Konsep dan Arsitektur Basis Data. IKI20410 Basis Data Aniati Murni Fakultas Ilmu Komputer Universitas Indonesia

Transkripsi

1 Konsep dan Arsitektur Basis Data IKI20410 Basis Data Aniati Murni Fakultas Ilmu Komputer Universitas Indonesia

2 TOPIK PEMBAHASAN Data model, Schema and Instance DBMS (Data Base Management System) Architecture and Data Independence Database Language, Interface and System Environment Elmasri Bab 2 2

3 Data Model (1) (Sumber: Silberschatz, Korth and Sudarahan 1997) Data model is a collection of tools for describing Data, data relationship, data semantics, data constraints Data model: Object-based logical model:: Entity-relationship model Object-oriented model Semantic model Fungsional model: Record-based logical model: Relationship model Network model Hierarchical model 3

4 Data Model (2) (Sumber: Elmasri) Data model adalah sekumpulan konsep yang digunakan untuk menjelaskan struktur dari basis data (database structure) dan memberikan gambaran tingkat-tingkat abstraksi data (data abstraction). Data model juga mencakup sekumpulan operasi (basic & user-defined) yang dapat dilakukan terhadap data yang dihimpun dalam basis data. Operasi dasar (basic) disediakan oleh sistem basis data: insert, delete, update, dan retrieve. User-defined operation dibuat oleh perancang, contoh: operasi menghitung IPK mahasiswa 4

5 Data Model (3) Data abstraction adalah deskripsi mengenai struktur basis data yang mudah dimengerti oleh user, atau bisa juga mencakup detil dari penyimpanan data yang biasanya perlu diketahui oleh perancang basis data jadi ada tingkatan abstraksi. Database structure mencakup data type (type of name is string), relationship (customer has relationship with account), dan constraint (ada batasan bahwa tidak bisa menjamin bahwa - 5 peserta MIK harus sudah mengambil KP1).

6 View of Data (Sumber: Silberschatz, Korth and Sudarahan 1997) 6

7 Tingkatan abstraksi Physical level menggambarkan bagaimana suatu record disimpan secara fisik. Logical level menggambarkan bagaimana suatu record disimpan dalam basis data dan menggambarkan hubungan (relationship) antar data. View level suatu application program, tidak akan memperlihatkan data type juga dapat menyembunyikan informasi (misal: gaji) yang mempunyai tingkat security tertentu yang terkait 7 dengan otoritas user.

8 Kategori Model Data (1) Conceptual Data Model High-level or Conceptual data model konsep yang mudah dimengerti oleh end-user. Menggunakan konsep entities, attributes, dan relationships. Entity representasi obyek dalam dunia nyata (misal: maha-siswa) atau obyek dalam konsep (misal: mahluk ruang angkasa). Attribute: representasi property yang dimiliki oleh suatu entitas, misal: alamat atau gaji seorang karyawan. Relationship: hubungan antara beberapa entitas, misal: hubungan antara entitas pegawai dengan entitas proyek adalah pelaksana proyek. 8

9 Contoh Entity-Relationship Model (Sumber: Silberschatz, Korth and Sudarahan 1997) Entity Attribute Relationship 9

10 Kategori Model Data (2) Implementation Data Model Representational or Implementation data model konsep yang dapat dimengerti oleh end user, menggambarkan organisasi data dalam komputer, tanpa detil penyimpanan dalam komputer. Disebut juga sebagai record-based data model, karena merepresentasi data dalam bentuk record structure. Konsep ini digunakan untuk menjelaskan skema traditional commercial database seperti relational database, network dan hierarchical databases. Record structure: type customer = record name: string; street: string; city: integer; 10 end;

11 Contoh Relational Model 11

12 Contoh Relational Model 12

13 Contoh Network Model 13

14 Kategori Model Data (3) Physical Data Model Low-level or Physical data model merupakan konsumsi computer specialist yang mencakup detil penyimpanan data di komputer. Pada konsep ini data direpresentasi dalam bentuk record format, record ordering, dan access path. Access path: adalah suatu struktur pencarian, pencarian record dalam database diharapkan bisa efisien. 14

15 Database (bentuk konsep dan riil) The description of the database (suatu bentuk konsep): adalah database schema, diperlukan dalam merancang basis data, tidak terlalu sering diubah. Skema basis data digambarkan oleh data model dalam bentuk diagram (database schema diagram). The database itself (suatu bentuk riil): merupakan himpunan data yang diorganisasikan sedemikian rupa sehingga dapat digunakan dan dipelihara (dimana datanya dapat ditambah, dihapus, dan sering diubah). 15

16 Database Schema, Instance, and State (Modifikasi dari Silberschatz, Korth and Sudarahan 1997) Similar to types and variables in programming languages Schema the logical structure of the database (e.g., set of customers and accounts and the relationship between them) Instance the actual content of the database at a particular point in time State the data status in the database at a particular moment in time. 16

17 Key issue: kaitan antara schema, metadata, state, empty state, initial state, instance dan valid state Untuk Disimak Kembali! 17

18 Database Schema Diagram Database schema diagram: bisa hanya menggambarkan beberapa aspek dari suatu skema basis data. Perhatikan pada slide berikut bahwa suatu diagram skema hanya menggambarkan struktur record object, tetapi (dalam contoh) tidak ada data type setiap data item, tidak ada relationship antar files, tidak ada penggambaran hubungan yang kompleks (constraint), juga tidak ada instan isi data yang aktual dari record (database instance). A schema construct: merupakan sebutan bagi object yang ada pada skema basis data, misal: STUDENT dan COURSE. 18

19 Contoh Basis Data STUDENT Name StudentNumber Class Major Smith 17 1 CS Brown 8 2 CS COURSE CourseName CourseNumber CreditHours Department Data Structures CS CS Discrete Math. MATH MATH SECTION SectionID CourseNumber Semester Year Instructor 85 MATH2410 Fall 98 King 112 CS3320 Fall 98 Anderson GRADE_REPORT StudentNumber SectionIdentifier Grade B 8 85 A PREREQUISITE CourseNumber Prereq_Number CS3380 CS3320 CS3320 CS

20 Contoh Database Schema Diagram STUDENT Nama StudentNumber Class Major COURSE CourseName CourseNumber CreditHours Department PREREQUISITE CourseNumber Prereq_Number SECTION SectionID CourseNumber Semester Year Instructor GRADE_REPORT StudentNumber SectionID Grade 20

21 Key issue: kaitan antara data model, schema, dan database schema diagram Untuk Disimak Kembali! (Perhatikan juga ada term high-level / conceptual, representational / implementation, dan low-level / physial pada data model; serta term external view, conceptual / logical, dan internal / physical pada database schema dan architecture) 21

22 Karakteristik Basis Data (Telah dibahas pada kuliah yang lalu) Adanya program-data dan program-operation independence (berbeda dengan traditional programming and files) insulated data searching. Mendukung multiple user views (a single repository of data yang digunakan oleh banyak user) defined once for all. Deskripsi structure dan constraint basis data (database schema) disimpan dalam katalog selfdescribing nature. Ketiga karakteristik ini akan dijelaskan dengan three-schema DBMS architecture berikut 22