Materi Kuliah untuk Teknologi informasi dan komputer

1. Basis Data

2.  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%

3. MATERI
 Konsep Dasar Basis Data
 Entity Relationship Diagram (ERD)
 Enhanced/Extended ER
 Model Relasional
 Pemetaan ERD/EER ke model relasional
 Aljabar Relasional
 SQL (Structured Query Language)
 Normalisasi

4. 1
Basis Data

5. 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

6. 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

7. 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

8. Contoh Basis Data
• Basis data untuk Universitas
• Beberapa entitas teridentifikasi:
– MAHASISWA
– MATA_KULIAH
– SEKSI
– LAPORAN NILAI
– PRASYARAT_MATA_KULIAH
– DOSEN
Slide 1-8

9. 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

10. Karakteristik DBMS
• 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
Slide 1-10

11. 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

12. Pengguna Basis data (database
users)
• 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

13. 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

14. Keuntungan DBMS
• Data Independence
• Control Redundancy
• Restricting Unauthorized Access
• Providing Storage structure for efficient query
processing
• Backup and Recovery
• Integrity Constraint
Slide 1-14

15. 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

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.
Slide 2-16

17. 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

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 2-18

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 2-19

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 2-20

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 2-21

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 2-22

23. Three-Schema Architecture
Stored
Database
Slide 1-23

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.
Slide 2-24