Basis Data

1. Data, Informasi dan Basis Data

Data merupakan fakta mengenai suatu objek seperti manusia, benda, peristiwa, konsep, keadaan dan sebagainya yang dapat dicatat dan mempunyai arti secara implisit. Data dapat dinyatakan dalam bentuk angka, karakter atau simbol, sehingga bila data dikumpulkan dan saling berhubungan maka dikenal dengan istilah basis data (database) [Ramez2000]. Sedangkan menurut George Tsu-der Chou basis data merupakan kumpulan informasi bermanfaat yang diorganisasikan ke dalam aturan yang khusus. Informasi ini adalah data yang telah diorganisasikan ke dalam bentuk yang sesuai dengan kebutuhan seseorang [Abdul1999]. Menurut Encyclopedia of Computer Science and Engineer, para ilmuwan di bidang informasi menerima definisi standar informasi yaitu data yang digunakan dalam pengambilan keputusan.

Definisi lain dari basis data menurut Fabbri dan Schwab adalah sistem berkas terpadu yang dirancang terutama untuk meminimalkan duplikasi data. Menurut Ramez Elmasri mendefinisikan basis data lebih dibatasi pada arti implisit yang khusus, yaitu:

• Basis data merupakan penyajian suatu aspek dari dunia nyata (real world).
• Basis data merupakan kumpulan data dari berbagai sumber yang secara logika mempunyai arti implisit. Sehingga data yang terkumpul secara acak dan tanpa mempunyai arti, tidak dapat disebut basis data.
• Basis data perlu dirancang, dibangun dan data dikumpulkan untuk suatu tujuan. Basis data dapat digunakan oleh beberapa user dan beberapa aplikasi yang sesuai dengan kepentingan user.

Dari beberapa definisi-definisi tersebut, dapat dikatakan bahwa basis data memounyai berbagai sumber data dalam pengumpulan data, bervariasi derajat interaksi kejadian dari dunia nyata, dirancang dan dibangun agar dapat digunakan oleh beberapa user untuk berbagai kepentingan [Waliyanto2000].

2. Hirarki Data

Data diorganisasikan kedalam bentuk elemen data (field), rekaman (record), dan berkas (file). Definisi dari ketiganya adalah sebagai berikut:

Elemen data adalah satuan data terkecil yang tidak dapat dipecah lagi menjadi unit lain yang bermakna. Misalnya data siswa terdiri dari NIS, Nama, Alamat, Telepon atau Jenis Kelamin.

Rekaman merupakan gabungan sejumlah elemen data yang saling terkait. Istilah lain dari rekaman adalah baris atau tupel.

Berkas adalah himpunan seluruh rekaman yang bertipe sama.

3. Sistem Basis Data

[Waliyanto2000] Gabungan antara basis data dan perangkat lunak SMBD (Sistem Manajemen Basis Data) termasuk di dalamnya program aplikasi yang dibuat dan bekerja dalam satu sistem disebut dengan Sistem Basis Data.

C. J. Date menyatakan bahwa sistem basis data dapat dianggap sebagai tempat untuk sekumpulan berkas data yang terkomputerisasi dengan tujuan untuk memelihara informasi dan membuat informasi tersebut tersedia saat dibutuhkan.

4. Data Base Management System (DBMS)/Sistem Manajemen Basis Data (SMB)

DBMS dapat diartikan sebagai program komputer yang digunakan untuk memasukkan, mengubah, menghapus, memodifikasi dan memperoleh data/informasi dengan praktis dan efisien. Kelebihan dari DBMS antara lain adalah:

• Kepraktisan. DBMS menyediakan media penyimpan permanen yang berukuran kecil namun banyak menyimpan data jika dibandingkan dengan menggunakan kertas.
• Kecepatan. Komputer dapat mencari dan menampilkan informasi yang dibutuhkan dengan cepat.
• Mengurangi kejemuan. Pekerjaan yang berulang-ulang dapat menimbulkan kebosanan bagi manusia, sedangkan mesin tidak merasakannya.
• Update to date. Informasi yang tersedia selalu berubah dan akurat setiap.

[Waliyanto2000] Keuntungan-keuntungan dalam penggunaan DBMS antara lain adalah:

• Pemusatan kontrol data. Dengan satu DBMS di bawah kontrol satu orang atau kelkompok dapat menjamin terpeliharanya standar kualitas data dan keamanan batas penggunaannya serta dapat menetralkan konflik yang terjadi dalam persyaratan data dan integritas data dapat terjaga.
• Pemakaian data bersama (Shared Data). Informasi yang ada dalam basis data dapat digunakan lebih efektif dengan pemakaian beberapa user dengan kontrol data yang terjaga.
• Data yang bebas (independent). Program aplikasi terpisah dengan data yang disimpan dalam komputer.
• Kemudahan dalam pembuatan program aplikasi baru.
• Pemakaian secara langsung. DBMS menyediakan interface yang memudahkan pengguna dalam mengolah data.
• Data yang berlebihan dapat dikontrol. Data yang dimasukkan dapat terjadi kerangkapan (redudant), untuk itu DBMS berfungsi untuk menurunkan tingkat redudancy dan pengelolaan proses pembaruan data.
• Pandangan user (user view). Ada kemungkinan basis data yang diakses adalah sama, maka DBMS mampu mengatur interface yang berbeda dan disesuaikan dengan pemahaman tiap user terhadap basis data menurut kebutuhan.

Kelemahan-kelemahan DBMS antara lain:

• Biaya. Kebutuhan untuk medapatkan perangkat lunak dan perangkat keras yang tepat cukup mahal, termasuk biaya pemeliharaan dan sumber daya manusia yang mengelola basis data tersebut.
• Sangat kompleks. Sistem basis data lebih kompleks dibandingkan dengan proses berkas, sehingga dapat mudah terjadinya kesalahan dan semakin sulit dalam pemeliharaan data.
• Resiko data yang terpusat. Data yang terpusat dalam satu lokasi dapat beresiko kehilangan data selama proses aplikasi.

5. Model Data

Model data dapat dikelompokkan berdasarkan konsep pembuatan deskripsi struktur basis data, yaitu:

• Model data konsepsual (high level) menyajikan konsep tentang bagaiman user memandang atau memperlakukan data. Dalam model ini dikenalkan tiga konsep penyajian data yaitu:
  • Entity (entitas) merupakan penyajian obyek, kejadian atau konsep dunia nyata yang keberadaannya secara eksplisit didefinisikan dan disimpan dalam basis data, contohnya Mahasiswa, Matakuliah, Dosen, Nilai dan lain sebagainya.
  • Atribute (atribut) adalah keterangan-keterangan yang menjelaskan karakteristik dari suatu entitas seperti NIM, Nama, Fakultas, Jurusan untuk entitas Mahasiswa.
  • Relationship (hubungan) merupakan hubungan atau interaksi antara satu entitas dengan yang lainnya, misalnya entitas pelanggan berhubungan dengan entitas barang yang dibelinya.
• Model data fiskal (low level) merupakan konsep bagaimana deskripsi detail data disimpan ke dalam komputer dengan menyajikan informasi tentang format rekaman, urutan rekaman, dan jalur pengaksesan data yang dapat membuat pemcarian rekaman data lebih efisien.
• Model data implementasi (representational) merupakan konsep deskripsi data disimpan dalam komputer dengan menyembunyikan sebagian detail deskripsi data sehingga para user mendapat gambaran global bagaimana data disimpan dalam komputer. Model ini merupakan konsep model data yang digunakan oleh model hirarki, jaringan dan relasional.

6. Skema dan Instan Basis Data

Skema basis data merupakan deskripsi dari basis data yang spesifikasinya ditentukan dalam tahap perancangan namun tidak terlalu diharapkan diubah setiap saat. Penggambaran skema umumnya hanya berisi sebagian dari deatil deskripsi basis data.

Sekelompok data yang tersusun dalam satu baris rekaman (record/tuple) dan tersimpan dalam basis data disebut dengan instansi (instance) atau kejadian (occurences).

7. Arsitektur DBMS

Arsitektur ini dikenal dengan nama arsitektur tiga skema (three-schema architecture) dimana fungsi ini untuk memisahkan antara basis data fisik dengan program aplikasi user. Skema-skema tersebut adalah sebagai berikut:

• Level internal merupakan skema internal yang memuat deskripsi struktur penyimpanan basis data dan menggunakan model data fisikal serta mendefinisikan secara detail penyimpanan data dalam basis data, serta jalur pengaksesan data.
• Level konsepsual adalah skema yang memuat deskripsi struktur basis data secara keseluruhan untuk semua pemakai. Skema ini hanya memuat deskripsi tentang entitas, atribut, hubungan dan batasan, tanpa memuat deskripsi data secara detail.
• Level eksternal merupakan skema eksternal (user view) yang mendefinisikan pandangan data terhadap sekelompok user (local view) dengan menyembunyikan data lain yang tidak diperlukan oleh kelompok user tersebut.

Keuntungan dari arsitektur ini antara lain:

• Perubahan skema konsepsual, yaitu adanya perubahan dalam skema konsepsual contohnya penambahan suatu item data tidak akan berpengaruh pada program aplikasi. Tetapi jika skema eksternal tidak sesuai lagi dengan skema konsepsual yang baru maka program aplikasi harus disesuaikan juga.
• Perubahan skema internal. Pemisahan antara skema eksternal dan skema internal berfungsi untuk menjaga bila terjadi perubahan skema internal, misalnya ada penambahan “pointer” pada rekaman tidak memerlukan perubahan pada aplikasi.
• Perubahan skema eksternal. Adanya penambahan skema eksternal atau pembuatan skema eksternal baru tidak akan berpengaruh pada aplikasi yang ada selama aplikasi tersebut tidak mengakses data berdasarkan skema yang baru.
  

8. Komponen DBMS

Komponen-komponen DBMS (Howe,1991) terdiri dari:

• Interface, yang didalamnya terdapat bahasa manipulasi data (data manipulation language)
• Bahasa definisi data (data definition language) untuk skema eksternal, skema konsepsual dan skema internal.
• Sistem kontrol basis data (Database Control System) yang mengakses basis data karena adanya
  perintah dari bahasa manipulasi data.

Contoh bahasa menggunakan komponen-komponen tersebut adalah SQL (Structured Query Language). SQL merupakan bahasa standar yang digunakan oleh kebanykan aplikasi-aplikasi DBMS.

9. Klasifikasi DBMS

Sistem Basisi Data dapat diklasifikasikan menjadi tiga bagian, yang terdiri dari:

9.1 Klasifikasi berdasarkan model data.

Klasifikasi ini terdiri dari model data hirarki, model data jaringan, model data relasional.

9.1.1 Model data hirarki

Dalam model ini, data disusun menurut struktur pohon yang merupakan bentuk lain dari abstraksi data untuk basis data akademi. Pada puncak hirarki diesbut dengan akar (root). Tiap entitas tingkat atas (parent) mempunyai satu atau lebih sub-entitas (children) sehingga setiap entitas hanya boleh mempunyai satu induk, tetapi dapat mempunyai banyak anak.

Pada mode data hirarki, hubungan antar entitas dinyatakan dalam satu-banyak (one to many) atau satu-satu (one to one). Dalam satu Universitas terdapat banyak Fakultas dan setiap Fakultas terdapat banyak Dosen atau banyak Mahasiswa, dan seterusnya. Tanda panah menunjukkan derajat keterhubungan “banyak”.

Untuk menampilkan semua mata kuliah pada Fakultas tertentu harus dilakukan dalam dua tahap. Yang pertama adalah menampilkan rekaman semua Dosen yang mengajar di Fakultas tersebut, kemudian baru mata kuliah yang dipegang oleh para Dosen. Dalam hal ini penampilan data terlihat kurang efisien, sebab menggunakan entitas perantara (dosen) yang harus ditampilkan juga. Dikarenakan kunci data yang digunakan untuk menghubungkan antar entitas diberi kode dalam struktur data, maka untuk jumlah entitas perantara yang sedikit masih dapat dikatakan efisien.

Kelemahan lain pada model data hirarki adalah tidak dapat melakukan pencarian data pada field. Misalnya dalam entitas mata ki\uliha tida pat ditampilkan hanya mata kuliah dengan jumlah SKS tertentu, sebab field “Jumlah SKS” bukan sebagai kunci data. Hal ini masih dapat dilakukan dengan mengubah struktur data dengan memberi hubungan khusus yang digunakan untuk mengubah struktur database. Kelebihan model ini adalah sangat mudah dipahami dan mudah dalam pembaharuan data [Waliyanto2000].

9.1.2 Model data Jaringan
Dalam model ini setiap entitas dapat mempunyai banyak induk dan banyak anak. Pada gambar menunjukkan entitas mata kuliah mempunyai dua induk, yaitu langsung berhubungan dengan Fakultas dan Dosen.

Nama Universitas

Dalam model ini lebih sedikit terdapat data rangkap, namun lebih banyak terdapat hubungan antar entitas, sehingga akan menambah informasi hubungan yang harus disimpan dalam database. hal ini akan menambah volume dan kerumitan dalam penyimpanan berkas data.

9.1.3 Model data Relasional

Dalam model ini setiap field dapat dijadikan kunci data. Data rekaman disusun dari nilai yang berhubungan (record). Baris-baris ini akan membentuk tabel yang umunya tersimpan dalam satu berkas (file).

Dengan menggunakan model ini, pencarian field dari suatu tabel atau banyak tabel dapat dilakukan dengan cepat. Pencarian atribut yang berhubungan pada tabel yang berbeda dapat dilakukan dengan menghubungkan terlebih dahulu tabel-tabel tersebut dengan menggunakan atribut yang sama (joint operation).

Keuntungan yang didapat dengan menggunakan model ini adalah sebagai berikut [Waliyanto2000]:

• Model ini lebih luwes karena nilai data dalam tabel tidak ada pembatasan dalam berbagai proses pencarian data.
• Model ini mempunyai latar belakang teori matematika.
• Pengorganisasian model relasional sangat sederhana, sehingga mudah dipahami.
• Basis data yang sama biasanya dapat disajikan dengan lebih sedikit terjadi data rangkap (redudancy data).
  

Sedangkan beberapa kelemahan model ini adalah [Waliyanto2000]:

• Lebih sulit dalam implementasinya terutama untuk data dengan jumlah yang besar dan tingkat kompleksitasnya tinggi.
• Proses pencarian informasi lebih lambat, karena beberapa tabel tidak dihubungkan secara fisik. Dalam manipulasi data yang menggunakan beberapa tabel akan memerlukan waktu yang lama, karena tabel-tabel harus dihubungkan terlebih dahulu.

9.2 Klasifkasi berdasarkan lokasi penyimpanan data

yaitu DBMS terpusat dan DBMS terdistribusi. Dalam DBMS terpusat basis data disimpan dalam satu komputer media penyimpan sehingga pengguuna sistem mengakses data dari pusat. DBMS terdistribusi, basis data tersebar pada penyimpanan tiap terminal pengguna (client). Antar pengguna dapat mengakses data secara langsung tanpa perlu melalui pusat penyimpanan. DBMS ini memerlukan sistem kontrol yang rumit.

9.3 Klasifikasi berdasarkan tujuan DBMS

digunakan yaitu tujuan umum (general purpose) dan tujuan khusus (special purpose). Untuk tujuan umum dapat digunakan untuk berbagai tujuan dengan memperlakukan data sama menurut penggunaannya contoh aplikasinya adalah DBASE, ORACLE, FOXBASE dan sebagainya. DBMS tujuan khusus dirancang dan digunakan untuk keperluan tertentu, sebagai contoh pengelolaan data karyawan pada perusahaan Asuransi.

SUMBER

1. [Abdul1999] Abdul Kadir. 1999. Konsep & Tuntunan Praktis Basis Data. Penerbit Andi. Yogyakarta.
2. Haidar Dzacko. 2007. Basis Data (Database)
3. [Waliyanto2000] Waliyanto. 2000. Sistem Basis Data Analisis dan Pemodelan Data. J&J Learning.
   Yogyakarta.