PROSES PERANCANGAN
DATABASE
PENDAHULUAN
Sistem
informasi berbasiskan komputer terdiri dari komponen-komponen berikut ini :
• Database
• Database software
•
Aplikasi software
• Hardware komputer termasuk media
penyimpanan
•
Personal yang menggunakan dan mengembangkan sistem
Database
merupakan komponen dasar dari sebuah sistem informasi dan pengembangan serta
penggunaannya sebaiknya dipandang dari perspektif kebutuhan organisasi yang
lebih besar. Oleh karena itu siklus hidup sebuah sistem informasi organisasi
berhubungan dengan siklus hidup sistem database yang mendukungnya.
Proses
perancangan database merupakan bagian dari siklus hidup database sebagai micro lifecycle.
SIKLUS KEHIDUPAN DATABASE SEBAGAI SIKLUS KEHIDUPAN MIKRO
Seperti
telah disebutkan sebelumnya, sebuah sistem database merupakan komponen dasar
sistem informasi organisasi yang lebih besar. Oleh karena itu siklus hidup
aplikasi database berhubungan dengan siklus hidup sistem informasi.
Langkah-langkah siklus hidup aplikasi adalah berikut ini :
Hal
yang penting adalah mengetahui bahwa langkah-langkah siklus hidup aplikasi
database dapat tidak berurutan, tetapi melibatkan beberapa langkah pengulangan
yang biasanya disebut sebagai feedback
loop. Sebagai contoh : masalah-masalah yang ditemui selama perancangan
database mungkin harus mengumpulkan dan menganalisis kebutuhan-kebutuhan
tambahan. Seperti yang digambarkan terdapat feedback loop diantara
langkah-langkah yang sering terjadi.
Perancangan Database
Pada
database yang digunakan oleh single user atau hanya beberapa user saja,
perancangan database tidak sulit. Tetapi jika ukuran database yang sedang atau
besar (25 - ratusan user yang berisikan jutaan bytes informasi dan melibatkan
ratusan query dan program-program aplikasi, contoh : industri-industri,
asuransi, hotel, travel, dll yang seluruhnya tergantung pada kesuksesan dari
operasi-operasi databasenya), perancangan database menjadi sangat kompleks.
Oleh karena itu para pemakai mengharapkan penggunaan database yang sedemikian
rupa sehingga sistem harus dapat memenuhi kebutuhan-kebutuhan seluruh user tsb.
Tujuan
perancangan database :
• untuk memenuhi informasi yang berisikan
kebutuhan-kebutuhan user secara khusus dan aplikasi-aplikasinya.
• memudahkan pengertian struktur informasi
•
mendukung kebutuhan-kebutuhan pemrosesan dan beberapa obyek penampilan
(response time, processing time, dan storage space)
Aplikasi database dalam lifecycle
Siklus
kehidupan sistem informasi sering disebut macro
life cycle, dimana siklus kehidupan basis data merupakan micro life cycle.
Aktifitas-aktifitas yang berhubungan dengan database
sebagai micro life cycle dan termasuk fase-fasenya sbb :
1.
Database planning : bagaimana langkah-langkah siklus hidup dapat direalisasikan
secara lebih efisien dan efektif.
2.
System definition : ruang lingkup database (misal : para pemakai,
aplikasi-aplikasinya, dsb.)
3.
Design : perancangan sistem database secara konseptual, logikal dan fisik
dilaksanakan
4.
Implementation : proses dari penulisan definisi database secara konseptual,
eksternal, dan internal, pembuatan file-file database yang kosong, dan
implementasi aplikasi software.
5.
Loading atau Data Conversion : database ditempatkan baik secara memanggil data
secara langsung ataupun merubah file-file yang ada ke dalam format sistem
database dan memangggilnya kembali.
6.
Application Conversion : beberapa aplikasi software dari suatu sistem
sebelumnya dikonversikan ke suatu sistem yang baru.
7.
Testing dan Validation : sistem yang baru ditest dan diuji kebenarannya.
8.
Operation : operasi-operasi pada sistem database dan aplikasi-aplikasinya.
9.
Monitoring dan Maintenance : selama fase operasi, sistem secara konstan
memonitor dan memelihara database. Pertambahan dan pengembangan data dan
aplikasi-aplikasi software dapat terjadi. Modifikasi dan pengaturan kembali
database mungkin diperlukan dari waktu ke waktu.
Langkah
3, 4, dan 5 merupakan bagian dari fase design dan implementation pada siklus
kehidupan sistem informasi yang besar. Pada umumnya database pada organisasi
menjalani seluruh aktifitas siklus kehidupan di atas. Langkah 5 dan 6 tidak
berlaku jika database dan aplikasi-aplikasinya baru.
Proses Perancangan Database
6 fase
proses perancangan database :
1.
Pengumpulan data dan analisis
2. Perancangan
database secara konseptual
3.
Pemilihan DBMS
4.
Perancangan DB secara logika (data model mapping)
5.
Perancangan database secara fisik
6.
Implementasi Sistem database.
Secara
khusus ada 2 aktifitas paralel.
Aktifitas
yang pertama melibatkan perancangan dari isi data dan struktur database,
sedangkan aktifitas kedua mengenai perancangan pemrosesan database dan
aplikasi-aplikasi perangkat lunak.
Dua aktifitas ini saling menjalin, misalnya : kita dapat
mengidentifikasikan data item yang akan disimpan dalam database dengan
menganalisa aplikasi-aplikasi database.
Dua
aktifitas ini juga saling mempengaruhi satu sama lain. Contohnya : fase
perancangan database secara fisik, pada saat kita memilih struktur penyimpanan
dan jalur-jalur akses dari file-file database yang tergantung pada
aplikasi-aplikasi yang akan menggunakan file-file tsb.
Di
lain pihak, kita biasanya menentukan perancangan aplikasi-aplikasi database
dengan mengarah kepada konstruksi skema database yang telah ditentukan selama
aktifitas yang pertama.
Fase2
tsb tidak harus diproses berurutan. Pada beberapa hal, rancangan tsb dapat
dimodifikasi dari yang pertama dan sementara itu mengerjakan fase yang terakhir
(feedback loop antara fase) dan feedback loop dalam fase sering terjadi selama
proses perancangan.
Fase 1
merupakan kumpulan informasi yang berhubungan dengan penggunaan database.
Fase 6
merupakan implementasi databasenya.
Fase 1
dan 6 kadang-kadang bukan merupakan bagian dari perancangan database, tetapi
merupakan bagian dari siklus kehidupan sistem informasi secara umum.
Inti
dari proses perancangan database adalah fase 2, 4, 5.
Fase
1 : Pengumpulan data dan analisa
Proses
identifikasi dan analisa kebutuhan-kebutuhan data. 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
aplikasi-aplikasinya.
Aktifitas-aktifitas
pengumpulan data dan analisa :
1.
Menentukan kelompok pemakai dan bidang-bidang aplikasinya
2.
Peninjauan dokumentasi yang ada
3.
Analisa lingkungan operasi dan pemrosesan data
4.
Daftar pertanyaan dan wawancara
Fase
2 : Perancangan database secara konseptual
Tujuan
dari fase ini adalah menghasilkan conceptual schema untuk database yang
tergantung pada sebuah DBMS yang spesifik. Sering menggunakan sebuah high-level
data model seperti ER/EER model selama fase ini. (harus rinci)
Fase
perancangan database secara konseptual mempunyai 2 aktifitas paralel :
1.
Perancangan skema konseptual :
menguji
kebutuhan-kebutuhan data dari suatu database yang merupakan hasil dari fase 1,
dan menghasilkan sebuah conceptual database schema pada DBMS independent model
data tingkat tinggi seperti EER (enhanced entity relationship) model.
Skema
ini dapat dihasilkan dengan menggabungkan 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
tsb. Model data yang digunakan pada perancangan skema konseptual adalah
DBMS-independent, dan langkah selanjutnya adalah memilih sebuah DBMS untuk
melaksanakan rancangan tsb.
2.
Perancangan transaksi :
menguji
aplikasi-aplikasi database dimana kebutuhan-kebutuhannya telah dianalisa pada
fase 1, dan menghasilkan perincian transaksi-transaksi ini.
Kegunaan
fase ini yang diproses secara paralel bersama fase 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 tsb dilaksanakan.
Fase
3 : Pemilihan DBMS
ditentukan
oleh beberapa faktor, diantaranya : faktor teknik,
ekonomi,
dan politik organisasi.
Contoh
faktor teknik :
keberadaan
DBMS dalam menjalankan tugasnya seperti jenis-jenis DBMS (relational, network,
hierarchical, dll), struktur penyimpanan, dan jalur akses yang mendukung DBMS,
pemakai, dll.
Faktor-faktor
ekonomi dan organisasi yang mempengaruhi satu sama lain dalam pemilihan DBMS :
1.
Struktur data
2.
Personal yang telah terbiasa dengan suatu sistem
3.
Tersedianya layanan penjual
Fase
4 : Perancangan database secara logika (pemetaan model data)
Fase
selanjutnya dari perancangan database adalah membuat sebuah skema konseptual
dan skema eksternal pada model data dari DBMS yang terpilih. Fase ini dilakukan
oleh pemetaan skema konseptual dan skema eksternal yang dihasilkan pada fase 2.
Pada fase ini, skema konseptual ditransformasikan dari model data tingkat
tinggi yang digunakan pada fase 2 ke dalam model data dari DBMS yang dipilih
pada fase 3.
Pemetaannya
dapat diproses dalam 2 tingkat :
1.
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 tsb.
2.
Penyesuaian 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.
Hasil
dari fase ini memakai perintah-perintah DDL dalam bahasa DBMS yang dipilih yang
menentukan tingkat skema konseptual dan eksternal dari sistem database. Tetapi
dalam beberapa hal, perintah-perintah DDL memasukkan parameter-parameter
rancangan fisik sehingga DDL yang lengkap harus menunggu sampai fase
perancangan database secara fisik telah lengkap.
Fase
ini dapat dimulai setelah pemilihan sebuah implementasi model data sambil
menunggu DBMS yang spesifik yang akan dipilih. Contoh: jika memutuskan untuk
menggunakan beberapa relational DBMS tetapi belum memutuskan suatu relasi yang
utama. Rancangan dari skema eksternal untuk aplikasi-aplikasi yang spesifik
seringkali sudah selesai selama proses ini.
Fase
5 : Perancangan database secara fisik
Perancangan
database secara fisik merupakan proses pemilihan struktur-struktur penyimpanan
dan jalur-jalur akses pada file-file database untuk 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).
dan
memanipulasi database suatu saat dimana database tsb dilaksanakan.
Fase
3 : Pemilihan DBMS
ditentukan
oleh beberapa faktor, diantaranya : faktor teknik,
ekonomi,
dan politik organisasi.
Contoh
faktor teknik :
keberadaan
DBMS dalam menjalankan tugasnya seperti jenis-jenis DBMS (relational, network,
hierarchical, dll), struktur penyimpanan, dan jalur akses yang mendukung DBMS,
pemakai, dll.
Faktor-faktor
ekonomi dan organisasi yang mempengaruhi satu sama lain dalam pemilihan DBMS :
1.
Struktur data
2.
Personal yang telah terbiasa dengan suatu sistem
3.
Tersedianya layanan penjual
Fase
4 : Perancangan database secara logika (pemetaan model data)
Fase
selanjutnya dari perancangan database adalah membuat sebuah skema konseptual
dan skema eksternal pada model data dari DBMS yang terpilih. Fase ini dilakukan
oleh pemetaan skema konseptual dan skema eksternal yang dihasilkan pada fase 2.
Pada fase ini, skema konseptual ditransformasikan dari model data tingkat
tinggi yang digunakan pada fase 2 ke dalam model data dari DBMS yang dipilih
pada fase 3.
Pemetaannya
dapat diproses dalam 2 tingkat :
1.
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 tsb.
2.
Penyesuaian 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.
Hasil
dari fase ini memakai perintah-perintah DDL dalam bahasa DBMS yang dipilih yang
menentukan tingkat skema konseptual dan eksternal dari sistem database. Tetapi
dalam beberapa hal, perintah-perintah DDL memasukkan parameter-parameter
rancangan fisik sehingga DDL yang lengkap harus menunggu sampai fase
perancangan database secara fisik telah lengkap.
Fase
ini dapat dimulai setelah pemilihan sebuah implementasi model data sambil
menunggu DBMS yang spesifik yang akan dipilih. Contoh: jika memutuskan untuk
menggunakan beberapa relational DBMS tetapi belum memutuskan suatu relasi yang
utama. Rancangan dari skema eksternal untuk aplikasi-aplikasi yang spesifik
seringkali sudah selesai selama proses ini.
Fase
5 : Perancangan database secara fisik
Perancangan
database secara fisik merupakan proses pemilihan struktur-struktur penyimpanan
dan jalur-jalur akses pada file-file database untuk 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 database secara fisik :
1.
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.
2.
Space utility :
jumlah
ruang penyimpanan yang digunakan oleh file-file database dan struktur jalur
akses.
3.
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 penentuan awal dari struktur penyimpanan dan jalur
akses untuk file-file database.
Fase
6 : Implementasi sistem database
Setelah
perancangan secara logika dan secara fisik lengkap, kita dapat melaksanakan
sistem database. Perintah-perintah dalam DDL dan SDL (storage definition
language) dari DBMS yang dipilih, dihimpun dan digunakan untuk membuat skema
database dan file-file database (yang kosong). Sekarang database tsb dimuat
(disatukan) dengan datanya.
Jika
data harus dirubah dari sistem komputer sebelumnya, perubahan-perubahan yang
rutin mungkin diperlukan untuk format ulang datanya yang kemudian dimasukkan
ke
database yang baru. Transaksi-transaksi database sekarang harus dilaksanakan
oleh para programmer aplikasi.
Spesifikasi
secara konseptual diuji dan dihubungkan dengan kode program dengan
perintah-perintah dari embedded DML yang telah ditulis dan diuji. Suatu saat
transaksi tsb telah siap dan data telah dimasukkan ke dalam database, maka fase
perancangan dan implementasi telah selesai, dan kemudian fase operasional dari
sistem database dimulai.
DIAGRAM HUBUNGAN-ENTITAS (ENTITY-RELATIONSHIP)
× Diagram hubungan-entitas (entity-relationship) adalah suatu teknik
grafis yang menggambarkan skema data base. Digaram ini disebut sebagai
diagram E-R karena diagram tersebut menunjukkan berbagai entitas yang
dimodelkan, serta hubungan antar entitas tersebut.
× MODEL DATA REA
secara khusus dipergunakan dalam desain dtabase SIA sebagai alat
pembuatan model konseptual yang fokus pada aspek semantik bisnis yang
mendasari aktivitas rantai nilai suatu organisasi
× Model data REA mengklasifikasikan ke dalam tiga kategori, yaitu : (berikan contoh)
1. sumber daya yang didapat dan dipergunakan organisasi (Resource)
conth : kas dan persediaan, perlengkapan, gudang pabrik dsb
2. Kegiatan atau aktivitas bisnis yang dilakukan organisasi (Event)
Contoh : sales events, taking customer orders
3. Pelaku yang terlibat dalam kegiatan tersebut (agent)
Conth : pegawai (staf penjualan dan kasir), pelanggan
× Membangun diagram REA untuk siklus transaksi tertentu teriri dari empat langkah : (berikan contoh untuk macam2 siklus)
1.
Identifikasi pasangan kegiatan pertukaran ekonomi yang mewakili
hubungan kualitas dasar memberi-untuk-menerima, dalam siklus tersebut
Penjelasan :
•
Pertukaran ekonomi dasar dalam siklus pendapatan melibatkan penjualan
barang dagangan atau pelayanan, serta serangkaian penerimaan kas sebagai
pembayaran dalam penjualan tersebut.
• Diagram REA untuk siklus
pendapatan S&S dengan membuat entitas kegiatan penjualan dan
penerimaan kas dalam bentuk persegi panjang, dan hubungan dualitas
ekonomi antara mereka, dalam bentuk wajik
2. Identifikasi sumber daya
yang dipengaruhi oleh setiap kegiatan pertukaran ekonomi dan para
pelaku yang terlibat dalm kegiatan tersebut
Penjelasan :
• Ketika
kegiatan yang menjadi pusat perhatian telah ditentukan, sumber daya yang
dipengaruhi oleh kegiatan tersebut perlu diidentifikasi.
• Kegiatan penjualan dapat diterjemahkan menjadi pemberian persediaan kepada pelanggan.
• Kegiatan penerimaan kas dapat diterjemahkan sebagai menerima kas dari pelanggan.
•
Setelah menentukan sumber daya yang dipengaruhi oleh setiap kegiatan,
langkah selanjutnya yang perlu dilakukan adalah mengidentifikasi pelaku
yang terlibat dalam kegiatan-kegiatan tersebut.
• Paling tidak selalu
terdapat satu pelaku internal (pegawai) dan, di sebagian besar kondisi,
seorang pelaku eksternal (pelanggan/pemasok) yang terlibat dalam setiap
kegiatan.
3. Analisis setiap kegiatan pertukaran ekonomi utnuk
menetapkan apakah kegiatan tersebut harus dipecah menjadi suatu
kombinasi dari satu atau lebih kegiatan komitmen dan kegiatan petukaran
ekonomi
Penjelasan :
• Langkah ketiga dalam menggambar diagram
REA adalah menganalisis kegiatan pertukaran ekonomi untuk menetapkan
apakah kegiatan tersebut dapat dipecah menjadi sebuah kombinasi dari
satu atau lebih kegiatan komitmen dan pertukaran.
• Contoh: Kegiatan
penjualan dapat dipergunakan untuk mewakili baik penjualan dengan
pengiriman maupun yang terjadi di toko. economic exchange event
4. Tetapkan kardinalitas setiap hubungan
Penjelasan :
•
Kardinalitas menunjukkan bagaimana perumpamaan dalam satu entitas dapat
dihubungkan ke perumpamaan tertentu dalam entitas lainnya.
• Kardinalitas sering diungkapkan sebagai pasangan nomor di setiap entitas.
• Nomor pertama adalah kardinalitas minimum, dan nomor kedua adalah kardinalitas maksimum.
•
Kardinalitas maksimem dari sebuah hubungan menunjukkan apakah setiap
baris dalam entitas dapat dihubungkan lebih dari satu baris dalam
entitas lainnya on the other side of the relationship.
• Kardinalitas maksimem dapat baik 1 atau N.
• Kardinalitas minimem 1 artinya bahwa setiap baris dalam tabel itu dapat dihubungkan ke hanya satu baris dalam tabel lainnya.
• Kardinal maksimem N artinya bahwa setiap baris dalam tabel itu bisa dihubungkan lebih dari satu baris dalam tabel lainnya.
Model REA
Model REA adalah suatu alat pemodelan konseptual yang khusus dirancang untuk
melengkapi struktur dalam perancangan database SIA. Dalam model REA ditentukan:
entity apa yang harus disertakan dalam database SIA dan bagaimana susunan
relationship antara entity dalam database SIA.
Tipe entity dalam model REA dibedakan dalam tiga kategori, yaitu: Resources,
Events, dan Agents. Resources didefinisikan sebagai sesuatu yang memiliki nilai
ekonomis bagi organisasi tersebut. Contoh resources adalah kas, inventaris, peralatan,
persediaan, gudang, pabrik, dan tanah. Events menunjukkan aktivitas-aktivitas bisnis,
dimana manajemen ingin mengumpulkan informasi untuk tujuan perencanaan atau
pengawasan. Sebagai contoh, aktivitas penjualan akan mengurangi persediaan dan
aktivitas penerimaan kas akan menambah jumlah kas. SIA harus dirancang untuk
memperoleh dan menyimpan informasi aktivitas tersebut. Sedangkan Agents adalah
orang dan organisasi yang berpartisipasi dalam aktivitas dan kepada siapa informasi
diserahkan untuk tujuan perencanaan, pengawasan, dan pengevaluasian. Contoh agent
adalah pengawai, pelanggan, dan pemasok.
Model REA dapat dilihat pada Gambar 8. Setiap entity event dihubungkan dengan
entity resources yang berpengaruh secara langsung atau tidak langsung. Setiap entity
event juga dihubungkan dengan dua entity agent. Internal agent adalah pegawai yang
bertanggung jawab pada resources yang terlibat dalam event. Sedangkan external
agent adalah pihak luar yang berhubungan dengan transaksi. Gambar 7 menunjukkan
event yang mengubah jumlah resource dihubungkan dengan relationship give-to-get ke
event lain yang juga mengubah jumlah resources. Relationship give-to-get
mencerminkan prinsip dasar bisnis, dimana organisasi yang menggunakan resources
dalam aktivitas diharapkan dapat mengubah resource yang lain. Setiap siklus
akuntansi dapat digambarkan dalam relationship give-to-get seperti yang ditunjukkan
pada Gambar 9.
Gambar 8.
(Sumber: Romney and Steinbart 2000:184)
