Database Terdistribusi Modern Database Management 6 th Edition
Database Terdistribusi Modern Database Management 6 th Edition Jeffrey A. Hoffer, Mary B. Prescott, Fred R. Mc. Fadden
Definisi l Database terdistribusi: Sebuah database logic yang tersebar secara fisik diantara komputer-komputer yang berada di lokasi berbeda yang dihubungkan dengan perangkat komunikasi l Desentralisasi Database: Sekumpulan database mandiri dalam komputer yang tidak saling terhubung Keduanya TIDAK sama ! Pasca Sarjana (S 2) - Teknik Informatika UDi. Nus 2
Alasan penggunaan Database Terdistribusi l Otonomi dari unit bisnis yang letaknya berjauhan l Pertukaran data l Biaya komunikasi data l Kehandalan komunikasi data dan biaya l Keragaman sistem aplikasi l Pemutakhiran database l Proses analisa dan transaksi Pasca Sarjana (S 2) - Teknik Informatika UDi. Nus 3
Keuntungan database terdistribusi dibandingkan database terpusat l Meningkatkan kepercayaan l Pengendalian lokal terhadap data l Pertumbuhan modul l Biaya komunikasi rendah l Respon cepat untuk queri tertentu Pasca Sarjana (S 2) - Teknik Informatika UDi. Nus 4
Kerugian database terdistribusi dibandingkan database terpusat l Biaya software dan rumit l Biaya proses l Integritas data terbuka l Respon lambat untuk queri tertentu Pasca Sarjana (S 2) - Teknik Informatika UDi. Nus 5
Tujuan Umum l Transparansi Lokasi l l l User tidak mengentahui lokasi data Data yang dibutuhkan otomatis diteruskan ke tempat yang tepat Otonomi Lokal l l Situs Lokal dapat mengoperasikan databasenya ketika koneksi dengan jaringan terputus Setiap situs dapat mengendalikan data, keamanan, login dan pemutakhirannya Pasca Sarjana (S 2) - Teknik Informatika UDi. Nus 6
Lain-lain : l Database terdistribusi sinkron l l l Semua kopi data selalu teridentifikasi Data terkini secara cepat diterapkan ke seluruh kopian melalui jaringan Baik untuk integritas data Biaya tinggi waktu respon lambat Database Terdistribusi Asinkron Mentolerir data yang tidak konsisten l Perkembangan data terkini tertunda l Integritas data rendah l Biaya murah waktu respon cepat NOTE: all this assumes replicated data (to be discussed later) l Pasca Sarjana (S 2) - Teknik Informatika UDi. Nus 7
Beberapa pilihan untuk mendistribusikan database l Replikasi Data l l Partisi Horisontal l l Baris lain dalam sebuah tabel didistribusikan ke situs yang berbeda Partisi Vertikal l l Kopi data didistribusikan ke situs berbeda Kolom lain dalam sebuah tabel didistribusikan ke situs berbeda Kombinasi ketiganya Pasca Sarjana (S 2) - Teknik Informatika UDi. Nus 8
Replikasi Data l Keuntungan l l l Dapat dipercaya Respon cepat Dapat menghindari dampak integritas transaksi terdistribusi (jika replikasi data diperbarui secara berkala) Memasangkan kembali node yang pernah mati Mengurangi lalulintas jaringan pada waktu sibuk (jika update data dapat di tunda) Pasca Sarjana (S 2) - Teknik Informatika UDi. Nus 9
Replikasi Data l Kerugian - Membutuhkan tambahan penyimpanan data l Membutuhkan waktu tambahan untuk operasi update l Kompleksitas dan biaya update l Integritas yang terbuka terhadap data yang tidak benar jika replikasi tidak diupdate terus menerus Oleh karena itu, lebih baik digunakan untuk data yang read-only l Pasca Sarjana (S 2) - Teknik Informatika UDi. Nus 10
Jenis replikasi l Push l Situs yang diupdate mengirim perubahan ke situs yang lain l Pull l Replication – Situs penerima yang mengatur ketika pesan untuk mengupdate akan diproses Pasca Sarjana (S 2) - Teknik Informatika UDi. Nus 11
Jenis Push Replication l Snapshot Replication l l l Secara periodik mengirimkan perubahan ke situs master Master mengumpulkan updating dalam log Perubahan perbagian atau keseluruhan Dinamis vs. pembagian hak update Near Real-Time Replication l l l Penyebaran update tanpa memerlukan konfirmasi Selesai penggunaan sebagai pemicu Pesan update disimpan di antrian pesan sampai diproses situs penerima Pasca Sarjana (S 2) - Teknik Informatika UDi. Nus 12
Lain-lain tentang Replikasi Data l l l Data tepat waktu – toleransi yang tinggi untuk data yang kadaluwarsa mugkin dibutuhkan Kemampuan DBMS – jika DBMS tidak dapat mendukung queri dengan multi-node, replikasi sangat dibutuhkan Dampak pada kinerja – pemutakhiran mungkin akan menyebabkan masalah pada kinerja sebuah node yang sibuk Keragaman jaringan – replikasi yang rumit dan kompleks Kemampuan komunikasi jaringan – Pemutakhiran akan memberi beban berat pada komunikasi Pasca Sarjana (S 2) - Teknik Informatika UDi. Nus 13
Partisi Horisontal Sebagian baris sebuah tabel berada di situs yang lain l Keuntungan l l l Akses lokal optimal kinerja lebih baik Hanya data yang sesuai yang tersedia aman Gabungan antar partisi mudah dalam query Kerugian l l Akses data antar partisi kecepatan proses tidak konsisten Tidak ada data replikasi backup rawan Pasca Sarjana (S 2) - Teknik Informatika UDi. Nus 14
Partisi Vertikal l Sebagian kolom dari sebuah tabel berada di situs lain l Keuntungan dan kerugian sama dengan pada partisi horisontal kecuali kombinasi data antar partisi lebih sulit karena memerlukan proses join (sebagai pengganti union) Pasca Sarjana (S 2) - Teknik Informatika UDi. Nus 15
Empat pengelompokkan database tersebar ¬ Database terpusat, akses tersebar Replikasi dengan update permukaan secara periodik ® Replikasi dengan update sinkron yang hampir real time ¯ Pemartisian, satu database logic Pasca Sarjana (S 2) - Teknik Informatika UDi. Nus 16
Beberapa faktor dalam memilih strategi penyebaran l Pembiayaan, otonomi, keamanan l Pola situs data l Pertumbuhan dan pengembangan l Kemampuan teknologi l Biaya pengelolaan teknologi l Kebutuhan layanan yang dapat diandalkan See table 13 -1 Pasca Sarjana (S 2) - Teknik Informatika UDi. Nus 17
Strategi perancangan tersebar Pasca Sarjana (S 2) - Teknik Informatika UDi. Nus 18
Distributed DBMS Database tersebar membutuhkan DBMS tersebar l Fungsi DBMS tersebar : l l l l Meletakkan data dengan kamus data terdistribusi Menentukan lokasi dari mana untuk mendapat data dan memproses komponen DBMS menterjemahkan antar node dengan DBMS yang lain (menggunakan middleware) Konsistensi data (melalui multiphase commit protocols) Pengendalai kunci primer global Scalability Security, concurrency, optimasi query, perbaikan (recovery) Pasca Sarjana (S 2) - Teknik Informatika UDi. Nus 19
Arsitektur DBMS Tersebar Pasca Sarjana (S 2) - Teknik Informatika UDi. Nus 20
Langkah-langkah transaksi lokal 1. 2. 3. 4. 5. Aplikasi membuat permintaan kepada DBMS tersebar melakukan pengecekkan tempat penyimpanan data tersebar untuk menempatkan data. Pencarian ini bersifat lokal DBMS terdistribusi mengirim permintaan ke DBMS lokal DBMS Lokal mengolah permintaan DBMS Lokal mengirim hasilnya ke aplikasi Pasca Sarjana (S 2) - Teknik Informatika UDi. Nus 21
Arsitektur DBMS Tersebar yang menunjukkan Langkah-langkah transaksi Lokal 2 1 3 5 4 Transaksi lokal – semua data tersimpan secara lokal Pasca Sarjana (S 2) - Teknik Informatika UDi. Nus 22
Langkah-langkah Transaksi Global 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Aplikasi membuat permintaan kepada DBMS tersebar melakukan pengecekkan tempat penyimpanan data tersebar untuk menempatkan data. Pencarian bersifat remote DBMS tersebar melanjutkan permintaan di situs lain DBMS tersebar yang ada di situs lain menterjemahkan permintaan untuk DBMS lokal jika diperlukan, dan mengirimkan pesan ke DBMS lokal yang berada disuatu situs memproses permintaan DBMS lokal mengirimkan hasilnya ke DBMS tersebar yang ada di situs yang lain DBMS tersebar tersebut akan mengirimkan hasilnya kembali ke situs aslinya DBMS tersebar di situs asal akan mengirimkan ke aplikasi Pasca Sarjana (S 2) - Teknik Informatika UDi. Nus 23
Arsitektur DBMS tersebar yang memperlihatkan langkah-langlah transaksi global 2 3 1 7 8 6 4 Transaksi global – beberapa data ada di situs yang berbeda Pasca Sarjana (S 2) - Teknik Informatika UDi. Nus 5 24
Tujuan transparansi DBMS terdistribusi l Transparansi Lokasi l l Replication Transparency l l Pengguna/aplikasi tidak perlu tahu dimana data berada Pengguna/Aplikasi tidak ingin tahu adanya duplikasi Transparansi Kesalahan l l Ada atau tidak setiap aksi suatu transaksi diterima Setiap situs memiliki pengatur transaksi l l l Ada pencatatan transaksi sebelum dan sesudah Pengendali konkurensi untuk menjamin integritas data membutuhkan protocol yang seragam Pasca Sarjana (S 2) - Teknik Informatika UDi. Nus 25
Pilihan database terdistribusi Homogen – DBMS yang sama di setiap node l DBMS yang otonom dan mandiri l DBMS yang tidak otonom – terpusat, pengkoordinir l Mudah dalam pengelolaannya, sulit dalam mengendalikan l Heterogen – Setiap node mempunyai DBMS sendiri l Sistem – dengan peran DBMS yang penuh atau sebagian l Gateway – jalur yang sederhana antar database tidak mengutamakan salah satu database logic l Sulit mengelolanya, tergantung pada kemandirian organisasi l Pasca Sarjana (S 2) - Teknik Informatika UDi. Nus 26
DB Homogen, tanpa otonomi l l l Data didistribusikan di setiap node DBMS seragam untuk setiap node Semua data dikelola oleh DBMS yang terdistribusi (bukan data lokal yang eksklusif) Semua akses seragam dengan skema yang global Skema global adalah gabungan dari semua skema lokal Pasca Sarjana (S 2) - Teknik Informatika UDi. Nus 27
Database Homogen Identical DBMSs Source: adapted from Bell and Grimson, 1992. Pasca Sarjana (S 2) - Teknik Informatika UDi. Nus 28
Lingkungan heterogen yang khusus l Data tersebar di setiap node l DBMS yang berlainan mungkin digunakan di setiap node l Akses lokal menggunakan DBMS dan skema lokal l Akses jarak jauh menggunakan skema global Pasca Sarjana (S 2) - Teknik Informatika UDi. Nus 29
Lingkungan Heterogen Khusus DBMS yang tidak teridentifikasi Source: adapted from Bell and Grimson, 1992. Pasca Sarjana (S 2) - Teknik Informatika UDi. Nus 30
Latihan Soal : l l l Jelaskan keunggulan dan kekurangan antara arsitektur sistem basis data terdistribusi dengan sistem paralel Apa yang anda ketahui tentang teknik dan model sinkronisasi dan replikasi dalam sistem basis data terdistribusi Jelaskan tentang distributed data storage dan distributed transaction dalam sistem basis data terdistribusi Jelaskan yang anda ketahui tentang fragmentasi basis data ? Jelaskan pula latarbelakang dan macam fragmantasi tersebut Bagaimanakah mekanisme dalam menjaga integritas basis data terdistribusi ? Jelaskan ! Pasca Sarjana (S 2) - Teknik Informatika UDi. Nus 31
- Slides: 31