Sistem berkas

Media Penyimpanan Berkas



Pendahuluan



Internal Memory

a.

ROM

b.

RAM



Eksternal Memory

a.

Magnetic Tape

Pendahuluan (1)



_{Media penyimpanan berkas dalam komputer disebut memori atau storage}

atau gudang



Media penyimpanan menentukan kemampuan komputer dalam hal

penyimpanan data



Media penyimpanan berkas ada 2 macam yaitu Internal memori dan

Eksternal memori



_{Internal memori merupakan memori yang terletak didalam CPU (Main}

memory)



_{Eksternal memori merupakan memori yang terletak diluar CPU (Secondary}

storage)

3 Sistem Berkas / Dian Dharmayanti

Pendahuluan (2)

Berdasarkan hilang atau tidaknya berkas data atau file program di

dalam storage, yaitu :

1. Volatile Storage

Berkas data atau program akan hilang, bila listrik dipadamkan.

2. Non Volatile Storage

Berkas data atau program tidak akan hilang, sekalipun listrik

dipadamkan.

Internal Memory



Komponen elektronik yang digunakan untuk menyimpan

instruksi, data dan hasil pengolahannya



Kecepatan akses tinggi, kapasitas lebih kecil dan berharga

mahal



Setiap data yang disimpan akan ditempatkan dalam suatu

alamat (address) tertentu yang bersifat unik untuk

mempercepat dalam pencarian data



Satuan data memori adalah Byte, KB, MB, GB, TB



Ada 2 macam internal memori yaitu ROM (

Read Only

Memory

) dan RAM (

Random Access Memory

)

5 Sistem Berkas / Dian Dharmayanti

ROM (

Read Only Memory

) (1)



Untuk menyimpan berbagai program yang berasal dari pabrik

pembuat komputer



Sifatnya hanya bisa dibaca oleh pemakai



Berisi instruksi / program khusus untuk memaksimalkan kerja

komputer



Berupa program BIOS (Basic Input Output System) yang berfungsi :

1.

Untuk mengendalikan perpindahan data antara microprocessor

dengan komponen lain seperti keyboard, monitor, dsb.

2.

Mempunyai sifat

self-diagnotik

yaitu kemampuan untuk memeriksa

kondisi yang ada didalam dirinya



Program Lingkage/Bootstrap bertugas untuk memindahkan sistem

ROM (

Read Only Memory

) (2)

Tipe-tipe dari ROM adalah :

1.

PROM (

Programmable Read Only Memory

)

Jenis dari memori yang hanya dapat diprogram. PROM dapat

diprogram oleh user / pemakai, data yang diprogram akan

disimpan secara permanen.

2.

EPROM (

Erasable Programmable Read Only Memory

)

Jenis memori yang dapat diprogram oleh user. EPROM dapat

dihapus dan diprogram ulang.

3.

EEPROM (

Electrically Erasable Programmable Read Only Memory

)

Memori yang dapat diprogram ileh user. EEPROM dapat

dihapus dan diprogram ulangs ecara elektrik tanpa

memindahkan chip dari circuit board

.

7 Sistem Berkas / Dian Dharmayanti

RAM (

Random Access Memory

)

 Adalah bagian dari memori yang bisa digunakan oleh pemakai untuk menyimpan

program dan data (dalam bentuk sinyal-sinyal listrik)

 Sifatnya bisa dihapus/diedit dan berbentuk sebuah chip  Terbagi menjadi 4 area yaitu :

1. Input Area : untuk menampung data input yang akan diolah

2. Program Area : untuk menampung program untuk pengolahan data 3. Working Area : untuk menampung kegiatan pengolahan data dan hasil



Merupakan media penyimpanan yang digunakan

untukmenyimpan data, program dan hasil pengolahan

yang dapat digunakan dimasa yang akan datang



Disebut juga

secondary storage



Memiliki kecepatan akses rendah, memiliki kapasitas

besar dan berharga lebih murah



Data

–

data yang disimpan sifatnya permanen



Media yang digunakan biasanya media magnetik untuk

menyimpan datanya (guratan-guratan magnetik)

Eksternal Memory (1)

9 Sistem Berkas / Dian Dharmayanti

Jenis Secondary Storage :

1.

Serial/Sequential Access Storage Device

(SASD)

Contoh : Magnetic tape, punched card, punched

paper tape.

2.

Direct Access Storage Device

(DASD)

Contoh : Magnetic disk, Optical disk

Eksternal Memory (2)

Serial/Sequential Access Storage Device

(SASD)

Ada beberapa jenis yaitu :



Punch card



Paper tape



Magnetic tape

11 Sistem Berkas / Dian Dharmayanti

Punch Card



Dikembangkan tahun 1887 oleh Prof. Dr. Herman Hollerith



Pertama kali digunakan untuk memproses data sensus di Amerika

tahun 1890



Terdiri dari 80 kolom, tiap kolom untuk merekam 1 karakter satu

kartu menampung 80 karakter



Tiap kolom terdiri dari 12 baris horizontal



Karakter yang direkam tiap kolom dilakukan dengan melubangi

baris-baris tertentu sesuai kode yang digunakanHollerinth code



Kumpulan kartu plong disebut deck

Paper Tape



Merupakan lembaran kertas kontinous yang umumnya

berukuran lebar 2.5 cm (1 inch) atau 7/8 inch



Karakter direkam dengan cara melubanginya, dengan

menggunakan paper tape punch



Posisi pelubangan menggunakan kombinasi dari 5 baris

lubang atau 8 baris lubang channel

13 Sistem Berkas / Dian Dharmayanti

Magnetic Tape (1)



Merupakan model pertama dari pada secondary memory



Merupakan media rekaman yang terbuat dari pita tape tipis

yang dilapisi partikel besi oksida/chrom



Oxide atau partikel lain yang bersifat magnetis



Data disimpan dalam frame yang membentang sepanjang

lebar tape. Frame-frame dikelompokkan dalam blok atau

record yang dipisahkan dengan gap.



Perekaman pada tape dilakukan dengan mengalirkan sinyal

Magnetic Tape (2)



Lebar pita 0.5 inch, tebal 0.15 inch



Panjang pita : 300, 600, 1200, 2400 feet setiap reel



Kapasitas dinyatakan dalam bit per inch, yang diukur pada tiap

track



Macamnya : reel to reel tape, cassette tape, microcassette tape



Jumlah data yang ditampung tergantung pada model tape yang

digunakan.



Untuk tape yang panjangnya 2400 feet, dapat menampung

kira-kira 23.000.000 karakter.



Penyimpanan data pada tape adalah dengan cara sequential

15 Sistem Berkas / Dian Dharmayanti

Magnetic Tape (3)



Salah satu karakteristik yang penting dari tape adalah Density

(kepadatan) dimana data disimpan.



Density adalah fungsi dari media tape dan drive yang digunakan

untuk merekam data ke media tape.



Satuan yang digunakan density adalah bytes per-inch (bpi).



Umumnya density dari tape adalah 1600 bpi dan 6250 bpi. Bpi (bytes

Magnetic Tape (4)



Data yang dibaca dari atau ditulis ke tape dalam suatu group karakter

disebut

block.



Suatu block adalah jumlah terkecil dari data yang dapat ditransfer

antara secondary memory dan primary memory pada saat akses.

Sebuah block dapat terdiri dari satu atau lebih record.



Diantara 2 block terdapat ruang yang kita sebut sebagai Gap

(interblock gap). Bagian dari tape yang menunjukkan data block dan

interblock gap.



Panjang masing-masing gap adalah 0.6 inch. Ukuran block dapat

mempengaruhi jumlah data/record yang dapat disimpan dalam tape

.

17 Sistem Berkas / Dian Dharmayanti

Magnetic Tape (5)

Keuntungan penggunaan magnetic tape :



Panjang record tidak terbatas



Density data tinggi



Volume penyimpanan datanya besar dan harganya murah



Kecepatan transfer data tinggi



Sangat efisien bila semua/kebanyakan record dari sebuah tape file

memerlukan pemrosesan seluruhnya (bersifat serial / sequential)

Keterbatasan penggunaan magnetic tape :



Akses langsung terhadap record lambat



Masalah lingkungan

Direct Access Storage Device

(DASD)

Ada beberapa jenis yaitu :



Floppy Disk



Hardisk



Compact Disk

19 Sistem Berkas / Dian Dharmayanti



Lempengan plastik bundar dimana permukaannya dilapisi magnet sebagai

tempat untuk menyimpan guratan-guratan data



Untuk pembacaan dan penulisan membutuhkan suatu drive yang disebut

disk drive (shaft dan drive motor dengan kecepatan 360-500 rpm)



Signal elektronik yang datang dari sistem kontrol menyebabkan read/write

bergerak



Tempat penyimpanan data didisket terbagi menjadi beberapa track



Setiap track terdiri dari beberapa sector



Sector adalah bagian terkecil dimana data disimpan (1 sector dapat

menampung 256 karakter)



Secara fisik ukuran disket adalah 8 inci, 5,2 inci dan 3,5 inci



Media penyimpanan yang memiliki kapasitas tinggi



Bentuk umum terpasang dan menyatu dalam CPU (fixed disk)



Terdapat lempengen

–

lempengan logam bundar yang disusun

berlapis - lapis serta terdapat motor penggerak lempengan logam

dan read/write head - nya



Jenis hard disk ada yang menggunakan piringan tunggal, tetapi

ada pula yang menggunakan beberapa disk yang dikemas dalam

satu bentuk (disk - pack)



Kelebihan dari hard disk adalah kemampuan menampung data

yang sangat besar dan kecepatan akses data yang tinggi

Hard Disk

21 Sistem Berkas / Dian Dharmayanti

 Bentuk berupa lempengan cakra

 Dapat menyimpan data dengan kecepatan dan kapasitas tinggi  Harga relatif lebih murah

 Membutuhkan CD-ROM drive

Representasi data & Pengalamatan



Data pada disk juga di block seperti data pada magnetic

tape.



Pemanggilan sebuah block adalah banyaknya data yang

diakses pada sebuah storage device.



Data dari disk dipindahkan ke sebuah buffer pada main

storage komputer untuk diakses oleh sebuah program.



Kemampuan mengakses secara direct pada disk

menunjukkan bahwa record tidak selalu diakses secara

sequential

23 Sistem Berkas / Dian Dharmayanti

Keuntungan & Kerugian

Keuntungan :



Keuntungan PenggunaanMagnetic Disk



Akses terhadap suatu record dapat dilakukan secara

sequential atau direct.



Waktu yang dibutuhkan untuk mengakses suatu record

lebih cepat.



Respon time cepat.

MANAJEMEN DATA

DAN

Manajemen Data



Pengertian dan Tujuan Manajemen Data

Pengertian dan Tujuan Manajemen Data



Manajemen Data adalah bagian dari manajemen sumber

daya informasi yang mencakup semua kegiatan yang

memastikan bahwa data :

•

_{Data Akurat}

•

Up to Date (mutakhir)

•

_Aman

•

_{Tersedia bagi pemakai (user)}

3 Sistem Berkas / Dian Dharmayanti

Kegiatan Manajemen Data (1)



Kegiatan manajemen data mencakup :

•

_{Pengumpulan Data}

•

_{Integritas dan pengujian}

•

_Penyimpanan

•

_Pemeliharaan

•

_Keamanan

•

_Organisasi

Kegiatan Manajemen Data (2)

KETERANGAN :

 Pengumpulan Data

Data yang diperlukan dikumpulkan dan dicatat dalam suatu formulir yang disebut dokumen sumber yang berfungsi sebagai input bagi sistem.

 Integritas dan pengujian

Data tersebut diperiksa untuk meyakinkan konsistensi dan akurasinya

berdasarkan suatu peraturan dan kendala yang telah ditentukan sebelumnya.

 Penyimpanan

Data disimpan pada suatu medium, seperti pita magnetik atau piringan magnetik.

 Pemeliharaan

Data baru ditambahkan, data yang ada diubah, dan data yang tiak lagi diperlukan dihapus agar sumberdaya data (berkas) tetap mutakhir.

 Keamanan

Data dijaga untuk mencegah penghancuran, kerusakan, atau penyalahgunaan.

 Organisasi

Data disusun sedemikian rupa untuk memenuhi kebutuhan informasi pemakai.

 Pengambilan

Data tersedia bagi pemakai.

5 Sistem Berkas / Dian Dharmayanti

KONSEP DATABASE



Pengertian Database



Perangkat Lunak Database



Menciptakan Database

Pengertian Database

Database adalah Sekumpulan data yang saling berhubungan

atau berelasi merepresentasikan suatu organisasi dan tersimpan

dalam media penyimpanan eksternal.

Tujuan utama dari database adalah :



Menghindari pengulangan data (redudansi)



Mencapai independensi data (kemampuan untuk membuat

perubahan dalam struktur data tanpa membuat perubahan pada

program yang memproses data ). Independensi data dicapai

dengan menempatkan spesifikasi dalam tabel dan kamus yang

terpisah secara fisik dari program.

7 Sistem Berkas / Dian Dharmayanti

Perangkat Lunak Database



Perangkat Lunak yang menetapkan dan memelihara integritas

logis antar file , baik eksplisit maupun implisit, disebut sistem

manajemen database (DBMS)



Inovasi DBMS menampilkan perangkat lunak relasional, dan

sejumlah paket awal ditujukan bagi pemakai mainframe.



SQL/DS (Structure Query Language/ Data Systems) dan

QBE (Query by Example) dari IBM dan Oracle dari

Relational Software Inc.

Menciptakan Database

Proses menciptakan database mencakup tiga langkah utama, yaitu :



Menentukan Kebutuhan Data

Pada langkah ini dilakukan pendefinisian masalah, pemecahan masalah, dan

pemrosesan untuk menetapkan data.



Menjelaskan data

Setelah elemen

–

elemen data yang diperlukan ditentukan, mereka dijelaskan

dalam bentuk kamus data. Kamus data adalah suatu ensiklopedi dari

informasi mengenai tiap elemen data. Sistem kamus data dapat berupa kertas

dan file komputer. Jika berupa file, perangkat lunak khusus diperlukan untuk

menciptakan dan memeliharanya, serta mempersiapkannya untuk digunakan.

Perangkat lunak tersebut disebut sistem kamus data.



Memasukan data

Setelah skema dan sub skema diciptakan, data dapat dimasukan kedalam

database. Hal ini dapat dilaksanakan dengan mengetik data langsung kedalam

DBMS, membaca data dari pita atau piringan, atau men-scan data secara

optis. Data siap digunakan setelah berada dalam database

.

9 Sistem Berkas / Dian Dharmayanti

Menggunakan Database

Pemakai database dapat berupa orang / program aplikasi.



Orang biasanya menggunakan database dari terminal dan

mengambil data dan informasi dengan menggunakan query

laguage. Query adalah permintaan informasi dari database, dan

query laguage adalah bahasa khusus yang user friendly yang

memungkinkan komputer dapat menjawab query.



Program aplikasi menggunakan/mengambil database atau

menyimpan data kedalamnya, data manipulation language

(DML) khusus digunakan. Pernyataan

–

pernyataan DML

Sistem Berkas

Silabus

1.

Pendahuluan

2.

Manajemen Data dan Konsep Database

3.

Media Penyimpanan Berkas

4.

Parameter Media Penyimpanan Sekunder dan

5.

Metode Blocking

6.

Organisasi File

* File Pile

* File Sequensial

* File Indeks Sequensial

* File Indeks Majemuk * File Hash

Daftar Pustaka

1.

Gio Wiederhold, File Organization for Database Design, Mc

Graw Hill Int. Editions, 1987

2.

Alan L. Tharp, File Organization and Processing, John Wiley &

Sons, 1988

3.

C. J. Date. An Introduction to Database Systems. (6th ed).

Addison Wesley 1994

4.

Bambang H, Pengarsipan dan Akses pada Sistem Berkas,

Informatika - Bandung, 2000

5.

Dewi Handayani, Sistem Berkas, J & J Learning

–

Yogyakarta,

2001

3

Tujuan Mempelajari Sisber

1.

Dapat memahami organisasi berkas serta

manipulasinya.

2.

Dapat menjelaskan organisasi berkas dan manajemen.

3.

Dapat menjelaskan file storage.

4.

Dapat menjelaskan macam-macam device

5.

Manipulasi file : sorting dan merging.

Pendahuluan



Konsep Sistem Berkas



Representasi Data



Klasifikasi Data



Definisi Umum



Macam

–

Macam File



Model Akses File



Organisasi File & Teknik Pengaksesan



Model penggunaan



Model Operasi File

5

Konsep Sistem Berkas (1)

1.

Tujuan proses komputasi : menghasilkan informasi yang

dibutuhkan (sesuai dengan requirement user) dalam waktu

yang masih dapat diterima oleh user.

2.

Waktu komputasi pada volume data yang diproses/diolah

.

3.

Pengelolaan data dalam jumlah besar membutuhkan effort

lebih, baik dalam hal

storage device

dan pengelolaannya (cara

penyimpanan dan pengaksesannya). Data tsb harus :

–

dapat diakses oleh multi user

–

selalu tersedia setiap saat dibutuhkan untuk pemrosesan

7

Konsep Sistem Berkas (2)

Secara Umum :

Sistem Berkas : sistem penyimpanan, pengorganisasian,

pengelolaan data pada alat penyimpan eksternal,

dengan menggunakan teknik organisasi data tertentu

Lebih spesisfik :

Sistem Berkas dan Akses berkaitan dengan bagaimana

cara melakukan insert data, update serta reorganisasi

data

Representasi Data

Ada dua jenis yaitu :

Secara Lojik

Penggambaran data di level konseptual, misal

penggambaran data dengan metode E-R, model objek,

model semantik, dan lain-lain.

Secara Fisik

Penggambaran data di level fisik, bagaimana data

direpresentasikan dalam media penyimpanan

9

Klasifikasi Data

1.

Data Tetap

–

Kelompok data yang tidak mengalami perubahan, paling

tidak dalam kurun waktu yang lama.

–

Contoh : Data pribadi mahasiswa.

2.

Data Tidak Tetap

–

Kelompok data yang secara rutin mengalami perubahan.

–

Contoh : Data rencana studi mahasiswa.

3.

Data Yang bertambah menurut waktu

–

Kelompok data ini biasanya merupakan data akumulasi dari

kelompok data tetap dan data tak tetap.

–

Contoh : Data transkrip.

Definisi Umum (1)

1.

Basis data (Database)

Sekumpulan data yang saling berhubungan. Data yang tersimpan

dalam data base merupakan kumpulan dari beberapa file. Data base

dapat didefinisikan dalam sejumlah sudut pandang seperti :



Himpunan kelompok data yang saling berhubungan yang

diorganisasikan sedemikian rupa agar kelak dapat dimanfaatkan

kembali dengan cepat dan mudah;



Kumpulan data yang saling berhubungan yang disimpan secara

bersama sedemikian rupa dan tanpa pengulangan (redudansi) yang

tidak perlu, untuk memenuhi berbagai kebutuhan;

11

Definisi Umum (2)

2.

File

Sekumpulan record yang menyatakan kumpulan entitas yang

terogranisir dan tersimpan pada media penyimpanan elektronis

Karakteristik File



Persistance

(Bertahan Lama)

Suatu kemampuan untuk dapat diakses pada masa yang akan datang;



Sharability

(Multi User)

Dapat digunakan secara bersama-sama oleh banyak pemakai dan

program komputer;



Size

(Ukuran)

Memiliki ukuran yang relatif cukup besar dibandingkan memory utama

Definisi Umum (3)

3.

Record

Sekumpulan field yang saling berhubungan dan terorganisir dengan

baik didalam File.

Klasifikasi Record



Fixed Length

Semua field didalam record yang mempunyai panjang yang tetap



Variable Length

Field

–

field yang terdapat didalam record memiliki panjang yang

berbeda-beda

13

Definisi Umum (4)

4.

Field



Berisi nilai dasar (basic values) yang membentuk suatu record



Atribut yang berisi suatu item data tertentu



Terdiri dari komponen tipe data dan nilai (value).

Klasifikasi Field



Fixed Length Field

Field dengan ukuran tetap;



Variable Length Field

Field dengan ukuran yang berbeda-beda.

Ada beberapa macam file, diantaranya adalah :

- Master File (File Induk)

- Transaction File (File Transaksi)

- Report File (File Laporan)

- Work File (File Kerja)

- Program File (File Program)

- Text File (File Teks)

- Dump File (File Tampung)

- Library File (File Pustaka

)

15

Macam

–

Macam File (2)

1.

Master File

(File Induk ), File induk yang menjadi acuan utama suatu

proses; Contoh

Master File

dalam organisasi sebuah pabrik :

* Payroll Master File

* Customer Master File

* Personnel Master File

* Inventory Master File

Ada 2 jenis

Master File

:

1.

Reference Master File

;

–

File yang berisi record yang tak berubah / jarang berubah.

–

Contoh : Berkas pelanggan yang berisi field nomor rekening,

nama dan alamat.

2.

Dynamic Master File

;

–

File yang berisi record yang terus menerus berubah dalam kurun

waktu tertentu atau berdasarkan suatu peristiwa transaksi.

–

Contoh : * Berkas stock barang * Berkas pemesanan tempat duduk

Macam

–

Macam File (3)

2.

Transaction File

(File Transaksi)



File yang berisi informasi yang digunakan untuk memperbaharui

file induk.



Dalam suatu periode tertentu dilakukan reorganisasi file induk

yang melibatkan file transaksi dan menghasilkan file induk yang

baru.

3.

Report File

(File Laporan)



Adalah file yang berisi data untuk keperluan pembuatan laporan



File tersebut dapat dicetak pada kertas atau hanya ditampilkan

17

Macam

–

Macam File (4)

4.

Work File

(File Kerja)



Merupakan file sementara dalam sistem.



Suatu work file merupakan alat untuk melewatkan data yang

dibuat oleh sebuah program ke program lain. Biasanya file ini

dibuat pada waktu proses sortir.

5.

Program File

(File Program)



Adalah file yang berisi instruksi untuk memproses data yang

akan disimpan pada file lain / pada memori utama.



Instruksi tersebut dapat ditulis dalam bahasa tingkat tinggi

(COBOL, FORTRAN, BASIC, dan lain-lain), bahasa assembler

dan bahasa mesin

.

Macam

–

Macam File (5)

6.

Text File

(File Teks)



Adalah file yang berisi input data alphanumeric dan grafik yang

digunakan oleh sebuah text editor program.



Text file

hanya dapat diproses dengan text editor

7.

Dump File

(File Tampung)



Adalah file yang digunakan untuk tujuan pengamanan (

securit

y),

mencatat tentang kegiatan peng-update-an, sekumpulan

19

Macam

–

Macam File (6)

8.

Library File

(File Pustaka)



Adalah file yang digunakan untuk penyimpanan program

aplikasi, program utilitas atau program lainnya

9.

File Histori



Merupakan file yang menyimpan data dalam suatu periode

waktu tertentu yang telah lampau, biasanya digunakan

untuk menyusun laporan statistik atau rekapitulasi

Model Akses File (1)

Ada 3 model akses yang dilakukan oleh sebuah program terhadap

file, yaitu :



Input, file yang hanya dapat dibaca dengan program.

Contoh :

–

Transaction file

merupakan input file untuk meng-update

program

–

Program file

dari source code merupakan input file untuk

21

Model Akses File (2)



Output, adalah file yang hanya dapat ditulis oleh sebuah

program / file yang dibuat dengan program.

Contoh :

–

Report file

merupakan output dari program yang meng-update

master file.



Input / Output File, adalah file yang dapat dibaca dari dan

ditulis selama eksekusi program.

Contoh :

–

Master File

(Berkas Induk)

–

Work File

(Berkas Kerja)

Organisasi File & Teknik Pengaksesan (1)

1.

Organisasi File



Adalah suatu teknik atau cara yang digunakan untuk

menyatakan dan menyimpan record-record dalam sebuah file.



_{Ada beberapa teknik dasar organisasi file, yaitu :}

* File Pile

* File Sequensial

* File Indeks Sequensial

* File Indeks Majemuk

* File Hash

23

Organisasi File & Teknik Pengaksesan (2)

2.

Teknik Pengaksesan

Ada 2 jenis teknik pengaksesan, yaitu :



Direct Access

Adalah suatu cara pengaksesan record yang langsung, tanpa

mengakses seluruh record yang ada. Contoh : Magnetic Disk



Sequential Access

Adalah suatu cara pengaksesan record, yang didahului dengan

pengaksesan record-record di depannya. Contoh : Magnetic

Tape

Organisasi File & Teknik Pengaksesan (3)

Faktor-faktor yang mempengaruhi dalam proses pemilihan

organisasi file adalah :

1.

Karakteristik dari media penyimpanan yang digunakan

2.

Volume dan frekuensi dari transaksi yang diproses

3.

Respontime yang diperlukan

Cara memilih organisasi file tidak terlepas dari 2 aspek utama,

yaitu :

25

Model Penggunaannya

Ada 2 cara, yaitu :

a.

Batch;

Suatu proses yang dilakukan secara group atau

kelompok.

b.

Interactive;

Suatu proses yang dilakukan secara satu persatu, yaitu

record demi record

Model Operasi File (1)

Model operasi file ada 4 cara :

1.

Creation;



Membuat struktur file lebih dahulu menentukan banyak

record baru, kemudian record-record dimuat ke dalam file

tersebut.



Membuat file dengan cara merekam record demi record

2.

Update;



Untuk menjaga agar file tetap up to date.

27

Model Operasi File (2)

3.

Retrieval;



Pengaksesan sebuah file dengan tujuan untuk mendapatkan

informasi.

–

Inquiry;

• Volume data

rendah, model proses interactive.

–

Report Generation;

• Volume data

tinggi, model proses batch

Model Operasi File (3)

File Retrieval terbagi 2, yaitu :

a.

Comprehensive Retrieval;

–

Mendapatkan informasi dari semua record dalam sebuah

file. Contoh : * Display all

* List nama, alamat

b.

Selective Retrieval;

–

Mendapatkan informasi dari record-record tertentu

berdasarkan persyaratan tertentu.

29

Model Operasi File (4)

4.

Maintenance

Perubahan yang dibuat terhadap file dengan tujuan memperbaiki

penampilan program dalam mengakses file tersebut.



Restructuring

•

Perubahan struktur file.

•

Misalnya : Panjang field diubah, penambahan field baru,

panjang record dirubah.



Reorganization

•

Perubahan organisasi file dari organisasi yang satu menjadi

organisasi file yang lain.

•

Misalnya :

–

Dari organisasi file sequential menjadi indeks

sequential.

PARAMETER MEDIA

PARAMETER MEDIA PENYIMPANAN

SEKUNDER



Tujuannya digunakan untuk menganalisis

performansi struktur file berkas



Secara umum ada 2 jenis parameter yaitu :

1.

Waktu Pengaksesan Acak

2.

Kecepatan Transfer Data

2

Waktu Pengaksesan Acak (1)

Ada 2 parameter utama yaitu :

1. Access Delay Time

Adalah waktu yang diperlukan untuk mencari lokasi penyimpanan data pada media penyimpanan sekunder. Access Delay Time ditentukan dua parameter yaitu :

a. Seek Time (s)

Adalah waktu pergerakan head untuk mencapai track/jalur lokasi data pada media penyimpanan sekunder.

dimana : s_c : Waktu pengkondisian Awal i : Jarak yang ditempuh

δ : Waktu pergerakan antar track b. Rotational Latency (r)

Adalah waktu pergerakan head untuk mencapai blok data pada media

i



  s_c s

Waktu Pengaksesan Acak (2)

2. Data Transfer Time

Adalah waktu yang dibutuhkan untuk mentransfer data. Proses transfer data dapat diukur dengansatuan byte/detik, kbyte/detik atau mbyte/detik.

Terdapat dua parameter utama yang bergantung kepada transfer rate yaitu a. Record Transfer Time

Adalah waktu transfer record dengan panjang record adalah R yaitu :

TR = R/t dimana : R= Ukuran Record

t = Transfer Rate

b. Block Transfer Time

Adalah waktu transfer satu blok data.

Btt = B/t dimana : B = Ukuran Blok

t = Transfer Rate

* Bulk Transfer Time t’ = (t/2) * {R/(R+W)}

4

Waktu Pengaksesan Acak (3)

 Nilai transfer rate (t) diinformasikan oleh pembuat media penyimpanan sekunder.  Pembacaan dan penulisan berurut sederetan blok pada data besar maka operasi

pemindahan data harus melewati gap dan daerah-daerah bukan data.

 Kemudian diakhir tiap track harus dilakukan seek. Selama seek time tidak ada data

yang ditransfer.

 Untuk pembacaan data yang cukup besar didefinisikan bulk transfer time (t’).

t’ = (t/2) * {R/(R+W)}

dimana : R = Ukuran rekord

W = ukuran pemborosan tergantung metoda bloking t = transfer rate

Kecepatan Transfer Data (1)

Waktu Pembacaan atau penulisan data pada media penyimpanan sekunder bergantung kepada :

1. Ukuran blok

Ukuran blok yang sama pada media penyimpanan dapat menyebabkan

pemborosan ruang penyimpanan. Ukuran blok harus dipilih secara hati-hati agar meminimumkan pemborosan. Ada beberapa metode blocking yaitu :

a. Fixed Blocking

Adalah satu blok terdiri dari sejumlah record dengan panjang record tetap. Sehingga nilai blocking factornya : Bfr = B/R

dimana : B = Ukuran Blok R = Ukuran Record

R1 R2 R3 R4 R5 R6 …

Block Size

IBG Block terbuang n

6

Kecepatan Transfer Data (2)

b. Variable Length Spanned Blocking

Blok berisi record-record dengan panjang yang tidak tetap, apabila satu record tidak dapat dimuat di satu blok, sebagian record disimpan di blok lain. Sehingga nilai blocking factornya : Bfr = (B-P)/(R+P)

dimana : B = Ukuran Blok R = Ukuran Record P = Pointer

Keuntungan :

• Dapat menampung record-record dengan ukuran yang lebih besar dari blok size

• Tidak ada pemborosan ruang karena blocking

Kerugian :

R1 R2 R3 R3 R4 R5 R6 …

Block Size

Kecepatan Transfer Data (3)

c. Variable Length Unspanned Blocking

Blok berisi record-record dengan panjang yang tidak tetap. Setiap record harus dimuat disatu disatu blok ( tidak dipotong - potong atau direntangkan ke blok lain). Sehingga nilai blocking factornya : Bfr = (B - 1/2 R)/(R+P)

dimana : B = Ukuran Blok R = Ukuran Record P = Pointer

Keuntungan :

• Implementasi lebih mudah dibandingkan dengan spanned blocking

• Jumlah record perblock bervariasi

Kerugian :

• Banyak ruang terbuang karena proses blocking

• Ada kemungkinan recordnya panjang dan ada ruang kosong

R1 R2 R3 R4 R5 R6 …

Block Size

IBG Block terbuang _Block n

terbuang

8

Kecepatan Transfer Data (4)

2. Track dan kapasitas

 Penggunaan track apabila satu track sebagai satu blok maka panjang track sama dengan blok terbesar yang dimungkinkan; sedangkan jika tidak maka panjang track sama dengan jumlah blok dikalikan ukuran blok per track.

 Interblock gap untuk mekanisme persiapan pengaksesan berikutnya dan dapat mengurangi kapasitas penyimpanan yang sebenarnya. Blok berukuran kecil meningkatkan jumlah gap yang berarti pemborosan.

 Block pointer untuk mengidentifikasi posisi blok pada media penyimpanan sekunder dan biasanya penamaannya harus unik. Block pointer biasanya menempati lokasi khusus di disk untuk menyimpan nama blok. Ukuran blok

Kecepatan Transfer Data (5)

3. Pemborosan Ruang

Adalah besar ruang yang tidak digunakan untuk menyimpan data. Pemborosan ruang terbagi menjadi :

a. Pemborosan karena gap (WG) b. Pemborosan karena bloking (WR)

Nilai pemborosan ruang untuk tiap metode bloking adalah sebagai berikut :

 Fixed Blocking

W = WG + WR atau W  WG = G/Bfr

 Variable Length Spanned Blocking

W = P + (P+G)/Bfr

 Variable Length Unspanned Blocking

W = P + (1/2 R + G)/Bfr

10

Tugas

1. Hitunglah rotational latency bila kecepatan putar disk (RPM) adalah

sebagai berikut :

a. 2500 RPM

b. 7000 RPM

2. Sebuah harddisk memiliki karateristik sebagai berikut :



Seek time = 10 ms



Kecepatan berputar yaitu 6000 rpm



Transfer rate sebesar 2048 byte/s



Ukuran blok adalah 2048 byte



Ukuran record adalah 250 byte



Ukuran gap adalah 256 byte

Tugas (2)

3. Dengan menggunakan metode fixed blocking dan data sebagai berikut : a. B = 1024 ; R = 128 b. B = 2048 ; R = 300

 Hitung Bfr

 Hitung pemborosan perblok dan pemborosan total yang disebabkan blocking  Hitung jumlah blok dan pemborosan yang terjadi untuk 10000 record

4. Dengan menggunakan metode variable length spanned blocking dan data sebagai berikut :

 R1 = 100 - R6 = 600 P = 8  R2 = 200 - R7 = 700 B = 1024  R3 = 300 - R8 = 800

 R4 = 400 - R9 = 900  R5 = 500 - R10 = 1000  Hitung Bfr

 Hitung pemborosan perblok dan pemborosan total yang disebabkan blocking

File Indeks Majemuk



Pendahuluan



Struktur File Indeks Majemuk



BTree Insertion Algorithm



BTree Deletion Algorithm

2

Pendahuluan



File berindeks majemuk dimungkinkan membuat beberapa

indeks lebih dari satu atribut



Indeks dibolehkan pada sembarang atribut, bahkan semua

atribut



Pada file berindeks majemuk, pembaruan dilakukan terhadap

file utama bukan file overflow



Karena record dicari lewat indeks, maka indeks harus dinamis



Begitu tejadi pembaruan maka indeks diperbarui mengikuti

Struktur File Indeks Majemuk



Pada struktur ini terdapat indeks sebanyak atribut di file, bahkan kita

dapat membuat indeks dengan kunci gabungan beberapa atribut

sekaligus



Pengaksesan record yang digunakan adalah

record anchor

(indeks

menunjuk ke record).



Tiap indeks dapat di indeks lagi seperti pada file indeks sequensial



Struktur indeks menggunakan Btree



Blok-blok indeks di B-tree harus dijaga setidaknya memuat setengah

effective fanouty (y

_eff

) bernilai antara y dan y/2. Untuk analisis

diasumsikan kepadatan B-tree sebesar 0.69 atau

x

= log y

_eff

n

’



Dimana : Satu indeks mengacu n

’

record dengan n

’

ditentukan oleh

jumlah record yang mempunyai nilai atribut yang dapat diindeks.

BTree Insertion Algorithm

•

Cari posisi yang sesuai bagi rekord baru, mulai dari root

BTree.

•

Jika tersedia space, insert new record sesuai urutan, jika

tidak terjadi overflow

•

_{Jika terjadi overflow :}

- split menjadi dua node

- Pilih node tengah untuk naik ke level berikutnya

- set pointer dari parent node ke child node

Contoh Insert Pada BTree



Diketahui BTree dengan kapasitas order d = 1



Gambarkan hasil Insert data :

cat, ant, dog, cow, rat, pig dan gnu

pada BTree tersebut.

Contoh Insert Pada BTree

BTree Deletion Algorithm

•

Menghapus node daun (leaf node), tidak melanggar

kapasitas minimum

•

Menghapus non leaf node, ganti dengan satu rekord

dari daun, tidak melanggar kapasitas minimum

•

_{Menghapus leaf node, melanggar kapasitas, perbaiki}

dengan redistribusi rekord

•

_{Menghapus leaf node, melanggar kapasitas, perbaiki}

Contoh Delete Node Pada BTree

Contoh Delete Node Pada BTree

Contoh Delete Node Pada BTree

File Sequensial



Pendahuluan



Performansi File Sequensial



Latihan Soal

Pendahuluan

•

_{Adanya keberurutan rekord-rekord di file menurut}

kriteria tertentu



ordered file

•

_{Karakteristik :}

–

Rekord berisi semua nilai data atribut dengan posisi

yang sama

–

Adanya aturan/kriteria tertentu yang menjadi kunci

pengurutan data. Kunci bersifat unik

•

Pengaksesan Record

–

Sequential search until record is found

–

Binary search can speed up access

3

Pendahuluan

(2)

•

Nama atribut tidak perlu ditulis di tiap rekord, tapi muncul

pada file header.

•

Dengan adanya konstrain sekuens dan rekord tetap maka

terjadi peningkatan effesiensi , tapi ada penurunan fleksibilitas.

•

Rekord-rekord harus dijaga berdasar atribut kunci

•

Penyisipan dilakukan di akhir file atau di slot kosong akibat

penghapusan record

•

Penyisipan dilakukan dengan menggunakan file transaction log.

Jika ukuran file log sudah cukup besar, maka dilakukan

Pendahuluan

(3)



Secara periodik dilakukan merge antara file log dan

file utama/master file



Komponen :

–

File Utama

–

File Transaction Log

5

Performansi File Sequensial

•

R = a V

a

: jumlah atribut pada satu rekord

V

: Panjang rata-rata nilai atribut (byte)

•

_{Fetch Rekord (T}

_F

₎

–

Pencarian menggunakan atribut bukan kunci (Sequensial)

*Belum ada File Log rata-rata, ½ file akan ditelusuri

T

_F

= ½ waktu pencarian seluruh blok

= ½ b. B/t’ = ½. n R/t’

*Sudah ada file Log

o’

= ½ o

T

_Fo

= o

I

_{+ (R/t}

’

₎

Performansi File Sequensial

(2)



Pencarian menggunakan atribut kunci (pencarian biner)

*Belum terbentuk log

T

_F

= 2log (b) (s + r + btt + c)

= 2log (n/Bfr) (s + r + btt+ c)

*Sudah terbentuk log

T

_F

= 2log (n/Bfr) (s + r + btt+ c) + ½ o (R/t’)

7

Performansi File Sequensial (3)

•

T

_N

= waktu transfer 1 blok x peluang ditemukannya

rekord dalam blok yang sama

= btt . 1/Bfr = R/t

•

T

_I

(Waktu Penyisipan rekord baru)

–

Cari, geser, sisip

T

_I

= T

_F

+ ½ (n/Bfr) (btt + T

_RW

)

–

Memakai log file

Performansi File Sequensial (4)

•

Waktu Update

–

Bukan kunci

T

_U

= T

_F

+ T

_RW

–

Terhadap Kunci : find rekord, hapus rekord, sisipkan rekord

T

_U

= T

_F

(main) + T

_I

(file log)

•

Waktu Pembacaan Seluruh Rekord (Tx)

Tx = Tsort(o) + (n+o

) R/t’

•

Waktu Reorganisasi File (Ty)

Ty = Tsort (o) + n

_old

(R/t’) + o(R/t’) + n

_new

(R/t’)

= Tsort (o) + 2(n+o

)(R/t’)

•

Waktu untuk pengurutan dengan metoda merge sort

T

_SORT

(o)

= 2b * btt + 2b(

2

log b) btt

= 2 [1 +

2

log (n/Bfr)] R/t

’

9

Tugas

Diketahui File sequensial :

Parameter Hardisk

- Putaran disk = 8000 rpm - Seek time = 5 ms

- Transfer rate = 2048 byte/ms - TRW = 2r

Parameter Penyimpanan

- Ukuran blok = 4096 byte

- Ukuran Pointer blok = 8 byte - IBG = 1024 byte

Parameter File

- Jumlah rekord di file = 100000 rekord

Parameter Reorganisasi

- Jumlah rekord file log = 5000 rekord

Parameter Pemrosesan

- Waktu pemrosesan = 2 ms

Hitung :

R, TF, TN, TI, TU, Tx, Ty jika metode bloking :

1. Fixed

2. Variable length Spanned 3. Variable length Unspanned

Collision Resolution without Link

1. Progresive Overflow

• Kerugian dari coalesced hashing adalah diperlukannya storage tambahan untuk menyimpan field link.

• Untuk mengatasinya dapat menggunakan bentuk sederhana dalam menyimpan record dengan metode progressive overflow

• Progressive overflow :

- Record yang akan disimpan diletakkan pada lokasi berikutnya dari record pada posisi home addressnya.

- Apabila lokasi yang dipergunakan untuk menyisipkan lebih besar dari ukuran table maka lokasinya dikembalikan keposisi pertama dari tabel, - Dan seterusnya sampai ditemukan lokasi kosong untuk menyimpan

record tersebut.

Collision Resolution without Link

• Contoh : dengan menggunakan fungsi hash : Hash (key) = key mod 11, dimana 11 adalah ukuran table.

• Misal kita memiliki record dengan key : 27, 18, 29, 28, 39, 13 dan 16.

• Dapat dicari nilai masing-masing address dari 0 sampai 10 dari record tersebut yaitu : Hash(27)=5, Hash(18)=7, Hash(29)=7, Hash(28)=6, Hash(39)=6, Hash(13)=2, Hash(16)=5

• Bentuk gambaran penyisipan setiap langkah Progresive Overflow adalah :

Collision Resolution without Link

2. Use Of Bucket

• Metode ini digunakan untuk menghindari collision dengan cara membuat lokasi penyimpanan diperbolehkan untuk menyimpan multiple record yang berbentuk bucket (atau blok atau page)

• Jumlah record yang boleh disimpan dalam suatu bucket disebut blocking factor

• Contoh : penyimpanan record dengan blocking factor 2, dari record key :

27, 18, 29, 28, 39, 13 dan 16

• Dengan menggunakan metode collision dan fungsi hash : Hash (key) = key mod 11, dimana 11 adalah ukuran table

• Hasil address dari 0 sampai 10 dari record tersebut yaitu : Hash(27)=5, Hash(18)=7, Hash(29)=7, Hash(28)=6, Hash(39)=6, Hash(13)=2,

Hash(16)=5

Collision Resolution without Link

Collision Resolution without Link

3. Linear Quotient

• Perbedaaan utama dari linear Quotient collision resolution dan progressive overflow adalah bahwa dalam Linear Quotient kita menggunakan variable increment dari sebuah konstanta dengan pertambahan 1

• Sehingga dalam menyisipkan record baru diperlukan dua buah fungsi hash sebagai berikut :

H1 (Key ) = Key Mod P

H2 = Quotient(Key/P) Mod P atau H1 (Key ) = Key Mod P

H2 = (Key Mod (P-2)) , dimana P adalah ukuran tabel

• Contoh dengan menggunakan fungsi hash : H₁(key)= key mod 11

• Tentukan lokasi dengan menggunakan linear quotient dari record key : 27, 18, 29, 28, 39, 13, dan 16. Hasil address dari 0 sampai 10, dari record tersebut yaitu: H₁(27) = 5 , H₁(18) = 7 , H₁(29) = 7 , H₁(28) = 6 , H₁(39) = 6 , H₁(13) = 2 , H₁(16) = 5, H₂(29) = 2 , H₂(39) = 3,H₂(16) = 1

Collision Resolution without Link