PERANCANGAN BASIS DATA - SISTEM BASIS DATA

Assalamualaikum wr.wb., kali ini kami akan merangkum materi mengenai sistem basis data:)

Materi sistem basis data :

1. Komponen pada Sistem Basis Data
2. Penggunaan Basis Data pada industri
3. Definisi DBMS
4. Abstraksi Data
5. Skema Konseptual, External View dan Internal View
6. Proses Mengakses Basis Data
7. Arsitektur DBMS
8. Struktur pada Sistem Basis Data
9. Model Jaringan dan Model Hirarkis

Apa itu sistem basis data? sistem basis data terdiri dari 3 kata: Sistem (kumpulan komponen yang saling berhubungan), basis (gudang, markas), dan data (fakta yang mewakili identitas tertentu). Sehingga definisi sistem basis data adalah :

"suatu sistem yang menyusun dan mengelola record-record menggunakan computer untuk menyimpan atau merekam serta memelihara data operasional lengkap sebuah organisasi/perusahaan sehingga mampu menyediakan informasi yang optimal yang diperlukan pemakai untuk proses mengambil keputusan."

1. Komponen pada Sistem Basis Data

• Hardware : perangkat keras yang sering ada dalam sistem basis data (hard disk, PC, flash disk)
• Sistem Operasi : program pengendali komputer (windows, linux
• Basis Data : tempat sumber data
• Database Management System (DBMS) : aplikasi yang dirancang untuk kebutuhan pengolah database
• Pengguna : baik pengolah data atau pengguna umum (end user)
• Aplikasi lain : aplikasi yang membantu dalam DBMS

2. Penggunaan Basis Data pada industri

Basis data adalah bagian yang vital dalam industri & bisnis. Basis data bermanfaat untuk mempermudah dalam menggali informasi yang dibutuhkan dalam industri & bisnis. Contoh nya adalah:

• Industri Telekomunikasi : menyimpan catatan nomor pelanggaan dan data-data untuk keperluan jaringan

• Industri Perbankan : menyimpan data penting nasabah
• Industri Produk makanan : menyimpan data produksi makanan dan penjualan
• Industri Manufaktur : manajemen penjualan produk
• dll.

3. Definisi DBMS

Berikut definisi DBMS menurut para ahli :

    1. Rogayah

Menurut Rogayah, definisi DBMS adalah suatu sistem yang dapat untuk menyusun dan mengelola berbagai record dengan menggunakan perangkat komputer untuk menyimpan atau merekam serta memelihara data operasional lengkap dari sebuah organisasi atau perusahaan sehingga dapat memberikan liputan yang optimal dan yang diharapkan pada proses dalam pengambilan keputusan.

    2. Waliyanto

Menurut Waliyanto, DBMS adalah suatu gabungan dan juga perpaduan antara database menggunakan DBMS (Database Management System) atau SMBD (Sistem Manajemen Basis Data).

    3. C.J. Date

Menurut C.J. Date, definisi DBMS adalah tempat atau lokasi untuk sekumpulan berkas data yang sudah terkomputerisasi yang bertujuan untuk memelihara informasi, serta memuat informasi tersebut, terutama ketika informasi tersebut dibutuhkan.

    4. S. Attre

Menurut S. Attre, DBMS merupakan semua hal yang berkaitan dengan software, hardware, firmware dan berbagai prosedur lainnya terkait pengelolaan database. Firmware adalah perangkat lunak yang telah menjadi modul yang tertanam pada hardware atau ROM.

    5. Gordon C. Everest

Menurut Gordon C. Everest, DBMS adalah sebuah manajemen yang efektif dalam pengorganisiran sumber daya data. Dengan istilah lain, Sistem Basis Data adalah sistem untuk mengorganisir dan sistem untuk mengolah database yang terdapat dalam komputer.

Jadi DBMS adalah : Suatu sistem manajemen yang mengatur, menyusun, dan memelihara sekumpulan berkas data agar dapat digunakan secara optimal

DBMS mencakup proses : Pendefinisian (tipe, struktur & batasan data), memanipulasi (operasi CRUD), dan berbagi (akses database dari pengolah untuk pengguna).

Fungsi penting DBMS : Proteksi (pencegahan crash dan akses tak dikenal) & maintain (pemeliharaan sesuai kebutuhan)

4. Abstraksi Data

Abstraksi Data merupakan tingkatan/level bagaimana melihat data dalam sebuah sistem database.

Abstraksi tidak membahas bagaimana data masuk ke database, atau lokasi data disimpan, tetapi menyangkut bagaimana data tersebut dapat diabstraksikan/digambarkan menyerupai kondisi yang dihadapi oleh pemakai sehari-hari. Pemakai/user dapat dikelompokkan menjadi 3 tingkatan abstraksi saat melihat suatu database. Ada 3 level : 

1. Level fisik
2. Level konseptual
3. Level View (pandangan pemakai) 

abstraksi data 

5. Skema Konseptual, External View dan Internal View

    1. Level Fisik (Physical Level)

Level fisik merupakan level abstraksi yang paling rendah menjelaskan secara detail bagaimana data disimpan dan kondisi sebenarnya atau diorganisasikan decara fisik atau aktual. Pada level ini struktur data yang diperlukan gambaran secara rinci yang dibutuhkan oleh system enginner, dan level ini umumnya digunakan oleh para pakar software dan hardware.

Physical level sering disebut sebagai level eksternal merupakan bentuk implementasi konseptual, yaitu suatu pandangan perancang yang bekaitan dengan permasalahan teknik penyimpanan data dalam database ke dalam media penyimpanan yang digunakan. Pandangan ini bersifat sangat teknis danlebih berorientasi pada mesin, yaitu berkaitan dengan organisasi berkas database.

    2. Level Konseptual (Conceptual / Logical Level)

Level konseptual merupakan level abstraksi yang lebih rendah dari level logika dan merupakan level abstraksi yang lebih tinggi dari level fisik. Level ini memberikan gambaran tentang data apa yang sebenarnya perlu disimpan dalam database, serta hubungan atay relasi yang terjadi diantara data dari keseluruhan database.

Level Conceptual / Global Logical Data juga merupakan suatu pandangan perancang database yang berkaitan dengan data apa yang perlu disimpan dalam database dan penjelasan mengenai hubungan antara data yang satu dengan yang lainnya. Pengguna tidak mempedulikan kerumitan dalam struktur level fisik lagi, pengambaran cukup dengan memakai kotak, garis, dan hubungan secukupnya.

    3. Level pandangan pengguna (View Level)

Level pandangan pengguna atau level eksternal merupakan pandangan para pengguna database pada masing-masing pengguna database, sehingga memiliki cara pandang yang berbeda-beda tergantung pada macam data apa saja yang tersedia atau dapat diakases oleh pengguna. Level ini merupakan level abstraksi yang mendeskripsikan bagian tententu dari keseluruhan database secara logika kepada pengguna tentang data yang dibutuhkan. Level ini merupakan level abstraksi data tertinggi yang menggambarkan sebagian saja tentang data yang dapat dilihat dan dipakai dari keseluruhan database. Pengguna tidak perlu tahu bagaimana sebenarnya data-data tersebut tersimpan.

6. Proses Mengakses Basis Data

Proses mengakses suatu basis data (dalam sistem client-server) dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain kualitas desain basis data, dukungan OS&DBMS (software), dukungan infrastruktur (misal hardware dan jaringan). Dari sisi desain basis data, performa akses dapat dipengaruhi antara lain oleh kualitas desain query dan penerapan mekanisme indek. Dengan demikian, untuk menghasilkan performa akses basis data yang baik, tidak hanya menjadi fokus pada fase operasional, tetapi sudah dimulai pada fase pengembangan (analysis and design).

Basis data yang dihasilkan melalui metodologi analisis dan desain yang tepat, akan membantu menghasilkan performa basis data yang baik. Salah satu metodologi pengembangan basis data adalah dengan menggunakan pendekatan DBALC (Database application life cycle), (Connolly , 2002). 

Seperti yang kita diketahui, dalam basis data relational, tiap tabel memiliki struktur yang tersusun atas kolom (attribute) serta baris (tupple). Beberapa litaratur menyebut field, member untuk kolom, dan record untuk baris. Proses pembacaan suatu tabel dalam basis data, perlu menyertakan kolom dan baris yang dibutuhkan. 

7. Arsitektur DBMS

Arsitektur DBMS itu akan memengaruhi desain DBMS. Arsitektur itu bisa tersentralisasi atau desentralisasi atau hierarkis. Arsitektur DBMS dapat dilihat sebagai single tier atau multi-tier. Arsitektur n-tier membagi keseluruhan sistem menjadi modul n terkait tetapi independen, yang dapat dimodifikasi, diubah, diubah, atau diganti secara independen.

• Dalam arsitektur 1-tier, DBMS adalah satu-satunya entitas di mana pengguna langsung berada dalam DBMS dan menggunakannya. Setiap perubahan yang dilakukan di sini akan langsung dilakukan di DBMS itu sendiri. Ini tidak menyediakan alat praktis untuk pengguna akhir. Desainer dan programmer database biasanya lebih suka menggunakan arsitektur single-tier.

• Jika arsitektur DBMS adalah 2-tier, maka DBMS harus memiliki aplikasi yang dapat diakses oleh DBMS. Programmer menggunakan arsitektur 2-tier dimana mereka mengakses DBMS melalui aplikasi. Di sini tingkat aplikasi sepenuhnya independen dari database dalam hal operasi, desain, dan pemrograman.

Arsitektur 3 tingkat : 

Arsitektur 3-tier memisahkan tingkatannya satu sama lain berdasarkan kompleksitas pengguna dan bagaimana mereka menggunakan data yang ada dalam database. Ini adalah arsitektur yang paling banyak digunakan untuk mendesain DBMS.

Arsitektur DBMS 3 tingkat

1. Tingkat Database (Data) - Pada tingkat ini, database berada bersama dengan bahasa pemrosesan kuerinya. Kami juga memiliki relasi yang menentukan data dan batasannya pada level ini.
2. Application (Middle) Tier - Pada tingkat ini terdapat server aplikasi dan program yang mengakses database. Untuk pengguna, tingkat aplikasi ini menyajikan tampilan database yang diabstraksi. Pengguna akhir tidak menyadari keberadaan database di luar aplikasi. Di sisi lain, tingkat database tidak mengetahui adanya pengguna lain di luar tingkat aplikasi. Oleh karena itu, lapisan aplikasi berada di tengah dan bertindak sebagai mediator antara pengguna akhir dan database.
3. Tingkat Pengguna (Presentasi) - Pengguna akhir beroperasi pada tingkat ini dan mereka tidak tahu apa-apa tentang keberadaan database di luar lapisan ini. Pada lapisan ini, beberapa tampilan database dapat disediakan oleh aplikasi. Semua tampilan dibuat oleh aplikasi yang berada di tingkat aplikasi.

8. Struktur pada Sistem Basis Data

Dalam database terdapat struktur atau jenjang data, atau bisa juga disebut urutan data mulai dari kumpulan yang terkecil sampai yang terbesar. 

- Characters : merupakan bagian data yang terkecil, dapat berupa karakter numerik, huruf ataupun karakter-karakter khusus (special characters) yang membentuk suatu item data / field.

- Field : merepresentasikan suatu atribut dari record yang menunjukkan suatu item dari data, seperti misalnya nama, alamat dan lain sebagainya. Kumpulan dari field membentuk suatu record.

• Field Name : harus diberi nama untuk membedakan field yang satu dengan yang lain.
• Field Representation : tipe field (karakter, teks, tanggal, angka, dan sebagainya), lebar field (ruang maksimum yang dapat diisi dengan karakter-karakter data).
• Field Value : isi dari field untuk masing-masing record.

- Record : Kumpulan dari field membentuk suatu record. Record menggambarkan suatu unit data individu yang tertentu. Kumpulan dari record membentuk suatu file. Misalnya file personalia, tiap-tiap record dapat mewakili data tiap-tiap karyawan.

- File : File terdiri dari record-record yang menggambarkan satu kesatuan data yang sejenis. Misalnya file mata pelajaran berisi data tentang semua mata pelajaran yang ada.

- Database : Kumpulan dari file / tabel membentuk suatu database 

Lalu dikenal pula hirarki data, yaitu tingkatan data berdasarkan ukurannya :

9. Model Jaringan dan Model Hirarkis

Ada banyak model basis data. Sedikitnya ada 9 macam :

1. Model database hirarkis (Hierarchical database model)

2. Model relasional (Relational model)

3. Model jaringan (Network model)

4. Model database berorientasi objek (Object-oriented database model)

5. Model hubungan entitas (Entity-relationship model)

6. Model dokumen (Document model)

7. Model nilai atribut-atribut (Entity-attribute-value model)

8. Skema bintang (Star schema)

9. Model relasional objek

Disini akan kita bahas beberapa model, diantaranya :

- Model hubungan entitas (Entity-relationship model)

Model ini menangkap hubungan antara entitas dunia nyata seperti model jaringan, namun tidak terkait langsung dengan struktur fisik database. Sering digunakan untuk merancang database secara konseptual. Di sini, orang-orang, tempat, dan hal-hal tentang titik-titik data yang disimpan disebut sebagai entitas, yang masingmasing memiliki atribut tertentu yang bersama-sama membentuk domain mereka.

- Model hirarkis

Model hierarkis mengatur data ke dalam struktur mirip pohon, di mana setiap catatan memiliki induk tunggal atau root. Lalu catatan (record) dipilah dalam urutan tertentu. Perintah itu digunakan sebagai tatanan fisik untuk menyimpan database. Model ini bagus untuk menggambarkan banyak hubungan dunia nyata.

- Model database berorientasi objek

Model ini mendefinisikan database sebagai kumpulan objek, atau elemen perangkat lunak yang dapat digunakan kembali, dengan fitur dan metode terkait. Ada beberapa jenis database berorientasi objek: Sebuah basis data multimedia menggabungkan media, seperti gambar, yang tidak bisa disimpan dalam database relasional. Sebuah basis data hypertext memungkinkan setiap objek untuk link ke objek lain. Ini berguna untuk mengatur banyak data yang berbeda, tetapi itu tidak ideal untuk analisis numerik. Model database object-oriented adalah model database pasca-relasional yang paling dikenal, karena menggabungkan tabel, tetapi tidak terbatas pada tabel.

- Model relasional

Model relasional mengurutkan data ke dalam tabel, juga dikenal sebagai relasi, yang masing-masing terdiri dari kolom dan baris. Setiap kolom mencantumkan atribut entitas yang dipermasalahkan, seperti harga, kode pos, atau tanggal lahir. Bersama-sama, atribut dalam relasi disebut domain. Atribut atau kombinasi atribut tertentu dipilih sebagai kunci utama yang dapat disebut di tabel lain, bila disebut kunci asing.

- Model Jaringan

Model jaringan dibangun berdasarkan model hierarkis dengan memungkinkan banyak hubungan antara catatan terkait, yang menyiratkan banyak catatan orang tua (parent records). Berdasarkan teori himpunan matematis, model dibangun dengan serangkaian catatan terkait. Setiap set terdiri dari satu pemilik atau catatan induk dan satu atau lebih anggota atau catatan anak (child records). Rekord dapat menjadi anggota atau anak dalam beberapa set, memungkinkan model ini untuk menyampaikan hubungan yang kompleks.  

Terimakasih telah membaca :) 

Sumber :

• https://www.tutorialspoint.com/dbms/dbms_architecture.htm
• https://salamadian.com/pengertian-basis-data-database/
• https://kardinaoka.wordpress.com/sistem-basis-data/
• https://rifqimulyawan.com/blog/pengertian-dbms/
• http://mfikri.com/artikel/3-Level-Abstraksi-Data.html
• https://binus.ac.id/malang/2017/09/optimalisasi-kinerja-akses-basis-data/
• https://www.nesabamedia.com/pengertian-model-basis-data/
• https://dinus.ac.id/repository/docs/ajar/c-2-BD.pdf
• https://dinus.ac.id/repository/docs/ajar/c-3-BD.pdf
• https://dinus.ac.id/repository/docs/ajar/4-PERTEMUAN-4_Abstraksi_Database.pdf
• https://dinus.ac.id/repository/docs/ajar/3._EDI_SBD_Arsitektur_Sistem_Basis_Data_.pdf
• http://meta_meysawati.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/40007/Bab+2+-+SISTEM+BASIS+DATA.ppt