C. Uraian materi
7. Model data Relational
Model Data Relasional adalah suatu model basis data yang menggunakan tabel dua dimensi, yang terdiri atas baris dan kolom untuk menggambarkan sebuah berkas data (Ramon, dkk, 2007). Model ini menunjukkan cara mengelola atau mengorganisasikan data secara fisik dalam memory sekunder. Hal in akan berdampak pula pada bagaimana pengguna mengelompokkan data dan membentuk keseluruhan data yang terkait dalam sistem yang kita buat.
Tabel 2. Contoh tabel dan keterhubungannya Tabel Siswa
NIS Nama Alamat
10296832 Nurhayati Jakarta 10296126 Astuti Jakarta 31296500 Budi Depok 41296525 Prananingrum Bogor 50096487 Pipit Bekasi 21196353 Quraish Bogor
Tabel Mata pelajaran
Kode Nama Mata pelajaran SKS
KK021 P. Basis Data 2
KD132 SIM 3
KU122 Pancasila 2
Tabel NILAI
NIS Kode MID FINAL
10296832 KK021 60 75 10296126 KD132 70 90 31296500 KK021 55 40 41296525 KU122 90 80 21196353 KU122 75 75 50095487 KD132 80 0 10296832 KD132 40 30
17
D. Aktivitas Pembelajaran
Dalam kegiatan ini peserta diklat akan melakukan analisis terhadap ragam pemodelan struktur basis data. Bentuk kelompok diskusi setiap kelompok terdiri dari 3-4 orang. Bacalah seluruh langkah dibawah ini kemudian lakukan dengan cermat dan teliti.
1. Baca dan Amati uraian materi diatas dan carilah sumber bacaan lain yang relevan melalui media internet.
2. Analisalah ragam pemodelan struktur basis data yang meliputi antara lain E/R digram (ERD), semantic data model, functional data model, Relational Model, Hierarchical Model dan Network Mode. Tentukan minimal Lima kriteria atau parameter yang dijadikan dasar untuk menganalisis model struktur basis data tersebut. (LK 1.1)
3. Tuliskan deskrepsi singkat dan contoh diagram untuk functional model, dan semantic data model (LK 1.2)
4. Diskusi dan komunikasikan hasilnya dalam kelompok dan buatlah kesimpulan.
5. Buatlah Laporan dan komunikasikan hasil laporan dan pembahasan dengan tutor.
Tabel 3. Lembar Kerja (LK 1.1) Analisis Ragam Model Struktur Basis Data
Kriteria Model Jenis Model Level (Tiga Skema) Simbol, notasi, komponen …… ……….. Hierarchical Model Network Model ER Model Relational Model functional data model semantic data model
18
E. Latihan Soal
1. Suatu model data yang merupakan himpunan data dan prosedur dalam relasi yang menjelaskan hubungan logis antar data dalam suatu sistem basis data, model tersebut meliputi entity relationship model, semantic data model, function model, binary model dan infological model. Model tersebut adalah:
a) Model data berbasis Obyek b) Model data berbasis record c) Model data secara fisik d) Model data secara konsep
2. Suatu Level dalam arsitektur tiga schema basis data yang memuat deskripsi struktur basis data secara keseluruhan untuk semua pemakai, memuat deskripsi tentang entity, atribut, relasi dan konstrain tanpa memuat deskripsi data secara detail adalah . . .
a) Level/skema Internal b) Level/skema konseptual c) Level/skema eksternal d) Level/skema Modular
3. Suatu model data yang memiliki struktur pohon dan hubungan bertingkat, model ini terdiri dari beberapa node (filed) yang berisi rincian data agregat data, dan record. Field-fieldnya hanya memiliki satu buah induk (parent), masing-masing parent memiliki banyak child (anak) adalah . . .
a) Entity Relationship Model b) Semantic Data Model c) Relational Model d) Hierarchi Model
F. Rangkuman
Struktur basis data merupakan serangkaian pengetahuan tentang, file, table, field, record indeks, abstraksi data adalah serangkaian konsep yang digunakan untuk membuat deskripsi basis data. Struktur basis data menitik beratkan pada berbagai ragam pemodelan data yang menggambarkan
19 tentang obyek-obyek basis data, jenis data, hubungan dan konstrain data yang ditangani. Secara umum pemodelan basis data dikelompokkan menjadi dua yaitu Object based logical model dan Record-based logical model. Object based logical model. Dalam pemodelan ini struktur atau hirarki basis data diilustrasikan berdasarkan object. Model ini meliputi: 1) Model keterhubungan entitas (Entity Relationalship Model atau ERD). 2) Model Data Semantik (Semantic Data Model). 2) Model data Fungsional (Function Data Model). Record-based logical model. Dalam model ini struktur basis data diilustrasikan berdasarkan record. Model ini meliputi: 1) Model relational (Relational Model). 2) Model Herarkis (Hierarchical Model) 3) Model Jaringan (Network Model).
G. Umpan Balik
IPKHasil Yang Dicapai
Rencana Tindak Lanjut Ya Tidak Menganalisis karakteristik Model ERD Menganalisis karakteristik Model semantic data model Menganalisis karakteristik Functional data model Menganalisis karakteristik Relational model Menganalisis karakteristik Hierarchical Model Menganalisis karakteristik Network Mode
20
H. Kunci Jawaban
1. A.2. B. 3. D.
23
ARSITEKTUR APLIKASI
SISTEM BASIS DATA
A. Tujuan Pembelajaran
Setelah mengikuti kegiatan belajar 2 ini diharapkan:
Melalui observasi peserta diklat dapat menganalisis empat ragam bentuk arsitektur aplikasi sistem basis data dengan benar.
B. Indikator pencapaian kompetensi
Menganalisis ragam bentuk arsitektur aplikasi sistem basis data
C. Uraian materi
1. Definisi Arsitektur Aplikasi Basis Data
Arsitektur aplikasi basis data menjelaskan rancangan dasar aplikasi basis data yang akan dibangun. Arsitektur basis data menggambarkan diagram interaksi antara komponen-komponen penyusun sistem manajemen basis data. Komponen-komponen tersebut meliputi perangkat hardware, software, jaringan komputer, dan pengguna. Berdasarkan arsitekturnya aplikasi sistem manajemen basis data (SMBD) dibedakan menjadi beberapa macam antara lain adalah sebagai berikut:
a. SMBD terpusat (CDBMS). Pada sistem ini semua proses utama dan fungsi sistem manajemen basis data seperti user application programs dan user interface programs berada secara terpusat di satu komputer berkecepatan dan kapasitas tinggi (main frame). Pengguna mengakses basis data menggunakan terminal komputer.
b. SMBD terdistribusi (DDBMS) Pada sistem ini data disimpan pada beberapa tempat (site), setiap tempat diatur dengan suatu DBMS yang dapat berjalan secara independent. Perangkat lunak dalam sistem ini akan mengatur pendistribusian data secara transparan.
24
c. SMBD paralel. Sistem manajemen basis data ini menggunakan beberapa prosesor dan disk yang dirancang untuk dijalankan secara paralel dan simultan. Sistem ini digunakan untuk memperbaiki kinerja dari DBMS
Dari tiga ragam jenis SMBD diatas terdapat beberapa model arsitektur aplikasi SMBD. Perkembangan Arsitektur SMBD cukup pesat dan cepat dengan mengikuti trend yang sejalan dengan kemajuan arsitektur sistem komputer serta teknologi informasi dan komunikasi. Beberapa ragam jenis arsitektur aplikasi SMBD tersebut antar lain ialah: 1) Arsitektur Teleprocessing. 2) Arsitektur File-Server Architecture 3) Arsitektur Singgle tier. 4) Arsitektur two-tier client/server. 5) Arsitektur three-tier client/server. 6) Arsitektur N-tier client/server. 7) Paralel arsitektur
2. Centralized Database manajemen Sistem (CDBMS)
Pada sistem ini semua proses utama dan fungsi sistem manajemen basis data seperti user application programs dan user interface programs berada secara terpusat di satu komputer berkecepatan dan kapasitas tinggi (main frame). Pengguna mengakses basis data menggunakan terminal komputer. Pada arsitektur ini digunakan komputer main frame yg menyediakan semua proses utama seperti fungsinya pada DBMS (user application programs & user interface programs). Bentuk arsitektur terpusat ini menggambarkan pengaksesan terminal-terminal komputer (client) pada komputer server, berupa display informasi dan kontrol saja, karena pada terminal komputer tidak memungkinkan memiliki resource yang lebih. Seiring perkembangan teknologi dan turunnya harga hardware, banyak terminal user digantikan dengan PC, akan tetapi DBMS masih ditempatkan terpusat (Application program execution & user interface processing ditempatkan pada satu mesin). Gambar dibawah ini menjelaskan Arsitektur Centralized Database manajemen Sistem (CDBMS).
25 Gambar 10. Arsitektur CDBMS
3. Distributed Database manajemen Sistem (DDBMS)
DDBMS memiliki satu logikal basis data yang dibagi ke dalam beberapa fragment. Dimana setiap fragment disimpan pada satu atau lebih komputer dibawah kontrol dari DBMS yang terpisah dengan mengkoneksi komputer menggunakan jaringan komunikasi. DDBMS memungkinkan direplikasi dan alokasi penyimpanan disembunyikan sehingga tidak diketahui pengguna. Pada sistem ini data disimpan pada beberapa tempat (site), setiap tempat diatur dengan suatu DBMS yang dapat berjalan secara independent. Perangkat lunak dalam sistem ini akan mengatur pendistribusian data secara transparan. Setiap site memiliki kemampuan untuk mengakses permintaan pengguna pada data lokal dan juga mampu untuk memproses data yang disimpan pada komputer lain yang terhubung dengan jaringan. Pengguna mengakses basis data terdistribusi dengan menggunakan dua aplikasi yaitu aplikasi lokal dan aplikasi global.
26
Gambar 11. Arsitektur DDMS
Tigal hal penting yang harus terdapat pada basis data terdistribusi adalah: Independensi data terdistribusi: pemakai tidak perlu mengetahui dimana data berada (merupakan pengembangan prinsip independensi data fisik dan logika).
Transaksi terdistribusi yang atomic: pemakai dapat menulis transaksi yang mengakses dan mengubah data pada beberapa tempat seperti mengakses transaksi.
Transparansi basis data terdistribusi agar terlihat sistem ini seperti basis data tersentralisasi. Hal Ini mengacu pada prinsip dasar dari DBMS. Transparansi memberikan fungsional yang baik untuk pengguna tetapi mengakibatkan banyak permasalahan yang timbul dan harus diatasi oleh DDBMS.
Terdapat dua tipe basis data terdistribusi yaitu
Homogen: yaitu sistem dimana setiap tempat menjalankan tipe DBMS yang sama.
Heterogen: yaitu sistem dimana setiap tempat yang berbeda menjalankan DBMS yang berbeda, baik Relational DBMS (RDBMS) atau non relational DBMS.
27 Gambar 12. Struktur DDBMS
4. Client-Server Architecture
Konsep arsitektur client/server mengasumsikan sebuah kerangka dasar (framework) yang terdiri atas banyak PC yang terhubung melalui LAN beserta tipe-tipe jaringan komputer lainnya. Suatu Client adalah mesin user yang menyediakan kemampuan user interface dan local processing. Suatu Server adalah mesin yang menyediakan berbagai service ke mesin client (file access, printing, archiving, or database access) (Ramakrishnan, 2004). Ada kemungkinan suatu mesin hanya menginstall software client saja, yang lain software server, atau bahkan keduanya pada satu mesin (seperti pada gambar physical client/server sebelumnya). Dua arsitektur DBMS yang mendasari framework client/server ialah two-tier client/server dan three-tier client/server.
28
Tugas dari komputer Client adalah: 1) Mengatur user Interface; 2) Menerima dan memeriksa syntax input dari user; 3) Membangun (Generates) permintaan DB dan mengirimkannya ke server; 4) Memberikan respon balik ke user. Sedangkan tugas dari komputer server adalah: 1) Menerima & memroses permintaan DB dari client; 2) Memeriksa autorisasi; 3) Menjamin batasan integritas data; 4) Menampilkan queri/proses update dan mengirimkannya ke user; 5) Memelihara System Catalog; 6) Menyediakan kontrol recovery; 7) Menyediakan akses basis data yang akurat. Kelebihan dari sistem arsitektur client-server ini ialah:
1. Client bertanggung jawab dalam mengelola antar muka pemakai (mencakup logika penyajian data, logika pemrosesan data, logika aturan bisnis).
2. Database server bertanggung jawab pada penyimpanan, pengaksesan, dan pemrosesan database.
3. Otentikasi pemakai, pemeriksaan integrasi, pemeliharaan data dictionary dilakukan pada database server.
4. Akses yang lebih luas terhadap database. 5. Meningkatkan performa dan konsistensi.
6. Pengurangan biaya hardware, biaya komunikasi dan beban jaringan Pada database client/server, saat pengaksesan DBMS dibutuhkan: program membuka koneksi ke DBMS server, sekali koneksi terbuat maka program client dapat berkomunikasi dengan DBMS. Contoh: ODBC (Open Database Connectivity) yang menyediakan API (Application Programming Interface), JDBC, yg digunakan program client Java utk akses ke DBMS. Interaksi antara client dan server selama pemrosesan query SQL adalah sebagai berikut:
1. Client melakukan parsing query pemakai dan memecahnya ke dalam sejumlah query independent untuk setiap tempat. Setiap query tersebut dikirim ke server yang sesuai.
2. Setiap server memproses query lokal dan mengirim relasi hasil ke client.
29 3. Client mengkombinasikan hasil sub query untuk memproduksi hasil
dari query asal yang dikirim.
Pada pendekatan tersebut Server SQL: juga disebut transaction server (database processor (DP) / back-end machine / DBMS), sedangkan Client: disebut application processor (AP) atau front-end machine.
Gambar 14. Arsitektur two tier client server
Three Tier Architecture merupakan inovasi dari arsitektur client-server. Pada arsitektur Three-tier ini terdapat application server yang berdiri di antara client dan database server. Contoh dari application server adalah IIS (Internet Information Services), WebSphere, dan sebagainya. Arsitektur ini memisahkan antara logika aplikasi dari manajemen data, yang meliputi (Ramakrishnan, 2004):
1. Presentation Tier (Client) Berisi interface natural yang dibutuhkan user untuk membuat request, menyediakan input dan melihat hasil. (GUI) 2. Middle Tier (Application Layer/Web Server) Berisi logika aplikasi untuk
30
proses bisnis logic yang kompleks. (Application Programs, Web Pages).
3. Data Management Tier (Database Server) Berisi DBMS.
Gambar 15. Aarsitektur three-tier client server
5. Arsitektur N-tier atau multi tier
Istilah arsitektur ini muncul karena dalam implementasi aplikasi basis data dimungkinkan suatu aristektur aplikasi terdiri dari banyak tier. Salah satu contoh aplikasi basis data yang menggunakan arsitektur ini ialah situs amazon .com, dimana pelanggan internet dapat memesan buku secara online. Pelanggan dapat melihat katalog buku amazon.com yang sebenarnya ada pada database amazon.com. Jika pelanggan ingin memesan salah satu buku, maka pelanggan tersebut perlu memasukkan informasi mengenai dirinya dan yang terlebih penting adalah data mengenai kartu kreditnya. Untuk dapat memesan buku data kartu kredit pelanggan tersebut harus divalidasi terlebih dahulu: seperti kode PIN, masa berlaku kartu, limit kredit. Setelah dinyatakan valid maka pelanggan dapat melakukan transaksi pemesanan buku.
31 Gambar 16. Arstektur N-Tier client server
32