Perancangan & Analisis DBMS

Sejarah singkat tentang Database

     Database pertama yang tersimpan di komputer mainframe besar terpusat yang diakses pengguna dari terminal. Sebagai komputasi terdistribusi dan mikrokomputer menjadi populer pada 1980-an, dua tahu jenis database muncul: database pribadi dan klien / server database.

     Database adalah kumpulan informasi yang disimpan di dalam komputer secara sistematik/ teratur sehingga dapat diakses/ diperiksa/ digunakan menggunakan suatu program komputer untuk memperoleh informasi dari basis data tersebut.

Software database merupakan aplikasi perangkat lunak yang digunakanoleh user untuk mengelola dan memanggil database tersebut. Pengelolaan dan pemanggilan query basis data disebut dengan sistem management basis data (database management system). Contoh software database diantaranya adalah DB2, Microsoft SQL Server, Oracle, Sybase, Interbase, XBase, MySQL, Microsoft Access, dBase III, FoxPro, dan lain-lain.

Perkembangan tehnologi database saat ini berkembang sangat pesat, banyak bentuk-bentuk yang dulu hanya mempunyai tehnologi sebagai tempat penyimpanan data yang terdiri dari Field, record dan diolah serta ditampilkan menjadi informasi dalam berbagai format tampilan yang sederhana; kemudian dari bentuk yang sederhana tersebut maka didapatkan suatu metoda untuk menampilkan suatu database yang berguna untuk menganalisa data untuk suatu keperluan tertentu. . Dengan memanfaatkan relational database yang sudah ada maka didapat suatu cara untuk mengantisipasi kebutuhan guna menganalisa data secara cepat untuk membantu mendapatkan keputusan dalam suatu aplikasi atau organisasi.

     Salah satu contoh tehnologi database saat ini adalah dimana seorang design web dapat membuat web dengan menarik karena sudah ada tehnologi database generasi baru yang biasa di sebut oracle. Dengan oracle inilah para pendesign web bisa membuat webnya dengan penuh keunikan.

     Perkembangan dan pemanfaatan teknologi informasi (TI) yang pesat dewasa ini telah menjadikan TI sebagai kekuatan pendorong bagi reformasi di berbagai bidang, sehingga berdampak pula terhadap pembangunan sosial dan ekonomi sekarang dan di masa mendatang. TI melahirkan era baru yaitu berbagai barang dan jasa dibeli, dikirim, dibayar, dan digunakan tanpa meninggalkan system informasi dan jaringan komunikasi. Artinya seluruh proses mulai dari pengadaan sampai penggunaan barang tersebut dilakukan dengan bantuan TI. Di era informasi, bahasa manusia banyak digantikan oleh bahasa mesin, seperti angka, huruf atau kode, kata pengenal (password), dan personal identification number (PIN), yang memungkinkan penanganan dan pengolahan informasi secara otomatis dalam format yang sama pada level yang sama.

     Hal ini secara langsung berpengaruh kapada peran perpustakaan bukan hanya sebagai penyedia sumber informasi dalam bentuk tercetak namun harus mampu menyediakannya dalam bentuk elektronik/digital. Teknologi informasi juga telah banyak dimanfaatkan di perpustakaan. Penerapan TI tersebut dapat dilihat dari perkembangan perpustakaan, diawali dari perpustakaan manual kemudian menjadi perpustakaan terotomasi sampai dengan perpustakaan digital atau cyber library. Salah satu ukuran perkembangan perpustakaan adalah penerapan TI dalam menunjang kegiatan perpustakaan, bukan dari besarnya gedung, jumlah koleksi yang tersedia maupun jumlah pengguna. Umumnya Perpustakaan Perguruan Tinggi sudah menyediakan koleksi dalam bentuk.
     

Perkembangan database online tidak terlepas dari perkembangan teknologi informasi seperti teknologi komputer dan teknologi komunikasi. Hal ini menjadikan informasi dalam bentuk elektronik (elektronik-based) menggeser peran informasi dalam bentuk tercetak (paper-based). Perkembangan teknologi informasi dan komunikasi pada masa sekarang ini dapat menjadi pedoman bagi perpustakaan untuk meningkatkan pelayanan yaitu dengan menyediakan layanan dimana pengguna bisa mengakses informasi melalui media elektronik sebagai perwujudan menjadi perpustakaan modern. Menarik untuk dicermati reformasi dunia internet atau perkembangan dunia maya dari masa ke masa. Kemajuan teknologi dunia internet memang begitu cepat dan melampaui ekspektasi awal dimulainya era dunia tanpa batas ini. 

    

Disukai atau tidak, dampak dari era reformasi 1998 benar-benar membawa dampak yang signifikan dalam perkembangan dunia telekomunikasi, informatika dan intenet. Tirani dan monopoli dari rezim terdahulu seakan benar-benar tersingkirkan akibat adanya reformasi tersebut.
      Dan seiring semakin terbukanya pintu perdagangan dan arus informasi maka layanan yang dahulu mungkin hanya bisa dinikmati oleh beberapa kalangan elit dan berduit kini sudah bisa dinikmati oleh masyarakat lebih luas, sebut saja layanan TV kabel berlangganan.   

       

Ya, kemajuan teknologi sudah berkembang sangat pesat diberbagai lini kehidupan, terutama internet. Perkembangan internet sudah sangat jauh lebih berkembang dibanding 11 tahun silam. Mari sejenak kita menengok ke belakang mengenai masa lalu dunia Internet.

      Perkembangan komputer yang semakin pesat diikuti dengan perkembangan perangkat lunak untuk aplikasi bisnis, sejak tahun 1970-an sampai awal tahun 1980 manajemen berbasis file tradisional berkembang menjadi manajemen basis data. Di dalam manajemen basis data dikenal berbagai model data yang dapat digunakan untuk mendeskripsikan sebuah data dalam merancang suatu basis data.

     Perbedaan Basis Data Aktif dan Pasif Sistem basis data konvensional disebut basis data pasif dalam arti manipulasi data bisa dijalankan oleh database hanya dengan perintah yang diberikan langsung oleh pengguna atau program aplikasi yang terletak di luar basis data. Sedangkan basis data aktif merupakan pengembangan dari database yang memindahkan sifat reactive program ke dalam database. Salah satu contok integrity constraint seperti adanya data tertentu yang harus memenuhi nilai unik atau beberapa data yang hh fungsi yang secara efisien dapat dilakukan oleh basis data aktif, akan tetapi di dalam basis data pasif harus diprogram di dalam aplikasi adalah integrity constraint dan triggers. Basis data pasif memiliki keterbatasan untuk mengontrol bentuk-bentuarus berisi keterhubungan dengan data lain. Selain itu pada penggunaan triggers pada basis data pasif, jika terjadi perubahan pada konstrain atau triggers itu sendiri maka harus bisa menemukan dan memodifikasi program atau kode yang relevan di setiap aplikasi. Sedangkan pada basis data aktif, memiliki kemampuan untuk mengontrol integrity constraint pada keseluruhan database dan penggunaan triggers yang mampu menjalankan suatu aksi ketika mendeteksi suatu kejadian tertentu tanpa mencari kode-kode yang relevan pada program aplikasi untuk ikut diubah. Arsitektur Basis Data Arsitektur basis data aktif yang sering digunakan termasuk dalam sistem arsitektur berlapis ( layered architecture ) dimana semua komponen basis data aktif terletak “di atas” basis data konvensional.

Di dalam suatu organisasi yang besar, sistem database merupakan bagian penting pada sistem informasi, karena di perlukan untuk mengelola sumber informasi pada organisasi tersebut.   Untuk mengelola sumber informasi tersebut yang pertama kali di lakukan adalah merancang suatu sistem database agar informasi yang ada pada organisasi tersebut dapat digunakan secara maksimal.

Tujuan Perancangan Database

·        Untuk memenuhi kebutuhan akan informasi dari pengguna dan aplikasi

·        Menyediakan struktur informasi yang natural dan mudah di mengerti  oleh pengguna

·        Mendukung kebutuhan pemrosesan dan beberapa obyek kinerja dari suatu sistem database

Berikut ini siklus kehidupan sistem informasi di mana terdapat siklus kehidupan sistem database.

Siklus Kehidupan Sistem Informasi (Macro Life Cycle )

Tahapan–tahapan yang ada pada siklus kehidupan sistem informasi yaitu :

1.    Analisa Kelayakan

Tahapan ini memfokuskan pada penganalisaan  areal aplikasi yang unggul , mengidentifikasi pengumpulan informasi dan penyebarannya, mempelajari keuntungan dan kerugian , penentuan kompleksitas data dan proses, dan menentukan prioritas aplikasi yang akan digunakan.

2.   Analisa dan Pengumpulan Kebutuhan Pengguna

Kebutuhan–kebutuhan yang detail dikumpulkan dengan berinteraksi pada sekelompok pemakai atau pemakai individu. Mengidentifikasikan masalah yang ada dan kebutuhan-butuhan, ketergantungan antar aplikasi, komunikasi dan prosedur laporan.

3.    Perancangan

Perancangan terbagi menjadi dua yaitu :  perancangan sistem database dan  sistem aplikasi

4.    Implementasi

Mengimplementasikan sistem informasi dengan database yang ada

5.    Pengujian dan Validasi

Pengujian dan validasi sistem database  dengan kriteria kinerja yang diinginkan  oleh pengguna.

6.    Pengoperasian dan Perawatan

Pengoperasian sistem setelah di validasi disertai dengan pengawasan dan perawatan sistem

Siklus Keh idupan Aplikasi Database ( Micro Life Cycle )

Tahapan yang ada pada siklus kehidupan aplikasi database yaitu :

1.   Pendefinisian Sistem

Pendefinisian ruang lingkup dari sistem database, pengguna dan aplikasinya.

2.   Perancangan Database

Perancangan database secara logika dan fisik pada suatu sistem database sesuai dengan sistem manajemen database yang diinginkan.

3.   Implementasi Database

Pendefinisian database secara konseptual, eksternal dan internal, pembuatan file–file database yang kosong  serta implementasi aplikasi software.

4.   Pengambilan dan Konversi Data

Database ditempatkan dengan baik, sehingga jika  ingin memanggil data secara langsung ataupun merubah file–file yang ada dapat di tempatkan kembali sesuai dengan format sistem databasenya.

5.   Konversi Aplikasi

Software-software  aplikasi dari  sistem database sebelumnya di konversikan ke dalam sistem database yang baru

6.   Pengujian dan Validasi

Sistem yang baru telah di test dan di uji kinerja nya

7.   Pengoperasian

Pengoperasian database sistem dan aplikasinya

8.   Pengawasan dan Pemeliharaan

Pengawasan dan pemeliharaan sistem database dan aplikasi software

Proses Perancangan Database

Ada 6 tahap  untuk proses perancangan suatu database :

1. Pengumpulan data dan analisis

2. Perancangan database secara konseptual

3. Pemilihan sistem manajemen database

4. Perancangan database secara logika

5. Perancangan database secara fisik

6. Implementasi sistem database

                                        Struktur dan                        Aplikasi

     Isi Data                               Database

                           

Tahap 1

Analisis dan Pengumpulan kebutuhan pengguna

Pengumpulan data

Pengumpulan Pemrosesan

Tahap 2

Perancangan Konseptual

Perancangan Konseptual skema

Perancangan Transaksi dan Aplikasi

Tahap 3

Pemilihan Sistem Manajemen Database

Tahap 4

Perancangan Logik

Perancangan Konseptual dan Eksternal skema

Seberapa Batasan Kinerjanya

Tahap 5

Perancangan Fisik

Skema internal

Tahap 6

Implementasi

Perintah DDL Perintah SDL

Implementasi transaksinya

Gambar 1: Tahap perancangan database untuk database yang berukuran besar

Keterangan :

Secara khusus proses perancangan berisikan 2 aktifitas paralel. Aktifitas yang pertama melibatkan perancangan dari isi data dan struktur database, sedangkan aktifitas kedua mengenai perancangan pemrosesan database dan aplikasi–aplikasi perangkat lunak.

Dua aktifitas ini saling berkaitan , misalnya mengidentifikasi data item yang akan disimpan dalam database dengan cara menganalisa aplikasi–aplikasi database. Dua aktifitas ini juga saling mempengaruhi satu sama lain. Contohnya tahap perancangan database secara fisik, pada saat memilih struktur penyimpanan dan jalur akses dari file suatu database dimana bergantung dengan aplikasi–aplikasi yang akan menggunakan file tersebut.

Penentuan perancangan aplikasi–aplikasi database yang mengarah ke konstruksi skema database telah ditentukan selama aktifitas pertama.

Ke-enam tahap yang telah disebutkan sebelumnya dapat di proses secara tidak berurutan . Dalam beberapa hal, dapat dilakukan modifikasi perancangan kembali ke tahap yang pertama (feedback loop) setelah melakukan tahap selanjutnya.

Tahap 1 : Pengumpulan data dan analisis

Sebelum merancang suatu database, yang harus dilakukan adalah mengetahui dan menganalisis apa yang diinginkan dari pengguna aplikasi, sehingga proses ini disebut pengumpulan data dan analisis. Untuk menspesifikasikan kebutuhan yang pertama kali dilakukan adalah mengidentifikasi bagian lain di dalam sistem informasi yang berinteraksi dengan sistem database. Termasuk pengguna yang baru atau yang sudah lama juga aplikasinya, kebutuhan–kebutuhan tersebut dikumpulkan dan di analisa.

Kegiatan pengumpulan data dan analisis :

·       Menentukan kelompok pemakai dan areal bidang aplikasinya.

Pengguna yang menguasai aplikasi yang lama dari setiap bagian dipilih untuk menyampaikan kebutuhan-kebutuhan dan menspesifikasikannya.

·            Peninjauan dokumentasi yang ada.

Dokumen yang berhubungan dengan aplikasi yang akan dibuat dipelajari dan dianalisa, sedangkan dokumen lainnya seprti kebijakan manual, form, laporan–laporan dan bagan-bagan organisasi diuji dan ditinjau kembali untuk mengetahui apakah dokumen tersebut berpengaruh terhadap pengumpulan data dan proses spesifikasi

·     Analisa lingkungan operasi dan kebutuhan pemrosesan.

Lingkungan operasional yang sekarang dan informasi yang direncanakan akan di gunakan dipelajari, termasuk menganalisa jenis–jenis dari transaksi dan frekuensi transaksinya seperti halnya alur informasi dengan sistem. Input dan output data untuk transaksi tersebut harus diperinci.

·     Pengumpulan respon terhadap daftar pertanyaan dan angket yang telah dibuat sebelumnya.

Pengumpulan respon dari angket dan daftar pertanyaan berisikan prioritas para pengguna dan penempatan mereka di dalam berbagai aplikasi. Ketua kelompok mungkin akan ditanya untuk membantu para pengguna  dalam memberikan informasi yang penting dan menentukan prioritas.

Teknik  yang digunakan dalam penspesifikasian kebutuhan secara formal :

·        OOA ( Object Oriented Analysis )

·        DFD ( Data Flow Diagram )

·        HIPO ( Hierarchical Input Process Output )

·        SADT ( Structured Analysis & Design )

Tahap 2 : Perancangan database secara konseptual

Tujuan dari tahap ini adalah untuk menghasilkan skema konseptual untuk databse yang tidak tergantung pada sistem manajemen database yang spesifik. Penggunaan model data tingkat tinggi seperti ER/EER sering digunakan didalam tahap ini. Di dalam skema konseptual dilakukan perincian aplikasi–aplikasi database dan transaksi–transaksi yang diketahui .

Ada dua kegiatan di dalam perancangan database secara konseptual  :

·                     Perancangan skema konseptual :

Pada tahap ini kegiatan yang dilakukan mengecek tentang kebutuhan– kebutuhan pemakai  terhadap data yang dihasilkan dari tahap 1, dimana

tujuan dari proses perancangan skema konseptual adalah menyatukan pemahaman dalam struktur database, pengertian  semantik, keterhubungan dan batasan-batasannya, dengan membuat sebuah skema database konseptual dengan menggunakan model  data ER/EER tanpa tergantung dengan sistem manajemen database

Ada dua pendekatan perancangan skema konseptual :

·     Terpusat

Kebutuhan–kebutuhan dari aplikasi atau kelompok–kelompok pemakai yang berbeda digabungkan menjadi satu set kebutuhan pemakai kemudian dirancang menjadi satu skema konseptual.

·     Integrasi view–view yang ada

Untuk masing–masing aplikasi atau kelompok–kelompok pemakai yang berbeda dirancang sebuah skema eksternal  ( view ) kemudian view – view tersebut disatukan  ke dalam sebuah skema konseptual.

Ada 4 strategi dalam perancangan skema konseptual :

¨     Top down

¨     Bottom Up

¨     Inside Out

¨     Mixed

·               Transaksi

Merancangan karakteristik dari transaksi–transaksi yang akan di implementasikan tanpa tergantung dengan DBMS yang telah dipilih. Transaksi–transaksi ini digunakan untuk memanipulasi database sewaktu diimplementasikan . Pada tahap ini diidentifikasikan input, output dan fungsional . Transaksi ini antara lain : retrieval, update dan delete, select dll.

Tahap 3 :  Pemilihan Sistem Manajemen Database

Pemilihan sistem manajemen database ditentukan oleh beberapa faktor a.l : Teknik, Ekonomi, dan Politik Organisasi

Faktor Teknik :

·        Tipe model data ( hirarki, jaringan atau relasional )

·        Struktur penyimpanan dan jalur pengaksesan yang didukung sistem manajemen database

·        Tipe interface dan programmer

·        Tipe bahasa queri

Faktor Ekonomi :

·     Biaya penyiadaan hardware dan software

·     Biaya konversi pembuatan database

·     Biaya personalia

·     Biaya pelatihan

·     Biaya pengoperasian

·     Biaya pemeliharaan

Faktor Organisasi :

·     Struktur data

   Jika data yang disimpan dalam database mengikuti struktur hirarki, maka suatu jenis hirarki dari sistem manajemen database harus dipikirkan.

·     Personal yang terbiasa dengan sistem yang terdahulu

   Jika staff programmer dalam suatu organisasi sudah terbiasa dengan sautu sistem manajemen database maka hal ini dapat mengurangi biaya latihan dan waktu belajar.

·     Ketersediaan dari service vendor

   Keberadaan fasilitas pelayanan penjual sangat dibutuhkan untuk membantu memecahkan masalah sistem.

Tahap 4 :  Perancangan database secara logika  ( Transformasi model data )

Transformasi dari skema konseptual dan eksternal  ( Tahap 2 ) ke model data sistem manajemen database yang terpilih, ada dua proses yaitu :

·     Transformasi yang tidak tergantung pada sistem, pada tahap ini transformasi tidak mempertimbangkan karakteristik yang spesifik atau hal– hal  khusus yang akan diaplikasikan pada sistem manajemen database

·     Penyesuaian skema ke sistem manajemen database yang spesifik, di lakukan suatu penyesuaian skema yang dihasilkan dari tahap 1 untuk dikonfirmasikan pada bentuk implementasi yang spesifik dari suatu model data seperti yang digunakan oleh sistem manajemen database yang terpilih

Hasil dari tahap ini dituliskan dengan perintah DDL ke dalam bahasa sistem manajemen database terpilih. Tapi jika perintah DDL tersebut termasuk dalam parameter–parameter perancangan fisik , maka perintah DDL yang lengkap harus menunggu sampai tahap perancangan database secara fisik telah lengkap.

Tahap 5 :  Perancangan Database Secara Fisik

Proses pemilihan struktur penyimpanan yang spesifik dan pengaksesan file– file database untuk mencapai kinerja yang terbaik di bermacam–macam aplikasi

Kriteria pemilihan perancangan fisik :

·        Waktu respon

Waktu transaksi database selama eksekusi untuk menerima respon

·        Penggunaan ruang penyimpanan

Jumlah ruang penyimpanan yang digunakan oleh database file dan struktur jalur pengaksesannya

·        Terobosan yang dilakukan file transaksi

(Transaction troughput )

Merupakan nilai rata–rata transaksi yang dapat di proses permenit oleh sistem database dan merupakan parameter kritis dari sistem transaksi

Apabila waktu respon dari database tidak mencapai optimalisasi, maka pada tahap perancangan fisik ini dapat dilakukan denormalisasi.

Denormalisasi

Denormalisasi merupakan proses yang dilakukan pada database yang sudah dinormalisasi, dengan cara memodifikasi struktur tabel dan mengabaikan kerangkapan data (yang terkontrol) untuk meningkatkan kinerja database.

Proses denormalisasi termasuk :

§  Mengkombinasikan tabel-tabel yang terpisah dengan join

§  Mereplikasi/menduplikat data pada tabel

Tahap 6 :  Implementasi

Implementasi skema database logik dan fisik ke dalam penyataan DDL dan SDL dari sistem manajemen database yang telah dipilih, untuk digunakan dalam pembuatan file–file database yang masih kosong

Studi Kasus :

Di bawah ini deskripsi mengenai suatu perusahaan yang akan di representasikan dalam database dan buat sesuai dengan proses perancangan database dari tahap 1 s/d tahap 4.

1.   Suatu perusahaan terdiri atas bagian–bagian, masing–masing bagian mempunyai nama, nomor bagian dan lokasi . Setiap bagian mempunyai seorang pegawai yang mempunyai seorang pimpinan yang memimpin bagian tersebut.

2.       Setiap bagian mengontrol sejumlah proyek dimana masing–masing proyek mempunyai nama, nomor proyek dan lokasi .

3.       Setiap pegawai menjadi anggota pada salah satu bagian tapi dapat bekerja di beberapa proyek . Untuk setiap pegawai yang bekerja di proyek mempunyai jam kerja per-minggu . Seorang pegawai mempunyai nama, nomor pegawai, alamat, jenis kelamin, tanggal lahir dan usia serta supervisor / penyelia langsung.  Pegawai juga mempunyai tanggungan yang terdiri atas nama, jenis kelamin dan hubungannya dengan si pegawai.

Catatan =  Kasus diambil dari contoh Diagram ER pada materi Model Entity Relationship (Sistem Basis Data 1/Pengantar Sistem Basis Data)