Pendahuluan
Database adalah tulang punggung dari semua sistem informasi modern. Karena komputer menyimpan database kontemporer, data bisa dalam berbagai ukuran dan kompleksitas. Ada banyak cara untuk mengumpulkan dan mengatur data tergantung pada penggunaan dan tipe datanya.
Artikel ini memberikan ikhtisar komprehensif tentang basis data dan sistem basis data.
Definisi Basis Data
Sebuah basis data adalah kumpulan data yang terhubung secara logis. Informasi berubah menjadi pengetahuan yang bermanfaat, terstruktur dan dipelihara agar sesuai dengan kebutuhan pengguna. Selain menyimpan data itu sendiri, database juga menyimpan hubungan antar titik data.
Dalam arti yang lebih luas, database adalah kumpulan informasi yang terintegrasi tentang sistem dan prosedur pemeliharaan dan penggunaan. Tidak seperti spreadsheet, beberapa pengguna dan aplikasi mengakses penyimpanan sekaligus.
Untuk Apa Basis Data Digunakan?
Database memiliki spektrum aplikasi yang luas. Contoh umum meliputi:
- Sistem perbankan menyimpan database untuk klien, rekening bank, kredit, transaksi, dll.
- Lalu lintas maskapai penerbangan menyimpan informasi tentang penerbangan, pemesanan tiket, dan sejenisnya. Perusahaan penerbangan adalah sektor pertama yang menggunakan basis data yang terdistribusi secara geografis.
- Universitas menggunakan database untuk merekam informasi tentang siswa, aplikasi, nilai, kursus, dll.
- Transaksi kartu kredit berisi tab pembayaran dan membuat laporan bulanan.
- Perusahaan telekomunikasi menyimpan informasi tentang panggilan, membuat tagihan bulanan, melacak jalur komunikasi, dll.
- Sektor keuangan melacak penjualan dan pembelian instrumen keuangan seperti obligasi dan saham.
- Perdagangan dan e-niaga bisnis menyimpan data tentang konsumen, produk, dan berbagai katalog harga.
- Bisnis manufaktur mengelola rantai pasokan, jalur produksi, penyimpanan, membuat faktur, dll.
- Sumber daya manusia menyimpan informasi tentang karyawan, gaji, pajak, tunjangan, dll.
Daftar di atas menunjukkan betapa pentingnya database untuk semua jenis bisnis. Dengan antarmuka pengguna modern, backend disembunyikan saat mengakses database, sehingga banyak pengguna tidak menyadari bahwa mereka menggunakannya setiap hari.
Sejarah Singkat Basis Data
Basis data otomatis pertama terhubung ke Herman Hollerith, yang mematenkan sistem untuk pemrosesan data otomatis pada tahun 1884. Sensus AS tahun 1890 menggunakan sistem penghitung kartu berlubang, dan pengumpulan kartu mewakili sistem basis data otomatis pertama.
Setiap kartu memiliki 80 kolom dan menandai informasi tentang seseorang. Biasanya, informasi sensus membutuhkan waktu dua tahun untuk diproses. Namun, sistem kartu punch dan mekanisme pembacaan kartu otomatis hanya membutuhkan waktu sekitar enam minggu untuk memproses data. Sistem kartu berlubang digunakan sepanjang abad ke-20, terutama untuk pemungutan suara dan pencatatan jam kerja.
Setelah Perang Dunia II, perusahaan dan lembaga pemerintah mulai menggunakan komputer untuk database akuntansi linier sederhana. Basis data terkomputerisasi pertama digunakan untuk tugas tertentu dan tidak memiliki fleksibilitas.
Database di tahun 1960-an
Pada tahun 1960-an, database dokumen memiliki peran yang dominan. Sistem manajemen basis data pertama muncul dalam dekade ini, dan digunakan untuk proyek besar dan kompleks, seperti pendaratan Apollo di bulan.
Database di tahun 1970-an
Database menjadi kenyataan komersial di tahun 1970-an. Sistem hierarkis dan jaringan untuk mengelola data diperkenalkan terutama untuk menangani struktur data yang kompleks, seperti akun pabrik, saat membeli bahan mentah.
Dekade ini mencakup DBMS komersial generasi pertama, dan beberapa masih digunakan sampai sekarang. Beberapa kekurangannya adalah:
- Data sulit diambil. Perusahaan menggunakan program kompleks pada 1970-an untuk mengakses data sederhana.
- Independensi data yang terbatas membuat informasi sulit diubah dan diperbarui.
- Tidak ada landasan teoretis untuk model basis data apa pun.
Database di tahun 1980-an
Tahun 1980-an mengatasi kelemahan dekade sebelumnya. Model data relasional muncul selama tahun 1970-an, dan DBMS generasi kedua menemukan penggunaan bisnis komersial pada tahun 1980-an. Saat menggunakan model relasional, semua data dalam format tabel yang sudah dikenal. Bahasa pemrograman (SQL) yang relatif sederhana mengambil data dari database.
Model database baru memungkinkan akses data yang lebih mudah kepada orang-orang yang bukan programmer, mengatasi masalah paling signifikan dengan model sebelumnya. Model relasional nyaman untuk komunikasi klien/server, transfer data paralel, dan GUI membuat penggunaan lebih sederhana.
Database di tahun 1990-an
Tahun 1990-an memunculkan aplikasi internet dan sistem penyimpanan data. Data multimedia (grafik, suara, gambar, dan video) menjadi lebih umum. Sejumlah besar data terstruktur dan tidak terstruktur adalah standar. Karena kompleksitas data yang meningkat, sistem basis data relasional beralih ke pendekatan berorientasi objek.
Database di tahun 2000-an
Tiga tipe database baru muncul:database XML, NoSQL dan NewSQL.
Database XML adalah tipe berbasis dokumen yang sangat terstruktur. Membuat kueri diizinkan melalui atribut XML dengan berbagai tingkat fleksibilitas.
Basis data NoSQL menjawab permintaan kuat akan sistem basis data terdistribusi yang sangat fleksibel, yang akhirnya menggunakan konsistensi dan tidak memerlukan skema tetap. Jenis NoSQL sangat skalabel, dan menyimpan data yang didenormalisasi.
NewSQL bertujuan untuk menggabungkan atribut terbaik dari database NoSQL, seperti skalabilitas, saat menggunakan SQL dan menjaga kepatuhan ACID.
Berbagai Jenis Basis Data
Ada banyak tipe database berbeda yang tersedia saat ini, masing-masing dengan kelebihan dan kekurangannya. Setiap tipe database menciptakan lingkungan khusus untuk menyimpan data dan hubungan antar informasi.
- Database relasional menyimpan data dalam struktur seperti tabel sebagai baris dan kolom dengan fokus pada konsistensi data. Tipe database ini berfokus pada hubungan antar data, dan ini adalah tipe database yang paling banyak digunakan.
- Basis data berorientasi objek menggabungkan prinsip pemrograman berorientasi objek (OOP) dengan standar basis data relasional.
- Basis data terdistribusi tersebar di beberapa situs dan diskalakan secara horizontal.
- Data warehouse mengintegrasikan data dari berbagai sumber secara konsisten ke dalam satu sistem pendukung keputusan. Gudang melayani volume data yang besar dan biasanya berada di server data besar.
- Database NoSQL adalah tipe database yang beragam secara struktural dengan fokus pada ketersediaan tinggi. Sistem NoSQL paling cocok untuk volume besar data tidak terstruktur.
- Database grafik adalah tipe database NoSQL dengan fokus pada hubungan antar titik data. Dengan struktur jaringan topografi, basis data grafik adalah sistem terbaik untuk menjelajahi dan menemukan hubungan.
- Database OLTP fokus pada transaksi singkat sehari-hari, mendukung basis pengguna yang besar dengan integritas data yang tinggi dan efektivitas dalam kueri simultan.
- Basis data sumber terbuka terbuka untuk dimodifikasi dan bebas digunakan. Preferensi pengguna yang dapat disesuaikan dan biaya rendah membuat jenis database ini diadopsi secara luas.
- Database cloud memiliki semua fitur database tradisional dengan fleksibilitas komputasi awan.
- Basis data multi-model menyediakan mesin tunggal untuk bekerja dengan beberapa jenis model basis data.
- Database dokumen/JSON adalah sistem penyimpanan NoSQL yang menyimpan data dalam dokumen JSON.
- Database cloud self-driving (autonomous databases) menggunakan pembelajaran mesin untuk mengotomatisasi berbagai tugas di DBMS.
Komponen Basis Data
Lima komponen utama membentuk sistem database.
Perangkat Keras
Hardware meliputi perangkat fisik yang menghubungkan komputer dengan dunia nyata. Dalam hal database, server, disk penyimpanan, dan berbagai perangkat pengumpulan data termasuk perangkat keras yang diperlukan untuk menjalankan dan mengisi database.
Perangkat Lunak
Perangkat lunak ini mencakup beragam program yang digunakan untuk mengakses, memanipulasi, dan mengontrol basis data. Pada tingkat yang lebih rendah, perangkat lunak mencakup sistem operasi tempat basis data berada, jaringan untuk komunikasi dengan basis data, dan perangkat lunak untuk mengakses data.
Data
Data adalah fakta penting tentang item atau peristiwa yang dapat disimpan oleh database. Data tersebut memerlukan pengolahan untuk memperoleh makna dan menjadi informasi. Selain itu, pemrosesan mengekstrak detail mendalam dari data dan membantu dalam prosedur pengambilan keputusan.
Prosedur
Prosedur database mencakup semua fungsi yang beroperasi dalam penyimpanan. Baik itu pencadangan reguler, pembuatan laporan, dan operasi sehari-hari lainnya, prosedur adalah kumpulan instruksi yang dijalankan dalam sistem manajemen basis data.
Bahasa Akses Basis Data
Bahasa akses basis data adalah bahasa pemrograman yang digunakan untuk menyisipkan, memperbarui, menghapus, dan mengubah data yang disimpan dalam basis data. Basis data mengeksekusi kueri dalam bahasa akses basis data secara langsung.
Apa itu Sistem Manajemen Basis Data (DBMS)?
Sebuah sistem manajemen database (DBMS) berfungsi sebagai antarmuka antara pengguna (atau aplikasi) dan database. Program ini memungkinkan komunikasi langsung dengan database, memungkinkan pengambilan data, pembaruan, pengoptimalan, dan pengelolaan keseluruhan informasi yang disimpan dalam database.
Apa itu Server Basis Data?
Server basis data adalah server khusus yang menyediakan layanan kepada klien melalui aplikasi basis data. Satu bagian dari server menyimpan DBMS, sementara yang lain menyimpan database itu sendiri. Biasanya database server memiliki kapasitas penyimpanan yang besar dan memory stick yang banyak.
Mengapa Basis Data Penting?
Sebuah sistem database menyimpan data penting tentang bisnis:data, ketika dianalisis, menjadi informasi berharga tentang perusahaan dan membantu dalam proses pengambilan keputusan.
Demikian juga, database membantu membangun arsip tentang bisnis, membuat perusahaan lebih kuat dan sadar ke mana arahnya saat membuat pilihan. Menyimpan data tentang interaksi membantu memberikan wawasan tentang informasi untuk membantu perusahaan berkembang lebih jauh dan meningkatkan keuntungan.
Ada banyak keuntungan saat menggunakan sistem dengan database:
- Independensi antara program dan data . Memisahkan metadata dari aplikasi yang menggunakan data adalah atribut utama. Karakteristik utama database adalah kemampuan untuk mengubah dan mentransfer data organisasi ke sistem komputer yang berbeda tanpa mengubah program yang memproses informasi tersebut.
- Redundansi data minimal . Database mengatasi tantangan pengulangan data. Informasi terintegrasi ke dalam satu struktur logis, dan setiap bagian data berulang secara minimal. Namun, database tidak menghilangkan redundansi sepenuhnya. Sistem memungkinkan perancang basis data untuk merencanakan tingkat redundansi tergantung pada kasus penggunaan.
- Peningkatan berbagi data. Database adalah sumber daya perusahaan yang digunakan banyak karyawan dan sektor. Pengguna internal dan eksternal tertentu mengoperasikan database, dan setiap orang atau kelompok memiliki pandangan khusus terhadap data.
- Keamanan data yang lebih baik. DBMS memiliki fungsi administratif yang membantu mengontrol keamanan atas informasi sensitif melalui hak istimewa dan peran pengguna.
- Peningkatan produktivitas pengembangan aplikasi. Mengembangkan aplikasi baru lebih cepat berkat sistem database. Seorang programmer dapat berkonsentrasi pada fungsi yang diperlukan untuk aplikasi baru tanpa harus mendefinisikan data. DBMS membantu mengotomatisasi aktivitas seperti desain dan implementasi database.
Tantangan Basis Data Umum
Basis data berisi tantangan, risiko, dan pengeluaran saat membangun sistem.
| Pelatihan staf | Bisnis yang memilih sistem database harus meminta atau melatih orang untuk merancang, mengimplementasikan, dan memelihara database. Karena sifat yang terus berubah, pelatihan berkelanjutan diperlukan untuk memaksimalkan efisiensi teknologi basis data. |
| Pengeluaran dan kerumitan pemasangan dan pengelolaan | Sistem database multipengguna adalah arsitektur perangkat lunak yang ekstensif dan kompleks, seringkali dengan biaya tahunan untuk dukungan teknis dan perluasan. Ekstensi perangkat lunak dengan peningkatan keamanan yang berkelanjutan harus dimiliki saat bekerja dengan data. |
| Pencadangan, pemulihan, dan keamanan | Pencadangan rutin memastikan konsistensi data dan ketersediaan tinggi. Prosedur keamanan yang jelas dan pemulihan basis data diperlukan untuk sistem basis data modern. |
| Konflik organisasi | Database bersama memerlukan persetujuan tentang definisi dan kepemilikan data. Selain itu, orang yang berdedikasi diperlukan untuk memelihara data. Oleh karena itu, administrator database yang cakap dan peran akses yang berarti diperlukan. |
Masa Depan Basis Data
Teknologi dengan dampak paling potensial untuk masa depan database adalah database otonom. Pembelajaran mesin membantu sepenuhnya mengotomatiskan penyediaan, pengelolaan, penyetelan, dan pemutakhiran ke database. Otomatisasi juga membantu menempatkan fokus yang lebih signifikan pada keamanan database, yang merupakan tantangan terbesar yang dihadapi sistem di masa depan.