bab i pendahuluan 1 bab i pendahuluan

BAB I
PENDAHULUAN
1 BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sejak awal penggunaan komputer, penyimpanan dan manipulasi data
merupakan fokus utama dari suatu aplikasi sehingga mendorong para peneliti
untuk merancang suatu metode yang baik dalam penyimpanan dan pengolahan
data. Penyimpanan dan pengolahan data hingga saat ini telah berkembang dari
manajemen berbasis file menjadi manajemen basis data. Pada tahun 1970, Edgar
F. Codd mengusulkan suatu representasi data baru yang disebut model data
relasional. Model data inilah yang menjadi cikal bakal dari basis data relasional
(Florescu dan Fourny, 2013). Kata "relasional" merujuk kepada pengertian bahwa
tabel-tabel pada basis data dapat dihubungkan satu dengan lainnya untuk
mengakomodasi skema yang diinginkan sehingga basis data relasional memiliki
struktur yang lebih logis terkait cara penyimpanan data. Basis data relasional
menjadi paradigma Database Management System (DBMS) yang paling dominan
sampai saat ini.
Relational Database Management System (RDBMS) sebagai sistem yang
mengatur penyimpanan, akses, keamanan dan integritas data pada basis data
relasional telah mengalami perkembangan yang pesat seiring dengan kompleksitas
penanganan data. Berkembangnya aplikasi yang memerlukan pengolahan data
dalam skala besar melahirkan paradigma baru dalam teknologi basis data.
Beberapa website seperti Facebook, Twitter, Foursquare, Digg, Google, Amazon,
dan SourceForge menyimpan dan mengolah data puluhan gigabyte (GB) setiap
harinya, dan total keseluruhan data yang disimpan oleh aplikasi tersebut sudah
mencapai ukuran petabyte (1 petabyte = 1.048.576 GB) (Firdausillah dkk, 2012).
Ukuran data yang sangat besar ini dapat menimbulkan permasalahan dari segi
kinerja dan skalabilitas pada RDBMS karena pertambahan data yang terjadi setiap
saat. Akibat proses normalisasi yang dilakukan pada konsep basis data relasional,
1
2
pengambilan dan manipulasi data pada RDBMS menjadi sangat lambat untuk
basis data yang kompleks dengan jumlah data yang sangat besar. Salah satu cara
yang diterapkan oleh perusahaan berskala besar untuk mengatasi permasalahan
tersebut adalah dengan menggunakan NoSQL. NoSQL atau yang sering juga
diartikan sebagai Not Only SQL adalah sebuah konsep mengenai penyimpanan
data non-relasional. NoSQL merupakan sebuah paradigma basis data yang dapat
mengesampingkan aturan-aturan konsistensi yang terdapat pada basis data
relasional (Kaur dan Rani, 2013).
Berbeda dengan model basis data relasional yang selama ini digunakan,
NoSQL menggunakan beberapa metode yang berbeda-beda. Metode ini
bergantung dari jenis basis data yang digunakan sehingga pada implementasinya
terdapat banyak jenis dari NoSQL. Beberapa vendor besar yang memanfaatkan
NoSQL sebagai media penyimpanan data diantaranya Google yang memanfaatkan
BigTable, Facebook yang menggunakan basis data Cassandra, dan MongoDB
yang digunakan oleh Foursquare (Bonnet dkk, 2011). Kelebihan yang ditawarkan
oleh NoSQL telah membuat perusahaan-perusahaan mulai meliriknya sebagai
pondasi pengolahan data yang menjanjikan. Salah satu basis data NoSQL yang
populer saat ini adalah MongoDB. MongoDB merupakan basis data yang
menggunakan model penyimpanan data berorientasi dokumen. MongoBD saat ini
mulai banyak diminati karena kehandalanya dalam mengakomodasi data dalam
jumlah besar dan berbasis open source. Apabila dibandingkan, MongoDB
memiliki performa yang lebih baik dibandingkan RDBMS seperti MS SQL dalam
proses pengaksesan dan manipulasi data dalam jumlah besar (Li dan Manoharan,
2013). Konsep document-oriented yang diusung oleh MongoDB serta penggunaan
data berformat Binary Javascript Object Notation (BSON) dapat memudahkan
pengimplementasian basis data ini karena sudah cukup familiar bagi developer.
Pada kenyataanya, untuk beralih dari basis data relasional ke suatu basis
data NoSQL bukanlah perkara yang mudah terlebih lagi jika data yang dimiliki
sangat kompleks. Permasalahan ini terjadi pula pada MongoDB. Berdasarkan
dokumentasi yang telah dilakukan oleh beberapa perusahaan global terkait
penggunaan MongoDB, dapat disimpulkan bahwa proses migrasi dari RDBMS ke
3
MongoDB memerlukan waktu yang cukup lama. Proses yang memakan waktu
cukup banyak adalah analisis kebutuhan dan transformasi skema yang terdapat
pada basis data relasional menjadi model data berorientasi dokumen pada
MongoDB (Anonim, 2013). Dari dokumentasi yang dilakukan oleh Apollo Group
tentang proses migrasi dari penggunaan RDBMS Oracle ke MongoDB, tim
proyek menghabiskan 25% waktu yang ada untuk melakukan pemodelan data
(Lamoreaux, 2012). Proses pemodelan skema ini merupakan inti dari proses
migrasi yang dilakukan. Para developer atau database engineer memodelkan
skema pada basis data relasional ke dalam model dokumen yang diinginkan pada
MongoDB sesuai dengan kebutuhan sistem yang ada secara manual. Semakin
kompleks skema yang ada pada basis data relasional, maka akan dibutuhkan
waktu yang semakin lama dan usaha yang semakin besar untuk menyelesaikan
proses migrasi basis data. Saat ini beberapa tool ETL (Extract Transform Load)
seperti Informatica, Pentahu, dan Talend telah memiliki fitur untuk melakukan
migrasi dari basis data relasional ke MongoDB, akan tetapi fitur-fitur tersebut
hanya mengakomodasi proses perpindahan data. Data yang ada pada basis data
relasional akan diekstraksi sedemikian rupa sesuai dengan format yang ada agar
dapat diubah menjadi bentuk dokumen pada MongoDB. Walaupun telah melalui
tahap ekstraksi agar data siap dipindahkan, namun kekurangan yang ada pada
fitur-fitur ini adalah model dokumen yang ada pada MongoDB harus dibuat
terlebih dahulu oleh para developer atau database engineer secara manual
sebelum data siap dipindahkan.
Berdasarkan pemaparan diatas, maka pembuatan sistem transformasi
skema basis data relasional menjadi model data berorientasi dokumen pada
MongoDB diharapkan dapat mengakomodasi proses migrasi basis data yang
dilakukan. Sistem ini diharapkan pula mampu memberikan solusi untuk
pembentukan model dokumen pada MongoDB sesuai dengan skema basis data
relasional yang digunakan. Tujuan lain dikembangkannya sistem ini adalah
meningkatkan efisiensi sumber daya dan waktu yang dibutuhkan pada proses
migrasi basis data sehingga tidak menganggu proses bisnis yang ada pada suatu
institusi atau perusahaan.
4
1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang permasalahan yang telah dipaparkan, maka
secara garis besar dapat dirumuskan permasalahan yang akan dikaji pada
penelitian ini antara lain :
1. Bagaimana melakukan proses transformasi skema basis data relasional
menjadi model data berorientasi dokumen pada MongoDB?
2. Bagaimana merancang sistem yang mampu melakukan proses transformasi
skema basis data relasional menjadi model data berorientasi dokumen pada
MongoDB secara otomatis dan menjamin setiap data yang terdapat pada
basis data relasional dapat direpresentasikan secara utuh dan konsisten
pada model dokumen yang dihasilkan?
1.3 Batasan Masalah
Penelitian yang akan dilakukan memiliki batasan masalah sebagai berikut :
1. Relational Database Management System (RDBMS) yang digunakan pada
penelitian ini sebagai implementasi basis data relasional adalah MySQL.
2. Output yang dihasilkan oleh sistem berupa model data berorientasi
dokumen pada MongoDB dalam bentuk dokumen tunggal, embedded
document, dan referenced document.
3. Penelitian yang dilakukan berfokus pada hasil transformasi skema basis
data, sehingga untuk masalah optimasi waktu proses transformasi dan
sumber daya yang digunakan tidak diperhitungkan.
1.4 Keaslian Penelitian
Berdasarkan studi pustaka yang telah dilakukan penulis, penulis dapat
mengatakan bahwa penelitian yang membahas tentang Transformasi Skema Basis
Data Relasional menjadi Model Data Berorientasi Dokumen pada MongoDB
belum pernah dilakukan sebelumnya. Namun, sebelumnya telah dilakukan
penelitian mengenai metode transformasi basis data relasional ke bentuk lain dan
eksplorasi model data MongoDB yang akan dipaparkan pada tinjauan pustaka.
5
1.5 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah membangun sebuah sistem yang dapat
memodelkan data pada MongoDB dalam bentuk embedded atau referenced
document dari suatu skema basis data relasional.
1.6 Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dari penelitian yang dilakukan adalah:
1. Memberikan solusi untuk pembentukan model dokumen pada MongoDB
sesuai dengan skema basis data relasional yang digunakan.
2. Membantu developer untuk meningkatkan efisiensi dari sisi sumber daya
dan waktu pada proses migrasi basis data relasional ke MongoDB.
1.7 Metodologi Penelitian
Penelitian ini dilakukan dengan mengikuti langkah-langkah sebagai
berikut:
1.
Mempelajari pustaka dan literatur acuan: tahap ini dilakukan dengan
membaca serta memahami buku teks, jurnal, dan karya ilmiah lainnya yang
terkait dengan penelitian.
2.
Analisis: kegiatan ini meliputi analisis terhadap algoritme transformasi yang
dibangun, sepesifikasi perangkat lunak, dan fungsionalitas sistem.
3.
Perancangan: pada tahap ini dilakukan perancangan terhadap sistem yang
dibangun meliputi arsitektur sistem, rancangan basis data, rancangan
antarmuka, serta proses transformasi skema basis data relasional menjadi
model dokumen pada MongoDB yang di dalamnya mencakup pembentukan
algoritme transformasi dan penanganan spesifikasi dokumen.
4.
Implementasi: pada tahapan ini dilakukan pengembangan perangkat lunak
berdasarkan perancangan yang telah dilakukan sebelumnya.
5.
Evaluasi dan perbaikan: pada tahap ini dilakukan evaluasi dari sistem serta
memperbaikinya jika terdapat kesalahan yang terjadi.
6
6.
Pengujian dan analisa akhir: tahap ini meliputi pengujian kualitas dan kinerja
dari sistem transformasi yang dibangun.
7.
Penulisan laporan: pada tahap ini dilakukan penulisan laporan dari hasil
penelitian yang telah dilakukan.
1.8 Sistematika Penulisan
Penulisan tesis ini terdiri dari 7 bab yaitu pendahuluan, tinjauan pustaka,
landasan teori, analisis dan perancangan sistem, implementasi sistem, hasil dan
pembahasan, serta kesimpulan dan saran.
BAB I PENDAHULUAN
Bab I membahas latar belakang masalah sehingga perlu dilakukan
penelitian ini, perumusan masalah, batasan masalah, keaslian penelitian,
tujuan penelitian, manfaat penelitian, metodologi penelitian, dan
sistematika penulisan penelitian.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Pada bab II diuraikan secara sistematis tentang penelitian-penelitian yang
pernah dilakukan sebelumnya serta menghubungkannya dengan penelitian
yang dilakukan. Penelitian yang diacu meliputi penelitian-penelitian yang
terkait dengan transformasi basis data relasional serta penelitian mengenai
pemodelan data pada MongoDB.
BAB III LANDASAN TEORI
Pembahasan dalam landasan teori meliputi teori-teori yang digunakan
dalam penelitian yang meliputi pembahasan tentang basis data relasional,
model data berorientasi dokumen, dan MongoDB.
BAB IV ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
Pada bab IV ini berisi mengenai rancangan sistem yang dapat memodelkan
data pada MongoDB dalam bentuk dokumen tunggal, embedded
document, dan referenced document dari suatu skema basis data relasional.
BAB V IMPLEMENTASI SISTEM
Pembahasan pada implementasi sistem berisi mengenai implementasi dari
rancangan sistem yang telah dibuat sebelumnya. Pada bab ini dibahas
7
tentang implementasi rancangan algoritme pembentukan model dokumen
serta implementasi rancangan antarmuka sistem.
BAB VI HASIL DAN PEMBAHASAN
Pembahasan pada bab VI meliputi hasil dari implementasi yang telah
dilakukan. Bab ini akan memuat pembahasan mengenai mekanisme
pembentukan model dokumen pada MongoDB serta pengujiannya
terhadap itegritas data.
BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN
Bab VII merupakan bab terakhir yang membahas mengenai kesimpulan
dari hasil penelitian yang telah dilakukan dan juga rekomendasi atau
saran-saran berdasarkan penelitian yang telah dilakukan untuk dapat
dikembangkan pada penelitian selanjutnya.