Gabungan dari elemen data yang saling terkait disebut

Basis data atau database, sering kali istilah tersebut kita dengar terlebih jika sedang membahas tentang sistem informasi. Namun apa itu basis data atau database?

Nah, pada artikel ini akan dibahas secara lengkap tentang basis data atau database. Berikut merupakan penjelasannya untuk Anda.

Pengertian Database

Pengertian database menurut para ahli.

George Tsu-der Chou

“Database adalah kumpulan informasi bermanfaat yang diorganisasikan ke dalam aturan yang khusus. Informasi ini adalah data yang sudah diorganisasikan ke dalam bentuk yang sesuai dengan kebutuhan seseorang.”

Fabbri dan Schwab

“Database adalah sistem berkas terpadu yang dirancang terutama untuk meminimalkan duplikasi data.”

Ramez Elmasari

Database lebih dibatasi pada arti implisit yang khusus, yaitu sebagai berikut:
Database adalah penyajian suatu aspek dari dunia nyata (real world).
Database adalah kumpulan data daya dari berbagai sumber yang secara logika mempunyai arti implisit.
Data yang terkumpul secara acak tanpa memiliki arti, tidak dapat disebut sebagai database atau basis data.
Database perlu dirancang, dibangun, dan data dikumpulkan untuk tujuan tertentu. Database dapat digunakan oleh beberapa user dan beberapa aplikasi yang sesuai dengan kepentingan user.

Encyclopedia of Computer Science and Engineer

Database adalah kumpulan file/table yang saling berhubungan dan disimpan dalam media penyimpanan elektronik.
Database adalah koleksi terpadu dari data yang saling berkaitan dan dirancang untuk memenuhi kebutuhan informasi suatu enterprise atau dunia usaha.

Dalam database semua data disimpan dalam file basis data pada masing-masing table/file sesuai dengan fungsinya.

Sehingga penelusuran data dapat dilakukan dengan mudah dan cepat tersaji. Database adalah aspek yang sangat penting dalam sistem informasi.

Karena merupakan gudang penyimpanan data yang dapat diolah lebih lanjut.

Hierarki Database

Data diorganisasikan ke dalam bentuk elemen data atau field, rekaman atau record dan juga berkas atau file.

Elemen data adalah satuan dari data terkecil yang tidak bisa dipecahkan lagi menjadi unit lain yang mempunyai makna.

Rekaman (tupel) adalah gabungan sejumlah elemen data yang saling terkait. Berkas adalah himpunan dari seluruh rekaman yang bertipe sama.

Macam – Macam Database

Berikut ini merupakan beberapa jenis dari basis data atau database.

1. Basis Data Flat File

Database flat file ini baik digunakan untuk menyimpan daftar atau data sederhana dan berukuran kecil.

Sehingga bisa diubah dengan mudah. Pada dasarnya, database tersebut tersusun dari sekumpulan string dalam satu atau lebih file yang bisa diubah.

Hal tersebut untuk mendapatkan informasi yang disimpan. Salah satu masalah dari penggunaan data jenis ini adalah rentan terhadap korupsi data.

Karena tidak ada penguncian yang melekat saat data digunakan atau di-modifikasi.

2. Basis Data Relasional

Basis data relasional ini menggunakan sekumpulan tabel 2 dimensi yang masing-masing tabel tersusun atas baris atau tupel dan kolom atau atribut.

Untuk dapat membuat hubungan antara 2 atau lebih tabel, digunakan key atau atribut kunci. Yaitu primary key di salah satu tabel dan foreign key di tabel lain.

Kelemahan dari basis data jenis ini adalah implementasi yang lebih sulit untuk data dalam jumlah besar dengan tingkat kompleksitas-nya yang tinggi.

Dan proses pencarian informasi yang lebih lambat karena perlu menghubungkan tabel-tabel terlebih dahulu jika datanya tersebar di beberapa tabel.

Database Management System (DBMS)

Database system ini dapat diartikan sebagai Sistem Manajemen Basis Data. Adalah suatu program computer yang digunakan untuk memasukkan, mengubah, menghapus, memodifikasi, dan mendapatkan data/informasi secara praktis dan efisien.

Manfaat dari DBMS

Karena DBMS ini menyediakan media penyimpanan permanen berukuran kecil namun bisa menyimpan banyak data jika dibandingkan dengan menggunakan kertas.
Komputer dapat mencari dan menampilkan informasi yang dibutuhkan dengan cepat.
Mengurangi kejenuhan saat melakukan pekerjaan berulang-ulang, karena mesin tidak merasakan hal tersebut.
Informasi atau data yang tersedia selalu berubah dan akurat setiap waktu.

Keuntungan Penggunaan DBMS

Pemusatan control DBMS di bawah satu orang/kelompok. Hal tersebut menjamin terpelihara-nya standar kualitas data, keamanan batas penggunaannya, serta menetralkan konflik dalam persyaratan data dan integritas data bisa terjaga.
Informasi basis data lebih efektif dalam pemakaian bersama (shared data) oleh beberapa user, dengan kontrol data yang terjaga.
Mudah dalam membuat program aplikasi baru dengan data bebas dan terpisah dari data yang tersimpan dalam komputer.
Menyediakan interface secara mudah bagi user dalam mengolah data secara langsung.
DBMS bisa menurunkan atau mengontrol tingkat keangkaan dan mengelola proses pembaruan data.
DBMS mampu mengatur interface berbeda, hal tersebut disesuaikan dengan pemahaman dari setiap user terhadap kebutuhan basis data.

Kelemahan DBMS

Biaya tinggi
Sistem basis data lebih kompleks dibandingkan dengan proses berkas. Sehingga mudah terjadi kesalahan dan semakin sulit dalam pemeliharaan data.
Data yang terpusat dalam satu lokasi dapat berisiko kehilangan data selama proses aplikasi.

Model Data

Model data dapat dikelompokkan berdasarkan konsep pembuatan deskripsi struktur basis data, yaitu sebagai berikut:

1. Model Data Konseptual (High Level)

Adalah konsep tentang bagaimana user memandang atau memperlakukan data. Dalam model ini dikenal 3 konsep penyajian data, yaitu:

Entity atau entitas adalah penyajian objek, kejadian atau konsep dunia nyata yang keberadaannya secara eksplisit didefinisikan dan disimpan dalam basis data.
Attribute atau atribut adalah keterangan yang menjelaskan karakteristik dari suatu entitas.
Relationship atau hubungan adalah interaksi antara satu entitas dengan yang lainnya.

2. Model Data Fiskal (Low Level)

Adalah konsep deskripsi detail data yang disimpan ke dalam computer dengan menyajikan informasi tentang format rekaman, urutan rekaman, dan jalur pengaksesan data yang dapat membuat pencarian rekaman data lebih efisien.

3. Model Data Implementasi (Representational)

Adalah konsep deskripsi data yang disimpan dalam komputer dengan menyembunyikan sebagian detail deskripsi data.

Sehingga para user memperoleh gambaran global bagaimana data disimpan dalam komputer.

Model ini adalah konsep model data yang digunakan oleh model hierarki, jaringan, dan relasional.

Skema dan Instan Basis Data

Skema database adalah suatu deskripsi dari sebuah basis data yang spesifikasi-nya sudah ditentukan dalam tahap perancangan tapi tidak terlalu diharapkan untuk diubah setiap waktu.

Sekelompok data atau informasi yang tersusun dalam satu basis rekaman (record/tuple) dan tersimpan dalam basis data disebut dengan instansi (instance) atau kejadian (occurrences).

Arsitektur DBMS

Arsitektur ini dikenal dengan nama arsitektur 3 skema atau there schema architecture.

Dimana fungsi dari arsitektur ini adalah untuk dapat memisahkan antara database fisik dengan program aplikasi user.

3 skema tersebut adalah:

Level internal. Adalah skema internal yang memuat deskripsi struktur penyimpanan database dan menggunakan model data fiscal serta mendefinisikan secara detail/rinci penyimpanan data dalam basis data dan jalur pengaksesan data.
Level konseptual. Adalah skema yang memuat deskripsi basis data secara keseluruhan untuk semua pemakai.
Level eksternal. Adalah skema eksternal (user view) yang mendefinisikan pandangan data terhadap suatu kelompok user (local view) dengan cara menyembunyikan data lain yang tidak dibutuhkan oleh sekelompok user atau pengguna tersebut.

Keuntungan dari arsitektur adalah:

Perubahan skema konseptual.
Perubahan skema internal.
Perubahan skema eksternal.

Komponen-komponen DBMS

Interface, yang di dalamnya terdapat bahasa manipulasi data.
Bahasa definisi data (data definition language) untuk skema eksternal, skema konseptual, dan skema internal.
Sistem kontrol basis data (database control system) yang mengakses basis data karena adanya perintah dari bahasa manipulasi data.

Klasifikasi / Jenis DBMS

Berikut ini merupakan beberapa penggolongan atau jenis dari DBMS.

1. Berdasarkan Model Data

Dengan menggunakan model ini, data disusun berdasarkan struktur pohon, pada puncak hirarki disebut akar (root).

Hubungan antar entitas ini dinyatakan dalam satu ke banyak (one to many) atau satu ke satu (one to one).

Pada model ini entitas hanya boleh dimiliki satu induk tapi dapat mempunyai banyak anak.

Kelemahan model ini adalah tampilan data terlihat kurang efisien dan tidak dapat melakukan pencarian data pada field.

Dalam model ini, setiap entitas dapat mempunyai banyak induk dan anak. Lebih sedikit terdapat data rangkap dan lebih banyak terdapat hubungan antar entitas.

Sehingga hal tersebut akan menambah informasi atau data hubungan yang harus disimpan dalam database.

Dalam model ini setiap field bisa dijadikan kunci data. Data rekaman disusun dari nilai yang berhubungan (record).

Baris-baris ini akan membentuk tabel, pada umumnya tersimpan dalam satu berkas (file).

2. Berdasarkan Lokasi Penyimpanan Data

DBMS terpusat. Adalah database yang disimpan dalam satu computer media penyimpanan sehingga pengguna sistem mengakses data dari pusat.
DBMS terdistribusi. Adalah database yang tersebar pada penyimpanan tiap terminal pengguna (client). Antar pengguna dapat mengakses data secara langsung tanpa perlu melalui pusat penyimpanan sehingga memerlukan sistem control yang rumit.

3. Berdasarkan Tujuan DBMS Digunakan

Tujuan umum. Dapat digunakan untuk berbagai tujuan dengan memperlakukan data sama menurut penggunanya.
Tujuan khusus. Dirancang dan digunakan untuk keperluan tertentu.

Database statis dan dinamis

Basis data statis adalah data yang informasinya tidak berubah dalam waktu yang lama.

Basis data dinamis adalah data yang informasinya bisa berubah dengan waktu yang cukup cepat. Terdapat 3 hal yang berhubungan dengan definisi basis data, yaitu:

Data itu sendiri yang diorganisasikan ke dalam bentuk database atau basis data.
Simpanan permanen (storage) untuk menyimpan basis data tersebut. Simpanan yang permanen umumnya digunakan berupa hard disk.
Perangkat lunak untuk memanipulasi database-nya bisa dibuat sendiri dengan menggunakan bahasa programing komputer atau dibeli dalam bentuk suatu paket.

Baca Juga: Komunikasi (Communication)

Pengembangan Basis Data

Elemen Database

Elemen database terdiri dari:

Data pengguna
Metadata, adalah penjelasan struktur dari suatu tabel. Terkadang disebut system tables.
Indeks tidak hanya digunakan untuk pengurutan, namun juga untuk mengakses cepat ke database terutama pencarian data.
Application metadata. Digunakan untuk menyimpan struktur dan format dari user, report, queries, dan komponen-komponen aplikasi lainnya.

Konsep Dasar Tabel

Tabel adalah blok dasar paling umum digunakan dalam sistem basis data, disebut juga relasi.

Komponen tabel ini terdiri dari beberapa kolom yang ditandai dengan jenis atribut. Perpotongan antara baris dan kolom disebut nilai atribut.

Tujuan penggunaan tabel adalah untuk menyederhanakan logika pandangan terhadap data. Beberapa ketentuan dalam penyusunan sebuah tabel adalah:

Urutan baris diabaikan. Sehingga pertukaran baris tidak akan mempunyai pengaruh pada isi informasi tabel.
Urutan kolom diabaikan serta identifikasi kolom dibedakan dengan jenis atribut.
Tiap perpotongan antara baris dan kolom berisikan atribut tunggal.
Tiap baris dalam tabel harus dibedakan. Sehingga tidak ada baris dalam tabel yang mempunyai nilai atribut yang sama secara keseluruhan.

Tabel yang memenuhi ketentuan disebut tabel normal, jika belum normal maka akan dinormalisasi.

Salah satu keuntungan menggunakan database adalah konsistensi data selalu terjaga dengan menghindari adanya data rangkap.

Normalisasi

Normalisasi adalah sebuah teknik untuk memperoleh satu set tabel. Proses normalisasi dimulai dari sebuah tabel tidak normal.

Kemudian secara bertahap diubah ke bentuk normal pertama (1NF). Lalu diubah ke bentuk normal kedua (2NF), dan seterusnya sampai bentuk normal kelima (5NF). Format normalisasi terdiri dari 5 bentuk, yaitu:

1. Form normal pertama (1NF)

Suatu tabel dikatakan sudah 1NF apabila sudah memenuhi semua ketentuan yang ada seperti tidak ada atribut yang mempunyai nilai berulang dan nilai array, serta tidak mempunyai baris yang rangkap.

2. Form normal kedua (2NF)

Relasi dapat dikatakan format normal kedua apabila sudah dalam format normal pertama.

Dan diikuti kondisi seperti, key terdiri dari atribut tunggal, dan setiap atribut non-key ketergantungan fungsional pada semua key atau tidak terjadinya ketergantungan pada key composite.

3. Form normal ketiga (3NF)

Relasi dikatakan normal ketiga apabila sudah dalam format kedua dan tidak ada ketergantungan transitif di antara atribut.

4. Form normal keempat (4NF)

Bentuk ini adalah bentuk normal ketiga atau BCNF (form normal boyce codd) dengan nilai atribut tidak tergantung pada nilai banyak (multi value dependency).

5. Form normal kelima (5NF)

Konsep pada bentuk ini adalah ketergantungan pada gabungan beberapa atribut (join dependency).

Pemodelan Basis Data

1. Model Hubungan Antar Entitas (Entity Relationship Model)

Pemodelan ini dilakukan dengan tahapan:

Memilih entitas-entitas yang akan disusun dalam database dan menentukan hubungan antar entitas yang sudah dipilih.
Melengkapi atribut-atribut yang sesuai pada entitas dan hubungan, sehingga diperoleh bentuk tabel normal penuh (ternormalisasi).

Entitas adalah sesuatu yang dapat diidentifikasikan dalam lingkungan kerja pengguna.

Entitas yang diberikan tipe dikelompokkan ke kelas entitas. Perbedaan kelas entitas dan instansi entitas adalah:

Kelas entitas adalah kumpulan entitas dan dijelaskan oleh struktur atau format entitas dalam kelas.

Instansi kelas adalah bentuk penyajian dari fakta entitas.

2. Model Binary Relationship

Relasi mempunyai 3 tipe biner yaitu sebagai berikut:

One to one (1:1), adalah hubungan yang terjadi jika setiap instansi entitas hanya mempunyai satu hubungan dengan instansi entitas lainnya.
One to many (1:M), adalah relasi yang terjadi jika setiap entitas bisa mempunyai lebih dari satu hubungan terhadap instansi entitas lain namun tidak sebaliknya.
Many to many (M:M), adalah hubungan yang saling mempunyai lebih dari satu, dari satu hubungan terhadap instansi entitas lainnya.

3. Partisipasi Hubungan

Partisipasi atau keterlibatan setiap instansi entitas dalam bentuk hubungan bisa bersifat wajib (obligatory/digambarkan dengan garis penuh) atau tidak wajib (non-oligatory/digambarkan dengan garis putus-putus) dalam aturan data.

Perangkat Lunak Database

Perangkat lunak basis data banyak digunakan dalam pemprogaman dan merupakan perangkat basis data aras tinggi (high level).

Diantaranya adalah: Microsoft SQL, Server, Orade, Sybase, Interbase, Xbase, Firebird, MySQL, PostgreSQL, Microsoft Access, dan lain sebagainya.

Perangkat lunak pemrograman basis aras rendah (low level) diantaranya: Btrieve dan Tsunami Record Manager.

Proses Pengolahan Data Menjadi Informasi

Pengolahan data dapat dilakukan secara manual atau dengan sistem komputerisasi melalui berbagai aplikasi pengolahan data.

Proses pengolahan data seperti ini memasukkan dan mengambil data dari dan ke media penyimpanan data.

Hal tersebut memerlukan perangkat lunak semacam sistem manajemen basis data (database management system/DBMS).

Ada beberapa fungsi yang harus ditangani DBMS, yaitu:

Mengolah pendefinisian data
Dapat menangani permintaan pemakai untuk mengakses data
Memeriksa sekuriti dan integritas data yang didefinisikan oleh DBA (database administrator)
Menangani kegagalan dalam pengaksesan data yang disebabkan oleh kerusakan sistem atau disk
Menangani unjuk rasa semua fungsi secara efisien

Tujuan utama dari DBSM adalah memberikan tinjauan abstrak data kepada user atau pengguna.

Secara umum pengolahan data menjadi informasi melalui 3 tahapan dasar yaitu input, proses, output. 3 tahapan dasar ini bisa dikembangkan menjadi: