KONSEP DAN ARSITEKTUR BASIS DATA
KONSEP
DAN ARSITEKTUR BASIS DATA
Oleh Sefhia Febriana Budiarti
A.
Model, Skema dan Instances Basis Data
Sebelum membuat basis data, maka diperlukan perancangan dari
basis data. Hal yang dilakukan adalah membuat skema. Skema menggambarkan objek
dalam basis data yang berisi nama dan tipe dari record, item-item data, serta constraint
dari basis data. Cara untuk menggambarkan struktur basis data dikenal sebagai
model basis data.
Model data merupakan suatu cara untuk
menjelaskan tentang data yang tersimpan dalam basis data dan bagaimana hubungan
antar data tersebut untuk para pemakai secara logis. Tujuan model data adalah
untuk menyajikan data agar mudah di modifikasi dan dipahami.
Macam - macam model basis data yaitu :
1. Model
Data Berbasis Objek
Model
data ini merupakan himpunan data dan prosedur atau relasi yang menjelaskan
hubungan logis antar data dalam suatu basis data berdasarkan objek datanya,
terdiri atas :
a. Model
Hubungan Entitas (Entity Relationship
Model)
Model ini menangkap hubungan antar data
(entitas) dalam basis data berdasarkan objek-objek yang mempunyai relasi.
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 masing - masing memiliki atribut tertentu yang bersama-sama
membentuk domain mereka. Kardinalitas, atau hubungan antar entitas, juga
dipetakan.
Gambar Model
hubungan entitas
b. Semantic
Model
Model ini menjelaskan
hubungan antar data (entitas) berdasarkan relasi antara objek-objek dasar,
tetapi tidak dinyatakan dengan simbol melainkan dengan kata-kata (semantic).
Gambar Model semantic
2. Model
Data Berbasis Record
Model
data ini berdasarkan record untuk
menjelaskan kepada user tentang
hubungan logis antar data dalam basis data. Model data ini digunakan untuk
menguraikan struktur logika keseluruhan dari suatu database, juga menguraikan implementasi dari sistem database.
Dibedakan dari bentuknya ada 3 macam jenis model data berbasis record yaitu :
a. Model
Relational
Model relasional
mengurutkan data dan hubungan antar data ke dalam tabel yang masing-masing
tabel terdiri dari beberapa kolom yang disebut unique. Setiap kolom mencantumkan atribut entitas yang
dipermasalahkan, seperti harga, kode pos, atau tanggal lahir. Model ini juga
menjelaskan jenis hubungan antara tabel-tabel tersebut, termasuk hubungan satu
ke satu, satu ke banyak, dan banyak ke banyak.
Gambar Model relasional
b. Model Hierarkis (Hierarchical)
Model hierarkis
mengatur data ke dalam struktur mirip pohon, di mana setiap catatan memiliki
induk tunggal atau root. Model ini
menjelaskan data dan hubungan anar data dengan record dan link. Masing-masing data dalam susunan pohon tersebut
merupakan record yang memiliki
hubungan.
Gambar Model hierarkis
c. Model Jaringan (Network)
Model jaringan
dibangun berdasarkan model hierarkis dengan memungkinkan banyak hubungan antara
catatan terkait, yang menyiratkan banyak catatan orang tua (parent records). Setiap set terdiri dari
satu pemilik atau catatan induk dan satu atau lebih anggota atau catatan anak (child records).
Gambar Model
jaringan
3. Model
Data Fisik
Model
data fisik yaitu konsep penyimpanan data dalam komputer yang disimpan didalam
suatu susunan secara fisik, seperti tersusun dalam urutan record-record.
B.
Arsitektur Basis Data
Arsitekur basis data adalah suatu kumpulan data yang
tersimpan secara sistematik dimana user
dapat melihat data dan bagaimana cara user
melihat data. Jadi arsitektur basis data sepert serangkaian tentang pemodelan
data.
Menurut Connolly dan Begg (2010:86),
terdapat tiga tingkatan arsitektur basis data (Three Level ANSI-SPARC Architecture), yaitu :
1. Tingkat
Internal (physical 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).
Data digambarkan dengan skema internal yang
mendefinisikan beragam jenis record
tersimpan dan spesifikasi indeks apa yang ada. Tingkat internal memperhatikan
hal-hal berikut ini :
a.
Alokasi ruang
penyimpanan data dan indeks
b. Deskripsi record
untuk penyimpanan (dengan ukuran penyimpanan untuk data elemen)
c.
Penempatan record
d.
Pemampatan data dan
teknik encryption (proses membuat
sandi atau mengacak data)
2. Tingkat
Konseptual (logical atau conceptual level)
Tingkat
konseptual menggambarkan kumpulan cara pandang terhadap basis data. Tingkatan
ini mendeskripsikan tentang data yang disimpan di dalam basis data dan hubungan
yang terdapat di antara data tersebut. Data ditampilkan dalam bentuk skema
konseptual. Skema konseptual ini menampilkan pandangan data yang menjelaskan
simpanan data dalam database dan
relasi data. Hal-hal yang digambarkan dalam tingkat konseptual adalah :
a.
Semua entitas beserta
atribut dan hubungannya
b.
Batasan data
c.
Informasi semantik
tentang data
d.
Keamanan dan
integritas informasi
3. Tingkat
Eksternal (view atau external level)
Tingkat eksternal mennggambarkan
pandangan pengguna (sebagai pemakai individual) pada basis data. Tingkatan ini
mendeskripsikan bagian dari basis data yang terhubung dengan setiap pengguna.
Tingkat eksternal terdiri dari sejumlah cara pandang yang berbeda dari sebuah
basis data. Pandangan pada tingkat eksternal hanya meliputi entitas, atribut,
atau hubungan antar entitas yang dikehendaki oleh pengguna. Jadi pada level ini
data ditampilkan sesuai dengan kebutuhan individu.
Tujuan utama dari tiga tingkatan arsitektur
basis data adalah untuk memisahkan tiap pandangan pengguna terhadap basis data fisik
dengan program aplikasi user. Dengan
kata lain, memungkinkan user
mengakses data yang sama dengan pandangan yang berbeda. Tujuan lain adalah menyembunyikan
rincian penyimpanan fisik dari pengguna. Pemisahan ketiga tingkat ini
diperlukan, karena :
a. Setiap
pengguna harus mengakses data yang sama, tetapi dapat dilihat dari sudut yang
berbeda.
b. Pengguna
tidak diizinkan untuk berhubungan langsung dengan penyimpanan fisikal basis
data.
c. Database Administrator
(DBA) harus dapat mengubah struktur penyimpanan basis data tanpa mempengaruhi
pandangan pengguna.
d. Struktur
internal dari basis data harus tidak terpengaruh oleh perubahan aspek fisikal
penyimpanan basis data.
e. Database Administrator
(DBA) harus dapat mengubah struktur konseptual basis data tanpa mempengaruhi
seluruh pengguna.
C.
Indenpedensi Basis Data
Indenpedensi data adalah kemampuan untuk melakukan perubahan
struktur data dalam basis data dan tidak mempengaruhi program yang memproses
data, artinya perubahan yang terjadi pada tingkat
yang lebih rendah tidak mempengaruhi tingkat yang lebih tinggi. Ada 2 jenis data
independesi, yaitu :
1.
Indenpendensi Data
Fisik (Physical Data Independence)
Bahwa
internal skema dapat diubah oleh DBA (Database
Administrator) tanpa menggangu konsep skema. Dengan kata lain indenpendensi
data fisik menunjukkan kekebalan konsep skema terhadap perubahan internal
skema.
2.
Indenpendensi Data
Logis (Logical Data Independence)
Bahwa
konsep skema dapat diubah oleh DBA (Database
Administrator) tanpa menggangu eksternal skema. Dengan kata lain indenpedensi
data logis menunjukkan kekebalan
ekstenal skema terhadap perubahan konsep skema.
Prinsip data
independensi adalah salah satu hal yang harus diterapkan di dalam pengelolaan
sistem basis data dengan alasan-alasan sebagai berikut :
a.
DBA dapat mengubah
isi, lokasi, perwujudan dalam organisasi basis data tanpa mengganggu
program-program aplikasi yang sudah ada.
b.
Pabrik atau agen
peralatan (software) pengolahan data
dapat memperkenalkan produk-produk baru tanpa mengganggu program-program
aplikasi yang sudah ada.
c.
Untuk memindahkan
perkembangan program-program aplikasi.
d.
Memberikan fasilitas
pengontrolan terpusat oleh DBA demi keamanan dan integritas data dengan
memperhatikan perubahan-perubahan kebutuhan pengguna.
D.
Kekangan Dalam Basis Data
Kekangan
basis data adalah aturan-aturan agar basis data tetap relevan dan menjaga
integritas basis data. Dalam basis data
terdapat kekangan yang harus dipatuhi agar basis data dapat digunakan tanpa ada
kesalahan. Terdapat beberapa aspek aturan basis data yaitu :
1. Data Redudancy
(redudansi), yaitu munculnya
data-data yang sama secara berulang-ulang pada file basis data yang semestinya tidak
diperlukan. Hal itu mejadikan pemborosan tempat.
Gambar Contoh
data redudansi
2. Data Inconsistency
(inkonsestensi), yaitu munculnya data yang
tidak konsisten pada field
yang sama untuk beberapa file dengan kunci (primary key) yang sama. Ketidakkonsistenan data biasanya terjadi akibat kesalahan dalam
pemasukan data atau update data. Akan
mengakibatkan kesalahan pada hasil pengolahan basis data yang tidak sesuai
dengan fakta.
3. Data terisolasi adalah data yang tidak
bisa diakses oleh aplikasi basis data dan menyebabkan basis data seolah-olah
tidak lengkap dan menghalangi user
melakukan query. Hal ini umumnya
terjadi dalam model ER, dimana sebuah tabel tidak memiliki hubungan dengan
tabel lain dalam satu basis data.
4. Keamanan basis data adalah sebuah aspek
penting karena data dalam basis data bersifat penting dan rahasia. Keamanan
data sangat penting untuk mencegah terjadinya kebocoran informasi kepada pihak
yang tidak diinginkan.
5.
Integritas data adalah sebuah aspek yang dimaksudkan agas
administrator basis data memiliki kontrol penuh kepada basis data yang
dimiliki. Hal ini dilakukan dengan cara memastikan bahwa semua prosedur yang
diberikan dalam pembuatan basis data benar-benar dilakukan.
E.
Bahasa Dalam Basis Data
Bahasa basis data (Database Language) adalah bahasa yang digunakan oleh user untuk
berkomunikasi atau berinteraksi dengan DBMS (Database Management System) atau untuk memanajemen database. Bahasa dalam basis data berisi
sejumlah perintah (statement) yang
diberikan user dan akan diproses oleh DBMS.
Ada beberapa bahasa yang terdapat
didalam basis data, yaitu sebagai barikut :
1.
Structured
Query Language (SQL)
SQL adalah suatu bahasa untuk mengakses
data didalam sebuah database
relasional. Dengan SQL dapat membuat atau mengubah struktur dan definisi dari
tipe data dalam database. SQL sering
disebut juga query. SQL ini yang
memiliki tiga jenis perintah yaitu DDL, DML, dan DCL.
2.
Data Definition Language
(DDL)
DDL adalah suatu bahasa untuk
mendefinisikan stuktur dan kerangka basis
data, seperti entitas, atribut, elemen kunci, dan relasinya yang
diperlukan untuk aplikasi. DDL berfungsi untuk mengubah suatu data menjadi suatu
data yang bermanfaat bagi pengguna. DDL digunakan untuk menentukan skema database. Terdapat perintah penting
dalam DDL yaitu Create (membuat), Alter (mengubah tabel), Drop (menghapus database atau tabel).
3. Data Manipulation
Language (DML)
DML
adalah suatu bahasa untuk menjabarkan pemrosesan dari basis data, fasilitas ini
diperlukan untuk memasukkan, mengambil, mengubah data yang ada dalam database. Terdapat perintah penting
dalam DML yaitu Insert (memasukkan), Select (mngambil), Update (memperbaharui),
Delete (menghapus data), Retrieve
(pemanggilan data). DML terbagi atas dua tipe yang berbeda, yakni sebagai
berikut :
a. Prosedural
DML adalah suatu bahasa yang memungkinkan pengguna untuk memberikan instruksi
ke sistem tentang data apa saja yang dibuhkan serta bagaimana cara memanggilnya
(retrieve).
b. Non
Prosedural DML adalah suatu bahasa yang memungkinkan pengguna untuk menyatakan
atau menjabarkan suatu data dibutuhkan tanpa menyebutkan bagaimana cara data tersebut diambil.
4.
Data Control Language
(DCL)
DCL
adalah bahasa untuk melakukan pengontrolan keamanan setiap data dan server dengan memuat hak akses tertentu
bagi user. Hak tersebut dapat berupa
hak mengambil, menghapus, atau mengubah data dan lainnya. Terdapat perintah
penting dalam DCL yaitu Grant
(memberikan hak tertentu bagi user), Revoke (mencabut hak tertentu dari user).
Categories:
0 komentar:
Posting Komentar