Lingkungan basis data pada umumnya

 Lingkungan basis data pada umumnya

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.

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.

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.

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

Berikut adalah gambar tiga level arsitektur system basis data :

External Level /View Level

External Level /View Level adalah level user. Yang dimaksud dengan user adalah programmer, end user atau DBA. Setiap user mempunyai ‘bahasa’ yang sesuai dengan kebutuhannya.

• programmer : bahasa yang digunakan adalah bahasa pemrograman seperti C, COBOL, atau PL/I dan lain-lain.

• end user : bahasa yang digunakan adalah bahasa query atau menggunakan fasilitas yang tersedia pada program aplikasi pada level eksternal ini, user dibatasi pada kemampuan perangkat keras dan perangkat lunak yang digunakan aplikasi basis data. Didefinisikan sebagai sebuah Skema Eksternal.

Baca juga : 

• Pengantar Basis Data
• Pengantar Data Warehouse & Data Mining  pada umumnya

Conceptual Level / Logical level

Conceptual level adalah sebuah representasi seluruh muatan informasi yang dikandung oleh basis data. Tidak seperti level eksternal maka pada level conceptual, keberadaannya tidak memperhitungkan kekurangan perangkat keras maupun perangkat lunak pembangun aplikasi basis data. Didefinisikan sebagai sebuah Skema Konseptual.

Internal/Physical Level

Internal/Physical Level adalah level terendah untuk merepresentasikan basis data. Record disimpan dalam media penyimpanan dalam format byte. Didefinisikan sebagai sebuah Skema Internal.

Contoh dalam sebuah basis data pegawai, ketiga level digambarkan sebagai berikut :

• Pada level konseptual, basis data mengandung informasi tentang sebuah entity yang disebut EMPLOYEE. Setiap EMPLOYEE mempunyai sebuah EMP_NUMBER (6 karakter), DEP_NUMBER(4 karakter) & SALARY (5 digit desimal).

• Pada level internal, para pegawai direpresentasikan oleh STRORED_EMP, panjang 20 byte. STORED_EMP terdiri atas 4 field yaitu flag/pointer, 6 byte, tiga field untuk atribut pegawai.

•  Demikianlah pula user yang menggunakan COBOL mempunyai sisi pandang level eksternal dimana pegawai direpresentasikan dalam sebuah record yang ditulis dengan sintaks COBOL.

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.

•          Pemisahan antara representasi fisik, lokasi, dan penggunaan data

 

– Aplikasi tidak perlu tahu bagaimana dan di mana database menyimpan data, hanya bagaimana mengaksesnya.

– Pemindahan database dari satu DBMS ke DBMS lain tidak berpengaruh besar pada program aplikasi

– Pengubahan nilai, penambahan atribut (field), dsb pada database

Data Dependent

berarti :

•  Sulit mengubah storage structure atau strategi access tanpa harus mengubah program aplikasi. 

Dua alasan data dependent harus dihindari :

•  Beberapa aplikasi memerlukan sejumlah penampilan data yang berbeda atas data yang sama. 
•  Database administrator (DBA) harus memiliki kebebasan mengubah “storage structure” atau “access strategy”.

Kemungkinan perubahan storage structure.

• Penyajian data numerik

*   Basis ( Binari, Desimal )

*   Scale ( Fixed, Floating Point)

*   Mode ( Real, Complex )

•  Penyajian data character

*   ASCII atau EBCDIC 

• Unit data numerik
• Data Coding
• Struktur “stored record”

Misalnya :

Struktur 2 ( dua ) record dilebur atau kebalikannya.

•  Struktur dari “stored files”

Lingkungan Database

Komponen Database

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.

Model Data

Model data adalah kumpulan konsep yang terintegrasi yang menggambarkan data, hubungan antara data dan batasan-batasan data dalam 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)

Baca juga : 

• Pengantar Basis Data
• Pengantar Data Warehouse & Data Mining  pada umumnya
• Peranan Penting OLTP VS OLAP dalam Data Warehouse

Share this post