Materi lengkap DATABASE (SISTEM BASIS DATA)

Materi-materi yang harus dikuasai untuk membuat perancangan sistem yaitu :

1.      ERD

2.      Database

3.      DFD

4.      UML

5.      Use case

6.      Activity

7.      Squne diagram

DATABASE (SISTEM BASIS DATA)

PENGERTIAN BASIS DATA DAN SISTEM BASIS DATA

Basis Data adalah suatu kumpulan data terhubung (interrelated data) yang disimpan secara bersama-sama pada suatu media, tidak perlu kerangkapan data (controlled redundancy) dengan cara-cara tertentu sehingga mudah untuk digunakan atau ditampilkan kembali, dapat digunakan oleh satu atau lebih program aplikasi secara optimal, data disimpan tanpa mengalami ketergantungan pada program yang akan menggunakannya, data disimpan sedemikian rupa sehingga penambahan, pengambilan dan modifikasi data dapat dilakukan dengan mudah dan terkontrol.

Dari pengertian tersebut dapat disimpulkan bahwa basis data mempunyai beberapa kriteria yang penting, yaitu :

1. Bersifat data oriented  dan bukan program oriented.
2. Dapat digunakan oleh beberapa program aplikasi tanpa perlu mengubah basis datanya.
3. Dapat berkembang dengan mudah, baik volumenya maupun strukturnya.
4. Dapat memenuhi kebutuhan-kebutuhan sistem baru secara mudah.
5. Dapat digunakan dengan cara-cara yang berbeda.
6. Kerangkapan data (data redundancy) minimal

Sistem Basis Data adalah sekumpulan basis data dengan para pemakai yang menggunakan basis data secara bersama-sama, personel-personel yang merangcang dan mengelola basis data, -teknik untuk merancang dan mengelola basis data, serta sistemteknik komputer untuk mendukungnya.

PENYUSUN SISTEM BASIS DATA

Sistem basis data merupakan lingkup yang lebih luas dari basis data. Dari gambar 1 bahwa sistem basis data merupakan lingkup terbesar dalam organisasi data. Sistem basis data mencakup semua bentuk komponen data yang ada dalam suatu sistem.  Sedangkan basis data merupakan komponen utama yang menyusun sistem basis data.

1.       Bit, adalah satu sistem angka biner yang terdiri atas dua macam nilai, yaitu 0 dan 1. Sistem angka biner merupakan dasar yang dapat digunakan untuk komunikasi antara manusia dan mesin (komputer) yang merupakan sekumpulan komponen elektronik dan hanya dapat membedakan dua macam keadaan saja yaitu high and low.

2. Byte, adalah bagian terkecil yang dapat di alamatkan dalam memori. Byte merupakan sekumpulan bit yang secara konvensional terdiri atas kombinasi delapan bit. Satu byte digunakan untuk mengkodekan satu buah karakter dalam memori.
3. Field, sering juga disebut atribut/data item/elemen adalah unit terkecil yang disebut data. Field merupakan sekumpulan byte/karakter yang mempunyai makna.
4. Agregat data, adalah sekelompok rinci data yang mempunyai ciri tertentu dan diberi nama. Contoh : data bernama tanggal terdiri atas field hari, bulan dan tahun.
5. Record, disebut juga tuple atau rekaman, merupakan sekumpulan field yang saling berhubungan.
6. File, adalah sekumpulan record. Dalam satu file masing-masing record mempunyai jumlah field yang sama.
7. Basis data, disebut pula sebagai koleksi data atau pustaka data adalah sekumpulan dari bermacam-macam file.
8. Sistem Basis Data, adalah merupakan sistem yang bertugas memanajemen record-record menggunakan komputer  dan untuk menyimpan maupun mengambil kembali informasi-informasi yang diperlukan oleh pemakai. Selain itu Sistem Basis Data juga bisa diartikan sebagai gabungan antara dua unsur, yaitu basis data dan sistem manajemen basis data.

SYARAT PENYUSUN DATABASE

Penyusun database digunakan untuk  mengatasi masalah-masalah pada penyusunan data yaitu :

1. Redundansi dan Inkonsistensi Data

Redundansi data adalah duplikasi data dalam beberapa file data sehingga data yang sama di simpan di dalam lebih dari 1 lokasi. Redundansi data terjadi ketika kelompok yang berbeda dalam organisasi mendapatkan data yang sama secara independen dan menyimpannya secara independen juga. Redundansi data menghabiskan tempat penyimpanan data dan juga menimbulkan inkonsisten data, dalam arti atribut yang sama mungkin mempunyai nilai berbeda. Redundansi mengakibatkan data tidak konsisten. Penyimpanan dibeberapa tempat untuk data yang sama ini disebut sebagai redundansi dan mengakibatkan pemborosan ruang penyimpanan dan juga biaya untuk akses lebih tinggi.

2. Kesulitan pengaksesan data

Pada suatu saat dibutuhkan untuk mencetak data mahasiswa yang berada padahal belum tersedia program yang telah ditulis untuk  mengeluarkan data tersebut. Maka kesulitan akan timbul, dan penyelesaian ke arah itu adalah DBMS yang mampu mengambil data secara langsung dengan bahasa yang familiar dan mudah digunakan (user frindly).

3. Isolasi data untuk strandarisasi

Jika data tersebar dalam beberapa file / table dalam bentuk format yang tidak sama, maka ini akan menyulitkan dalam menulis program aplikasi untuk mengambil dan menyimpan data. Maka haruslah data dalam satu basis data dibuat satu format, sehingga mudah dibuat program aplikasinya.

4. Multiple User (Banyak Pemakai)

Dalam rangka mempercepat semua daya guna sistem dan mendapat response waktu yang cepat, beberapa sistem mengijinkan banyak pemakai untuk meng “update“ data secara simultan. Salah satu alasan mengapa basis data dibangun karena nantinya data tersebut digunakan oleh banyak orang dalam waktu yang sama atau berbeda, diakses oleh program yang sama tapi berbeda orang dan waktu.

5. Masalah keamanan (security)

Tidak semua pemakai sistem basis data diperbolehkan untuk mengakses semua data. Misalkan data mengenai gaji seorang karyawa hanya boleh dibuka oleh bagian keuangan dan personalia, tidak diperkenankan bagian gudang membaca dan mengubahnya.

6. Masalah integritas (kesatuan)

Basis data berisi file / table yang saling terkait, masalah utama adalah bagaimana kaitan antar table itu terjadi. Meskipun kita mengetahui table A berkaitan dengan table B, namun secara teknis ada field / atribut kunci yang mengaitkan / merelasikan table tersebut.

7. Masalah data independence (kebebasan data)

Paket bahasa yang diciptakan oleh DBMS, perubahan pada struktur file / table, setiap kali kita hendak melihat data cukup dengan utility list, menambah data dengan Append (misal untuk DBMS Clipper atau Foxpro), merubah struktur table dengan Design Table, melakukan penelurusan data dengan query (misal untuk Access, Sql Server, MySql atau Oracle). Ini berarti perintah-perintah dalam paket DBMS bebas terhadap basis data. Apapun perubahan dalam basis data semua perintah akan mengalami kestabilan tanpa mengalami perubahan.

TUJUAN BASIS DATA

Tujaun utama dalam pengelolaan data dalam sebuah basis data adalah agar dalam menemukan kembali data/ mengakses data dapat dilakukan dengan cepat dan mudah. Dengan tujuan tersebut terdapat beberapa manfaat dalam penggunaan basis data.

Pemanfaatan Basis Data dalam pengelolaan data antara lain :

• Kecepatan dan kemudahan :

Pemanfaatan basis data memungkinkan untuk dapat menyimpan data atau melakukan perubahan/manipulasi terhadap data atau menampilkan kembali data tersebut dengan cepat dan mudah.

• Efisiensi Ruang Penyimpanan:

Penggunaan ruang penyimpanan di dalam basis data dilakukan  untuk mengurangi jumlah redundansi (pengulangan) data, baik dengan melakukan penerapan sejumlah pengkodean atau dengan membuat relasi-relasi (dalam bentuk file) antar kelompok data yang saling berhubungan.

• Keakuratan

Pemanfaatan pengkodean atau pembentukan relasi antar data bersama dengan penerapan aturan/batasan tipe data, domain data, keunikan data dan sebagainya dan diterapkan dalam basis data, sangat berguna untuk menentukan ketidakakuratan pemasukan atau penyimpanan data.

• Ketersediaan

Pertumbuhan data (baik dari jumlah maupun jenisnya) sejalan dengan waktu akan semakin membutuhkan ruang penyimpanan yang besar. Data yang sudah jarang atau bahkan tidak pernah lagi digunakan dapat diatur untuk dilepaskan dari sistem basis data dengan cara penghapusan atau dengan memindahkannya ke media penyimpanan.

• Kelengkapan (Completeness)

Lengkap atau tidaknya data yang dikelola bersifat relatif baik terhadap kebutuhan pemakai maupun terhadap waktu. Dalam sebuah basis data, struktur dari basis data tersebut juga harus disimpan. Untuk mengakomodasi kebutuhan kelengkapan data yang semakin berkembang, maka tidak hanya menambah record-record data, tetapi juga melakukan penambahan struktur dalam basis data.

• Keamanan (Security)

Sistem keamanan digunakan untuk dapat menentukan siapa saja yang boleh menggunakan basis data dan menentukan jenis operasi apa saja yang boleh dilakukan.

• Kebersamaan pemakai

Pemakai basis data sering kali tidak terbatas hanya pada satu pemakaian saja atau oleh satu sistem aplikasi saja. Basis data yang dikelola oleh sistem (aplikasi) yang mendukung lingkungan multiuser, akan dapat memenuhi kebutuhan ini, tetapi dengan menjaga/menghindari terhadap munculnya persoalan baru seperti inkonsistensi data (karena data yang sama diubah oleh banyak pemakai pada saat bersamaan).

Keuntungan Sistem Basis Data

Keuntungan-keuntungan yang dapat diperoleh dari penerapan sistem basis datapada suatu perusahaan adalah sebagai berikut:

1. Mengurangi redudansi data

Data yang sama pada beberapa aplikasi cukup disimpan sekali saja.

2. Integritas Data

Dimana data terismpan secara akurat karena tidak adanya redudansi data.

3. Menghindari inkonsisten data

Sebagai akibat tidak adanya data yang redundansi data, sehingga tidak terjadi inkonsisten data, karena data yang akan diupdate cukup dilakukan sekaligus saja.

4. Penggunaan data bersama

Data yang sama dapat diakses atau dimanfaatkan oleh beberapa user pada saat yang bersamaan.

5. Standarisasi data

Akibat tidak adanya redundansi, inkonsisten, dan integritas data, maka akan terciptanya adanya standarisasi data.

6. Jaminan Keamanan Data (Security Data)

Data yang tersimpan hanya dapat diakses oleh yang mempunyai otoritas terhadap data tersebut.

Kerugian Sistem Basis Data / Masalah Pengolahan data

• Volume data yang senantiasa bertambah

Ø Kebutuhan data dalam memori meningkat

Ø Kecepatan pelacakan data menurun

Ø Organisasi dan pemutakhiran data lebih rumit

Ø Keamanan data lebih rawan

• Duplikasi Data

Ø Pemborosan memori

Ø Pemutakhiran data lebih rumit

Ø Keterkaitan antar data tidak jelas

• Format & struktur data yang tidak baku

Ø  Integrasi data lebih sulit

Ø  Lebih menghabiskan waktu dan biaya untuk konversi data

Ø  Data tidak kompatibel

Ø  Pemutakhiran dan validasi lebih rumit.

• Keamanan data yang tak layak

Ø  resiko kerusakan dan kehilangan data

Ø  Resiko penyadapan, penyalinan dan manipulasi data.

Ø  Kemungkinan serangan virus.

• Teknologi manajemen data yang tidak memadai

Ø nilai pemanfaatan rendah

Ø keamanan data menjadi rawan

Ø kinerja sistem informasi menurun.

KOMPONEN SISTEM BASIS DATA

1. Perangkat Keras

Perangkat keras dapat bekerja berdasarkan perintah yang telah ditentukan ada padanya, atau yang juga disebut dengan dengan istilah instruction set. Dengan adanya perintah yang dapat dimengerti oleh hardware tersebut, maka hardware tersebut dapat melakukan berbagai kegiatan yang telah ditentukan oleh pemberi perintah.

Secara fisik, Komputer terdiri dari beberapa komponen yang merupakan suatu sistem. Sistem adalah komponen-komponen yang saling bekerja sama membentuk suatu kesatuan. Apabila salah satu komponen tidak berfungsi, akan mengakibatkan tidak berfungsinya proses-proses yang ada komputer dengan baik. Komponen komputer ini termasuk dalam kategori elemen perangkat keras (hardware). Berdasarkan fungsinya, perangkat keras komputer dibagi menjadi :

1. Input divice (unit masukan)
2. Process device (unit Pemrosesan)
3. Output device (unit keluaran)
4. Backing Storage ( unit penyimpanan)
5. Periferal ( unit tambahan)

Komponen dasar pada komputer terdiri dari input, process, output dan storage. Input device terdiri dari keyboard dan mouse, Process device adalah microprocessor (ALU, Internal Communication, Registers dan control section), Output device terdiri dari monitor dan printer, Storage external memory terdiri dari harddisk, Floppy drive, CD ROM, Magnetic tape. Storage internal memory terdiri dari RAM dan ROM. Sedangkan komponen Periferal Device merupakan komponen tambahan atau sebagai komponen yang belum ada atau tidak ada sebelumnya. Komponen Periferal ini contohnya : TV Tuner Card, Modem, Capture Card.

2. Perangkat Lunak

Perangkat lunak adalah sekumpulan data elektronik yang disimpan dan diatur oleh komputer, data elektronik yang disimpan oleh komputer itu dapat berupa program atau instruksi yang akan menjalankan suatu perintah. Melalui sofware atau perangkat lunak inilah suatu komputer dapat menjalankan suatu perintah

Software atau perangkat lunak komputer berdasarkan distribusinya dibedakan menjadi beberapa macam, yaitu software berbayar, software gratis atau free ( Freeware, free software, shareware, adware) .

Software berbayar merupakan perangkat lunak yang didistribusikan untuk tujuan komersil, setiap pengguna yang ingin menggunakan atau mendapatkan software tersebut dengan cara membeli atau membayar pada pihak yang mendistribusikannya. pengguna yang menggunakan software berbayar umumnya tidak diijinkan untuk menyebarluaskan software tersebut secara bebas tanpa ijin ada penerbitnya. contoh software berbayar ini misalnya adalah sistem microsoft windows, microsoft office, adobe photo shop, dan lain-lain.

Freeware atau perangkat lunak gratis adalah perangkat lunak komputer berhak cipta yang gratis digunakan tanpa batasan waktu, berbeda dari shareware yang mewajibkan penggunanya membayar (misalnya setelah jangka waktu percobaan tertentu atau untuk memperoleh fungsi tambahan). Para pengembang perangkat gratis seringkali membuat perangkat gratis freeware “untuk disumbangkan kepada komunitas”, namun juga tetap ingin mempertahankan hak mereka sebagai pengembang dan memiliki kontrol terhadap pengembangan selanjutnya. Freeware juga didefinisikan sebagai program apapun yang didistribusikan gratis, tanpa biaya tambahan. Sebuah contoh utama adalah suite browser dan mail client dan Mozilla News, juga didistribusikan di bawah GPL (Free Software).

3. Basis data

Data merupakan fakta mengenai suatu objek seperti manusia, benda, peristiwa, konsep, keadaan dan sebagainya yang dapat dicatat dan mempunyai arti secara implisit. Data dapat dinyatakan dalam bentuk angka, karakter atau simbol, sehingga bila data kumpulkan dan saling berhubungan maka dikenal dengan istilah basis data (database). Sedangkan basis data merupakan kumpulan informasi bermanfaat yang diorganisasikan ke dalam aturan yang khusus. Informasi ini adalah data yang telah diorganisasikan ke dalam bentuk yang sesuai dengan kebutuhan seseorang. 

4. Pemakai

Brainware Komputer adalah setiap orang yang terlibat dalam kegiatan pemanfaatan komputer atau sistem pengolahan data. Brainware juga dapat diartikan sebagai perangkat intelektual yang mengoperasikan dan mengeksplorasi kemampuan dari hardware komputer maupun software komputer. Tanpa adanya brainware ini mustahil hardware dan software yang canggih sekalipun dapat dimanfaatkan secara maksimal. Berdasarkan tingkat pemanfaatannya, brainware komputer dibagi dalam 4 tingkatan :

1.   System Analyst

System Analyst adalah seseorang yang bertanggung jawab atas penelitian, perencanaan, pengkoordinasian, dan merekomendasikan pemilihan perangkat lunak dan sistem yang paling sesuai dengan kebutuhan organisasi bisnis atau perusahaan. System Analyst juga memegang peranan yang sangat penting dalam proses pengembangan sistem.

Seorang system analyst harus memiliki setidaknya empat keahlian : analisis, teknis, manajerial, dan interpersonal (berkomunikasi dengan orang lain). Kemampuan analisis memungkinkan seorang system analyst untuk memahami perilaku organisasi beserta fungsi-fungsinya, pemahaman tersebut akan membantu dalam mengidentifikasi kemungkinan terbaik serta menganalisis penyelesaian permasalahan. Keahlian teknis akan membantu seorang system analyst untuk memahami potensi dan keterbatasan dari teknologi informasi. Dan seorang system analyst harus mampu untuk bekerja dengan berbagai jenis bahasa pemrograman, sistem operasi, serta perangkat keras yang digunakan. Keahlian manajerial akan membantu seorang system analyst untuk mengelola proyek, sumber daya, risiko, dan perubahan. Keahlian interpersonal akan membantu system analyst dalam berinteraksi dengan pengguna akhir sebagaimana halnya dengan programer, administrator dan profesi sistem lainnya.

2.    Programmer

Programmer adalah seseorang yang mempunyai kemampuan menguasai salah satu atau banyak bahasa pemrograman seperti bahasa C, Pascal, Java, dll. Programmer juga bisa dikatakan sebagai pembuat dan petugas yang mempersiapkan program yang dibutuhkan pada sistem komputerisasi yang akan dirancang.

3.    Administrator

Administrator adalah seseorang yang bertugas mengelola suatu sistem operasi dan program-program yang berjalan pada sebuah sistem komputer atau jaringan komputer.

4.        Operator

Operator adalah pengguna biasa yang hanya memanfaatkan sistem komputer yang sudah ada atau istilahnya hanya menggunakan apilkasi-aplikasi tertentu.

4 tingkatan di atas merupakan brainware/pengguna umum dari sebuah sistem komputer. Sebenarnya dalam bidang IT masih banyak brainware-brainware komputer lainnya.

Sistem Operasi

Sistem operasi adalah perangkat lunak sistem yang bertugas untuk melakukan kontrol dan manajemen perangkat keras serta operasi-operasi dasar sistem, termasuk menjalankan perangkat lunak aplikasi seperti program-program pengolah kata dan peramban web.

Secara umum, Sistem Operasi adalah perangkat lunak pada lapisan pertama yang ditempatkan pada memori komputer pada saat komputer dinyalakan. Sedangkan software-software lainnya dijalankan setelah Sistem Operasi berjalan, dan Sistem Operasi akan melakukan layanan inti umum untuk software-software itu. Layanan inti umum tersebut seperti akses ke disk, manajemen memori, skeduling task, dan antar-muka user. Sehingga masing-masing software tidak perlu lagi melakukan tugas-tugas inti umum tersebut, karena dapat dilayani dan dilakukan oleh Sistem Operasi. Bagian kode yang melakukan tugas-tugas inti dan umum tersebut dinamakan dengan “kernel” suatu Sistem Operasi Kalau sistem komputer terbagi dalam lapisan-lapisan, maka Sistem Operasi adalah penghubung antara lapisan hardware dan lapisan software. Lebih jauh daripada itu, Sistem Operasi melakukan semua tugas-tugas penting dalam komputer, dan menjamin aplikasi-aplikasi yang berbeda dapat berjalan secara bersamaan dengan lancar. Sistem Operasi menjamin aplikasi software lainnya dapat menggunakan memori, melakukan input dan output terhadap peralatan lain, dan memiliki akses kepada sistem berkas. Apabila beberapa aplikasi berjalan secara bersamaan, maka Sistem Operasi mengatur schedule yang tepat, sehingga sedapat mungkin semua proses yang berjalan mendapatkan waktu yang cukup untuk menggunakan prosesor (CPU) serta tidak saling mengganggu.

Dalam banyak kasus, Sistem Operasi menyediakan suatu pustaka dari fungsi-fungsi standar, dimana aplikasi lain dapat memanggil fungsi-fungsi itu, sehingga dalam setiap pembuatan program baru, tidak perlu membuat fungsi-fungsi tersebut dari awal.

Sistem Operasi secara umum terdiri dari beberapa bagian:

1. Mekanisme Boot, yaitu meletakkan kernel ke dalam memory
2. Kernel, yaitu inti dari sebuah Sistem Operasi
3. Command Interpreter atau shell, yang bertugas membaca input dari pengguna
4. Pustaka-pustaka, yaitu yang menyediakan kumpulan fungsi dasar dan standar yang dapat dipanggil oleh aplikasi lain.
5. Driver untuk berinteraksi dengan hardware eksternal, sekaligus untuk mengontrol.

Sebagian Sistem Operasi hanya mengizinkan satu aplikasi saja yang berjalan pada satu waktu (misalnya DOS), tetapi sebagian besar Sistem Operasi baru mengizinkan beberapa aplikasi berjalan secara simultan pada waktu yang bersamaan. Sistem Operasi seperti ini disebut sebagai Multi-tasking Operating System (misalnya keluarga sistem operasi UNIX). Beberapa Sistem Operasi berukuran sangat besar dan kompleks, serta inputnya tergantung kepada input pengguna, sedangkan Sistem Operasi lainnya sangat kecil dan dibuat dengan asumsi bekerja tanpa intervensi manusia sama sekali. Tipe yang pertama sering disebut sebagai Desktop OS, sedangkan tipe kedua adalah Real-Time OS, contohnya adalah Windows, Linux, Free BSD, Solaris, palm, symbian, dan sebagainya.

Penjelasan Normalisasi Sistem Basis Data

NORMALISASI

Normalisasi merupakan teknik analisis data yang mengorganisasikan atribut-atribut data dengan cara mengelompokkan sehingga terbentuk entitas yang non-redundant, stabil, dan fleksible. Hal yang dapat dilakukan dalam normalisasi data adalah insert,update,delete, dan modifikasi pada satu atau beberapa atribut tanpa mempengaruhi integritas data dalam relasi tersebut.

Anomali seringkali disebut juga dengan update anomaly, adalah efek samping yang tidak dikehendaki, yang

terjadi jika relasi tidak pada bentuk normal tertentu.

1. Anomali penyisipan, terjadi ketika dilakukan penyisipan tuple pada suatu relasi. Biasanya terjadi karena nilai primary key tidak diketahui saat penyisipan
2. Anomali penghapusan, terjadi sewaktu dilakukan penghapusan tuple dari relasi, padahal tuple tersebut mengandung sebagian informasi yang penting dan tidak boleh dihilangkan.
3. Anomali pengubahan, terjadi karena adanya redundansi data. Ketika akan mengubah nilai data suatu atribut, maka seluruh pemunculan data tersebut harus ikut diubah.

Adapun tujuan dari normalisasi data adalah:

1. Untuk menghilangkan kerangkapan data
2. Untuk mengurangi kompleksitas
3. Untuk mempermudah pemodifikasian data
4. Membuat data yang kompak dan efisien.
5. Mempercepat pengaksesan data.
6. Memudahkan dalam manipulasi data.
7. Menghindari pengulangan data.
8. Menghindari data yang tersembunyi.