PROSES PERANCANGAN DATABASE

Dalam Basis Data dikenal beberapa siklus atau alur yang biasanya digunakan, yaitu siklus kehidupan sistem informasi yang sering disebut juga sebagai macro life cycle, dan siklus kehidupan basis data atau micro life cycle. Proses perancangan basis data merupakan bagian dari siklus hidup sistem informasi. Perbedaan macro life cycle dengan micro life cycle terletak pada tahapan-tahapannya. Berikut adalah perbedaan antara macro life cycle dan macro life cycle:

A.SIKLUS KEHIDUPAN SISTEM INFORMASI SEBAGAI SIKLUS KEHIDUPAN MAKRO

1.      Analisa Kelayakan

Tahapan ini memfokuskan padapenganalisaan areal aplikasi yang unggul, mengidentifikasi pengumpulan informasi dari penyebarannya, mempelajari keuntungan dan kerugian, penentuan kompleksitas data dari proses, dan menentukan prioritas aplikasi yang akan digunakan.

2.      Analisa dan Pengumpulan Kebutuhan Pengguna

Kebutuhan-kbutuhan yang detail dikumpulkan dengan berinteraksi pada sekelompok user atau user individu, mengidentifikasi masalah yang ada dan kebutuhan-kebutuhannya, ketergantungan antar aplikasi, komunikasi dan prosedur laporan.

3.      Perancangan/Software Design

Perancangan dibagi menjadi dua, yaitu perancangan sistem database dan perancangan sitem aplikasi.

4.      Implementasi

Mengimplemantasikan sitem informasi dengan database yang ada.

5.      Pengujian/Testing

Sebelum sistem informasi dapat digunakan, maka harus dilakukan pengujian terlebih dulu. Akan bisa menghemat biaya bila dapat menangkap adanya masalah sebelum sistem tersebut ditetapkan. Sebagian pengujian dilakukan oleh pemrogram sendiri, dan lainnya dilakukan oleh penganalisis sistem. Rangkaian pengujian ini pertama-tama dijalankan bersama-sama dengan data contoh serta dengan data aktual dari sistem yang telah ada. Mempertahankan sistem dan dokumentasinya dimulai di tahap ini dan dilakukan secara rutin selama sistem informasi dijalankan.

6.      Pemeliharaan

Pengoperasian sistem setelah dilakukan pengujian disertai dengan pengawasan dan pemeliharaan sistem.

7.      Evolusi

Sistem Informasi tidak serta merta langsung menjadi sebuah sistem yang seperti kita rasakan saat ini melainkan ada tahapan-tahapan perkembangan dari sistem yang terfokus untuk menghimpun,menyimpan dan memproses data saja sampai terciptanya sistem yang mengelola data tersebut menjadi sebuah informasi .

B.SIKLUS KEHIDUPAN DATABASE  SEBAGAI SIKLUS KEHIDUPAN MIKRO

Hal yang penting adalah mengetahui langkah-langkah siklus hidup aplikasi database dapat tidak berurutan, tetapi melibatkan beberapa langkah pegulangan 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 di antara langkah-langkah yang sering terjadi.

            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, dan travel 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 tersebut.

Aktivitas-aktivitas yang berhubungan dengan database sebagai micro life cycle, termasuk fase-fasenya sebagai berikut:

1.      Database Planning

Pada tahap ini kita menentukan model data dari basis data yang ingin dikembangkan. Di aktifitas ini akan disusun bagaimana langkah-langkah siklus hidup dapat direalisasikan secara lebih efektif dan efisien. Tahap ini biasanya dimulai dengan mendefinisikan “mission statement” dan “mission objectives”. Mission statement berisikan tujuan utama dari penerapan sistem basis data. Ini akan membantu menjelaskan maksud dari diadakannya proyek pengembangan sistem basis data ini. Sedangkan mission objectives berisikan identifikasi terhadap hal-hal atau tugas tertentu yang bisa didukung oleh basis data. Selain itu dalam tahap  database planning ini juga mencakup tentang hal-hal yang akan menjadi standar seperti bagaimana data data akan didapatkan, bagaimana format yang akan digunakan atau ditentukan, dokumentasi apa yang dipelukan, bagaimana desain/perancangan dan implementasi akan dilakukan.

2.      System Definition

System definition adalah proses menspesifikasikan ruang lingkup atau batasan dari aplikasi sistem basis data dan user-views utama. Yang dimaksud “user-view” adalah apa yang diperlukan dari suatu sistem basis data dari sudut pandang fungsi/peran pekerjaan seseorang dan area pekerjaan atau department. Dalam pengembangan sistem basis data, user-view bisa saja berisi satu user-view atau bisa juga banyak user-view, tergantung pada kompleksitas sistem yang akan dibangun. Dengan mendefinisikan user-view (jika ada lebih dari satu), desainer basis data akan terbantu untuk memastikan bahwa tidak ada user yang terlupakan dalam membuat requirement dalam sistem basis data yang sedang dikembangkan.

3.      Design

Database design adalah proses pembuatan rancangan sistem basis data yang mendukung visi dan misi perusahaan. Terdapat tiga tahapan dalam proses merancang sistem basis data, yaitu konseptual, logikal, dan fisik.

4.      Implementation

Implementation adalah realisasi fisik dari sistem basis data dan perancangan aplikasi, pemrosesan dari penulisan definisi database secara konseptual, eksternal dan internal, pembuatan file-file database yang kosong, dan implementasi aplikasi software.

5.      Loading atau Data Conversion

Loading atau data conversion adalah proses mengambil data dari sistem yang lama (bila ada sistem lama) ke sistem yang baru, dan kemudian mengorvensi data untuk diaplikasikan ke sistem yang baru. Bila tidak ada peralihan sistem lama ke sistem baru, maka akan menggunakan data yang baru.

6.      Application Conversion

Beberapa aplikasi software dari suatu sistem sebelumnya dikonversikan ke suatu sitem yang baru.

7.      Testing dan Validation

Testing dan validation adalah proses mengeksekusi program untuk menemukan kesalahan. Sistem yang baru harus dites dan diuji kebenarannya.

8.      Operation

Operasi-operasi pada sistem database dan aplikasi-aplikasinya.

9.      Monitoring and Maintanance

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 ke-3 disebut juga perancangan database. Langkah tiga, empat, dan lima merupakan bagian dari fase design dan implementation pada siklus kehidupan sistem informasi macro. Pada umumnya database pada organisasi menjalani seluruh aktifitas siklus kehidupan di atas. Langkah lima dan enam tidak berlaku jika database dan aplikasi-aplikasinya baru. Berikut adalah enam Fase proses perancangan database :

1.      Pengumpulan data dan analisis,

2.      Perancangan database secara konseptual,

3.      Pemilihan DBMS,

4.      Perancangan database secara logika (model data mapping),

5.      Perancangan database secara fisik,

6.      Implementasi sistem database.

Secara khusus proses perancangan berisikan dua 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 berhubungan, 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 tersebut.

Di lain pihak, kita biasanya menentukan perancangan aplikasi-aplikasi database dengan mengarah kepada konstruksi skema database yang telah ditentukan selama aktifitas yang pertama. Enam fase di atas tidak harus diproses berurutan. Pada beberapa hal, rancangan tersebut 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 satu merupakan kumpulan informasi yang berhubungan dengan penggunaan database. Fase enam merupakan implementasi database. Fase satu dan fase enam 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 dua, empat, dan lima.

1.      Fase satu: Pengumpulan Data dan Analisa

Sebelum merancang suatu database, yang harus dilakukan adalah mengetahui dan menganalisis apa yang diinginkan user, sehingga proses ini disebut pengumpulan data dan analisis. Untuk menspesifikasikan kebutuhan, yang pertama kali dilakukan adalah mengidentifikasi bagian lain di dalam sistem informasi yang berinteraksi dengan sistem database. Termasuk pengguna yang baru atau yang sudah lama juga aplikasinya, kebutuhan-kebutuhan tersebut dikumpulkan dan dianalisa. Teknik yang digunakan dalam penspesifikasian kebutuhan secara formal adalah OOA (Object Oriented Analysis), DFD (Data Flow Diagram), HIPO (Hierarchical Input Process Output), dan SADT (Structured Analysis & Design). Aktivitas-aktivitas pengumpulan data dan analisa:

a.      Menentukan Kelompok Pemakai dan Bidang-Bidang Aplikasinya

Menentukan aplikasi utama dan kelompok user yang akan menggunakan database. Individu utama pada tiap-tiap kelompok pemakai dan bidang aplikasi yang telah dipilih merupakan peserta utama pada langkah-langkah berikutnya dari pengumpulan dan spesifikasi data.

b.      Peninjuan Dokumentasi yang Ada

Dokumen yang ada berhubungan dengan aplikasi-aplikasi dipelajari dan dianalisa. Dokumen-dokumen lainnya (seperti: kebijaksanaan-kebijaksanaan, form, report, dan bagan organisasi) diuji dan ditinjau kembali untuk menguji apakah dokumen-dokumen tersebut berpengaruh terhadap kumpulan data dan proses spesifikasi.

c.       Analisa Lingkungan Operasi dan Pemrosesan Data

Berisi informasi yang sekarang dan yang akan datang dipelajari. Termasuk juga analisa jenis-jenis transaksi beserta frekuensi-frekuensi transaksinya, dan juga arus informasi dalam sistem. Input Output data untuk transaksi-transaksi tersebut diperinci.

d.      Daftar Pertanyaan dan Wawancara

Tuliskan tanggapan-tanggapan dari pertanyaan-pertanyaan yang telah dikumpulkan dari para pemakai database yang berpotensi. Ketua kelompok (individu utama) dapat diwawancarai sehingga input yang banyak dapat diterima dari mereka dengan memperhatikan informasi yang berharga dari mengadakan prioritas.

2.      Fase dua: 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. Dalam conceptual schema, kita harus memerinci aplikasi-aplikasi database yang diketahui dan transaksi-transaksi yang mungkin. Fase perancangan database secara konseptual mempunyai dua aktifitas paralel  yaitu:

a.      Perancangan Skema Konseptual

Menguji kebutuhan-kebutuhan data dari suatu database yang merupakan hasil dari fase satu 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 tersebut. Model data yang digunakan pada perancangan skema konseptual adalah DBMS-independent, dan langkah selanjutnya adalah memilih sebuah DBMS untuk melaksanakan rancangan tersebut.

b.      Perancangan Transaksi

Menguji aplikasi-aplikasi database dimana kebutuhan-kebutuhannya telah dianalisa pada fase satu, 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 tersebut dilaksanakan.

3.      Fase tiga: Pemilihan DBMS

Pemilihan database 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), struktur penyimpanan, dan jalur akses yang mendukung DBMS, pemakai.

Faktor-faktor ekonomi dan organisasi yang mempengaruhi satu sama lain dalam pemilihan DBMS :

a.       Struktur data Jika data yang disimpan dalam database mengikuti struktur hirarki, maka suatu jenis hirarki dari DBMS harus dipikirkan,

b.      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,

c.       Tersedianya layanan penjual Keberadaan fasilitas pelayanan penjual sangat dibutuhkan untuk membantu memecahkan beberapa masalah sistem.

 Berikut adalah langkah-langkah utama dalam memilih DBMS:

a.       Menggambarkan cakupan tugas berdasarkan kebutuhan perusahaan,

b.      Membandingkan dua atau tiga produk DBMS,

c.       Mengevaluasi produk-produk DBMS tersebut,

d.      Merekomendasikan pemilihan DBMS dan membuat laporan hasil dari evaluasi produk DBMS tersebut.

4.      Fase empat: Perancangan database secara logika

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 dua.

Pada fase ini, skema konseptual ditransformasikan dari model data tingkat tinggi yang digunakan pada fase dua ke dalam model data dari DBMS yang dipilih pada fase tiga. Pemetaannya dapat diproses dalam 2 tingkat yaitu:

a.      Pemetaan system-independent adalah pemetaan ke dalam model data DBMS dengan tidak mempertimbangkan karakteristik atau hal-hal yang khusus yang berlaku pada implementasi DBMS dari model data tersebut,

b.      Penyesuaian skema ke DBMS yang spesifik adalah pengaturan skema yang dihasilkan pada langkah satu 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 aplikasiaplikasi yang spesifik seringkali sudah selesai selama proses ini.

5.      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 tiga level arsitektur DBMS). Beberapa petunjuk dalam pemilihan perancangan database secara fisik:

a.      Response Time  adalah 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,

b.      Space Utility adalah jumlah ruang penyimpanan yang digunakan oleh file-file database dan struktur jalur akses,

c.       Transaction Throughput  adalah 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). Hasil dari fase ini adalah penentuan awal dari struktur penyimpanan dan jalur akses untuk file-file database.

6.      Fase enam: 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 tersebut dimuat atau disatukan dengan datanya.

Jika data harus diubah dari sistem komputer sebelumnya, perubahan-perubahan yang rutin mungkin diperlukan untuk format ulang datan 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 tersebut telah siap dan data telah dimasukkan ke dalam database, maka fase perancangan dan implementasi telah selesai, dan kemudian fase operasional dari sistem database dimulai.

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. Siklus kehidupan sistem informasi merupakan macro lifecycle sementara itu siklus kehidupan database merupakan micro lifecycle. Aktifitas-aktifitas yang berhubungan dengan database sebagai micro life cycle dan termasuk fase-fasenya diantaranya system definition, design, implementation, loading atau data conversion, application conversion, testing dan validation, operation, monitoring dan maintenance. Proses perancangan database merupakan bagian dari micro lifecycle. Sedangkan kegiatan-kegiatan yang terdapat di dalam proses tersebut diantaranya pengumpulan data dan analisis, perancangan database secara konseptual, pemilihan DBMS, perancangan database secara logika (data model mapping), perancangan database secara fisik, dan implementasi sistem database.