PARAMETER PENYIMPANAN SEKUNDER

4.1 METODE BLOCKING

Konsep Blocking berkaitan dengan bagaimana record-record ditempatkan

di dalaam sebuah blok.

Berdasarkan ukuran record, terdapat tiga buah metode blocking :

A. Fixed Blocking,

B. Variable-length spanned blocking, dan

C. Variable-length unspanned blocking

A. Fixed Blocking

Karakteristik yang dimiliki oleh metode blocking yang pertama yaitu :

ukuran record-nya tetap (sesuai dengan namanya fixed berarti tetap) dan

ukuran record tersebut lebih kecil atau sama dengan ukuran bloknya.

Ukuran blok dilambangkan dengan menggunakan huruf B. Ukuran record

dilambangkan dengan menggunakan huruf R. Untuk mengetahui berapa

banyak jumlah record dalam sebuah blok, dapat menggunakan rumus

blocking factor berikut ini :

Catatan : Lakukan pembulatan ke bawah.

Contoh soal:

Ukuran blok = 100 Byte, ukuran record = 30 Byte.

Berapa banyak record yang dapat ditampung dalam sebuah blok?

Bfr = B/R

Jawaban :

B = 100 Byte

R = 30 Byte

Bfr = B/R

= 100/30

= 3

Jadi, maksimal yang dapat ditampung dalam sebuah blok adalah 3 record.

Berdasarkan perhitungan tersebut, sebenarnya terdapat pemborosan per

bloknya karena ukuran tersebut.

Detailnya sebagai berikut :

Ukuran blok sebesar 100 byte, ukuran record sebesar 30 byte. Banyaknya

record yang dapat ditampung oleh blok yang ukurannya 100 byte adalah

sebanyak 3 buah record.

30 byte * 3 = 90 Byte.

Ukuran blok = 100 Byte.

Ada ukuran kosong yang terbuang sebesar 10 Byte.

(Perhitungannya berasal dari 100 byte – 90 byte).

Dengan menggunakan soal yang sama. Bagaimana cara untuk mengetahui

jumlah blok yang diperlukan bila kita memiliki sejumlah record (b).

Catatan : Lakukan pembulatan ke atas.

Contoh soal:

Jumlah record yang dimiliki berjumlah 10 record. (Bfr berasal dari

perhitungan sebelumnya yaitu 3)

Jawaban :

b = 10/3

= 4

Jadi, untuk menampung 10 buah record dibutuhkan 4 buah blok.

b = n/Bfr

Berdasarkan jumlah blok yang diketahui tersebut kita dapat mengetahui ukuran

ruang harddisk yang diperlukan, yaitu dengan mengalikan jumlah blok yang

diperlukan (b) dengan ukuran blok (B).

Ruang harddisk = b*B

Contoh soal:

Berdasarkan perhitungan sebelumnya kita memliki ukuran sebuah blok sebesar

10 Byte dan banyak blok yang kita perlukan adalah sebesar 4 blok.

Jawaban :

Ruang harddisk = 4 * 100

= 400 Byte

Berdasarkan informasi perhitungan yang telah dilakukan, kita dapat

menemukan berapa besar ruang kosong yang terbuang.

Untuk memudahkannya marilah kita mencatat data perhitungan yang telah kita

lakukan.

Ukuran blok = 100 Byte

Ukuran record = 30 Byte

Jumlah record = 10

Jumlah blok = 4

(b * B) – (n * R)

(4 * 100) – (10 * 30) = 100 Byte

Berikut ini merupakan gambar metode Fixed Blocking berdasarkan contoh

soal.

Sisa tempat

yang tidak

diisi data

B = 100

R = 30Inter-block Gap (IBG)

Ruang blok yang terbuang

Kelebihan metode Fixed Blocking ada pada imlementasi yang sederhana dan

memungkinkan pengaksesan secara acak. Namun, Fixed Blocking

memiliki kekurangan yaitu bila ukuran blok bukan kelipatan dari ukuran

record, maka akan terjadi pemborosan ruang di setiap blok.

B. Variable Length Spanned Blocking

Metode blocking yang kedua bernama Variable Length Spanned Blocking

(VLSB). Metode blocking ini memiliki karakteristik sebagai berikut :

• Ukuran recordnya bisa berbeda satu sama lain (variable).

• Pada Variable Length Spanned Blocking. Record disimpan pada blok

yang berukuran tetap dan record dapat dipecah apabila ukuran record

lebih besar dari ukuran bloknya.

• Pada Variable Length Spanned Blocking terdapat pointer yang

menghubungkan dua buah pecahan record (apabila record terpecah).

• Setiap block memiliki pointer ke block berikutnya (successor block).

Rumus yang digunakan untuk menemukan jumlah record yang mampu

ditampung dalam sebuah blok, yaitu :

Bfr = (B-P)/(R+P)

Dimana : B = Ukuran blok

P = Panjang block pointer dan panjang record mark yang

diasumsikan sama dengan panjang block pointer.

R = Ukuran record rata-rata.

Satu block Inter-block Gap (IBG)

Record Pointer

Next block pointer

Kelebihan VLSB terletak pada fleksibilitasnya. Pada VLSB, ukuran record

tidak tergantung pada ukuran blok. Sehingga memungkinkan ukuran

record yang lebih besar dibandingukuran bloknya. Dengan demikian ruang

kosong yang terbuang menjadi lebih kecil.

Selain kelebihan VLSB juga memiliki kekurangan, yaitu: sulitnya

implementasi VLSB dalam program akibat record yang terpecah sulit

untuk ditransfer dan file sulit di-update.

contoh:

Terdapat recort sebagai berikut

R1=10, R2=20, R3=40, R4=10, R5=30.

Ukuran P=2, B=56. IBG=2

1. Gambarkan penempatan record dengan metode variable-length spanned

blocking

2. Hitung Bfr

Jawaban :

No.1

Satu blockInter-block Gap (IBG)

Space Koseng

2 2

10 20 22 18 10 24 6 48

Record Pointer

Blok Pointer

IBG

No.2

Bfr = [(B - P) / (R + P)]

Bfr = [(56 – 2) / (22 + 2)] = 2,25

C. Variable Length Unspanned Blocking

Metode blocking yang ketiga Variable Length Unspanned Blocking.

Karakteristik dari metode blocking tersebut adalah:

• Ukuran recorth yang bervariasi (sama seperti Variable Length spanned

Blocking), tapi

• Pada variable length unspanned blocking sebuah record tidak dapat

dipecah-pecah ke dalam beberapa block.

• Untuk ukuran record-nya. Variable length unspanned blocking memiliki

ukuran record yang lebih kecil sama dengan dibandingkan dengan ukuran

bloknya.

Rumus yang digunakan untuk menemukan jumlah record yang mampu

ditampung dalam sebuah blok, yaitu:

Bfr = (B - 0.5R)/(R + P)

Yang dimaksud dengan 0.5R adalah rata-rata ruang block yang terbuang.

Satu hal yang perlu diingat dari metode blocking ini yaitu bahwa metode

blocking ini tidak memerlukan pointer ke block berikutnya.

Inter-block Gap (GAP)

Ruang blok yang terbuang

Berikut ini merupakan kelebihan dan kekurangan Variable Length

Unspanned Blocking :

Kelebihan :

• Implementasi Variable Length Unspanned Blocking lebih

mudah bila dibandingkan dengan metode Variable Length

spanned Blocking,

• Jumlah record per blok-nya bisa bervariasi sama dengan

Variable Length spanned Blocking.

Kekurangan :

• Ada kemungkinan banyak ruang terbuang, record tidak dapat

dipecah seperti yang terjadi pada Variable Length Spanned

Blocking

• Ukuran record harus lebih kecil sama dengan ukuran bloknya.

Apabila ditemukan bahwa semua ukuran record adalah sama,

maka Variable Length Unspanned Blocking menjadi fixed

blocking.

Contoh soal :

Terdapat record sebagai berikut dengan

R1 = 10, R2 = 20, R3 = 40, R4 = 10, R5 = 30

Ukuran P = 2, B = 56

1. Gambarkan penempatan record dengan metode Variable Length

Unspanned Blocking

2. Hitung Bfr

Jawaban :

No.1

No.2

Bfr = [(B – ½ R) / (R + P)]

Bfr = [(56 – ½ 22) / (22 + 2)] = [45 / 24] = 1,875

Satu blockInter-block Gap (IBG)

4.2 Penanda Record

Jenis-jenis penanda record, diantaranya :

• Separator

• Record-length indicator

SeparatorKarakter ‘#’ bisa diganti

Dengan karakter lain

Length indicator

• Position table

Position table

Contoh soal position table :

Diketahui bahwa isi dari position table adalah 5, 35, 50, 95. Panjang position

table adalah 5 byte. Ukuran blok = 130 byte (termasuk IBG = 2 byte).

Pemborosan diketahui sebesar 13 byte.

Pertanyaan :

1. Hitung panjang R1, R2, R3, R4

2. Sebutkan metode blocking yang dapat digunakan untuk kasus tersebut.

3. Hitung jumlah record yang dapat ditampung dalam sebuah blok.

Jawaban :

1. Untuk mengetahui panjang R1. Kita dapat melakukan perhitungan sebagai

berikut :

Panjang R1 = Isi position table 2 dikurangi isi position table 1.

Panjang R1 = 35 – 5 = 30 byte.

Panjang R2 = Isi position table 3 dikurangi isi position table 2.

Panjang R2 = 50 – 35 = 15 byte.

Panjang R3 = Isi position table 4 dikurangi isi position table 3.

Panjang R3 = 95 – 50 = 45 byte.

Panjang R4 = Ukuran blok dikurangi dengan (panjang R1, panjang R2,

panjang R3, pemborosan, IBG, ukuran panjang position

table).

Panjang R4 = B – (R1 + R2 + R3 + wasting space + IBG + panjang

position table )

= 130 – (30 + 15 + 45 + 13 + 2 + 5)

= 20 byte.

2. Metode blocking yang digunakan yaitu : variable length unspanned

blocking.

3. Bfr = (B – o,5 R) / (R + P)

= (128 – ½ 27,5) / (27,5 + 5/4)

= 3,97

Catatan : B adalah ukuran blok tanpa IBG

4.3 Pemborosan Ruang pada Block

Ada dua macam pemborosan ruang :

• Pemborosan karena IBG (WG)

• Pemborosan karena metode blocking (WR)

4.3.1 Pemborosan pada Fixed Blocking

Rumus :

Keterangan : WG = G / Bfr

WR = sisa blok / Bfr

G adalah ukuran IBG, sedangkan sisa blok merupakan ruang kosong dalam

sebuah blok.

W = WG + WR

Rumus pemborosan pada fixed blocking sering didekati dengan :

W ≈ WG = G / Bfr

4.3.2 Pemborosan pada Variable Length Spanned Blocking

Rumus :W = P + (P + G)

Bfr

Pemborosan tersebut dihitung untuk pemborosan per record, per penanda

record, dan per blok pointer.

4.3.3 Pemborosan pada Variable Length Unspanned Blocking

Rumus : W = P + (0,5 R + G)Bfr

Pemborosan tersebut dihitung untuk pemborosan per record, per penanda

record, dan per blok pointer. (Sama seperti pemborosan ruang pada Variable

Length Spanned Blocking .

4.4 Parameter Penyimpanan Sekunder

Ukuran utama yang digunakan untuk mengukur kualitas disk, diantaranya :

• Kapasitas

• waktu akses (access time)

• kecepatan transfer data (data transfer rate)

• reliabilitas (reliability)

Random Access Time (RAT) dihitung dengan menggunakan rumus :

RAT = s + r + t

Keterangan : s = Seek Time

r = Rotational Latency

t = Transfer Rate

4.4.1 Seek Time (s)

Seek Time merupakan waktu yang dibutuhkan oleh lengan (arm) pada harddisk

untuk menggerakkan head ke posisi track yang dituju dimana data tersebut

berada. Semakin jauh arm harus bergerak, seek time semakin tinggi atau

semakin lama.

Rumus seek time (s) : S = Sc + δ I ms

Keterangan : rpm = jumlah putaran disk per menit.

δ = Waktu untuk head berpindah satu track.i = Jumlah ruang anatar-track yang ditempuh.

4.4.2 Rotational Latency (r)

Rotational Latency merupakan waktu yang dibutuhkan head untuk menunggu

perputaran disk sehingga data yang akan dibaca tepat berada di bawah head.

Rumus Rotational Latency (r) : r = 0,5 * 60 * 1000rpm

ms

Keterangan : Sc = Waktu penyalaan awal.

4.4.3 Transfer Rate (t)

Transfer Rate merupakan kecepatan transfer data aktual dari penyimpanan

sekunder ke memori, dan sebaliknya.

Transfer rate dihitung dalam jumlah byte data (bps,Kbps,Mbps). Transfer rate

banyak dipengaruhi oleh ukuran blok data dan kecepatan membaca dan menulis

data pada penyimpanan sekunder.

Dalam transfer rate terdapat dua buah besaran yang bergantung pada transfer

rate yaitu waktu transfer record dan waktu transfer blok.

Record Transfer Time (TR) merupakan waktu untuk transfer satu record

logik berukuran R byte . Rumus yang digunakan yaitu :

satuan : ms (milisecond)

Block transfer time (btt) merupakan waktu untuk transfer satu block data

berukuran B byte. Rumus Yang digunakan yaitu :

satuan : ms (milisecond)

TR = R/t

Btt = B/t

Untuk transfer time, semua yang ditransfer diasumsikan sebagai data.

Namun, pengaksesan sekumpulan (besar) block tidak dapat menghindari

pengaksesan daerah-daerah yang bukan data seperti Inter Block Gap (IBG),

Pemborosan ruang (W), Pointer (P), dan sebagainya.

Kemudian dia akhir tiap track harus dilakukan pencarian untuk melanjutkan

pengaksesan ke track berikutnya. Selama pencarian, tidak ada data yang

ditransfer.

Untuk pengaksesan data dalam jumlah besar secara sekuensial dari titik awal,

melewati gap-gap dan batas silinder sampai menemukan blok berisi record

yang diinginkan memiliki waktu total yang diistilahkan sebagai bulk transfer

rate (t’).

Pada bulk transfer rate, rata-rata yang transfer dapat berupa data maupun

nondata. Hal ini dipengaruhi oleh ukuran record, ukuran block, pemborosan

ruang, dan waktu transfer itu sendiri.

Bulk transfer rate (t’) dihitung dengan menggunakan rumus berikut ini :

satuan : ms (milisecond)

t’ = R / { L (R + W) / t + s’}

Dengan

S’ = 1 / L (R+W) / t

Sehingga

t’ = (t/2) * {R/(R+W)}

Dari rumus-rumus tadi terlihat bahwa t’ tergantung pada :

• Pemborosan ruang (W) yang merupakan gabungan antara ukuran IBG (G),

Ukuran pointer (P), dan jumlah record yang dapat ditampung dalam sebuah

blok (Bfr).

• Ukuran record (R)

• Transfer Rate (t)

Contoh :

Sebuah harddisk memiliki karakteristik sebagai berikut : seek time = 10 ms,

kecepatan putar 3000 rpm, transfert rate = 1024 byte/s. Penyimpanan record

menggunakan metode fixed blocking. ukuran blok 2 KB, ukuran record 128

byte, ukuran IBG 64 byte.

Hitung Bfr, r, TR, Btt, W, t’, RAT untuk transfer record.

Jawaban :

• Bfr = (B / R)

= (2048 / 128)

= 16• r = 0,5 x 60 x 1000 / rpm

= 30000 / 3000= 10 ms

• TR = R /t= 128 / 1024= 0,125 s

• Btt = B /t= 2048 / 1024= 2 s

• W = G /Bfr= 64 / 16= 4 byte

• t’ = (1024 /2 ) x (128 / 128 +4)= 496,48 s

• RAT untuk transfer record = s+r+t= 10 + 10 + 125= 145 ms (t yang digunakan adalah nilai TR)

4.5 Pengalamatan Blok

Ada 3 alternatif alamat yang disimpan di blok ini :

• Alamat fisik

• Alamat relatif

• Alamat simbolik

4.5.1 Pengalamatan Fisik

Dalam pengalamatan fisik, untuk mengacu satu unit data pada media. Ada 6

besaran yang harus disimpan, diantaranya :

• Nomor perangkat fisik

• Nomor silinder

• Nomor permukaan

• Nomor sektor / block

• Nomor record dalam block

• Nomor field dalam record

Metode pengalamatan fisik ini memiliki kelemahan yaitu sulit

diimplementasikan, karena bervariasinya kemungkinan peletakan record

didalam block.

Selain itu, metode ini sangat bergantung pada perangkat (device-dependent).

Akibatnya ketika perangkatnya berbeda, maka hal tersebut mengharuskan

perubahan pada parameter-parameter di atas.

4.5.2 Pengalamatan Relatif

Pada pengalamatan relatif, setiap block dinomori dari 0 hingga jumlah

maksimum block di dalam media. Sistem operasi menggunakan nomor-nomor

tersebut untuk menghitung alamat fisik dari block yang dituju.

4.5.3 Pengalamatan Simbolik

Pada pengalamatan simbolik, setiap block mempunyai alamat simbolik (ID).

Dalam pengalamatan ini terdapat tabel alamat yang berisi alamat simbolik dan

alamat fisik/relatifnya. Apabila ada sebuah block yang diminta, maka sistem

akan mencari di dalam tabel menggunakan ID block tersebut sebagai kunci / key

pencarian. Dalam sistem ini block mudah dipindahkan karena hanya meng-

update tabel alamatnya.