Sistem PengurusanPangkalan Data

(DBMS)

Konsep Asas

Pangkalan dataHimpunan maklumat/data yang banyak yang disimpanpada satu tempat simpanan data (data repository) dikenali sebagai pangkalan data.

Pangkalan data boleh juga ditakrifkan sebagai koleksidata logikal yang berkaitan.

Biasanya data-data tersebut berkait antara satu samalain dan disusun supaya mudah dicapai dan dapatdigunakan oleh berbagai kategori pengguna.

Perolehan dan penyenggaraan data melibatkan kosyang tinggi, disebabkan itu satu sistem pengurusandata (DBMS) dan maklumat yang teratur diperlukan.

DataData merupakan fakta terurus yang direkod dandisimpan di dalam media computer.

Selain daripada data yang berbentuk teks dan nombor, perkembangan teknologi masa kini telah membenarkanfakta-fakta dan objek-objek lain seperti dokumen, imej foto, bunyi dan segmen video disimpan di dalampangkalan data.

Pengurusan data bermaksud data adalah capaian data dalam bentuk berstruktur bagi memudahkan storan, manipulasi dan capaian data oleh pengguna

Data dan maklumatIstilah data dan maklumat saling berkait rapat. Data merupakan fakta mentah manakala maklumat pula merupakan data yang telah diproses dan memenuhikehendak maklumat pengguna.

Contoh data : Rusnawati 34447431 PerempuanZed Zaidi 67801596 LelakiAida 54236178 PerempuanHalim 32567890 Lelaki

Contoh maklumat di mana data nama telah diproses dan disusunmengikut abjad menaik:

Nama No. Telefon Pelajar JantinaAida 67801596 PerempuanHalim 32567890 LelakiRusnawati 34447431 PerempuanZed Zaidi 54236178 Lelaki

Sistem Pengurusan Pangkalan Data (DBMS)

Merupakan sistem/perisian yang berkuasa dankompleks yang dibina untuk menyimpan danmengurus pangkalan data

Satu perisian yang mentakrif suatu pangkalandata, membolehkan data disimpan, menyokongbahasa kueri, menjana laporan dan membinaskrin/borang bagi memasukkan data.

DBMS digunakan untuk mengurus data dan maklumat yang disimpan di dalampangkalan data.

DBMS boleh dianggap sebagai antaramuka di antara pengguna dan pangkalandata di mana ia membantu penggunamencapai dan memanipulasikan data yang disimpan di dalam pangkalan data.

Aplikasi Pangkalan Data

Aplikasi pangkalan DataDBMS guna kaedah pelayan-pelanggan

Pelayantempat DBMS disimpanurus data di komputer pelayankelebihan:

Pelayan jadi storan&pemprosessan pengguna,Data terjamin kewibaannyaJimat kos-perkakasan dan perisian

-membolehkan pembangunan aplikasi baru/tambahantanpa ubah pengkalan data sedia ada

Susunan pangkalan data

1.Pangkalan Data Terpusat

Data disimpan disatu lokasi

Boleh dicapai dari lokasi-lokasi lain

Tempat simpandata sekolah A

sekolah

Guru

pelajar

Kementerian

2. Pengkalan Data TeragihSatu pengkalan data logikal dibahagikan kepada

pengkalan data yang lebih kecil dilokasi yang berlainan.Pengurusan DBMS ini uruskan storan & pemprosesan

data logikal

PD2

L2

RangkaianKomputer

PD1

L1

PD3

L3

3. Pelayan-Pelanggan

Komponen utama;Pelanggan

Komputer yang memproses permohonan perkhidmatan.Dikenali sebagai aplikasi hadapan.

PelayanProses komputer yang membekalkan perkhidmatanDikenal sebagai aplikasi belakang.

Media komunikasiPemprosesan komputer yang membenarkan Pelayan dan

Pelanggan berkomunikasi.

KOMPONEN PERSEKITARAN

DBMS

KomponenData

Merupakan komponen terpenting dan fakta asas bagikeperluan maklumat sesuatu organisasi.Maklumat pelajar = keputusan peperiksaan dllGuru = m/pelajaran dll.

PerisianSistem komputer tidak akan dapat berfungsi tanpaperisian. Perisian asas seperti sistem pengendalian dan DBMS haruslah disediakan. System pengendalian dan DBMS yang dipilih adalahbergantung kepada keperluan larian sistem pangkalandata tersebut. Contoh: Mic. Access.

Perkakasan

Merupakan alatan fizikal yang perlu digunakan bagimelarikan sistem pangkalan data. Ia bergantung kepada keperluan organisasi dan DBMS yang digunakan. Keperluan paling utamanya adalah dari segi kapasitistoran primer (memori) dan storan sekunder yang besar bagi menampung urusan perkongsian data yang agak kompleks. Perkakasan utama yang diperlukan adalah sebuahkomputer

Prosedur

Pengamal dan pengguna akhir bertindaksebagai penggerak sistem pangkalan data dengan mengikuti beberapa peraturan dantatacara tertentu.

Meliputi peraturan, piawaian, panduanrekabentuk dan penggunaan pangkalan data.

Sumber manusia

Pengguna akhir – individu/organisasi yang mencapaidan menggunakan pangkalan data. contohnya, pelajar, guru dan ibu bapa

Pemilik (pentadbir) data – mengarahkan pembangunansistem pangkalan data.

DBA – menentukan sistem keselamatan, pemulihanbencana, kaedah capaian dan memilih DBMS

Pengaturcara program – bertanggungjawab membuatkod aturcara

Pemasuk data – memasukkan dan mengemaskini data. Contoh; kerani sekolah

SEJARAH DBMS

Dalam tahun 1960an :IMS (Information Management System) /strukturhirarki

Pertengahan tahun 1960 :IDS (Integrated Data Store) diperkenalkan olehsyarikat General Electric yang seterusnya merintiskepada penghasilan sistem pangkalan data berasaskanstruktur rangkaian

Akhir tahun 1960 : CODASYL (Conference on Data System language) menubuhkan satu jawatankuasa iaitu DBTG (DataBaseTask Group) yang bertanggungjawab merangka satupiawaian sistem pangkalan data yang diumumkan padatahun 1971 iaitu DDL dan DML

Dalam tahun 1970 :Dr. E. F Codd telah mencadangkan satu model barubagi sistem pangkalan data yang dikenali sebagai‘sistem R” dan kemudian terhasilnya satu model iaitumodel hubungan

Tahun 1976 :Model perhubungan Entiti (model E-R) diperkenalkanoleh Chen.

Tahun 1980an :Penghasilan Bahasa Pertanyaan Berstruktur (SQL)Penghasilan Sistem pangkalan data BerorientasikanObjek (OODBMS)

KOMPONEN & FUNGSIDBMS

KOMPONEN DAN FUNGSI

DBMS merupakan satu perisian antara muka diantara pangkalan data dengan penggunaaturcara penggunaan.

DBMS sendiri boleh dianggap sebagai satuaturcara penggunaan yang membekalkanberbagai fungsi dan kemudahan kepadapengguna untuk membuat capaian terkawal danpengelohan data dalam pangkalan data.

Fungsi DBMSSimpanan, kemaskini dan dapatan semula

DBMS membekalkan pangguna suatu keupayaan untukmenyimpan, mengemaskini dan mendapatkan semuladata dalam pangkalan data

Katalog yang boleh dicapai oleh penggunaDBMS membekalkan suatu katalog (kamus data) yang mengandungi perihalan data yang disimpan dalampangkalan data dan ia mesti boleh dicapai olehpengguna.

Sokongan urusniagaDBMS memperuntukkan satu mekanisma untukmenentukan sama ada kemaskini mengenaisesuatu urusniaga dibuat sepenuhnya atau tidakdibuat lansung

Kawalan serentakDBMS membekalkan satu mekanisma bagimenentukan pangkalan data dikemaskinikandengan betul apabila beberapa penggunamengemaskini pangkalan data secara serentak

PemulihanDBMS menyediakan mekanisma untukmemulihkan pangkalan data jika berlakukerosakan pada pangkalan data

PenguatkuasaanDBMS mempunyai mekanisma untuk menentukan hanyapengguna yang dibenarkan sahaja dapat mencapaipangkalan data (password)

Sokongan komunikasi dataDBMS berupaya berintegrasi dengan perisiankomunikasi

Perkhidmatan kewibawaanDBMS menyediakan satu kaedah untuk menentukandata dan perubahan ke atasnya mematuhi peraturan-peraturan tertentu.

Gambaran kasar komponenutama pada sesebuah DBMS berasaskan modul hubungan

SISTEM PENGURUSAN PANGKALAN DATA (DBMS)

MODULPERTANYA

-ANMODUL SEMAKAN

URUSNIAGA

MODULDDL

MODUL DML

MODUL URUSNIAGA

MODULPENGURUSAN

INGATAN

MODULKESELAMATAN

(password)

MODULKAMUS DATAPengguna

P. DATA

Fungsi modul-modul khusus yang bekerja secarabersepadu dalam DBMS berasaskan ModulHubungan.

Pemproses pertanyaan (pengguna)Dibahagikan kepada beberapa komponen kecil iaituModul DDL dan Modul DML;dimana pengguna perlumelalui modul ini bagi mencipta atau mencapai data yang telah disimpan

Modul Urusniaga (Data) Menyemak kewibaan dan kesahihan data yang disimpan khasnya ketika transaksi dijalankan. Cirikewibawaan data yang penting adalah kestabilan, atomik serta keutuhannya.

Modul Kamus DataMerupakan satu repositori rujukan yang penting dalampangkalan data. Ia menyimpan maklumat berkenaandata (metadata) dalam pangkalan data

Modul keselamatanMenyokong dan memantau kawalan transaksi khasnyacapaian secara serentak, disamping kaedah pemulihanbencana sekiranya berlaku masalahMemastikan hanya pengguna yang dibenarkan sahajayang dapat mencapai sistem pangkalan data (password)

Modul pengurusan IngatanMenguruskan pentadbiran perpindahan data di antaraingatan dan storan sekunder di mana pangkalan data tersimpan secara fizikal

Senibina Sistem PangkalanData

SenibinaSenibina keseluruhan sistem pangkalan data adalahsebenarnya agak kompleks.

Menyokong kedua-dua ciri kebebasan dan abstraksidata.

Senibina pangkalan data yang telah menjadi asaskepada kebanyakan sistem pangkalan data di pasarandan mendapat piawaian daripada American NasionalStandards Istitute – Standads Planning and Requirements Committee (ANSI_SPARC, 1975)

Gambarajah senibina tiga paras sistem pangkalan data yang telah dicadangkan oleh pihak ANSI-SPARC

Subskima1 Subskima2 Subskima3

Skima Konsep(himpunan subskima luaran)

Skima Dalaman(fizikal)

PARAS LUARAN(PENGGUNA)

PARAS KONSEPTUAL

PARAS DALAMAN(FIZIKAL)

Paras Luaran (eksternal)

Paras ini memberi kebebasan kepada pangkalan data khasnya pengguna akhir supaya dengan mudah dapatmelihat pangkalan data daripada segi penggunaanyasahaja tanpa perlu mengetahui bagaimana data tersimpan secara fizikal di dalam perkakasan dansystem rangkaian.

Oleh kerana terdapat ramai pengguna yang dibenarkanmencapai sebuah pangkalan data dalam satu-satu masa, maka terdapat banyak pandangan pengguna atau lebihdikenali dengan nama subskima.

Pelajar keputusan peperiksaanmaklumat buku (perpustakaan)takwim sekolah

Paras KonseptualParas ini pula merupakan sebuah gabungansubskima-subskima luaran yang menjadikannyasebuah skima (konseptual).

Ianya merupakan lapisan tengah di antara skimaluaran dan skima dalaman (fizikal).

Skima paras ini mewakili struktur logikalkeseluruhan pangkalan data sebagaimana yang dipantau oleh DBA.

Ianya juga dianggap sebagai pandangan komuniti.

Paras Dalaman (fizikal/internal)

Senibina paras ini adalah lebih tertumpukepada kaedah penyimpanan dan struktur data secara fizikal.

Ianya menguruskan organisasi fail dan kaedahstoran sekunder.

Skima dalaman ini selalunya ditulis dalambahasa data definasi (DDL) yang disediakanoleh DBMS

SenibinaDBMS

Query Processor

Schema Modifications

Transaction Manager

Storage Manager

DataMetadata

QueriesModifications

Terdapat 3 jenis input untuk DBMS:

Queries/kueriPengubahsuaian dataPengubahsuaianSkema

Query processor menjaga:Queries/kueriPengubahsuaian (data dan skema)

Peranan query processor + query optimizer (QO) ;

Mencari penyelesaianyang paling baik untukmemenuhi permintaanpenggunaMenghasilkanarahan/commands yang efektif kepada storage manager.

Query Processor

Schema Modifications

Transaction Manager

Storage Manager

DataMetadata

QueriesModifications

Query Processor

Schema Modifications

Transaction Manager

Storage Manager

DataMetadata

QueriesModifications

Peranan storage manager/pengurussimpanan adalah:

Untuk mendapatkanmaklumat yang diminta darisimpanan dataUntuk mengubahsuaisimpanan data kepada maklumatapabiladiminta/requested.

transaction managerbertanggungjawab untukmemastikan data lebihkonsistenTugas transaction manager memastikan:

Sesetengah kueriberoperasi secara serentaktanpa mengganggu antarasatu sama lainData tidak hilang walaupunberlaku “power failure”(done through the Recovery subsystem)

Query Processor

Schema Modifications

Transaction Manager

Storage Manager

DataMetadata

QueriesModifications

Gambaran tentanglokasi dan lain-lain maklumat tentang data yang relevan dalamcakera. Mengandungi :

DataMetadata

Query Processor

Schema Modifications

Transaction Manager

Storage Manager

DataMetadata

QueriesModifications

DATA MODEL

Data ModelData Model merupakan koleksi konsep untukmenerangkan

data dan hubungan antara datadata semantik dan data constraints

Record-Based logical ModelsModel Hierarki (Hierarchical Model)Model Rangkaian (Network Model)Model Hubungan (Relational Model)

Object-Based logical ModelsEntity-Relationship (E/R) Model Object-Oriented (OO) Model

Pangkalan Data HierarkiMenyusun rekod mengikut pepohon iaitumenggunakan konsep bapa dan anakSesuai digunakan jika terdapat hubungan antarasatu ke banyak

Sekolah

Pelajar Ko-ku Kurikulum Sneakers Kurikulum

Parent/bapa

Child/anak

SneakersSneakers Ko-kuPelajar

Guru 1 Pelajar

Pangkalan Data RangkaianMenyokong hubungan antara data melaluisenarai struktur dalam rekod subordinated (members) yang boleh dihubungkan kepadalebih daripada satu parent (owner).

Sekolah

Guru Ibubapa

pelajar kokurikulum Kurikulum

Owner/tuanOwner/ tuan

Pelajar

Members/ahli

Pangkalan Data HubunganDiperkenalkan semasa lewat 1970an dan1980anMerupakan satu himpunan hubungan-hubunganternormal.Satu pangkalan data hubungan mengandungihubungan-hubungan yang telah distrukturkan.Digambarkan dengan menggunakan jadual.

Attributes pelajar

KP Nama Alamat IDAliran

830326105260 Nurul Aida Millennium court NA2

830330105036 Rusnawati Aziz Blok 21,PD RA8

780804135120 Sandi Danel Kk10,UM SD6

Rekod

IDAliran Nama Aliran IDGURUNA2RA8SD6

Ekonomi CK26Sains MS42Sastera AK78

IDAliran Nama Aliran IDGURUNA2RA8SD6

Ekonomi CK26Sains MS42Sastera AK78

Object-Oriented DatabasesObjek, Kaedah, and maklumatDisampaikan dalam bentuk ObjekSetiap Objek adalah mewakili jenis -- kategoriIndividual Objects adalah perwakilan

Sample OO Database

Patient X-Rays/Images ID

DateTechnician

Comments

Patient Data IDName Address DoB

Photo Medical History

Patient VisitsDateID

Physician CommentsProblems

Patient TreatmentsID Date Procedure Doctor

Objek adalah unikIndentiti diterjemahkan kepada Object ID (OID)Mempunyai heirarkiWujud dari “parents”

Mengabungkan DBMS dengan keupayaan program bahasa OOD Kawal struktur komplek sebagai objek (CAD/CAM applications-Computer-Aided Design and Manufacturing)Tidak perlu untuk baca data dan menukarnya kepadaaplikasi struktur data.

Object-Relational DatabasesTunjukkan bagaimana perhubungan di antaraentiti yang boleh dilakukan.Sokong Abstract Data Types (multimedia objects) dengan pencarian algorithmsBoleh memasukkan koleksi multiple valuesatau composite data types

Proses membina pangkalan data

Proses membina pengkalan dataPerancangan dataMenentukan spesifikasi bagi skop (cth:aktiviti,takwim)Sempadan sistem pangkalan data (cth: data sulit)Kenalpasti pengguna (cth:pelajar,guru,ibubapa,komuniti)Kawasan aplikasi

Analisis keperluanKenalpasti kehendak pengguna (cth: PPD:maklumat staff) Menghasilkan rekabentuk logikalKaji sistem sedia ada

Rekabentuk sistemMembekalkan model data yang menyokong urusanMembuat rekabentuk konseptual, logikal,fizikalMelibatkan antaramuka pengguna & program aplikasi

PerlaksanaanBina pengkalan data-ikut data-modelGuna Bahasa Definisi Data (DDL) berdasarkan sistem DBMS yang telah dipilih.Kemaskinikan data sedia ada sekiranya perlu.

PengujianUntuk kesan kelemahan/kesilapan.Memastikan program penuhi spesifikasi yang telah ditetapkan.Boleh menilai tahap prestasi/keselamatan sistem.

PenyelenggaraanMengemaskinikan maklumat dari semasa ke semasaMelihat kepada prestasi sistem, membuat penilaian danpenambahbaikan data.DBA Memantau dan menyelenggara ikut jadual

Pentadbiran Pangkalan Data

Pentadbiran Pangkalan DataPentadbir Data

Bertanggungjawab terhadap keseluruhan sumber data(perancangan pengkalan data,penentuan standard,gubal dasar

maklumat)Beri nasihat & bantu pastikan teknologi aplikasi pangkalan dataTugas:

Laksanakan perancangan strategikTentukan kehendak dataTentukan tatacara pengumpulan&pengumpulan dataTentukan format dataTentukan standard bagi data organisasiBina model dataBantu DBA dalam fasa perancangan,analisis kehendak

pengguna,rekabentuk pengkalan data

Pentadbir Pangkalan Data (DBA)

Bertanggungjawab terhadap rekabentuk,pengendaliandan pengurusan pangkalan dataBidang tugas;

Perancangan pangkalan dataRekabentuk Pangkalan dataPengendalian pangkalan dataPenyenggaraan dan penambaikkan sistemPerhubungan dengan penggunaPenguatkuasaan tatacara dan piawaian

Keselamatan pangkalan data3 ciri utama;

Kerahsiaan dataKawalan pendedahan maklumat sulitContoh:

Data gaji guru – tidak boleh diakses olehpelajar/ibubapa/komuniti

Wujud ‘privacy’ -pengguna ada hak untuk hadkan tahap‘privacy’ merekaContoh:

email – ada masa kita benarkan pengguna lain melihat email kita,ada masanya kita hadkannya

KewibawaanKawal pengubahsuaian yang tidak perluContoh:

umisisweb:Keputusan peperiksaan:Pelajar tidakdibenarkan mengubah keputusan peperiksaan sesukahati.

KesediaadaanKawalan daripada penafian capaian kepadaperkhidmatan yang disediakan oleh sistem

Contoh:Takwim Sekolah -Tarikh cuti hari raya bergantungkepada keadaan semasa

Tujuan kawalan keselamatanLindung dari capaian yang tidak sahLindung dari inferensJika kewibawaan tidak sah data bolehdiubahsuai,serangan virus,kegagalan sistemAutentikasi penggunaPengurusan dan perlindungan data sensitifPerlindungan pelbagai tahap

Cara kawalanKawalan AliranElak maklumat mengalir secara nyata yang mungkin bolehsebabkan kebocoran maklumat sulit.

Kawalan inferensLindungi data daripada dikesan secara terus

Kawalan Capaianpastikan capaian terus kepada sistem mematuhi peraturanyang dikuatkuasakan oleh polisi perlindungan;1. Polisi keselamatan: Menyatakan pilihan asas untukkeselamatan data, bagaimana prinsip sesuatu capaianditolak/diterima.2. Peraturan capaian: Ekspresi polisi keselamatan yang tentukan cara tingkahlaku sistem dijalankan.3. Peraturan autorisasi: Ditentukan organisasi yang terlibatdan dikenalpasti oleh pengguna berasaskan pengalaman.

KELEBIHAN & KELEMAHAN DBMS

KELEBIHAN

Perulangan data terkawalKesepaduan dataKebebasan format dataPerwakilan data organisasiProsedur keselamatan yang lebih baikMenampung lebih ramai pengguna melalui capaian serentak“Back up”

Kos DBMS adalah tinggiPenambahan kos perkakaanKos penukaranSaiz dan kerumitan DBMSPrestasi mungkin menurunRisiko kegagalan

KELEMAHAN

PPEA3111WEB & PERANGKAIAN

SEKOLAH

Ahli Kumpulan:

Nurul Aida Hanim Che AhmadPEK030032

Rusnawati AzizPEK030038

Sandi DanelPEK030040

Terima Kasih