Penjelasan Tentang Sistem Basi Data

   19 OKTOBER 2014

SISTEM BASIS DATA  

   A. SEJARAH BASIS DATA

Tahun 1960

Dari awal penggunaan komputer, penyimpanan dan manipulasi data merupakan focus utama aplikasi. Pada awal tahun 1960, Charles Bachman diperusahaan General Electric mendesain generasi pertama DBMS yang disebut Penyimpanan Data Terintegrasi (Integrated Data Store). Dasar untuk model data jaringan dibentuk lalu distandardisasi oleh Conference on Data System Language (CODASYL). Kemudian, Bachman menerima ACM Turing Award (Penghargaan semacam nobel pada ilmu komputer ) di tahun 1973.

Pada akhir tahun 1960-an, IBM mengembangkan system manajemen informasi (Information Manajemen System) DBMS. IMS dibentuk dari representasi data pada kerangka kerja yang disebut model data hierarki. Dalam waktu yang sama, hasil kerja sama antara IBM dengan perusahaan penerbangan Amerika mengembangkan system SABRE. System SABRE memungkinkan user mengakses data yang sama pada jaringan computer.

Tahun 1970

Pada tahun 1970, Edgar Codd di laboratorium penelitian di San Jose mengusulkan suatu representasi data baru yang disebut model data relational. Pada tahun 1980, model relasional menjadi paradigm DBMS paling dominan. Bahasa query SQL dikembangkan untuk basisdata relasional sebagai bagian proyek Sistem R dari IBM. SQL di standardisasi 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 basisdata disebut transaksi. User menulis programnya, dan bertanggung jawab menjalankan program secara bersamaan terhadap DBMS. Pada tahun 1999, James Gray memenangkan Turing award untuk kontribusinya pada manajemen transaksi dalam DBMS.

Tahun 1980

Pada akhir tahun 1980 dan permulaan tahun 1990, banyak bidang system basisdata dikembangkan. Penelitian dibidang basisdata meliputi bahasa query yang powerful, model data yang lengkap, dan penekanan pada dukungan analisis data yang kompleks semua bagian organisasi. Beberapa vendor (misalnya IBM, DB2, Oracle8, dan Informix UDS) memperluas sistemnya dengan kemampuan menyimpan tipe data baru misalnya image dan text serta kemampuan query yang kompleks. System khusus dikembangkan banyak vendor untuk membuat Data warehouse dan mengonsolidasi data beberapa basis data.

Suatu fenomena menarik adalah munculnya enterprice resource planning (ERP) dan management resource planning (MRP), yang menambah lapisan substansial dari fitur berorientasi aplikasi pada DBMS utama. Paket yang digunakan secara luas meliputi Baan, Oracle, PeopleSoft, SAP, dan Siebel. Paket tersebut mengidentifikasi kumpulan tugas umum (misalnya manajemen inventori, perencanaan sumber daya manusia, dan analisis keuangan) yang dihadapi oleh sejumlah besar organisasi dan menyediakan lapisan aplikasi umum untuk melaksanakan tugas. Data disimpan dalam DBMS relasional. Kemudian, lapisan aplikasi dapat disesuaikan pada perusahaan berbeda sehingga biaya keseluruhan perusahaan menjadi lebih rendah disbanding biaya pembuatan lapisan aplikasi dari awal. Lebih jauh, DBMS memasuki dunia internet. Saat generasi pertama, web site menyimpan datanya secara ekskulisif dalam file system operasi. Pada saat ini, DBMS dapat digunakan untuk menyimpan data yang dapat diakese melalui web browser. Query dapat dibuat melalui form web dan format jawabannya dengan menggunakan markup language semisal HTML untuk mempermudah tampilan pada browser. Semua vendor basisdata menambah fitur ini untuk DBMS mereka.

Manajemen basisdata mempertimbangkan pentingnya suatu data bersifat online dan dapat diakses melalui jaringan computer. Saat ini, bidang seperti ini diwujudkan dalam basisdata  multimedia video unteraktif, perpustakaan digital, proyek ilmuwan seperti proyek pemetaan, proyek system obeservasi bumi milik NASA, dan lain sebagainya (Ramakrishnan and Gehrke, 2003).

B. PENGERTIAN BASIS DATA DAN SISTEM BASIS DATA

    Basis Data adalah suatu kumpulan data terhubung (interrelated data) yang disimpan secara bersama-sama pada suatu media, tidak perlu kerangkapan data (controlled redundancy) dengan cara-cara tertentu sehingga mudah untuk digunakan atau ditampilkan kembali, dapat digunakan oleh satu atau lebih program aplikasi secara optimal, data disimpan tanpa mengalami ketergantungan pada program yang akan menggunakannya,data disimpan sedemikianrupa sehingga penambahan, pengambilan dan modifikasi data dapat dilakukan dengan mudah dan terkontrol.

Dari pengertian tersebut dapat disimpulkan bahwa basis data mempunyai beberapa kriteria yang penting, yaitu :

• Bersifat data oriented  dan bukan program oriented.
• Dapat digunakan oleh beberapa program aplikasi tanpa perlu mengubah basis datanya.
• Dapat berkembang dengan mudah, baik volumenya maupun strukturnya.
• Dapat memenuhi kebutuhan-kebutuhan sistem baru secara mudah.
• Dapat digunakan dengan cara-cara yang berbeda.
• Kerangkapan data (data redundancy) minimal

Sistem basis data adalah sekumpulan basis data dengan para pemakai yang menggunakan basis data secara bersama-sama, personel-personel yang merangcang dan mengelola basis data, teknik-teknik untuk merancang dan mengelola basis data, serta sistem komputer untuk mendukungnya.

Pengertian basis data atau database mnurut para ahli :

• Stephens dan Plew (2000), adalah mekanisme yang di gunakan untuk menyimpan informasiatau data.informasi adalah sesuatu yang kita gunakan sehari-hari untuk berbagai alasan.
• Silberschatz,dkk (2002),mendefinisikan basis data sebagai kumpulan data berisi informasi yang sesuai untuk sebuah perusahaan.
• Ramakrishnan dan gehrke (2003), menyatakan basis data sebagai kumpulan mendeksprisikan aktivitas suatu organisasi atau lebih yang berhubungan.
• Mcleod,dkk.(2001) adaah kumpulan seluruh sumber daya berbasis komputer milik organisasi
• Bambang hariyanto (2004),adalah kumpulan data (elementar) yang secara logik berkaitan dengan mereprentasikan fenomena / fakta secara terstruktur dalam domain tertentu untuk mendukung aplikasi pada sistem tertentu.
• Chou, data base adalah kumpulan informasi yang bermanfaat yang di organisasikan ke dalam tata cara yang khusus .
• Menurut fabbri dan schwab ,database adalah sistem berkas terpadu yang di rancang terutama untuk meminimalkan pengulangan (redudancy) data.

Date,database dapat di anggap sebagai tempat sekumpulan berkas dan terkomputeresasi  yang tujuan sistem data base menurut date pada dasarnya adalah sistem terkomputerisasi  yang tujuan utamanya adalah melakukan pemeliharaan terhadap informasi dan membuat  informasi tsb tersedia saat di butuhkan.a). SYARAT PENYUSUN DATABASEPenyusun database digunakan untuk  mengatasi masalah-masalah pada penyusunan data yaitu :1. Redundansi dan Inkonsistensi Data    Redundansi data adalah duplikasi data dalam beberapa file data sehingga data yang sama di simpan di dalam lebih dari 1 lokasi. Redundansi data terjadi ketika kelompok yang berbeda dalam organisasi mendapatkan data yang sama secara independen dan menyimpannya secara independen juga. Redundansi data menghabiskan tempat penyimpanan data dan juga menimbulkan inkonsisten data, dalam arti atribut yang sama mungkin mempunyai nilai berbeda. Redundansi mengakibatkan data tidak konsisten. Penyimpanan dibeberapa tempat untuk data yang sama ini disebut sebagai redundansi dan mengakibatkan pemborosan ruang penyimpanan dan juga biaya untuk akses lebih tinggi.2.  Kesulitan pengaksesan data    Pada suatu saat dibutuhkan untuk mencetak data mahasiswa yang berada padahal belum tersedia program yang telah ditulis untuk  mengeluarkan data tersebut. Maka kesulitan akan timbul, dan penyelesaian ke arah itu adalah DBMS yang mampu mengambil datasecara langsung dengan bahasa yang familiar dan mudah digunakan (user frindly).3.  Isolasi data untuk strandarisasi    Jika data tersebar dalam beberapa file / table dalam bentuk format yang tidak sama, makaini akan menyulitkan dalam menulis programa plikasi untuk mengambil dan menyimpan data. Maka haruslah data dalam satu basis data dibuat satu format, sehingga mudah dibuat program aplikasinya.4.  Multiple User (Banyak Pemakai)     Dalam rangka mempercepat semua daya guna sistem dan mendapat response waktuyang cepat, beberapa sistem mengijinkan banyak pemakai untuk meng “update“ data secara simultan. Salah satu alasan mengapa basis data dibangun karena nantinya data tersebut digunakan oleh banyak orang dalam waktu yang sama atau berbeda, diakses oleh program yang sama tapi berbeda orang dan waktu.5.  Masalah keamanan (security)   Tidak semua pemakai sistem basis data diperbolehkan untuk mengakses semua data. Misalkan data mengenai gaji seorang karyawa hanya boleh dibuka oleh bagian keuangan dan personalia, tidak diperkenankan bagian gudang membaca dan mengubahnya.6.  Masalah integritas (kesatuan)    Basis data berisi file / table yang saling terkait, masalah utama adalah bagaimana kaitan antar table itu terjadi. Meskipun kita mengetahui table A berkaitan dengan table B, namun secara teknis ada field / atribut kunci yang mengaitkan / merelasikan table tersebut.7. Masalah data independence (kebebasan data)   Paket bahasa yang diciptakan oleh DBMS, perubahan pada struktur file / table, setiap kali kita hendak melihat data cukup dengan utility list, menambah data dengan Append (misal untuk DBMS Clipper atau Foxpro), merubah struktur table dengan Design Table, melakukan penelurusan data dengan query (misal untuk Access, Sql Server, MySql atau Oracle). Ini berarti perintah-perintah dalam paket DBMS bebas terhadap basis data. Apapun perubahan dalam basis data semua perintah akan mengalami kestabilan tanpa mengalami perubahan.

b). TUJUAN BASIS DATA

Tujaun utama dalam pengelolaan data dalam sebuah basis data adalah agar dalam 

menemukan kembali data/ mengakses data dapat dilakukan dengan cepat dan mudah. 

Dengan tujuan tersebut terdapat beberapa manfaat dalam penggunaan basis data.

Pemanfaatan Basis Data dalam pengelolaan data antara lain :

·         Kecepatan dan kemudahan :

Pemanfaatan basis data memungkinkan untuk dapat menyimpan data atau melakukan perubahan/manipulasi terhadap data atau menampilkan kembali data tersebut dengan cepat dan mudah.

·         Efisiensi Ruang Penyimpanan:

Penggunaan ruang penyimpanan di dalam basis data dilakukan  untuk mengurangi jumlah redundansi (pengulangan) data, baik dengan melakukan penerapan sejumlah pengkodean atau dengan membuat relasi-relasi (dalam bentuk file) antar kelompok data yang saling berhubungan.

·         Keakuratan

Pemanfaatan pengkodean atau pembentukan relasi antar data bersama dengan penerapan aturan/batasan tipe data, domain data, keunikan data dan sebagainya dan diterapkan dalam basis data, sangat berguna untuk menentukan ketidakakuratan pemasukan atau penyimpanan data.

·         Ketersediaan

Pertumbuhan data (baik dari jumlah maupun jenisnya) sejalan dengan waktu akan semakin membutuhkan ruang penyimpanan yang besar. Data yang sudah jarang atau bahkan tidak pernah lagi digunakan dapat diatur untuk dilepaskan dari sistem basis data dengan cara penghapusan atau dengan memindahkannya ke media penyimpanan.

·         Kelengkapan (Completeness)

Lengkap atau tidaknya data yang dikelola bersifat relatif baik terhadap kebutuhan pemakai maupun terhadap waktu. Dalam sebuah basis data, struktur dari basis data tersebut juga harus disimpan. Untuk mengakomodasi kebutuhan kelengkapan data yang semakin berkembang, maka tidak hanya menambah record-record data, tetapi juga melakukan penambahan struktur dalam basis data.

·         Keamanan (Security)

Sistem keamanan digunakan untuk dapat menentukan siapa saja yang boleh menggunakan basis data dan menentukan jenis operasi apa saja yang boleh dilakukan.

·         Kebersamaan pemakai

Pemakai basis data sering kali tidak terbatas hanya pada satu pemakaian saja atau oleh satu sistem aplikasi saja. Basis data yang dikelola oleh sistem (aplikasi) yang mendukung lingkungan multiuser, akan dapat memenuhi kebutuhan ini, tetapi dengan menjaga/menghindari terhadap munculnya persoalan baru seperti inkonsistensi data (karena data yang sama diubah oleh banyak pemakai pada saat bersamaan).

Keuntungan Sistem Basis Data

Keuntungan-keuntungan yang dapat diperoleh dari penerapan sistem basis data      pada suatu perusahaan adalah sebagai berikut:

1.    Mengurangi redudansi data

      Data yang sama pada beberapa aplikasi cukup disimpan sekali saja.

2.    Integritas Data

      Dimana data terismpan secara akurat karena tidak adanya redudansi data.

3.    Menghindari inkonsisten data

    Sebagai akibat tidak adanya data yang redundansi data, sehingga tidak terjadi inkonsisten data, karena data yang akan diupdate cukup dilakukan sekaligus saja.

4.    Penggunaan data bersama

   Data yang sama dapat diakses atau dimanfaatkan oleh beberapa user pada saat yang bersamaan.

5.    Standarisasi data

    Akibat tidak adanya redundansi, inkonsisten, dan integritas data, maka akan terciptanya adanya standarisasi data.

6.    Jaminan Keamanan Data (Security Data)

    Data yang tersimpan hanya dapat diakses oleh yang mempunyai otoritas terhadap data  tersebut.

       Kerugian Sistem Basis Data / Masalah Pengolahan data

·   Volume data yang senantiasa bertambah

–      Kebutuhan data dalam memori meningkat

–      Kecepatan pelacakan data menurun

–      Organisasi dan pemutakhiran data lebih rumit

–      Keamanan data lebih rawan

·   Duplikasi Data

 -    Pemborosan memori

 -    Pemutakhiran data lebih rumit

 -    Keterkaitan antar data tidak jelas

·   Format & struktur data yang tidak baku

-     Integrasi data lebih sulit

-     Lebih menghabiskan waktu dan biaya untuk konversi data

-     Data tidak kompatibel

-     Pemutakhiran dan validasi lebih rumit.

·   Keamanan data yang tak layak

–      resiko kerusakan dan kehilangan data

–      Resiko penyadapan, penyalinan dan manipulasi data.

–      Kemungkinan serangan virus.

·   Teknologi manajemen data yang tidak memadai

–      nilai pemanfaatan rendah

–      keamanan data menjadi rawan

–      kinerja sistem informasi menurun.

c) .  Efesiensi ruang penyimpanan (space)
      Dengan basis data kita mampu melakukan penekanan jumlah redundansi ( pengulangan) data, baik dengan menerapkan sejumlah pengkodean atau dengan membuat relasi-relasi antara kelompok data yang saling berhubungan.

d) . Operasi dasar basis data

      *Create database

      *Drop database

*Create table
 *Drop table
 *InsertRetrieve / Search
 *Update
  *Delete
 *Sistem Manajemen Basis Data (DBMS)
 *Merupakan perangkat lunak yang didisain untuk                       
   melakukan penyimpanan dan pengaturan basis data
 *DBMS juga menerapkan mekanisme pengamanan data, pemakaian 
   data secara bersama, keakuratan data, dll

       e).  SI , DBMS dan SBD

C. KOMPONEN SISTEM BASIS DATA

      

      a) Perangkat keras

      b) Perangkat Lunak

      c) Basis Data

      d) Pemakai

      e) Sistem Oprasi

D. ABSTRAKSI DATA

          DBMS adalah merupakan kumpulan dari beberapa data dan program yang saling berhubungan dan memungkinkan user untuk mengakses dan memodifikasi data.

Terdapat beberapa tingkatan abstraksi data dalam memandang suatu basis data:

   

    1.  Level Eksternal

Level abstraksi paling rendah, menggambarkan bagaimana (how) data disimpan dalam kondisi sebenarnya. Level ini tentu paling kompleks, struktur data level terendah digambarkan pada level ini. Level ini digunakan oleh programmer, yang digunakan untuk melakukan pemrograman dengan mengunakan database dan DBMS tertentu sesuai dengan kebutuhan daripada end-user.

2.  Level Konseptual

Level abstraksi data level lebih tinggi yang menggambarkan data apa (what) yang disimpan dalam basis data, dan hubungan relasi yang terjadi antar data. Level ini menggambarkan keseluruhan basis data. Pemakai tidak memperdulikan kerumitan dalam struktur level phisik lagi, penggambaran cukup dengan memakai kotak, garis dan keterangan secukupnya. Level ini digunakan oleh database administrator, yang memutuskan informasi apa yang akan dipelihara dalam satu database.

3.  Level Internal

Level abstraksi tertinggi yang mengambarkan hanya satu bagian dari keseluruhan database. Bila pada level konseptual data merupakan suatu kumpulan besar dan kompleks, pada level ini hanya sebagian saja yang dilihat dan dipakai. Hal ini disebabkan beberapa pemakai database tidak membutuhkan semua isi database. Level ini sangat dekat dengan pemakai (user), dan setiap user kemungkinan hanya membutuhkan sebagian dari database. Ada beberapa kelompok user dengan pandangan berbeda butuh data dalam database, jadi pada level ini yang memakai adalah pemakai akhir atau end-user. Misalkan pemakai akhir pada bagian keuangan hanya memakai data untuk file / table pembayaran, mahasiswa dan karyawan, tetapi tidak membutuhkan file / table buku dan nilai. Demi kemudahan interaksi antara pemakai dengan sistem, maka view level ini didefinisikan. Jadi ada beberapa pandangan disusun untuk mengakses satu system database yang sama.

     
 a) DBA ( Data Base Administrator )

    Yaitu orang / sekelompok orang yang bertanggung jawab pada seluruh pengontrolan          database

b) Syarat DBA

1. Berkeahlian teknik
2. Berkeahlian tentang enterprise

c) Tanggung Jawab DBA

1. Menetapkan isi database
2. Menetapkan struktur data pada penyimpanan sekunder dan metode akses
3. Melayani kebutuhan pengguna
4. Pengecekan kewenangan penggunaan database
5. Menetapkan strategi backup dan recovery
6. Memonitor unjuk kerja dan melayani kebutuhan akan perubahan                      perubahan kepentingan.

   Untuk melaksanakan tanggung jawabnya DBA mempunyai beberapa program bantu diantaranya :

1.    CREATE ROUTINE

Untuk membuat data base baru

2.    REORGANIZATION ROUTINE

Untuk menyusun kembali database dari data-data yang sudah usang/tidak dipergunakan lagi

3.    JOURNALIZING ROUTINE

Untuk mencatat semua operasi yang telah dikerjakan, siapa penggunanya.

4.    RECOVERY ROUTINE

Memperbaiki kerusakan data base pada posisi sebelum kerusakan

5.    STATISTICAL ANALISYS ROUTINE

Untuk memonitor hasil-hasil database.

E. Hirarki Data

                                     

  F. MODEL BASIS DATA
         Model basis data adalah model yang menyatakan hubungan antar rekaman yang tersimpan dalam basis data. Abdul kadir (KTP Basis Data)Pada beberapa literatur yang lain model basis data ini  disebut Struktur Data Logis.

Secara umum terdiri atas 3 macam:

a) Model hirarkis (Tree Structure)
         Menjelaskan tentang hubungan logik antar data dalam basis data dalam bentuk         hubungan bertingkat (hirarki), Elemen penyusunnya disebut node (simpul), yang     berupa rinci data,agregat data, atau record.

     b) Model Jaringan (Network Structure)

Hampir sama dengan model hirarki, dan digambarkan sedemikian rupa sehingga child pasti berada pada level yang lebih rendah dari parent. Sebuah child dapat mempunyai lebih dari satu parent.Contoh:    

     Contoh produk DBMS yang menggunakan model jaringan adalah CA-IDMS/DB dari Computer Associate International Inc.  

Menjelaskan hubungan logik antar data dalam basis data dengan memvisualisasikannya ke dalam bentuk tabel – tabel yang terdiri dari sejumlah baris dan kolom yang menunjukkan atribu tertentu dan Lebih mudah dipahami dibanding model-model lainnya

G. RELATIONAL DATABASE MODAL

1.TerminologiModel ini menjelaskan tentang hubungan logik antar data 
    dalam basis data dengan cara memvisualisasikannya ke dalam bentuk tabel dua       dimensi yang  terdiri dari sejumlah baris dan kolom
 2. Sifat yang melekat pada sebuah relasi

• Tak ada tupel yang kembar.
• Urutan tupel tidaklah penting (tupel – tupel dapat dipandang dalam sembarang urutan).
• Setiap atribut memiliki nama yang unik
• Semua atribut dalam relasi yang sama memiliki nilai tunggal dan jenis yang   sama untuk semua tupel.

a)   Domain

        Himpunan nilai yang berlaku bagi suatu atribut. (nama, tipe, format, panjang dan nilai masing-masing data).Contoh:·         Atribut kode suku cadang dinyatakan dengan nama KD_SUKU_CD, Tipe alfanumerik, Panjang 5 karakter, Format AA999 (A=huruf), 9=angka).·         Atribut agama dinyatakan dengan nama AGAMA, Panjang 1 karakter, dengan kemungkinan  nilai berupa I, K, P, H, dan B (masing-masing untuk menyatakan Islam, Katolik, Kristen, Hindu dan Budha). 

 b)   Kunci relasi

•        Kunci Kandidat (Candidate Key) adalah kunci yang secara unik (tidak mungkin kembar) dapat  dipakai untuk mengidentifikasi suatu baris dalam tabel. Contoh: NIP, NIK, dll.

•       Kunci Primer (Primary Key) adalah CK yang dipilih sebagai kunci utama untuk mengidentifikasi suatu baris dalam tabel.

•        Kunci Alternatif (Alternate Key) adalah CK yang tidak bertindak sebagai PK.

•        Kunci Tamu (Foreign Key) adalah sembarang atribut yang menunjuk ke PK pada tabel  lain.

c) 

Integritas entity

•       Nilai atribut yang dipilih sebagai PK dalam relasi tidakboleh null.
•       Aturan ini menjamin bahwa semua record yang ada dalam basis data akan  dapat diakses karena semua record dapat diidentifikasi berdasarkan kunci  yang unik.

  d) Integritas referensial

• Jika  dua buah tabel di relasikan maka PK harus menjamin bahwa untuk setiap nilai PK tertentu dalam tabel A,harus ada pula record dengan nilai PK yang sama pada tabel B.

  

       e)  Komponen relasi

•      Terdiri dari dua bagian yaitu struktur penamaan (naming structure) dan batasan integritas  integrity constraint).
•      Struktur penamaan menunjukkan nama tabel dan nama atribut yang ada lengkap dengan batasan nilai dan tipe datanya.
•      Batasan integritas dipengaruhi oleh integritas referensial yang meliputi key constraint dan  referensial constraint.
•      Key constraint tidak mengijinkan adanya nilai null pada atribut yang digunakan sebagai PK.
•      Referentil constraint memberikan aturan bahwa nilai-nilai dalam atribut kunci yang digunakaN  untuk menghubungkan basis data satu ke basis data lain tidak diijinkan memiliki nilai null.b.      Extention
•      Menunjukkan isi dari tabel-tabel yang cenderung berubah sewaktu-waktu. 

     f) Model rasionala.