Pengantar Basis Data Agenda

Pengantar Basis Data

Agenda • • • Pengertian Dasar Sejarah DBMS Komponen DBMS Tujuan DBMS Model Data Desain Basis Data

Pengertian Basis Data • Basis data adalah sekumpulan data yang saling berhubungan. • Karakteristik utama basis data adalah : – – – Merepresentasikan aspek dari dunia nyata, Terstruktur dengan baik, Dapat merepresentasikan kondisi saat ini (current state) Ada penggunanya dan ada aplikasi, Disimpan dalam memori komputer secara permanen, dan Dapat diakses dan dimanipulasi menggunakan DBMS

Pengertian basis data Dunia nyata Fakta tentang dunia nyata dan behaviour-nya Direpresentasikan dalam contents dan operasi dari basis data facts about the world in a database some more rather long facts about the world in the databse more facts some more rather long facts about the world in the databse facts about the world in a database Basis data more facts about the world in a database more facts some more rather long facts about the world in the databse facts about the world in a database more facts facts about the world in a database facts about the world in a database facts about the world in a database Pengguna

Contoh Basis Data Mahasiswa NIM Nama Alamat Major MK N_MK ID_MK Jam DB Sys C 302 Sof. Eng C 301 Dis. Mat M 214 2+1 2+0 4+1 Dept Comp Math Nilai NIM ID_MK 007007 131313 555555 C 302 C 301 M 214 C 301 C 302 Nilai A+ A A+ BC D E

DBMS • Basis Data : Sekumpulan data yang sangat besar yang saling berhubungan. • Memodelkan real-world enterprise, terdiri dari : – Entiti (contoh mahasiswa, matakuliah, dosen) – Relationships (contoh dosen mengajar mahasiswa) • Database Management System (DBMS) adalah sebuah sistem perangkat lunak untuk menyimpan, mengatur dan mengakses ke basis data.

Database Management Systems “A collection of interrelated data and a set of programs to access those data” (Silberschatz, Korth and Sudarshan. Database System Concepts) “A software package designed to store and manage databases” (Ramakrishnan and Gehrke. Database Management Systems)

DBMS • Adalah sekumpulan program yang mampu: – Mendefinisikan struktur, – Membangun sekumpulan data, – Memanipulasi data (query, update), – Menjamin konsistensi, – Menjaga dari misuse, – Memulihkan dari kegagalan dan – Menjamin konkurensi dari sebuah basis data.

Sejarah DBMS • 1960 s Navigational DBMS – Karakteristik basis data : fakta dari suatu objek yang terhubung ke objek lain – Teknik Navigasi nya menggunakan "pointers" dan "paths" untuk menavigasi record data (disebut dengan "nodes"). – Tempat penyimpanannya menggunakan magnetic tapes • Tapes hanya untuk akses sekuential – Inputnya menggunakan punched cards 9

Sejarah DBMS • 1970 s Relational DBMS – Model relasional untuk DBMS adalah model basis data berbasis first-order predicate logic – Tujuannya adalah sebagai metode dalam menspesifikasikan data dan queri – Hard disks untuk mengakses data – Menggunakan model data Network dan hierarchical – Transaction processing performansi tinggi (untuk era tersebut)

Sejarah DBMS • End 1970 s SQL DBMS – IBM mulai prototype berbasis Codd's concepts sebagai System R di awal 1970 – Menggunakan SQL untuk mengakses data – System R SQL/DS (IBM) DB 2 (IBM 1978) – INGRES Sybase , Informix, Postgre. SQL – Sybase SQL Server – System R Oracle (1978) – Penelitian prototype relasional dalam dunia commercial • SQL menjadi standard industri – Parallel dan distributed database systems

Sejarah DBMS • Now : – – – Object-oriented database systems Large decision support dan data-mining applications Large multi-terabyte data warehouses Emergence of Web commerce XML and XQuery standards Automated database administration (catatan: sampai sekarang RDBMS masih tetap digunakan)

Gambaran sistem basis data sederhana Pengguna/ Programmer DBA Sistem Basis Data Deskripsi Basis Data Program Aplikasi/ Query Interaktif DBMS Compiler DDL Catalog Akses Data Query Processor Basis Data

14 Komponen Sistem Basis Data • • • Perangkat Keras / Hardware Sistem Operasi Database (Data File) Database Management System / DBMS User Aplikasi lain

15 Mengapa Basis Data ? ? • Redudansi Data dan ketidak konsistenan data • Format file yang beragam, duplikasi informasi pada file yang berbeda • Kesulitan dalam mengakses data • Spesifikasi baru program baru • Isolasi Data — beragam file dan format • Masalah Integritas • Constraint Integritas menjadi bagian dari kode program • Sulit untuk menambahkan constraint baru atau merubah yang sudah ada

Mengapa Basis Data ? ? • Atomicity of updates • Failures dapat menyebabkan basisdata tidak konsisten • Contoh : proses transfer di bank dari 1 rekening ke rekening lain, harus terselesaikan atau tidak sama sekali • Akses konkuren dari beberapa user • Akses konkuren performansi • Akses konkuren yang tidak terkontrol tidak konsisten – Contoh : 2 orang melihat saldo dan merubah data saldo dalam waktu bersamaan • Masalah keamanan • Solusi Sistem Basis Data 16

Keuntungan Penggunaan DBMS • Data independence DBMS memungkinkan pemisahan pengelolaan data dari program aplikasi • Efficient data access DBMS menyediakan variasi teknik yang handal dalam penyimpanan dan pengambilan data • Data integrity and security DBMS memungkinkan penjagaan integrity contraint dan access control

Keuntungan Penggunaan DBMS (lan. ) • Data administration • Concurrent access and crash recovery DBMS dilengkapi dengan penjadwalan operasi konkuren dan melindungi user dari efek kegagalan sistem • Reduced application development time DBMS mendukung fungsi-fungsi penting yang umum pada aplikasi dalam penyimpanan data

19 Tujuan Basis Data • Speed – Cepat dalam menyimpan, memanipulasi dan mengambil data • Space – Efisiensi tempat penyimpanan • Accuracy – Rule (contoh : tipe data) • Availability – Mengikuti perkembangan data dan mengatur distribusi data (contoh data nasabah Bank)

20 Tujuan Basis Data • Completeness – Antisipasi perubahan struktur data • Security – Access Right determination • Shareability – Dukungan Multi User untuk kekonsistenan data dan penanggulangan deadlock

Levels of Abstraction • Physical level : menunjukkan bagaimana sebuah record data disimpan • Logical level : menunjukkan data yang tersimpan dalam basis data, dan relasi antar data. type customer = record name : string; street : string; city : integer; end; • View level : program aplikasi menyembunyikan detil tipe data. View juga dapat menyembunyikan informasi tertentu (mis: salary) untuk kepentingan keamanan

View of Data Arsitektur sistem basis data

Contoh : Basis Data Universitas • Skema Konseptual : – – Mhs (nim : string, nama : string, ip : real) Kuliah (MK : string, nama. MK : string, sks : integer) • Skema Physical : – – Relasi disimpan dalam file tidak terurut. Index pada kolom pertama Mhs. • Skema Eksternal (View):

Data Models • Kumpulan tools konseptual dalam menggambarkan data, data relationships, data semantics, data constraints • Konsep data model : – ER Model – Relational Model • Model lain : – Network model – Hierarchical model – Object-oriented model

Entity-Relationship Model • Entity (entitas): “sesuatu” atau “objek” di dunia nyata yang dapat dibedakan dari objek lain – Entitas digambarkan dalam basis data sebagai sekumpulan atribut (attribute) Contoh: customers (cust_name, address, dll) accounts(account_number, balance, dll) • Relationship (relasi): hubungan antar entitas

Entity-Relationship Model (lan. ) • Skema basis data dapat dimodelkan dengan diagram ER • Diagram ER dibangun dari komponen berikut: – Entitas -> segi empat – Atribut -> elips – Relasi -> belah ketupat

Contoh diagram ER

Relational Model • Menggunakan sekumpulan tabel yang menggambarkan data dan relasi antar data • Setiap tabel memiliki banyak kolom, dan setiap kolom memiliki nama yang unik

Contoh relational model

Database Language • Sistem basis data menyediakan data definition language (DDL) untuk menspesifikasi skema basis data, dan data manipulation language (DML) untuk mengekspresikan query basis data

DDL Contoh: create table account ( account-numberchar(10), balance integer) • Kompiler DDL men-generate table-table yang tersimpan dalam basis data pada data dictionary • Data dictionary berisi metadata (data tentang data) – Database schema – Data storage and definition language • Bahasa yang digunakan dalam menspesifikasi struktur penyimpanan dan metode akses pada sistem basis data

DML • Bahasa yang digunakan untuk pengaksesan dan manipulasi data – Disebut juga query language contoh: select customer-name from customer where customer-id = ‘ 192 -83 -7465’ • Terdapat dua kelas: – Procedural – user menentukan data apa yang dibutuhkan dan bagaimana mendapatkan data tersebut – Nonprocedural – user menentukan data apa yang dibutuhkan namun tanpa menyebutkan bagaimana cara mendapatkan data tersebut • SQL adalah query language yang paling banyak digunakan

SQL • SQL: bahasa non-procedural – Contoh : Cari nama customer dengan customer-id 192 -83 -7465 select customer_name from customer where customer_id = ‘ 192 -837465’ – Contoh : cari saldo dari customer-id 192 -83 -7465 select account. balance from depositor, account where depositor. customer_id = ‘ 192 -837465’ and depositor. account_number = account_number

Arsitektur basis Data • • Centralized Client-server Parallel (multi-processor) Distributed

User Basis Data Users dibedakan berdasar cara berinteraksi dengan sistem • Programmer – berinteraksi dengan sistem via DML • Sophisticated users – berinteraksi dalam bahasa query • Specialized User – menulis aplikasi basis data khusus yang tidak sesuai dengan framework pemrosesan data tradisional • Naïve users – Examples, people accessing database over the web, bank tellers, clerical staff

Administrator Basis Data • Mengkoordinasi semua aktifitas sistem basis data. • Tugas administrator basis data : – – – Definisi skema basis data Struktur Storage dan definisi metode akses Modifikasi skema dan fisik basis data Hak akses user dalam mengakses basis data Menspesifikasikan constraint integritas Monitoring performansi dan menangani jika ada perubahan requirement

Struktur Sistem