Desain Database

Model data dan desain data base

Proses desain data base

PENDAHULUAN
Sistem informasi berbasiskan komputer terdiri dari komponen-komponen berikut ini :
• Database
• Database software
• Aplikasi software
• Hardware komputer termasuk media penyimpanan
• Personal yang menggunakan dan mengembangkan sistem

Database merupakan komponen dasar dari sebuah sistem informasi dan pengembangan serta penggunaannya sebaiknya dipandang dari perspektif kebutuhan organisasi yang lebih besar. Oleh karena itu siklus hidup sebuah sistem informasi organisasi berhubungan dengan siklus hidup sistem database yang mendukungnya.

Proses perancangan database merupakan bagian dari siklus hidup database sebagai micro lifecycle.

SIKLUS KEHIDUPAN DATABASE SEBAGAI SIKLUS KEHIDUPAN MIKRO
Seperti telah disebutkan sebelumnya, sebuah sistem database merupakan komponen dasar sistem informasi organisasi yang lebih besar. Oleh karena itu siklus hidup aplikasi database berhubungan dengan siklus hidup sistem informasi. Langkah-langkah siklus hidup aplikasi adalah berikut ini :



Hal yang penting adalah mengetahui bahwa langkah-langkah siklus hidup aplikasi database dapat tidak berurutan, tetapi melibatkan beberapa langkah pengulangan yang biasanya disebut sebagai feedback loop. Sebagai contoh : masalah-masalah yang ditemui selama perancangan database mungkin harus mengumpulkan dan menganalisis kebutuhan-kebutuhan tambahan. Seperti yang digambarkan terdapat feedback loop diantara langkah-langkah yang sering terjadi.

Perancangan Database
Pada database yang digunakan oleh single user atau hanya beberapa user saja, perancangan database tidak sulit. Tetapi jika ukuran database yang sedang atau besar (25 - ratusan user yang berisikan jutaan bytes informasi dan melibatkan ratusan query dan program-program aplikasi, contoh : industri-industri, asuransi, hotel, travel, dll yang seluruhnya tergantung pada kesuksesan dari operasi-operasi databasenya), perancangan database menjadi sangat kompleks. Oleh karena itu para pemakai mengharapkan penggunaan database yang sedemikian rupa sehingga sistem harus dapat memenuhi kebutuhan-kebutuhan seluruh user tsb.

Tujuan perancangan database :
• untuk memenuhi informasi yang berisikan kebutuhan-kebutuhan user secara khusus dan aplikasi-aplikasinya.
• memudahkan pengertian struktur informasi
• mendukung kebutuhan-kebutuhan pemrosesan dan beberapa obyek penampilan (response time, processing time, dan storage space)

Aplikasi database dalam lifecycle
Siklus kehidupan sistem informasi sering disebut macro life cycle, dimana siklus kehidupan basis data merupakan micro life cycle.

Aktifitas-aktifitas yang berhubungan dengan database sebagai micro life cycle dan termasuk fase-fasenya sbb :
1. Database planning : bagaimana langkah-langkah siklus hidup dapat direalisasikan secara lebih efisien dan efektif.
2. System definition : ruang lingkup database (misal : para pemakai, aplikasi-aplikasinya, dsb.)
3. Design : perancangan sistem database secara konseptual, logikal dan fisik dilaksanakan

4. Implementation : proses dari penulisan definisi database secara konseptual, eksternal, dan internal, pembuatan file-file database yang kosong, dan implementasi aplikasi software.
5. Loading atau Data Conversion : database ditempatkan baik secara memanggil data secara langsung ataupun merubah file-file yang ada ke dalam format sistem database dan memangggilnya kembali.
6. Application Conversion : beberapa aplikasi software dari suatu sistem sebelumnya dikonversikan ke suatu sistem yang baru.
7. Testing dan Validation : sistem yang baru ditest dan diuji kebenarannya.
8. Operation : operasi-operasi pada sistem database dan aplikasi-aplikasinya.
9. Monitoring dan Maintenance : selama fase operasi, sistem secara konstan memonitor dan memelihara database. Pertambahan dan pengembangan data dan aplikasi-aplikasi software dapat terjadi. Modifikasi dan pengaturan kembali database mungkin diperlukan dari waktu ke waktu.

Langkah 3, 4, dan 5 merupakan bagian dari fase design dan implementation pada siklus kehidupan sistem informasi yang besar. Pada umumnya database pada organisasi menjalani seluruh aktifitas siklus kehidupan di atas. Langkah 5 dan 6 tidak berlaku jika database dan aplikasi-aplikasinya baru.

Proses Perancangan Database
6 fase proses perancangan database :
1. Pengumpulan data dan analisis
2. Perancangan database secara konseptual
3. Pemilihan DBMS
4. Perancangan DB secara logika (data model mapping)
5. Perancangan database secara fisik
6. Implementasi Sistem database.



Secara khusus ada 2 aktifitas paralel.
Aktifitas yang pertama melibatkan perancangan dari isi data dan struktur database, sedangkan aktifitas kedua mengenai perancangan pemrosesan database dan aplikasi-aplikasi perangkat lunak.

Dua aktifitas ini saling menjalin, misalnya : kita dapat mengidentifikasikan data item yang akan disimpan dalam database dengan menganalisa aplikasi-aplikasi database.
Dua aktifitas ini juga saling mempengaruhi satu sama lain. Contohnya : fase perancangan database secara fisik, pada saat kita memilih struktur penyimpanan dan jalur-jalur akses dari file-file database yang tergantung pada aplikasi-aplikasi yang akan menggunakan file-file tsb.
Di lain pihak, kita biasanya menentukan perancangan aplikasi-aplikasi database dengan mengarah kepada konstruksi skema database yang telah ditentukan selama aktifitas yang pertama.

Fase2 tsb tidak harus diproses berurutan. Pada beberapa hal, rancangan tsb dapat dimodifikasi dari yang pertama dan sementara itu mengerjakan fase yang terakhir (feedback loop antara fase) dan feedback loop dalam fase sering terjadi selama proses perancangan.

Fase 1 merupakan kumpulan informasi yang berhubungan dengan penggunaan database.

Fase 6 merupakan implementasi databasenya.

Fase 1 dan 6 kadang-kadang bukan merupakan bagian dari perancangan database, tetapi merupakan bagian dari siklus kehidupan sistem informasi secara umum.

Inti dari proses perancangan database adalah fase 2, 4, 5.

Fase 1 : Pengumpulan data dan analisa
Proses identifikasi dan analisa kebutuhan-kebutuhan data. Pertama-tama harus mengenal bagian-bagian lain dari sistem informasi yang akan berinteraksi dengan sistem database, termasuk para pemakai yang ada dan para pemakai yang baru serta aplikasi-aplikasinya.

Aktifitas-aktifitas pengumpulan data dan analisa :
1. Menentukan kelompok pemakai dan bidang-bidang aplikasinya
2. Peninjauan dokumentasi yang ada
3. Analisa lingkungan operasi dan pemrosesan data
4. Daftar pertanyaan dan wawancara
Fase 2 : Perancangan database secara konseptual
Tujuan dari fase ini adalah menghasilkan conceptual schema untuk database yang tergantung pada sebuah DBMS yang spesifik. Sering menggunakan sebuah high-level data model seperti ER/EER model selama fase ini. (harus rinci)

Fase perancangan database secara konseptual mempunyai 2 aktifitas paralel :
1. Perancangan skema konseptual :
menguji kebutuhan-kebutuhan data dari suatu database yang merupakan hasil dari fase 1, dan menghasilkan sebuah conceptual database schema pada DBMS independent model data tingkat tinggi seperti EER (enhanced entity relationship) model.

Skema ini dapat dihasilkan dengan menggabungkan bermacam-macam kebutuhan user dan secara langsung membuat skema database atau dengan merancang skema-skema yang terpisah dari kebutuhan tiap-tiap user dan kemudian menggabungkan skema-skema tsb. Model data yang digunakan pada perancangan skema konseptual adalah DBMS-independent, dan langkah selanjutnya adalah memilih sebuah DBMS untuk melaksanakan rancangan tsb.

2. Perancangan transaksi :
menguji aplikasi-aplikasi database dimana kebutuhan-kebutuhannya telah dianalisa pada fase 1, dan menghasilkan perincian transaksi-transaksi ini.
Kegunaan fase ini yang diproses secara paralel bersama fase perancangan skema konseptual adalah untuk merancang karakteristik dari transaksi-transaksi database yang telah diketahui pada suatu DBMS-independent. Transaksi-transaksi ini akan digunakan untuk memproses
dan memanipulasi database suatu saat dimana database tsb dilaksanakan.

Fase 3 : Pemilihan DBMS
ditentukan oleh beberapa faktor, diantaranya : faktor teknik,
ekonomi, dan politik organisasi.

Contoh faktor teknik :
keberadaan DBMS dalam menjalankan tugasnya seperti jenis-jenis DBMS (relational, network, hierarchical, dll), struktur penyimpanan, dan jalur akses yang mendukung DBMS, pemakai, dll.

Faktor-faktor ekonomi dan organisasi yang mempengaruhi satu sama lain dalam pemilihan DBMS :
1. Struktur data
2. Personal yang telah terbiasa dengan suatu sistem
3. Tersedianya layanan penjual

Fase 4 : Perancangan database secara logika (pemetaan model data)
Fase selanjutnya dari perancangan database adalah membuat sebuah skema konseptual dan skema eksternal pada model data dari DBMS yang terpilih. Fase ini dilakukan oleh pemetaan skema konseptual dan skema eksternal yang dihasilkan pada fase 2. Pada fase ini, skema konseptual ditransformasikan dari model data tingkat tinggi yang digunakan pada fase 2 ke dalam model data dari DBMS yang dipilih pada fase 3.

Pemetaannya dapat diproses dalam 2 tingkat :
1. Pemetaan system-independent :
pemetaan ke dalam model data DBMS dengan tidak mempertimbangkan karakteristik atau hal-hal yang khusus
yang berlaku pada implementasi DBMS dari model data tsb.
2. Penyesuaian skema ke DBMS yang spesifik :
mengatur skema yang dihasilkan pada langkah 1 untuk disesuaikan pada implementasi yang khusus di masa yang akan datang dari suatu model data yang digunakan pada DBMS yang dipilih.

Hasil dari fase ini memakai perintah-perintah DDL dalam bahasa DBMS yang dipilih yang menentukan tingkat skema konseptual dan eksternal dari sistem database. Tetapi dalam beberapa hal, perintah-perintah DDL memasukkan parameter-parameter rancangan fisik sehingga DDL yang lengkap harus menunggu sampai fase perancangan database secara fisik telah lengkap.

Fase ini dapat dimulai setelah pemilihan sebuah implementasi model data sambil menunggu DBMS yang spesifik yang akan dipilih. Contoh: jika memutuskan untuk menggunakan beberapa relational DBMS tetapi belum memutuskan suatu relasi yang utama. Rancangan dari skema eksternal untuk aplikasi-aplikasi yang spesifik seringkali sudah selesai selama proses ini.

Fase 5 : Perancangan database secara fisik
Perancangan database secara fisik merupakan proses pemilihan struktur-struktur penyimpanan dan jalur-jalur akses pada file-file database untuk mencapai penampilan yang terbaik pada bermacam-macam aplikasi.
Selama fase ini, dirancang spesifikasi-spesifikasi untuk database yang disimpan yang berhubungan dengan struktur-struktur penyimpanan fisik, penempatan record dan jalur akses. Berhubungan dengan internal schema (pada istilah 3 level arsitektur DBMS).
dan memanipulasi database suatu saat dimana database tsb dilaksanakan.

Fase 3 : Pemilihan DBMS
ditentukan oleh beberapa faktor, diantaranya : faktor teknik,
ekonomi, dan politik organisasi.

Contoh faktor teknik :
keberadaan DBMS dalam menjalankan tugasnya seperti jenis-jenis DBMS (relational, network, hierarchical, dll), struktur penyimpanan, dan jalur akses yang mendukung DBMS, pemakai, dll.

Faktor-faktor ekonomi dan organisasi yang mempengaruhi satu sama lain dalam pemilihan DBMS :
1. Struktur data
2. Personal yang telah terbiasa dengan suatu sistem
3. Tersedianya layanan penjual

Fase 4 : Perancangan database secara logika (pemetaan model data)
Fase selanjutnya dari perancangan database adalah membuat sebuah skema konseptual dan skema eksternal pada model data dari DBMS yang terpilih. Fase ini dilakukan oleh pemetaan skema konseptual dan skema eksternal yang dihasilkan pada fase 2. Pada fase ini, skema konseptual ditransformasikan dari model data tingkat tinggi yang digunakan pada fase 2 ke dalam model data dari DBMS yang dipilih pada fase 3.

Pemetaannya dapat diproses dalam 2 tingkat :
1. Pemetaan system-independent :
pemetaan ke dalam model data DBMS dengan tidak mempertimbangkan karakteristik atau hal-hal yang khusus
yang berlaku pada implementasi DBMS dari model data tsb.
2. Penyesuaian skema ke DBMS yang spesifik :
mengatur skema yang dihasilkan pada langkah 1 untuk disesuaikan pada implementasi yang khusus di masa yang akan datang dari suatu model data yang digunakan pada DBMS yang dipilih.

Hasil dari fase ini memakai perintah-perintah DDL dalam bahasa DBMS yang dipilih yang menentukan tingkat skema konseptual dan eksternal dari sistem database. Tetapi dalam beberapa hal, perintah-perintah DDL memasukkan parameter-parameter rancangan fisik sehingga DDL yang lengkap harus menunggu sampai fase perancangan database secara fisik telah lengkap.

Fase ini dapat dimulai setelah pemilihan sebuah implementasi model data sambil menunggu DBMS yang spesifik yang akan dipilih. Contoh: jika memutuskan untuk menggunakan beberapa relational DBMS tetapi belum memutuskan suatu relasi yang utama. Rancangan dari skema eksternal untuk aplikasi-aplikasi yang spesifik seringkali sudah selesai selama proses ini.

Fase 5 : Perancangan database secara fisik
Perancangan database secara fisik merupakan proses pemilihan struktur-struktur penyimpanan dan jalur-jalur akses pada file-file database untuk mencapai penampilan yang terbaik pada bermacam-macam aplikasi.
Selama fase ini, dirancang spesifikasi-spesifikasi untuk database yang disimpan yang berhubungan dengan struktur-struktur penyimpanan fisik, penempatan record dan jalur akses. Berhubungan dengan internal schema (pada istilah 3 level arsitektur DBMS).
Beberapa petunjuk dalam pemilihan perancangan database secara fisik :
1. Response time :
waktu yang telah berlalu dari suatu transaksi database yang diajukan untuk menjalankan suatu tanggapan. Pengaruh utama pada response time adalah di bawah pengawasan DBMS yaitu : waktu akses database untuk data item yang ditunjuk oleh suatu transaksi. Response time juga dipengaruhi oleh beberapa faktor yang tidak berada di bawah pengawasan DBMS, seperti penjadwalan sistem operasi atau penundaan komunikasi.

2. Space utility :
jumlah ruang penyimpanan yang digunakan oleh file-file database dan struktur jalur akses.

3. Transaction throughput :
rata-rata jumlah transaksi yang dapat diproses per menit oleh sistem database, dan merupakan parameter kritis dari sistem transaksi (misal : digunakan pada pemesanan tempat di pesawat, bank, dll). Hasil dari fase ini adalah penentuan awal dari struktur penyimpanan dan jalur akses untuk file-file database.

Fase 6 : Implementasi sistem database
Setelah perancangan secara logika dan secara fisik lengkap, kita dapat melaksanakan sistem database. Perintah-perintah dalam DDL dan SDL (storage definition language) dari DBMS yang dipilih, dihimpun dan digunakan untuk membuat skema database dan file-file database (yang kosong). Sekarang database tsb dimuat (disatukan) dengan datanya.

Jika data harus dirubah dari sistem komputer sebelumnya, perubahan-perubahan yang rutin mungkin diperlukan untuk format ulang datanya yang kemudian dimasukkan
ke database yang baru. Transaksi-transaksi database sekarang harus dilaksanakan oleh para programmer aplikasi.

Spesifikasi secara konseptual diuji dan dihubungkan dengan kode program dengan perintah-perintah dari embedded DML yang telah ditulis dan diuji. Suatu saat transaksi tsb telah siap dan data telah dimasukkan ke dalam database, maka fase perancangan dan implementasi telah selesai, dan kemudian fase operasional dari sistem database dimulai.


Sumber: (http://www.wisegeek.com/what-is-ebusiness.htm)