Basis Data

Pengajar : Widodo Textbook :

Ramez Elmasri and Shamkant B. Navathe, Fundamentals of Database Systems, 5th edition, Addison Wesley, 2007

Referensi Tambahan: Hector Garcia-Molina, Jeffrey D. Ulman, and Jennifer Widom,

Database Systems: The Complete Book, 2nd edition, 2008, Prentice Hall

Thomas Connolly and Carolyn Begg, Database Systems: A Practical Approach to Design, Implementation, and Management, 5th edition, 2009, Addison Wesley

Abraham Silberchatz, Henry Korth, and S. Sudarshan, Database Systems Concepts, 6th edition, 2010, McGraw-Hill

Paper yang berkaitan dengan materi Penilaian:

Tugas : 30% UTS : 30% UAS : 40%

MATERI

Konsep Dasar Basis DataEntity Relationship Diagram (ERD)Enhanced/Extended ERModel RelasionalPemetaan ERD/EER ke model relasionalAljabar RelasionalSQL (Structured Query Language)Normalisasi

1Basis Data

Definisi Dasar

• Data = Fakta-fakta mentah yang dapat direkam/disimpan dari dunia nyata

• Informasi = data yang telah diolah dan memiliki makna bagi seseorang atau sebuah institusi/organisasi

• Basis Data = sekumpulan data yang saling berkaitan

• Database Management Systems (DBMS) = Perangkat lunak yang digunakan untuk membangun dan memeliharan basis data

• Sistem Basis Data = Basis Data + DBMS [+ aplikasinya]

Slide 1-5

Definisi Dasar

• Daftar Kehadiran Karyawan PT. Petruk selama satu bulan

(Data atau informasi?)• Daftar Nilai Mahasiswa Mata Kuliah Fisika

(Data atau Informasi?)

Slide 1-6

Kemampuan DBMS

• Define database– Menentukan tipe data, struktur data, dan batasan-

batasan basis data

• Construct/Load database– Menyimpan data ke dalam media penyimpanan

• Manipulate database– Insert, delete, modifikasi, query, report

• Share/Concurrent process– Akses multiuser secara simultan

Slide 1-7

Contoh Basis Data

• Basis data untuk Universitas• Beberapa entitas teridentifikasi:

– MAHASISWA– MATA_KULIAH– SEKSI– LAPORAN NILAI– PRASYARAT_MATA_KULIAH– DOSEN

Slide 1-8

Contoh Basis Data

• Keterhubungan:– SEKSI menjelaskan spesifikasi MATA_KULIAH– MAHASISWA mengambil (MATA_KULIAH) di SEKSI– MATA_KULIAH memiliki

PRASYARAT_MATA_KULIAH– DOSEN mengajar di SEKSI– LAPORAN_NILAI menjelaskan nilai MAHASISWA

di SEKSI

Slide 1-9

Karakteristik DBMS

Slide 1-10

• Self-describing nature of database– metadata

• Insulation between programs and data– Program dan data terpisah

• Support of multiple view of data– User dapat melihat dari sudut pandang yg berbeda

sesuai keperluan user

• Sharing data– Concurrent process secara simultan dalam

mengakses basis data

Pengguna Basis data (database users)

• User yang menggunakan dan mengendalikan basis data (actors on the scene) DBA dan end user

• User yang mengembangkan dan merancang basis data (workers behind the scene) Pengembang/perancang basis data (database designer/developer)

Slide 1-11

• DBA (Database Administrator)– Memberikan otorisasi akses ke basis data bagi user,

memonitor, dan mengawasi penggunaan basis data

• Database designer– Bertanggungjawab untuk mengembangkan dan

merancang basis data, batasan-batasannya, serta fungsi-fungsi ataupun transaksi-transaksi basis data

• End user– Orang yang menggunakan basis data, baik

melakukan transaksi, laporan-laporan, maupun melakukan query-query

Slide 1-12

Pengguna Basis data (database users)

Kategori End-user

• Casual– User yang jarang-jarang mengakses basis data

• Naive/Parametric– User yang secara rutin dan sering mengakses basis

data

• Sophisticated– Analis bisnis, ilmuwan, dan user yang mengtahui

detil sistem yang bersangkutan

• Stand-alone– User yang mengakses basis data-nya sendiri

Slide 1-13

Keuntungan DBMS

• Data Independence• Control Redundancy• Restricting Unauthorized Access• Providing Storage structure for efficient query

processing• Backup and Recovery• Integrity Constraint

Slide 1-14

Kapan Tidak Perlu Menggunakan DBMS?

• Biaya penggunaan DBMS terlalu mahal– Investasi awal tinggi + butuh tambahan hardware

• DBMS tidak terlalu diperlukan– Basis data sederhana dan diprediksi akan stabil

dalam jangka waktu yang lama– Tidak memerlukan multiple user

• DBMS kurang layak– Sistem basis data tidak dapat mengatasi

kompleksitas data– User perlu operasi khusus yang tidak dimiliki DBMS

Slide 1-15

Slide 2-16

Model Data

• Model Data: Konsep yang menggambarkan struktur basis data dan batasan-batasan tertentu yang harus dipatuhi basis data tersebut

• Operasi Model Data: Operasi untuk menentukan penarikan/pengambilan dan update basis data dengan mengacu pada data model.

Kategori Model Data• Model Data Konseptual (Conceptual data model) -- high

level, semantic.– Konsep ini berkaitan dengan bagaimana user memandang

basis data– Disebut juga entity-based data model atau object-based data

model (ERD)• Model Data Fisik (Physical data model) – low level, internal

– Konsep yg menggambarkan bagaimana data tersimpan dalam komputer

• Model Data Representasional (representational data model)– Konsep ini berada di antara 2 konsep di atas, user view dan

rincian bagaimana data tersimpan dalam komputer– Model data barbasis record (record-based data model) Model

relasional

Slide 1-17

Slide 2-18

Sejarah Model Data• Relational Model: proposed in 1970 by E.F. Codd (IBM),

first commercial system in 1981-82. Now in several commercial products (DB2, ORACLE, SQL Server, SYBASE, INFORMIX).

• Network Model: the first one to be implemented by Honeywell in 1964-65 (IDS System). Adopted heavily due to the support by CODASYL (CODASYL - DBTG report of 1971). Later implemented in a large variety of systems - IDMS (Cullinet - now CA), DMS 1100 (Unisys), IMAGE (H.P.), VAX -DBMS (Digital Equipment Corp.).

• Hierarchical Data Model: implemented in a joint effort by IBM and North American Rockwell around 1965. Resulted in the IMS family of systems. The most popular model. Other system based on this model: System 2k (SAS inc.)

Slide 2-19

Sejarah Model Data

• Object-oriented Data Model(s): several models have been proposed for implementing in a database system.

• Object-Relational Models: Most Recent Trend. Started with Informix Universal Server. Exemplified in the latest versions of Oracle-10i, DB2, and SQL Server etc. systems.

Slide 2-20

Skema versus Instance• Skema Basis Data (Database Schema):

Deskripsi dari basis data. Struktur dan batasan-batasan basis data

• Diagram skema (Schema Diagram): Diagram yang menggambarkan skema basis data

• Instans (Database Instance): Data aktual yg tersimpan dalam basis data pada suatu saat tertentu. Disebut juga database state (atau occurrence).

Slide 2-21

Skema Basis Data Vs. Database State

• Database State: mengacu pada isi basis data pada suatu saat tertentu.

• Initial Database State: mengacu pada basis data saat pertama kali di-load.

• Valid State: Keadaan basis data yang memenuhi struktur dan batasan-batasan yg ditentukan

• Perbedaan• Skema basis data sangat jarang terjadi

perubahan, database state berubah setiap kali basis data di-update.

• Skema disebut juga intension, sedangkan state disebut juga extension.

Slide 2-22

Three-Schema Architecture

• Mendefinisikan skema DBMS dengan 3 level:

• Internal schema, ada pada level internal, untuk menggambarkan struktur penyimpanan fisik dan akses. Biasanya menggunakan model data fisik.

• Conceptual schema, ada pada level konseptual untuk menggambarkan struktur dan batasan-batasan basis data. Menggunakan model data konseptual.

• External schemas, menggunakan model data konseptual untuk menggambarkan berbagai macam cara pandang user terhadap basis data.

Slide 1-23

Stored Database

Three-Schema Architecture

Slide 2-24

Data Independence

• Logical Data Independence: Perubahan pada skema konseptual tidak perlu diikuti dengan perubahan skema external maupun aplikasinya.

• Physical Data Independence: Perubahan pada skema internal tanpa diikuti dengan perubahan pada skema konseptual.