrity sehingga             batasan perlu didefinisikan dan validasi hanya di satu      tempat, aplikasi program mengerjakan pemeriksaan sendiri

q   Map ke arsitektur open-system dengan sangat alami

  

Data Dictionary

Data dictionary adalah tempat penyimpanan informasi yang menggambarkan data dalam basis data. Data dictionary biasa disebut juga dengan metadata atau data mengenai data. Modul pengontrol otorisasi menggunakan data dictionary untuk memeriksa apakah seorang pemakai perlu mempunyai wewenang.

Untuk mengerjakan pemeriksaan tersebut data dictionary menyimpan :

• nama-nama pemakai yang mempunyai wewenang untuk         menggunakan DBMS

• nama-nama data item yang ada dalam basis data

• data item yang dapat diakses oleh pemakai dan jenis akses      yang diijinkan, misalnya: insert, update, delete atau read

Sedangkan untuk memeriksa integritas data, data dictionary menyimpan :

• nama-nama data item dalam basis data

• jenis dan ukuran data item

• batasan untuk masing-masing data item

Sistem data dictionary dapat dibedakan atas sistem aktif dan pasif. Sistem aktif selalu konsisten dengan struktur basis data karena secara otomatis dikerjakan oleh sistem. Sebaliknya, sistem pasif tidak konsisten terhadap perubahan basis data yang dilakukan oleh pemakai.

SUMBER

http://herlinnairine.wordpress.com/2013/11/06/lingkungan-basis-data/

http://gemapreneur.blogspot.com/2013/11/lingkungan-basis-data.html

http://efinawawi-anastasia.blogspot.com/2012/10/tugas-softskill-makalah-basis-data.html

http://neni_rid.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/10579/LINGKUNGAN+BASIS+DATA+-+OHP.doc.