Sistem Basis Data Lanjut Review Sistem Basis Data terdistribusi dan distributed database management system

KONSEP DAN RANCANGAN BASIS DATA TERDISTRIBUSI

DEFINISI Basis Data Terdistribusi adalah “Kumpulan data logic yang saling berhubungan secara fisik terdistribusi dalam jaringan komputer, yang tidak tergantung dari program aplikasi sekarang maupun masa yang akan datang” File merupakan kumpulan data yang dirancang untuk suatu aplikasi atau sekumpulan aplikasi yang dekat hubungannya.

Contoh Basis Data Terdistribusi Misalnya : Sebuah bank yang memiliki banyak cabang, bahkan di sebuah kota bisa terdiri dari beberapa cabang/kantor. Masing-masing lokasi memiliki jaringan local sendiri, dan semua jaringan local itu dihubungkan satu sama lain membentuk sebuah jaringan nasional.

Struktur Basis Data Terdistribusi Sebuah sistem basis data terdistribusi hanya mungkin dibangun dalam sebuah sistem jaringan komputer. Topologi Jaringan A. Topologi bintang (Star) B. Topologi Cincin (Ring) C. Topologi Bus

Struktur Basis Data Terdistribusi Perbedaan utama diantara berbagai topologi di atas terletak pada: A. Biaya Instalasi Biaya dalam membangun hubungan link antar simpul B. Biaya Komunikasi Waktu dan biaya dalam pengoperasioan sistem berupa pengiriman data dari satu simpul ke simpul lain

Struktur Basis Data Terdistribusi C. Kehandalan Frekuensi/tingkat kegagalan komunikasi yang terjadi D. Ketersediaan Tingkat kesiapan data yang dapat diakses sebagai antisipasi kegagalan komunikasi

Jenis Transaksi Transaksi Lokal Transaksi yang mengakses data pada suatu simpul (mesin/server) yang sama dengan simpul dari mana transaksi tersebut dijalankan Transaksi Global Transaksi yang membutuhkan pengaksesan data di simpul yang berbeda dengan simpul dimana transaksi tersebut dijalankan, atau transaksi dari sebuah simpul yang membutuhkan pengaksesan data ke sejumlah simpul lainnya.

Ciri Ciri Basis Data Terdistribusi A. Data disimpan di sejumlah tempat B. Prosessor pada tempat yang berbeda tersebut dihubungkan dengan jaringan komputer C. Sistem basis data terdistribusi bukan terdiri dari sekumpulan file yang berada pada berbagai tempat tetapi pada sebuah basis data di berbagai tempat D. Setiap tempat secara mandiri memproses permintaan user yang membutuhkan akses ke data di tempat tersebut dan juga mampu untuk memproses data yang tersimpan di tempat lain.

Keuntungan yang diberikan oleh sistem basis data terdistribusi A. Pengelolaan secara transparan data yang terdistribusi B. Mengacu pada struktur organisasi C. Meningkatkan untuk berbagi dan otonomi lokal D. Meningkatkan ketersediaan data E. Meningkatkan kehandalan F. Meningkatkan performasi kerja G. Memudahkan pengembangan sistem

Kerugian yang diberikan sistem basis data terdistribusi A. Kompleksitas manajemen B. Kontrol integritas lebih sulit C. Biaya pengembangan D. Keamanan E. Sulitnya standarisasi F. Menambah kebutuhan penyimpanan G. Lebih sulit dalam mengatur lingkungan data

DESAIN Relasional BASIS DATA TERDISTRIBUSI Ada beberapa pendekatan yang berkaitan dengan penyimpanan data/tabel dalam sebuah sistem basis data terdistribusi, yaitu 1. Replikasi 2. Fragmentasi 3. Replikasi dan Fragmentasi

DESAIN Relasional BASIS DATA TERDISTRIBUSI 1. Replikasi Sistem memelihara sejumlah salinan/duplikat tabel-tabel data Setiap salinan tersimpan dalam simpul yang berbeda, yang menghasilkan replikasi data

DESAIN Relasional BASIS DATA TERDISTRIBUSI 2. Fragmentasi Data dalam tabel dipilah dan disebar ke dalam sejumlah fragmen. Tiap fragmen disimpan di sejumlah simpul yang berbeda- beda. Fragmentasi dapat berbentuk fragmentasi horizontal (pemilahan record data) atau fragmentasi vertikal pemilahan field/atribut data)

DESAIN Relasional BASIS DATA TERDISTRIBUSI 3. Replikasi dan Fragmentasi Merupakan kombinasi dari replikasi dan fragmentasi. Data/tabel dipilah dalam sejumlah fragmen. Sistem lalu mengelola sejumlah salinan dari masing- masing fragmen tadi di sejumlah simpul.

Replikasi Data Keuntungan : 1. Ketersediaan yang tinggi. 2. Peningkatan Keparalelan (Increased paralelism) 3. Peningkatan beban pengubahan data (Increased overhead on upate)

Fragmentasi Data Dapat diterapkan operasi union ataupun operasi natural join. Contoh : Tabel nasabah bank dengan struktur dan data sebagai berikut : nasabah = (no_nas, nama_nas, alamat_nas, kota, saldo_simpan, saldo pinjam)

Fragmentasi Data Tabel Nasabah No_nas Nama_nas Alamat Kota Saldo_simpan Saldo_pinjam 2001001 Jamaludin Jl. Suci 10 Medan 100000 2001002 Nurhaliza Jl. Abdi 22 2300000 1450000 2001003 Nur Alam Jl. Aceh 10 1200000 3500000 2001004 Setia Jl.Jawa 112 1500000 1000000 2002001 Tini Jl. Adil 20 Padang 50000 2002002 Ahmad Jl. Taat 12 750000 2002003 Wisnu Jl Damai 11 2600000 5000000 2002004 Alif Jl. Mulia 1 12000000

Fragmentasi Data Fragmentasi Horizontal Dianalogikan sebagai Record dalam database (Gabungan [union]) nasabah1 = kota=‘Medan’ (nasabah) nasabah2 = kota=‘Padang’ (nasabah)

Fragmentasi Data – Horizontal Akan diperoleh 2 buah fragemen Fragmen Nasabah1 Fragmen Nasabah2 Terapkan operasi union nasabah = nasabah1  nasabah2

Fragmentasi Data Fragmentasi Vertikal dianalogikan sebagai field nasabah1 = no_nas, nama_nas, alamat, kota (nasabah) nasabah2 = no_nas, saldo_simpan (nasabah) nasabah3 = no_nas, saldo_pinjam (nasabah)

Fragmentasi Data Replikasi dan Fragmentasi Upaya untuk replikasi dan fragmentasi data dapat dilakukan sekaligus pada sebuah tabel, yaitu dengan mereplikasi fragmen-fragmen yang telah terbentuk. Misalnya, dalam sebuah sistem terdistribusi terdapat 5 buah simpul S1, S2, S3, S4 dan S5. Kita dapat memilah tabel nasabah sesuai dengan kota dimana nasabah mengajukan permohonan menjadi nasabah1, nasabah2 dan nasabah3. Kemudian dengan pertimbangan tertentu, fr agmen nasabah1 disimpan di simpul S1, S2 dan S3. lalu fragmen nasabah2 disimpan disimpul S3 dan S4 dan fragmen nasabah3 disimpan di simpul S1 dan S3.

DESAIN Relasional BASIS DATA TERDISTRIBUSI Dalam sumber lain disebutkan bahwa factor-factor yang dianjurkan untuk digunakan pada basis data terdistribusi yaitu : 1. Fragmentasi 2. Alokasi 3. Replikasi

DESAIN Relasional BASIS DATA TERDISTRIBUSI Fragmentasi Sebuah relasi yang terbagi menjadi beberapa sub-sub relasi yang disebut dengan fragment, sehingga disebut juga distribusi. Ada dua buah fragmentasi, yaitu horizontal dan vertical.

DESAIN Relasional BASIS DATA TERDISTRIBUSI 2. Alokasi Setiap fragmen disimpan pada situs dengan distribusi yang optimal

DESAIN Relasional BASIS DATA TERDISTRIBUSI 3. Replikasi DDBMS dapat membuat suatu copy dari fragmen pada beberapa situs yang berbeda

Horizontal Fragmentasi Contoh : Diasumsikan hanya mempunyai dua tipe properti yaitu tipe flat dan rumah, horisontal fragmentasi dari properti untuk di sewa dari tipe properti dapat di peroleh sebagai berikut : P1 : tipe = 'Rumah'( properti sewa) P2; tipe = 'Flat'(properti sewa) Hasil dari operasi tersebut akan memiliki dua fragmentasi , yang satu terdiri dari tipe yang mempunyai nilai 'Rumah' dan yang satunya yang mempunyai nilai "Flat'.

Horizontal Fragmentasi Fragment P1 Pno Street Area City Pcode Type Rooms Rent Cno Sno Bno PA14 16 Holl Dee Aber AB75S Rumah 6 650 CO46 SA9 B7 PG21 18 Dell Hynd Glas G12 4 500 CO87 SG37 B3 Fragment P2 Pno Street Area City Pcode Type Rooms Rent Cno Sno Bno PL94 6 Arg Dee Aber AB74S Flat 4 450 CO67 SL41 B5 PG4 8 Law Hynd Glas G50 400 CO70 SG14 B3 PG16 2 Man Part G67 3 300 CO90

Vertikal Fragmentasi contoh :Aplikasi Payroll untuk PT. Dream Home membutuhkan nomor pokok daari Staff ( Sno) dan Posisi, Sex, DOB,Gaji dan NIN atribut setiap anggota dari staff tersebut; departemen kepegawaian membutuhkan ; Sno,Fname,Lname, Alamat,Tel_no dan Bno atribut, Vertikal fragmentasi dari staff untuk contoh ini diperlukan sebagai berikut : S1 =  Sno,posisi,sex,dob,gaji,nin(Staff) S2 =  Sno,Fname,Lname,Alamat,Tel_no,Bno(Staff)

Akan menghasilkan dua buah fragmen , kedua buah fragmen tersebut berisi kunci utama ( Sno ) untuk memberi kesempatan yang aslinya untuk di rekonstruksi. Keuntungan dari vertikal fragmentasi ini yaitu fragmen-fragmen tersebut dapat disimpan pada situs yang memerlukannya. Sebagai tambahan kinerja yang di tingkatkan, seperti fragmen yang diperkecil di bandingkan dengan yang aslinya.

Vertikal Fragmentasi Fragmentasi ini sesuai dengan skema kepuasan pada aturan pembetulan (Correcness Rules): 1. Kelengkapan : Setiap atribut di dalam relasi staff muncul pada setiap fragment S1 dan S2 2. Rekonstruksi ; relasi staff dapat di rekonstruksi dari fragmen menggunakan operasi natural join, yakni : S1 S2 = Staff 3. Penguraian : Fragmment akan diuraikan kecuali kunci utama, karena diperlukan untuk rekonstruksi

Vertikal Fragmentasi Sno Posisi Sex DOB Salary NIN SL21 Manager M 1-oct-60 300000 WK44201B SG37 Snr Ass F 10-nov-65 150000 WL43251C SG14 Deputy 24-mar-70 100000 WL22065B SA9 Assistant 20-jan-70 90000 WM53218D Fragment S1 Fragment S2 Sno Fname Lname Alamat Tel_no Bno SL21 John White 19 Taylor London 0171-884-5112 B5 SG37 Ann Beech 81 George Glasgow 0141-848-3345 B3 SG14 David Ford 63 Ashby Glasgow 0141-339-2177 SA9 Marie Howe 2 Elm Abeerdeen   B7

DISTRIBUTED DATABASE MANAGEMENT SYSTEM

DEFINISI Sebuah sistem perangkat lunak yang mengatur basis data terdistribusi dan membuat pendistribusian data secara transparan. 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 Masing- masing 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, sehingga DDBMS memiliki karakteristik yaitu :

Karakteristik DDBMS A. Kumpulan dari data logic yang digunakan bersama-sama B. Data di bagi menjadi beberapa fragment c. Fragment /replica nya dialokasikan pada yang digunakan D. Fragment mungkin mempunyai copy (replica) E. Setiap site berhubungan dengan jaringan komunikasi F. DBMS pada masing-masing site dapat mengatasi aplikasi local, secara otonomi G. Data pada masing-masing site di bawah pengawasan DBMS H. Masing-masing DBMS berpartisipasi paling tidak satu global aplikasi

Gambar Manajemen Sistem Basis Data Yang Terdistribusi

Distributed Database Management System Dari definisi tersebut , sistem diharapkan membuat suatu distribusi yang transparan. Basis data terdistribusi terbagi menjadi beberapa fragment yang disimpan di beberapa komputer dan mungkin di replikasi, dan alokasi penyimpanan tidak diketahui pengguna . Adanya Transparansi di dalam basis data terdistribusi agar terlihat sistem ini seperti basis data tersentralisasi. Hal Ini mengacu pada prinsip dasar dari DBMS (Date,1987b). Transparansi memberikan fungsional yang baik untuk pengguna tetapi sayangnya mengakibatkan banyak permasalahan yang timbul dan harus diatasi oleh DDBMS.

Pemrosesan Distribusi Definisi : Basis data tersentralisasi yang dapat diakses di semua jaringan komputer Point utama dari definisi basis data terdistribusi adalah sistem terdiri dari data yang secara fisik di distribusikan pada beberapa site yang terhubung dengan jaringan. Jika data nya tersentralisasi walaupun ada pengguna lain yang mengakses data melewati jaringan, hal ini bukan disebut dengan DDBMS melainkan pemrosesan secara distribusi.

Gambar Pemrosesan Terdistribusi