Slide INF106 SBD Pertemuan 12
SISTEM BASIS DATA
PERTEMUAN 1
Sistem Manajemen Basis Data
Materi
• Database dan DBMS
• Komponen lingkungan database
• Arsitektur database
• Bahasa database
• Model basis data
• Data warehouse
• OLAP
• Data mining
• SQL
• Sistem basis data terdistribusi
Database dan DBMS
• Database adalah suatu
pengorganisasian sekumpulan data yang
saling terkait sehingga memudahkan
aktifitas untuk memperoleh informasi.
• Untuk mengelola basis data diperlukan
perangkat lunak yang disebut DBMS.
• DBMS adalah perangkat lunak sistem
yang memungkinkan para pemakai
membuat, memelihara, mengontrol, dan
mengakses basis data dengan cara yang
praktis dan efisien.
• DBMS dapat digunakan untuk
mengakomodasikan berbagai macam
Fitur-fitur DBMS
• Independensi data – program
• Keamanan
• Integritas
• Konkurensi
• Pemulihan (recovery)
• Katalog sistem
• Perangkat produktifitas
Keunggulan DBMS
• Mengendalikan / mengurangi duplikasi
data.
• Menjaga konsistensi dan integritas data.
• Memudahkan pemerolehan informasi
yang lebih banyak dari data yang sama.
• Meningkatkan keamanan data.
• Memaksakan penerapan standar.
• Menghemat biaya.
• Menanggulangi konflik kebutuhan antar
pemakai.
• Meningkatkan tingkat respon dan
• Meningkatkan produktifitas pemrogram.
• Meningkatkan pemeliharaan.
• Meningkatkan konkurensi tanpa menimbulkan masalah
kehilangan informasi atau integritas.
• Meningkatkan layanan backup dan recovery.
Kelemahan DBMS
• Kompleksitas yang tinggi membuat
administrator dan pemakai akhir harus
benar-benar memahami fungsi-fungsi
dalam DBMS agar dapat memperoleh
manfaat yang optimal.
• Ukuran penyimpanan yang dibutuhkan
oleh DBMS sangat besar dan
memerlukan memori yang besar agar
bisa bekerja secara efisien.
• Harga DBMS yang handal sangat mahal.
• Terkadang DBMS meminta kebutuhan
perangkat keras dengan spesifikasi
tertentu.
• Biaya konversi sistem lama ke sistem
baru yang memakai DBMS terkadang
sangat mahal.
• Kinerjanya terkadang kalah dengan
sistem yang berbasis berkas.
• Dampak kegagalan menjadi lebih tinggi
karena semua pemakai bergantung pada
ketersediaan DBMS.
Komponen lingkungan database
• Perangkat keras.
• Perangkat lunak.
• Data.
• Prosedur.
• Orang.
Orang-orang yang terlibat dalam
DBMS
• Orang yang berperan langsung.
• Database administrator : orang yang
bertanggung jawab terhadap administrasi
penggunaan sumber daya database.
Tugasnya :
• mengatur otorisasi akses terhadap basis data
• memonitor penggunaan basis data
• melayani permintaan s/w dan h/w.
• Database desainer : orang yang
bertanggung jawab dalam perancangan
basis data.
Tugasnya :
• mengidentifikasi data yang akan disimpan dalam
basis data
• memilih struktur yang sesuai dalam menyajikan
•
End user : orang yang pekerjaannya
memerlukan akses terhadap basis data
untuk keperluan query, update, generate
report.
End user dibagi menjadi 4 kelompok, yaitu
:
•
Casual end users :
•
•
•
Naive/Parametric end users :
•
•
Mengakses basis data secara kadang-kadang
tetapi mungkin memerlukan informasi yang
berbeda untuk setiap kalinya.
Menggunakan bahasa query yang rumit dalam
menspesifikasi query.
Biasanya secara berkala melakukan query dan
update basis data dengan menggunakan jenis
query dan update yang standar (transaksi yang
telah diprogram dan dites).
Sophisticated end users :
•
Meliputi engineers, scientists dan business
• System analyst dan application
programmers
• System analyst bertugas mendefinisikan
kebutuhan-kebutuhan end user (khususnya naive
end user), dan mengembangkan spesifikasi untuk
transaksi-transaksi yang memenuhi keinginannya.
• Applications programmers bertugas
mengimplementasikan spesifikasi menjadi
program (yang telah ditest secara intensif)
• Orang-orang di belakang layar
• DBMS Designers and Implementers
Orang-orang yang merancang dan
mengimplementasikan modul-modul DBMS
dan interfacenya sebagai satu paket
software.
• Tool Developers
Orang-orang yang mengembangkan paketpaket software yang memberikan fasilitas
dalam perancangan dan penggunaan sistem
basis data (misal : Paket-paket untuk
performance monitoring, GUI, prototyping,
simulation, dan lain sebagainya)
• Operators and Maintenance Personnel
Arsitektur database
• Arsitektur database dimaksudkan untuk
membuat abstraksi terhadap database.
• Tujuannya agar DBMS dapat diakses
secara efisien tanpa mengharuskan
pemakai tahu secara detil tentang cara
data disimpan dan dipelihara.
• ANSI-SPARC (American National
Standard Institute – Standards Planning
and Requirementa Comitte)
mendefinisikan 3 level dalam arsitektur
database, yaitu : level eksternal, level
konseptual, dan level internal.
Arsitektur ANSI – SPARC
Pandangan 1
Pandangan 2
Skema konseptual
Skema internal
Database
Pandangan 3
• Internal level (internal schema)
• menjelaskan struktur penyimpanan fisik dari
basis data
• menggunakan model data fisik
• Conceptual Level (conceptual schema)
• menjelaskan struktur dari keseluruhan basis
data untuk dipakai oleh satu komunitas user.
• Model data tingkat tinggi atau model data
implementasi dapat digunakan pada level
ini.
• External atau View Level (external
schema atau user view)
• menjelaskan sebagian basis data yang
menjadi “interest” dari sekelompok user
tertentu
• model data tingkat tinggi (atau
Bahasa database
• Bahasa DBMS digunakan untuk membuat spesifikasi
skema konseptual dan internal, dan mapping antara
keduanya.
• DDL (Data Definition Language) dapat digunakan untuk
menspesifikasikan kedua skema di atas, jika dalam
DBMS tidak ada pemisahan yang ketat antara kedua
level tersebut.
• DDL hanya digunakan untuk menspesifikasi skema
konseptual, jika DBMS mempunyai pemisahan yang
jelas.
• Untuk mapping antara keduanya dapat
digunakan VDL (View Definition
Language) untuk menspesifikasikan user
view dan mappingnya menjadi skema
konseptual.
• DML (Data Manipulation Language)
digunakan untuk melakukan manipulasi
data (setelah dilakukan proses kompilasi
skema konseptual).
• SQL (Structured Query Language)
merupakan contoh bahasa yang
digunakan untuk manipulasi basis data
relasional, yang mengintegrasikan DDL,
VDL dan DML.
Model basis data
• Model data yang umum saat ini ada 4 macam, yaitu :
•
•
•
•
Model
Model
Model
Model
data
data
data
data
hirarkis
jaringan
relasional
berorientasi objek
Model data hirarkis
• Model ini sering kali dijabarkan dalam
bentuk pohon terbalik.
• Dikenal istilah parent dan child, masingmasing berupa simpul dan terdapat
hubungan bahwa setiap child hanya bisa
memiliki satu parent, sedangkan satu
parent bisa memiliki sejumlah child.
• Simpul tertinggi disebut root.
• Model data hirarkis tidak dapat
merepresentasikan hubungan M:M.
Contoh model data hirarkis
Root
Dosen A
MK A
Dosen B
MK B
MHS A MHS B MHS C MHS D MHS E
MK C
MHS F
MHS G
MHS H
Model
data
jaringan
•
Model data jaringan menyerupai model
hirarkis.
• Model data jaringan tidak mengenal
root.
• Setiap child bisa memiliki lebih dari satu
parent.
• Mendukung hubungan M:M.
Contoh model data jaringan
Dosen A
MK A
Dosen B
MK B
MHS A MHS B MHS C MHS D MHS E
MK C
MHS F
MHS G
MHS H
Model data relasional
• Model data relasional menggunakan sekumpulan tabel
berdimensi dua dengan setiap tabel tersusun atas
sejumlah baris dan kolom.
• Kolom (field) dapat didefinisikan sebagai satuan data
terkecil dalam sebuah tabel yang mempunyai makna.
• Baris (record) adalah kumpulan kolom yang
menyatakan suatu data yang saling terkait.
• Pada model data relasional, kaitan atau
asosiasi antara dua buah tabel disebut
relasi. Relasi dapat berupa :
• 1:1, satu data pada suatu tabel
berpasangan dengan hanya satu data pada
tabel lain.
• 1:M, satu data pada suatu tabel
berpasangan dengan banyak data pada
tabel lain.
• Model data relasional tidak mendukung
relasi M:M. Relasi seperti ini perlu
dibentuk dengan relasi M:1 dan 1:M.
• Secara konsep, setiap tabel harus
memiliki primary key.
• Primary key dapat tersusun dari sebuah
atau beberapa field yang berperan
sebagai identitas yang unik untuk setiap
baris data.
• Foreign key adalah sebuah kolom dalam
sebuah tabel yang menjadi penghubung
dengan primary key pada tabel lain.
• Indeks merupakan suatu mekanisme
dalam database yang memungkinkan
pencarian data dapat dilakukan dengan
cepat.
Model data berorientasi objek
• Model data berorientasi objek adalah model data yang
menerapkan teknik pemrograman berorientasi objek.
Data warehouse
• Data warehouse adalah basis data yang menyimpan
data sekarang dan data masa lalu yang berasal dari
berbagai sumber yang menjadi perhatian penting bagi
manajemen dalam organisasi dan ditujukan untuk
keperluan analisis dan pelaporan manajemen dalam
rangka pengambilan keputusan.
• Data warehouse bersifat
multidimensional yang berarti bahwa
terdapat banyak lapisan kolom dan
baris.
• Data warehouse dapat dibangun sendiri
dengan menggunakan perangkat
pengembangan aplikasi ataupun dengan
menggunakan perangkat lunak khusus
yang ditujukan untuk menangani hal
tersebut.
Prinsip data warehouse
Sumber data
internal
DB 1
Manajer data
warehouse
DB 2
Sumber
data
eksternal
Data warehouse
•Perangkat EIS
•Perangkat
pelaporan
•Perangkat
pengembangan
aplikasi
•OLAP
•Data mining
OLAP
• On Line Analytical Processing adalah suatu jenis
pemrosesan yang memanipulasi dan menganalisa data
bervolume besar dari berbagai perspektif
(multidimensi).
• OLAP dapat digunakan untuk melakukan konsolidasi,
drill-down, slicing and dicing.
• Konsolidasi melibatkan pengelompokan
data.
• Drill-down adalah suatu bentuk yang
memungkinkan data yang ringkas
dijabarkan menjadi data yang lebih detil.
• Slicing and dicing menjabarkan pada
kemampuan untuk melihat data dari
berbagai sudut pandang.
Data mining
• Data mining adalah perangkat lunak yang digunakan
untuk menemukan pola-pola tersembunyi maupun
relasi-relasi yang terdapat dalam database yang besar
dan menghasilkan aturan-aturan yang digunakan untuk
memperkirakan perilaku di masa mendatang.
Aplikasi data mining
• Pemasaran.
• Mengidentifikasi pembelian yang dilakukan
konsumen.
• Menemukan relasi di antara karakteristik
demografi pelanggan.
• Memperkirakan tanggapan penawaran
melalui surat.
• Bank.
• Mendeteksi pola penyalahgunaan kartu
kredit.
• Mengidentifikasi tingkat loyalitas pelanggan.
• Asuransi.
• Analisis klaim
• Memperkirakan pelanggan yang akan
SQL
• SQL (Structured Query Language) adalah bahasa yang
digunakan untuk mengakses basis data yang tergolong
relasional.
• SQL dapat digunakan untuk mengambil (query) data,
menciptakan dan menghapus tabel, menambah,
merubah dan menghapus data pada tabel, dan berbagai
operasi yang lain.
Sistem basis data terdistribusi
• Basis data terdistribusi adalah kumpulan data yang
dipakai secara bersama-sama yang terintegrasi secara
logis, tetapi secara fisik tersebar pada beberapa
komputer yang terhubung melalui jaringan.
PERTEMUAN 1
Sistem Manajemen Basis Data
Materi
• Database dan DBMS
• Komponen lingkungan database
• Arsitektur database
• Bahasa database
• Model basis data
• Data warehouse
• OLAP
• Data mining
• SQL
• Sistem basis data terdistribusi
Database dan DBMS
• Database adalah suatu
pengorganisasian sekumpulan data yang
saling terkait sehingga memudahkan
aktifitas untuk memperoleh informasi.
• Untuk mengelola basis data diperlukan
perangkat lunak yang disebut DBMS.
• DBMS adalah perangkat lunak sistem
yang memungkinkan para pemakai
membuat, memelihara, mengontrol, dan
mengakses basis data dengan cara yang
praktis dan efisien.
• DBMS dapat digunakan untuk
mengakomodasikan berbagai macam
Fitur-fitur DBMS
• Independensi data – program
• Keamanan
• Integritas
• Konkurensi
• Pemulihan (recovery)
• Katalog sistem
• Perangkat produktifitas
Keunggulan DBMS
• Mengendalikan / mengurangi duplikasi
data.
• Menjaga konsistensi dan integritas data.
• Memudahkan pemerolehan informasi
yang lebih banyak dari data yang sama.
• Meningkatkan keamanan data.
• Memaksakan penerapan standar.
• Menghemat biaya.
• Menanggulangi konflik kebutuhan antar
pemakai.
• Meningkatkan tingkat respon dan
• Meningkatkan produktifitas pemrogram.
• Meningkatkan pemeliharaan.
• Meningkatkan konkurensi tanpa menimbulkan masalah
kehilangan informasi atau integritas.
• Meningkatkan layanan backup dan recovery.
Kelemahan DBMS
• Kompleksitas yang tinggi membuat
administrator dan pemakai akhir harus
benar-benar memahami fungsi-fungsi
dalam DBMS agar dapat memperoleh
manfaat yang optimal.
• Ukuran penyimpanan yang dibutuhkan
oleh DBMS sangat besar dan
memerlukan memori yang besar agar
bisa bekerja secara efisien.
• Harga DBMS yang handal sangat mahal.
• Terkadang DBMS meminta kebutuhan
perangkat keras dengan spesifikasi
tertentu.
• Biaya konversi sistem lama ke sistem
baru yang memakai DBMS terkadang
sangat mahal.
• Kinerjanya terkadang kalah dengan
sistem yang berbasis berkas.
• Dampak kegagalan menjadi lebih tinggi
karena semua pemakai bergantung pada
ketersediaan DBMS.
Komponen lingkungan database
• Perangkat keras.
• Perangkat lunak.
• Data.
• Prosedur.
• Orang.
Orang-orang yang terlibat dalam
DBMS
• Orang yang berperan langsung.
• Database administrator : orang yang
bertanggung jawab terhadap administrasi
penggunaan sumber daya database.
Tugasnya :
• mengatur otorisasi akses terhadap basis data
• memonitor penggunaan basis data
• melayani permintaan s/w dan h/w.
• Database desainer : orang yang
bertanggung jawab dalam perancangan
basis data.
Tugasnya :
• mengidentifikasi data yang akan disimpan dalam
basis data
• memilih struktur yang sesuai dalam menyajikan
•
End user : orang yang pekerjaannya
memerlukan akses terhadap basis data
untuk keperluan query, update, generate
report.
End user dibagi menjadi 4 kelompok, yaitu
:
•
Casual end users :
•
•
•
Naive/Parametric end users :
•
•
Mengakses basis data secara kadang-kadang
tetapi mungkin memerlukan informasi yang
berbeda untuk setiap kalinya.
Menggunakan bahasa query yang rumit dalam
menspesifikasi query.
Biasanya secara berkala melakukan query dan
update basis data dengan menggunakan jenis
query dan update yang standar (transaksi yang
telah diprogram dan dites).
Sophisticated end users :
•
Meliputi engineers, scientists dan business
• System analyst dan application
programmers
• System analyst bertugas mendefinisikan
kebutuhan-kebutuhan end user (khususnya naive
end user), dan mengembangkan spesifikasi untuk
transaksi-transaksi yang memenuhi keinginannya.
• Applications programmers bertugas
mengimplementasikan spesifikasi menjadi
program (yang telah ditest secara intensif)
• Orang-orang di belakang layar
• DBMS Designers and Implementers
Orang-orang yang merancang dan
mengimplementasikan modul-modul DBMS
dan interfacenya sebagai satu paket
software.
• Tool Developers
Orang-orang yang mengembangkan paketpaket software yang memberikan fasilitas
dalam perancangan dan penggunaan sistem
basis data (misal : Paket-paket untuk
performance monitoring, GUI, prototyping,
simulation, dan lain sebagainya)
• Operators and Maintenance Personnel
Arsitektur database
• Arsitektur database dimaksudkan untuk
membuat abstraksi terhadap database.
• Tujuannya agar DBMS dapat diakses
secara efisien tanpa mengharuskan
pemakai tahu secara detil tentang cara
data disimpan dan dipelihara.
• ANSI-SPARC (American National
Standard Institute – Standards Planning
and Requirementa Comitte)
mendefinisikan 3 level dalam arsitektur
database, yaitu : level eksternal, level
konseptual, dan level internal.
Arsitektur ANSI – SPARC
Pandangan 1
Pandangan 2
Skema konseptual
Skema internal
Database
Pandangan 3
• Internal level (internal schema)
• menjelaskan struktur penyimpanan fisik dari
basis data
• menggunakan model data fisik
• Conceptual Level (conceptual schema)
• menjelaskan struktur dari keseluruhan basis
data untuk dipakai oleh satu komunitas user.
• Model data tingkat tinggi atau model data
implementasi dapat digunakan pada level
ini.
• External atau View Level (external
schema atau user view)
• menjelaskan sebagian basis data yang
menjadi “interest” dari sekelompok user
tertentu
• model data tingkat tinggi (atau
Bahasa database
• Bahasa DBMS digunakan untuk membuat spesifikasi
skema konseptual dan internal, dan mapping antara
keduanya.
• DDL (Data Definition Language) dapat digunakan untuk
menspesifikasikan kedua skema di atas, jika dalam
DBMS tidak ada pemisahan yang ketat antara kedua
level tersebut.
• DDL hanya digunakan untuk menspesifikasi skema
konseptual, jika DBMS mempunyai pemisahan yang
jelas.
• Untuk mapping antara keduanya dapat
digunakan VDL (View Definition
Language) untuk menspesifikasikan user
view dan mappingnya menjadi skema
konseptual.
• DML (Data Manipulation Language)
digunakan untuk melakukan manipulasi
data (setelah dilakukan proses kompilasi
skema konseptual).
• SQL (Structured Query Language)
merupakan contoh bahasa yang
digunakan untuk manipulasi basis data
relasional, yang mengintegrasikan DDL,
VDL dan DML.
Model basis data
• Model data yang umum saat ini ada 4 macam, yaitu :
•
•
•
•
Model
Model
Model
Model
data
data
data
data
hirarkis
jaringan
relasional
berorientasi objek
Model data hirarkis
• Model ini sering kali dijabarkan dalam
bentuk pohon terbalik.
• Dikenal istilah parent dan child, masingmasing berupa simpul dan terdapat
hubungan bahwa setiap child hanya bisa
memiliki satu parent, sedangkan satu
parent bisa memiliki sejumlah child.
• Simpul tertinggi disebut root.
• Model data hirarkis tidak dapat
merepresentasikan hubungan M:M.
Contoh model data hirarkis
Root
Dosen A
MK A
Dosen B
MK B
MHS A MHS B MHS C MHS D MHS E
MK C
MHS F
MHS G
MHS H
Model
data
jaringan
•
Model data jaringan menyerupai model
hirarkis.
• Model data jaringan tidak mengenal
root.
• Setiap child bisa memiliki lebih dari satu
parent.
• Mendukung hubungan M:M.
Contoh model data jaringan
Dosen A
MK A
Dosen B
MK B
MHS A MHS B MHS C MHS D MHS E
MK C
MHS F
MHS G
MHS H
Model data relasional
• Model data relasional menggunakan sekumpulan tabel
berdimensi dua dengan setiap tabel tersusun atas
sejumlah baris dan kolom.
• Kolom (field) dapat didefinisikan sebagai satuan data
terkecil dalam sebuah tabel yang mempunyai makna.
• Baris (record) adalah kumpulan kolom yang
menyatakan suatu data yang saling terkait.
• Pada model data relasional, kaitan atau
asosiasi antara dua buah tabel disebut
relasi. Relasi dapat berupa :
• 1:1, satu data pada suatu tabel
berpasangan dengan hanya satu data pada
tabel lain.
• 1:M, satu data pada suatu tabel
berpasangan dengan banyak data pada
tabel lain.
• Model data relasional tidak mendukung
relasi M:M. Relasi seperti ini perlu
dibentuk dengan relasi M:1 dan 1:M.
• Secara konsep, setiap tabel harus
memiliki primary key.
• Primary key dapat tersusun dari sebuah
atau beberapa field yang berperan
sebagai identitas yang unik untuk setiap
baris data.
• Foreign key adalah sebuah kolom dalam
sebuah tabel yang menjadi penghubung
dengan primary key pada tabel lain.
• Indeks merupakan suatu mekanisme
dalam database yang memungkinkan
pencarian data dapat dilakukan dengan
cepat.
Model data berorientasi objek
• Model data berorientasi objek adalah model data yang
menerapkan teknik pemrograman berorientasi objek.
Data warehouse
• Data warehouse adalah basis data yang menyimpan
data sekarang dan data masa lalu yang berasal dari
berbagai sumber yang menjadi perhatian penting bagi
manajemen dalam organisasi dan ditujukan untuk
keperluan analisis dan pelaporan manajemen dalam
rangka pengambilan keputusan.
• Data warehouse bersifat
multidimensional yang berarti bahwa
terdapat banyak lapisan kolom dan
baris.
• Data warehouse dapat dibangun sendiri
dengan menggunakan perangkat
pengembangan aplikasi ataupun dengan
menggunakan perangkat lunak khusus
yang ditujukan untuk menangani hal
tersebut.
Prinsip data warehouse
Sumber data
internal
DB 1
Manajer data
warehouse
DB 2
Sumber
data
eksternal
Data warehouse
•Perangkat EIS
•Perangkat
pelaporan
•Perangkat
pengembangan
aplikasi
•OLAP
•Data mining
OLAP
• On Line Analytical Processing adalah suatu jenis
pemrosesan yang memanipulasi dan menganalisa data
bervolume besar dari berbagai perspektif
(multidimensi).
• OLAP dapat digunakan untuk melakukan konsolidasi,
drill-down, slicing and dicing.
• Konsolidasi melibatkan pengelompokan
data.
• Drill-down adalah suatu bentuk yang
memungkinkan data yang ringkas
dijabarkan menjadi data yang lebih detil.
• Slicing and dicing menjabarkan pada
kemampuan untuk melihat data dari
berbagai sudut pandang.
Data mining
• Data mining adalah perangkat lunak yang digunakan
untuk menemukan pola-pola tersembunyi maupun
relasi-relasi yang terdapat dalam database yang besar
dan menghasilkan aturan-aturan yang digunakan untuk
memperkirakan perilaku di masa mendatang.
Aplikasi data mining
• Pemasaran.
• Mengidentifikasi pembelian yang dilakukan
konsumen.
• Menemukan relasi di antara karakteristik
demografi pelanggan.
• Memperkirakan tanggapan penawaran
melalui surat.
• Bank.
• Mendeteksi pola penyalahgunaan kartu
kredit.
• Mengidentifikasi tingkat loyalitas pelanggan.
• Asuransi.
• Analisis klaim
• Memperkirakan pelanggan yang akan
SQL
• SQL (Structured Query Language) adalah bahasa yang
digunakan untuk mengakses basis data yang tergolong
relasional.
• SQL dapat digunakan untuk mengambil (query) data,
menciptakan dan menghapus tabel, menambah,
merubah dan menghapus data pada tabel, dan berbagai
operasi yang lain.
Sistem basis data terdistribusi
• Basis data terdistribusi adalah kumpulan data yang
dipakai secara bersama-sama yang terintegrasi secara
logis, tetapi secara fisik tersebar pada beberapa
komputer yang terhubung melalui jaringan.