Three-schema + Three-tiered Architecture

Back to IF2240 Basis Data

Topic

Questions/Cues

• Apa itu Three-schema architecture?
• Apa itu External Schema?
• Apa itu Conceptual Schema?
• Apa itu Internal Schema?
• Bagaimana pengembangan arsitektur three-tiered?
• Apa itu Three-tiered client/server database architecture?
• Apa peran Client Tier?
• Apa peran Application/Web Tier?
• Apa peran Enterprise Tier?

Reference Points

• Slide 16-18 dari “22. IF2240-SemII_2324-m15-1-DB-Development-Process.pdf”

Three-Schema Architecture

• Arsitektur tiga skema adalah konsep dalam desain database yang memisahkan tampilan data dari penyimpanan fisiknya, memungkinkan fleksibilitas dan abstraksi.
• Tiga Tingkatan Skema:
  1. External Schema (User View):
     • Merupakan tampilan database yang berbeda untuk orang yang berbeda.
     • Mencerminkan bagaimana pengguna akhir atau aplikasi melihat data.
     • Contoh: Tampilan laporan, tampilan layar, atau form order.
  2. Conceptual Schema (Enterprise Data Model):
     • Merupakan model data enterprise yang menjelaskan seluruh struktur database secara logis, terlepas dari detail fisik atau bagaimana data digunakan oleh aplikasi tertentu.
     • Bertujuan untuk memberikan pemahaman umum tentang proyek database.
  3. Internal Schema (Physical Schemas):
     • Merupakan desain dan implementasi dasar atau fisik dari database.
     • Menjelaskan bagaimana data disimpan secara fisik di media penyimpanan.
     • Contoh: Physical Schema 1, Physical Schema 2, Physical Schema m.
• Proses Pengembangan Arsitektur Tiga Tingkat (Developing the three-tiered architecture):
  • START HERE: Pemahaman umum tentang persyaratan database proyek (General understanding of project’s database requirements).
  • Develop conceptual schema: Berdasarkan model data enterprise.
  • Develop user views (external schemas) and logical database specifications: Berdasarkan pemahaman transaksi, laporan, tampilan layar, dan penggunaan database.
    • Terjadi bolak-balik antara pengembangan conceptual schema dan user views (External Schemas).
  • Develop physical schema: Dilakukan setelah conceptual dan external databases sepenuhnya didefinisikan.
    • Dipengaruhi oleh fitur perangkat keras dan perangkat lunak, karakteristik fisik data, dan ekspektasi performa.
    • Terjadi bolak-balik antara develop physical schema dan user views untuk memastikan ekspektasi performa terpenuhi.

Three-Tiered Client/Server Database Architecture

• Arsitektur tiga tingkat adalah model arsitektur sistem yang memisahkan aplikasi menjadi tiga lapisan logis atau fisik, yang meningkatkan skalabilitas, fleksibilitas, dan keamanan.
• Tiga Tingkatan (Tiers):
  1. Client Tier:
     • Merupakan lapisan presentasi tempat pengguna berinteraksi langsung dengan aplikasi.
     • Biasanya berupa browser atau aplikasi klien dengan sedikit atau tanpa database lokal.
     • Contoh: Akun dibayar, analis cash flow, perwakilan layanan pelanggan.
  2. Application/Web Tier:
     • Merupakan lapisan tengah yang berisi logika bisnis dan memproses permintaan dari client tier.
     • Bertindak sebagai perantara antara client tier dan enterprise tier.
     • Menangani pemrosesan Akun Dibayar (A/P), Akun Diterima (A/R), pemrosesan pesanan, kontrol inventaris, dan sebagainya; akses dan konektivitas ke DBMS; halaman Web dinamis; manajemen sesi.
     • Biasanya berjalan di Application/Web server.
  3. Enterprise Tier:
     • Merupakan lapisan data, tempat database reside.
     • Berisi database transaksi yang mengandung semua data organisasi atau ringkasan data di server departemen.
     • Biasanya berjalan di Enterprise server dengan DBMS.

Summary

Arsitektur tiga skema dalam desain database memisahkan data menjadi tiga tingkatan abstraksi: External Schema (tampilan pengguna spesifik), Conceptual Schema (model logis seluruh database), dan Internal Schema (penyimpanan fisik data), yang memungkinkan fleksibilitas dan pemeliharaan independen. Sementara itu, arsitektur tiga tingkat client/server membagi sistem menjadi lapisan Client Tier (presentasi pengguna), Application/Web Tier (logika bisnis dan manajemen sesi), dan Enterprise Tier (lapisan data dan DBMS), meningkatkan skalabilitas, fleksibilitas, dan keamanan dengan memisahkan tanggung jawab.

Additional Information (Optional)

Aspek Teknis Lanjutan:

• Data Independence: Arsitektur tiga skema mendukung data independence, yaitu kemampuan untuk mengubah skema pada satu level tanpa memengaruhi skema pada level di atasnya.
  • Logical Data Independence: Perubahan pada conceptual schema tidak memengaruhi external schemas.
  • Physical Data Independence: Perubahan pada internal schema tidak memengaruhi conceptual schema.
• Middleware: Lapisan tengah dalam arsitektur tiga tingkat sering disebut middleware, yang menyediakan layanan seperti koneksi database, manajemen transaksi, dan load balancing.
• N-Tier Architecture: Arsitektur tiga tingkat dapat diperluas menjadi N-tingkat (N-tiered architecture) untuk kompleksitas atau skalabilitas yang lebih besar, dengan memecah lapisan aplikasi menjadi sub-lapisan yang lebih kecil.

Sumber & Referensi Lanjutan:

• Buku Teks: Jeffrey A. Hoffer, V. Ramesh, Heikki Topi: “Modern Database Management”, 10th Edition, Chapter 1: The Database Environment and Development Process.
• Arsitektur Sistem: Pelajari lebih lanjut tentang arsitektur perangkat lunak seperti Monolithic, Microservices, dan Service-Oriented Architecture (SOA) untuk memahami bagaimana database berintegrasi dalam konteks yang lebih luas.

Eksplorasi Mandiri:

• Identifikasi Skema: Untuk aplikasi yang Anda gunakan sehari-hari (misalnya, aplikasi perbankan online, media sosial), coba identifikasi potensi external, conceptual, dan internal schema yang mungkin ada.
• Perbandingan Arsitektur: Bandingkan arsitektur client/server dua tingkat tradisional dengan arsitektur tiga tingkat dalam hal skalabilitas, keamanan, dan pemeliharaan.