Materi Kuliah Sistem Informasi

Dbms
Hand Out – Mata Kuliah Sistem Informasi – Jurusan Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian UGM
-1
A. Pengertian Sistem Manajemen Database
Menurut pustaka, sistem manajemen basisdata adalah kumpulan (gabungan) dari
data yang saling berelasi (yang biasanya dirujuk sebagai suatu basisdata) dengan
sekumpulan program-program yang mengakses data -data tersebut. Atau, sistem
manajemen basisdata merupakan paket perangkat lunak (software) atau sistem yang
digunakan untuk memudahkan pembuatan dan pemeliharaan basisdata yang
terkomputerisasi. Menurut yang lainnya, DBMS dapat didefinisikan sebagai;
DBMS adalah tempat penyimpanan data beserta user interface -nya yang
dipersiapkan untuk memanipulasi dan administrasi basisdata.
Dengan demikian, menurut sumber ini, DBMS juga dapat dianggap sebagai sistem
perangkat lunak. Sedangkan, menurut yang lainnya,
DBMS merupakan suatu program komputer yang digunakan untuk
memasukkan, mengubah, menghapus, memanipulasi, dan memperoleh
data dan informasi dengan praktis dan efiesien.
Pengertian atau definisi sistem manajemen basisdata (DBMS) sangat bervariasi dan
tidak sedikit jumlahnya (seperti beberapa contoh di atas). Selain itu, perbedaan atau
batas-batas antara DBMS dengan sistem basisdata-pun seringkali tidak jelas (baur).
Untuk itu ada yang membedakan keduanya secara jelas; DBMS akan berarti paket
perangkat lunak (tanpa basisdata) general-purpose (pre-written computer program)
yang digunakan untuk membangun sistem basisdata tersebut. Dengan demikian,
menurut pustaka ini DBMS adalah bagian dari sistem basisdata.
Sistem-sistem basisdata dan DBMS pertama kali dikembangkan oleh divisi research
and development (R & D) perusahaan IBM di akhir 1950-an hingga awal 1960-an.
Pengembangan ini sebagian besar ditujukan untuk memenuhi kebutuhan-kebutuhan
di bidang-bidang bisnis, militer, dan institusi-institusi pendidikan dan kepemerintahan
yang memiliki struktur organisasi yang tidak sederhana dan dengan kebutuhan data
informasi yang kompleks.
Hand Out – Mata Kuliah Sistem Informasi – Jurusan Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian UGM
-2
B. Manfaat Sistem Manajemen Database
Sistem manajemen basisdata sudah sangat sering digunakan di dalam sistem
perangkat lunak komputer. Penggunaan ini bukan tanpa alasan-alasan yang masuk
akal. Alasan-alasan penggunaan DBMS tersebut adalah:
þ
Sistem manajemen basisdata (DBMS) sangat baik di dalam mengorganisasikan
dan mengelola data dengan jumlah besar.
þ
DBMS ini seperti kantong tempat meletakkan sesuatu (data) di dalam suatu
wadah sehingga barang yang dimasukkan (data) akan mudah diambil
(dipanggil) kembali.
þ
DBMS membantu di dalam melindungi data dari kerusakaan yang disebabkan
oleh akses data yang tidak sah (tidak memiliki kewenangan), kerusakan
perangkat keras (listrik tiba-tiba mati dan komputer crashes), dan kerusakan
perangkat lunak (misalnya karena sistem operasinya crashes).
þ
DBMS memungkinkan untuk akses data secara simultan atau bersamaan
(concurrent) – hampir semua aplikasi basisdata memerlukan akses data secara
simultan.
þ
DBMS yang terdistribusi memungkinkan pembagian suatu basisdata menjadi
kepingan-kepingan
yang
terpisah
di
beberapa
tempat.
Hal
ini
dapat
meningkatkan unjuk kerja sistem dengan mengeliminasi kebutuhan transmisi
data pada saluran komunikasi yang lambat. Selain itu, hal ini juga akan
mereduksi “bottle-neck” pengendalian concurrency.
þ
DBMS tidak selalu ditujukan untuk analisis data; hal ini lebih merupakan tugastugas SIG, spread sheet, atau tools analisis lainnya.
þ
DBMS memiliki sifat-sifat umum : a) merupakan alat bantu general-purpose, b)
sangat baik di dalam proses pemanggilan sebagian kecil basisdata untuk
kemudian dikirimkan ke bagian analisis, c) memungkinkan pengawasan
integritas basisdata untuk memastikan validitas dan konsistensi di dalam
basisdata.
Hand Out – Mata Kuliah Sistem Informasi – Jurusan Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian UGM
-3
C. Komponen Sistem Manajemen Database
Sistem manajemen basisdata (DBMS) dapat dibentuk dari komponen-komponen
sebagai berikut:
þ
Data yang disimpan di dalam basisdata. Data ini mencakup data numerik
(bilangan bulat dan real) dan non-numerik yang terdiri karakter (alfabet dan
karakter numerik), waktu (tanggal dan jam), logika (true/false), dan data-data
lain yang lebih kompleks seperti gambar (citra) dan suara.
þ
Operasi Standard yang disediakan oleh hampir semua DBMS. Operasi-operasi
standard
ini
melengkapi
pengguna
dengan
kemampuan
dasar
untuk
memanipulasi data (basisdata).
þ
DDL (data definition language) yang merupakan bahasa yang digunakan untuk
mendeskripsikan isi dan struktur basisdata. Dengan demikian DDL, sebagai
contoh, dapat digunakan untuk mendeskripsikan nama-nama atribut (fields),
tipe data, lokasi di dalam basisdata.
þ
DML (data manipulation language) atau bahasa query ini pada umumnya setara
dengan bahasa pemrograman generasi ke-4 dan didukung oleh DBMS untuk
membentuk perintah-perintah pada masukan, keluaran, editing, analisis
basisdata. DML yang telah distandarisasikan disebut SQL (structure query
language).
þ
Bahasa pemrograman (programming tools). Di samping oleh perintah-perintah
dan queries, basisdata juga harus dapat diakses secara langsung oleh program
aplikasi melalui function calls (atau subroutine calls) yang dimiliki oleh bahasabahasa pemrograman konvensional.
þ
Struktur file . Setiap DBMS memiliki struktur internal yang digunakan untuk
mengorganisasikan data walaupun beberapa model data yang umum telah
digunakan oleh sebagian besar DBMS.
D. Operasi Dasar Sistem Manajemen Database
Sistem manajemen basisdata memiliki peranan yang sangat penting di dalam Sistem
Informasi. Peranan ini sangat ditunjang oleh operasi-operasi dasar sistem
pengelolalaan basisdata yang dimilikinya. Operasi-operasi dasar tersebut adalah:
Hand Out – Mata Kuliah Sistem Informasi – Jurusan Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian UGM
-4
þ
Membuat basisdata (create database).
þ
Menghapus basisdata (drop database).
þ
Membuat table basisdata (create table)
þ
Menghapus table basisdata (drop table)
þ
Mengisi dan menyisipkan data (record) ke dalam table basisdata (seek, find,
search, retrieve).
þ
Menampilkan basisdata (display, browse).
þ
Mengubah dan meng-edit data yang terdapat di dalam table basisdata (update,
edit).
þ
Menghapus data dari tabel basisdata (delete, zap, pack).
þ
Membuat indeks untuk setiap tabel basisdata (create index).
E. Model Basisdata Dalam DBMS
Di dalam DBMS terdapat beberapa model basisdata yang digunakan. Model ini
menyatakan hubungan antara record-record yang ada di dalam basisdatanya. Model
basisdata tersebut adalah:
þ
Flat file (tabular) – data terletak di dalam tabel tunggal (tidak terdapat kaitan
antara tabel satu dengan tabel-tabel lainnya).
þ
Hierarcical – model ini sering disebut sebagai model pohon atau hirarki karena
mirip dengan struktur pohon terbalik. Model ini menggunakan pola hubungan
parent-child. Setiap simpul menyatakan sekumpulan field. Suatu simpul yang
memiliki simpul lain yang berada di bawahnya disebut parent. Sedangkan setiap
simpul yang memiliki hubungan dengan simpul lain yang berada di atasnya
disebut child. Setiap parent dapat memiliki child lebih dari satu (relasi 1-M),
sementara setiap child hanya memiliki parent disebut sebagai root, sedangkan
simpul yang tidak memiliki child (bagian bawah) disebut sebagai leaf.
þ
Network – model ini sering disebut juga sebagai model DBTG (database task
group) atau CODASYL (conference on data systems languages) karena model
ini telah distandarisasikan oleh DBTG (yang merupakan bagian dari CODASYL)
pada 1971. Model ini sangat mirip dengan model hierarchical, tetapi pada model
Hand Out – Mata Kuliah Sistem Informasi – Jurusan Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian UGM
-5
network ini, setiap child dapat memiliki lebih dari satu parent. Dengan demikian
baik parent maupun child mempunyai relasi (N-M) demikian juga sebaliknya.
þ
Relational – model ini terdiri dari tabel-tabel (data dipresentasikan dalam tabel
yang terdiri dari baris-baris dan kolom-kolom) ternormalisasi dengan field-field
kunci sebagai penghubung rasional antar tabel. Sebagai model basisdata yang
paling terkenal di dalam DBMS, model relasional sangat sering dan banyak
digunakan di dalam Sistem Informasi. Hal ini disebabkan karena model tersebut
memiliki keunggulan-keunggulan sebagai berikut:
•
Model relasional benar-benar merupakan model data yang lengkap secara
matematis.
•
Model relasional memiliki teori-teori yang solid untuk mendukung: a)
accessibility, bahasa query khusus yang query-nya dapat dikompilasi,
dieksekusi, dan dioptimasikan tanpa harus menggunakan bahasa
pemrograman, b) correctnes, pernyataan aljabar relasional yang jelas dan
lengkap, c) predictability, pernyataan yang konsisten memudahkan
pengguna untuk mengatisipasi atau memperkirakan hasil-hasil dari queries
yang diberikan.
•
Fleksibilitas tinggi, model relasional secara jelas memisahkan model fisik
dan lojik hingga dengan adanya decoupling (mengurangi kebergantungan
antara komponen sistem) ini meningkatkan fleksibilitasnya.
•
Integritas batasan ini sangat berguna di dalam memastikan bahwa
perubahan-perubahan struktur data/tabel tidak mengganggu keutuhan
relasi-relasi di dalam basisdata.
•
Multiple views , model relasional dapat menyajikan secara langsung view
yang berbeda dari basisdata yang sama untuk pengguna yang berbeda.
•
Concurrency, hampir semua teori mengenai pengendalian transaksi
simultan yang telah ada dibuat berdasarkan teori formalisme untuk model
relasional.
Beberapa istilah yang sering digunakan dalam model basisdata relasional dapat
dijelaskan secara singkat berikut ini.
Hand Out – Mata Kuliah Sistem Informasi – Jurusan Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian UGM
-6
1. Relasi
þ
Setiap baris data (record) memiliki beberapa atribut (fields). Jangkauan nilainilai atribut yang mungkin (domain) untuk suatu field juga didefinisikan.
þ
Setiap tipe records membentuk tabel dan relasi. Di dalam sebuah tabel, setiap
baris data disebut record, sedangkan kolom datanya disebut atribut, fields atau
items.
þ
Derajat atau tingkat relasi suatu tabel dinyatakan dengan jumlah atribut yang
terdapat di dalam tabel yang bersangkutan. Suatu tabel yang hanya memiliki
satu atribut disebut memiliki relasi unary, dan suatu tabel yang memiliki dua
atribut disebut tabel dengan relasi binary, sedangkan tabel dengan sejumlah natribut disebut tabel relasi n-ary.
2. Kunci
Kunci (sering disebut juga super key atau key) dari suatu relasi adalah bagian
(subset) dari atribut-atribut dengan ciri-ciri berikut:
þ
Dapat diidentifikasi secara unik, nilai data (isi) setiap field kunci tidak ada yang
sama (unik) untuk setiap record-nya. Atau, dengan kata lain, atribut ini dapat
mengidentifikasi secara unik suatu kejadian tertentu dari suatu entity.
þ
Non-redundancy, tidak ada satu atribut kunci-pun yang dapat dihapus tanpa
merusakkan keunikkan atribut kunci.
Atribut-atribut yang memiliki ciri-ciri di atas disebut juga sebagai candidate key
(atribut yang berpotensi menjadi kunci). Candidate key yang juga dapat mewakili
setiap kejadian dari suatu entity disebut kunci primer atau primary key. Candidate
key yang tidak terpilih sebagai kunci primer disebut sebagai alternate key (sering
disebut juga sebagai kunci sekunder, tersier, dll.). Field ini sangat sering digunakan
sebagai kunci alternatif di dalam pembuatan file indeks. Foreign key adalah kunci
primer yang ditempatkan pada tabel-tabel (relasi) lain untuk menyatakan hubungan
antara tabel-tabel yang bersangkutan.
Hand Out – Mata Kuliah Sistem Informasi – Jurusan Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian UGM
-7
3. Queries
þ
Data definition language (DDL) yang digunakan untuk menentukan data-data
yang akan disimpan di dalam basisdata dan menentukan bagaimana data-data
tersebut direlasikan.
þ
Data manipulation language (DML) yang digunakan untuk menambah,
memanggil kembali, meng-update , dan menghapus data di dalam DBMS.
þ
Query sering diambil sebagai pernyataan (statement) atau sekumpulan
pernyataan baik pada DDL, DML, atau pada keduanya.
þ
Query language (QL) adalah bahasa formal yang mengimplementasikan DDL,
DML, atau keduanya. Contoh dari QL di atas adalah SQL (structured query
language yang cukup terkenal pada saat ini), QUEL, IABL, dan Query byExample.
4. Normalisasi
Normalisasi adalah teknik yang digunakan untuk menstrukturkan data sedemikian
rupa, sehingga mengurangi atau mencegah timbulnya masalah-masalah yang
berhubungan dengan pengolahan basisdata. Atau, sering disebut juga suatu proses
pengelompokan data (fields) sedemikian rupa sehingga menghasilkan tabel-tabel
yang menunjukkan entities berikut relasi-relasinya.
Proses normalisasi di dalam model basisdata relasional menitikberatkan pada
masalah penemuan struktur data yang paling sederhana untuk tabel-tabelnya.
Proses ini mengatur kembali hubungan-hubungan atribut-atribut yang saling
bergantungan dan berusaha menghindari kehilangan informasi ketika proses-proses
penyisipan dan penghapusan data dilakukan.
Hasil proses normalisasi adalah data, records atau tabel-tabel yang konsisten secara
lojik, mudah dimengerti, dan pemeliharaannya tidak sulit dan murah. Oleh karena itu,
proses normalisasi ini sering digunakan sebagai salah satu pendekatan yang
dilakukan dalam perancangan skema basisdata dalam bentuk normal.
þ
Bentuk normal pertama (1NF): suatu tabel dapat disebut sebagai bentuk normal
pertama jika semua atributnya memiliki nilai yang atomic (atribut yang
Hand Out – Mata Kuliah Sistem Informasi – Jurusan Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian UGM
-8
bersangkutan tidak dapat dibagi lagi menjadi atribut-atribut yang lebih kecil),
tetapi masih mengandung redundancy (atribut yang tampil berulang).
þ
Bentuk normal kedua (2NF): dalah suatu tabel bentuk normal pertama yang
memenuhi syarat tambahan bahwa semua atribut bukan kuncinya hanya
bergantung pada kunci primer.
þ
Bentuk normal ketiga (3NF): adalah suatu tabel bentuk normal kedua yang
memenuhi syarat tambahan bahwa semua atribut bukan kunci tidak memiliki
kebergantungan transitif terhadap kunci primer.
þ
Bentuk normal Boyce-Cold (BCNF): adalah satu tabel yang memiliki semua field
pene ntu yang merupakan candidate key. Bentuk ini merupakan perbaikan untuk
bentuk normal ketiga. Setiap tabel yang memenuhi syarat BCNF pasti
memenuhi bentuk normal ketiga, tetapi belum tentu sebaliknya.
þ
Bentuk normal lainnya: keemapt (4NF), kelima (5NF), dan seterusnya.
Banyak sekali akibat positif yang ditimbulkan oleh proses normalisasi, tetapi proses
ini hanya efektif untuk beberapa bentuk normal yang pertama saja (kemungkinan
hanya hingga bentuk normal yang kedua, ketiga, atau Boyce-Cold). Makin dalam
bentuk normalnya, makin banyak pula resikonya. Kemungkinan-kemungkinan resiko
tersebut antara lain:
þ
Kekangan/batasan
basisdata
semakin
menyulitkan
proses
perancangan
basisdata itu sendiri.
þ
Dekomposisi struktur data tabel hingga menjadi lebih kecil dan sangat
sederhana pada bentuk normal akan menyebabkan duplikasi data.
þ
Terjadi ketidak – efisienan di dalam proses menampilkan data -data yang
bersangkutan.
Hand Out – Mata Kuliah Sistem Informasi – Jurusan Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian UGM
-9