Sejak awal mula komputer dikembangkan, kegiatan menyimpan dan memanipulasi data merupakan salah satu fokus utama yang harus dipecahkan oleh para ilmuwan dan engineer. Aplikasi komputer, pada awalnya dibuat untuk menyelesaikan tugas-tugas administrasi, seperti perhitungan gaji karyawan, penjadwalan kerja pada industri manufaktur, dan lain sebagainya. Sesuai dengan permintaan dan kebutuhan para user, aplikasi-aplikasi tersebut harus mampu mengakses data yang (kala itu) tersimpan pada suatu file di komputer, mengubah data-data yang tersimpan menjadi suatu informasi, hingga menghasilkan beragam laporan yang berguna untuk organisasi. Model yang demikian ini, kelak dikenal dengan istilah File-Based System.

Setelah sekian dekade berlalu, teknologi komputer mengalami perkembangan yang cukup signifikan, diantaranya yaitu dalam hal data processing dan information management. Adanya evolusi pada kedua hal tersebut, turut membawa perubahan pula pada metode penyimpanan data, hingga pada akhirnya dikembangkanlah suatu sistem database yang canggih dan modern. File-based method yang dibuat pada tahun 1950-an dirasa tidak mampu memenuhi kebutuhan, maka dibangunlah sistem database yang terintegrasi hingga seperti yang ada sekarang ini. Dengan adanya perkembangan ini, file-based system bukannya sudah tidak digunakan lagi, pada area-area tertentu ia masih tetap eksis. Evolusi teknologi sistem basis data, dapat dilihat pada gambar berikut.

Pada awal dekade 60an, presiden Amerika Serikat saat itu, John. F. Kennedy, menginisiasi sebuah projek besar yang diberi nama “Apollo Moon Landing”, dengan sebuah target yaitu mendaratkan manusia di bulan selambat-lambatnya pada akhir dekade 1960an. Projek tersebut pada prosesnya tentu akan menghasilkan data dengan volume yang super besar, dan pada saat itu belum ada sistem atau teknologi yang bisa menanganinya. Teknologi tercanggih saat itu, yakni file-based system, tidaklah mampu menangani data masive tersebut. Pada masa-masa ini lah database system pertama kali diperkenalkan, untuk mengatasi kebutuhan tersebut.

North American Aviation (NAA) yang sekarang dikenal dengan nama Rockwell International merupakan kontraktor utama dari projek Apollo Moon Landing. Perusahaan ini berhasil membuat software yang dikenal dengan nama Generalized Update Access Method (GAUM) yang berhasil mengatasi tantangan terkait dengan data bervolume besar. Software GAUM ini dikembangkan dengan menggunakan suatu konsep bahwa komponen-komponen kecil merupakan bagian dari komponen-komponen yang lebih besar. Komponen-komponen yang lebih besar tersebut, merupakan bagian dari komponen-komponen yang lebih besar lagi. Begitu seterusnya, hingga produk akhirnya berhasil dirangkai dari susunan komponen-komponen di bawahnya. Struktur up-down tree tersebut kemudian diberi nama Hierarchical Structure. Sejak saat itu, database mengalami evolusi dan terus berkembang pada dekade-dekade berikutnya.

Pada pertengahan era 1960an, Data-Base Management System (DBMS) sebenarnya sudah didesain oleh Charles Bachman yang merupakan seorang engineer di General Electric, Amerika Serikat, dan karyanya tersebut dikenal dengan nama Integrated Data Store (IDS). IDS merupakan awal mula dari satu model yang tidak kalah terkenal pada saat itu, yaitu Network Model. Berbeda dari model yang dikembangkan sebelumnya, Network Model telah distandarisasi oleh Conference of Data System Language (CODASYL). CODASYL ini terdiri dari perwakilan pemerintah Amerika Serikat serta kalangan dari dunia bisnis dan perdagangan. Paska standarisasi ini, Network Model menjadi sangat berpengaruh pada perkembangan sistem basis data di era 60an. Pada saat itu, CODASYL membentuk satuan tugas yang bernama List Processing Task Force (LPTF) pada tahun 1965, dan kemudian berganti nama menjadi Data Base Task Group (DBTG), yang bertanggung jawab dalam menentukan spesifikasi standar yang memungkinkan pembuatan dan manipulasi data. DBTG juga berperan dalam pembuatan standarisasi bahasa pemrograman COBOL yang kemudian menjadi tren pada saat itu. Atas karyanya dalam bidang basis data ini, pada tahun 1973, Bachman dianugerahi sebuah penghargaan (layaknya Nobel Prize) dari Association of Computing Machinery (ACM) Turing Award. Penghargaan ini sekaligus menjadikannya sebagai orang pertama yang menerima penghargaan dari organisasi tersebut, yang kini sangat populer di kalangan para Computer Scientist.

Di saat yang lain, IBM bergabung dengan NAA dalam mengembangkan GAUM hingga kemudian dikenal dengan nama Information Management System (IMS), dan dirilis pada tahun 1968. Mengingat pada era tersebut serial storage device, seperti magnetic tape, merupakan media penyimpanan yang paling diminati oleh pasar, IBM membatasi IMS untuk berjalan di magnetic tape saja. Beberapa tahun berikutnya, IBM mulai mengembangkan IMS sehingga bisa digunakan oleh media penyimpanan jenis lain. IMS merajai pasar hierarchical DBMS pada saat itu dan terinstal pada banyak komputer mainframe. IMS inilah yang kemudian menjadi dasar dari framework alternatif untuk membuat representasi data, yaitu Hierarchical Data Model.

Hierarchical model menggambarkan data dengan model pohon (tree) dimana akarnya di atas, dan daun-daunnya ada di bagian bawah. Sedangkan pada network model, keterkaitan data digambarkan dengan menggunakan konsep graf (tanpa sirkuit) sehingga menjadikan proses pembacaan real-world data menjadi lebih mudah. CODASYL bersama dengan hierarchical structure merupakan generasi pertama dari DBMS. Dan sejak tahun 1970an, model hierarki dan jaringan (network) ini dikembangkan secara besar-besaran untuk mengatasi data yang semakin kompleks dan tidak mampu diatasi dengan menggunakan metode pemrosesan file yang konvensional. Meskipun demikian, hingga saat ini masih ada beberapa organisasi yang tetap setia menggunakan dua DBMS tersebut, dan sistem tersebut kini dikenal dengan istilah Legacy Systems.

Pada tahun 1970an, Edgar Codd, seorang peneliti di IBM (San Jose Research Laboratory), menulis sebuah paper dimana ia mengusulkan sebuah framework baru untuk representasi data (data representation framework), yang dinamakan dengan Relational Data Model, sekaligus memperkenalkan cara non-prosedural dalam meng-query data di dalam model relasional tersebut. Model ini kemudian disebut sebagai DBMS generasi ke-2, dan memperoleh pengakuan sekaligus digunakan secara luas di dunia pada tahun 1980an. Pada masa-masa beirkutnya, dikembangkanlah beberapa model DBMS yang terinspirasi dari model relasional ini.

Pada model relasional, semua data direpresentasikan dalam bentuk tabel. Di sini, Structure Query Language (SQL) mulai diperkenalkan dan digunakan untuk data retrieval. SQL dikenal sebagai bahasa query yang sederhana dan dikategorikan sebagai bahasa generasi ke-4. Model relasional ini mampu mengatasi beberapa kekurangan yang ada pada model-model yang dikembangkan sebelumnya, seperti dalam hal kesederhanaan, salah satunya membuat orang-orang awam (non-programmer) bisa memahaminya dengan mudah termasuk untuk urusan akses ke data. SQL juga memungkinkan untuk menyembunyikan detail implementasi, sehingga lebih mudah diterapkan oleh para programmer. Atas kontribusinya ini, Codd dianugerahi penghargaan ACM’s Turing Award pada tahun 1981.

Pada awalnya, model relasional tidak begitu menarik minat user mengingat masih sebatas konsep yang belum dapat secara penuh diimplementasikan. Secara performa, model relasional belum mampu mengimbangi 2 model yang telah lebih dulu hadir, yaitu model network dan hierarki. Kondisi ini terus berlangsung hingga pada tahun 1980an IBM menginisiasi suatu projek yang bernama System R. Projek dari IBM ini berfokus pada bagaimana membuat Relational Database System yang efisien. Dari projek ini, maka lahirlah Structured Query Language / Database System (SQL/DS), yang merupakan produk database relasional yang berfungsi secara penuh. Sejak saat itu, model relasional menjadi semakin dikenal dan digunakan secara luas, hingga akhirnya berhasil menggeser popularitas dari database berbasis network dan hirarki. Saat ini, ada beberapa relasional DBMS yang dapat digunakan di aplikasi komersial, baik di komputer mainframe maupun PC, seperti Ingress (dari Computer Associates), Informix (dari Informix Software Inc.), ORACLE, IBM DB2, Digital Equipment Corporation’s Relational Database (DEC Rdb), Access dan FoxPro (dari Microsoft), Paradox (dari Corel Corporation), InterbBase dan BDE (dari Borland), serta R-Base (dari R-Base Technologies). Di akhir 1980an (atau awal 1990an), SQL distandarisasi sekaligus diadopsi oleh American National Standards Institute (ANSI) dan International Standard Organizations (ISO).

Pada tahun 1990an, sebuah era baru muncul dalam dunia komputer. Saat itu, komputasi client/server, data warehouse, world wide web (www) mulai dikenal oleh publik. Dengan adanya pembaharuan-pembaharuan dalam dunia komputer ini, pengembangan di lingkup sistem basis data serta data multimedia (seperti grafik, suara, gambar, dan video) menjadi tidak suatu keharusan. Di masa ini, Object-Oriented Data-Base (OODBMS) dan Objected-Relational Data-Bases (ORDBMS) mulai diperkenalkan untuk mengatasi data-data yang semakin kompleks. Object Oriented Databases selanjutnya dinobatkan sebagai database genereasi ke-3.

Kemunculan paket Enterprise Resource Planning (ERP) dan Management Resource Planning (MRP) menambah fitur penting di layer application-oriented pada DBMS. Paket-paket tersebut merupakan hasil identifikasi pada fungsi atau tugas umum yang ada di berbagai organisasi, seperti manajemen inventori, analisa finansial, perencanaan SDM, perencanaan produksi, manajemen order dan lain sebagainya. Hal-hal tersebut merupakan sesuatu yang lumrah yang dimiliki oleh organisasi atau institusi pada umumnya, dan ERP juga MRP menyediakan fitur-fitur yang bisa digunakan untuk menyelesaikan tugas-tugas umum tersebut.

DBMS terus mengalami perkembangan dan memiliki peran semakin penting, mengingat semakin banyaknya data yang di-online-kan sehingga lebih mudah diakses melalui jaringan komputer (termasuk internet). Sekarang, bidang basis data merupakan salah satu bidang yang paling menarik dan menjanjikan berkat adanya konsep-konsep baru seperti multimedia database, interactive video, digital library, data minig, big data, dan lain sebagainya.

Semarang, 12 April 2019

F.A.R.

Referensi:

1. David M. Kroenke, D. J. (2016). Databse Concepts. Beijing: Pearson.
   
2. Manisha Bharambe, U. S. (2017). Database System. Pune: Nirali Prakashan.
   
3. Manisha Bharambe, V. G. (2017). Advanced Relational Database System. Pune: Nirali Prakashan.
   
4. Singh, S. K. (2011). Database System: Concepts, Design and Application. Delhi: Pearson.
   
5. Umakant Shirshetti, K. K. (2018). Relational Database Management System. Pune: Narali Prakashan.

*Artikel ini telah lebih dulu dipublikasikan di http://www.fauziadi.com