Perancangan Basis Data

 Perancangan basis data adalah proses untuk menentukan isi dan mengatur data yang dibutuhkan untuk mendukunh berbagai rancangan sistem. Dalam perancangan sebuah database, ada beberaoa tahapan yang harus dilakukan. Tahapan-tahapan tersebut disebut dengan Database System Development Life Cycle (DDLC). Siklus hidup dari sebuah database mulai dari dirancang sampai pengoprasianya. Berikut penjelasan tahapan-tahapannya :

1. Database Planning : Menentukan tujuan dari adanya database yang ingin dibuat, gambaran secara luas seperti bagaimana nantinya pengumpulan data, design dan format data. Pada tahap pertama ini harus ditentukan Mission Statement (Visi atau tujuan database itu dibuat) dan Mission Objectives (Misi atau apa saja yang bisa dilakukan oleh database tersebut).
2. System Definition : Sebuah database tentu memiliki user view. Untuk menentukan dan membagi peran peran dari user view sesuai tugasnya, pada bagian system Definition ini user view akan dibagi bagi dan ditentukan.
3. Requirement Collection and Analysis : Tahap ini akan mengumpulkan dan mengalisis data yang akan dibutuhkan oleh database. Tentunya juga kebutuhan apa saja yang dibutuhkan untuk membangun database yang diharapkan. Ada tiga pendekatan yang bisa dilakukan, yaitu : view approach, view integration approach, dan kombinasi dari keduanya.
4. Database Design & application design : Daabase design dan application design sebenarnya merupakan 2 pekerjaan yang berbeda namun kedua pekerjaan ini merupakan perancangan yang dilakukan secara bersamaan. Karena disaat kita merancang sebuah aplikasi kita juga merancang sebuah desain dari database karena keduanya saling terintegritasi. Didalam perancangan database terbagi lagi menjadi 4 yaitu : Conceptual Database Design, Logical Database Design, Physical Database Design, DBMS Selection(optional).
5. Implementation : Tahapan ini adalah tahapan yang sangat penting, karena setelah dirancang, database tersebut akan direalisasikan. Database akan dikonstruksi sesuai dengan desain yang ada (Menggunakan DDL, DML, dan 3GL/ 4GL).
6. Data Conversion and Loading : Dalam merancang sebuah database, pasti ada data lama yang dibutuhkan untuk disimpan di database baru ini. Jadi pada tahap ini akan memasukkan data ke database yang sudah disiapkan. Untuk data lama dengan format yang berbeda, akan ada proses konversi data agar bisa menyesuaikan format baru.
7. Testing : Testing dilakukan untuk melihat bagaimana kondisi database setelah digunakan. Akan dilakukan penilaian dengan kriteria: Learnability, Performance, Robustness, Recoverability, Adaptability.
8. Operational Maintenance : Tahapan ini merupakan proses terakhir dimana penggunaan database dimonitor. Memastikan database berjalan dengan baik dan memperhatikan hal-hal yang perlu update.

Fase Perancangan Basis Dara / Database Design Phase

Didalam perancangan database terdapat 6 tahap. Secara khusus taapan tahapan dalam proses perancangan ini berisi 2 aktifitas paralel yaitu :

• Aktivitas yang melibatkan perancangan dari isi data dan struktur database.
• Aktivitas mengenai perancangan pemrosesa database dan aplikasi-aplikasi perangkat lunak.

6 tahapan dari fase perancangan basis data tidak harus diproses secara berurutan. Pada tahap pertama merupakan kumpulan informasi yang berhubungan dengan penggunaan database. Tahap ke6 merupakan tahapan implementasi database.

1. Tahap 1 - Pengumpulan data dan analisa : Proses identifikasi dan analisa kebutuhan-kebutuhan data disebut pengumpulan data dan analisa. Untuk menentukan kebutuhan-kebutuhan suatu sistem database, pertama-tama harus mengenal bagian-bagian lain dari sistem informasi yang akan berinteraksi dengan sistem database, termasuk para pemakai yang ada dan para pemakai yang baru serta aplikasiaplikasinya. Kebutuhan-kebutuhan dari para pemakai dan aplikasi inilah yang kemudian dikumpulkan dan dianalisa. Aktivitas pengumpulan data dan analisa anara lain : Menentukan kelompok pemakai dan bidang-bidang aplikasinya, Peninjauan dokumentasi yang ada, Analisa lingkungan operasi dan pemrosesan data, Daftar pertanyaan dan wawancara

2. Tahap 2 - Perancangan database secara konseptual : Pada tahap ini akan dihasilkan conceptual schema untuk database yang tergantung pada sebuah DBMS yang spesifik. Sering menggunakan sebuah high-level data model seperti ER/EER modelselama tahap ini. Dalam conceptual schema, kita harus merinci aplikasi-aplikasi database yang diketahui dan transaksi-transaksi yang mungkin.Tahap perancangan database secara konseptual mempunyai 2 aktifitas pararel yaitu :

• Perancangan skema konseptual : Menguji kebutuhan-kebutuhan data dari suatu database yang merupakan hasil dari tahap 1 dan menghasilkan sebuah conceptual database schema pada DBMS-independent model data tingkat tinggi seperti EER (Enhanced Entity Relationship) model.Untuk menghasilkan skema tersebut dapat dihasilkan dengan penggabungan bermacam-macam kebutuhan user dan secara langsung membuat skema database atau dengan merancang skema-skema yang terpisah dari kebutuhan tiap-tiap user dan kemudian menggabungkan skema-skema tersebut
• Perancangan transaksi : Menguji aplikasi-aplikasi databasedimana kebutuhan-kebutuhannya telah dianalisa pada fase 1, dan menghasilkan perincian transaksi-transaksi ini.Kegunaan tahap ini yang diproses secara paralel bersama tahapp perancangan skema konseptual adalah untuk merancang karakteristik dari transaksi-transaksi database yang telah diketahui pada suatu DBMS-independent. Transaksi-transaksi ini akan digunakan untuk memproses dan memanipulasi database suatu saat dimana database tersebut dilaksanakan.

3. Tahap 3 - Pemilihan DBMS(opsiomal) : Pemilihan databaseditentukan oleh beberapa faktor diantaranya :

• Struktur data : Jika data yang disimpan dalam database mengikuti struktur hirarki, maka suatu jenis hirarki dari DBMS harus dipikirkan
• Personal yang telah terbiasa dengan suatu sistem : Jika staf programmer dalam suatu organisasi sudah terbiasa dengan suatu DBMS, maka hal ini dapat mengurangi biaya latihan dan waktu belajar.
• Tersedianya layanan penjual : Keberadaan fasilitas pelayanan penjual sangat dibutuhkan untuk membantu memecahkan beberapa masalah sistem.

4. Tahap 4 - Perancangan database secara logika (data model mapping) : Tahap selanjutnya adalah membuat sebuah skema konseptual dan skema eksternal pada model data dari DBMS yang terpilih. Tahap ini dilakukan oleh pemetaan skema konseptual dan skema eksternal yang dihasilkan pada tahap 2. Pada tahap ini, skema konseptual ditransformasikan dari model data tingkat tinggi yang digunakan pada tahap 2 ke dalam model data dari model data dari DBMS yang dipilih pada tahap 3.Pemetaan tersebut dapat diproses dalam 2 tingkat yaitu :

• Pemetaan system-independent : Pemetaan ke dalam model data DBMS dengan tidak mempertimbangkan karakteristik atau hal-hal yang khusus yang berlaku pada implementasi DBMS dari model data tersebut.
• Penyesuain skema ke DBMS yang spesifik : Mengatur skema yang dihasilkan pada langkah 1 untuk disesuaikan pada implementasi yang khusus di masa yang akan datang dari suatu model data yang digunakan pada DBMS yang dipilih.

5. Tahap 5 - Perancangan database secara fisik : Perancangan database secara fisik merupakan proses pemilihan struktur-struktur penyimpanan dan jalur-jalur akses pada file-file databaseuntuk mencapai penampilan yang terbaik pada bermacam-macam aplikasi.Selama fase ini, dirancang spesifikasi-spesifikasi untuk database yang disimpan yang berhubungan dengan struktur-struktur penyimpanan fisik, penempatan record dan jalur akses. Berhubungan dengan internal schema(pada istilah 3 level arsitektur DBMS).Beberapa petunjuk dalam pemilihan perancangan databasesecara fisik :

• Response time : Waktu yang telah berlalu dari suatu transaksi database yang diajukan untuk menjalankan suatu tanggapan. Pengaruh utama pada response time adalah di bawah pengawasan DBMS yaitu : waktu akses database untuk data item yang ditunjuk oleh suatu transaksi. Response time juga dipengaruhi oleh beberapa faktor yang tidak berada di bawah pengawasan DBMS, seperti penjadwalan sistem operasi atau penundaan komunikasi.
• Space utility : Jumlah ruang penyimpanan yang digunakan oleh file-file database dan struktur-struktur jalur akses.
• Transaction throughput : Rata-rata jumlah transaksi yang dapat diproses per menit oleh sistem database, dan merupakan parameter kritis dari sistem transaksi (misal : digunakan pada pemesanan tempat di pesawat, bank, dll). Hasil dari fase ini adalah penentual awal dari struktur penyimpanan dan jalur akses untuk file-file database.

Model Hubungan Antar Entitas

Model hubungan antar entitas merupakan model perancangan basis data yang berada didalam ERD(Entity Relationship Diagram). Didalam ERD terdapat komponen komponen pembangunnya antara lain : 

1. Entitas : Entitas merupakan kumpulan objek yang dapat diidentifikasi secara unik atau saling berbeda. Simbol dari entitas biasa digambarkan dengan persegi panjang. Selain itu, ada juga “entitas lemah” yang digambarkan dengan persegi panjang kecil didalam persegi panjang besar. Disebut entitas lemah karena harus berhubungan langsung dengan entitas lain karena entitas lemah tersebut tidak dapat teridentifikasi secara unik. Entitas lemah juga bisa dikatakan entitas dependan karena kehadirannya bergantung oleh keberadaan entitas lain.

2. Atribut : Setiap entitas mestinya memiliki elemen pendukung yang berfungsi mendeskripsikan karakteristik dari entitas tersebut. Gambar atribut diwakili oleh simbol elips dan terbagi beberapa jenis antara lain :

• Atribut kunci(key) : Atribut ini meruakan atribu yang menentukan entitas secara unik contohnya seperti NIK, NPWP, NIM. Atribut key ini biasanya digaris bawahi
• Atribut simpel : Atribut ini adalah atribut yang bernilai tunggal yang tidak dapat dipecah lagi contohnya seperti Nama Penerbit, Tahun terbit buku, Tahun masuk mahasiswa.
• Atribut multinilai : Atribut ini adalah atribut ang memiliki sekelopok nilai untuk setiap entitas instan contohnya nama pengarang dari sebuah buku pelajaran, nama-nama developer pengembang sebuah aplikasi.
• Atribut gabungan : Atribut ini merupakanatribut yang terdiri dari beberapa atrubut yang lebih kecil dengan arti tertentu contohnya nama lengkap yang terbagi menjadi nama depan, tengah, dan belakang.
• Atribut derivatif : Atribut derivatif merupakan atribut yang dihasilkan dari atribut lain dan tidak wajib ditulis dalam diagram ER contohnya seperti Usia, Selisih harga.
• Atribut Kunci Komposit : Jika suatu entitas tidak memiliki atribut kunci maka atribut kunci bisa dibentuk dari dua atribut yang bukan kunci. Contoh atribut kunci komposit terdiri dari nama dan tanggal lahir, kecil kemungkinan orang yang bernama sama dan memiliki tanggal lahir yang sama. Jadi dua atribut tersebut kemungkinan selalu berbeda pada tiap objek entitas. 

3. Relasi : Hubungan antara sejumlah entitas yang berasal dari himpunan entitas yang berbeda. Gambar relasi diwakili oleh simbol belah ketupat. Relasi juga terbagi menjadi beberapa jenis : 

• One to one : setiap entitas hanya bisa mempunyai relasi dengan satu entitas lain. Contoh: siswa dengan nomor induk siswa
• One to many : One to many: hubungan antara satu entitas dengan beberapa entitas dan sebaliknya. Contoh: guru dengan murid dan sebaliknya.
• Many to many : setiap entitas bisa mempunyai relasi dengan entitas lain, dan sebaliknya. Contoh: siswa dan ekstrakurikuler.

4. Garis : Garis yang menghubungkan antar atribut untuk menunjukkan hubungan entitas pada diagram ER.

Referensi :

• https://www.dictio.id/t/apa-yang-dimaksud-dengan-entity-relationship-diagram/15135/2
• https://en.wikipedia.org/wiki/Entity%E2%80%93relationship_model
• http://mfikri.com/artikel/kupas-tuntas-konsep-model-data-entity-relationship-diagram-atau-erd.html#:~:text=ERD%20merupakan%20suatu%20model%20jaringan,dalam%20suatu%20sistem%20yang%20terintegrasi.
• https://muhammadghazali.wordpress.com/tag/6-tahap-perancangan-database/
• http://www.myreadingroom.co.in/notes-and-studymaterial/65-dbms/506-database-development-life-cycle.html#:~:text=The%20Database%20Life%20Cycle%20(DBLC)%20contains%20six%20phases%2C%20as,operation%2C%20and%20maintenance%20and%20evolution.
• https://sis.binus.ac.id/2018/02/21/database-system-development-life-cycle/