Sistem Manajemen Basis Data
A. Data
Ø fakta mengenai suatu objek seperti manusia, benda, peristiwa, konsep, keadaan dan sebagainya yang dapat dicatat dan mempunyai arti.
Ø dinyatakan dalam bentuk angka, karakter atau simbol
B. Informasi
Ø Hasil dari pengolahan data
Ø Sebagai acuan dalam pengambilan keputusan
Ø Transformasi data
Hirarki Data
- Elemen Data (field) : satuan data terkecil yang tidak dapat dipecah lagi menjadi unit lain yang bermakna.
- Rekaman (record) : gabungan sejumlah elemen data yang saling terkait.
Istilah lain à baris atau tuple
- Berkas (file) : himpunan seluruh rekaman yang bertipe sama.
Pengertian Basis Data
Kumpulan data yang :
1. berisi informasi suatu sistem.
2. mekanismenya digunakan untuk menyimpan informasi atau data.
3. mendeskripsikan aktivitas suatu sistem atau lebih yang saling berhubungan.
4. tersimpan dalam format ter-standarisasi, dirancang untuk bisa di-share oleh multiple users.
5. saling terkait sehingga memudahkan untuk mencari informasi
Manfaat Basis Data
Ø Meminimalkan duplikasi data
Ø Konsistensi data
Ø Pemakaian data secara bersama
Ø Kemudahan pengembangan aplikasi
Ø Pengendalian keamanan, hak & integritas yang seragam
Ø Mengurangi biaya perawatan program
Ø Aksesibilitas & respon data
Contoh Aplikasi Basis Data
o Basis data akademik
o Basis data rumah sakit
o Basis data perpustakaan
o Basis data perbankan
o Basis data penjualan
o Basis data airlines
Sistem Manajemen Basis Data
Ø Program komputer yang digunakan untuk memasukkan, mengubah, menghapus, memodifikasi dan memperoleh data atau informasi dengan praktis & efisien.
Komponen DBMS
v Database Engine
v Data Dictionary
v Query Processor
v Report Writer
v Forms Generator
v Application Generator
v Communication & Integration
v Security & Other Utilities
Kelebihan DBMS
F Kepraktisan : media penyimpanan berukuran kecil tapi banyak menyimpan data
F Kecepatan : mencari & menampilkan informasi dengan cepat
F Mengurangi kejemuan
F Update to date : selalu berubah & akurat
Keuntungan DBMS
v Mengambil data dan informasi dengan cepat
v Memudahkan perolehan informasi lebih banyak dari data yang sama
v Data yang bebas : program aplikasi & data terpisah dalam komputer
v Kemudahan dalam pembuatan program aplikasi baru
v Pemakaian secara langsung : menyediakan interface
v Data yang berlebih dapat dikontrol : menurunkan tingkat kerangkapan data (redundancy)
Kelemahan DBMS
v Biaya : biaya pemeliharaan & sumber daya manusia yang mengelola
v Sangat kompleks : mudah terjadi kesalahan & semakin sulit dalam pemeliharaan data
v Resiko data yang terpusat : data yang terpusat dalam satu lokasi dapat beresiko kehilangan data selama proses aplikasi.
Contoh Perangkat Lunak DBMS
Ø Access (Microsoft Corp)
Ø Microsoft SQL Server
Ø MySQL (The MySQL AB Company)
Ø PostgreSQL (www.posgresql.com)
Ø Oracle (Oracle Corp)
Ø Informix (IBM)
Ø Sybase (Sybase Inc.)
Ø DB2 (IBM)
Bahasa Basis Data
Ø Definisi: Bahasa yang dipakai untuk berkomunikasi dengan DBMS
Ø Bentuk : Structure Query Language (SQL)
Ø Macam :
n Data Definition Language (DDL)
o Membuat/Menghapus Database
o Membuat/Mengubah/Menghapus Tabel
o Mendefinisikan Constraint (Primary key, Foreign Key, dll)
n Data Manipulation Language (DML)
o Menambah/Mengubah/Menghapus data
o Menampilkan Data
n Data Control Language (DCL)
o sub bahasa untuk mengendalikan struktur internal basisdata
o DCL untuk menyesuaikan sistem agar lebih efisien & DCL sangat bergantung pada vendor.
Data Definition Language (DDL)
Ø Perintah-perintah yang digunakan Administrator basis data untuk mendefinisikan skema dan subskema basis data.
Ø disimpan dalam berkas spesial disebut KATALOG SISTEM yang memadukan METADATA (data yang menjelaskan obyek dalam basis data).
Ø METADATA berisi definisi rekaman, item data, dan objek lain yang dibutuhkan oleh DBMS.
Ø Contoh pernyataan SQL : CREATE TABLE
Data Manipulation Language (DML)
Ø Fungsi : Mengambil, menambahkan, mengubah, dan menghapus data pada basis data.
Ø Ada 2 jenis DML :
- Prosedural à mensyaratkan pemakai menentukan data apa yang diinginkan serta bagaimana cara mendapatkannya.
Contoh : dBase, FoxBase
- Nonprosedural à membuat pemakai dapat menentukan data apa yang diinginkan tanpa menyebutkan bagaimana cara mendapatkannya.
Contoh : SQL (Structure Query Language), QBE (Query By Example)
Data Manipulation Language (DML)
Cara :
Ø Mengetikkan perintah yang ditujukan kepada DBMS untuk memanipulasi rekaman atau data.
Ø Melalui program aplikasi yang menghasilkan instruksi internal ke DBMS untuk mengambil data dan mengirim hasil ke program
Query
Ø Adalah pernyataan yang diajukan untuk mengambil informasi di dalam suatu basis data.
Ø Query merupakan bagian dari DML yang untuk pengambilan informasi disebut Query Language.
Database Administrator (DBA)
Ø Orang yang mempunyai kekuasaan sebagai pusat pengontrolan terhadap seluruh sistem baik data maupun program yang mengakses data.
Ø Fungsi database administrator :
1. Mendefinisikan pola struktur database.
2. Mendefinisikan struktur penyimpanan dan metode akses.
3. Mampu memodifikasi pola dan organisasi fisik.
4. Memberikan kekuasaan pada user untuk mengakses data.
5. Menspesifikasikan keharusan integritas data.
6.
o Arsitektur :
Struktur, artinya komponen-komponen apa yang ada dalam suatu sistem dan fungsi masing-masing komponen tersebut, serta bagaimana inter-relasi dan interaksi antar komponen dalam sistem tersebut.
o Tujuan Arsitektur Basis Data :
Membuat abstraksi basis data agar dapat diakses secara efisien oleh semua User
Ada 2 level atau tingkatan :
- System View atau Schema yaitu Struktur Basis Data
- User View atau Subschema yaitu bagian Basis Data yang dapat dilihat oleh user atau program aplikasi.
Schema & Subschema
o Schema adalah deskripsi dari sebuah kumpulan data yang khas dengan menggunakan sebuah bahasa khusus atau DDL.
o Bersifat relatif tetap, nilainya dapat berubah dari suatu saat ke saat yang lain.
o Subschema adalah himpunan bagian dari skema, mencakup sebagian atau seluruh bagian skema.
o BD hanya bisa memiliki sebuah skema, tapi bisa memiliki banyak subskema.
Arsitektur menurut ANSI
- Lapisan Fisik (Internal Level)
- Lapisan Konseptual (Conceptual Level)
- Lapisan Pandangan (External Level)
Lapisan Fisik (Internal Level)
o Menjelaskan bagaimana data disimpan dalam database.
o Meliputi kegiatan :
Ø Alokasi ruang penyimpanan untuk data.
Ø Uraian record untuk penyimpanan dengan ukuran data item yang disimpan
Ø Penempatan record
Ø Pengompres data dan data teknik enkripsi
Lapisan Konseptual (Conceptual Level)
o Menjelaskan data apa saja yang disimpan dalam database dan menjabarkan relasi antar data.
o Biasanya dipakai oleh DBA.
o Meliputi kegiatan :
Ø semua entitas, atribut, dan hubungan antar relasi
Ø batasan pada data
Ø keamanan dan informasi integritas
Lapisan Pandangan (External Level)
o Berkenaan dengan apa yang kelihatan bagi para pengguna.
o Pengguna hanya mengenal struktur data yang sederhana, yang berorientasi pada kebutuhan pengguna.
Pegawai = RECORD
Nama : STRING;
Alamat : STRING;
Bagian : STRING;
Gaji : LongInt;
END:
Lapisan Fisik à blok data yang terletak pada lokasi berurutan (dlm satuan byte)
Lapisan Konseptual à definisi tipe data
Lapisan Pandangan à mengakses data tertentu
Arsitektur Sistem Basis Data
o Sistem Terpusat
o Sistem Client Server
o Sistem Terdistribusi (Tersebar)
Sistem Terpusat
o Berjalan pada sistem komputer.
o Sistem komputer multi-guna: satu ke banyak CPU dan beberapa alat pengendali.
o Sistem single-user : unit desktop, single user, biasanya hanya terdiri 1 CPU dengan 1 atau 2 hard disk; SO hanya mendukung untuk satu user.
o Sistem Multi-user : lebih banyak penyimpan, memori lebih besar, multiple CPU, dan menggunakan SO multi-user. Melayani banyak pengguna yang terhubung dengan sistem melalui terminal. Biasa disebut sistem server.
Sistem Client Server
o Terdapat file server, data server, print server dan DBMS server yang bekerja bila ada client program yang ingin berkomunikasi dengan DBMS.
Sistem Terdistribusi
o Kumpulan basis-basis data yang saling berhubungan secara logika dan tersebar pada sebuah jaringan komputer.
o Data disimpan pada sejumlah tempat.
o Prosesor pada tempat yang berbeda tersebut dihubungkan dengan jaringan komputer
Sistem Basis data terdistribusi bukan sekumpulan file yang berada pada berbagai tempat tetapi sebuah database pada berbagai tempat.
Aljabar relasional
Sebuah bahasa query prosedural yang terdiri dari sekumpulan operasi dimana masukkannya adalah satu atau dua relasi dan keluarannya adalah sebuah relasi baru sebagai hasil dari operasi tersebut.
Operasi Dasar
- Seleksi (selection) : s
- Proyeksi (projection) : Õ
- Gabungan (union) : È
- Selisih (set difference) : –
- Perkalian Kartesius (Cartesian product) : x
- Pergantian nama (rename) : r
Select Operation
o Notasi : s p(r)
o p dinamakan selection predicate
o Didefinisikan sebagai :
sp(r) = {t | t Î r and p(t)}
q dimana p aturan propositional calculus yang dihubungkan dengan kondisi : Ù (and), Ú (or), Ø (not)
q Contoh :
s asal_mhs=“Yogyakarta” (mahasiswa)
Project Operation
o Notasi :
dimana A1, A2 nama atribut and r nama relasi.
o Example:
Õnim, alamat (mahasiswa)
Union Operation
o Notasi : r È s
o Didefinisikan sebagai :
r È s = {t | t Î r or t Î s}
o Operasi union r È s bernilai benar jika kedua relasi memenuhi dua kondisi berikut :
1. Relasi r & s harus mempunyai jumlah atribut yang sama
2. Domain dari atribut ke-i di relasi r dan domain dari atribut ke-i dari s harus sama untuk semua i.
o Contoh:
Õnama_mhs (mahasiswa) È Õnama_mhs (krs)
Set Difference Operation
o Notasi : r – s
o Didefinisikan sebagai :
r – s = {t | t Î r and t Ï s}
o Operasi union r - s bernilai benar jika :
1. Relasi r & s harus mempunyai jumlah atribut yang sama
2. Domain dari atribut ke-i di relasi r dan domain dari atribut ke-i dari s harus sama untuk semua i.
o Contoh:
Õnama_mhs (mahasiswa) - Õnama_mhs (krs)
Cartesian-Product Operation
o Notasi : r x s
o Didefinisikan sebagai :
r x s = {t q | t Î r and q Î s}
o Jika relasi r1(R1) dan r2(R2), maka r1 x r2 adalah relasi yang skemanya merupakan gabungan dari R1 ( atribut-atribut relasi r1) dan R2 (atribut-atribut r2).
o Relasi R mengandung semua baris t dimana terdapat sebuah baris/tupple t1 dalam r1 dan t2 dalam r2 sedemikian sehingga
t[R1] = t1[R1] dan t[R2]=t2[R2].
Model Data
o Model à pola, rencana, representasi/miniatur, atau deskripsi yang didesain untuk menunjukkan struktur atau kerja dari obyek, sistem dan konsep.
o Model data à hubungan (relationships) antardata dan batasan-batasan (constraint) data dalam database.
o Tujuan model data adalah untuk menghadirkan data dan untuk membuat data itu dapat dimengerti.
Komponen Model Data
Ø structural part : satu set aturan menurut database yang dapat dibangun
Ø manipulative part : jenis operasi yang diijinkan pada data (ini meliputi operasi yang digunakan untuk membaharui atau mendapat kembali data dari database)
Ø set of integrity rules : memastikan bahwa data itu adalah akurat.
Macam Model Data
- Model Database Relasional
(Relational Database Model)
- Model Database Jaringan
(Network Database Model)
- Model Database Hirarkis
(Hierarchical Database Model)
Model Database Relasional (Relational Database Model)
o paling sederhana
o dikemukakan pertama kali oleh EF Codd, seorang pakar basisdata
o tabel dua dimensi yang terdiri dari baris (record) dan kolom (field)
o pertemuan antara baris dengan kolom disebut item data (data value)
o table-tabel yang ada di hubungkan (relationship) menggunakan field-field kunci (key field) sehingga meminimalkan duplikasi data
o DBMS bermodelkan relasional disebut RDBMS (Relational Data Base Management System)
| Model Relasional | Pemrogram | Pengguna |
| Relasi | Berkas (file) | Tabel |
| Tuple (baris) | Rekaman (record) | Baris |
| Atribut | Elemen data (field) | Kolom |
Sifat relasi :
- Tidak ada tuple yang sama
- Urutan tuple tidak penting
- Tiap atribut memiliki nama yang unik
- Letak atribut bebas
- Setiap atribut memiliki nilai tunggal dan jenisnya sama untuk semua tuple
o Jumlah tuple suatu relasi disebut kardinalitas.
o Jumlah atribut suatu relasi disebut derajat (degree), kadang disebut arity.
o Relasi berderajat 1 (1 atribut) disebut unary.
o Relasi berderajat 2 disebut binary.
o Relasi berderajat 3 disebut ternary.
o Relasi berderajat n disebut n-nary.
(Quaternary à 4-ary. Quinary à 5-ary.
Senary à 6-ary. Septenary à 7-ary.
Octary à 8-ary. Nonary à 9-ary)
o Domain ialah himpunan nilai yang berlaku bagi suatu atribut.
Struktur Dasar SQL
• Klausa Select à operasi proyeksi dari aljabar relasional. Digunakan untuk menampilkan semua atribut yang diinginkan sebagai hasil suatu query.
• Klausa From à operasi Cartesian-product dari aljabar relasional. Operasi ini mencatat semua relasi yang dilihat dalam evaluasi suatu query.
• Klausa Where à operasi predikat seleksi dari aljabar relasional. Operasi ini terdiri dari sebuah predikat yang menyangkut atribut-atribut dari relasi yang muncul dalam klausa from.
Pola umum :
Dimana :
q An menunjukkan atribut (field)
q rn menunjukkan relasi (tabel)
q P adalah predikat (kondisi)
Ekuivalen dengan ekspresi aljabar relasional berikut :
Õ A1, A2, ..., An(s P (r1 x r2 x ... x rn))
