MEDIA PENYIMPANAN BERKAS

MEDIA PENYIMPANAN BERKAS

A.      Pengertian Media Penyimpanan

            Media Penyimpanan Adalah peralatan fisik yang menyimpan representasi data.

I.                    Bagian – Bagian Media Penyimpanan

a.       Primary Memory Þ Primary Storage (Internal Storage)

Ø  Ciri-ciri dari Primary Memory :

1.      kecepatan akses yang lebih tinggi

2.      kapasitas terbatas/ kecil

3.      dapat diakses langsung oleh CPU

4.      harga mahal

5.      memori utama

6.      volatile storage

Ø  Ada 4 bagian di dalam Primary Storage :

1.       Input Storage Area

Untuk menampung data yang dibaca.

2.       Program Storage Area

Penyimpanan instruksi-instruksi untuk pengolahan.

3.       Working Storage Area

Tempat dimana pemrosesan data dilakukan.

4.       Output Storage Area

Penyimpanan informasi yang telah diolah untuk sementara waktu sebelum disalurkan ke alat-alat output.

Ø  Primary Memory Komputer terdiri atas 2 bagian :

1.       RAM (Random Access Memory)

Bagian dari main memory yang dapat kita isi dengan data atau program dari disket atau sumber lain. Dimana data-data dapat ditulis maupun dibaca pada lokasi dimana saja di dalam memori. RAM bersifat volatile.

2.       ROM (Read Only Memory)

Memori yang hanya dapat dibaca. Pengisian ROM dengan program maupun data, dikerjakan oleh pabrik. ROM biasanya sudah ditulisi program maupun data dari pabrik dengan tujuan-tujuan khusus.

Misal : diisi penterjemah (intrepreter) bahasa BASIC.

Jadi ROM tidak termasuk sebagai memori yang dapat kita pergunakan untuk program-program yang kita buat. ROM bersifat nonvolatile.

b.      Secondary Memory Þ Secondary Storage (External Storage)

Perangkat yang digunakan untuk membantu Primary Storage (main memory), terutama untuk menyimpan data, program, atau informasi yang akan digunakan lagi

Memori dari CPU sangat terbatas sekali dan hanya dapat menyimpan informasi untuk sementara waktu. Oleh sebab itu alat penyimpan data yang permanen sangat diperlukan. Informasi yang disimpan pada alat-alat tersebut dapat diambil dan ditransfer pada CPU pada saat diperlukan. Alat tersebut dinamakan Secondary Memory (Auxiliary Memory) atau backing storage.

Ø  Dicirikan dengan :

1.      tidak dapat diakses langsung oleh CPU(harus dicopi dahulu ke buffer memori)

2.      kecepatan akses lebih rendah

3.      harga lebih murah

4.      kapasitas besar

5.      Contoh : Magnetic Tape, Magnetic Disk, Optical Disk, Flash Memory

6.      non volatile storage

Ø  Kegunaan Utama Secondary Storage:

1.      Penyimpan program untuk penggunaan masa datang

2.      Penyimpan informasi dalam bentuk file

Ø  Ada Dua Jenis Secondary Storage:

1.      Serial / Sequential Access Storage Device (SASD)

Contoh : Magnetic tape, punched card, punched paper tape.

2.      Direct Access Storage Device (DASD)

Contoh : Magnetic disk, floopy disk, mass storage.

II.                  Media Penyimpanan Yang Sering Digunakan

A.      Media penyimpanan data yang umum digunakan pada kegiatan digitalisasi informasi adalah :

o    Mechanical storage (Penyimpan Mekanis)

o    Magnetic tape (Tape Magnetik)

o    Magnetic disk (Disk Magnetik)

III.               Mechanical storage (Penyimpan Mekanis)

a.       Karakteristik :

o    Banyak digunakan sebelum Thn. ’80’an

o    Penulisan data dilakukan dengan pelubangan kartu untuk menyandikan satu karakrter per kolom,

o    Hanya sekali digunakan untuk perekaman data, sehingga mahal.

o     

Paper tape masih digunakan untuk menyimpan pesan komunikasi & merekam baris data dari instrumen pengukuran.

IV.               MAGNETIC DISK

a.       Media yang digunakan pada peralatan penyimpan magnetik dilapisi dengan logam oksida, oksida ini adalah material feromagnetik, yang berarti jika ini dibiarkan pada bidang yang mengandung magnet secara permanen akan menjadi magnet.

b.      Penggeraknya menggunakan motor untuk memutar media pada kecepatan tinggi, dan pengaksesan informasi menggunakan alat kecil yang dinamakan head.

ü  Karakteristik fisik :

1.      Bisa terdiri dari sebuah piringan disk → floppy disk

2.      Bisa terdiri dari kumpulan beberapa piringan → harddisk

3.      Dapat diakses secara langsung/ direct

4.      Akses dilaksanakan oleh R/W Head yang tersedia pada masing-masing permukaan  piringan

5.      Permukaan setiap piringan dibagi “menjadi track” yang merupakan lingkaran konsentris/ sepusat

6.      Permukaan tiap cakram terbuat dari bahan besi yang mudah dimagneti

7.      Setiap track dibagi menjadi sektor-sektor/ blok.

8.      Sektor/ blok merupakan unit penyimpanan yang dapat dialamati

9.      No track yang sama di setiap permukaan piringan apabila “dihubungkan” secara virtual akan membagi apa yang dikenal sebagai “silinder”

ü  TIPE-TIPE MAGNETIK DISK

1.      Disk pack       

2.      Winchester disk module

3.      Fixed disk

4.      Winchester disk module

5.      Fixed Disk

ü  Magnetik Tape

a.        Magnetic Tape (Pita Magnetik) merupakan model pertama dari External Storage (Secondary Storage). Pita ini juga dipakai untuk alat input/output dimana informasi dimasukkan ke CPU dari Media ini dan informasi dapat diambil dari CPU lalu disimpan pada media ini juga.

b.        Panjang pita ini pada umumnya 2400 feet, lebarnya 0.5 inch dan tebalnya 2 mm. Jumlah data yang ditampung tergantung pada model pita magnetik  yang digunakan.  Untuk pita yang panjangnya 2400 feet, dapat menampung kira-kira 23.000.000 karakter. Penyimpanan data pada pita ini adalah dengan cara sequential.

c.         Sekarang pita magnetik berbentuk cartridge. Data ditulis pada pita magnetik dengan memberikan sifat magnetis pada daerah sepanjang pita.

ü  Sistem Block pada Pita magnetic

Data yang dibaca dari atau ditulis ke media ini dalam suatu grup karakter disebut block.  Suatu block adalah jumlah terkecil dari data yang dapat ditransfer antara secondary memory dan primary memory pada saat akses.  Sebuah block dapat terdiri dari satu atau lebih record.  Sebuah block dapat merupakan physical record.Diantara 2 block terdapat ruang yang disebut sebagai gap (inter block gap).Panjang masing-masing gap adalah 0.6 inch.  ukuran block dapat mempengaruhi jumlah data/record yang dapat disimpan dalam tape.

ü   Karakteristik Media Penyimpanan

ü   

a.       Kecepatan

b.      Volatility

c.       Metode Akses

o    Serial Access

o    Random Access

o    Paralell Access

d.      Portability

e.       Capacity

PENGERTIAN BERKAS

Ada beberapa macam definisi sistem berkas :

• Berkas adalah kumpulan informasi berkait yang diberi nama dan direkam pada tempat penyimpanan sekunder.

Dari sudut pandang pengguna, berkas merupakan bagian terkecil dari penyimpanan logis. Itu artinya data tidak dapat ditulis ke penyimpanan sekunder, kecuali jika berada didalam berkas.

• Berkas mempresentasikan program dan data.Informasi dalam berkas ditentukan oleh pembuatnya.

• Sistem berkas atau pengaksesan yaitu suatu sistem untuk mengetahui bagaimana menyimpan data dari file tertentu dan organisasi file yang digunakan.

berkaitan dengan sistem akses yaitu cara untuk mengambil informasi dari suatu file.

Sistem berkas dan akses adalah sistem pengorganisasian, pengelolaan dan penyimpanan data pada alat penyimpan eksternal dengan organisasi file tertentu.

Teknik yang digunakan untuk menggambarkan dan menyimpan record pada file disebut organisasi file.

Secara lebih spesifik pengarsipan dan akses berhubungan dengan :

1. Insert : menyisipkan data baru atau tambahan ke dalam tumpukan data lama.

2. Update : mengubah data lama dengan data baru, perubahan ini bisa sebagian ataukeseluruhan.

3. Reorganisasi : penyusunan kembali record-record dari suatu file ( untuk jumlah data tetap).

Atribut-atribut pada berkas :

1.                  Nama : merupakan satu-satunya informasi yang tetap dalam bentuk yang bisa dibaca oleh manusia (human-readable form).

2.                  Type : dibutuhkan untuk sistem yang mendukung beberapa tipe yang berbeda

3.                  Lokasi : merupakan pointer ke device dan ke lokasi berkas pada device tersebut

4.                  Ukuran (size) : yaitu ukuran berkas pada saat itu, baik dalam byte, huruf, atau pun blok

5.                  Proteksi : adalah informasi mengenai kontrol akses, misalnya siapa saja yang boleh membaca, menulis, dan mengeksekusi berkas

6.                  Waktu, tanggal dan identifikasi pengguna. Informasi ini biasanya disimpan untuk :

a. Pembuatan berkas,

b. modifikasi terakhir yang dilakukan pada berkas, dan

c. penggunaan terakhir berkas

Data tersebut dapat berguna untuk proteksi, keamanan, dan monitoring penggunaan dari berkas. Informasi tentang seluruh berkas disimpan dalam struktur direktori yang terdapat dalam penyimpanan sekunder.

 Operasi pada berkas :

• Sebuah berkas adalah jenis data abstrak. Untuk mendefinisikan berkas secara tepat, kita perlu melihat operasi yang dapat dilakukan pada berkas tersebut. Sistem operasi menyediakan system calls untuk membuat, membaca, menulis, mencari, menghapus, dan sebagainya.

Cara memilih organisasi berkas tidak terlepas dari dua aspek utama yaitu :

1. Model penggunaannya

2. Model operasi berkas

Model penggunaannya ada dua cara :

1. Batch

suatu proses yang dilakukan secara kelompok

2. Iterative

suatu proses yang dilakukan secara satu persatu yaitu record per record.

Model operasi berkas, ada empat cara yaitu :

1. Creation

2. Up-date meliputi :

 - Insert / Add

 - Modification

 - Delete

3. Retrieval meliputi :

 - Report generation

4. Maintenance meliputi :

 - Restructure

 - Reorganization

CREATION

Pembuatan berkas ada dua cara :

1. Membuat struktur berkas terlebih dahulu dan menentukan banyaknya record, baru kemudian record-record dimuat (diload) ke dalam berkas tersebut

2. Membuat record dengan cara merekam record per record

UPDATE

Pengubahan isi dari berkas diperlukan untuk menjaga berkas itu tetap Up-to Date (diperbaharui)

Ada tiga bagian dalam proses Up-date yaitu :

1. Penyisipan atau penambahan record

2. Perbaikan record

3. Penghapusan record

RETRIEVAL

Pengaksesan sebuah berkas untuk tujuan mendapatkan informasi.

Menurut ada tidaknya persyaratan retrieval dibagi menjadi dua yaitu :

1. Comprehensive Retrieval

Proses untuk mendapatkan informasi dari semua record dalam berkas

2. Selective Retrieval

Mendapatkan informasi dari record-record tertentu berdasarkan persyaratan tertentu.

contoh :

- List for Gaji = 70000

- List Nama, NIM for angkatan = 2008/2009

MAINTENANCE

Perubahan yang dibuat terhadap berkas dengan tujuan memperbaiki program dalam mengakses berkas tersebut. Ada dua cara yaitu :

1. Restructuring

Perubahan struktur berkas.

misalnya :

- panjang field diubah

- penambahan field baru

- panjang record diubah

perubahan ini tidak

2. Reorganisasi

Perubahan organisasi berkas dari organisasi yang satu menjadi organisasi berkas yang lain.

Misalnya :

- dari organisasi berkas sequensial menjadi berkas sequensial diindeks

- dari langsung (direct) menjadi sequensial (berurutan)

Kriteria dalam pengarsipan dan akses adalah :

Kriteria teknis dalam penyimpanan data, terutama bila jumlah data tersebut besara adalah :

1. kecepatan akses dalam pengambilan data

2. kemudahan peremajaan (up-date/insert/delete)

3. kemudahan reorganisasi data

4. pemakaian penyimpanan (storage) seminimal mungkin.

Jenis pada berkas :

Pertimbangan utama dalam perancangan sistem berkas dan seluruh sistem operasi adalah apakah sistem operasi harus mengenali dan mendukung jenis berkas. Jika suatu sistem operasi mengenali jenis dari berkas, maka ia dapat mengoperasikan berkas tersebut.

Teknik yang umum digunakan dalam implementasi jenis berkas adalah dengan menambahkan jenis berkas dalam nama berkas. Nama dibagi dua, nama dan akhiran(ekstensi),yang biasanya dipisahkan dengan karakter titik. Sistem menggunakan akhiran tersebut untuk mengindikasikan jenis berkas dan jenis operasi yang dapat dilakukan pada berkas tersebut. Contoh, hanya berkas yang berakhiran .bat. .exe atau .com yang bisa dijalankan (eksekusi). Program aplikasi juga menggunakan akhiran tersebut untuk mengenali berkas yang dapat dioperasikannya. Beberapa sistem operasi menyertakan dukungan terhadap akhiran tetapi beberapa menyerahkan kepada aplikasi untuk mengatur akhiran berkas yang digunakan, sehingga jenis berkas dapat menjadi petunjuk aplikasi apa yang dapat mengoperasikannya.

Struktur berkas pada disk

• Sebuah disk sistem berkas adalah file system yang dirancang untuk menyimpan file pada perangkat penyimpanan data, paling sering sebuah disk drive, yang mungkin secara langsung atau tidak langsung terhubung ke komputer.

• Menempatkan batas dalam berkas dapat menjadi rumit bagi sistem operasi. Sistem disk biasanya memiliki ukuran blok yang sudah ditetapkan dari ukuran sektor. Semua I/O dari disk dilakukan dalam satuan blok dan semua blok (physical record) memiliki ukuran yang sama. Tetapi ukuran dari physical record tidak akan sama dengan ukuran logical record. Ukuran dari logical record bervariasi.

• Sebagai contoh, pada sistem operasi UNIX, semua berkas didefinisikan sebagai kumpulan byte. Setiap byte dialamatkan menurut batasnya dari awal berkas sampai akhir.

• Berkas juga dapat dianggap sebagai urutan dari beberapa blok pada disk.

• Konversi dari logical record ke physical record merupakan masalah perangkat lunak. Tempat pada disk selalu berada pada blok, sehingga beberapa bagian dari blok terakhir yang ditempati berkas dapat terbuang.

Perbedaaan DBMS dengan sistem berkas

• DBMS (Database Management System) adalah sistem yang secara khusus dibuat untuk memudahkan pemakai dalam mengelola basis data. Sistem ini dibuat untuk mengatasi kelemahan sistem pemrosesan yang berbasis berkas.

• Pada pendekatan yang berbasis berkas : umumnya perancangan sistem didasarkan pada kebutuhan individual pemakai, bukan berdasarkan kebutuhan sejumlah pemakai.

• Setiap kali terdapat kebutuhan baru dari seorang pemakai, kebutuhan segera diterjemahkan kedalam program komputer.

• Akibatnya, kemungkinan setiap besar setiap program aplikasi menuliskan data tersendiri. Sementara itu ada kemungkinan data yang sama juga terdapat pada berkas-berkas lain yang digunakan oleh program aplikasi lain.

• Sebuah DBMS dirancang untuk menyimpan data didefinisikan, dan untuk memperbaharui dan mengambil data dengan cepat dan terjaga. Banyak DBMS yang dapat digunakan untuk menyimpan file, dan beberapa kesamaan, atau paralel, antara file system dan DBMS.

• Sebagian besar DBMS yang berjalan di atas sistem berkas yang lebih sederhana sudah, tetapi biasanya memiliki tingkat yang sangat rendah antarmuka itu, karena alasan kecepatan.

• DBMS adalah sistem manajemen basis data dimana data yang digunakan untuk menyimpan mempertahankan dan diperbaharui, dan bahkan dapat membuat link ke setiap file, sedangkan sistem berkas yang digunakan untuk menyimpan sistem file itu adalah pandangan hierarical mengakses file dalam suatu cara yang tepat.

• Lebih formal, sistem berkas tujuan khusus database untuk penyimpanan, organisasi, manipulasi, dan perolehan kembali data.

MEMAHAMI MEDIA PENYIMPANAN BERKAS

 Pada bab akan dibahas mengenai tipe-tipe dasar perangkat keras yang digunakan untuk menyimpan file-file data meliputi :

· Card

· Tape, disk dan

· Drum

Media penyimpanan data yang sering digunakan adalah :

1. Mechanical storage (penyimpan mekanis)

2. Magnetic tape (tape magnetik)

3. Magnetic disk (disk magnetik)

Penyimpanan mekanis

Jenisnya :

- Punch card (awal mula dari otomatisasi pada waktu melakukan sensus di USA tahun 1890 secara elektro mekanis)

- Paper tape (memiliki 8 track)

Tape Magnetik

Suatu media rekamam yang dibuat dari satu pita tape tipis dengan material lapisan magnetik yang sangat halus yang digunakan untuk merekam data analog atau data digital

Tape magnetic dibuat dari pita plastik tipis yang dilapisi dengan partikel-partikel besi oksida (iron oxide) atau material yang bersifat magnet lainnya.

- Kapasitas

kapasitas dari tape magnetik dinyatakan kerapatannya dengan satuan Bit per inchi (Bpi) yang diukur tiap track

Bpi menunjukkan kerapatan linier bit setiap tracknya.

Disk Magnetik

Umumnya :

- Merupakan piranti masukan / keluaran yang paling banyak digunakan saat ini

- Memiliki beberapa kelebihan dibandingkan dengan tape magnetik yaitu :

a.                   Mudah dipelihara

b.                  Tidak terlalu sensitif

c.                   Digunakan untuk penyimpanan data dengan organisasi file langsung

Perekaman data :

- Pada disk magnetic, kode on dan off direpresentasikan oleh kedudukan elemen magnetiknya. Fleksibilitas disk magnetic disatu sisi menguntungkan, karena informasi di dalamnya bisa kapan saja dihapus dan diganti dengan data baru

- Dengan mengimbas permukaan disk dengan magnet (yang ada pada head) kedudukan elemen magnet berubah. Artinya kode on bisa diganti off dan sebaliknya. Dengan kata lain disk magnetik bisa dihapus untuk kemudian ditulis lagi

- Lubang-lubang di permukaan disk merepresentasikan data yang tersusun dalam satu jalur yang disebut track. Data disimpan dalam track yang berbentuk konsentris (lingkaran penuh)

Kemampuan Disk Magnetik

Kecepatan unit disk magnetik diekspresikan dengan “average access time (rata-rata waktu akses)” dan tranfer rate data (kecepatan tranfer data).

Rata-rata waktu akses :

Waktu dimana disk mendapatkan head baca/tulis untuk mengakses data khusus pada suatu lokasi di magnetik disk

Kecepatan Transfer Data :

Kecepatan dimana data dapat ditransfer diantara unit disk dan CPU. Kecepatan transfer data dari 100.000 sampai lebih dari 3 milyar bps.

TIPE-TIPE MAGNETIK DISK

·                     Disk pack

 adalah kumpulan disk magnetik yang bisa dipindahkan sebagai satu keseluruhan dari disk drive bersama-sama dengan satu muatan dimana pemasangannya harus dipisah ketika operasi atau tumpukan hard disk removable yang dibungkus dengan satu logam atau yang bermuatan plastik.

hanya bagian sistem operasi yang mengetahui tentang disk controller yaitu :

- berapa banyak register-registernya, sektor, track, dan silinder

- pergerakan lengan, kecepatan motor drive, waktu setting head

·                     Winchester disk module

·                     Fixed disk

• Sector id : identifier unik untuk satu sektor data pada disk pack

• Satu sektor dikenali dengan jumlah silinder c, jumlah track t, dan jumlah sektor number s

SectorId = (c * Track Per Silinder + t) * Sektor Per Track + s

dimana :

c = jumlah silinder

t = jumlah track dalam satu silinder

s = jumlah sektor dalam satu track

·                     Winchester disk module

kombinasi disk-disk magnetik, lengan pengakses dan head read/write dalam satu modul yang disegel / tertutup.

·                     Fixed Disk

 Magnetik yang tidak dapat bergerak (non removable) yang menggunakan beberapa susunan menggunakan magnetik disk.

Fixed-disk memakai mekanisme akses fixed-head (satu kali head read/write per track) dan memiliki kecepatan tinggi, kapasitas tahan uji. Contoh fixed disk adalah Hard Disk.

SILINDER

kumpulan semua track (lingkaran konsentrik) dengan lokasi di kumpulan posisi yang sama di setiap rekaman permukaan disk atau disetiap sisi Platter dalam disk hard disk.

pada disk double Sided, satu silinder berisi 2 track.

HEAD (read/write head)

devise dalam disk magnetic atau tape drive yang mampu untuk membaca data dari dan menulis data ke disk atau tape.

HARDDISK

merupakan media penyimpanan akses langsung dengan satu disk magnetik yang keras. Data disimpan sebagai bintik-bintik magnetisasi dalam rangkaian lingkaran konsentris

Kapasitas penyimpanan harddisk bisa sampai Gigabytes (Gb), yaitu seribu Megabytes (1024) informasi

• Drum

sesuai namanya, drum berbentuk silinder yang dilapisi bahan yang dapat dimagnetisasi, berisi informasi yang direkan sebagai titik-titik magnetik pada track yang paralel di sekitar keliling sekunder.

MEDIA PENYIMPANAN LAIN

·                     Optical Disk

Optical disk dibuat dari serangkaian bintik-bintik (lubang) spiral dalam satu permukaan flat.

Contoh Optical Disk adalah CD-ROM.

Optical disk merupakan media penyimpanan dengan akses secara acak

Compact Disk read Only Memory (CD ROM)

v Media penyimpanan yang hanya dapat membaca data saja

v CD-ROM menyimpan informasi mirip dengan piringan hitam, informasi yang terdiri dari kode-kode on dan off direpresentasikan dengan lubang-lubang pada permukaan disk.

• Lubang-lubang dibuat dengan menggunakan sinar laser yang ada pada drive CD-R.

• Lubang-lubang di permukaan disk CD-ROM yang merepresentasikan data itu tersusun didalam satu jalur yang disebut track

• CD-ROM dibaca dengan sinar laser.

• CD-ROM tahan terhadap medan magnet dan terhadap goresan karena bagian luar terdapat lapisan pelindung.

BENTUK TRACK

·                     Track pada CD-ROM berbentuk spiral.

·                     Panjang track pada CD-ROM mencapai 3 mil

·                     Track bentuk spiral sangat ideal untuk pembacaan blok data berurutan yang berukuran besar

·                     Track spiral menyebabkan waktu akses secara acak (random akses time) lebih lambat daripada track konsentris yang digunakan pada hardisk.

PARAMETER-PARAMETER DASAR PERANGKAT KERAS

ü Random Access Time

Random Access Time = S + R + T

yaitu waktu rata-rata yang diperlukan head untuk mencapai (menemukan) posisi dari item data yang diinginkan (secara acak)

Random Access Time meliputi :

- Seek Time

- Latency Time

- Transfer Time

Waktu yang diperlukan untuk membaca atau menulis tergantung pada ukuran unit data atau blok dan kecepatan transfer data dan perangkat keras.

Seek Time

- Waktu yang diperlukan untuk menggerakkan head maju pada track yang dicari.

- Dinyatakan dengan notasi S dalam satuan milisecond.

Rotational Latency (Latency Time)

·                     Waktu yang dibutuhkan head untuk menunggu perputaran disk sehingga data / blok data yang dituju tepat di depan head

·                     Dinyatakan dengan rotasi R dengan satuan milisecond

Rata-rata nilai rotational latency r = 1.5 dari waktu yang diperlukan untuk satu rotasi disk  

Kecepatan rotasi yang umum adalah 2400 dan 3600 rpm

Transfer Rate

·                     Yaitu kecepatan transfer data aktual dari / pada main memori ke secondary memori atau sebaliknya

·                     Kecepatan transfer data ini banyak dipengaruhi oleh kecepatan menulis/membaca data pada main storage.

·                     Dinyatakan dengan notasi T