Pertemuan 5 DATABASE TERDISTRIBUSI

Pertemuan 11
FRAGMENTASI
DATA
FRAGMENTASI DATA
Merupakan sebuah proses pembagian atau pemetaan
database dimana database dipecah-pecah berdasarkan
kolom dan baris yang kemudian disimpan didalam site
atau unit komputer yang berbeda dalam suatu jaringan
data, sehingga memungkinkan untuk pengambilan
keputusan terhadap data yang telah terbagi.
Alasan-alasan diperlukannya fragmentasi, yaitu :
1. Penggunaan
2. Efisiensi
3. Paralleslisme
4. Keamanan
• Kebiasaan ; umumnya aplikasi bekerja dengan
tabel views dibandingkan dengan semua
hubungan data. Oleh karenanya untuk distribusi
data , yang cocok digunakan adalah bekerja
dengan subset dari sebuah relasi sebagai unit
dari distribusi.
• Efisien ; data disimpan dekat dengan yang
menggunakan. Dengan tambahan data yang
tidak sering digunakan tidak usah disimpan.
• Paralel ; dengan fragmen-fragmen tersebut
sebagai unit dari suatu distribusi , sebuah
transaksi dapat di bagi kedalam beberapa sub
queri yang dioperasikan pada fragmen tersebut.
Hal ini meningkatkan konkurensi atau
paralelisme dalam sistem, sehingga
memperbolehkan transaksi mengeksekusi
secara aman dan paralel.
• Keamanan ; data yang tidak dibutuhkan oleh
aplikasi tidak disimpan dan konsukuen tidak
boleh di ambil oleh pengguna yang tidak
mempunyai otoritas.
BEBERAPA PERATURAN YANG HARUS DIDEFINISIKAN
KETIKA MENDEFINISIKAN FRAGMENT :
1. Kondisi lengkap (Completeness)
sebuah unit data yang masih dalam bagian dari relasi
utama, maka data harus berada dalam satu fragmen.
Ketika ada relasi, pembagian datanya harus menjadi satu
kesatuan dengan relasinya.
2. Rekontruksi (Reconstruction)
sebuah relasi asli dapat dibuat kembali atau digabungkan
kembali dari sebuah fragmen. Ketika telah dipecah-pecah,
data masih memungkinkan untuk digabungkan kembali
dengan tidak mengubah struktur data.
3. Disjointness
data didalam fragmen tidak boleh diikutkan dalam fragmen
lain agar tidak terjadi redundancy data, kecuali untuk
atribut primary key dalam fragmentasi vertikal
Kerugian fragmentasi yaitu :
1. Kinerja yang dapat turun karena data tersebar dan butuh
proses untuk penggabungan kembali
2. Integritas yang dapat terganggu dikarenakan kegagalan
pada salah satu site database server
TIGA JENIS FRAGMENTASI :
1. Fragmentasi horisontal
terdiri dari tuple dari fragment global yang kemudian
dipecah-pecah atau disekat menjadi beberapa sub-sets
2. Fragmentasi vertikal
Membagi atribut-atribut dari fragment global yang
tersedia menjadi beberapa grup.
3. Fragmentasi campuran
Cara yang sederhana untuk membangun fragmentasi
campuran sbb :
a. Menggunakan fragmentasi horisontal pada
fragmentasi vertikal
b. Menggunakan
fragmentasi
vertical
pada
fragmentasi horisontal
CONTOH KASUS JENIS-JENIS FRAGMENTASI
Ujian (NIM,Nama_Mhs,Kode_MK,Mt_Kuliah,Nil_Akhir,Grade)
NIM
123
124
125
126
127
128
129
Nama_Mhs
Fathi
Farah
Sarah
Salsabila
Azizah
Farhan
Faiz
Kode_MK
101
102
101
101
103
103
102
Mt_Kuliah
Sistem Basis Data
Peranc. Sistem
Sistem Basis Data
Sistem Basis Data
Visual Basic
Visual Basic
Peranc. Sistem
Nil_Akhir
Grade
78
60
40
90
70
40
80
B
C
D
A
B
D
A
Fragmentasi Horisontal terbagi menjadi 3 fragment yang
berbeda berdasarkan Mt_Kuliah
1. Relasi Mt_Kuliah=“Sistem Basis Data”
 Mt_Kuliah=“Sistem Basis Data” (Ujian)
NIM
123
125
126
Nama_Mhs
Fathi
Sarah
Salsabila
Kode_MK
101
101
101
Mt_Kuliah
Sistem Basis Data
Sistem Basis Data
Sistem Basis Data
Nil_Akhir
Grade
78
40
90
B
D
A
2. Relasi Mt_Kuliah=“Peranc. Sistem”
 Mt_Kuliah=“Peranc. Sistem” (Ujian)
NIM
124
129
Nama_Mhs
Farah
Faiz
Kode_MK
102
102
Mt_Kuliah
Peranc. Sistem
Peranc. Sistem
Nil_Akhir
Grade
60
80
C
A
3. Relasi Mt_Kuliah=“Visual Basic”
 Mt_Kuliah=“Visual Basic” (Ujian)
NIM
127
128
Nama_Mhs
Azizah
Farhan
Kode_MK
103
103
Mt_Kuliah
Visual Basic
Visual Basic
Nil_Akhir
Grade
70
40
B
D
Contoh
Fragment di atas memenuhi kondisi jika Nama_Mhs dan
Mt_Kuliah adalah hal-hal yang memenuhi syarat
Fragmentasi vertical: berdasarkan dekomposisi-nya dengan
menambahkan tupel id
NIM
Nama_Mhs
123
124
125
126
127
128
129
Fathi
Farah
Sarah
Salsabila
Azizah
Farhan
Faiz
Kode_MK
Mt_Kuliah
Nil_Akhir
Grade
Tuple_ID
101
102
101
101
103
103
102
Sistem Basis Data
Peranc. Sistem
Sistem Basis Data
Sistem Basis Data
Visual Basic
Visual Basic
Peranc. Sistem
78
60
40
90
70
40
80
B
C
D
A
B
D
A
1
2
3
4
5
6
7
Relasi 1 = NIM, Nama_Mhs, Mt,Kuliah, Nil_Akhir, Grade,
Tuple_ID
 NIM,Nama_Mhs,Mt,Kuliah,Nil_Akhir,Grade,Tuple_ID (UJian)
NIM
Nama_Mhs
123
124
125
126
127
128
129
Fathi
Farah
Sarah
Salsabila
Azizah
Farhan
Faiz
Mt_Kuliah
Sistem Basis Data
Peranc. Sistem
Sistem Basis Data
Sistem Basis Data
Visual Basic
Visual Basic
Peranc. Sistem
Nil_Akhir
Grade
Tuple_ID
78
60
40
90
70
40
80
B
C
D
A
B
D
A
1
2
3
4
5
6
7
Relasi 2 = NIM,Kode_MK,Nil_Akhir,Grade,Tuple_ID
 NIM,Kode_MK,Nil_Akhir,Grade,Tuple_ID (Ujian)
NIM
Kode_MK
123
124
125
126
127
128
129
101
102
101
101
103
103
102
Nil_Akhir Grade Tuple_ID
78
60
40
90
70
40
80
B
C
D
A
B
D
A
1
2
3
4
5
6
7
Fragmentasi Campuran
Terdapat relasi berdasarkan Mata Kuliah yang sama
Relasi 1a.
 NIM,Nama_Mhs,Mt_Kuliah,Nil_Akhir,Grade,Tuple_ID(
Mt_Kuliah=“Perancangan Basis Data” (Ujian))
NIM
Nama_Mhs
123
125
126
Fathi
Sarah
Salsabila
Mt_Kuliah
Sistem Basis Data
Sistem Basis Data
Sistem Basis Data
Nil_Akhir
Grade
Tuple_ID
78
40
90
B
D
A
1
3
4
Relasi 1b.
 NIM,Nama_Mhs,Mt_Kuliah,Nil_Akhir,Grade,Tuple_ID( Mt_Kuliah=“Peranc.
Sistem” (Ujian))
NIM Nama_Mhs
Mt_Kuliah
Nil_Akhir
Grade
Tuple_ID
124
129
Farah
Faiz
Peranc. Sistem
Peranc. Sistem
60
80
C
A
2
7
Relasi 1c
 NIM,Nama_Mhs,Mt_Kuliah,Nil_Akhir,Grade,Tuple_ID( Mt_Kuliah=“Visual
Basic” (Ujian))
NIM
127
128
Nama_Mhs
Azizah
Farhan
Mt_Kuliah
Visual Basic
Visual Basic
Nil_Akhir
Grade
Tuple_ID
70
40
B
D
5
6
Bagaimana bentuk database untuk data yang telah mengalami proses
fragmentasi?
Fragmentasi data merupakan langkah yang diambil untuk menyebarkan
data dalam database terdistribusi . Selanjutnya akan dibahas apa yang
dimaksud Database terdistribusi.
• Adanya perkembangan pada jaringan komputer
menghasilkan suatu bentuk desentralsasi .
Pendekatan desentralisasi ini merupakan
gambaran dari suatu organisasi yang memiliki
banyak cabang organisasi, dimana terbagi –
bagi menjadi beberapa divisi, departemen,
proyek dan masih banyak lagi, dan dalam
bentuk infrastruktur dan akan terbagi – bagi
kembali menjadi beberapa kantor cabang,
pabrik-pabrik dimana setiap unit tersebut
mengoperasionalkan datanya secara sendiri –
sendiri. (Date,2000).
• Data yang digunakan secara bersama- sama
dan efisiensi dalam pengaksesan data harus
diiringi dengan perkembangan dari sistem basis
data terdistribusi, yang merupakan refleksi dari
struktur organisasi, sehingga data dapat diakses
dimana saja dan melakukan penyimpanan data
di lokasi yang memang data tersebut sering
digunakan.
DATABASE TERDISTRIBUSI
Yaitu kumpulan data yang digunakan bersama yang saling
terhubung secara logik tetapi tersebar secara fisik pada suatu
jaringan komputer.
Karakteristik Database terdistribusi, yaitu :
1.
Kumpulan data yang digunakan bersama secara logik tersebar
pada sejumlah komputer yang berbeda
2.
Komputer
yang
dihubungkan
menggunakan
jaringan
komunikasi
3.
Data pada masing-masing situs dapat menangani aplikasiaplikasi lokal secara otonom
4.
Data pada masing situs dibawah kendali satu DBMS
5.
Masing-masing DBMS berpartisipasi dalam sedikitnya satu
aplikasi global
• DBMS Terdistribusi
:Sebuah sistem perangkat lunak
yang mengatur basis data terdistribusi dan membuat
pendistribusian data secara transparan.
• DDBMS memiliki satu logikal basis data yang dibagi ke
dalam beberapa fragment. Dimana setiap fragment
disimpan pada satu atau lebih komputer dibawah kontrol
dari DBMS yang terpisah , dengan mengkoneksi
komputer menggunakan jaringan komunikasi.
• Masing- masing site memiliki kemampuan untuk
mengakses permintaan pengguna pada data lokal dan
juga mampu untuk memproses data yang disimpan pada
komputer lain yang terhubung dengan jaringan.
• Pengguna mengakses basis data terdistribusi dengan
menggunakan dua aplikasi yaitu aplikasi lokal dan aplikasi
global, sehingga DDBMS memiliki karakteristik yaitu :
• Kumpulan dari data logik yang digunakan bersama-sama
• Data di bagi menjadi beberapa fragment
• Fragment mungkin mempunyai copy ( replika )
• Fragment / replika nya di alokasikan pada yang digunakan
• Setiap site berhubungan dengan jaringan komunikasi
• Data pada masing-masing site dibawah pengawasan DBMS
• DBMS pada masing-masing site dapat mengatasi aplikasi
lokal, secara otonomi
• Masing-masing DBMS berpastisipasi paling tidak satu
global aplikasi.
Manajemen Sistem Basis Data Yang Terdistribusi
Pemrosesan Terdistribusi : Basis data tersentralisasi
yang dapat diakses di semua jaringan komputer
• Point utama dari definisi basis data
terdistribusi adalah sistem terdiri dari data
yang secara fisik di distribusikan pada
beberapa site yang terhubung dengan
jaringan.
• Jika data nya tersentralisasi walaupun
ada pengguna lain yang mengakses data
melewati jaringan , hal ini bukan disebut
dengan DDBMS melainkan pemrosesan
secara distribusi.
BENTUK-BENTUK TOPOLOGI DISTRIBUSI DATA :
a. Fully Connected network
A
B
C
D
E
F
• Fully Connected network :
• Keuntungan : kalau salah satu node rusak,
yang lainnya masih dapat berjalan (tetapi
biaya mahal).
• Kerugian : control management tidak
terjamin
b. Partialy conneted network
A
B
F
C
E
D
• Partially connected network :
• Keuntungan : reliability rendah, biaya
dapat ditekan
• Kerugian : control management tidak
terjamin
C. Tree Strutured Network
A
B
D
C
E
F
G
• Tree structure network :
• Keuntungan : bersifat sentral, control
management lebih terjamin
• Kerugian : kalau node pusat (A) rusak,
semua akan rusak.
• Cat : setiap proses dimulai dari bawah.
d. Ring network
A
B
C
D
E
F
• Ring Network (LAN) :
• Keuntungan : rusak satu, yang lain masih
berjalan
• Kerugian : Control management kurang
terjamin karena bersifat desentralisasi
e. Star network
A
B
C
D
E
• Star Network (LAN) :
• Keuntungan :
- control management lebih terjamin,
karena bersifat sentral
- reliability rendah
• Kerugian : kalau pusat rusak, yang lainnya
rusak
KEUNTUNGAN DAN KERUGIAN
DATABASE TERDISTRIBUSI
KEUNTUNGAN :
1. Secara alami mengikuti struktur organisasi
2. Adanya otonomi lokal
3. Sifatnya dapat dipakai secara bersama
4. Peningkatan ketersediaan
5. Peningkatan kehandalan
6. Peningkatan kinerja
7. Ekonomis
8. Pertumbuhan yang modular
• Secara alami mengikuti struktur organisasi
• Adanya otonomi lokal: karena data didistribusikan, user
dapat mengakses dan bekerja,dengan data tersebut
sehingga memiliki kontrol local.
• Sifatnya dapat dipakai secara bersam-sama: jika sistem
informasi tidak terdistribusi, akan sulit untuk berbagi data
dan sumber daya. Sistem DB terdistribusi
memungkinkan hal ini.
• Peningkatan ketersediaan
• Peningkatan kehandalan: jika satu site mengalami crash,
dapat membuat beberapa site tidak dapat diakses. Jika
data direplikasi ke banyak site, kerusakan hubungan
komunikasi tidak menjadikan sistem total tidak
dapatdioperasikan.
• Peningkatan kinerja: karena setiap site menangani
hanya bagian dari DB,CPU dan I/ O tidak seberat seperti
DB pusat. Data yang dipakai untuk transaksi disimpan
dalam beberapa site, sehingga eksekusi transaksi dapat
secara parallel.
• Ekonomis: dari biaya komunikasi, baik membagi aplikasi
dan memproses secara local di setiap site. Dari biaya
komunikasi data, akan lebih murah untuk memelihara
sistem komputer dalam satu site dan menyimpan data
secara local.
• Pertumbuhan yang modular: akan lebih mudah
mengakomodasikan ukuran DB yang semakin besar.
Ekspansi dapat dilakukan dengan menambah proses
dan kekuatan penyimpanan ke jaringan.
KERUGIAN :
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Harga software mahal (Biaya)
Kompleksitas
Kelemahan dalam keamanan
Sulitnya menjaga keutuhan data
Kurangnya standar
Kurangnya pengalaman
Perancangan basisdata lebih kompleks
• Harga software mahal: Hal ini disebabkan
sangat sulit membuat sistem databse distribusi
• Kompleksitas: masalah DDBS lebih kompleks
dibandingkan denganmanajemen database
terpusat
• Kelemahan dalam keamanan: akan mudah
mengontrol database yang terpusat. Dalam
sistem database terdistribusi, jaringan
membutuhkan keamanan tersendiri.
• Sulitnya menjaga keutuhan data
• Kurangnya standar
• Kurangnya pengalaman: sistem DB
terdistribusi bertujuan umum
(generalpurpose) tidak sering digunakan.
Yang digunakan adalah sistem prototype
yang dibuat untuk satu aplikasi (misal :
reservasi pesawat)
• Perancangan basisdata lebih kompleks
Latihan Soal
Perancangan Basis Data
1.
Proses pembagian atau pemetaan database dimana
database dipecah pecah menjadi baris dan kolom
a. Distribusi
d. Restrict
b. Pemetaan
e. Fragmentasi
c. Divide
2.
Jenis-jenis fragmentasi
a. Restriction, Project
b. Distributed
c. Drop, Alter, Create
d. Horizontal, vertical, campuran
e. Ring, Start, Fully Network
Latihan Soal
Perancangan Basis Data
2. Jenis-jenis fragmentasi
a. Restriction, Project
b. Distributed
c. Drop, Alter, Create
d. Horizontal, vertical, campuran
e. Ring, Start, Fully Network
3. Yang merupakan contoh fragmentasi vertical adalah
a.  Mt_Kuliah=“Peranc. Sistem” (Ujian)
b.  Kd_Kuliah=175 (Ujian)
c.  Cabang=“Depok” (Toko)
d.  NIM,Kode_MK,Nil_Akhir,Grade,Tuple_ID (Ujian)
e.  Mt_Kuliah=“Visual Basic” (Ujian)
Latihan Soal
Perancangan Basis Data
3. Yang merupakan contoh fragmentasi vertical adalah
a.  Mt_Kuliah=“Peranc. Sistem” (Ujian)
b.  Kd_Kuliah=175 (Ujian)
c.  Cabang=“Depok” (Toko)
d.  NIM,Kode_MK,Nil_Akhir,Grade,Tuple_ID (Ujian)
e.  Mt_Kuliah=“Visual Basic” (Ujian)
4. Kerugian penggunaan database terdistribusi adalah :
a. Otonomi Lokal
d. Avaibility
b. Biaya pemrosesan tinggi
e. Ekonomis
c. Kecepatan terlalu tinggi
Latihan Soal
Perancangan Basis Data
4. Kerugian penggunaan database terdistribusi adalah :
a. Otonomi Lokal
d. Avaibility
b. Biaya pemrosesan tinggi
e. Ekonomis
c. Kecepatan terlalu tinggi
5. Relasi dipartisikan ke dalam beberapa bagian, setiap
bagian disimpan pada lokasi yang berbeda merupakan
tehnik :
a. Controlling
d. Normalisasi
b. Fragmentasi data
e. Recovery
c. Crash
Latihan Soal
Perancangan Basis Data
5. Relasi dipartisikan ke dalam beberapa bagian, setiap
bagian disimpan pada lokasi yang berbeda merupakan
tehnik :
a. Controlling
d. Normalisasi
b. Fragmentasi data
e. Recovery
c. Crash
1. Salah satu topologi distribusi data, dimana masing-masing
terminal atau node saling terhubungi yaitu :
a. Tree struktur network
c. Partiality network
b. Fully connected network
d. Star network
e. Ring Network