Bab 10 - Database dan DBMs

Modul 10
Database dan
Sistem Manajemen Database
TUJUAN INSTRUKSIONAL KHUSUS (TIK) :
Setelah mempelajari modul ke-10, mahasiswa diharapkan mampu :

Menjelaskan pentingnya data diorganisasikan;

Menjelaskan bagaimana data diorganisasikan, disimpan, diakses dan
digunakan;

Menjelaskan jenis-jenis pengolahan;

Menjelaskan perbedaan media penyimpan primer dan sekunder;

Menjelaskan pengertian database dan pengaruhnya pada pemrosesan data;

Menjelaskan pengertian system manajemen database (DBMS);

Menjelaskan fungsi dan cara DBMS;

Melakukan pengolahan data dengan konsep DBMS;

Menjelaskan peran dari pengelola database;

Menjelaskan kerugian dan keuntungan DBMS;

Menjelaskan perkembangan knowledge discovery in database (KDD).
1.
PENDAHULUAN
Manajemen Data merupakan bagian dari manajemen Sumber Daya
Informasi. Sumber Daya Data disimpan dalam data sekunder yang dapat berbentuk
berurutan (sequential), atau akses langsung (direct access), magnetic tape
merupakan media penyimpanan sequential, magnetic disk merupakan media
penyimpanan akses langsung serta compact disk merupakan media penyimpanan
yang canggih dan dapat menyimpan data.
Modul ke-10 / Hal.1
Sebelum orang mengenal database, banyak mengalami kesulitan dalam
manejemen data. Konsep database dibangun diatas indeks dan kaitan untuk
mencapai suatu hubungan logis antara beberapa file.
Perangkat Lunak yang mengelola database disebut sistem manajemen
database (database management system) – DBMS- yang memberikan keuntungan
yang nyata bagi yang menggunakan komputer sebagai suatu sistem informasi.
Semua DBMS memiliki pengolah bahasa deskripsi data (data description language
processor) yang digunakan untuk menciptakan database, mengelola serta
menyediakan isi database. Orang yang bertanggung jawab atas database dan DBMS
adalah pengelola database (database administration) – DBA.
2.
HIRARKI DATA
Dalam mengorganisasikan data dikenal istilah hirarkhi data yang terdiri dari :
elemen data (field), record dan file.
Yang disebut dengan elemen data (data element) adalah unit data terkecil,
tidak dapat dibagi lagi menjadi unit yang berarti. Dalam record gaji, elemen data
(field) berupa nama, nomor pegawai, nomor jaminan sosial, upah dan jumlah
tanggungan keluarga. Record, merupakan hirarki setingkat lebih tinggi dari elemen
data. Satu record terdiri dari semua elemen data (field) yang berhubungan dengan
obyek atau kegiatan tertentu. Semua record sejenis disusun menjadi satu file. File
adalah kumpulan record data yang berhubungan dengan suatu subyek tertentu.
3.
MANAJEMEN DATA
Manajemen data adalah bagian dari manajemen sumber daya informasi yang
mencakup semua kegiatan yang memastikan bahwa sumber daya perusahaan akurat,
mutakhir, aman dari gangguan dan tersedia bagi pengguna/pemakai.
Kegiatan Manajemen data :
a.
Pengumpulan Data
e.
Keamanan
b.
Integritas dan pengujian
f.
Organisasi
c.
Penyimpanan
g.
Pengambilan.
d.
Pemeliharaan
Modul ke-10 / Hal.2
4.
PENYIMPANAN SEKUNDER
Semua komputer meliputi sejenis penyimpanan sekunder untuk melengkapi
penyimpanan yang berada dalam CPU dengan mengacu pada penyimpanan
berurutan dan penyimpanan akses langsung.
Penyimpanan berurutan, adalah suatu organisasi atau penyususunan data di
suatumedium penyimpanan yang terdiri dari satu record mengikuti satu record lain
dalam suatu urutan tertentu.. sebagian media penyimpanan komputer hanya dapat
memproses data yang disusun secara berurutan. Contohnya yaitu Pita magnetic.
Penyimpanan akses langsung (direct access strorage). Adalah suatu cara
mengorganisasikan data yang memungkinkan record-record ditulis dan dibaca
tanpa pencarian secara berurutan. DASD (direct access strorage device), unit
perangkat keras yang memungkinkan penyimpanan secara akses langsung , alat ini
memiliki mekanisme membaca dan menulis langsung yang dapat diarahkan ke
lokasi manapun dalam medium penyimpanan, piringan magnetik, floopy disk , hard
disk dan compact disk
DASD adalah medium file master yang baik. File master adalah gambaran
konseptual dari salah satu sumber daya perusahaan atau elemen lingkungan sebagai
contoh adalah file master persediaan, piutang, pelanggan dsb. Penggunaan DASD
lainnya adalah sebagai medium penyimpan sementara untuk menampung data semi
terproses. Piringan magnetik telah terbukti tidak terkalahkan sebagai DASD.
Teknologi DASD baru adalah Compact Disk, Laser Disk atau Optical Disk,
menggambarkan data dengan kombinasi goresan-goresan halus diatas permukaan
piringan yang diciptakan oleh sinar laser. Goresan-goresan ini berupa parit-parit
yang dibakar atau dicetak diatas permukaan piringan. Sinar laser berintensitas
rendah digunakan untuk membaca goresan-goresan tersebut.
5.
HUBUNGAN
PENYIMPANAN
SEKUNDER
DENGAN
PEMROSESAN
Ada dua cara dalam mengolah data. Pengolahan batch dan pengolahan online. Pengolahan batch mencakup pengumpulan semua transaksi dan pemrosesan
sekaligus, dalam batch. Pengolahan on-line mencakup pengolahan transaksi satu
Modul ke-10 / Hal.3
persatu, kadang pada saat transaksi itu terjadi transaksi lain. Karenanya berorientasi
transaksi maka sering disebut pemrosesan transaksi.
Pengolahan Batch dapat dilaksanakan dengan menggunakan media
penyimpanan berurutan atau akses langsung. Kelemahan sistem ini adalah
kenyataan bahwa file baru menjadi mutakir setelah dilakukan siklus harian. Ini
berarti manajemen tidak selalu memiliki informasi paling mutakir yang
menggambarkan sistem fisik.
Pengolahan on-line memerlukan akses langsung, dikembangkanuntuk
mengatasi file yang ketinggalan jaman. Terobosan teknologi yang memungkinkan
pengolahan on-line adalah penyimpanan piringan magnetik.
Sistem real-time adalah suatu sistem yang mengendalikan sistim fisik.
Sistem ini mengharuskan komputer merespons dengan cepat pada status sistem
fisik. Istilah realtime digunakan untuk menggambarkan sistem on-line yang bereaksi
pada kegiatan sistem fisik secara cukup cepat sehingga dapat mengendalikan sistem
itu. Sistem ini adalah bentuk khusus dari sistem on-line yang diperluas
kemampuannya dengan menggunakan sumber daya konseptual untuk menentukan
operasi dari sistem fisik.
6.
KEBANGKITAN ERA DATABASE
Pada era sebelum dipergunalkannya database, terdapat kendala pada
medium penyimpanan, dimana record pada pita magnetik harus diproses secara
berurutan. Oleh karenanya dicari jalan keluar dengan cara mengarah ke organisasi
logis (logical organization) yaitu mengintegrasikan data dari beberapa lokasi fisik
yang berbeda dan merupakan cara pengguna melihat data. Selanjutnya berbagai cara
dikembangkan
untuk
memenuhi
kebutuhan-kebutuhan
tersebut
dengan
menggunakan integrasi logis, yaitu menggunakan inverted files dan linked list.
Inverted file adalah suatu file yang disimpan dalam suatu urutan tertentu dan
dirancang untuk memecahkan masalah yang berupa permintaan manajer atas suatu
laporan yang hanya mendaftarkan record-record tertentu dari file.
Linked list adalah suatu field yang berisi link atau pointer. File yang berisi
link field disebut linked list dan berfungsi menghindari penggunaan indeks untuk
mendapatkan akses yang lebih cepat.
Modul ke-10 / Hal.4
Inverted file dan linked list memberikan suatu cara untuk mengintegrasikan
secara logis record-record yang tersebar secara fisik dalam satu file
Integrasi logis antara beberapa file. Suatu modifikasi bahasa pemrograman
COBOL dengan menggunakan link untuk saling menghubungkan record-record
dalam satu file dengan record-record yang berhubungan secara logis di file-file lain.
Sistem ini disebut IDS (integrated data store) dan merupakan langkah awal menuju
satu database terintegrasi dari beberapa file.
7.
KONSEP DATABASE
Database
adalah
suatu
koleksi
data
komputer
yang
terintegrasi,
diorganisasikan dan disimpan dengan suatu cara yang memudahkan pengambilan
kembali. Integrasi lagis dari record-record dalam banyak file ini disebut konsep
database yang bertujuan untuk meminimumkan pengulangan data (duplikasi data
artinya data yang sama disimpan dalam beberapa file) dan mencapai independensi
data (kemampuan untuk membuat perubahan dalam struktur data tanpa membuat
perubahan pada program yang memproses data).
Independensi data diperoleh dengan menempatkan spesifikasi data dalam
tabel data dan kamus yang terpisah secara fisik dari program. Program mengacu
pada tabel untuk mengakses data.
Hirarkhi data dalam konsep system database yaitu Database, File, Record,
dan Elemen Data.
8.
STRUKTUR DATABASE
Integrasi logis file dapat diperoleh dengan hubungan eksplisit dan hubungan
implisit.
Hubungan eksplisit , antara record dari beberapa fille dengan menyusun
record-record tersebut dalam suatu hirarkhis, yang disebut struktur hirarkhis,
dimana setiap catan pada suatu tingkat dapat dihubungkan ke berbagai record
setingkat lebih rendah.
Meskipun struktur hirarkhis mempunyai kemampuan luar biasa dalam
mengatasi kendala-kendala fisik, namun penggunaan hubungan eksplisit tersebut
masih mempunyai kelemahan
Modul ke-10 / Hal.5
Hubungan implisit, hubungan antar record yang tidak harus dinyatakan
secara eksplisit, link field khusus tidak perlu disertakan dalam record. Pendekatan
ini disebut dengan struktur relasional dan menggunakan hubungan implisit, yaitu
hubungan yang dapat dinyatakan secara tidak langsung dari record data yang telah
ada. Keuntungan dari steruktur relasional bagi CBIS (computer based information
system, sistem informasi berbasis kamputer)
adalah fleksibilitas
yang
ditawarkannya dalam rancangan dan penggunaan database. Pengguna dan spesialis
informasi dibebaskan dari keharusan mengidentifikasi semua informasi yang
diperlukan sebelum menciptakan database.
9.
PERANGKAT LUNAK DATABASE
Perangkat lunak yang mengatur dan memelihara integrasi logis antar file,
baik eksplisit maupun implisit disebut DBMS (database management system).
DBMS berbasis komputer mikro pertama yang sangat terkenal adalah dBASE II, III
dan IV . selanjutnya pengembangan DBMS berfokus pada pasar komputer mikro
dan telah menerapkan struktur relasional. Microsoft Access adalah suatu contoh
sistem manajemen database relasional untuk komputer mikro.
10.
MENCIPTAKAN DATABASE
Proses menciptakan database mencakup tiga tahap, yaitu menentukan
kebutuhan data, menjelaskan data, dan memasukkan data ke dalam database.
a.
Menentukan kebutuhan data.
Mendefenisikan kebutuhan data adalah langkah kunci dalam CBIS.
Ada dua pendekatan dalam tahap ini yaitu pendekatan berorientasi
proses dengan cara mengikuti langkah-langkah yang telah ditetapkan
yaitu mendefinisikan masalah, menetapkan data untuk diproses
sebagai informasi
kemudian mendefinisikan informasi yang
diperlukan selanjutnya memproses dan mengolah informasi, dan
proses terakhir adalah
masalah. Yang
mengambil keputusan dalam pemecahan
kedua adalah pendekatan model perusahaan.
Pendekatan ini untuk mengatasi kelemahan pendekatan yang pertama
Modul ke-10 / Hal.6
(sukar mengaitkan data suatu sistem ke data sistem lain). Oleh
karenanya diatasi dengan menentukan seluruh kebutuhan data
perusahaan dan kemudian menyimpan data tersebut dalam database.
b.
Menjelaskan data.
Setelah elemen-elemen data yang diperlukan ditentukan, maka
elemen data tersebut dijelaskan dalam bentuk kamus data (data
dictionary). Kamus data adalah suatu ensiklopedi dari informasi
yang berkenaan dengan data organisasi/perusahaan, dan penjelasan
ini dikomunikasikan kepada komputer melalui data description
language
-
DDL,
yang
menghasilkan
skema.
Subskema
mencerminkan kebutuhan para pemakai individual.
c.
Memasukkan data.
Setelah skema dan subskema diciptakan data dapat dimasukkan
kedalam database. Hal ini dapat dilakukan dengan memasukkan data
langsung ke dalam DBMS, membaca data dari pita atau piringan atau
menscan data secara optis. Data siap untuk digunakan setelah berada
dalam database.
11.
MENGGUNAKAN DATABASE
Pemakai database dapat berupa orang atau program aplikasi. Orang biasanya
menggunakan database dari terminal dan mengambil data dan informasi dengan
menggunakan query language. Query adalah permintaan informasi dari database,
dan query language adalah bahasa khusus yang user friendly yang memungkinkan
komputer menjawab query.
Tujuh langkah dalam DBMS :
a.
Data Manipulation Language (DML) menentukan DBMS data apa
yang diperlukan.
b. DBMS memeriksa skema dan subskema untuk menguji bahwa data ada
dalam database.
Modul ke-10 / Hal.7
c.
DBMS meneruskan permintaan data ke sistem operasi.
d. DBMS mengambil data dan memasukkannya ke dalam area
penyimpanan buffer khusus dalam penyimpanan primer.
e.
Data tersebut ditransfer ke dalam area input program aplikasi.
f.
DBMS mengembalikan pengendalian ke program aplikasi.
g. Program aplikasi menggunakan data.
12.
SUATU MODEL DBMS
Model yang menunjukkan elemen2 utama DBMS adalah :
a. Data Description Language Prosessor, mengubah kamus data menjadi
skema database. Ini merupakan DDL yang telah dijelaskan sebelumnya.
semua DBMS memiliki DDL.
b. Performance
Statistics
Processor,
memelihara
statistik
yang
mengidentifikasi data apa yang sedang digunakan, siapa yang
menggunakan dan seterusnya. Statistik ini digunakan dalam mengelola
database. DBMS berbasis komputer mikro biasanya tidak menyertakan
elemen ini.
c. Modul Backup/ Recovery, secara periodik dibuat suatu backup dari
database. Apabila terjadi kerusakan database, maka backup database
merekonstruksi
database
tersebut
.
modul
backup/recovery
menyelesaikan rekonstruksi tersebut.
d. 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 statistics processor dan semua
DBMS menyertakan elemen ini.
13.
PENGELOLA DATABASE
Seorang spesialis informasi yang bertanggung jawab atas database disebut
pengelola database (DataBase Administrator, DBA ). DBA mempunyai tugas
utama, yaitu perencanaan, penerapan, operasi dan keamanan.
Modul ke-10 / Hal.8
a. Perencanaan database mencakup sama dengan para manajer untuk
mendefinisikan skema dan subskema. DBA berperan penting dalam
memilih DBMS.
b. Penerapan database terdiri dari menciptakan database yang sesuai
dengan spesifikasi DBMS yang dipilih serta menetapkan dan
menegakkan kebijakan dan prosedur penggunaan database.
c. Operasi database mencakup menawarkan program pendidikan kepada
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 database tetap aman.
14.
PENEMUAN PENGETAHUAN DALAM DATABASE
Knowledge Discovery in Database ( KDD ) adalah istilah yang menjelaskan
semua kegiatan pada data yang tersimpan dalam database yang mencakup :
a.
Data Warehousing, adalah perkembangan dari konsep database yang
menyediakan sumberdaya data yang lebih baik bagi para pemakai dan
memungkinkan pemakai untuk memanipulasi dan menggunakan data
tersebut secara intuitif.
b.
Data Warhouse ini umumnya dilakukan di mainframe.
c.
Data Mart, adalah database yang berisi data yang menjelaskan satu
segmenoperasi perusahaan, misalnya data mart pemasaran, data mart
sumberdaya manusia dsb.
d.
Data Mining, adalah proses menemukan hubungan dalam data yang
tidak diketahui oleh pemakai. Data mining membantu pemakai dengan
mengungkapkan berbagai hubungan dan menyajikannya dengan yang
dapat dimengerti sehingga dapat menjadi dasar pengembilan
keputusan.
KDD dan konsep integral data warehousing dan data mining menggambarkan
suatu cara yang inovativ dengan memanfaatkan komputer untuk menyediakan data
Modul ke-10 / Hal.9
yang secara normal tidak diidentifikasi oleh para pemakai sebagai solusi untuk
pemecahan masalah. Ada tujuh langkah dalam KDD :
a. Mendifinisikan data dan tugas.
b. Mendapatkan data
c. Membersihkan data.
d. Mengembangkan hipotetis dan model pencarian.
e. Menggali data, mencari pola2 baru dan pengetahuan baru.
f. Menguji dan memastikan seberapa jauh data yang dipilih dapat
digunakan.
g. Menafsirkan dan menggunakan dalam menafsirkan data dan membuat
keputusan dalam pemecahan masalah.
15.
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.
Keuntungan DBMS :
a.
Mengurangi pengulangan data.
b.
Mencapai independensi data.
c.
Mengintegrasikan data dari beberapa file.
d.
Mengambil data dan informasi secara cepat.
e.
Meningkatkan keamanan.
Kerugian DBMS :
a.
Memperoleh perangkat lunak yang mahal.
b.
Memperoleh konfigurasi perangkat keras yang besar.
c.
Mempekerjakan dan mempertahankan staf DBA.
Database terkomputerisasi maupun DBMS bukanlah prasyarat mutlak untuk
pemecahan masalah. Namun mereka memberikan dasar-dasar penggunaan
komputer sebagai suatu sistem informasi bagi para spesialis informasi dan pemakai.
Modul ke-10 / Hal.10
16.
IKHTISAR
Data diorganisasikan menjadi file, tiap file berisi record-record, dan setiap
record terdiri dari elemen-elemen data (field). Tingkatan tersebut ada dalam konsep
database.
Manajemen data adalah subset dari IRM yang melaksanakan fungsi
pengumpulan, pengujian dan integritas, penyimpanan, pemeliharaan, keamanan,
organisasi dan pengambilan data.
Alat penyimpanan sekunder ada dua jenis, yaitu berurutan dan akses
langsung. Aplikasi pemakai menentukan apakah pengolahan batch atau online yang
digunakan. Pengolahan batch dapat dilaksanakan dengan menggunakan media
penyimpanan berurutan atau akses langsung. Sedangkan pengolahan online
memerlukan akses langsung. Istilah realtime digunakan untuk menggambarkan
system online yang bereaksi pada kegiatan system fisik secara cukup cepat sehingga
dapat mengendalikan system tersebut.
Pada era sebelum database, kinerja system menderita karena kendala
penyimpanan fisik. Kesulitan-kesulitan ini sebagian diatasi dengan menggunakan
inverted files dan link list.
Data dalam database dikelola oleh system manajemen database (DBMS).
System awalnya dirancang untuk mainframe, yang saat ini telah ada dalam versi
komputer mikro dan melibatkan struktur relasional.
Langkah pertama menciptakan database adalah menentukan kebutuhan data
dengan mengikuti pendekatan berorientasi masalah. Elemen-elemennya kemudian
dijelaskan dalam kamus data, dan penjelasan tersebut dikomunikasikan kepada
komputer melalui data description language (DDL) yang menghasilkan skema.
Subskema mencerminkan kebutuhan para pemakai individual. Setelah skema dan
subskema ditentukan maka data dapat dimasukkan.
Pemakai database dapat berupa orang atau program aplikasi. Orang
menggunakan query language dan program menggunakan DML. DBMS bekerja
sama dengan system operasi untuk menyediakan isi database bagi para pemakai.
Semua DBMS memiliki DDL prosesor dan manajer database, tetapi pada
versi mikro biasanya tidak menyertakan performance statistics processor atau modul
Modul ke-10 / Hal.11
backup/recovery.
DBMS
dapat
mengurangi
pengulangan
data,
mencapai
independensi data, mengintegrasikan data dari beberapa file, memperoleh data atau
informasi secara cepat, dan meningkatkan keamanan.
Orang yang bertanggung jawab atas sumber daya data perusahaan disebut
pengelola database (database administrator) – DBA. DBA memiliki empat bidang
tanggung jawab yang berhubungan dengan database, yaitu perencanaan, penerapam,
operasi, dan keamanan. Beberapa DBA dipimpin oleh seorang manajer DBA.
Para pemakai database yang besar dapat terlibat dalam kegiatan penemuan
pengetahuan dalam database (KDD) seperti data warehouse, data mart, dan data
mining. Data mining berdasarkan verifikasi dimulai dengan hipotesis pemakai
tentang apa yang ia yakini
berdasarkan
penemuan
sebagai parameter database query. Data mining
mengembangkan
kemampuan
pemakai
dengan
mengidentifikasi pola data yang biasanya diharapkan pemakai. Proses penemuan
pengembangan dalam database bersifat berulang, yang mengulangi langkah-langkah
seperti perolehan data, pembersihan data, model pencarian, dan model prediksi,
hingga kebutuhan pemakai tercapai.
17.
PERTANYAAN / DISKUSI :
1.
Apa yang dimaksud dengan database dan system manajemen database ?
2.
Sebutkan dua jenis utama penyimpanan sekunder ! dan jelaskanlah !
3.
Sebutkan dua cara utama pengolahan data ! dan jelaskanlah masing-masingnya
secara terstruktur !
4.
Apa
yang
dimaksud
dengan
pengorganisasian
secara
fisik
pengorganisasian logis ?
5.
Apa yang dimaksud dengan file, record, dan elemen data (field) ?
6.
Sebutkan dan jelaskan tugas dari database administrator (DBA) !
7.
Apa yang dimaksud dengan hubunga eksplisit dan implicit ? Jelaskanlah !
8.
Jelaskan pendekatan dasar untuk menentukan kebutuhan data ?
9.
Apa yang dimaksud dengan data warehouse dan data mining ?
10. Sebutkan keuntungan dan kerugian dari DBMS ?
Modul ke-10 / Hal.12
dan
18.
1.
DAFTAR ACUAN :
Hansen, Gary W. dan Hansen, James V., Database Management and Design,
2nd ed., Prentice Hall, New Jersey, 1996.
2.
McLeod, Raymond, Management Information System, 7th ed., Prentice Hall,
New Jersey, 1998.
3.
McNurlin, Barbara C,; Sparague, Ralph H Jr., Information Systems
Management in Practice, 4th ed., Prentice Hall, New Jersey, 1998.
4.
http://www.cs.ui.ac.id/kuliah/IKI310410
-----o0o-----
Modul ke-10 / Hal.13