DATA BASE TERDISTRIBUSI

Basis data terdistribusi ; Secara logik keterhubungan dari kumpulan-kumpulan data yang digunakan bersama-sama, dan didistribusikan melalui suatu jaringan komputer.

DBMS Terdistribusi ; 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.

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 :

· Kumpulan dari data logik yang digunakan bersama-sama

· Data di bagi menjadi beberapa fragment

· Fragment mungkin mempunyai copy ( replika )

· Fragment / replika nya di alokasikan pada yang digunakan

· Setiap site berhubungan dengan jaringan komunikasi

· Data pada masing-masing site dibawah pengawasan DBMS

· DBMS pada masing-masing site dapat mengatasi aplikasi lokal, secara otonomi

· Masing-masing DBMS berpastisipasi paling tidak satu global aplikasi.

À À

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 : Basis data tersentralisasi yang dapat diakses di

semua jaringan komputer

À À

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.

Paralel DBMSs

DDBMS memiliki perbedaan dengan paralel DBMS.

Paralel DBMSs ; Sistem manajemen basis data ini menggunakan beberapa prosesor dan disk yang dirancang untuk dijalankan secara paralel , apabila di mungkinkan, selama hal tersebut digunakan untuk memperbaiki kinerja dari DBMS

Sistem DBMS berbasis pada sistem prosesor tunggal dimana sistem prosesor tunggal tidak memiliki kemampuan untuk berkembang, untuk menghitung skala efektifitas dan biaya, keandalan dan kinerja dari sistem. Paralel DBMS di jalankan oleh berbagai multi prosesor . Paralel DBMS menghubungkan beberapa mesin yang berukuran kecil untuk menghasilkan keluaran sebuah mesin yang berukuran besar dengan skalabilitas yang lebih besar dan keandalan dari basis datanya.

Untuk menopang beberapa prosesor dengan akses yang sama pada satu basis data, DBMS paralel harus menyediakan manajemen sumber daya yang dapat diakses bersama. Sumber daya apa yang dapat digunakan bersama, dan bagaimana sumber daya tersebut di implementasikan, mempunyai efek langsung pada kinerja dan skalabilitas dari sistem , hal ini tergantung dari aplikasi atau lingkungan yang digunakan.

Ada tiga arsitektur yang digunakan pada paralel DBMS yaitu :

a. Penggunaan memory bersama ( share memory )

b. Penggunaan disk bersama ( share disk )

c. Penggunaan secara sendiri-sendiri ( share nothing )

Arsitektur pada penggunaan secara sendiri – sendiri ( share nothing ) hampir sama dengan DBMS terdistribusi, namun pendistribusian data pada paralel DBMS hanya berbasis pada kinerja nya saja. Node pada DDBMS adalah merupakan pendistribusian secara geographic, administrasi yang terpisah , dan jaringan komunikasi yang lambat, sedangkan node pada paralel DBMS adalah hubungan dengan komputer yang sama atau site yang sama.

Penggunaan Memori Bersama ( Share Memory ) adalah sebuah arsitektur yang menghubungkan beberapa prosesor di dalam sistem tunggal yang menggunakan memori secara bersama – sama ( gbr 1.3 ). Dikenal dengan SMP (Symmetric Multiprocessing ), metode ini sering digunakan dalam bentuk workstation personal yang mensupport beberapa mikroprosesor dalam paralel dbms, RISC ( Reduced Instruction Set Computer ) yang besar berbasis mesin sampai bentuk mainframe yang besar. Arsitektur ini menghasilkan pengaksesan data yang sangat cepat yang dibatasi oleh beberapa prosesor , tetapi tidak dapat digunakan untuk 64 prosesor dimana jaringan komunikasi menjadi masalah ( terjadinya bottleneck).

Penggunaan Disk Bersama ( Share Disk ) adalah sebuah arsitektur yang mengoptimalkan jalannya suatu aplikasi yang tersentrallisasi dan membutuhkan keberadaan data dan kinerja yang tinggi ( Gbr 1.4 ). Setiap prosesor dapat mengakses langsung semua disk , tetapi prosesor tersebut memiliki memorinya sendiri – sendiri. Seperti halnya penggunaan secara sendiri – sendiri arsitektur ini menghapus masalah pada penggunaan memori bersama tanpa harus mengetahui sebuah basis data di partisi. Arsitektur ini di kenal dengan cluster

Penggunaan Secara sendiri – sendiri ( Share nothing ) ; sering di kenal dengan Massively parallel processing ( MPP ) yaitu arsitektur dari beberapa prosesor di mana setiap prosesor adalah bagian dari sistem yang lengkap , yang memiliki memori dan disk ( Gbr 1.5 ). Basis data ini di partisi untuk semua disk pada masing – masing sistem yang berhubungan dengan basis data dan data di berikan secara transparan untuk semua pengguna yang menggunakan sistem . Arsitektur ini lebih dapat di hitung skalabilitasnya dibandingkan dengan share memory dan dapat dengan mudah mensupport prosesor yang berukuran besar. Kinerja dapat optimal jika data di simpan di lokal dbms.

Paralel teknologi ini biasanya digunakan untuk basis data yang berukuran sangat besar ( terabites ) atau sistem yang memproses ribuan transaksi perdetik. Paralel DBMS dapat menggunakan arsitektur yang diinginkan untuk memperbaiki kinerja yang kompleks untuk mengeksekusi kueri dengan menggunakan paralel scan, join dan teknik sort yang memperbolehkan node dari banyak prosesor untuk menggunakan bersama pemrosesan kerja yang di gunakan.

Keuntungan dan Kerugian dari DDBMS

Data dan aplikasi terdistribusi mempunyai kelebihan di bandingkan dengan sistem sentralisasi basis data. Sayangnya , DDBMS ini juga memiliki kelemahan.

KEUNTUNGAN

Merefleksikan pada bentuk dari struktur organisasinya

Ada suatu organisasi yang memiliki sub organisasi di lokasi yang tersebar di beberapa tempat,.sehingga basis data yang digunakan pun tersebar sesuai lokasi dari sub organisasi berada.

Penggunaan bersama dan lokal otonomi

Distribusi secara geografis dari sebuah organisasi dapat terlihat dari data terdistribusinya, pengguna pada masing-masing site dapat mengakses data yang disimpan pada site yang lain. Data dapat dialokasikan dekat dengan pengguna yang biasa menggunakannya pada sebuah site, sehingga pengguna mempunyai kontrol terhadap data dan mereka dapat secara konsekuen memperbaharui dan memiliki kebijakkan untuk data tersebut. DBA global mempunyai tanggung jawab untuk semua sistem. Umumnya sebagian dari tanggung jawab tersebut di serahkan kepada tingkat lokal, sehingga DBA lokal dapat mengatur lokal DBMS secara otonomi.

Keberadaan data yang ditingkatkan

Pada DBMS yang tersentralisasi kegagalan pada suatu site akan mematikan seluruh operasional DBMS. Namun pada DDBMS kegagalan pada salah satu site, atau kegagalan pada hubungan komunikasi dapat membuat beberapa site tidak dapat di akses, tetapi tidak membuat operasional DBMS tidak dapat dijalankan.

Keandalan yang ditingkatkan

Sebuah basis data dapat di replikasi ke dalam beberapa fragmen sehingga keberadaanya dapat di simpan di beberapa lokasi juga. Jika terjadi kegagalan dalam pengaksesan data pada suatu site di karenakan jaringan komunikasi terputus maka site yang ingin mengakses data tersebut dapat mengakses pada site yang tidak mengalami kerusakan.

Kinerja yang ditingkatkan

Sebuah data ditempatkan pada suatu site dimana data tersebut banyak di akses oleh pengguna, dan hal ini mempunyai dampak yang baik untuk paralel DBMS yaitu memiliki kecepatan dalam pengkasesan data yang lebih baik dibandingkan dengan basis data tersentralisasi Selanjutnya, sejak masing-masing site hanya menangani sebagian dari seluruh basis data , mengakibakan perbedaan pada pelayanan CPU dan I/O seperti yang di karakteristikan pada DBMS tersentralisasi.

Ekonomi

Grosch's Law menyatakan daya listrik dari sebuah komputer di hitung menurut biaya yang dihabiskan dari penggunaan peralatannya, tiga kali biaya peralatan, 9 kali nya dari daya listrik . Sehingga lebih murah jika membuat sebuah sistem yang terdiri dari beberapa mini komputer yang mempunyai daya yang sama jika dibandingkan dengan memiliki satu buah super komputer. Oleh karena itu lebih efektif untuk menambah beberapa workstation untuk sebuah jaringan dibandingkan dengan memperbaharui sistem mainframe. Potensi yang juga menekan biaya yaitu menginstall aplikasi dan menyimpan basis data yang diperlukan secara geografi sehingga mempermudah operasional pada setiap situs.

Perkembangan modular

Di dalam lingkungan terdistribusi, lebih mudah untuk menangani ekspansi . Site yang baru dapat di tambahkan ke suatu jaringan tanpa mempengaruhi operational dari site - site yang ada. Penambahan ukuran basis data dapat di tangani dengan menambahkan pemrosesan dan daya tampung penyimpanan pada suatu jaringan. Pada DBMS yang tersentralisasi perkembangan akan di ikuti dengan mengubah perangkat keras dan perangkat lunak.

KERUGIAN

Kompleksitas

Pada distribusi DBMS yang digunakan adalah replikasinya, DBMS yang asli tidak digunakan untuk operasional, hal ini untuk menjaga reliabilitas dari suatu data. Karena yang digunakan replikasinya maka hal ini menimbulkan berbagai macam masalah yang sangat kompleks dimana DBA harus dapat menyediakan pengaksesan dengan cepat , keandalan dan keberadaan dari basis data yang up to date . Jika aplikasi di dalam DBMS yang digunakan tidak dapat menangani hal - hal tersebut maka akan terjadi penurunan pada tingkat kinerja , keandalan dan kerberadaan dari DBMS tersebut, sehingga keuntungan dari DDBMS tidak akan terjadi.

Biaya

Meningkatnya kekompleksan pada suatu DDBMS berarti biaya untuk perawatan dari DDBMS akan lebih besar dibandingkan dengan DBMS yang tersentralisasi, seperti biaya untuk membuat jaringannya, biaya komunikasi yang berjalan , orang-orang yang ahli dalam penggunaan, pengaturan dan pengawasan dari DDBMS.

Keamanan

Pada DBMS yang tersentralisasi, pengaksesan data lebih terkontrol. Sedangkan pada DDBMS bukan hanya replikasi data yang harus di kontrol tetapi jaringan juga harus dapat di kontrol keamanannya.

Pengontrolan Integritas lebih sulit

Kesatuan basis data yang mengacu pada keabsahan dan kekonsistenan dari data yang disimpan. Kesatuan biasanya di ekspresikan pada batasan, dimana berisi aturan untuk basis data yang tidak boleh diubah. Membuat batasan untuk integrity, umumnya memerlukan pengaksesan ke sejumlah data yang sangat besar untuk mendefinisikan batasan tersebut, namun hal ini tidak termasuk di dalam operasional update itu sendiri. Dalam DDBMS, komunikasi dan biaya pemrosesan yang dibutuhkan untuk membuat suatu batasan integrity mungkin tidak diperbolehkan.

HOMOGEN DAN HETEROGEN DDBMS

Sebuah DDBMS dapat di klasifikasikan menjadi homogen dan heterogen. Dalam sistem yang homogen, semua site menggunakan product DBMS yang sama. Dalam sistem heterogen , product DBMS yang digunakan tidak sama, begitu juga dengan model datanya sehingga sistem dapat terdiri dari beberapa model data seperti relasional, jaringan, hirarki dan obyek oriented DBMS.

Sistem homogen lebih mudah di rancang dan di atur. Pendekatan ini memberikan perkembangan yang baik, tidak mengalami kesulitan dalam membuat sebuah site baru pada DDBMS , dan meningkatkan kinerja dengan mengeksploitasikan kemampuan dalam pemrosesan paralel di beberapa site yang berbeda.

Sistem heterogen, menghasilkan beberapa site yang individual dimana mereka mengimplementasikan basis data mereka dan penyatuan data nya di lakukan di tahap berikutnya. Pada sistem ini penterjemahan di perlukan untuk mengkomunikasikan diantara beberapa DBMS yang berbeda. Untuk menghasilkan transparansi DBMS, pengguna harus dapat menggunakan bahasa pemrograman yang digunakan oleh DBMS pada lokal site. Sistem akan mencari lokasi data dan menampilkan sesuai dengan yang diinginkan.

Data yang dibutuhkan dari site lain kemungkinan :

· Memiliki hardware yang berbeda

· Memiliki product DBMS yang berbeda

· Memiliki hardware dan produk DBMS yang berbeda

Jika hardwarenya yang berbeda tetapi produk DBMS nya sama , maka yang akan di ubah adalah kode dan panjang katanya. Jika yang berbeda produk DBMSnya maka akan lebih kompleks lagi karena yang akan di ubah adalah proses pemetaan dari struktur data dalam satu model data yang sama dengan struktur data pada model data yang lain. Sebagai contoh : relasional pada model data relasional di petakan ke dalam beberapa rekord dan set di model data jaringan . Juga diperlukan perubahan pada bahasa queri yang digunakan ( Contoh pada SQL Perintah SELECT di petakan kedalam model jaringan menjadi FIND atau GET ). Jika keduanya yang berbeda, maka dua tipe perubahan ini diperlukan sehingga pemrosesan menjadi lebih kompleks.

Kompleksitas lainnya adalah memiliki skema konseptual yang sama, dimana hal ini di bentuk dari penyatuan data dari skema individual pada konseptual lokal. Untuk mengatasi hal tersebut di gunakan GATEWAY , dimana metode ini di gunakan untuk mengkonversi bahasa pemrograman dan model data di setiap DBMS yang berbeda ke dalam bahasa dan model data relasional . Tetapi metode ini juga memiliki keterbatasan , yang pertama tidak mensupport manjemen transaksi, bahkan untuk sistem yang sepasang. Dengan kata lain metode ini di antara dua buah sistem hanya merupakan penterjemah query. Sebagai contoh , sebuah sistem tidak dapat mengkoordinasikan kontrol konkurensi dan transaksi pemulihan data yang melibatkan pengupdatean pada basis data yang berhubungan. Kedua, metode ini hanya dapat mengatasi masalah penterjemahan query yang di tampilkan dalam satu bahasa ke bahasa lainnya yang sama.

GAMBARAN SEBUAH JARINGAN

Jaringan ( Networking ) adalah kumpulan dari komputer - komputer yang terhubung dengan suatu garis komunikasi yang digunakan untuk menukar informasi.

Jaringan komputer mungkin di klasifikasikan dalam beberapa jenis. Salah satu klasifikasinya adalah menurut jarak yang digunakan untuk menghubungkan beberapa komputer : Jarak pendek ( Local Area Network ) atau jarak jauh ( Wide Area Network ) . Sebuah Local area network (LAN ) digunakan untuk menghubungkan komputer pada suatu site yang sama. Wide area network (WAN) digunakan untuk menghubungkan komputer yang jarak nya lebih jauh. Jenis lain dari Wan yaitu Metropolitan area network ( MAN ) yang biasanya meliputi sebuah kota atau pinggiran kota . Dengan jarak geografi yang luas , hubungan komunikasi pada WAN relatif lebih lambat dan kurang dapat diandalkan dibandingkan dengan LAN. Kecepatan pengiriman data pada WAN biasanya berkisar 33.6 kilobit per detik ( dial up dengan modem ) sampai 45 megabit per detik ( T3 tanpa melalui saluran pribadi ). Kecepatan pengiriman data pada LAN lebih tinggi yaitu 10 megabit per detik ( dengan ethernet ) sampai 2500 megabit per detik ( ATM ) dan memiliki keandalan data yang baik . Yang jelas DDBMS yang menggunakan LAN untuk komunikasi akan memberikan waktu respon yang lebih cepat dibandingkan dengan WAN.

Jika di perhatikan cara dari memilih path atau routine, dapat diklasifikasikan jaringan nya dengan point to point atau dengan broadcast. Dalam jaringan point to point, jika sebuah site ingin mengirimkan pesan ke semua site, pesan tersebut harus di pisah – pisahkan ke dalam beberapa pesan. Di jaringan broadcast , semua site mendapatkan semua pesan , tetapi masing –masing pesan memiliki awalan yang menjadi identitas site tujuan sehingga site yang lainnya di abaikan. WAN biasanya menggunakan jenis jaringan point to point dan LAN menggunakan jenis jaringan broadcast. Ringkasan mengenai jenis karakteristik dari WAN dan LAN di berikan pada tabel 1.1

WAN	LAN
Jarak dapat mencapai ribuan kilometer	Jarak dapat mencapai hingga beberapa kilometer
Hubungan komputer berjauhan	Hubungan komputer yaitu bekerjasama dalam aplikasi terdistribusi
Jaringan diatur oleh organisasi bebas ( menggunakan penghubungan satelit atau line telepon )	Jaringan di atur oleh pemakai sendiri ( menggunakan kabel sendiri )
Kecepatan data sekitar 33.6 Kbit /detik (saluran dengan menggunakan modem ) sampai 45 mbit / detik ( T3)	Kecepatan data mencapai 2500 mbit / detik ( ATM )
Protokol rumit	Protokol sederhana
Routing point to point	Routing broadcast
Topologi yang digunakan tidak tentu	Menggunakan topologi BUS atau RING
Tingkat kesalahan 1:10⁵	Tingkat kesalahan 1:10⁹

Tabel 1.1

Ringkasan Karakteristik dari WAN dan LAN

Organisasi internasional untuk standarisasi telah menetapkan sebuah protokol yang mengatur cara agar sebuah sistem dapat berkomunikasi ( ISO,1981) . Pendekatan yang dilakukan adalah dengan membagi jaringan dalam beberapa jenis lapisan. Protokol tersebut di kenal dengan ISO Open Systems Interconnection Model ( OSI Model ) , yang terdiri dari tujuh pabrikan lapisan independen. Lapisan ini mentransmisi bit yang belum di olah melewati jaringan , mengatur keterhubungan dan memastikan hubungannya bebas dari kesalahan , pengaturan rute atau lintasannya dan kontrol jaringannya, mengatur masalah antara sistem mesin yang berbeda .

PROTOKOL JARINGAN

Protokol jaringan adalah sekumpulan aturan – aturan yang menentukan bagaimana pesan antar komputer dapat terkirim , diterjemahkan dan di proses.

Pada bagian ini diuraikan beberapa gambaran protokol jaringan utama.

TCP/IP ( Transmission Control Protocol / Internet Protocol )

Ini adalah protokol standard komunikasi dalam internet, sekumpulan jaringan komputer di seluruh dunia. TCP memiliki tanggung jawab untuk memeriksa pengiriman data yang benar dari client ke server. IP menyediakan mekanisme routing, berdasarkan pada empat byte alamat tujuan ( alamat IP ). Bagian depan dari alamat IP menunjukan bagian jaringan dari alamat dan bagian belakang menunjukan bagian host dari alamat . Batas pemisah jaringan dengan bagian host dari alamat IP tidak ditentukan . TCP/IP adalah protokol terskema , yaitu semua pesan tidak hanya berisikan alamat dari pos yang di tuju tetapi juga alamat dari jaringan yang dituju . Hal ini mengijinkan pesan TCP/IP di kirim ke banyak jaringan dalam suatu organisasi atau seluruh dunia.

SPX/IPX ( Sequenced Packet Exchange / Internetwork Package Exchange )

Novell membuat SPX/IPX sebagai bagian dari sistem operasi netware. Hampir sama dengan TCP, SPX menjamin bahwa pesan yang masuk sampai dengan lengkap tetapi menggunakan protokol IPX Netware sebagai mekanisme pengirimannya. Seperti IP , IPX menangani rute paket yang melewati jaringan . Tidak seperti IP, IPX menggunakan 80 bit untuk alamat, dengan 32 bit bagian alamat jaringan dan 48 bit bagian alamat host( hal ini lebih besar dibandingkan dengan yang digunakan pada IP yaitu 32 bit ) IPX tidak menangani paket fragmentasi . Bagaimanapun juga salah satu yang terbaik dari IPX adalah pemberian alamat host yang otomatis. Pemakai dapat memindahkan lokasi jaringan ke tempat yang lain dan melanjutkan pekerjaan dengan mudah dengan menyambungkannya lagi ke jaringan . Ini sangat penting sekali untuk pemakai yang sering berpindah – pindah. Sampai netware 5.0 , SPX/IPX adalah protokol yang digunakan , tetapi untuk menggambarkan betapa pentingnya internet, Netware 5.0 mengangkat TCP/IP sebagai protokol yang digunakan .

NetBIOS (Network Basic Input Output System )

Protokol jaringan dikembangkan pada tahun 1984 oleh IBM dan Sytek sebagai aplikasi standard komunikasi untuk PC. Pada awalnya NetBIOS dan NetBEUI ( NetBIOS dengan pengembangan tampilan pemakai ) telah mempertimbangkan satu protokol . Kemudian NetBIOS banyak digunakan sejak digunakan bersama protokol NetBEUI,TCP/IP, dan SPX/IPX. NetBEUI adalah protokol jaringan yang kecil, cepat dan efisien yang disalurkan bersama produk jaringan microsoft . Bagaimanapun , ini bukan rute skema, jadi konfigurasi khusus dengan menggunakan Net BEUI untuk komunikasi bersama sebuah Lan dan TCP/IP melebihi LAN.

APPC ( Advanced Program to Program Communciation )

Protokol komunikasi tingkat tinggi dari IBM yangmenyediakan sebuah program untuk berinteraksi dengan jaringan lain. Ini dapat mendukung client – server dan memperhitungkan pendistribusian dengan menyediakan pemrograman tampilan biasa pada sebuah platform IBM. Ini di dukung perintah untuk mengatur pembahasan, pengiriman, dan penerimaan data dan manajemen transaksi menggunakan dua tahap pelaksanaannya. Perangkat lunak APPC adalah salah satu bagian atau yangtersedia secara bebas, dalam semua sistem operasi non IBM lainnya. Sejak APPC hanya di dkukung oleh sistem arsitektur jaringan IBM dengan memanfaatkan protokol LU 6.2 untuk membahas pendirian APPC dan LU 6.0 sering kali sama.

DECnet

Decnet adalah protokol rute skema komunikasi digital, DECnet dapat mendukung ethernet tipe LAN dan Baseband dan Broadband WAN meallui saluran pribadi atau publik. Ini terkoneksi dalam PDp, VAX,PC,Mac dan Statiun Kerja.

AppleTalk

Ini adalah rute skema protokol untuk apple yang diperkenalkan tahun 1985, dapat mendukung metode akses percakapan milik apple sebaik ethernet dari token ring. Pengantur jaringan Appletalk dan metode akses percakapan lokasl bersama di bangun MacIntoshs dan Laserwrites

WAP ( Wireless Application Protocol )

Standard digunakan pada telepon seluler, pager dan alamat lain dengan akses keamanan ke email dan halaman web berbasis text. Diperkenalkan pada tahun 1997dengan menggunakan phone.com ( Unwired Planet), Ericson, Motorola dan Nokia, WAP yang menyediakan lingkungan yangbaik untuk aplikasi tanpa kabel yang tersedia dalam rekan wireless dalam TCP /IP dan kerangka kerja untuk persatuan telepon seperti pengontrol panggilan dan akes lihat telepon.

FUNGSI dan ARSITEKTUR DDBMS

Pada bagian ini akan d bahas bagaimana efek dari distribusi suatu basis data untuk fungsi dan pembuatan aristektur DDBMS.

FUNGSI

Dalam bahasan ini, diharapkan pada DDBMS mempunyai paling tidak satu dari fungsional suatu DBMS tersentralisasi. Fungsi – fungsi pada DDBMS yaitu :

1. Memberikan pelayanan komunikasi untuk memberikan akses terhadap site- site yang terhubung baik yang site yang jarak dekat maupun yang letak nya cukup jauh dan mengijinkan pencarian data ke site – site yang terhubung.

2. Memiliki sistem katalog untuk menyimpan kumpulan detail data yang telah didstribusikan.

3. Mendistribusikan proses pencarian, termasuk optimasisasi dan pengaksesan dari jarak jauh.

4. Memberikan pengendalian keamanan untuk akses ataupun otoritas yang telah diberikan .

5. Memberikan kontrol konkurensi untuk memelihara data yang telah di replikasi.

6. Memberikan pelayanan recoveri untuk mengambil laporan yang rusak dari setiap site dan kegagalan dalam hubungan komunikasi

Pada ANSI-SPARC ada tiga tingkatan arsitektur dalam DBMS yang dimana arsitektur ini memberikan konstribusi yang banyak untuk arsitektur DDBMS. Perbedaan yang dimiliki oleh DDBMS lebih kompleks / rumit jika dibandingkan dengan arsitektur DBMS. Seperti yang dapat dilihat pada gambar 1.6 yang berisi beberapa tingkatan pada arsitektur DDBMS :

*. Kumpulan tingkatan eksternal global

*. Tingkatan global konseptual

*. Tingkatan fragmentasi dan tingkatan distribusi

*. Kumpulan tingkatan untuk masing – masing DBMS lokal yang

disesuaikan dengan arsitektur pada ANSI-SPARC

Garis dalam gambar tersebut menggambarkan pemetaan antara tingkatan – tingkatan yang cocok dengan tingkat konseptual dalam arsitektur ANSI-SPARC.

Skema Fragmentasi dan Pendistribusian

Skema ini adalah gambaran tentang bagaimana data secara logika di pisah – pisah. Alokasi dari tingkatan ini adalah gambaran tentang ke mana data tersebut akan di si mpan dan membuat laporan dari semua penggandaan.

Skema Lokal

Setiap DBMS lokal memiliki skemanya masing - masing . Konseptual lokal dan skema internal pembentukannya sama dengan arsitektur DBMS. Skema pemetaan memetakan fragment – fragment ke dalam alokasi skema kemudian menjadi obyek eksternal pada basis data lokal. Hal ini merupakan kemandirian dari suatu basis data dan merupakan dasar untuk mendukung keanekaragaman suatu DBMS.

Arsitektur Federated DBMS

Sistem ini berbeda dengan DDBMS dalam tingkat penyediaan otonomi lokalnya. Hal itu dapat di lihat dari penggambaran arsitekturnya pada gambar 1.7 , dimana pada FDBMS berbentuk tightly coupled dimana pada arsitektur ini terdapat skema global konseptual (SGC) yang merupakan subset dari lokal konseptual skema berisi data dari setiap lokal sistem yang dapat digunakan bersama . GCS dari sistem tightly coupled mempunyai kesatuan data dari setiap skema konseptual dan eksternal nya. Sedangkan pada DDBMS, SGC adalah gabungan dari semua skema konseptual pada setiap lokal sistem.

FDBMS diperdebatkan tidak memiliki skema global konseptual (Liwtin,1988) yang mana sistem ini lebih condong kepada loosely coupled dimana skema eksternal terdiri dari satu atau lebih skema konseptual.

KOMPONEN ARSITEKTUR DDBMS

Pada arsitektur DDBMS terdapat empat komponen utama yaitu :

1. Komponen DBMS lokal

2. Komponen Komunikasi Data (DC)

3. Katalog Sistem Global (GCS)

4. Komponen DDBMS Terdistribusi

Keempat komponen ini dapat di lihat dari gambar 1.8

Komponen Lokal DBMS

Komponen LDBMS ini adalah komponen standard dari DBMS, yang memiliki tanggung jawab untuk mengontrol data lokal pada masing – masing lokasi yang telah memiliki basisdata. Hal ini berarti setiap lokasi memiliki SGC masing – masing yang berisi semua informasi tentang data . Pada sistem homogen komponen LDBMS memiliki produk sistem yang sama yang di replikasi di setiap lokasi. Dan pada sistem heterogen akan ada dua lokasi dengan produk DBMS yang berbeda atau bentuk DBMSnya.

Komponen Komunikasi Data

Komponen ini adalah perangkat lunak dan perangkat keras yang memungkinkan semua lokasi dapat berkomunikasi dengan baik satu sama lain. Komponen komunikasi data berisikan informasi tentang site dan jaringannya.

Katalog Sistem Global ( GCS )

GCS memiliki kesamaan fungsi dengan sistem katalog pada tersentralisasi. GCS menangani informasi yang spesifik mengenai pendistribusian dari suatu sistem, seperti fragmentasi, penggandaan dan alokasi nya. Komponen ini dapat mengatur dirinya sendiri seperti mendistribusikan basisdata dan fragmentasi , replikasi keseluruhan atau sentralisasi. Pada GCS yang melakukan replikasi secara keseluruhan menjamin otonomi dari setiap site , seperti melakukan modifikasi harus di beritahukan kepada seluruh site yang terhubung. GCS yang tersentalisasi juga menjanjikan otonomi untuk sitenya dan sangat sensitif terhadap suatu kesalahan pada suatu sitenya.

Pendekatan ini digunakan pada sistem terdistribusi R^* (Williams at al,1982). Dalam sistem ini terdapat katalog lokal di setiap site yang terdiri dari meta data yang berhubungan data yang disimpan. Untuk Keterhubungannya disimpan di beberapa site, hal ini merupakan tanggung jawab pada setiap lokal katalog untuk mencatat definisi dari setiap fragmen dan setiap replikas dari setiap fragmen dan mencatat dimana fragment atau replika tersebut di alokasikan. Kapanpun fragmen atau replika di gunakan pada lokasi yang berbeda, lokal katalog harus selalu mengupdate perubahan tersebut, sehingga fragmen atau replika dapat diandalkan keberadaannya.

Komponen DBSM Terdistribusi

Komponen DDBMS adalah pengendalian unit di semua sistem.

Perancangan Relasional Basis Data Terdistribusi

Faktor - faktor yang dianjurkan untuk digunakan pada basis data terdistribusi yaitu :

1. Fragmentasi : Sebuah relasi yang terbagi menjadi beberapa sub-sub relasi yang disebut dengan fragment, sehingga disebut juga distribusi. Ada dua buah fragmentasi yaitu horisontal dan vertikal. Horisontal fragmentasi yaitu subset dari tupel sedangkan vertikal fragmentasi subset dari atribut.

2. Alokasi, setiap fragmen disimpan pada situs dengan distribusi yang optimal.

3. Replikasi, DDBMS dapat membuat suatu copy dari fragmen pada beberapa situs yang berbeda.

Definisi dan alokasi dari fragmen harus berdasarkan pada bagaimana basis data tersebut digunakan.

Perancangan harus berdasarkan kuantitatif dan kualitatif informasi. Kuantitatif informasi digunakan pada alokasi data sedangkan kualitatif informasi digunakan untuk fragmentasi.

Kuantitatif informasi termasuk :

· Seberapa sering aplikasi di jalankan

· Situs mana yang aplikasinya dijalankan

· Kriteria kinerja untuk transaksi dan aplikasi

Kualitatif informasi termasuk transaksi yang dieksekusi pada aplikasi, termasuk pengaksesan relasi, atribut dan tuple , tipe pengaksesan( R atau W ) dan predikat dari operasional.

Definisi dan alokasi dari fragment menggunakan strategi untuk mencapai obyektifitas yang diinginkan :

1. Referensi Lokal

Jika memungkinkan data harus disimpan dekat dengan yang menggunakan. Bila suatu fragmen digunakan di beberapa lokasi , akan menguntungkan jika fragmen data tersebut disimpan di beberapa lokasi juga.

2. Reliabilitas dan Availabilitas yang ditingkatkan

Keandalan dan ketersediaan data ditingkatkan dengan replikasi. Ada salinan lain yang disimpan di lokasi yang lain.

3. Kinerja yang di terima

Alokasi yang tidak baik dapat mengakibatkan bottleneck terjadi, sehingga akan mengakibatkan banyaknya permintaan dari beberapa lokasi yang tidak dapat dilayani dan data yang diminta menjadi tidak up to date menyebabkan kinerja turun.

4. Seimbang antara kapasitas penyimpanan dan biaya

Pertimbangan harus diberikan pada ketersediaan infrastruktur dan biaya untuk penyimpanan di setiap lokasi, sehingga untuk efisiensi dapat digunakan tempat penyimpanan yang tidak mahal.

5. Biaya komunikasi yang minimal

Pertimbangan harus diberikan untuk biaya akses jarak jauh. Biaya akan minimal ketika kebutuhan lokal maksimal atau ketika setiap site menduplikasi data nya sendiri. Bagaimanapun ketika data yang di replikasi telah di update. Maka data yang ter-update tersebut harus di duplikasi ke seluruh site, hal ini yang menyebabkan naiknya biaya komunikasi.

Alokasi Data

Ada empat strategis menurut penempatan data : sentralisasi, pembagian partisi, replikasi yang lengkap dan replikasi yang dipilih.

1. Sentralisasi

Strategi ini berisi satu basis data dan DBMS yang disimpan pada satu situs dengan pengguna yang didistribusikan pada jaringan (pemrosesan distribusi). Referensi lokal paling rendah di semua situs, kecuali situs pusat, harus menggunakan jaringan untuk pengaksesan semua data. Hal ini berarti juga biaya komunikasi tinggi.

Keandalan dan keberadaan rendah, kesalahan pada situs pusat akan mempengaruhi semua sistem basis data.

2. Partisi ( Fragmentasi )

Strategi ini mempartisi basis data yang dipisahkan ke dalam fragmen-fragmen, dimana setiap fragmen di alokasikan pada satu site. Jika data yang dilokasikan pada suatu site, dimana data tersebut sering digunakan maka referensi lokal akan meningkat. Namun tidak akan ada replikasi , dan biaya penyimpanan nya rendah, sehingga keandalan dan keberadaannya juga rendah, walaupun pemrosesan distribusi lebih baik dari pada sentralisasi. Ada satu kelebihan pada sentralisasi yaitu dalam hal kehilangan data, yang hilang hanya ada pada site yang bersangkutan dan aslinya masih ada pada basis data pusat. Kinerja harus bagus dan biaya komunikasi rendah jika distribusi di rancang dengan sedemikian rupa..

3. Replikasi yang lengkap

Strategi ini berisi pemeliharaan salinan yang lengkap dari suatu basis data di setiap site. Dimana referensi lokal, keberadaan dan keandalan dan kinerja adalah maksimal. Bagaimanapun biaya penyimpanan dan biaya komunikasi untuk mengupdate besar sekali biayanya. Untuk mengatasi masalah ini, biasanya digunakan snapshot . Snapshot digunakan untuk menyalin data pada waktu yang telah ditentukan. Data yang disalin adalah hasil update per periode , misalkan per minggu atau perjam, sehingga data salinan tersebut tidak selalu up to date. Snapshot juga digunakan untuk mengimplementasikan table view di dalam data terdistribusi untuk memperbaiki waktu yang digunakan untuk kinerja operasional dari suatu basis data.

4. Replikasi yang selektif

Strategi yang merupakan kombinasi antara partisi,replikasi dan sentralisasi. Beberapa item data di partisi untuk mendapatkan referensi lokal yang tinggi dan lainnya, yang digunakan di banyak lokasi dan tidak selalu di update adalah replikasi ;selain dari itu di lakukan sentralisasi. Obyektifitas dari strategi ini untuk mendapatkan semua keuntungan yang dimiliki oleh semua strategi dan bukan kelemahannya. Strategi ini biasa digunakan karena fleksibelitasnya.

FRAGMENTASI

Kenapa harus dilakukan fragmentasi ?

Ada empat alasan untuk fragmentasi :

Kebiasaan ; umumnya aplikasi bekerja dengan tabel views dibandingkan dengan semua hubungan data. Oleh karenanya untuk distribusi data , yang cocok digunakan adalah bekerja dengan subset dari sebuah relasi sebagai unit dari distribusi.

Efisien ; data disimpan dekat dengan yang menggunakan. Dengan tambahan data yang tidak sering digunakan tidak usah disimpan.

Paralel ; dengan fragmen-fragmen tersebut sebagai unit dari suatu distribusi , sebuah transaksi dapat di bagi kedalam beberapa sub queri yang dioperasikan pada fragmen tersebut. Hal ini meningkatkan konkurensi atau paralelisme dalam sistem, sehingga memeperbolehkan transaksi mengeksekusi secara aman dan paralel.

Keamanan ; data yang tidak dibutuhkan oleh aplikasi tidak disimpan dan konsukuen tidak boleh di ambil oleh pengguna yang tidak mempunyai otoritas.

Fragmentasi mempunyai dua kelemahan, seperti yang disebutkan sebelumnya :

Kinerja; cara kerja dari aplikasi yang membutuhkan data dari beberapa lokasi fragmen di beberapa situs akan berjalan dengan lambat.
Integritas; pengawasan inteegritas akan lebih sulit jika data dan fungsional ketergantungan di fragmentasi dan dilokasi pada beberapa situs yang berbeda.

Pembetulan dari fragmentasi

Fragmentasi tidak bisa di buat secara serampangan, ada tiga buah aturan yang harus dilakukan untuk pembuatan fragmentasi yaitu :

1. Kelengkapan ; jika relasi contoh R di dekomposisi ke dalam fragment R₁ , R₂ ,R₃ , … R_n, masing-masing data yang dapat ditemukan pada relasi R harus muncul paling tidak di salah satu fragmen. Aturan ini di perlukan untuk meyakinkan bahwa tidak ada data yang hilang selama fragmentasi

2. Rekonstruksi; Jika memungkinkan untuk mendefinisikan operasional relasi yang akan dibentuk kembali relasi R dari fragmen-fragmen.

Aturan ini untuk meyakinkan bahwa fungsional ketergantungan di perbolehkan .

Penguraian; Jika item data d_i muncul pada fragment R_i , maka tidak boleh muncul di fragmen yang lain. Vertikal fragmentasi diperbolehkan untuk aturan yang satu ini, dimana kunci utama dari atribut harus diulanmg untuk melakukan rekonstruksi. Aturan ini untuk meminimalkan redudansi.

Tipe dari Fragmentasi

Ada dua tipe utama yang dimiliki oleh fragmentasi yaitu horisontal dan vertikal , tetapi ada juga dua tipe fragmentasi lainnya yaitu : mixed dan derived fragmentasi .

1. Horisontal fragmentasi ;

Fragmentasi ini merupakan relasi yang terdiri dari subset sebuah tuple . Sebuah horisontal fragmentasi di hasilkan dari menspesifikasikan predikat yang muncul dari sebuah batasan pada sebuah tuple didalam sebuah relasi. Hal ini di definisikan dengan menggunakan operasi SELECT dari aljabar relasional . Operasi SELECT mengumpulkan tuple yang memiliki kesamaan kepunyaan; sebagai contoh, tuple yang semua nya menggunakan aplikasi yang sama atau pada situs yang sama. Berikan relasi R sebuah horisontal fragmentasi yang didefinisikan :

s_P( R )

dimana P adalah sebuah predikat yang berdasarkan atas satu atau lebih atribut didalam suatu relasi.

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 : s_tipe = 'Rumah'^{( properti sewa)}

P₂; s_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'.

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	Rumah	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	Flat	4	400	CO70	SG14	B3
PG16	2 Man	Part	Glas	G67	Flat	3	300	CO90	SG14	B3

Gambar 1.9

Horisontal Fragmentasi

Fragmentasi seperti ini mempunyai keuntungan jika terjadi transaksi pada beberapa aplikasi yang berbeda dengan Flat ataupun Rumah.

Fragmentasi skema memuaskan aturan pembetulan (Correctness rules) :

1. Kelengkapan ; setiap tuple pada relasi muncul pada fragment

P₁atau P₂

2. Rekonstruksi ; relasi Properti sewa dapat di rekonstruksi dari fragmentasi menggunakan operasi Union , yakni :

P₁ U P₂ = Properti sewa

3. Penguraian ; fragmen di uraikan maka tidak ada tipe properti yang mempunyai tipe flat ataupun rumah.

Terkadang pemilihan dari strategi horisontal fragmentasi terlihat jelas. Bagaimanapun pada kasus yang lain, diperlukan penganalisaan secara detail pada aplikasi. Analisa tersebut termasuk dalam menguji predikat atau mencari kondisi yang digunakan oleh transaksi atau queri pada aplikasi. Predikat dapat berbentuk sederhana (atribut tunggal) ataupun kompleks (banyak atribut). Predikat setiap atribut mungkin mempunyai nilai tunggal ataupun nilai yang banyak. Untuk kasus selanjutnya nilai mungkin diskrit atau mempunyai range.

Fragmentasi mencari group predikat minimal yang dapat digunakan sebagai basis dari fragmentasi skema. Set dari predikat disebut lengkap jika dan hanya jika ada dua tuple pada fragmen yang sama bereferensi pada kemungkinan yang sama oleh beberapa aplikasi . Sebuah predikat dinyatakan relevan jika ada paling tidak satu aplikasi yang dapat mengakses hasil dari fragment yang berbeda.

2. Vertikal Fragmentasi

Adalah relasi yang terdiri dari subset pada atribut

Fragmentasi vertikal ini mengumpulkan atribut yang digunakan oleh beberapa aplikasi. Di definisikan menggunakan operasi PROJECT pada aljabar relasional. Relasi R sebuah vertikal fragmentasi di definisikan :

P a_1,a_2,…a_n(R)

dimana a_1,a_2,…a_nmerupakan atribut dari relasi R

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 = P _{Sno,posisi,sex,dob,gaji,nin}^(Staff)

S₂ = P _{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.

Fragmentasi ini sesuai dengan skema kepuasan pada aturan pembetulan (Correcness Rules):

1. Kelengkapan ; setiap atribut di dalam relasi staff muncul pada setiap fragmen S₁ dan S₂

2. Rekonstruksi ; relasi staff dapat di rekonstruksi dari fragmen menggunakan operasi natural join , yakni :

S₁ S₂= Staff

3. Penguraian ; fragment akan diuraikan kecuali kunci utama, karena diperlukan untuk rekonstruksi .

Fragment S₁

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	M	24-mar-70	100000	WL22065B
SA9	Assistant	F	20-jan-70	90000	WM53218D

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	B3
SA9	Marie	Howe	2 Elm Abeerdeen		B7

Gambar 1.9

Vertikal Fragmentasi

3. Campuran Fragmentasi

Fragmentasi ini terdiri dari horisontal fragmentasi setelah itu vertikal fragmentasi, atau vertikal fragmentasi lalu horisontal fragmentasi.

Fragmentasi campuran ini di definisikan menggunakan operasi SELECT dan PROJECT pada aljabar relasional.

Relasi R adalah fragmentasi campuran yang didefinisikan sbb :

s_P(P a_1,a_2,…a_n(R)) atau P a_1,a_2,…a_n(s_P(R))

dimana p adalah predikat berdasarkan satu atau lebih atribut R dan a_1,a_2,…a_nadalah atribut dari R

contoh :

Vertikal fragmentasi staff dari aplikasi payroll dan departemen kepegawaian kedalam :

S₁ = P _{Sno,posisi,sex,dob,gaji,nin}^(Staff)

S₂ = P _{Sno,Fname,Lname,Alamat,Tel_no,Bno}^(Staff)

Lalu lakukan horisontal fragmentasi pada fragmen S₂ menurut nomor cabang:

S₂₁ = s _Bno= B3^(S2)

S₂₂ = s _Bno= B5^(S2)

S₂₃ = s _Bno= B7^(S2)