Basis data dan jaringan

DBMS adalah middleware yang mengelola data secara terpusat serta menangani pengendalian pemakaian serentak oleh banyak pengguna dan program, pemeliharaan konsistensi, autentikasi, dan pengelolaan hak akses. Pembuatan dokumen adalah peran perangkat lunak aplikasi, pemilihan jalur adalah peran router, dan kompresi citra adalah peran perangkat lunak pengolah citra — bukan penjelasan DBMS.

NoSQL adalah sebutan umum basis data yang tidak berdasarkan model relasional (RDB); ada beragam bentuk seperti tipe key-value dan tipe dokumen, dan banyak yang cocok untuk pemrosesan terdistribusi data besar. Basis data bentuk tabel berdasarkan model relasional adalah penjelasan RDB, dan HDB adalah klasifikasi lain yaitu tipe hierarkis. Pernyataan khusus SQL juga keliru.

Skema konseptual adalah lapisan yang mendefinisikan struktur logis keseluruhan basis data. Skema eksternal mendefinisikan view yang terlihat oleh pengguna dan program, sedangkan skema internal mendefinisikan cara penyimpanan fisik pada media penyimpanan. Lapisan bernama skema fisik tidak ada dalam istilah arsitektur skema 3 lapis. Pembagian menjadi 3 lapis meningkatkan independensi data.

Diagram E-R menyatakan entitas beserta atributnya, keterkaitan antarentitas (relationship), dan hubungan korespondensi seperti 1-ke-banyak (kardinalitas), dan dipakai pada desain konseptual basis data. Urutan pemrosesan dinyatakan flowchart, susunan perangkat oleh diagram konfigurasi jaringan, dan input-output operasi logika oleh tabel kebenaran.

Kunci primer adalah kolom (atau gabungan kolom) untuk mengidentifikasi baris di dalam tabel secara unik; duplikasi nilai maupun NULL tidak diperbolehkan. Karena itu pernyataan yang mengizinkan duplikasi atau NULL keliru. Merujuk kunci primer tabel lain adalah peran kunci asing, yang dibedakan dari kunci primer. ID pasien pada tabel pasien adalah contoh khas kunci primer.

Kunci asing adalah kolom yang merujuk kunci primer tabel lain; lewat konstrain integritas referensial — tidak boleh memuat nilai yang tak ada di tujuan rujukan — konsistensi antartabel terjaga. Mengidentifikasi baris secara unik adalah kunci primer, percepatan pencarian adalah indeks, dan pelarangan duplikasi nilai adalah konstrain unik — semuanya bukan penjelasan kunci asing.

Normalisasi bertujuan memecah tabel sedemikian rupa untuk menghilangkan duplikasi data dan mencegah kontradiksi (inkonsistensi) saat pembaruan. Karena tabel terpecah, join menjadi diperlukan dan pencarian justru bisa melambat, sehingga pernyataan bahwa tujuannya meningkatkan kecepatan pencarian keliru. Enkripsi dan pemendekan waktu cadangan adalah teknik yang berbeda dari normalisasi.

Bentuk normal ke-1 adalah bentuk yang telah menghilangkan butir berulang — 1 field yang memuat beberapa nilai. Pemisahan ketergantungan pada sebagian kunci primer (ketergantungan fungsional parsial) adalah operasi menuju bentuk normal ke-2, pemisahan ketergantungan melalui kolom selain kunci primer (ketergantungan transitif) menuju bentuk normal ke-3, dan pemberian indeks tidak berkaitan dengan normalisasi.

Yang memenuhi kondisi klausa WHERE "umur >= 65" adalah 3 baris: Satō (72), Takahashi (65), dan Tanaka (80); COUNT(*) mengembalikan jumlah baris yang memenuhi kondisi sehingga hasilnya 3. Perhatikan bahwa Takahashi yang tepat 65 tahun termasuk karena tanda ">=" . 2 adalah nilai bila Takahashi terlewat dihitung, dan 4 bila Suzuki (45) keliru diikutkan.

Klausa GROUP BY mengelompokkan baris per nilai poliklinik, sehingga hasilnya sebanyak jumlah jenis poliklinik. Poliklinik yang termuat dalam tabel ada 3 jenis — penyakit dalam, bedah, dan mata — sehingga hasilnya 3 baris (penyakit dalam 3 entri, bedah 2 entri, mata 1 entri). 6 adalah jumlah baris asal bila GROUP BY tidak dilakukan; soal ini menguji cara kerja pengelompokan.

INNER JOIN hanya mengembalikan pasangan baris yang kondisi join-nya (ID pasien) cocok. Ketiga (3) baris tabel resep semuanya memiliki baris padanan di tabel pasien (P001 sebanyak 1 entri, P003 sebanyak 2 entri), sehingga hasilnya 3 baris. Suzuki (P002) yang tanpa resep tidak muncul di hasil. 2 adalah nilai bila 2 entri milik Takahashi dihitung 1, dan 5 adalah kekeliruan mencampurnya dengan penjumlahan baris sederhana.

ORDER BY umur DESC adalah penentuan pengurutan menurun (dari yang besar) berdasarkan umur, sehingga yang tertua, Takahashi (80), berada di baris pertama. Satō (72) berada di urutan ke-2. Bila tertukar dengan urutan menaik (ASC), yang terpilih justru yang termuda, Suzuki (45). Ingat dengan pasti bahwa DESC berarti menurun dan ASC berarti menaik.

Seleksi adalah operasi relasional yang mengambil baris yang memenuhi kondisi; dalam SQL berpadanan dengan klausa WHERE. Proyeksi adalah operasi mengambil kolom tertentu (penentuan kolom pada klausa SELECT), dan join adalah operasi mengaitkan beberapa tabel lewat kolom bersama (JOIN). Union adalah operasi himpunan yang menggabungkan baris 2 tabel, berbeda dari penyaringan baris.

Atomisitas (ketakterpisahan) adalah sifat bahwa pemrosesan transaksi berakhir pada salah satu dari dua keadaan — dijalankan seluruhnya atau tidak sama sekali — dan tidak mengizinkan keadaan setengah jalan. Konsistensi berarti keselarasan tetap terjaga, durabilitas berarti hasil yang selesai tidak hilang, dan isolasi berarti tidak terpengaruh transaksi lain.

Deadlock adalah keadaan 2 transaksi berhenti karena saling menunggu pelepasan lock atas sumber daya yang dikuasai lawannya, dan diselesaikan dengan me-rollback paksa salah satunya. Livelock adalah keadaan pemrosesan tak maju karena terus saling mengalah, roll forward adalah pemrosesan pemulihan gangguan, dan checkpoint adalah titik awal pemulihan — semuanya berbeda.

Rollback adalah pemrosesan yang membatalkan pembaruan transaksi yang berakhir abnormal menggunakan informasi pra-pembaruan pada log, dan mengembalikannya ke keadaan sebelum dimulai. Commit adalah pemrosesan memfinalkan pembaruan saat berakhir normal, roll forward adalah mengulang pembaruan hingga sesaat sebelum gangguan memakai cadangan dan log saat gangguan media, dan two-phase lock adalah skema kendali eksklusif.

Roll forward adalah pemrosesan yang memulihkan keadaan pada titik pencadangan, lalu menerapkan berurutan informasi pasca-pembaruan yang terekam di berkas log hingga kembali ke keadaan sesaat sebelum gangguan. Rollback adalah pemrosesan arah sebaliknya yang membatalkan pembaruan, commit adalah finalisasi pembaruan, dan deadlock adalah keadaan saling menunggu lock — tidak ada yang merupakan pemulihan dari gangguan media.

ETL adalah singkatan Extract (ekstraksi), Transform (transformasi), dan Load (pemuatan) — rangkaian pemrosesan yang memasukkan data sistem operasional ke DWH untuk analisis. OLAP adalah pemrosesan yang merekapitulasi dan menganalisis data terhimpun secara multidimensi, data cleansing adalah pemrosesan yang merapikan kesalahan dan variasi penulisan, dan dashboard adalah layar visualisasi perkakas BI; yang merujuk alur hingga pemuatan adalah ETL.

Lapisan jaringan adalah lapisan yang memilih jalur (routing) ke tujuan menggunakan alamat IP; IP adalah protokol representatifnya dan router perangkat representatifnya. Transmisi frame adalah peran lapisan ke-2 (data link), konversi format representasi data adalah lapisan ke-6 (presentasi), dan konversi ke sinyal adalah lapisan ke-1 (fisik).

TCP adalah protokol lapisan transport bertipe connection-oriented yang mewujudkan komunikasi berkeandalan tinggi lewat konfirmasi penerimaan dan kendali pengiriman ulang. UDP bertipe connectionless; tanpa konfirmasi dan pengiriman ulang ia menjadi ringan dan cocok untuk komunikasi waktu nyata seperti suara dan video. Pernyataan TCP di lapisan fisik dan UDP melakukan kendali pengiriman ulang keduanya keliru.

Alamat MAC adalah alamat fisik 48 bit yang dialokasikan pada antarmuka jaringan, dan mengidentifikasi perangkat pada Ethernet dan Wi-Fi. Yang dialokasikan DHCP adalah penyetelan seperti alamat IP, alamat logis 32 bit adalah alamat IPv4, dan yang diperoleh dari domain name pun alamat IP (resolusi nama oleh DNS) — semuanya bukan penjelasan alamat MAC.

/26 setara subnet mask 255.255.255.192, sehingga oktet ke-4 terbagi tiap 64 (0, 64, 128, 192). Karena 130 berada dalam rentang 128 hingga kurang dari 192, alamat jaringannya adalah 192.168.10.128. Dapat dipastikan pula: 130 dalam biner adalah 10000010; dengan mempertahankan 2 bit teratas dan menolkan 6 bit bagian host diperoleh 10000000 = 128.

Pada /28, bagian host adalah 32 − 28 = 4 bit, sehingga terdapat 2 pangkat 4 = 16 alamat. Dari jumlah itu, alamat jaringan (bagian host semuanya 0) dan alamat broadcast (semuanya 1) tidak dapat dialokasikan, sehingga yang dapat dipakai host adalah 16 − 2 = 14. 16 adalah nilai bila lupa mengurangkan 2, dan 30 adalah nilai untuk kasus /27.

Dengan mask 255.255.255.224 (/27), oktet ke-4 terbagi tiap 32, dan 66 berada dalam rentang 64-95 (alamat jaringan 192.168.1.64). 70 berada pada rentang 64-95 yang sama sehingga satu subnet. 60 berada pada rentang 32-63, 100 pada 96-127, dan 130 pada 128-159 — semuanya subnet yang berbeda.

Alamat privat terdiri atas 3 rentang: 10.0.0.0-10.255.255.255, 172.16.0.0-172.31.255.255, dan 192.168.0.0-192.168.255.255; 192.168.100.1 termasuk di dalamnya. 172.32.0.1 berada di luar rentang yang berakhir di 172.31, sehingga tidak termasuk. 8.8.8.8 dan 203.0.113.10 adalah alamat sisi global.

DNS adalah mekanisme pemadanan domain name dengan alamat IP (resolusi nama); server DNS menjawab kueri tersebut. Alokasi otomatis alamat IP adalah peran DHCP, sinkronisasi waktu adalah NTP, dan penerusan surel adalah SMTP — masing-masing protokol yang berbeda. Padanan peran ini sering keluar dalam ujian, jadi bedakan dengan pasti.

DHCP adalah protokol yang otomatis membagikan penyetelan — alamat IP, subnet mask, default gateway, dan sebagainya — saat terminal terhubung. Resolusi nama adalah DNS, pertukaran informasi rute adalah protokol routing seperti RIP dan OSPF, dan pemastian keterjangkauan adalah peran ping yang memakai ICMP.

Well known port HTTP adalah nomor 80. SMTP adalah 25 (110 adalah POP3), DNS adalah 53 (25 adalah SMTP), dan NTP adalah 123 (53 adalah DNS); pilihan lain padanan nomornya bergeser. Nomor port layanan utama berkaitan pula dengan penyetelan keamanan, jadi hafalkan dengan akurat.

SMTP adalah protokol yang dipakai untuk pengiriman surel dan penerusan antar-server mail. POP adalah protokol bagi pengguna untuk menerima surel yang dialamatkan kepadanya dari server mail, dan tidak dipakai untuk pengiriman. HTTP untuk transfer halaman Web dan NTP untuk sinkronisasi waktu — tidak berkaitan dengan penerusan surel.

NTP adalah protokol yang menyinkronkan waktu perangkat di jaringan dengan server acuan. Pada sistem informasi medis, sinkronisasi waktu tiap server dan terminal penting demi keandalan waktu pada rekam medis dan log. Transfer halaman Web adalah peran HTTP dan penerimaan surel adalah POP; NTP juga bukan protokol pengenkripsi berkas.

Router adalah perangkat yang meneruskan paket antara jaringan berbeda berdasarkan alamat IP dan tabel routing; switch dengan fungsi setara adalah switch L3. HUB meneruskan sinyal yang diterima ke semua port, dan switch L2 meneruskan di dalam LAN yang sama dengan melihat alamat MAC. Kabel UTP adalah media transmisi, bukan perangkat.

WEP diketahui mudah dipecahkan sehingga direkomendasikan WPA, bahkan WPA2 yang lebih kokoh. SSID adalah nama pengidentifikasi titik akses (jaringan), bukan kunci enkripsi. Bluetooth adalah standar nirkabel jarak dekat yang berbeda dari 802.11. Pada LAN nirkabel terjadi interferensi gelombang pada kanal yang sama, sehingga perancangan kanal diperlukan.

VLAN adalah teknologi yang membagi jaringan secara logis melalui penyetelan switch tanpa mengubah pengkabelan fisik. Di fasilitas kesehatan dipakai antara lain untuk memisahkan jaringan inti seperti rekam medis elektronik dari jaringan administrasi dan tamu. Standar enkripsi LAN nirkabel contohnya WPA2, jenis kabel contohnya UTP dan STP, dan penjelasan jalur publik pun keliru.

VPN adalah teknologi yang membangun jaringan khusus virtual di atas jalur publik seperti internet melalui teknik enkripsi; dipakai untuk koneksi antarlokasi, akses jarak jauh, dan perlindungan komunikasi pemeliharaan jarak jauh alat medis. Ia bukan jalur khusus fisik itu sendiri, dan cirinya dapat dibangun lebih murah daripada jalur khusus. Tidak berkaitan dengan titik akses maupun redundansi DNS.

NAT adalah teknologi konversi timbal balik antara alamat privat dan alamat global; NAPT juga memakai nomor port sehingga 1 alamat global dapat dipakai bersama banyak terminal. Dipakai saat terminal beralamat privat di rumah sakit keluar ke internet. Sinkronisasi waktu adalah NTP dan enkripsi surel adalah peran S/MIME dan sejenisnya.