Siklus Hidup Basis Data

Riwayat basis data dalam sistem informasi

Daftar Isi

• Pendahuluan
• Analisis Kebutuhan Data
• Desain Basis Data
▹ Pemodelan Data Konseptual
▹ Desain Basis Data Logis
▹ Desain Basis Data Fisik
• Implementasi Basis Data
• Pemeliharaan Basis Data
• Penutup
• Daftar Pustaka

Pendahuluan

Siklus hidup basis data adalah siklus yang menelusuri riwayat basis data dalam sistem informasi. Siklus hidup basis data menggabungkan langkah-langkah yang diperlukan dalam pengem­bangan basis data, dimulai dari analisis kebutuhan dan diakhiri dengan pemantauan dan modifikasi. Siklus hidup basis data tidak pernah berakhir karena pemantauan, modifikasi, dan pemeliharaan basis data merupakan bagian dari siklus, dan aktivitas ini terus berlanjut selama basis data tersebut hidup dan digunakan.

Makalah ini membahas siklus hidup basis data dari tiga buku. Apa perbedaan dan persamaannya?

Menurut Teorey, Lightstone, Nadeau dan Jagadish (2011), siklus hidup basis data terdiri atas empat tahapan, yaitu:
(1) analisis kebutuhan
(2) desain logis
(3) desain fisik
(4) implementasi.
Lihat Gambar 1.

Gambar ‎1 Siklus Hidup Basis Data
Menurut Teorey et al. (2011:4)

Hoffer, Ramesh dan Topi (2019) menamakan siklus hidup basis data sebagai aktivitas pengembangan basis data, terdiri atas lima fase yaitu:
(1) perencanaan
(2) analisis
(3) desain
(4) implementasi
(5) pemeliharaan.
Lihat Gambar 2.

Gambar ‎2 Siklus Hidup Basis Data
Menurut Hoffer et al. (2019:21)

Menurut Coronel dan Morris (2019), siklus hidup basis data terdiri atas enam fase, yaitu:
(1) studi awal basis data
(2) desain basis data
(3) implementasi
(4) pengujian
(5) operasi
(6) pemeliharaan.
Lihat Gambar 3.

Gambar ‎3 Siklus Hidup Basis Data Menurut
Coronel dan Morris (2019:445)

Walaupun tampak berbeda, namun sebetulnya siklus hidup basis data dari ketiga sumber tersebut memiliki kesamaan, yaitu terdiri atas delapan aktivitas :
(1) analisis kebutuhan data
(2) pemo­delan data konseptual
(3) desain basis data logis
(4) desain basis data fisik
(5) implementasi basis data
(6) pengujian
(7) operasi
(8) pemeliharaan.

Perbedaannya pada penamaan kelompok aktivitas nya. Lihat Tabel ‎1. Teorey et al. (2011) memasukkan aktivitas pemodelan data konseptual ke dalam fase desain logis dan menyatukan aktivitas pemeliharaan ke dalam fase implementasi. Hoffer et al. (2019) me­nyatakan pemodelan data konseptual sebagai fase analisis, mema­sukkan aktivitas pengujian ke dalam fase implementasi, dan memi­sahkan aktivitas pemeliharaan dari fase implementasi. Coronel dan Morris (2019) menyatukan aktivitas pemodelan data konseptual, desain basis data logis dan desain basis data fisik ke dalam fase desain, dan secara tegas memisahkan aktivitas implementasi, peng­ujian, operasi, dan pemeliharaan.

Tabel ‎1 Siklus Hidup Basis Data

Implementasi dan pengujian dilakukan secara paralel, begitu pula operasi dan pemeliharaan. Dengan demikian, secara garis besar siklus hidup basis data terdiri atas empat fase, yaitu: analisis kebu­tuhan, desain, implementasi, dan pemeliharaan. Lihat Gambar 4.

Gambar ‎4 Siklus Hidup Basis Data Empat Fase

Analisis Kebutuhan Data

Proses pengembangan basis data diawali dengan melakukan analisis fungsi bisnis organisasi secara umum; ruang lingkup, kelom­pok pengguna yang terlibat di dalamnya, data yang diperlukan, dan contoh laporan atau dokumen yang ada. Untuk itu, perlu dilakukan pengumpulan fakta yang sumbernya antara lain dari wawancara, observasi, pemeriksaan berbagai dokumen, misalnya formulir, laporan, dan arsip terkait lainnya. Memperoleh fakta dari banyak pengguna dapat dilakukan melalui kuesioner. Dengan mengumpul­kan fakta yang relevan, diharapkan dapat diketahui kebutuhan data bagi pengguna dengan akurat dan lengkap.

Desain Basis Data

Berdasarkan hasil analisis kebutuhan data, dilakukan proses desain. Ada dua pendekatan desain basis data, yaitu:

1. Desain top-down menggunakan model entity-relationship (ER). Desain dimulai dengan mengidentifikasi entitas, dilanjutkan de­ngan relationship (hubungan) antar entitas dan kardinalitas atau multiplisitas. Setiap entitas dilengkapi dengan atribut, primary key dan foreign key (bila ada).
2. Desain bottom-up dengan melakukan proses normalisasi. Desain dimulai dengan mengidentifikasi atribut, kemudian mengelom­pokkannya ke dalam kumpulan data untuk membentuk relasi.

Kedua pendekatan saling melengkapi. Pada model ER awal, normalisasi dilakukan terhadap entitas atau relationship yang memiliki atribut dengan data ganda. Hasil normalisasi digunakan untuk memodifikasi model ER awal sehingga diperoleh model ER akhir yang lebih baik. Pada tahap desain basis data logis, lakukan pemetaan dari model ER ke tabel relasional. Jika tabelnya memilki data ganda, lakukan normalisasi.

Pemodelan Data Konseptual

Pemodelan data konseptual bebas dari imple­mentasi, baik perangkat keras maupun perangkat lunak: sistem operasi, DBMS, program aplikasi, bahasa pemrograman, dan sebagainya, sehingga kelak dapat diterapkan dalam platform apa pun. Pemodelan data konseptual menggunakan model entity-relationship (ER) harus merepresentasikan fungsi bisnis yang ada dalam organisasi dan menggambarkan kebutuhan data bagi penggunanya dengan lengkap dan akurat.

Desain Basis Data Logis

Berdasarkan model data konseptual dan seperangkat aturan, setiap entitas dan relationship yang memiliki atribut dipetakan menjadi relasi. Relasi yang memiliki kelompok atribut dengan data ganda mengakibatkan munculnya anomali ketika menambah, mengubah atau menghapus data. Tabel yang demikian perlu dinormalisasi, sekurang-kurangnya sampai dengan 3NF (third normal form ‘bentuk normal ketiga’).

Setiap atribut relasi ditentukan tipe dan domain datanya, termasuk apakah datanya harus unik atau tidak. Hasilnya adalah spesifikasi untuk setiap relasi.

Desain Basis Data Fisik

Desain basis data fisik membutuhkan pengetahuan tentang DBMS spesifik yang akan digunakan untuk mengimplementasikan basis data. Dalam desain dan definisi basis data fisik ditentukan organisasi record, pilihan organisasi file, penggunaan indeks, dan sebagainya. Sasarannya adalah untuk membuat desain penyimpanan data yang memberikan kinerja memadai dan memastikan integritas, keamanan, dan pemulihan basis data bekerja dengan baik. Sebagai contoh, proses dominan dengan frekuensi tinggi, volume tinggi, atau prioritas eksplisit dapat ditingkatkan kinerjanya dengan melakukan denormalisasi. Dengan demikian, desain basis data fisik dilakukan dalam koordinasi dengan desain aspek lain: program, perangkat keras komputer, sistem operasi, dan jaringan komunikasi data.

Implementasi Basis Data

Jika DBMS belum terpasang, instalasi harus dilakukan. DBMS dapat dipasang pada server baru atau server yang ada. Pilihan lain adalah menggunakan layanan basis data cloud seperti Azure SQL Database Service dari Microsoft, Amazon Relational Database Service (Amazon RDS), atau Cloud SQL dari Google. Layanan generasi baru ini memungkinkan pengguna untuk membuat basis data yang dapat dengan mudah dikelola, diuji, dan ditingkatkan sesuai kebutuhan.

Setelah DBMS terpasang, langkah berikutnya adalah membuat basis data menggunakan bahasa basis data baku Structured Query Language (SQL) yang ada pada DBMS yang dipilih. SQL pertama kali dibakukan pada tahun 1986 dan diperbarui pada tahun 1989, 1992 (SQL-92), 1999 (SQL:1999), 2003 (SQL:2003), 2006 (SQL:2006), 2008 (SQL:2008), 2011 (SQL:2011), 2016 (SQL:2016), dan 2019 (SQL:2019). Basis data dibuat melalui implementasi skema formal menggunakan data definition language (DDL).

Banyak DBMS yang telah menyediakan fitur diagram untuk pembuatan basis data tanpa harus mengetikkan pernyataan SQL. Misalnya Microsoft SQL Server, Microsoft Access, Oracle, dan lain-lain. Pilihan lain menggunakan tool ‘kakas’, misalnya ErWin (entity relationship for Windows), Embarcadero ER/Studio, SQL Power Architect, dan lain-lain.

Selanjutnya, data harus dimuat ke dalam tabel basis data. Bia­sanya data harus diimpor dari sistem sebelumnya. Bila semua data dalam format basis data relasional yang sama, transfer data ke basis data baru dapat dilakukan dengan mudah. Dalam beberapa kasus, data mungkin harus diimpor dari basis data relasional lainnya, basis data non-relasional, file teks, spreadsheet, dan lain-lain. Jika format data tidak mendukung pengimporan langsung, program konversi boleh jadi harus dibuat untuk memformat ulang data yang diimpor. Dalam kasus terburuk, sebagian besar data mungkin harus dimasuk­kan secara manual ke dalam basis data. Selanjutnya, administrator dan pengembang aplikasi menguji dan mengevaluasi basis data.

Pemeliharaan Basis Data

Ketika basis data mulai beroperasi, pemantauan dilakukan untuk mengetahui apakah kebutuhan kinerja dipenuhi; apakah harapan pengguna meningkat dengan tuntutan kinerja yang lebih baik. Jika tidak, modifikasi harus dilakukan untuk meningkatkan kinerja.

Administrator basis data melakukan perawatan basis data secara rutin. Menurut Coronel dan Morris (2019), beberapa kegiatan pemeliharaan berkala yang diperlukan meliputi:

• Pemeliharaan preventif (cadangan)
• Pemeliharaan korektif (pemulihan)
• Pemeliharaan adaptif (meningkatkan kinerja, menambah entitas dan atribut, dan sebagainya)
• Pengalihan izin akses dan pemeliharaannya untuk pengguna baru dan lama
• Statistik akses basis data untuk meningkatkan efisiensi dan kegunaan audit sistem serta untuk memantau kinerja sistem
• Audit keamanan berkala berdasarkan statistik yang dihasilkan sistem
• Ringkasan penggunaan sistem bulanan, kuartalan, atau tahunan untuk keperluan penagihan atau penganggaran internal.

Modifikasi lain mungkin diperlukan ketika kebutuhan berubah. Dengan demikian, siklus hidup berlanjut dengan peman­tauan, desain ulang dan modifikasi.

Penutup

Secara garis besar siklus hidup basis data terdiri atas empat fase, yaitu: analisis kebu­tuhan, desain, implementasi, dan pemeliharaan. Analisis kebutuhan berguna untuk menentukan data yang relevan bagi pengguna, lengkap dan akurat. Tahapan desain terdiri atas pemodelan data konseptual, desain logis, dan desain fisik. Pada tahap implementasi, basis data dapat dibuat dengan menggunakan SQL atau fitur diagram yang ada pada DBMS atau tools. Basis data harus dipelihara untuk memastikan bahwa kebutuhan informasi yang berkembang terpenuhi.

Daftar Pustaka

Database Modeling and Design

Database Systems: Design, Implementation, & Management

Modern Database Management, Global Edition eBook, 13th Edition