Chap 01 DBMS Konsep Akses

  Database Management System Materi Kuliah

• Pendahuluan • Konsep Sistem Pengarsipan dan Akses File • Sistem Manajemen File, Sistem Akses -

  Organisasi File

• Mengenal beberapa DBMS (Sql Server,

  Oracle dan MySQl ) - Praktikum Pendahuluan - Latar Belakang

• Tugas profesi Bidang Informatika, yaitu mengolah data menjadi informasi, yang seringkali berhadapan dengan data yang jumlahnya sangat besar.

Pendahuluan - Tujuan

• Bagaimana data disimpan dalam storage, dan bagaimana metoda akses data tersebut
• Siswa memahami dan bisa mengembangkan metoda untuk mengelola data dalam jumlah yang besar, baik untuk menyimpan, menghitung, serta memelihara perubahan.

Konsep Dasar Sistem Pengarsipan dan Akses

• Pengertian Sistem Pengarsipan dan Akses • Basisdata, Field, Rekord, File • Skema Hubungan DBMS dan FMS
• Sasaran Penyimpanan Data • Hirarki Sistem Manajemen File • Fungsi Manajemen File • Sistem Pengaksesan • Hirarki Struktur Informasi

Pengertian Sistem Pengarsipan dan Akses

• Sistem berkas atau Pengarsipan yaitu suatu system

  untuk mengetahui bagaimana cara menyimpan

  data dari file tertentu dan organisasi file yang

  digunakan
• Sistem akses adalah cara untuk mengambil informasi dari suatu file
• Sistem berkas dan Akses adalah system

  pengorganisasian, pengelolaan dan penyimpanan data pada alat penyimpanan

eksternal dengan organisasi file tertentu. Pada

system berkas dan akses penyimpanan data

File  Record  Field

• Basisdata : kumpulan file
• File : kumpulan record
• Record : kumpulan field
• Field : satu unit informasi mengenai satu entitas yg mempunyai arti

  

Konsep Sistem Pengarsipan dan

Akses Aplikasi

  Database Management System Sistem Pengarsipan dan Akses Penyimpanan

Sistem Manajemen File (FMS)

  User (Aplikasi) Manajemen terhadap I/O Device --- Device Driver _{Manajemen terhadap ruang penyimpanan} Sistem File _{System Call} Sistem Akses Sistem Manajemen File

• Sistem File di Sistem Operasi • Konsep File • Direktori • Perangkat Penyimpanan Sekunder • Manajemen Penyimpanan Sekunder • Kinerja Penyimpanan Sekunder

  Konsep File Karakteristik

• Persistence • Sharability • Size Akses File - Pengambilan Record - Update Data File

  

Konsep File -Pengelompokan File

• Master File • Transaction File • History File • Reference File

  

Konsep File - Operasi pada File

• Penciptaan File • Pengubahan File • Pembacaan File

  Operasi File- Penciptaan File (creation)

• Membuat struktur berkas lebih dahulu dan menentukan banyaknya record, baru kemudian reecord-record dimuat ke dalam berkas tersebut.
• Membuat record dengan cara merekam record per record

Operasi File- Pengubahan File

• Penyisipan dan penambahan record
• Perbaikan record
• Penghapusan record

  Operasi File- Pembacaan File

• Comprehensive Retrieval, yaitu proses untuk mendapatkan informasi dari semua record dalam berkas. Contoh : Display All, List Nama • Selective Retrieval, yaitu mendapatkan informasi dari record tertentu berdasarkan persyaratan tertentu. Contoh : List for Gaji

  Fungsi Sistem Manajemen File

• Mengenali Perintah pemakai dan Aplikasi • Akses dan Manipulasi • Blocking • Penjadwalan Fisik • Manajemen penyimpanan sekunder

  

Manajemen Penyimpanan Sekunder

• – Jenis Penyimpanan Sekunder
• Mekanis • Magnetic tape
• Magnetic disk (harddisk)
• Berkapasitas besar
• alternatif

  

Jenis Penyimpanan Sekunder -

Magnetic disk

• Sektor •

  Track

• Cakram/plat

  Waktu

  1. Seek time

  

Sistem Manajemen File pada Sistem

Operasi

• Sistem Operasi  System Call • File dan manajemen directory

  Management Penyimpanan Sekunder

• Device Driver • Operasi Tranfer Data

  1. Write – Block user  display memory utama  tulis  penyimpanan

  2. Read – Block

Blocking factor

• Blok : unit terkecil tranfer data

• • Blocking Factor : Jumlah rekord yang dapat disimpan pada

  1 blok contoh : Blocking Factor 10, artinya 1 blok dapat menyimpan 10 recor Kasus: File A blocking factor 1; wkt transfer 1 dtk File B  blocking factor 10; wkt transfer 2 dtk Harus menyimpan 1000 record

Block

• Mempengaruhi kinerja sistem file
• Memori utama  2 operasi transfer
• Block kecil, pembacaan berulang

  Pengalamatan Block

• Pengalamatan Fisik disk

  Parameter : No.perangkat fisik, no.silinder, no.permukaan, nomor sektor/blok, no.rekord di dlm blok, nomor field.

• Pengalamatan relatif : dilakukan perhitungan
• Pengalamatan Simbolik

  Penyimpanan File

• Berturut-turut ( continue )
• Fixed block
• – Senarai Berkait Pencatatan Ruang Disk - Berturut-turut

Alokasi File

• Penguncian tabel alokasi
• Pembacaan terhadap tabel alokasi
• Pencarian ruang kosong
• Pembacaan tabel alokasi
• Penulisan Tabel Alokasi • Pembukaan kunci tabel alokasi

Masalah Alokasi File

• Deadlock • Mutual exclusion
• Startvation • sinkronisasi

  

Pemulihan dari Kegagalan Disk

• Backup • Transaction log

  

Kinerja Sistem Management File

• Buffer chace
• – Pemeriksaan – Jembatan
• Penempatan Data - seek time
• waktu tunda rotasi
• waktu transfer

Sistem Manajemen File

• NTFS
• FAT

Waktu read dan write

• Ukuran blok
• Waktu transfer
• Metode blocking

  Kinerja

• Kinerja Penyimpanan Sekunder • Kinerja File

Kinerja Penyimpanan Sekunder

• Seek Time : Waktu pergerakan head untuk mencapai track atau silinder lokasi data
• Latency Time : Waktu tunda rotasi untuk sampai ke lokasi data
• Transfer Rate: Waktu transfer perangkat penyimpanan sekunder

Seek Time

  S = Sc + δ Ket S : Seek Time Sc : waktu penyalaan awal δ : waktu bergerak antar track Pengendalian Jumlah Seek Time:

  

1. Jml seek time yg minimal dpt diperoleh jika file-file yg

aktif ditempatkan pd silinder yg berdekatan

  2. Jumlah s dpt direduksi dgn blok-blok file ditempatkan pd lokasi di disk scr berdekatan at dimungkinkan pd

  Rational Latency

• Setelah ditemukan track/silinder yg tepat, maka perlu waktu utk mencapai blok yg diinginkan.

• • Untuk menemukan blok yg tepat maka head menunggu

  putaran disk sampai blk yg dituju tepat dibawah head

  r = ½ * (60 * 1000) / RPM

  Transfer Rate (1)

• Fixed Blocking : satu blok terdiri sejumlah rekord dengan panjang rekord tetap

  Bfr = B / R Ket : B : ukuran blok R : ukuran rekord

  Transfer Rate (2)

• • Variable Length Spanned Blocking : blok berisi

  rekord-rekord dengan panjang tidak tetap. Jika satu rekord tidak dpt dimuat di suatu blok, sebagian rekord disimpan di blok lain.

  Bfr =( B – P ) / (R + P) Ket : B : ukuran rekord R : ukuran rekord

Metode Blocking

• Fixed Blocking • Variabel length spanned blocking
• Variabel unspanned blocking

  

Variabel length spanned blocking

• Keuntungan

  1. Fleksible bagi pemakai

  2. Ukuran rekord tidak dibatasi ukuran blok

  3. Tidak terjadi pemborosan di tiap blok

• Kerugian

  1. Sulit diimplementasikan

  2. Mahal dlm operasi pencarian

  Variabel Length Unspanned Blocking

  : blok berisi rekord-rekord dengan panjang

  tetap. Setiap rekord harus dimuat di suatu

  tidak

  blok (tidak dipotong-potong) Bfr =( B – P ) / (R + P) Ket : B : ukuran rekord R : ukuran rekord

Track dan Kapasitas

  : Jumlah data yg dpt diakses pada satu operasi tunggal menentukan efektifitas pengaksesan acak

  1. Track

  2. Interblok Gap

  3. Block Pointer

Track dan Kapasitas

  Track

: jika track sebagai satu blok, maka panjang track =blok

terbesar yg dimungkinkan Block Pointer

  : untuk identifikasi dan posisi blok di perangkat Interblock Gap : untuk mekanisme penyiapan pengaksesan berikutnya

Pemborosan Ruang

  : Besar ruang yg tidak digunakan utk menyimpan data W = Wg + Wr Wg : pemborosan gap Wr : pemborosan karena blocking

  Kinerja File

• Kriteria Kinerja File

  1. Redudansi yg kecil

  2. Pengaksesan yg cepat

  3. Kemudahan dlm memperbaharui

  4. Pemeliharaan yang sederhana

  5. Kehandalan yang tinggi Operasi pada File

• Operasi thd File itu sendiri

  1. Penciptaan

  2. Pembukaan

  3. Penutupan

  4. Perluasan

• Operasi terhadap rekord

Organisasi File

• File diorganisasikan secara logik sebagai barisan rekord
• Rekord2 tersebut dipetakan ke blok2 disk Layanan File Management System (FMS)

  1. Aras Atas: berhubungan langs dgn mekanisme penyimpanan

  Organisasi File

• File Pile • File Sekuen Beruntun • File Sekuen Berindeks • File Berindeks Majemuk • File Hash • File Multiring

  

Pentingnya Pemilihan Organisasi File

  Saat membangun P/L perlu mestrukturkan dan memanipulasi informasi secara efektif.

• Waktu tanggap yg cepat (pemilihan organisasi file)

File Pile

• File Pile merupakan file yg rekord2 nya tdk mempunyai aturan keterhubungan antar rekord sama sekali, hanya tumpukan sesuai urutan kedatangan (sequential)
• Karakteristik 1. mempunyai rekord tetap 2. mempunyai rekord yg field2nya sama 3. pengaksesan terlebih dahulu melewati rekord lain 4. tidak mempunyai urutan berdasarkan kriteria

  File Pile (struktur )

• Properti struktur :

  1. Data tidak dianalisi, dikategorikan, atau hrs memenuhi definisi atau ukuran

  2. Panjang rekord dpt bervariasi dan elemen2 tdk \ perlu serupa.

• Karakteristik Struktur Pile

  1. Biasa data ditumpuk scr kronologis 2. Tak ada keterkaitan antara ukuran file, rekord dan blok.

  3. Elemen data dpt beragam, berbeda utk tiap rekord

  

4. Data hrs disimpan lengkap berserta nama atributnya

File Pile (lanjutan)

• Operasi Penyisipan Rekord : rekord disimpan segera stlh rekord sebelumnya. : rekord ditempatkan di file sesuai dgn urutan kedatangan
• Operasi Pencarian

  : pada pile, hanya terdapat pengaksesan secara berurutan

• Operasi Pembaruan

  : pembaharuan(update) rekord dilakukan dgn membaca

  File Pile (lanjutan)

• Penggunaan file pile :
• File log (mencatat kegiatan)
• File medis
• Analisis Kinerja File Pile :

  a. Ukuran rekord

  b. Wkt pengambilan rekord (berikutnya)

  c. Wkt pembaharuan rekord

  d. Waktu pembacaan seluruh rekord File Sekuen Berurutan

• File sekuen berurutan : file yang memiliki keberurutan rekord2 di file menurut kriteria tertentu.
• Karakteristik 1. Atribut2 data dikategorikan.

  File Sekuen Berurutan

• Komponen File Sekuen

  1. File utama

  2. File transaksi

• Konsep file sekuen

  

1. Penentuan urutan rekord digunakan “kunci”

  2. Rekord2 dikelola/dijaga berdasar atribut kunci File Sekuen Berurutan

• Struktur

  

1. Satu deskripsi tunggal diterapkan ke semua

rekord di file sekuen

  2. Jika terdapat penambahan atribut baru ke rekord, seluruh file hrs di reorganisasi

• Mekanisme Reorganisasi

File Sekuen Berurutan

• Penggunaan File Sekuen Berurutan  Pembaharuan dilakukan secara periodik  Konsep file master dan transaksi digunakan
• Contoh  Montly billing untuk perusahaan listrik, air, telepon, dll

  File Sekuen Berurutan

• Analisis Kinerja File Sekuen Berurutan :

  a. Ukuran rekord

  b. Wkt pengambilan rekord (berikutnya)

  c. Wkt pembaharuan rekord

  d. Waktu pembacaan seluruh rekord

  e. Wkt reorganisasi file

  

File Sekuen Berindeks

• Index….?

Indeks

• File indeks berisi kumpulan isian indeks untuk mengacu rekord di file utama.
• Isian indeks berisi pasangan nilai atribut kunci rekord untuk pengaksesan.
• Indeks selalu terurut menurut atribut kunci agar pencarian dapat dilakukan dgn cepat

  Indeks

• Jenis Indeks :

  1. Statis : diciptakan saat reorganisasi dan tdk berubah krn proses update  digunakan oleh File Sekuen Berindeks

  2. Dinamis : indeks dapat berubah, jika terjadi Indeks

• Terdapat dua tipe pengacuan pd indeks :

  1. Block anchor : indeks menunjuk langs ke blok

  2. Record anchor : indeks menunjuk lang ke record Indeks

• Penempatan indeks (alternatif)

  1. Sbg file terpisah dari data

  2. Mencadangkan ruang di tiap silinder 3. Mencadangkan ruang ditiap blok.

• Teknik Push-through
• Teknik B-tree

File Sekuen Berindeks

• • Tujuan : utk meningkatkan kecepatan akses

• Tambahan :

  1. File indeks utk memberi akses acak

  2. Daerah overflow utk menangani penambahan rekord.

• Komponen pembentuk

  1. File utama File Sekuen Berindeks

• Indeks utk file sekuen berindeks :

  1. Statik

  2. Indeks multilevel

  3. Block anchor

• Keunggulan :

  1. File dpt diproses sekuen atau langsung File Sekuen Berindeks

• Struktur dan Pengaksesan

  1. Pengambilan Rekord

  2. Penyisipan rekord

  3. Pembacaan Record

  4. Pembacaan seluruh file rekord di file

  5. Reorganisasi File Sekuen Berindeks

• Analisis Kinerja File Sekuen Berindeks :

  a. Ukuran rekord

  b. Wkt pengambilan rekord (berikutnya)

  c. Wkt pembaharuan rekord

  d. Waktu pembacaan seluruh rekord

  e. Wkt reorganisasi file

  

File Sekuen Berindeks Majemuk

• Indeks terdiri dari beberapa atribut

File Sekuen Majemuk

• Struktur • Format record
• Penempatan record
• Struktur File Indeks • Pengaksesan

  File Hash

• Hash Statis : tabrakan
• Hash dinamis

  a. Extendible Hash

  b. Linear Hash

  c. Virtual Hash

  d. Dynamic Hash

Hash

• Hash…?
• Fungsi Hash….?
• Hash : menggunakan komputasi utk menemukan alamat rekord
• Rawan tabrakan ? (coillision )

  Tabarakan dan Solusi nya

• Mengapa ?
• 3 Kelas Pokok pada Penyelesaian :

  1. Menggunakan Link

  2. Tanpa menggunakan Link

  3. Menggunakan Link Semu

• Kategori dari Penyelesaina

  Multiring

• Pemrosesan kelompok record yang berisi nilai yang sama

  ORGANISASI FILE

  

Memahami Konsep Organisasi File

• Pile • Sekuen Beruntun • Sekuen Berindeks • Berindeks Majemuk • Hash • Multiring

  

Mekanisme dan Kinerja…..?

• Pile • Sekuen Beruntun • Sekuen Berindeks • Berindeks Majemuk • Hash • Multiring

  Waktu Pengambilan Record PILE

• Ukuran Record • Waktu Pengambilan Record _{mekanisme : penelusuran secara sekuen}

  kinerja : paling sedikit membaca satu blok, paling banyak membaca _{semua blok} SEKUEN

• Ukuran Record • Waktu Pengambilan Record _{mekanisme : alternatif pencarian ( scr sekuen, scr biner, acak)}

  kinerja : Waktu Pengambilan Record Berindeks

• Ukuran Record • Waktu Pengambilan Record

  _{mekanisme : menggunakan indeks, block anchor}

  _Majemuk

  

kinerja : pembacaan file utama, pembacaan rekord

• Ukuran Record • Waktu Pengambilan Record

  _{mekanisme : menggunakan indeks, record anchor}

Waktu Pengambilan Record HASH

• Ukuran Record • Waktu Pengambilan Record _{mekanisme : memperhatikan informasi tabrakan}

  kinerja : ditambah dgn waktu prediksi (waktu untuk pelacakan + rata2 _{ongkos tabrakan)} MULTIRING

• Ukuran Record • Waktu Pengambilan Record _{mekanisme : pencarian x tingkat hrs dilewati, panjang multiring} bergantung ukuran file,jml tingkat