Struktur hirarki Basis Data

1)   Definisi Struktur atau arsitektur Basis Data

Arsitektur   basis data merupakan serangkaian pengetahuan tentang pemodelan data. Pengetahuan tentang File, table, field, record indeks, abstraksi data dan serangkaian konsep yang digunakan untuk membuat diskripsi struktur basis  data.  Melalui diskripsi Struktur  basis data dapat  ditentukan jenis  data, hubungan dan konstrain (keterbatasan) data yang ditangani.  Dalam basis data, data diorganisasikan kedalam bentuk elemen data (field), rekaman (record), dan berkas (file). Definisi dari ketiganya adalah sebagai berikut:

•    Elemen (kolom atau field) data adalah satuan data terkecil yang tidak dapat dipecah lagi menjadi unit lain yang bermakna.  Misalnya data siswa terdiri dari NIS, Nama, Alamat, Telepon atau Jenis Kelamin.

•    Rekaman  (record)  merupakan  gabungan  sejumlah  elemen  data  yang saling terkait. Istilah lain dari record adalah baris atau tupel.

•   Berkas(file) adalah himpunan seluruh record yang bertipe sama

Struktur hirarki sebuah database dapat digambarkan dalam diagram hirarki begai berikut :

Gambar 5. Struktur hirarki sistem basis data

Gambar 6. Struktur penyimpanan file dan tabel dalam basis data

2)   Skema Atau Abstraksi Basis Data

Abstraksi data adalah merupakan tingkatan atau level bagaimana melihat data dalam sistem basis data.Abstraksi data diwujudkan dalam pemodelan data yang merupakan sejumlah konsep yang digunakan untuk membuat diskripsi struktur basis data.Melalui diskripsi struktur basis data, dapat ditentukan jenis data dan hubungannya deangan data lain

Skema basis data merupakan diskripsi dari basis data yang spesifikasinya ditentukan dalam tahap perancangan. Skema ini digunakan untuk memisahkan antara fisik basis data dan program aplikasi pemakai. Penggambaran skema bsisi data biasanya ditampilkan dalam diagram yang berisi sebagian detail data dari diskripsi basis data. Secara umum arsitektur basis data menggunakan arsitektur tiga skema yang meliputi tiga level yaitu :

1.    Level Internal atau skema internal. Level ini mendifinisikan secara detail penyimpanan basis data dan pengaksesan data. Pada level ini memuat diskripsi struktur penyimpanan basis data, menggunakan model data fisikal,

2.    Level Konseptual (skema konseptual), memuat  diskripsi struktur basis data seara keseluruhan untuk semua pemakai. Level ini memuat diskripsi

tentang entity, atribut, relasi dan konstrain tanpa memuat diskripsi data secara detail.

3.    Level eksternal (skema eksternal atau view), mendefinisikan pandangan data terhadap sekelompok pemakai(local view) dengan menyembunyikan data lain yang tidak diperlukan oleh kelompok pemakai tersebut.

Gambar 7. Arsitektur tiga-skema sistem manajemen basis data

3)   Pemodelan data

Pemodelan data merupakan sarana untuk melakukan abstraksi data. Merupakan sejumlah konsep untuk membuat diskripsi stuktur basis data. Kebanyakan   model  data   memuat   spesifikasi  untuk   operasi   dasar   (basic operation) dalam pengaksesan dan pembaharuan data. Pada perkembangan terakhir dikenal dengan istilah tabiat data (data behavior) pada pemrograman berorientasi object. Terdapat sejumlah cara dalam merepresentasikan model dalam perancangan basis data. Secara umum pemodelan data dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu :

1. Object based logical model. Dalam pemodelan ini struktur atau hirarki basis data diilustrasikan berdasarkan object. Model ini meliputi: 1) Model keterhubungan entitas (Entity Relationalship Model atau ERD). 2) Model berorientasi object (Object-Oriented Model). 3) Model Data Semantik(Semantic Data Model). 4) Model data Fungsional (Function Data Model).

2. Record-based   logical   model.   Dalam   model   ini   struktur   basis   data diilustrasikan berdasarkan record. Model ini meliputi: 1) Model relational

(Relational  Model).  2)  Model  Herarkis  (Hierarchical  Model)  3)  Model

Jaringan (Network Model).

4)      Struktur konseptual basis data

Tiga konsep dasar dalam pembuatan diskripsi struktur basis data yaitu model data konseptual, model data fisikal dan model view.Konseptual data menyajikan konsep tentang bagaimana user basis data memandang atau memberlakukan data. Konseptual merupakan level tinggi (hight level) yang dekat dengan user. Didalam Konseptual data menjelaskan beberapa hal yaitu entitas, atribute, key dan relasi antar entitas (akan dibawah dalam kegiatan belajar 3)

a)   Entity atau Entitas

Entitas adalah obyek yang mewakili sesuatu dalam dunia nyata dan dapat dibedakan antara satu dengan lainnya (unique).Setiap entitas memiliki beberapa atribut yang mendeskripsikan karakteristik dari objek. Entitas dapat berupa:

•      Data Fisik (seperti mobil, rumah, manusia, pegawai, peserta didik.

•      Abstrak atau konsep (seperti department, pekerjaan, mata pelajaran)

•      Kejadian (pembelian, penjualan, peminjaman, dll)

Entitas dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu Entitas kuat dan entitas lemah. Entitas lemah adalah yang keberadaannya tergantung pada entitas lain. Gambar dibawah ini menjelaskan notasi umum entitas kuat dengan nama entitas pegawan   dan   entitas   lemah   dengan   nama   entitas   tanggungan.   Entitas tanggungan disebut sebagai entitas lemah karena jika data seorang pegawai dihapus maka data tanggungannya juga akan terhapus. Keberadaan data tanggungan tergantung pada data di pegawai

Gambar 8. Nnotasi entitas kuat (kotak satu) dan entitas lemah kotak dua b)   Atribute,

Attribute merupakan karakteristik dari entitas atau relationship, yang menyediakan penjelasan detail tentang entitas atau relationship. Dalam penerapannya (level fisik) atribut merupakan field atau kolom dari sebuah tabel. Misalnya entitas mahasiswa memiliki atribute nama, alamat, NIM.  Berdasarkan

karakteristik sifatnya, atribut dapat dikelompokkan menjadi; 1) Simple attribute dan composite attribute. 2) Single valued attribute dan multi valued attribute. 3) Mandatory attribute 4) Derived attribute (attribut turunan) dan 5) key attribute.

Simple  Attribute  atau  atomic  attribute  adalah  attribut terkecil yang  tidak  bisa dipilah  lagi.  suatu atribut  yang  tidak dapat   dibagi-bagi   lagi   menjadi   atribut   yang   lebih   kecil.

Contohnya adalah atribut JenisKel pada entitas pegawai. Gambar diatas menjelaskan simbol atau notasi Simple Attribute

Composite attribute adalah atribut yang dapat dibagi menjadi atribut yang lebih kecil.

Attribut ini dapat diartikan attribute atomic yang menggambarkan atribut  dasar  dengan  suatu  arti tertentu.  

Contoh:  atribut  Nama  pada

entitas pegawai dapat dipecah menjadi atribut NmDepan, Inisial dan NmBlk. Gambar diatasmenjelaskan simbol atau notasi composite attribute. Atribut nama merupakan composite attribute.

Single value Attribute adalah suatu atribut yang hanya mempunyai satu nilai.   Misalnya   atribut   NmDepan   pada   entitas   pegawai.

NmDepan  seorang  pegawai  selalu  bernilai  satu  nilai,  tidak

mungkin lebih dari satu.

Gambar diaasmenjelaskan simbol atau notasi Single value Attribute

Multi Value attribute adalah atribut yang dapat memiliki lebih dari satu nilai yang jenisnya sama dari sebuah data tunggal. Misalnya atribut lokasi pada entitas departemen dapat berisi 2

nilai  atau  lebih  seperti  Surabaya  atau  Jakarta.  

Gambar  diatas  menjelaskan simbol atau notasi Multi Value attribute

Derived  Attribute  atau  Attribut  Turunan adalah  atribut yang nilai-nilainya diperoleh dari pengolahan atau dapat diturunkan  dari  atribut  atau  tabel  lain  yang  berhubungan.

Misalnya atribut JmlPegawai pada entitas Departemen.

 Gambar diatas menjelaskan simbol atau notasi Multi Value attribute

c)    Key attribute.

Key adalah merupakan suatu atribut yang menandakan kunci dari suatu entitas yang bersifat unik. Key attribute adalah satu atau beberapa atribut yang mempunyai nilai unik sehingga dapat digunakan untuk membedakan data pada suatu baris/record dengan baris lain pada suatu entitas. Key attribute dibedakan menjadi tiga yaitu: 1) Superkey 2) Candidat Key dan 3) Primary key

Tabel dibawah ini menjelaskan beberapa contoh nama entitas beserta nama atribut-atributnya

Tabel 1. Daftar entitas dan atributnya

Nama entitas	Nama Atribute
Pegawai	NIP, NUPTK, Nama, Alamat, Agama, jenis kelamin
Siswa	NIS, Nama, Alamat, Agama, jenis kelamin
Mata pelajaran	Kode_mapel, Nama_mapel, Semester,
Departemen	No, Nama, lokasi

Superkey adalah satu atau gabungan beberapa atribut yang dapat membedakan setiap baris data dalam sebuah tabel secara unik. Misalnya superkey untuk entitas pegawai antara lain: 1) NoKTP, Nama, Alamat, JenisKel, Gaji. 2)  NoKTP, Nama, Alamat, JenisKel. 3) NoKTP, Nama, Alamat. 4) NoKTP, Nama. 5) Nama (jika dapat dijamin kalau tidak ada nama yang sama antara satu baris dengan baris yang lain). 6) NoKTP

Candidat Key adalah merupakan superkey yang jumlah atributnya paling sedikit. Misalnya candidat key untuk entitas pegawai antara lain:

·   Nama (jika dapat dijamin kalau tidak ada nama yang sama antara satu baris dengan baris yang lain)

·   NoKTP

Primary key adalah suatu candidat key yang dipilih menjadi kunci utama karena sering dijadikan acuan untuk mencari informasi, ringkas, menjadi

keunikan  suatu  baris.  Misalnya  NoKTP  antara  satu  pegawai

dengan  pegawai  lain  pasti  berbeda,  dalam  hal  ini  noKTP  dapat  digunakan sebagai suatu key. Gambar diatas menjelaskan simbol atau notasi  primary key.

Gambar 9. Contoh model struktur entitas pegawai

5)      Struktur Fisik Basis Data

Physical data merupakan suatu konsep bagaimana diskripsi detail data disimpan dalam sebuah komputer. Physical data merupakan level rendah (low level) yang mendekati ke data sebenarnya. Dalam physical data menjelaskan definisi data yang meliputi nama atribut, type data (misalnya varchar, integer dll), size  atau  ukurannya  data.  Data  yang  diimplementasikan  berupa  table  yang terdiri dari barisan data dalam kolom (field) dan baris (record). Setiap DBMS mempunyai aturan-aturan tersendiri dalam membuat definisi, struktur basis data dan tipe data yang digunakan.

Tabel 2. Jenis jenis tipe data dalam DBMS Microsoft access

TIPE DATA	KETERANGAN
Text	Digunakan  untuk  field alfanumeric  (misalnya  nama,  alamat, kode pos), memiliki banyak karakter yaitu maksimal   255 karakter pada setiap fieldnya.
Memo	Sama  seperti  text,  tetapi  dapat  menampung  kurang  lebih 64.000    karakter    untuk    tiap    fieldnya,    tapi    tidak    bisa diurutkan/diindekskan.
AutoNumber	Tidak dapat disi secara manual tapi terisi secara otomatis oleh Access, secara berurutan atau acak biasanya digunakan untuk penomoran.
Number	Dapat digunakan untuk menyimpan data numeric yang akan digunakan untuk proses perhitungan matematis (mengurangi, menambahkan, mengkali dan membagi) suatu bilangan
Date/Time	Digunakan  untuk  data  yang  berjenis  tanggal,  waktu  atau penggabungan dari tanggal dan waktu
Currency	Tipe jenis number, tetapi pada awal angka selalu disertakan symbol currency default sesuai dengan regional setting yang digunakan,  misalnya  RP.  $.  Dapat  menggunakan  angka dengan  15  dgiit  dibelakang  desimal  dan  4  digit  sesudah desimal

Yes/No	Merupakan tipe data dengan 2 pilihan saja yaitu Yes (1 atau Ture) dan No (0 atau False). Format yang tersedia adalah Yes/No, True/False, dan On/OFF
OLE Object	Digunakan untuk eksternal objek, seperti bitmap atau file suara
Hyperlink	Digunakan untuk menyimpan alamat  internet  atau file  yang ditunjukan melalui alamat URL
Lookup Wizard	Jika menggunakan tipe data ini untuk sebuah field, maka bisa memilih sebuah nilai dari tabel lain atau dari sebuah daftar nilai yang ditampilkan dalam combobox

Gambar 10. Contoh diskripsi struktur tabel mahasiswa dan tabel dosen

Gambar 11. Contoh struktur tabel dalam basis data sistem nilai mahasisw

c.    Rangkuman

Struktur atau arsitektur  basis data merupakan serangkaian pengetahuan tentang komponen penyusun data beserta hubungan komponen tersebut. Representasi struktur basis data diwujudkan dalam pemodelan data. Struktur tersebut meliputi File, table, field, record indeks, abstraksi data dan serangkaian konsep yang digunakan untuk membuat diskripsi struktur basis data. Abstraksi data merupakan suatu pendekatan dalam menggambarkan suatu data. Abstraksi data  dapat  diwujudkan  dalam  suatu  skema  basis  data.  Skema  basis  data

merupakan diskripsi dari basis data yang spesifikasinya ditentukan dalam tahap perancangan. Skema ini digunakan untuk memisahkan antara fisik basis data dan program aplikasi pemakai.

Arsitektur yang sering digunakan untuk membuat abstraksi data adalah arsitektur tiga skema yang meliputi tiga level yaitu: 1) Level Internal atau skema internal. 2) Level Konseptual atau skema konseptual 3) Level eksternal (skema eksternal atau view). pemodelan data dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu :

1) Object based logical model dan 2) Record-based logical model.

Skema atau level Konseptual data menjelaskan tentang entitas, atribute, key dan relasi antar entitas. Entitas adalah obyek yang mewakili sesuatu dalam dunia nyata dan dapat dibedakan antara satu dengan lainnya (unique). Attribute merupakan karakteristik dari entitas atau relationship. Key adalah merupakan suatu atribut yang menandakan kunci dari suatu entitas yang bersifat unik

Physical data merupakan suatu konsep bagaimana diskripsi detail data disimpan dalam sebuah komputer. Physical data menjelaskan definisi data yang meliputi nama atribut, type data (misalnya varchar, integer dll), size atau ukurannya data. Setiap DBMS mempunyai aturan-aturan tersendiri dalam membuat definisi, struktur basis data dan tipe data yang digunakan..