UNIVERSITAS BINA NUSANTARA. Jurusan Teknik Informatika Skripsi Sarjana Komputer Semester Ganjil tahun 2006/2007

Transkripsi

1 UNIVERSITAS BINA NUSANTARA Jurusan Teknik Informatika Skripsi Sarjana Komputer Semester Ganjil tahun 2006/2007 PERANCANGAN TRANSACTION RECOVERY MANAGER PADA RDBMS BERBASIS XML Danyel Valentinus Sebastian Daniel Winata Abstrak Tujuan penelitian ini adalah menganalisis dan merancang komponen yang berfungsi sebagai pengatur pemulihan transaksi (transaction recovery manager) bila terjadi kegagalan sistem (system failure). Transaction recovery manager adalah salah satu komponen yang terdapat dalam sebuah RDBMS. Metode penelitian yang digunakan dalam perancangan aplikasi ini mencakup metode pengumpulan data, analisis, perancangan, pemrograman (coding), pengujian, dan evaluasi. Metode pengumpulan data dilakukan dengan studi literatur dan mencari informasi yang relevan di Internet. Berdasarkan data yang dikumpulkan, dilakukan analisis terhadap teknik-teknik yang ada dan memilih teknik yang sesuai untuk diimplementasikan. Perancangan dilakukan sesuai dengan hasil analisis. Pemrograman (coding) dilakukan berdasarkan hasil perancangan. Kemudian dilakukan pengujian dan evaluasi terhadap working prototype yang dihasilkan. Hasil penelitian ini adalah sebuah working prototype transaction recovery manager yang menjamin agar basis data selalu berada dalam consistent state bila terjadi system failure. Simpulan yang diperoleh dalam penelitian ini adalah sistem mampu melakukan proses logging, checkpoint, dan recovery sehingga mampu menjaga properti atomicity dan durability dari suatu transaksi terhadap basis data. Kata Kunci: Recovery, Logging, Checkpoint, Basis Data, RDBMS, System Failure, Transaction Management, Undo, Redo, Commit, Abort iv

2 KATA PENGANTAR Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan karunia-nya, sehingga skripsi dengan judul PERANCANGAN TRANSACTION RECOVERY MANAGER PADA RDBMS BERBASIS XML dapat kami selesaikan dengan lancar dan tepat waktu. Adapun penulisan skripsi ini merupakan salah satu syarat kelulusan dalam jenjang pendidikan strata-1 (satu) jurusan Teknik Informatika di Universitas Bina Nusantara. Dalam kesempatan ini, kami ingin mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang ikut berperan serta dalam proses penyelesaian skripsi ini, antara lain : 1. Bapak Prof. Dr. Gerardus Polla, M.App.Sc., selaku Rektor Universitas Bina Nusantara. 2. Bapak Ir. Sablin Yusuf, M.Sc., M.CompSc., selaku Dekan Universitas Bina Nusantara. 3. Bapak H. Mohammad Subekti, BE, M.Sc., selaku Ketua Jurusan Teknik Informatika Universitas Bina Nusantara. 4. Bapak Freddy Purnomo, S.Kom., M.Com., selaku Sekretaris Jurusan Teknik Informatika Universitas Bina Nusantara. 5. Bapak Ashari S.Kom., M.Kom., selaku dosen pembimbing, atas bimbingannya yang telah diberikan sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan penelitian ini. 6. Orang tua dan keluarga yang telah memberikan dukungan moral dan material kepada penulis. 7. Seluruh dosen Universitas Bina Nusantara yang telah memberikan bimbingan dan v

3 tuntunan selama penulis menjadi mahasiswa di Universitas Bina Nusantara. 8. Seluruh rekan atas bantuan dan kerjasamanya selama penulisan penelitian ini berlangsung. 9. Kepada semua pihak yang telah membantu kami dalam penyusunan skripsi ini baik secara langsung maupun tidak langsung yang tidak dapat kami sebutkan satu persatu. Kami menyadari bahwa isi dari skripsi ini masih jauh dari sempurna baik dalam penyajiannya maupun pembahasannya karena keterbatasan kemampuan dan juga waktu kami. Oleh karena itu saran dan kritik yang bersifat membangun sangat kami harapkan untuk menjadi lebih baik lagi di masa mendatang. Akhir kata, kami berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi segenap pembaca dan juga bermanfaat bagi perkembangan ilmu komputer di Universitas Bina Nusantara pada khususnya dan dunia pendidikan Indonesia pada umumnya. Jakarta, Januari 2007 Penulis vi

4 DAFTAR ISI Halaman Judul Luar... i Halaman Judul Dalam... ii Halaman Persetujuan Hardcover... iii Abstrak... iv Prakata... v Daftar Isi... vii Daftar Gambar... xii Daftar Tabel... xiii Daftar Lampiran... xiv BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Ruang Lingkup Tujuan dan Manfaat Metodologi Penelitian Sistematika Penulisan... 4 BAB 2 LANDASAN TEORI Data Basis Data Model Data Relational... 7 vii

5 2.3.1 Struktur Data Relasional Database Management System (DBMS) Definisi DBMS Kelebihan dan Kekurangan DBMS Komponen DBMS Transaction Support Recovery Basis Data Mengapa Diperlukan Recovery Basis Data? Fasilitas Recovery Log File Checkpoint Teknik-Teknik Recovery XML Struktur Data XML XML Schema XPath XSLT XQuery Penyimpanan Data XML dalam Basis Data Relasional Use Case Modeling Use Case Actor viii

6 2.8.3 Relationship BAB 3 ANALISA DAN PERANCANGAN SISTEM Analisis Sistem Gambaran Permasalahan Analisis Kebutuhan Kebutuhan Fungsional Kebutuhan Non-Fungsional Batasan Sistem Log File Temporary Database sebagai Database Buffer Teknik Deferred Update Kelebihan deferred update Kekurangan deferred udpate Immediate Update dengan Algoritma UNDO/NO-REDO Kelebihan immediate update dengan algoritma UNDO/NO-REDO Kekurangan immediate update dengan algoritma UNDO/NO-REDO Kekurangan deferred update dan immediate update dengan algoritma ix

7 UNDO/NO-REDO Teknik Immediate Update dengan algoritma UNDO/REDO Checkpoint Checkpointing pada Undo/Redo Logging Recovery dengan Undo/Redo Logging dan Checkpointing Perbandingan Teknik-Teknik Recovery Basis Data Perancangan Sistem Use Case Diagram Class Diagram Rancangan Data Rancangan Proses Rancangan Interface dan Input/Output (I/O) BAB 4 IMPLEMENTASI DAN EVALUASI Implementasi Arsitektur RDBMS Sistem Recovery Basis Data Kebutuhan Hardware dan Software Evaluasi x

8 4.2.1 Validitas Data Proses Logging Proses Checkpoint Proses Recovery Hasil Evaluasi BAB 5 SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Saran DAFTAR PUSTAKA RIWAYAT HIDUP LAMPIRAN-LAMPIRAN... L1-L76 xi

9 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Contoh Struktur Data Relasional... 8 Gambar 2.2 Contoh UNDO/REDO Gambar 2.3 Simbol Use Case Gambar 2.4 Simbol Actor Gambar 3.1 Proses Deferred Update Gambar 3.2 Proses Deferred Update Gambar 3.3 Proses Deferred Update Gambar 3.4 Proses Deferred Update Gambar 3.5 Proses Deferred Update Gambar 3.6 Proses Immediate Update UNDO/NO-REDO Gambar 3.7 Proses Immediate Update UNDO/NO-REDO Gambar 3.8 Proses Immediate Update UNDO/NO-REDO Gambar 3.9 Proses Immediate Update UNDO/NO-REDO Gambar 3.10 Proses Immediate Update UNDO/NO-REDO Gambar 3.11 Use Case Diagram Gambar 3.12 Class Diagram Sistem Recovery Gambar 3.13 Flowchart Logging Gambar 3.14 Flowchart Checkpoint Gambar 3.15 Flowchart Recovery Gambar 4.1 Arsitektur RDBMS xii

10 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Contoh segmen dari log file Tabel 3.1 Perbandingan teknik-teknik Recovery Tabel 3.2 Use Case Specification untuk Terima Transaksi Tabel 3.3 Use Case Specification untuk Logging Tabel 3.4 Use Case Specification untuk Checkpoint Tabel 3.5 Use Case Specification untuk Tulis ke Basis Data Tabel 3.6 Use Case Specification untuk Recovery Tabel 3.7 Use Case Specification untuk Redo Tabel 3.8 Use Case Specification untuk Undo Tabel 4.1 Contoh Transaksi Tabel 4.2 Informasi yang Dikirim Sistem Concurrency Tabel 4.3 Skenario Logging Tabel 4.4 Skenario Checkpoint Tabel 4.5 Skenario Recovery xiii

11 DAFTAR LAMPIRAN Hasil Evaluasi Logging... L1 Hasil Evaluasi Checkpoint... L24 Hasil Evaluasi Recovery... L39 Listing Program... L55 xiv