3 Basis Data (Ragam Model Struktur Basis Data)

1. Definisi Struktur Basis Data

Struktur basis data merupakan serangkaian pengetahuan tentang pemodelan data. Pengetahuan tentang File, table, field, record indeks, abstraksi data dan serangkaian konsep yang digunakan untuk membuat deskripsi struktur basis data. Melalui deskripsi 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.

Gambar Struktur Hirarki 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, merupakan sejumlah konsep yang digunakan untuk membuat deskripsi struktur basis data. Melalui deskripsi struktur basis data, dapat ditentukan jenis data dan hubungannya dengan data lainnya.

Skema basis data merupakan deskripsi dari basis data yang spesifikasinya ditentukan dalam tahap perancangan. Skema ini digunakan untuk memisahkan antara fisik basis data dan program aplikasi pemakai. Penggambaran skema basis data biasanya ditampilkan dalam diagram yang berisi sebagian detail data dari deskripsi 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 deskripsi struktur penyimpanan basis data, menggunakan model data fisikal,
2. Level Konseptual (skema konseptual), memuat deskripsi struktur basis data secara keseluruhan untuk semua pemakai. Level ini memuat deskripsi tentang entity, atribut, relasi dan konstrain tanpa memuat deskripsi 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 Arsitektur tiga sekema sistem manajemen basis data

3. Pemodelan data

Pemodelan data merupakan sarana untuk melakukan abstraksi data, sejumlah konsep untuk membuat deskripsi 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 obyek. Terdapat sejumlah cara dalam merepresentasikan model untuk perancangan basis data. Secara umum pemodelan basis data dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu:

1. Object based logical model. Dalam pemodelan ini struktur atau hirarki basis data diilustrasikan berdasarkan obyek.. Model ini meliputi: 
• Model keterhubungan entitas (Entity Relationalship Model atau ERD).
• Model Data Semantik (Semantic Data Model). 2) Model data Fungsional (Function Data Model).
2. Record-based logical model. Dalam model ini struktur basis data diilustrasikan berdasarkan record. Model ini meliputi: 
• Model relational (Relational Model). 
• Model Herarkis (Hierarchical Model) 
• Model Jaringan (Network Model).

4. Model keterhubungan entitas (Entity Relationalship Model/ERD)

Diagram relasi entitas atau entity-relationship diagram (ERD) adalah suatu diagram dalam bentuk gambar atau simbol yang mengidentifikasi tipe dari entitas di dalam suatu sistem yang diuraikan dalam data dengan atributnya, dan menjelaskan hubungan atau relasi diantara entitas tersebut.

ERD merupakan model jaringan yang menggunakan susunan data yang disimpan dalam sistem secara abstrak. ERD berupa model data konseptual, yang merepresentasikan data dalam suatu organisasi. ERD menekankan pada struktur dan relationship data. ERD digunakan oleh profesional sistem untuk berkomunikasi dengan pemakai eksekutif tingkat tinggi dalam perusahaan atau organisasi yang tidak tertarik pada pelaksanaan operasi sistem sehari-hari, namun lebih menekankan kepada beberapa hal yaitu:

• Data apa saja yang diperlukan untuk bisnis mereka?
• Bagaimana data tersebut berelasi dengan data lainnya?
• Siapa saja yang diperbolehkan mengakses data tersebut?

5. Model Hirarki Basis Data (Hierarchical Model)

Dalam model ini data disusun menurut struktur pohon. Puncak dari herarki disebut dengan root sedangkan entitas atau interface di bawahnya dikenal sebagai induk (parent). Entitas induk mempunyai beberapa sub entitsas yang disebut anak (child). Entitas dalam model hirarki dilambangkan dengan empat persegi panjang. Sedangkan relasi atau hubungan dengan entitas lain dinotasikan dengan garis. Gambar dibawah ini menjelaskan salah satu contoh model hirarki basis data level konseptual sistem perkuliahan.

Model Herarki Sistem perkuliahan (Level Konseptula) 

Dari gambar struktur hirarki basis data diatas dapat dibuat struktur pengkodean record data (level fisik) untuk setiap entitas beserta hubungan antar entitas. Susuan herarkhi ditujukkan dengan tanda anak panah pada data (field) yang digunakan sebagai kunci data (primary key, daerah diarsir). Relasi dalam herarkhi model hubungan antar entitas dinyatakan dalam satu-banyak (one to many) atau satu – satu (one to one). Kelemahan hararkhi model adalah tidak dapat dilakukan pencarian data pada field

atribut. Misalnya tidak dapat menampilkan data pda tabel mata kuliah berdasarkan jum_SKS, karena jum_SKS bukan kunci data. Masalah ini dapat diatasi dengan mengubah struktur data dengan memberi hubungan khusus (misalnya dengan variabel pointer).

Struktur Pengkodean data (model level fisik)

6. Model Jaringan Basis Data (Network Model).

Dalam model jaringan entitas induk maupun anak dapat terdiri lebih dari dua entitas. Model ini merupakan pengembangan model hirarki. Relasi antara entitas dalam network model adalah satu ke satu (one to one) atau satu ke banyak (one to many).

model struktur jaringan basis data

Dalam network data model tidak diperbolehkan terdapat relasi banyak ke banyak (many to many). Untuk membuat relasi many to many dalam network model dibutuhkan entitas perantara yang disebut sebagai rekaman silang (intersection record). Dari gambar diatas entitas registrasi adalah merupakan entitas perantara antara etitas mahasiswa dengan entitas mata kuliah.

Organisasi record data pada model jaringan 

7. Model data Relational

Model Data Relasional adalah suatu model basis data yang menggunakan tabel dua dimensi, yang terdiri atas baris dan kolom untuk menggambarkan sebuah berkas data. Model ini menunjukkan cara

mengelola atau mengorganisasikan data secara fisik dalam memory sekunder. Hal in akan berdampak pula pada bagaimana pengguna mengelompokkan data dan membentuk keseluruhan data yang terkait

dalam sistem yang kita buat.

Materi Selanjutnya 

Arsitektur Sistem Basis Data