PERANCANGAN BASIS DATA (PBD)

PERANCANGAN BASIS DATA

MODUL PERKULIAHAN KE-1

• Mampu didalam Perencanaan, Perancangan dan administrasi basis data
  

Perancangan Basis data adalah proses untuk menentukan isi dan pengaturan data yang dibutuhkan untuk mendukung berbagai rancangan sistem. Basis data sangat diperlukan sebagai fundamental dari materi pembelajaran ini, tetapi jangan kuatir mahasiswa didik, kami akan mengulas materi ini agar dapat dapat dimengerti peserta didik dan peserta yang ingin memperdalam materi dari perancangan basis data.

Definisi Basis data (Review)

Beberapa definisi basis data (database) adalah sbb:

• Sekumpulan data store(bisa dalam jumlah besar) yang tersimpan dalam magnetic disk, optical disk, dan media penyimpan sekunder lainnya.
  
• Sekumpulan program-program aplikasi umum yang mengeksekusi dan memproses data secara umum (hapus,cari,update,dll)
  
• Basisdata terdiri dari data yang di-share bagi banyak user dan memungkinkan penggunaan data yang sama pada waktu bersamaan oleh banyak user
  
• Koleksi terpadu dari data-data yang saling berkaitan dari suatu enterprise.Misal. Basisdata Nilai Mahasiswa akan terdiri dari data-data seperti tabel Matakuliah, Dosen, Mahasiswa, Nilai, dll.
  

Gambar 1.Model Arsip& Basis Data

Tujuan Utama Pengolahan Basis Data

Tujuan awal dan utama dalam pengolahan data pada sebuah basis data adalah agar dapat menentukan kembali data (data yang dicari) dengan mudah dan cepat. Di samping itu, pemanfaatan data untuk pengolahan data juga memiliki tujuan-tujuan tertentu. Secara lengkap, pemanfaatan basis data dilakukan untuk memenuhi sejumlah tujuan sebagai berikut :

1. Kecepatan dan kemudahan (Speed)
   
2. Efisiensi ruang penyimpanan (Space)
   
3. Keakuratan (Accuracy)
   
4. Ketersediaan (Availability)
   
5. Kelengkapan (Completeness)
   
6. Keamanan (Security)
   
7. Kebersamaan pemakai
   

RDMS

Relational Database Management System (RDBMS) adalah sebuah sistem yang secara otomatis menyatukan semua DBMS yang saling berhubungan. RDBMS biasanya menggunakan 4th Generation Languange (4GL) dan sangat fleksibel sehingga data dapat dimodifikasi dengan mudah, demikian pula dengan struktur databasenya.

Gambar 2. RDMS Vendor & Product

Definisi, Tujuan & Alasan Perancangan Basis data

Perancangan Basisdata/database adalah proses untuk menentukan isi dan pengaturan data yang dibutuhkan untuk mendukung berbagai rancangan sistem.

Tujuan Perancangan Database :

• untuk memenuhi informasi yang berisikan kebutuhan-kebutuhan user secara khusus dan aplikasi-aplikasinya.

• Memudahkan pengertian struktur informasi.

• Mendukung kebutuhan-kebutuhan pemrosesan dan beberapa obyek penampilan (response time, processing time, dan storage space)

Alasan Perancangan Basis data :

• Sistem basis data telah menjadi bagian dalam sistem informasi suatu organisasi
  
• Kebutuhan menyimpan data dalam jumlah besar semakin mendesak
  
• Fungsi-fungsi dalam organisasi semakin dikomputerisasikan
  
• Semakin kompleks data & aplikasi yang digunakan, maka relationship antar data harus dimodelisasikan
  
• Dibutuhkannya kemandirian data
  

Komponen & Siklus Sistem Informasi

Sistem informasi suatu organisasi berbasiskan komputer terdiri atas :

• 
  Basis data
  
• Perangkat lunak basis data
  
• perangkat lunak aplikasi
  
• perangkat keras
  
• personal
  

Gambar3. Siklus

Fase Proses Perancangan Database

6 Fase proses perancangan database :

    1. Pengumpulan data dan analisis

    2. Perancangan database secara konseptual

    3. Pemilihan DBMS

    4. Perancangan database secara logika (data model     mapping)

    5. Perancangan database secara fisik

    6. Implementasi Sistem database.

Catatan:

( fase di atas tidak harus diproses berurutan. Pada beberapa hal, rancangan tsb dapat dimodifikasi dari yang pertama dan sementara itu mengerjakan fase yang terakhir (feedback loop antara fase) dan feedback loop dalam fase sering terjadi selama proses perancangan).

Gambar 4.Model Process

Fase 1 :
Pengumpulan data dan analisa

Proses identifikasi dan analisa kebutuhan-kebutuhan data disebut pengumpulan data dan analisa. Untuk menentukan kebutuhan-kebutuhan suatu sistem database, pertama-tama harus mengenal bagian-bagian lain dari sistem informasi yang akan berinteraksi dengan sistem database, termasuk para pemakai yang ada dan para pemakai yang baru serta aplikasi-aplikasinya. Kebutuhan-kebutuhan dari para pemakai dan aplikasi-aplikasi inilah yang kemudian dikumpulkan dan dianalisa.

Aktifitas-aktifitas yang dilakukan dalam fase ini:

1. Mengidentifikasikan kelompok dari pemakai dan area aplikasi
   
2. Mempelajari dokumen-dokumen yang ada
   
3. (bentuk-bentuk formulir, laporan, aturan-aturan)
   
4. Menganalisis lingkungan operasional dan pemrosesan permintaan
   
5. Mengadakan questioner dan interview
   

Fase 2 :
Perancangan database konseptual

Tujuan dari fase ini adalah menghasilkan conceptual schema untuk database yang tergantung pada sebuah DBMS/RDMS yang spesifik. Sering menggunakan sebuah high-level data model seperti ER/EER model selama fase ini. Dalam conceptual schema, kita harus merinci aplikasi-aplikasi database yang diketahui dan transaksi-transaksi yang mungkin.

PADA FASE-2 INI DILAKUKAN DUA AKTIFITAS:

1. Perancangan skema konseptual :
   

menguji kebutuhan-kebutuhan data dari suatu database yang merupakan hasil dari fase 1, dan menghasilkan sebuah conceptual database schema pada DBMS independent model data tingkat tinggi seperti EER (enhanced entity relationship) model.

2. Perancangan transaksi :

Menguji aplikasi-aplikasi database dimana kebutuhan-kebutuhannya telah dianalisa pada fase 1, dan menghasilkan perincian transaksi-transaksi ini.

PENDEKATAN PERANCANGAN SKEMA:

• Perancangan skema tersentralisasi
  
  • Semua permintaan user dan aplikasi dirancang menjadi satu kesatuan.
    
  • Autorisasi tersentralisasi oleh DBA.
    
  • DBA bertanggungjawab penuh dalam perancangan
    
  • Diperlukan perancang database yang ahli dan memahami permintaan-permintaan untuk setiap pemakai.
    

2. Perancangan skema integrasi

• Setiap kelompok pemakai dapat merancang database mereka sendiri-sendiri
  
• Setelah skema konseptual database terbentuk, proses integrasi dilanjutkan oleh DBA
  
• Pembentukan entity-entity, atribut-atribut dan domain harus jelas dan seragam pada setiap user group
  

STRATEGI-STRATEGI PADA PERANCANGAN SKEMA:

• Top Down Strategi
  
  • Perancangan dimulai dari pendefinisian tipe-tipe entitynya terlebih dahulu, setelah itu dilanjutkan dengan keterhubungannya beserta atribut-atributnya
    
  • Pendefinisian tipe entity dari lebih tinggi ke tipe yang lebih rendah. Contoh : menggunakan spesialisasi
    

• Bottom Up Strategi
  
  • Perancangan dimulai dari pendefinisian atribut-atribut terlebih dahulu, setelah itu dilanjutkan dengan keterhubungannya beserta atribut-atributnya
    
  • Pendefinisian tipe entity dari lebih rendah ke tipe yang lebih tinggi. Contoh : menggunakan Generalisasi
    
  • Inside-Out Strategi
    
  • Special kasus dari Bottom Up Strategi dimana difokuskan ke konsep-konsep utama baru ke konsep lainnya.
    
  • Mixed Strategi
    
  • Gabungan dari Top Down dan Bottom Up Strategi
    

Perancangan & Jenis-jenis Transaksi

Transaksi merupakan representasi dari aktifitas-aktifitas terhadap database.

Perancangan transaksi harus disesuaikan dengan kebutuhan para pemakai dan area aplikasi.

Kegiatan-kegiatan dalam perancangan transaksi pada tingkat konseptual meliputi:

• Mengidentifikasi input/output
  
• Mengidentifikasi fungsi transaksi
  

1. Retrieval transaksi
   

    Transaksi yang mencari data untuk menampilkan laporan pada layer

2. Update transaksi

    Transaksi untuk menambahkan, menghapus dan memodifikasi record-record di dalam database

3. Mixed transaksi

    Transaksi untuk mencari data sekaligus untuk update data.

Fase 3 :
Pemilihan DBMS

Pemilihan database ditentukan oleh beberapa faktor, diantaranya:

1. Struktur data

Jika data yang disimpan dalam database mengikuti struktur

hirarki, maka suatu jenis hirarki dari DBMS harus dipikirkan.

2. Personal yang telah terbiasa dengan suatu sistem

Jika staf programmer dalam suatu organisasi sudah terbiasa

dengan suatu DBMS, maka hal ini dapat mengurangi biaya

latihan dan waktu belajar.

3. Tersedianya layanan penjual

Keberadaan fasilitas pelayanan penjual sangat dibutuhkan

untuk membantu memecahkan beberapa masalah sistem.

4. Teknik

Keberadaan DBMS dalam menjalankan tugasnya seperti jenis

-jenis DBMS (relational, network, hierarchical, dll), struktur

penyimpanan, dan jalur akses yang mendukung DBMS,

pemakai, dll.

Fase 4 :
Perancangan database secara logika (pemetaan model data)

Fase selanjutnya dari perancangan database adalah membuat sebuah skema konseptual dan skema eksternal pada model data dari DBMS yang terpilih. Fase ini dilakukan oleh pemetaan skema konseptual dan skema eksternal yang dihasilkan pada fase 2. Pada fase ini, skema konseptual ditransformasikan dari model data tingkat tinggi yang digunakan pada fase 2 ke dalam model data dari DBMS yang dipilih pada fase 3.

1. Pemetaan system-independent :

Pemetaan ke dalam model data DBMS dengan tidak mempertimbangkan karakteristik atau hal-hal yang khusus yang berlaku pada implementasi DBMS dari model data tsb.

2. Penyesuaian skema ke DBMS yang spesifik :

mengatur skema yang dihasilkan pada langkah 1 untuk disesuaikan pada implementasi yang khusus di masa yang akan datang dari suatu model data yang digunakan pada DBMS yang dipilih.

Fase 5 :
Perancangan database fisik

Perancangan database secara fisik merupakan proses pemilihan struktur-struktur penyimpanan dan jalur-jalur akses pada file-file database untuk mencapai penampilan yang terbaik pada bermacam-macam aplikasi.

Selama fase ini, dirancang spesifikasi-spesifikasi untuk database yang disimpan yang berhubungan dengan struktur-struktur penyimpanan fisik, penempatan record

dan jalur akses.

Tujuan Pemanfaatan perancangan database secara fisik :

1. Response time

Waktu yang telah berlalu dari suatu transaksi database yang diajukan Untuk menjalankan suatu tanggapan. Pengaruh utama pada response time adalah di bawah pengawasan DBMS yaitu : waktu akses database untuk data item yang ditunjuk oleh suatu transaksi.

Response time juga dipengaruhi oleh beberapa faktor yang tidak berada di bawah pengawasan DBMS, seperti penjadwalan sistem operasi atau penundaan komunikasi.

2. Space Utility

Jumlah ruang penyimpanan yang digunakan oleh file-file database dan struktur-Struktur jalur akses.

3. Transaction throughput :

Rata-rata jumlah transaksi yang dapat diproses per menit oleh sistem database, dan merupakan parameter kritis dari sistem transaksi (misal, digunakan pada pemesanan tempat di pesawat, bank, dll). Hasil dari fase ini adalah penentuan awal dari struktur penyimpanan dan jalur akses untuk file-file database.

Fase 6 :
Implementasi sistem database

Setelah perancangan secara logika dan secara fisik lengkap,kita dapat melaksanakan sistem database. Perintah-perintah dalam DDL(Data Definition language) dan SDL(storage definition language) dari DBMS yang dipilih, dihimpun dan digunakan untuk membuat skema database dan file-file database (yang kosong) kemudian database tsb dimuat (disatukan) dengan datanya.

Jika data harus dirubah dari sistem komputer sebelumnya, perubahan-perubahan yang rutin mungkin diperlukan untuk format ulang datanya yang kemudian dimasukkan ke database yang baru. Transaksi-transaksi database sekarang harus dilaksanakan oleh para programmmer aplikasi.

1. Pembentukan database file
   
2. Pengisian data
   
3. Konversi data (bila perbaikan system lama)
   
4. Implementasi transaksi database
   
5. Testing dan validasi
   

Administrasi Basis Data

KONVERSI & LOADING DATA

• Tahap ini dilakukan apabila sistem basis data yg ada digantikan sistem basis data baru
  
• Semua data yg ada ditransfer ke basis data baru & konversi aplikasi yg ada utk basis data baru
  

  PENGOPERASIAN & PERAWATAN
  

• Pengoperasian basis data setelah divalidasi
  
• Memonitor kinerja sistem, jika tidak sesuai perlu reorganisasi basis data
  
• Perawatan & upgrade sistem aplikasi basis data jika diperlukan.
  

SIKLUS KEHIDUPAN APLIKASI BASIS DATA

Gambar5. Siklus Kehidupan Aplikasi Basis Data

PUSTAKA

• Connolly, Thomas., Begg, Carolyn (2005). Database System: A practical Approach to Design, Implementation and management, 4th Ed. Pearson Education, England.
• https://ceritahosting.com/2020/05/19/analisa-dan-perancangan-sistem-informasiapsi13-designing-database/