Modul 10
Database dan
Sistem Manajemen Database
"Tujuan Instruksional Khusus (TIK) : "
"Setelah mempelajari modul ke-10, mahasiswa diharapkan mampu : "
"Menjelaskan pentingnya data diorganisasikan; "
"Menjelaskan bagaimana data diorganisasikan, disimpan, diakses "
"dan digunakan; "
"Menjelaskan jenis-jenis pengolahan; "
"Menjelaskan perbedaan media penyimpan primer dan sekunder; "
"Menjelaskan pengertian database dan pengaruhnya pada pemrosesan "
"data; "
"Menjelaskan pengertian system manajemen database (DBMS); "
"Menjelaskan fungsi dan cara DBMS; "
"Melakukan pengolahan data dengan konsep DBMS; "
"Menjelaskan peran dari pengelola database; "
"Menjelaskan kerugian dan keuntungan DBMS; "
"Menjelaskan perkembangan knowledge discovery in database (KDD). "
1. Pendahuluan
Manajemen Data merupakan bagian dari manajemen Sumber Daya Informasi.
Sumber Daya Data disimpan dalam data sekunder yang dapat berbentuk
berurutan (sequential), atau akses langsung (direct access), magnetic tape
merupakan media penyimpanan sequential, magnetic disk merupakan media
penyimpanan akses langsung serta compact disk merupakan media penyimpanan
yang canggih dan dapat menyimpan data.
Sebelum orang mengenal database, banyak mengalami kesulitan dalam
manejemen data. Konsep database dibangun diatas indeks dan kaitan untuk
mencapai suatu hubungan logis antara beberapa file.
Perangkat Lunak yang mengelola database disebut sistem manajemen
database (database management system) – DBMS- yang memberikan keuntungan
yang nyata bagi yang menggunakan komputer sebagai suatu sistem informasi.
Semua DBMS memiliki pengolah bahasa deskripsi data (data description
language processor) yang digunakan untuk menciptakan database, mengelola
serta menyediakan isi database. Orang yang bertanggung jawab atas database
dan DBMS adalah pengelola database (database administration) – DBA.
2. Hirarki Data
Dalam mengorganisasikan data dikenal istilah hirarkhi data yang terdiri
dari : elemen data (field), record dan file.
Yang disebut dengan elemen data (data element) adalah unit data
terkecil, tidak dapat dibagi lagi menjadi unit yang berarti. Dalam record
gaji, elemen data (field) berupa nama, nomor pegawai, nomor jaminan sosial,
upah dan jumlah tanggungan keluarga. Record, merupakan hirarki setingkat
lebih tinggi dari elemen data. Satu record terdiri dari semua elemen data
(field) yang berhubungan dengan obyek atau kegiatan tertentu. Semua record
sejenis disusun menjadi satu file. File adalah kumpulan record data yang
berhubungan dengan suatu subyek tertentu.
3. Manajemen Data
Manajemen data adalah bagian dari manajemen sumber daya informasi yang
mencakup semua kegiatan yang memastikan bahwa sumber daya perusahaan
akurat, mutakhir, aman dari gangguan dan tersedia bagi pengguna/pemakai.
Kegiatan Manajemen data :
"Pengumpulan Data "Keamanan "
"Integritas dan pengujian "Organisasi "
"Penyimpanan "Pengambilan. "
"Pemeliharaan " "
4. Penyimpanan Sekunder
Semua komputer meliputi sejenis penyimpanan sekunder untuk melengkapi
penyimpanan yang berada dalam CPU dengan mengacu pada penyimpanan berurutan
dan penyimpanan akses langsung.
Penyimpanan berurutan, adalah suatu organisasi atau penyususunan data
di suatumedium penyimpanan yang terdiri dari satu record mengikuti satu
record lain dalam suatu urutan tertentu.. sebagian media penyimpanan
komputer hanya dapat memproses data yang disusun secara berurutan.
Contohnya yaitu Pita magnetic.
Penyimpanan akses langsung (direct access strorage). Adalah suatu cara
mengorganisasikan data yang memungkinkan record-record ditulis dan dibaca
tanpa pencarian secara berurutan. DASD (direct access strorage device),
unit perangkat keras yang memungkinkan penyimpanan secara akses langsung ,
alat ini memiliki mekanisme membaca dan menulis langsung yang dapat
diarahkan ke lokasi manapun dalam medium penyimpanan, piringan magnetik,
floopy disk , hard disk dan compact disk
DASD adalah medium file master yang baik. File master adalah gambaran
konseptual dari salah satu sumber daya perusahaan atau elemen lingkungan
sebagai contoh adalah file master persediaan, piutang, pelanggan dsb.
Penggunaan DASD lainnya adalah sebagai medium penyimpan sementara untuk
menampung data semi terproses. Piringan magnetik telah terbukti tidak
terkalahkan sebagai DASD. Teknologi DASD baru adalah Compact Disk, Laser
Disk atau Optical Disk, menggambarkan data dengan kombinasi goresan-goresan
halus diatas permukaan piringan yang diciptakan oleh sinar laser. Goresan-
goresan ini berupa parit-parit yang dibakar atau dicetak diatas permukaan
piringan. Sinar laser berintensitas rendah digunakan untuk membaca goresan-
goresan tersebut.
5. Hubungan Penyimpanan Sekunder dengan Pemrosesan
Ada dua cara dalam mengolah data. Pengolahan batch dan pengolahan on-
line. Pengolahan batch mencakup pengumpulan semua transaksi dan pemrosesan
sekaligus, dalam batch. Pengolahan on-line mencakup pengolahan transaksi
satu persatu, kadang pada saat transaksi itu terjadi transaksi lain.
Karenanya berorientasi transaksi maka sering disebut pemrosesan transaksi.
Pengolahan Batch dapat dilaksanakan dengan menggunakan media
penyimpanan berurutan atau akses langsung. Kelemahan sistem ini adalah
kenyataan bahwa file baru menjadi mutakir setelah dilakukan siklus harian.
Ini berarti manajemen tidak selalu memiliki informasi paling mutakir yang
menggambarkan sistem fisik.
Pengolahan on-line memerlukan akses langsung, dikembangkanuntuk
mengatasi file yang ketinggalan jaman. Terobosan teknologi yang
memungkinkan pengolahan on-line adalah penyimpanan piringan magnetik.
Sistem real-time adalah suatu sistem yang mengendalikan sistim fisik.
Sistem ini mengharuskan komputer merespons dengan cepat pada status sistem
fisik. Istilah realtime digunakan untuk menggambarkan sistem on-line yang
bereaksi pada kegiatan sistem fisik secara cukup cepat sehingga dapat
mengendalikan sistem itu. Sistem ini adalah bentuk khusus dari sistem on-
line yang diperluas kemampuannya dengan menggunakan sumber daya konseptual
untuk menentukan operasi dari sistem fisik.
6. Kebangkitan Era Database
Pada era sebelum dipergunalkannya database, terdapat kendala pada
medium penyimpanan, dimana record pada pita magnetik harus diproses secara
berurutan. Oleh karenanya dicari jalan keluar dengan cara mengarah ke
organisasi logis (logical organization) yaitu mengintegrasikan data dari
beberapa lokasi fisik yang berbeda dan merupakan cara pengguna melihat
data. Selanjutnya berbagai cara dikembangkan untuk memenuhi kebutuhan-
kebutuhan tersebut dengan menggunakan integrasi logis, yaitu menggunakan
inverted files dan linked list.
Inverted file adalah suatu file yang disimpan dalam suatu urutan
tertentu dan dirancang untuk memecahkan masalah yang berupa permintaan
manajer atas suatu laporan yang hanya mendaftarkan record-record tertentu
dari file.
Linked list adalah suatu field yang berisi link atau pointer. File
yang berisi link field disebut linked list dan berfungsi menghindari
penggunaan indeks untuk mendapatkan akses yang lebih cepat.
Inverted file dan linked list memberikan suatu cara untuk
mengintegrasikan secara logis record-record yang tersebar secara fisik
dalam satu file
Integrasi logis antara beberapa file. Suatu modifikasi bahasa
pemrograman COBOL dengan menggunakan link untuk saling menghubungkan record-
record dalam satu file dengan record-record yang berhubungan secara logis
di file-file lain. Sistem ini disebut IDS (integrated data store) dan
merupakan langkah awal menuju satu database terintegrasi dari beberapa
file.
7. Konsep Database
Database adalah suatu koleksi data komputer yang terintegrasi,
diorganisasikan dan disimpan dengan suatu cara yang memudahkan pengambilan
kembali. Integrasi lagis dari record-record dalam banyak file ini disebut
konsep database yang bertujuan untuk meminimumkan pengulangan data
(duplikasi data artinya data yang sama disimpan dalam beberapa file) dan
mencapai independensi data (kemampuan untuk membuat perubahan dalam
struktur data tanpa membuat perubahan pada program yang memproses data).
Independensi data diperoleh dengan menempatkan spesifikasi data dalam
tabel data dan kamus yang terpisah secara fisik dari program. Program
mengacu pada tabel untuk mengakses data.
Hirarkhi data dalam konsep system database yaitu Database, File,
Record, dan Elemen Data.
8. Struktur Database
Integrasi logis file dapat diperoleh dengan hubungan eksplisit dan
hubungan implisit.
Hubungan eksplisit , antara record dari beberapa fille dengan menyusun
record-record tersebut dalam suatu hirarkhis, yang disebut struktur
hirarkhis, dimana setiap catan pada suatu tingkat dapat dihubungkan ke
berbagai record setingkat lebih rendah.
Meskipun struktur hirarkhis mempunyai kemampuan luar biasa dalam
mengatasi kendala-kendala fisik, namun penggunaan hubungan eksplisit
tersebut masih mempunyai kelemahan
Hubungan implisit, hubungan antar record yang tidak harus dinyatakan
secara eksplisit, link field khusus tidak perlu disertakan dalam record.
Pendekatan ini disebut dengan struktur relasional dan menggunakan hubungan
implisit, yaitu hubungan yang dapat dinyatakan secara tidak langsung dari
record data yang telah ada. Keuntungan dari steruktur relasional bagi CBIS
(computer based information system, sistem informasi berbasis kamputer)
adalah fleksibilitas yang ditawarkannya dalam rancangan dan penggunaan
database. Pengguna dan spesialis informasi dibebaskan dari keharusan
mengidentifikasi semua informasi yang diperlukan sebelum menciptakan
database.
9. Perangkat Lunak Database
Perangkat lunak yang mengatur dan memelihara integrasi logis antar
file, baik eksplisit maupun implisit disebut DBMS (database management
system). DBMS berbasis komputer mikro pertama yang sangat terkenal adalah
dBASE II, III dan IV . selanjutnya pengembangan DBMS berfokus pada pasar
komputer mikro dan telah menerapkan struktur relasional. Microsoft Access
adalah suatu contoh sistem manajemen database relasional untuk komputer
mikro.
10. Menciptakan Database
Proses menciptakan database mencakup tiga tahap, yaitu menentukan
kebutuhan data, menjelaskan data, dan memasukkan data ke dalam database.
a. Menentukan kebutuhan data.
Mendefenisikan kebutuhan data adalah langkah kunci dalam CBIS.
Ada dua pendekatan dalam tahap ini yaitu pendekatan berorientasi
proses dengan cara mengikuti langkah-langkah yang telah
ditetapkan yaitu mendefinisikan masalah, menetapkan data untuk
diproses sebagai informasi kemudian mendefinisikan informasi
yang diperlukan selanjutnya memproses dan mengolah informasi,
dan proses terakhir adalah mengambil keputusan dalam pemecahan
masalah. Yang kedua adalah pendekatan model perusahaan.
Pendekatan ini untuk mengatasi kelemahan pendekatan yang pertama
(sukar mengaitkan data suatu sistem ke data sistem lain). Oleh
karenanya diatasi dengan menentukan seluruh kebutuhan data
perusahaan dan kemudian menyimpan data tersebut dalam database.
b. Menjelaskan data.
Setelah elemen-elemen data yang diperlukan ditentukan, maka
elemen data tersebut dijelaskan dalam bentuk kamus data (data
dictionary). Kamus data adalah suatu ensiklopedi dari informasi
yang berkenaan dengan data organisasi/perusahaan, dan penjelasan
ini dikomunikasikan kepada komputer melalui data description
language - DDL, yang menghasilkan skema. Subskema mencerminkan
kebutuhan para pemakai individual.
c. Memasukkan data.
Setelah skema dan subskema diciptakan data dapat dimasukkan
kedalam database. Hal ini dapat dilakukan dengan memasukkan data
langsung ke dalam DBMS, membaca data dari pita atau piringan
atau menscan data secara optis. Data siap untuk digunakan
setelah berada dalam database.
11. Menggunakan Database
Pemakai database dapat berupa orang atau program aplikasi. Orang
biasanya menggunakan database dari terminal dan mengambil data dan
informasi dengan menggunakan query language. Query adalah permintaan
informasi dari database, dan query language adalah bahasa khusus yang user
friendly yang memungkinkan komputer menjawab query.
Tujuh langkah dalam DBMS :
a. Data Manipulation Language (DML) menentukan DBMS data apa yang
diperlukan.
b. DBMS memeriksa skema dan subskema untuk menguji bahwa data ada
dalam database.
c. DBMS meneruskan permintaan data ke sistem operasi.
d. DBMS mengambil data dan memasukkannya ke dalam area penyimpanan
buffer khusus dalam penyimpanan primer.
e. Data tersebut ditransfer ke dalam area input program aplikasi.
f. DBMS mengembalikan pengendalian ke program aplikasi.
g. Program aplikasi menggunakan data.
12. Suatu Model DBMS
Model yang menunjukkan elemen2 utama DBMS adalah :
a. Data Description Language Prosessor, mengubah kamus data menjadi
skema database. Ini merupakan DDL yang telah dijelaskan sebelumnya.
semua DBMS memiliki DDL.
b. Performance Statistics Processor, memelihara statistik yang
mengidentifikasi data apa yang sedang digunakan, siapa yang
menggunakan dan seterusnya. Statistik ini digunakan dalam mengelola
database. DBMS berbasis komputer mikro biasanya tidak menyertakan
elemen ini.
c. Modul Backup/ Recovery, secara periodik dibuat suatu backup dari
database. Apabila terjadi kerusakan database, maka backup database
merekonstruksi database tersebut . modul backup/recovery
menyelesaikan rekonstruksi tersebut.
d. Manajer Database, adalah elemen paling penting karena menangani
permintaan data para pemakai. Query language dan DML adalah bagian
dari manajer database. Manajer database juga menghasilkan statistik
kinerja yang diproses oleh performance statistics processor dan
semua DBMS menyertakan elemen ini.
13. Pengelola database
Seorang spesialis informasi yang bertanggung jawab atas database
disebut pengelola database (DataBase Administrator, DBA ). DBA mempunyai
tugas utama, yaitu perencanaan, penerapan, operasi dan keamanan.
a. Perencanaan database mencakup sama dengan para manajer untuk
mendefinisikan skema dan subskema. DBA berperan penting dalam
memilih DBMS.
b. Penerapan database terdiri dari menciptakan database yang sesuai
dengan spesifikasi DBMS yang dipilih serta menetapkan dan
menegakkan kebijakan dan prosedur penggunaan database.
c. Operasi database mencakup menawarkan program pendidikan kepada
pemakai database dan menyediakan bantuan saat diperlukan.
d. Keamanan database meliputi pemantauan kegiatan database dengan
menggunakan statistik yang disediakan DBMS. Selain itu, DBA
memastikan bahwa database tetap aman.
14. Penemuan Pengetahuan dalam Database
Knowledge Discovery in Database ( KDD ) adalah istilah yang
menjelaskan semua kegiatan pada data yang tersimpan dalam database yang
mencakup :
a. Data Warehousing, adalah perkembangan dari konsep database yang
menyediakan sumberdaya data yang lebih baik bagi para pemakai dan
memungkinkan pemakai untuk memanipulasi dan menggunakan data
tersebut secara intuitif.
b. Data Warhouse ini umumnya dilakukan di mainframe.
c. Data Mart, adalah database yang berisi data yang menjelaskan satu
segmenoperasi perusahaan, misalnya data mart pemasaran, data mart
sumberdaya manusia dsb.
d. Data Mining, adalah proses menemukan hubungan dalam data yang
tidak diketahui oleh pemakai. Data mining membantu pemakai dengan
mengungkapkan berbagai hubungan dan menyajikannya dengan yang
dapat dimengerti sehingga dapat menjadi dasar pengembilan
keputusan.
KDD dan konsep integral data warehousing dan data mining menggambarkan
suatu cara yang inovativ dengan memanfaatkan komputer untuk menyediakan
data yang secara normal tidak diidentifikasi oleh para pemakai sebagai
solusi untuk pemecahan masalah. Ada tujuh langkah dalam KDD :
a. Mendifinisikan data dan tugas.
b. Mendapatkan data
c. Membersihkan data.
d. Mengembangkan hipotetis dan model pencarian.
e. Menggali data, mencari pola2 baru dan pengetahuan baru.
f. Menguji dan memastikan seberapa jauh data yang dipilih dapat
digunakan.
g. Menafsirkan dan menggunakan dalam menafsirkan data dan membuat
keputusan dalam pemecahan masalah.
15. Menempatkan Database dan DBMS dalam Perspektif.
DBMS memungkinkan untuk menciptakan database dalam penyimpanan akses
langsung komputer memelihara isinya dan menyediakan isi tersebut bagi
pemakai tanpa pemrograman khusus yang mahal.
Keuntungan DBMS :
a. Mengurangi pengulangan data.
b. Mencapai independensi data.
c. Mengintegrasikan data dari beberapa file.
d. Mengambil data dan informasi secara cepat.
e. Meningkatkan keamanan.
Kerugian DBMS :
a. Memperoleh perangkat lunak yang mahal.
b. Memperoleh konfigurasi perangkat keras yang besar.
c. Mempekerjakan dan mempertahankan staf DBA.
Database terkomputerisasi maupun DBMS bukanlah prasyarat mutlak untuk
pemecahan masalah. Namun mereka memberikan dasar-dasar penggunaan komputer
sebagai suatu sistem informasi bagi para spesialis informasi dan pemakai.
16. IKHTISAR
Data diorganisasikan menjadi file, tiap file berisi record-record, dan
setiap record terdiri dari elemen-elemen data (field). Tingkatan tersebut
ada dalam konsep database.
Manajemen data adalah subset dari IRM yang melaksanakan fungsi
pengumpulan, pengujian dan integritas, penyimpanan, pemeliharaan, keamanan,
organisasi dan pengambilan data.
Alat penyimpanan sekunder ada dua jenis, yaitu berurutan dan akses
langsung. Aplikasi pemakai menentukan apakah pengolahan batch atau online
yang digunakan. Pengolahan batch dapat dilaksanakan dengan menggunakan
media penyimpanan berurutan atau akses langsung. Sedangkan pengolahan
online memerlukan akses langsung. Istilah realtime digunakan untuk
menggambarkan system online yang bereaksi pada kegiatan system fisik secara
cukup cepat sehingga dapat mengendalikan system tersebut.
Pada era sebelum database, kinerja system menderita karena kendala
penyimpanan fisik. Kesulitan-kesulitan ini sebagian diatasi dengan
menggunakan inverted files dan link list.
Data dalam database dikelola oleh system manajemen database (DBMS).
System awalnya dirancang untuk mainframe, yang saat ini telah ada dalam
versi komputer mikro dan melibatkan struktur relasional.
Langkah pertama menciptakan database adalah menentukan kebutuhan data
dengan mengikuti pendekatan berorientasi masalah. Elemen-elemennya kemudian
dijelaskan dalam kamus data, dan penjelasan tersebut dikomunikasikan kepada
komputer melalui data description language (DDL) yang menghasilkan skema.
Subskema mencerminkan kebutuhan para pemakai individual. Setelah skema dan
subskema ditentukan maka data dapat dimasukkan.
Pemakai database dapat berupa orang atau program aplikasi. Orang
menggunakan query language dan program menggunakan DML. DBMS bekerja sama
dengan system operasi untuk menyediakan isi database bagi para pemakai.
Semua DBMS memiliki DDL prosesor dan manajer database, tetapi pada
versi mikro biasanya tidak menyertakan performance statistics processor
atau modul backup/recovery. DBMS dapat mengurangi pengulangan data,
mencapai independensi data, mengintegrasikan data dari beberapa file,
memperoleh data atau informasi secara cepat, dan meningkatkan keamanan.
Orang yang bertanggung jawab atas sumber daya data perusahaan disebut
pengelola database (database administrator) – DBA. DBA memiliki empat
bidang tanggung jawab yang berhubungan dengan database, yaitu perencanaan,
penerapam, operasi, dan keamanan. Beberapa DBA dipimpin oleh seorang
manajer DBA.
Para pemakai database yang besar dapat terlibat dalam kegiatan
penemuan pengetahuan dalam database (KDD) seperti data warehouse, data
mart, dan data mining. Data mining berdasarkan verifikasi dimulai dengan
hipotesis pemakai tentang apa yang ia yakini sebagai parameter database
query. Data mining berdasarkan penemuan mengembangkan kemampuan pemakai
dengan mengidentifikasi pola data yang biasanya diharapkan pemakai. Proses
penemuan pengembangan dalam database bersifat berulang, yang mengulangi
langkah-langkah seperti perolehan data, pembersihan data, model pencarian,
dan model prediksi, hingga kebutuhan pemakai tercapai.
17. PERTANYAAN / DISKUSI :
1. Apa yang dimaksud dengan database dan system manajemen database ?
2. Sebutkan dua jenis utama penyimpanan sekunder ! dan jelaskanlah !
3. Sebutkan dua cara utama pengolahan data ! dan jelaskanlah masing-
masingnya secara terstruktur !
4. Apa yang dimaksud dengan pengorganisasian secara fisik dan
pengorganisasian logis ?
5. Apa yang dimaksud dengan file, record, dan elemen data (field) ?
6. Sebutkan dan jelaskan tugas dari database administrator (DBA) !
7. Apa yang dimaksud dengan hubunga eksplisit dan implicit ? Jelaskanlah !
8. Jelaskan pendekatan dasar untuk menentukan kebutuhan data ?
9. Apa yang dimaksud dengan data warehouse dan data mining ?
10. Sebutkan keuntungan dan kerugian dari DBMS ?
18. DAFTAR ACUAN :
1. Hansen, Gary W. dan Hansen, James V., Database Management and Design,
2nd ed., Prentice Hall, New Jersey, 1996.
2. McLeod, Raymond, Management Information System, 7th ed., Prentice Hall,
New Jersey, 1998.
3. McNurlin, Barbara C,; Sparague, Ralph H Jr., Information Systems
Management in Practice, 4th ed., Prentice Hall, New Jersey, 1998.
4. http://www.cs.ui.ac.id/kuliah/IKI310410
-----o0o-----
