Download Konsep dan Arsitektur Basis Data

Konsep dan Arsitektur Basis Data
IKI20410 – Basis Data
Aniati Murni
Fakultas Ilmu Komputer
Universitas Indonesia
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
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
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
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 à 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 peserta MIK harus sudah mengambil KP1). 5
View of Data
(Sumber: Silberschatz, Korth and Sudarahan ©1997)
6
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.
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
Contoh Entity-Relationship Model
(Sumber: Silberschatz, Korth and Sudarahan ©1997)
Entity
Attribute
Relationship
9
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;
Contoh Relational Model
11
Contoh Relational Model
12
Contoh Network Model
13
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
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
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
Key issue: kaitan antara schema, metadata, state,
empty state, initial state, instance dan valid state
Untuk Disimak Kembali!
17
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
18
COURSE.
Contoh Basis Data
STUDENT Name StudentNumber Class Major
Smith
17
1
CS
8
2
CS
Brown
COURSE CourseName
SECTION
CourseNumber
CreditHours
Department
Data Structures
CS3320
4
CS
Discrete Math.
MATH2410
3
MATH
SectionID
CourseNumber
85
Year
Fall
98
MATH2410
112
CS3320
GRADE_REPORT StudentNumber
PREREQUISITE
Semester
Fall
98
SectionIdentifier
Grade
17
112
B
8
85
A
CourseNumber
Instructor
King
Anderson
Prereq_Number
CS3380
CS3320
CS3320
CS1310
19
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
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
Karakteristik Basis Data
(Telah dibahas pada kuliah yang lalu)
Adanya program-data dan program-operation
independence (berbeda dengan traditional
programming and files) à insulated data searching.
Mendukung multiple user views (a single repository
of data yang digunakan oleh banyak user) à
defined once for all.
Deskripsi structure dan constraint basis data
(database schema) disimpan dalam katalog à selfdescribing nature.
à Ketiga karakteristik ini akan dijelaskan dengan
22
three-schema DBMS architecture berikut