1. Pengantar Basis Data

1.1 Ruang Lingkup Sistem Basis Data

Suatu sistem basis data memiliki ruang lingkup dalam pengoperasiannya, runag lingkup ini mendukung sistem basis data untuk bekerja sesuai dengan kebutuhan kita. Perbedaan ruanag lingkup sebuah sistem basis data terlihat jelas melalui arsitektur basis data tersebut:

Arsitektur Basis Data

Standalone, DBMS, database, aplikasi database ditempatkan pada suatu komputer dan hanya bisa diakses dan digunakan oleh pengguna dari komputer tersebut.
Sistem Terpusat, merupakan suatu sistem basis data yang menempatkan basis data beserta segala ruang lingkupnya kedalam suatu komputer server tertentu. Tugas dari komputer server ini adalah melayani permintaan data dari berbagai komputer pengguna.
Sistem Client Server (Sistem Basis Data Terdistribusi), merupakan sistem basis data dimanabasis data disimpan pada beberapa komputer server. Komputer-komputer server dalam sistem terdistribusi saling berhubungan/berkomunikasi satu sama lain untuk menunjang kinerja pelayanan terhadap cient.

Sistem basis data sendiri merupakan wujud dari sistem pengolahan terhadap basis data itu sendiri yang kemudian data dari basis data tersebut siap untuk diberikan kepada pengguna.

1.2 Perbedaan Sistem file Tradisional dengan system file basis data dan keterbatasannya

Basis Data	File Tradisional
Deskripi
Basis data tidak hanya berisi data, nemun lengkap beserta dengan definisi dari data itu sendiri.	Definisi data pada file tradisional, merupakan bagian dari program aplikasi
Definisi data tersimpan pada suatu katalog sistem atau meta data yang berisi : struktur tiap file, tipe dan format penyimpanan dan constrain dari data	Program aplikasi hanya dapat dipergunakan secara spesifik untuk data tertentu, yang strukturnya telah dideklarasikan oleh program.
Basis data dapat mengkases data tertentu denagan cara mengekstraksi data dari katalog dan menggunakannya	Pemrosesan data, hanya dapat dilakukan pada data tertentu atau data spesifik.
Isolasi antara Program dan Data dengan Abstraksi Data
“DBMS Access Program “ ditulis secara terpisah dari file-file yang bersifat spesifik.	Struktur data dijadikan satu dengan program atau embedded. Jika ada perubahan struktur data, maka akan menyebabkan perubahan suatu program yang mengakses data tersebut.
Struktur data disimpan dalam katalog DBMS yang terpisah dari program atau Program-Data Independent.

Terdapat sejumlah keterbatasan yang menyebabkan biaya pemrosesan menjadi mahan dan meningkatkan kemungkinan terjadinya kesalahan.

Keterbatasan tersebut adalah :

1. Data menjadi terpisah dari terisolasi, karena antar file data tidak terhubung.

2. Munculnya data yang membingungkan ( data confusion), yaitu apabila data yang sama disajikan dengan terminology yang berbeda.

3. Berpotensi terjadinya inkonsistensi data, yaitu jika dilakukan modifikasi data disuatu file yang lain (yang berisi data yang sama dengan data yang dimodifikasi) tidak dilakukan hal yang sama.

Dengan keterbatasan - keterbatasan file tradisional, menyebabkan tidak dapat dilakukannya pertukaran data antar aplikasi, dan sering terjadi terpaksa harus dilakukan pengetikan ulang data dari satu aplikasi yang lain. Sehingga untuk mengatasinya, dikenalkan konsep baru yang disebut basis data.

1.3 Konsep – konsep Basis Data

Pemrosesan data diperlukan untuk mengolah data menjadi informasi. Integrasi informasi dapat menjadikan informasi menjadi lengkap dan relevan, sehingga dapat memberikan manfaat yang optimal. Secara tradisional atau konvensional, kegiatan pemrosesan data suatu aplikasi dilaksanakan oleh nagian yang terkait dengan aplikasi tersebut.

Suatu aplikasi terdiri atas sekumpulan program aplikasi, file, data, dan prosedur yang mengerjakan suatu proses atau fungsi. Setiap program aplikasi didalam suatu lingkungan pemrosesan file tradisional, khusus beroperasi pada file yang dibuat specific untuk aplikasi itu. Antar file data (didalam satu aplikasi atau antar aplikasi) tidak ada hubungan, dan pada umumnya data didefinisikan dan disusun dengan cara yang berbeda untuk setiap aplikasi. Kenyataan ini membuat sulit dilakukannya integrasi data.

Istilah Pada Basis Data

Ada beberapa istilah umum yang sering dipergunakan dalam mempelajari Basis Data di antaranya adalah :
a. Database Management System (DBMS) adalah satu koleksi data yang saling berelasi dan satu set program untuk mengakses data tersebut. Jadi DBMS terdiri dari Database dan Set Program pengelola untuk menambah data, menghapus data, mengambil dan membaca data.
Contoh : File-file .mdb yang telah kita buat di Microsoft Access di tambah dengan program Microsoft Access sebagai tools untuk membuka file tsb. Maka hal itu dapat dikatakan sebagai sebuah DBMS.
b. Database adalah kumpulan file-file yang saling berelasi, relasi tersebut biasa ditunjukkan dengan kunci dari tiap file yang ada. Satu database menunjukkan satu kumpulan data yang dipakai dalam satu lingkup perusahaan, instansi.
c. Entity adalah orang, tempat, kejadian atau konsep yang informasinya direkam. Pada bidang Administrasi Siswa misalnya, entity adalah siswa, buku, pembayaran, nilai test. Pada bidang kesehatan, entity adalah pasien, dokter, obat, kamar, diet.
d. File adalah kumpulan record-record sejenis yang mempunyai panjang elemen yang sama, atribute yang sama, namun berbeda-beda data valuenya.
e. Record / Tuple adalah kumpulan elemen-elemen yang saling berkaitan menginformasikan tentang suatu entity secara lengkap. Satu record mewakili satu data atau informasi tentang seseorang misalnya, nomor karyawan, nama karyawan, alamat, kota, tanggal masuk.
f. Atribute adalah nama lain untuk mewakili suatu entity. Seorang siswa dapat dilihat dari atributenya, misalnya nama, nomor siswa, alamat, nama orang tua, hobby. Atribute juga disebut sebagai data elemen, data field, data item.
g. Data Value adalah data aktual atau informasi yang disimpan pada tiap data elemen atau atribute. Atribute nama karyawan menunjukkan tempat dimana informasi nama karyawan disimpan sedang data value adalah Sutrisno, Budiman, Somad, merupakan isi data nama karyawan tersebut.

Komponen Basis Data :

a. Data

Sebagaimana telah dijelaskan sebelumnya, data untuk suatu basis data mempunyai

karakteristik terintegrasi dan pemakaian bersama. Pada aplikasi yang relatip besar

ialah suatu sistem dengan paling banyak satu pengguna dapat mengakses basis data

pada sembarang waktu yang diberikan.

b. Perangkat keras

Terdiri atas peralatan utama berupa penyimpanan bantu dan peralatan Input/Output

(I/O), processor dan memory utama, serta peralatan pendukung (misalnya untuk

peralatan jaringan atau peralatan komunikasi yang lain).

c. Perangkat Lunak

Sebagaimana telah disebutkan sebelumnya, perangkat lunak untuk sistem basis data

disebut SMBD, yang merupakan lapisan diantara basis data secara phisik dengan

pemakai. Fungsi utama dari SMBD ialah untuk menjadi perisai bagi pengguna dari

rincian perangkat keras, sehingga pengguna dengan pengetahuan minimum

mengenai perangkat keras dapat menggunakan sistem basis data dengan mudah.

1.4Keuntungan dan Kerugian menggunakan Basis data :

a. Keuntungan menggunakan basis data

1 Terkontrolnya kerangkapan data

Dalam basis data hanya mencantumkan satu kali saja field yang sama yang dapat dipakai oleh semua aplikasi yang memerlukannya.

2 Terpeliharanya keselarasan (kekonsistenan) data

Apabila ada perubahan data pada aplikasi yang berbeda maka secara otomatis perubahan itu berlaku untuk keseluruhan

3 Data dapat dipakai secara bersama (shared)

Data dapat dipakai secara bersama-sama oleh beberapa program aplikasi (secara batch maupun on-line) pada saat bersamaan.

4 Dapat diterapkan standarisasi

Dengan adanya pengontrolan yang terpusat maka DBA dapat menerapkan standarisasi data yang disimpan sehingga memudahkan pemakaian, pengiriman maupun pertukaran data.

5 Keamanan data terjamin

DBA dapat memberikan batasan-batasan pengaksesan data, misalnya dengan memberikan password dan pemberian hak akses bagi pemakai (misal : modify, delete, insert, retrieve)

6 Terpeliharanya integritas data

Jika kerangkapan data dikontrol dan kekonsistenan data dapat dijaga maka data menjadi akurat

7 Terpeliharanya keseimbangan (keselarasan) antara kebutuhan data yang berbeda dalam

setiap aplikasi. Struktur basis data diatur sedemikian rupa sehingga dapat melayani pengaksesan data dengan cepat

8 Data independence (kemandirian data)

Dapat digunakan untuk bermacam-macam program aplikasi tanpa harus merubah format data yang sudah ada.

b. Kerugian menggunakan basis data

1 Spesialisasi baru

Adopsi pendekatan basis data atau pembelian perangkat lunak SMBD memerlukan SDM dengan spesialisasi yang baru. Untuk memenuhinya perlu mencari tenaga baru atau dengan mengadakan pelatihan staf yang ada.

2 Perlunya biaya awal (start-up-cost)

Biaya awal yaitu meliputi biaya untuk pengadaan perangkat keras, perangkat lunak, dan pelatihan. Bahkan untuk aplikasi yang kompleks memerlukan perangkat keras dan perangkat lunak dengan biaya yang relatif mahal.

3 Perlunya konversi data

Resiko ini muncul apabila data yang sudah ada sebelumnya diperlukan untuk basis data (untuk kesinambungan proses), dan dengan sistem penyimpanan data sebelumnya yang belum sesuai dengan keperluan basis data.

4 Perlunya backup

Backup atau salinan file ke media penyimpanan yang tidak aktif, berguna di dalam mengembalikan data yang rusak atau hilang, khususnya untuk data yang penting jika terjadi kerusakan data. Perangkat lunak SMBD atau prosedur tambahan dapat digunakan untuk keperluan tersebut.

5 Data mudah diserang (vulnerable)

Dibandingkan dengan pemrosesan file tradisional, basis data lebih mengandung kerawanan apabila terjadi masalah di dalam basis data, karena banyak aplikasi secara bersamaan akan terganggu bahkan lumpuh atau tidak dapat berfungsi. Meskipun gangguan keamanan basis data sudah diantisipasi, akan tetapi apabila sistem keamanannya telah dapat ditembus, penyusup akan dapat mengakses lebih banyak data di dalam lingkungan pemrosesan file tradisional.

6 Gangguan dengan adanya data bersama

Akses tumbukan untuk data bersama melalui beberapa program aplikasi dapat menyebabkan timbulnya beberapa masalah. Diantara masalah tersebut ialah tidak tepatnya hasil update, dan terjadinya deadlock.

7 Konflik organisasi

Basis data melibatkan beberapa bagian di dalam suatu organisasi. Perlu suatu konsensus untuk pendefinisian maupun “pemilikan” data. Tanpa konsensus tersebut, tanggung jawab data, khususnya di dalam pemeliharaannya menjadi tidak jelas.

1.5 Pengguna basis data :

1) Database Administrator

Tenaga ahli yang mempunyai tugas untuk mengontrol sistem basis data secara keseluruhan, meramalkan kebutuhan akan sistem basis data, merencanakannya dan mengaturnya.

Tugas DBA :

1 Mengontrol DBMS dan software-software

2 Memonitor siapa yang mengakses basis data

3 Mengatur pemakaian basis data

4 Memeriksa security, integrity, recovery dan concurency

Program Utilitas yang digunakan oleh DBA :

1 Loading Routines : membangun versi utama dari basis data

2 Reorganization Routines : mengatur / mengorganisasikan kembali basis data

3 Journaling Routines : mencatat semua operasi pemakaian basis data

4 Recovery Routines : menempatkan kembali data, sebelum terjadinya kerusakan

5 Statistical Analysis Routines : membantu memonitor kehandalan system

2) Database Designer

Database designer bertanggungjawab atas identifikasi data yang disimpan dalam database dan pemilihan struktur yang sesuai untuk mewakili dan menyimpan data ini. Tugas2 ini perlu dilakukan sebelum database yang sebenarnya diimplementasikan dan berisi data. Selain itu juga bertanggungjawab untuk mengkomunikasikan semua user database untuk memahami kebutuhannya, dan mencapai desain yang sesuai dengan kebutuhan user. Dalam banyak kasus, desainer adalah seorang staff dari DBA dan kemungkinan ditugaskan untuk hal lain jika desain database selesai dibuat.

Desainer database secara khusus berinteraksi dengan setiap kelompok user dan membangun view dari database yang sesuai dengan data dan memproses kebutuhan kelompok tsb. View ini kemudian dianalisis dan diintegrasikan dengan view dari kelompok user yang lain. Desain database akhir mampu mendukung kebutuhan dari semua kelompok user.

3) End Users (Pemakai Akhir)

End user merupakan orang2 yang pekerjaannya membutuhkan akses ke database untuk query, update dan generate laporan. Beberapa kategori dari user :

1 Programmer aplikasi

Pemakai yang berinteraksi dengan basis data melalui Data Manipulation Language (DML), yang disertakan (embedded) dalam program yang ditulis pada bahasa pemrograman induk (seperti C, pascal, cobol, dll)

2 Pemakai Mahir (Casual User)

Pemakai yang berinteraksi dengan sistem tanpa menulis modul program. Mereka menyatakan query (untuk akses data) dengan bahasa query yang telah disediakan oleh suatu DBMS

3 Pemakai Umum (End User / Naïve User)

Pemakai yang berinteraksi dengan sistem basis data melalui pemanggilan satu program aplikasi permanen (executable program) yang telah ditulis (disediakan) sebelumnya

4 Pemakai Khusus (Specialized/Sophisticated User)

Pemakai yang menulis aplikasi basis data non konvensional, tetapi untuk keperluan-keperluan khusus seperti aplikasi AI, Sistem Pakar, Pengolahan Citra, dll, yang bisa saja mengakses basis data dengan atau tanpa DBMS yang bersangkutan.

4) System Analysts and Application Programmers (Software Engineers)

Analis sistem menentukan kebutuhan user khususnya end user yang naïve dan parametric dan membuat spesifikasi untuk canned transaction yang sesuai dengan kebutuhan. Pemrogram aplikasi mengimplementasikan spesifikasi ini sebagai program; kemudian diuji, didebug, didokumentasikan. Software engineers ini perlu terbiasa dengan kemampuan DBMS dalam menyelesaikan tugas2nya.

5) Pelaku Lainnya

1 DBMS system designers and implementers

2 Tools developers : orang2 yang mendesain dan mengimplementasikan tool – paket

software yang menyediakan dan menggunakan desain system database dan meningkatkan kinerja.

3 Operators and maintenance personnel : bertanggungjawab atas hardware dan software

dari sistem database yang dioperasikan dan dimaintenace

http://eprints.undip.ac.id/6470/1/konsep_dasar_basis_data_-_aris_puji_widodo.pdf

http://dbsys.wordpress.com/2012/09/19/ruang-lingkup-sistem-basis-data/

jbptunikompp-gdl-s1-2006-dedensetia-2928-bab-ii.doc

http://www.slideshare.net/DesiPakpahan/tugas-sistem-manajemen-basis-data-1/download