4 Basis Data (Arsitektur Aplikasi Sistem Basis Data)

Definisi Arsitektur Aplikasi Basis Data

Arsitektur aplikasi basis data menjelaskan rancangan dasar aplikasi basis data yang akan dibangun. Arsitektur basis data menggambarkan diagram interaksi antara komponen-komponen penyusun sistem manajemen basis data. Komponen-komponen tersebut meliputi perangkat hardware, software, jaringan komputer, dan pengguna. Berdasarkan arsitekturnya aplikasi sistem manajemen basis data (SMBD) dibedakan menjadi beberapa macam antara lain adalah sebagai berikut:

• SMBD terpusat (CDBMS). Pada sistem ini semua proses utama dan fungsi sistem manajemen basis data seperti user application programs dan user interface programs berada secara terpusat di satu komputer berkecepatan dan kapasitas tinggi (main frame). Pengguna mengakses basis data menggunakan terminal komputer.
• SMBD terdistribusi (DDBMS) Pada sistem ini data disimpan pada beberapa tempat (site), setiap tempat diatur dengan suatu DBMS yang dapat berjalan secara independent. Perangkat lunak dalam sistem ini akan mengatur pendistribusian data secara transparan.
• SMBD paralel. Sistem manajemen basis data ini menggunakan beberapa prosesor dan disk yang dirancang untuk dijalankan secara paralel dan simultan. Sistem ini digunakan untuk memperbaiki kinerja dari DBMS

Dari tiga ragam jenis SMBD diatas terdapat beberapa model arsitektur aplikasi SMBD. Perkembangan Arsitektur SMBD cukup pesat dan cepat dengan mengikuti trend yang sejalan dengan kemajuan arsitektur sistem komputer serta teknologi informasi dan komunikasi. Beberapa ragam jenis

arsitektur aplikasi SMBD tersebut antar lain ialah: 

1) Arsitektur Teleprocessing. 

2) Arsitektur File-Server Architecture 

3) Arsitektur Singgle tier. 

4) Arsitektur two-tier client/server. 

5) Arsitektur three-tier client/server. 

6) Arsitektur N-tier client/server. 

7) Paralel arsitektur

Centralized Database manajemen Sistem (CDBMS)

Pada sistem ini semua proses utama dan fungsi sistem manajemen basis data seperti user application programs dan user interface programs berada secara terpusat di satu komputer berkecepatan dan kapasitas tinggi (main frame). Pengguna mengakses basis data menggunakan terminal komputer. Pada arsitektur ini digunakan komputer main frame yg menyediakan semua proses utama seperti fungsinya pada DBMS (user application programs & user interface programs). Bentuk arsitektur terpusat ini menggambarkan pengaksesan terminal-terminal komputer (client) pada komputer server, berupa display informasi dan kontrol saja, karena pada terminal komputer tidak memungkinkan memiliki resource yang lebih.

Seiring perkembangan teknologi dan turunnya harga hardware, banyak terminal user digantikan dengan PC, akan tetapi DBMS masih ditempatkan terpusat (Application program execution & user interface processing ditempatkan pada satu mesin). Gambar dibawah ini menjelaskan Arsitektur Centralized Database manajemen Sistem (CDBMS)

Gambar Arsitektur CDBMS

Distributed Database manajemen Sistem (DDBMS)

DDBMS memiliki satu logikal basis data yang dibagi ke dalam beberapa fragment. Dimana setiap fragment disimpan pada satu atau lebih komputer dibawah kontrol dari DBMS yang terpisah dengan mengkoneksi komputer menggunakan jaringan komunikasi. DDBMS memungkinkan direplikasi dan alokasi penyimpanan disembunyikan sehingga tidak diketahui pengguna. Pada sistem ini data disimpan pada beberapa tempat (site), setiap tempat diatur dengan suatu DBMS yang dapat berjalan secara independent.

Perangkat lunak dalam sistem ini akan mengatur pendistribusian data secara transparan. Setiap site memiliki kemampuan untuk mengakses permintaan pengguna pada data lokal dan juga mampu untuk memproses data yang disimpan pada komputer lain yang terhubung dengan jaringan. Pengguna mengakses basis data terdistribusi dengan menggunakan dua aplikasi yaitu aplikasi lokal dan aplikasi global,

Gambar Arsitektur DDBMS

Tigal hal penting yang harus terdapat pada basis data terdistribusi adalah:

• Independensi data terdistribusi: pemakai tidak perlu mengetahui dimana data berada (merupakan pengembangan prinsip independensi data fisik dan logika).
• Transaksi terdistribusi yang atomic: pemakai dapat menulis transaksi yang mengakses dan mengubah data pada beberapa tempat seperti mengakses transaksi.
• Transparansi basis data terdistribusi agar terlihat sistem ini seperti basis data tersentralisasi. Hal Ini mengacu pada prinsip dasar dari DBMS. Transparansi memberikan fungsional yang baik untuk pengguna tetapi mengakibatkan banyak permasalahan yang timbul dan harus diatasi oleh DDBMS.

Terdapat dua tipe basis data terdistribusi yaitu

• Homogen: yaitu sistem dimana setiap tempat menjalankan tipe DBMS yang sama.
• Heterogen: yaitu sistem dimana setiap tempat yang berbeda menjalankan DBMS yang berbeda, baik Relational DBMS (RDBMS) atau non relational DBMS.

Client-Server Architecture

Konsep arsitektur client/server mengasumsikan sebuah kerangka dasar (framework) yang terdiri atas banyak PC yang terhubung melalui LAN beserta tipe-tipe jaringan komputer lainnya. Suatu Client adalah mesin user yang menyediakan kemampuan user interface dan local processing.

Suatu Server adalah mesin yang menyediakan berbagai service ke mesin client (file access, printing, archiving, or database access). Ada kemungkinan suatu mesin hanya menginstall software client saja, yang lain software server, atau bahkan keduanya pada satu mesin (seperti pada gambar physical client/server sebelumnya). Dua arsitektur DBMS yang mendasari framework client/server ialah two-tier client/server dan three-tier client/server.

Gambar Arsitektur Basis Data Clent Server

Tugas dari komputer Client adalah: 

1) Mengatur user Interface. 

2) Menerima dan memeriksa syntax input dari user. 

3) Membangun (Generates) permintaan DB dan mengirimkannya ke server.

4) Memberikan respon balik ke user. 

Sedangkan tugas dari komputer server adalah: 

1) Menerima & memroses permintaan DB dari client. 

2) Memeriksa autorisasi. 

3) Menjamin batasan integritas data. 

4) Menampilkan queri/proses update dan mengirimkannya ke user. 

5) Memelihara System Catalog. 

6) Menyediakan kontrol recovery. 

7) Menyediakan akses basis data yang akurat. 

Kelebihan dari sistem arsitektur client-server ini ialah:

1. Client bertanggung jawab dalam mengelola antar muka pemakai (mencakup logika penyajian data, logika pemrosesan data, logika aturan bisnis).

2. Database server bertanggung jawab pada penyimpanan, pengaksesan, dan pemrosesan database.

3. Otentikasi pemakai, pemeriksaan integrasi, pemeliharaan data dictionary dilakukan pada database server.

4. Akses yang lebih luas terhadap database.

5. Meningkatkan performa dan konsistensi.

6. Pengurangan biaya hardware, biaya komunikasi dan beban jaringan

Pada database client/server, saat pengaksesan DBMS dibutuhkan: program membuka koneksi ke DBMS server, sekali koneksi terbuat maka program client dapat berkomunikasi dengan DBMS. Contoh: ODBC (Open Database Connectivity) yang menyediakan API (Application Programming Interface), JDBC, yg digunakan program client Java utk akses ke DBMS.

Interaksi antara client dan server selama pemrosesan query SQL adalah sebagai berikut:

1. Client melakukan parsing query pemakai dan memecahnya ke dalam sejumlah query independent untuk setiap tempat. Setiap query tersebut dikirim ke server yang sesuai.

2. Setiap server memproses query lokal dan mengirim relasi hasil ke client.

3. Client mengkombinasikan hasil sub query untuk memproduksi hasil dari query asal yang dikirim.

Pada pendekatan tersebut Server SQL: juga disebut transaction server (database processor (DP) / back-end machine / DBMS), sedangkan Client: disebut application processor (AP) atau front-end machine.

Gambar Arsitektur Two Tier Client Server

Three Tier Architecture merupakan inovasi dari arsitektur client-server. Pada arsitektur Three-tier ini terdapat application server yang berdiri di antara client dan database server. Contoh dari application server adalah IIS sebagainya. (Internet Information Services), WebSphere, dan Arsitektur ini memisahkan antara logika aplikasi dari manajemen data, yang meliputi:

1. Presentation Tier (Client) Berisi interface natural yang dibutuhkan user untuk membuat request, menyediakan input dan melihat hasil. (GUI)

2. Middle Tier (Application Layer/Web Server) Berisi logika aplikasi untuk dieksekusi, berbagai macam kode program (C++, Java, dll) sebagai proses bisnis logic yang kompleks. (Application Programs, Web Pages).

3. Data Management Tier (Database Server) Berisi DBMS.

Gambar Srsitektur Theree Tier Client Server 

Arsitektur N-tier atau multi tier

Istilah arsitektur ini muncul karena dalam implementasi aplikasi basis data dimungkinkan suatu aristektur aplikasi terdiri dari banyak tier. Salah satu contoh aplikasi basis data yang menggunakan arsitektur ini ialah situs amazon .com, dimana pelanggan internet dapat memesan buku secara online. Pelanggan dapat melihat katalog buku amazon.com yang sebenarnya ada pada database amazon.com. Jika pelanggan ingin memesan salah satu buku, maka pelanggan tersebut perlu memasukkan informasi mengenai dirinya dan yang terlebih penting adalah data mengenai kartu kreditnya. Untuk dapat memesan buku data kartu kredit pelanggan tersebut harus divalidasi terlebih dahulu: seperti kode PIN, masa berlaku kartu, limit kredit. Setelah dinyatakan valid maka pelanggan dapat melakukan transaksi pemesanan buku.

Arsitektur N Tier Client Server

Contoh Arsitektur amazon.com

Materi Selanjutnya
Menentukan Entitas dan Atribut


Materi Sebelumya
Arsiterkut Sistem Basis Data