Tugas (10) Artikel Pengantar Perancangan Basis Data

Pengantar Perancangan Basis Data

Kelas A-Kelompok 1:

Ruri Nur Aini, Amaliatul Mujtahidah, dan Mar’atus Madia

Basis data merupakan komponen dasar dari sebuah sistem informasi dan pengembangan serta penggunaannya sebaiknya dipandang dari perspektif kebutuhan-kebutuhan organisasi yang besar. Siklus hidup sebuah sistem informasi sebuah organisasi berhubungan dengan siklus hidup sistem basis data yang mendukungnya. Oleh karena itu perancangan basis data sangat penting untuk mendukung obyektifitas dan operasi-operasi pada organisasi. Pada artikel ini akan dibahas mengenai proses perancangan basis data beserta fase-fasenya yang merupakan bagian dari siklus hidup basis data sebagai micro lifecycle

 

Perancangan Basis data

Pada basis data yang digunakan oleh single user atau hanya beberapa pemakai saja, perancangan basis data tidak sulit. Tetapi jika ukuran basis data yang sedang atau besar berisikan jutaan bytes informasi dan melibatkan ratusan query dan program-program aplikasi. Contohnya : industri-industri, asuransi, hotel, travel, perusahaan, dan lain-lain yang seluruhnya tergantung pada kesuksesan dari operasi-operasi basis datanya. Perancangan basis data menjadi sangat kompleks. Oleh karena itu para pemakai mengharapkan penggunaan basis data yang sedemikian rupa sehingga sistem harus dapat memenuhi kebutuhan-kebutuhan seluruh pemakai tersebut.

Tujuan perancangan basis data :

•         Untuk  memenuhi  informasi  yang  berisikan  kebutuhan-kebutuhan  pemakai  secara  khusus  dan  aplikasi-aplikasinya.

•         Memudahkan pemahaman tentang struktur informasi

•         Mendukung kebutuhan-kebutuhan pemrosesan dan beberapa obyek penampilan (response time, processing time, dan storage space)

Siklus kehidupan sistem informasi sering disebut macro life cycle, dimana siklus kehidupan basis data merupakan micro life cycle.

Berikut ini akan digambarkan langkah-langkah yang terdapat di dalam siklus hidup aplikasi basis data :

Gambar 1 . Langkah-langkah Siklus Hidup Aplikasi Basis Data

 

Hal terpenting yang harus diketahui adalah bahwa langkah-langkah siklus hidup aplikasi basis data boleh tidak berurutan, tetapi melibatkan beberapa langkah pengulangan yang biasanya disebut sebagai feedback loop. Sebagai contoh : masalah-masalah yang ditemui selama perancangan basis data mungkin harus mengumpulkan dan menganalisis kebutuhan-kebutuhan tambahan.

Aktifitas-aktifitas yang berhubungan dengan basis data sebagai micro life cycle dan termasuk fase-fasenya sbb :

1.    Database planning

Penyusunan bagaimana langkah-langkah siklus hidup dapat direalisasikan secara lebih efisien dan efektif. Fase ini harus terintegrasi dengan keseluruhan strategi dari sistem informasi dalam organisasi.

Langkah pertama dalam perencanaan basis data adalah untuk menentukan pernyataan misi dan tujuan dari sistem basis data. Dapat didefinisikan sebagai berikut :

-          Tujuan utama dari sistem basis data

-          Tujuan dari sistem basis data

-          Tugas yang didukung sistem basis data

-          Sumber daya dari sistem basis data

2.    System definition

Pada fase definisi sistem, ruang lingkup dan batas-batas dari aplikasi database dijelaskan. Deskripsi ini meliputi:

-          Hubungan antara sistem informasi lain dalam organisasi

-          Sistem apa yang akan direncanakan dan dilakukan sekarang dan di masa depan

-          Siapa pengguna sekarang dan di masa depan.

3.    Requirements Collection and Analysis

Selama pengumpulan persyaratan dan tahap analisis, pengumpulan dan analisis informasi tentang bagian dari perusahaan yang akan dilayani oleh database harus selesai. Hasilnya termasuk sebagai berikut :

-         Deskripsi data yang digunakan atau dihasilkan

-         Rincian bagaimana data akan digunakan atau dihasilkan

-         Persyaratan tambahan untuk sistem basis data baru

4.    Database Design

            Pada bagian dari fase ini dilakukan perancangan sistem basis data secara konseptual, logikal dan fisik.

Tahapan rancangan basis data dibagi menjadi tiga tahap:

-          Desain basis data konseptual

-          Desain basis data logikal

-          Desain basis data fisik

 

5.    Database Management System Selection

Fase ini adalah fase opsional. Fase ini dilakukan ketika ada kebutuhan untuk sistem manajemen database baru (DBMS). DBMS berupa Access, SQL Server, MySQL, Oracle.

Pada fase ini kriteria untuk DBMS baru didefinisikan. Kemudian beberapa produk dievaluasi sesuai dengan kriteria tertentu. Akhirnya  seleksi diputuskan berdasarkan rekomendasi yang telah dibuat.

6.    Application Design

Dalam tahap desain aplikasi meliputi desain user interface dan program aplikasi yang digunakan oleh database yang telah didefinisikan dan dirancang.

7.    Prototyping

Tujuan dari prototipe adalah memungkinkan pengguna menggunakan prototype untuk mengidentifikasi fitur dari sistem menggunakan komputer.

8.    Implementation

Selama tahap implementasi, realisasi fisik dari database dan desain aplikasi harus dilakukan. Disebut juga dengan fase pemrograman pengembangan sistem.

9.    Data Conversion and Loading

Basis data ditempatkan baik secara memanggil data secara langsung ataupun merubah file-file yang ada ke dalam format sistem basis data dan memangggilnya kembali.

10.  Testing

            Sistem yang baru ditest dan diuji kebenarannya.

11.  Operation Maintenance

Operasi-operasi pada sistem basis data dan aplikasi-aplikasinya. Selama fase operasi, sistem secara konstan memonitor dan memelihara basis data. Pertambahan dan pengembangan data dan aplikasi-aplikasi software dapat terjadi. Modifikasi dan pengaturan kembali basis data mungkin diperlukan dari waktu ke waktu.

Proses Perancangan Basis data  

Berikut ini adalah Fase-fase proses perancangan basis data :

A.    Pengumpulan data dan analisis

Proses identifikasi dan analisa kebutuhan-kebutuhan data disebut pengumpulan data dan analisis. Untuk menentukan kebutuhan-kebutuhan suatu sistem basis data, pertama-tama harus mengenal bagian-bagian dari sistem informasi yang akan berinteraksi dengan sistem basis data, termasuk para pemakai yang ada dan para pemakai yang baru serta aplikasi-aplikasinya. Kebutuhan-kebutuhan dari para pemakai dan aplikasi-aplikasi inilah yang kemudian dikumpulkan dan dianalisa.

Aktifitas-aktifitas pengumpulan data dan analisa :

1.      Menentukan kelompok pemakai dan bidang-bidang aplikasinya

           Menentukan aplikasi utama dan kelompok user yang akan menggunakan basis data. Individu utama pada tiap-tiap kelompok pemakai dan bidang aplikasi yang telah dipilih merupakan peserta utama pada langkah-langkah berikutnya dari pengumpulan dan spesifikasi data.

2.   Peninjauan dokumentasi yang ada

Dokumen yang ada yang berhubungan dengan aplikasi-aplikasi dipelajari dan dianalisa. Dokumen-dokumen lainnya (seperti : kebijakan-kebijakan, form, report, dan bagan organisasi) diuji dan ditinjau kembali untuk menguji apakah dokumen-dokumen tsb berpengaruh terhadap kumpulan data dan proses spesifikasi.

3.   Analisa lingkungan operasi dan pemrosesan data

Informasi yang sekarang dan yang akan datang dipelajari. Termasuk juga analisa jenis-jenis transaksi dan frekuensi-frekuensi transaksinya dan juga arus informasi dalam sistem. Input-output data untuk transaksi-transaksi tsb diperinci.

4.   Daftar pertanyaan dan wawancara

Tuliskan tanggapan-tanggapan dari pertanyaan-pertanyaan  yang telah dikumpulkan dari para pemakai basis data yang berpotensi. Ketua kelompok (individu utama) dapat diwawancarai sehingga input yang banyak dapat diterima dari mereka dengan memperhatikan informasi yang berharga dan mengadakan prioritas.

B.     Perancangan basis data secara konseptual

Tujuan dari fase ini adalah menghasilkan conceptual schema untuk basis data yang tergantung pada sebuah DBMS yang spesifik. Sering menggunakan sebuah high-level data model seperti ER/EER model selama fase ini. Dalam conceptual schema, kita harus memerinci aplikasi-aplikasi basis data yang diketahui dan transaksi-transaksi yang mungkin.

Fase perancangan basis data secara konseptual mempunyai 2 aktifitas paralel :

1.      Perancangan skema konseptual

Menguji kebutuhan-kebutuhan data dari suatu basis data yang merupakan hasil dari fase 1, dan menghasilkan sebuah conceptual database schema pada DBMS-independent model data tingkat tinggi seperti EER (enhanced entity relationship) model.

Skema ini dapat dihasilkan dengan menggabungkan bermacam-macam kebutuhan pemakai dan secara langsung membuat skema basis data atau dengan merancang skema-skema yang terpisah dari kebutuhan tiap-tiap pemakai dan kemudian menggabungkan skema-skema tsb. Model data yang digunakan pada perancangan skema konseptual adalah DBMS-independent, dan langkah selanjutnya adalah memilih sebuah DBMS untuk melaksanakan rancangan tsb.

2.   Perancangan transaksi

            Menguji aplikasi-aplikasi basis data dimana kebutuhan-kebutuhannya telah dianalisa pada fase 1, dan menghasilkan perincian transaksi-transaksi ini. Kegunaan fase ini yang diproses secara paralel bersama fase perancangan skema konseptual adalah untuk merancang karakteristik dari transaksi-transaksi basis data yang telah diketahui pada suatu DBMS-independent. Transaksi-transaksi ini akan digunakan untuk memproses dan memanipulasi basis data suatu saat dimana basis data tsb dilaksanakan.

C.     Pemilihan DBMS

Pemilihan basis data di tentukan oleh beberapa faktor, diantaranya : faktor teknik, ekonomi, dan politik organisasi.

Contoh faktor teknik : Keberadaan DBMS dalam menjalankan tugasnya seperti jenis-jenis DBMS (relational, network, hierarchical, dll), struktur penyimpanan, dan jalur akses yang mendukung DBMS, pemakai, dll.

Faktor-faktor ekonomi dan organisasi yang mempengaruhi satu sama lain dalam pemilihan DBMS :

1.   Struktur data

            Jika data yang disimpan dalam basis data mengikuti struktur hirarki, maka suatu jenis hirarki dari DBMS harus dipikirkan.

2.   Personal yang telah terbiasa dengan suatu sistem

            Jika staf programmer dalam suatu organisasi sudah terbiasa dengan suatu DBMS, maka hal ini dapat mengurangi biaya latihan dan waktu belajar.

3.   Tersedianya layanan penjual

            Keberadaan fasilitas pelayanan penjual sangat dibutuhkan untuk membantu memecahkan beberapa masalah sistem.

D.    Perancangan basis data secara logikal

Fase selanjutnya dari perancangan basis data adalah membuat sebuah skema konseptual dan skema eksternal pada model data dari DBMS yang dipilih. Fase ini dilakukan oleh pemetaan skema konseptual dan skema eksternal yang dihasilkan pada fase 2. Pada fase ini, skema konseptual ditransformasikan dari model data tingkat tinggi yang digunakan pada fase 2 ke dalam model data dari DBMS yang dipilih pada fase 3.

Pemetaannya dapat diproses dalam 2 tingkat :

1.   Pemetaan system-independent :

            pemetaan ke dalam model data DBMS dengan tidak mempertimbangkan karakteristik atau hal-hal yang khusus yang berlaku pada implementasi DBMS dari model data tsb.

2.   Penyesuaian skema ke DBMS yang spesifik :

      mengatur skema yang dihasilkan pada langkah 1 untuk disesuaikan pada implementasi yang khusus di masa yang akan datang dari suatu model data yang digunakan pada DBMS yang dipilih.

           

Hasil dari fase ini memakai perintah-perintah DDL dalam bahasa DBMS yang dipilih yang menentukan tingkat skema konseptual dan eksternal dari sistem basis data. Tetapi dalam beberapa hal, perintah-perintah DDL memasukkan parameter-parameter rancangan fisik sehingga DDL yang lengkap harus menunggu sampai fase perancangan basis data secara fisik telah lengkap.

Fase ini dapat dimulai setelah pemilihan sebuah implementasi model data sambil menunggu DBMS yang spesifik yang akan dipilih. Contoh : jika memutuskan untuk menggunakan beberapa relational DBMS tetapi belum memutuskan suatu relasi yang utama. Rancangan dari skema eksternal untuk aplikasi-aplikasi yang spesifik seringkali sudah selesai selama proses ini.

E.     Perancangan basis data secara fisik

Perancangan basis data secara fisik merupakan proses pemilihan struktur-struktur penyimpanan dan jalur-jalur akses pada file-file basis data untuk mencapai penampilan yang terbaik pada bermacam-macam aplikasi.

Selama fase ini, dirancang spesifikasi-spesifikasi untuk basis data yang disimpan yang berhubungan dengan struktur-struktur penyimpanan fisik, penempatan record dan jalur akses. Berhubungan dengan internal schema (pada istilah 3 level arsitektur DBMS).

Beberapa petunjuk dalam pemilihan perancangan basis data secara fisik :

1.   Response time

Waktu yang telah berlalu dari suatu transaksi basis data yang diajukan untuk menjalankan suatu tanggapan. Pengaruh utama pada response time adalah di bawah pengawasan DBMS yaitu : waktu akses basis data untuk data item yang ditunjuk oleh suatu transaksi. Response time juga dipengaruhi oleh beberapa faktor yang tidak berada di bawah pengawasan DBMS, seperti penjadwalan sistem operasi atau penundaan komunikasi.

2.   Space utility

Jumlah ruang penyimpanan yang digunakan oleh file-file basis data dan struktur-struktur jalur akses.

DAFTAR PUSTAKA

1.      Connoly, Thomas; Begg, Carolyn; Strachan, Anne; Database Systems : A Practical Approach to Design, Implementation and Management, 3^rd edition, Addison Wesley, 2001.

2.      Elmasri, Ramez; Navathe, Shamkant B.; Fundamentals of Database Systems, The Benjamin/Cummings Publishing Company, Inc., California, 2001

3.      http://www2.amk.fi/digma.fi/www.amk.fi/opintojaksot/0303011/1146161367915/1146161680673/1146161836562/1146161929756.html

 

3.   Transaction throughput

Rata-rata jumlah transaksi yang dapat diproses per menit oleh sistem basis data, dan merupakan parameter kritis dari sistem transaksi (misal : digunakan pada pemesanan tempat di pesawat, bank, dll). Hasil dari fase ini adalah penentual awal dari struktur penyimpanan dan jalur akses untuk file-file basis data.

F.      Implementasi sistem basis data

Setelah perancangan secara logika dan secara fisik lengkap, kita dapat melaksanakan sistem basis data. Perintah-perintah dalam DDL (data definition language) dan SDL (storage definition language) dari DBMS yang dipilih, dihimpun dan digunakan untuk membuat skema basis data dan file-file basis data (yang kosong). Sekarang basis data tersebut dimuat (disatukan) dengan datanya. Jika data harus dirubah dari sistem komputer sebelumnya, perubahan-perubahan yang rutin mungkin diperlukan untuk format ulang datanya yang kemudian dimasukkan ke basis data yang baru. Transaksi-transaksi basis data sekarang harus dilaksanakan oleh para programmmer aplikasi. Spesifikasi secara konseptual diuji dan dihubungkan dengan kode program dengan perintah-perintah dari embedded DML yang telah ditulis dan diuji. Suatu saat transaksi-transaksi tersebut telah siap dan data telah dimasukkan ke dalam basis data, maka fase perancangan dan implementasi telah selesai, dan kemudian fase operasional dari sistem basis data dimulai.