BAB 10 DATABASE DAN SISTEM MANAJEMEN DATABASE

 PENDAHULUAN

Manajemen data merupakan bagian dari manajemen sumber daya informasi serta memastikan bahwa sumber daya data perusahaan mencerminkan secara akurat sistem fisik yang diwakilinya. Sumber daya ada data simpan dalam penyimpanan sekunder yang dapat mengambil bentuk berurutan (sequetial ) atau akses langsung (direct access ).Pita magnetik (magnetic tape ) merupakan medium penyimpanan berurutan yang paling populer dan piringan magnetik (magnetic disk ) merupakan cara utama mencapai akses langsung . Namun suatu teknologi akses langsung baru , yaitu piringan optik (optical disk ) semakin populer.

Perangkat lunak yang mengelola database disebut sistem manajemen database(database management system )- DBMS. Semua DBMS memiliki suatu pengolah bahasa deskripsi data (data description language processor ) yang digunakan untuk menciptakan database , serta suatu pengelola database yang menyediakan isi database bagi pemakai. Pemakai menggunakan manipulasi data dan query language . Orang yang bertanggung jawab atas database dan DBMS adalah pengelola database (database administrator ) atau disingkat DBA . DBMS menyediakan keuntungan yang nyata bagi perusahaan yang menggunakan komputer mereka sebagai suatu sistem informasi .

HIRARKI DATA

Perusahaan secara tradisional mengorganisasikan data mereka dalam suatu hirarki yang terdiri dari elemen, catatan (record) dan file.

·         Elemen data (Data Element) adalah unit data terkecil, tidak dapat lagi dibagi menjadi unit yang berarti. Dalam catatan gaji, elemen data berupa nama, nomor pegawai, nomor jaminan sosial, upah perjam dan jumlah tanggungan.

·         Satu tingkat hirarki yang lebih atas adalah catatan. Satu catatan (record) terdiri dari semua elemen data yang berhubungan            dengan suatu objek atau kegiatan tertentu. Misalnya, ada catatan yang  menjelaskan tiap jenis persediaan dan tiap penjualan.

·         Semua catatan yang sejenis disusun menjadi satu file. Satu file adalah suatu kumpulan catatan data (data record) yang berhubungan dengan suatu subyek tertentu. Misalnya file, Pesanan Pembelian Terbuka menjelaskan pesanan pembelian yang telah dipesan ke pemasok namun belum diterima.

Karena itu, hirarki data tradisional adalah :

Ø  File

Ø  Catatan

Ø  Elemen Data

File adalah tingkat tertinggi dan elemen data adalah tingkat terendah.

MANAJEMEN DATA

Kegiatan manajemen data

Kegiatan manajemen data mencakup :

·         Pengumpulan data    Data yang diperlukan dikumpulkan dan dicatat dalam suatu formulir yang disebut dokumen sumber (source document ) yang berfungsi sebagai input bagi sistem .Misalnya data yang menjelaskan suatu penjualan dimasukkan ke formulir pesanan penjualan .

·         Integritas dan pengujian      Data tersebut diperiksa untuk meyakinkan konsistensi dan akurasinya berdasarkan suatu peraturan dan kendala yang telah ditentukan sebelumnya.

·         Penyimpanan Data disimpan pada suatu medium seperti pita magnetik atau piringan magnetik.

·         Pemeliharaan Data baru ditambahkan , data yang ada diubah , dan data yang tidak lagi diperlukan dihapus agar sumber daya data tetap mutakhir.

·         Keamanan Data dijaga untuk mencegah penghancuran , kerusakan , atau penyalahgunaan.

·         Organisasi Data disusun sedemikian rupa untuk memenhi kebutuhan informasi pemakai.

·         Pengambilan Data tersedia bagi pemakai

PENYIMPANAN SEKUNDER

A.    Penyimpanan Berurutan

Penyimpanan berurutan (sequential storage ) adalah suatu organisasi atau penyusunan data di suatu medium penyimpanan yang terdiri dari satu catatan mengikuti satu catatan lain dalam suatu urutan tertentu . Misalnya , catatan pegawai disusun dalam urutan nomor pegawai. Saat penyimpanan berurutan digunakan data pertama harus diproses pertama , data kedua diproses kedua , dan seterusnya sampai akhir file itu tercapai.

B.     Penyimpanan Pita Magnetik

Pita magnetik yang digunakan untuk menyimpan data komputer memiliki bentuk fisik yang sama dengan pita audio . Pita ini terdiri dari bahan plastik yang dilapis dengan suatu zat yang memungkinkan perekaman . Dalam hal pita komputer , data dicatat dalam bentuk bit-bit magnetik. Bit-bit itu mewakili tiap karakter disusun melintang terhadap lebar pita. Kerapatan pencatatan biasanya dapat mencapai 1.600 bit per inci (bpi).

Media pita magnetik pertama terdiri dari gulungan besar, tetapi sekarang cartridge lebih disukai karena dapat menyimpanan lebih banyak data dan lebih sedikit memerlukan tempat. Sebagian besar sistem komputer mainframe memiliki satu atau beberapa tape unit dan tape drive yang membaca dan menulis data pita dalam bentuk gulungan atau cartridge. Cartridgetidak mengubah cara penggunaan pita megnetik baik gulungan maupun cartridge menerapkan prinsip yang sama.

C.    Penyimpanan Akses Langsung

Penyimpanan akses langsung (direct access storage ) adalah suatu cara mengorganisasikan data yang memungkinkan catatan-catatan ditulis dan dibaca tanpa pencarian secara berurutan. Unit perangkat keras yang memungkinkan hal ini disebut direct access storage device ( DASD ) .DASD memiliki mekanisme membaca dan menulis yang dapat diarahkan ke lokasi manapun dalam medium penyimpanan .walau beberapa teknologi DASD telah dibuat , yang paling populer adalah piringan magnetik.

D.    Penyimpanan Piringan Magnetik

Piringan (disk ) yang digunakan untuk mencatat data komputer biasanya terbuat dari metal dan dilapisi bahan perekaman yang sama dengan pita magnetik. Beberapa piringan dapat disusun menjadi suatu tumpukan piringan (disk stock ) vertikal. Semua piringan itu ditempelkan ke satu poros tunggal dan mereka berputar melalui satu mekanisme akses yang terdiri dari sejumla lengan akses (access arm ) . pada ujung tiap lengan akses terdapat read / write head yang membaca data dari piringan dan menulis data ke pita. Jalur adalah suatu pola melingkar bit-bit data .mekanisme akses ditempatkan di atas jalur dan dapat membaca dari jalur atau menulis data ke atasnya sau piringan berputar.

E.     Pembuatan alamat catatan

·         Direct addressing pada direct addressing , kunci catatan (record key) berfungsi sebagai alamat .kunci (key) adalah elemen data yang mengidentifikasi catatan suatu file. Misalnya , kunci dari file master pegawai adalah nomor pegawai. Nomor itu hanya perlu dipotong –potong untuk menghasilkan komponen-komponen alamat yang diperlukan.

·         Hashing  menghitung alamat dari kunci itu dapat dilakukan. Alamat diubah oleh suatu logaritma yang disebut  hashing scheme atau randomizing formula untuk menghasilkan alamat. Overflow area adalah suatu bagian dari DASD yang dicadangkan untuk penyimpanan catatan-catatan yang kuncinya telah ditentukan. Kunci-kunci duplikasi itu disebut synonym mengambil catatan dari overflow area menambah waktu akses.

·         Indexed sequential  jika suatu file organisasikan secara indexed sequential , catatan-catatan dicatat pada piringan secara berurutan . sistem mengingat disk addressaktual tempat satu subset (misalnya setiap beberapa ratus catatan ) dari file disimpan.kemudian kunci catatan ini dan disk address –nya ditempatkan dalam satu file atau tabel tersendiri yang disebbut indeks. Subset dari  catatan mungkin ditentukan sebelumnya menurut persentase contohnya tiap catatan keseratus akan disertakan dalam indeks.

·         Penggunaan DASD

DASD adalah medium file master yang baik .file-file dapat diperbarui saat transaksi terjadi menghasilkan catatan kegiatan perusahaan yang mutakhir. Penggunaan lain yang populer adalah sebagai medum penyimpanan sementara untuk menampung data semi-terproses . misalnya , data dapat ditransfer dari satu program ke program lain dalam bentuk piringan . DASD dapat pula digunakan sebagai medium input dengan cara yang sama seperti pita magnetik . DASD tidak baik untuk penyimpanan historis , karena tumpukan piringan lebih mahal dari pada gulungan pita atau cartridge.

·           Piringan optik

Teknologi DASD baru yang berpeluang terbaik untuk ditetapkan sebagai medium penyimpanan sekunder adalah piringan optik . suatu piringan optik juga disebut laser disk atau compact disk (CD ) , menggambarkan data dengan kombinasi goresan-goresan halus diatas permukaan piringan yang di ciptakan oleh sinar laser. Sinar laser berintensitas rendah digunakan untuk membaca goresan-goresan tersebut . keunggulan utama dari piringan optik adalah kapasitasnya yang besar . Piringan optik pertama memiliki kemampuan menulis sekali disebut worm (write –once , read – many ). Data hanya dapat direkam sekali pada piringan tetapi data tersebut dapat dibaca berulang kali sekehendak kita. Istilah CD-ROM ( compact disk-read only memory ) digunakan untuk menggambarka teknologi WORM yang telah populer untuk digunakan dengan komputer mikro.

HUBUNGAN PENYIMPANAN SEKUNDER DENGAN PEMROSESAN

Pengolah batch

Pengolah batch adalah cara paling efisien untuk menggunakan perangkat keras komputer karena merupakan proses jalur perakitan ( assembly-line ) .Gerakan dan tempat penyimpanan yang terbuang hanya sedikit . kelemahan utama dari pengolahanbatch adalah kenyataan bahwa file baru menjadi mutakhir setelah dilakukan siklus harian . ini berarti manajemen tidak selalu memiliki informasi paling mutakhir yang menggambarkan sistem fisik.

Pengolahan online

Pengolahan online dikembangkan untuk mengatasi masalah file yang ketinggalan jaman. Terobosan teknologi yang memungkinkan pengolahan online adalah penyimpanan piringan magnetik.

Sistem realtime

Sistem realtime adalah suatu sistem yang mengendalikan sistem fisik .sistem ini mengharuskan komputer berespon cepat pada status sistem fisik.

Sistem realtime adalah bentuk khusus dari sistem online .sistem online menyediakan sumber daya konseptual yang mutakhir , dan sistem realtime memperluas kemampuan tersebut dengan menggunakan sumber daya konseptual untuk menentukkan operasi dari sistem fisik.

ERA SEBELUM DATABASE

Pengulangan data

Selama paruh pertama abad ini , saat perusahaan memproses data secara manual dan dengan punched card dan keydriven machine , semua keputusan yang berhubungan dengan data dibuat secara individual , tanpa memperhatikan keseluruhan rencana data (data plan ), contoh saat tiap sistem pengolahan data dirancang ,file data input yang diperlukan oleh sistem tersebut diciptakan tanpa mempertimbangkan bagaimana data tersebut mempengaruhi sistem lain. Mungkin banyak atau bahkan seluruh data dalam suatu file baru telah terdapat dalam file yang sudah ada hasilnya adalah pengulangan data atau duplikasi.

Ketergantungan data

Ketergantungan data mengacu pada penggabungan yang erat antara spesifikasi data dan program komputer. Karakteristik data seperti panjang field , panjang catatan dan lain-lain dikodekan ke dalam tiap program yang mengakses data tersebut.situasi ini berarti bahwa setiap kali suatu file berubah , semua program yang akses file itu harus dimodifikasi.

Kepemilikan yang tersebar

Sangat sulit untuk menyeragamkan kepemilikan dan standardisasi data bagi suatu sistem informasi. Kenyataan , tiap programmer memiliki data yang diakses oleh programnya.

KEBANGKITAN ERA DATABASE

Integrasi logis dalam satu file

Inverted file adalah suatu file yang dismpan dalam suatu urutan tertentu, tetapi suatu indeks yang menyertainya memungkinkan catatan-catatan dari file itu dipilih dalam urutan yang berbeda.

Linked List , teknik lain dapat mencapai hasil yang sama. Misalkan manajer yang sama menginginkan laporan yang sama, tetapi spesialis informasi ingin menghindari penggunaan index untuk mendapatkan akses yang lebih cepat.

Integrasi logis antara beberapa file

Pada pertengahan tahun 1960-an general electric memodifikasi Cobol untuk membuat data dapat diambil dari beberapa file. Link digunakan untuk saling menghubungkan catatan-catatan dalam satu file dengan catatan-catatan yang berhubungan secara logis dari file-file lain. Sistem GE ini dinamai IDS yaitu Integrate Data Store, dan merupakan langkah maju pertama menuju satu database terintegrasi dari beberapa file.

KONSEP DATABASE

Database adalah suatu koleksi data komputer yang terintegrasi, diorganisasikan dan disimpan dalam suatu cara untuk memudahkan pengambilan kembali. DASD harus digunakan. Dua tujuan utama dari konsep database adalah meminimumkan pengulangan dan mencapai independensi data. Independensi data adalah kemampuan untuk membuat perubahan dalam struktur data tanpa membuat perubahan pada program yang memproses data. Independensi data dapat dicapai dengan menempatkan spesifikasi dalam tabel dan kamus yang terpisah secara fisik dari program. Program mengacu pada tabel untuk mengakses data. Perubahan pada struktur data hanya dilakukan sekali, yaitu dalam tabel. Saat perusahaan mengadopsi konsep database , maka hirarki data berubah menjadi :

·         Database

·         File

·         Catatan

·         Elemen data

File-file tersendiri dapat tetap ada, mewakili komponen-komponen utama dari database, namun organisasi fisik dari data tidak menghambat pemakai. Tesedia berbagai cara untuk mengintegrasikan isi dari file-file yang memiliki hubungan logis.

STRUKTUR DATABASE

Hubungan eksplisit

Satu pendekatan untuk menetapkan hubungan eksplisit antara catatan-catatan dari beberapa file adalah dengan menyusun catatan-catatan tersebut dalam suatu hirarki.ini disebut struktur hirarki. Dalam struktur seperti ini setiap catatan pada satu tingkat dapat dihubungkan ke berbagai catatan yang setingkat lebih rendah.

Hubungan implisit

Pendekatan codd dan date telah dinamakan struktur relasional dan menggunakan hubungan implisit yaitu hubungan yang dapat dinyatakan secara tidak langsung dari catatan-data yang telah ada.

PERANGKAT LUNAK DATABASE

Perangkat lunak yang menetapkan dan memelihara integrasi logis antar file, baik eksplisit maupun implisit, disebut sistem menajamen database (database management system) – DBMS. IDS dari general Electric adalah contoh pertamanya, dan kemudian diikuti oleh usaha serupa dari pemasok perangkat keras dan perangkat lunak lain.

MENCIPTAKAN DATABASE

Menentukkan kebutuhan data

1.      Pendekatan Berorientasi Masalah

Pertama , masalah di definisikan kemudian keputusan yang diperlukan untuk memecahkan masalah didefinisikan , dan untuk tiap keputusan didefinisikan informasi yang di perlukan untuk menghasilkan informasi ditentukan , dan akhirnya data yang diperlukan oleh pemrosesan ditetapkan.

2.      Pendekatan Model Perusahaan

Nama yang diberikan untuk deskripsi dari semua data perusahaan adalah model data perusahaan .ini merupakan proses top-down , yang dimulai saat perencanaan strategis sumber daya informasi . Salah satu cara yang baik untuk mendokumentasikan model data perusahaan adalah dengan menggunakan diagram hubungan entitas.

3.      Menjelaskan Data

Sistem kamus data kamus dapat berupa kertas atau file komputer . Jika berupa file , perangkat lunak khusus diperlukan untuk menciptakan dan memeliharanya , serta mempersiapkannya untuk digunakan.perangkat lunak tersebut disebut sistem kamus data (data dictionary system ), atau DDS . DDS dapat diperoleh sebagai paket perangkat lunak terpisah atau sebagai modul-modul di dalam sistem seperti DBMS dan peralatan computer –aided software engineering (CASE ).

Data description language setelah kamus data di ciptakan , penjelasannya harus dimasukkan dalam DBMS . DBMS nenyertakan data description language ( DDL ) yang digunakan untuk menjelaskan data.

4.      Memasukan Data

Setelah skema dan subskema diciptakan data dapat dimasukan ke dalamdatabase. Hal ini dapat dilaksanakan dengan mentik data langsung ke dalam DBMS, membaca data dari pita atau piringan, atau men-scan data secara optis. Data siap untuk digunakan setelah berada dalam dabase.

MENGGUNAKAN DATABASE

Pemakai database dapat berupa orang atau program aplikasi. Orang biasanya menggunakan database dari terminal dan mengambil data dan informasi dengan menggunakanquery languange. Query adalah permintaan infromasi dari database, dan query languangeadalah bahasa khusus yang userfriendly yang memungkinkan komputer menjawab query.

SUATU MODEL DBMS

Data description language processor mengubah kamus data menjadi skema database .ini merupakan DDL yang telah dijelaskan sebelumnya . semua DBMS memiliki DDL.

Performance statistic processor memelihara statistik yang mengidentifikasi data apa yang sedang digunakan , siapa yang menggunakannya , kapan digunakan dan seterusnya . statistik ini digunakan dalam mengelola database .DBMS berbasis komputer mikro biasanya tidak menyertakan elemen ini.

Modul backup / recovery       Secara periodik , misalnya harian , dibuat suatu backup copy dari database . saat transaksi-transaksi selanjutnya diproses terhadap file master , suatu log transaksi menyimpan catatan dari semua perubahan. Kemudian saat terjadi bencana , logtransaksi diproses terhadap backup /recovery menyelesaikan rekonstruksi ini , tetapi modul ini jarang terdapat dalam DBMS untuk komputer mikro.

Manajer database adalah elemen paling penting karena menangani permintaan data para pemakai .Query language dan DML adalah bagian dari manajer database. Manajer database juga menghasilkan statistik kinerja yang diproses oleh performance statistic processor dan log transaksi diproses oleh modul backup / recovery . semua DBMS menyertakan elemen ini.Manajer database adalah satu-satunya elemen DBMS yang main-memory resident.artinya tinggal dalam penyimpanan primer seterusnya. Elemen-elemen lain penyimpanan primer saat diperlukan .

PENGELOLA DATABASE

Seorang spesialis informasi yang bertanggungjawab atas database disebut pengelola database (database administrator ) atau DBA , tugas DBA terbagi dalam empat area utama perencanaan , penerapan , operasi dan keamanan.

a.  Perencanaan database meliputi bekerja sama dengan manajer untuk mendefinisikan skema perusahaan dan dengan pemakai untuk mendefinisikan subskema mereka . selain itu , DBA berperan penting dalam memilih DBMS.

b.    Penerapan database terdiri dari menciptakan database yang sesuai dengan spesifikasi dari DBMS yang dipilih , serta menetapkan dan menegakkan kebijakan dan prosedur penggunaan database.

c.   Operasi database mencakup menawarkan program-program pendidikan bagi pemakai database , dan menyediakan bantuan saat diperlukan.

d.  Keamanan database meliputi pemantauan kegiatan database dengan menggunakan statistik yang disediakan DBMS . selain itu , DBA memastikan bahwa databasetetap aman .

MENEMPATKAN DATABASE DAN DBMS DALAM PERSPEKTIF

DBMS memungkinkan untuk menciptakan database dalam penyimpanan akses langsung komputer ,memelihara isinya dan menyediakan isi tersebut bagi pemakai tanpa pemrograman khusus yang mahal. Saat perusahaan atau pemakai individu memutuskan apakah akan menggunakan , keuntungan dan kerugiannya harus dipertimbangkan

Keuntungan DBMS

a)   Mengurangi pengulangan data . Jumlah total file dikurangi dengan menghapus file-file duplikat . juga hanya terdapat sedikit data yang sama di beberapa file.

b)   Mencapai independensi data . Spesifikasi data di simpan dalam skema daripada dalam tiap program aplikaasi . perubahan dapat dibuat pada struktur data tanpa mempengaruhi program yang mengakses data.

c) Mengintegrasikan data dari beberapa file . Saat file dibentuk sehingga menyediakan kaitan logis , organisasi fisik tidak lagi menjadi kendala.

d)   Mengambil data dan informasi secara cepat. Hubungan – hubungan logis dan DML serta query language memungkinkan pemakai mengambil data dalam hitungan detik atau menit yang sebelumnya mungkin memerlukan beberapa jam atau hari.

e)      Meningkatkan keamanan . Baik DBMS mainframe maupun komputer mikro dapat menyertakan beberapa lapis keamanan seperti kata sandi(password ) directory pemakai dan bahasa sandi (encryption ) . data yang dikelola oleh DBMS juga lebih aman daripaa data lain dalam perusahaan.

            Kerugian DBMS :

a)    Memperoleh perangkat lunak yang mahal. DBMS mainframe masih sangat mahal. DBMS berbasis komputer mikro, walau biayanya hanya beberapa ratus dollar, dapat menggambarkan suatu organisasi kecil secara berarti.

b)      Memperoleh konfigurasi perangkat keras yang besar. DBMS sering memerlukan kapasitas penyimpanan primer dan sekunder yang lebih besar daripada yang diperlukan oleh program aplikasi lain.

c) Memperkerjakan dan mempertahankan staf DBA. DBMS memerlukan pengetahuan khusus agar dapat memanfaatkan kemampuanya secara penuh. Pengetahuan khusus ini paling baik diberikan oleh pengelola database atau DBA.