Perkembangan Sistem Terdistribusi

Kuliah Teknik Informatika Copyright @ erizki.blogspot.com

PERKEMBANGAN SISTEM

TERDISTRIBUSI

Tugas

SISTEM TERDISTRIBUSI

Oleh

EKA RIZKI SEPTIYAN 07120031

Program Studi Teknik Informatika

Fakultas Teknik

Universitas Wijaya Kusuma Surabaya

2010


Pendahuluan

Sistem Terdistribusi

Hampir semua sistem berbasis computer yang besar saat ini merupakan sistem

terdistribusi ( sistem tersebar). Sitem terdistribusi merupakan sebuah sistem dimana

pemrosesan informasi didistribusikan pada beberapa komputer dan tidak terbatas hanya pada

satu mesin saja. Jelas rekayasa terdistribusi memiliki banyak kesamaan dengan rekayasa

perangkat lunak lainnya tetapi ada isu-isu khusus yang harus diperhitungkan ketika

merancang tipe sistem ini. Perekayasa perangkat lunak harus menyadari dan

memperhitungkan karena Sistem terdistribusi ini banyak digunakan. Belum lama ini

kebanyakan sistem besar masih menggunakan sistem sentral yang berjalan pada satu

mainframe dengan terminal-terminal yang terhubung kepadanya. Sistem tersebut bayak

kelemahannya dimana terminal-terminal hanya sedikit kemampuan pemrosesannya dan

semua tergantung pada computer sentral.

Sampai saat ini ada tipe sistem yang utama yaitu:

- Sistem Personal yang tidak terditribusi dan dirancang untuk satu workstation saja.

- Sistem Embedded yang bejalan pada satu prosessor atau pada kelompok prosessor

yang terintegrasi.

- Sistem Terdistribusi dimana perangkat lunak sistem berjalan pada kelompok prosessor

yang bekerja sama dan terintegrasi secara longgar, dengan dihubungkan oleh jaringan.

Contohnya sistem ATM bank, sistem groupware, dll

Menurut Coulouris et.al (1994) mengidentifikasi enam karakteristik yang penting untuk

sistem terdistribusi yaitu:

- Pemakain bersama sumber daya

- Keterbukaan. Keterbukaan sistem adalah terbuka untuk banyak sistem operasi dan

banyak vendor.


- Konkurensi. Sitem terdistribusi memungkinkan beberapa proses dapat beroperasi pada

saat yang sama pada berbagai computer di jaringan. Proses ini dapat (tapi tidak perlu)

berkomunikasi satu dengan lainnya pada saat operasi normalnya.

- Skalabilitas. Sitem terdistribusi dapat diskala dengan menguprade atau menambahkan

sumber daya baru untuk memenuhi kebutuhan sistem.

- Toleransi kkesalahan. Sitem terdistribusi bersifat toleran terhadap beberapa kegagalan

perangkat keras dan lunak dan layanan terdegradasi dapat diberikan ketika terjadi

kegagalan.

- Transparansi. Sitem terdistribusi adalah bersifat terbuka bagi user.

Selain hal-hal tersebut ada juga kelemaham dari Sistem terdistribusi yaitu:

- Kompleksitas. Sistem terdistribusi bersigat lebih kompleks daripada sistem sentral.

- Keamanan. Sistem terdistribusi dapat diakses dari beberapa computer dan jalur jaringan

mudah disadap, sehingga keamanan jarinagan sistem terdistribusi menjadi masalah

yang besar.

- Kemampuan untuk dikendalikan. Komputer yang terdapat di sistem terdistribusi bisa

terdiri dari berbagai tipe yang berbeda dan mungkin dijalankan pada sistem operasi

yang berbeda pula. Kesalahan pada satu mesin bisa berakibat pada yang lainnya.

Sehingga harus banyak usaha untuk mengendalikannya.

- Tidak dapat diramalkan. Sistem terdistribusi tidak dpat diramalkan tanggapannya.

Tanggapan tergantung beban total sistem, pengorganisasian, dan beban jaringannya.

Ada dua tipe generic arsitektur sistem terdistribusi yaitu:

- Arsitektur Client Server.

Sistem dianggap sebagai satu set layanan yang disediakan untuk klien. Server dan

Client diperlakukan berbeda .


- Arsitektur Objek Terdistribusi.

Tidak ada perbedaan antara server dan client, sistem dapat sebagai satu set objek

yang berinteraksi yang likasinya tidak relevan. Tidak ada perbedaan antara penyedia

layanan dan user layanan.

Sistem terdistribusi adalah sekumpulan prosesor yang tidak saling berbagi memori atau

clock dan terhubung melalui jaringan komunikasi yang bervariasi, yaitu melalui Local Area

Network ataupun melalui Wide Area Network. Prosesor dalam sistem terdistribusi bervariasi,

dapat berupa small microprocessor, workstation, minicomputer, dan lain sebagainya.

Proses:

- Dijalankan secara bersamaan (execute concurrently)

- Interaksi untuk bekerjasama dalam mencapai tujuan yang sama

- Mengkoordinasikan aktifitas dan pertukaran informasi yaitu pesan yang dikirim melalui

jaringan komunikasi

Berikut adalah ilustrasi struktur sistem terdistribusi:

Gambar 1.1 Struktur Sistem Terdistribusi


Karakteristik sistem terdistribusi adalah sebagai berikut:

1. Concurrency of components. Pengaksesan suatu komponen/sumber daya (segala

hal yang dapat digunakan bersama dalam jaringan komputer, meliputi H/W dan S/W)

secara bersamaan. Contoh: Beberapa pemakai browser mengakses halaman web

secara bersamaan

2. No global clock. Hal ini menyebabkan kesulitan dalam mensinkronkan waktu

seluruh komputer/perangkat yang terlibat. Dapat berpengaruh pada pengiriman

pesan/data, seperti saat beberapa proses berebut ingin masuk ke critical session.

3. Independent failures of components. Setiap komponen/perangkat dapat mengalami

kegagalan namun komponen/perangkat lain tetap berjalan dengan baik.

Sistem Terdistribusi dan Terkluster

Seiring dengan perkembangan teknologi komputer dan server, muncullah trend DDP

(distributed data processing), yaitu prosesor, data, dan aspek-aspek lainnya bisa tersebar

dalam lingkup tertentu. Sistem seperti ini melibatkan adanya pembagian proses komputasi,

pengendali, dan interaksi dalam jaringan. Dalam perusahaan-perushaan besar misalnya,

sering digunakan kombinasi antara komputer dan server. Komputer untuk menjalankan

aplikasi-aplikasi seperti pengolah grafis, word processing, spreadsheet, sementara server

sebagai back-end mengendalikan database dan sistem informasi perusahaan. Hal seperti ini

adalah dampak dari perkembangan sistem terdistribusi. Tetapi, apakah sistem terdistribusi

itu? Sistem terdistribusi adalah koleksi prosesor yang terhubung dalam jaringan serta tidak

berbagi memori, yaitu memiliki memori masing-masing. Prosesor-prosesor itu bisa

berkomunikasi melalui banyak cara, misalnya melalui jalur telepon atau high speed bus.

Ada empat alasan utama atau keuntungan untuk membangun sistem terdistribusi,

yaitu:

1. Resource Sharing. Dalam sistem terdistribusi, situs-situs yang berbeda saling

terhubung satu sama lain melalui jaringan sehingga situs yang satu dapat mengakses

dan menggunakan sumber daya yang terdapat dalam situs lain. Misalnya, user di situs

A dapat menggunakan laser printer yang dimiliki situs B dan sebaliknya user di situs

B dapat mengakses file yang terdapat di situs A.


2. Computation Speedup. Apabila sebuah komputasi dapat dipartisi menjadi beberapa

subkomputasi yang berjalan bersamaan, maka sistem terdistribusi akan

mendistribusikan subkomputasi tersebut ke situs-situs dalam sistem. Dengan

demikian, hal ini meningkatkan kecepatan komputasi (computation speedup).

3. Reliability. Dalam sistem terdistribusi, apabila sebuah situs mengalami kegagalan,

maka situs yang tersisa dapat melanjutkan operasi yang sedang berjalan. Hal ini

menyebabkan reliabilitas sistem menjadi lebih baik.

4. Communication. Ketika banyak situs saling terhubung melalui jaringan komunikasi,

user dari situs-situs yang berbeda mempunyai kesempatan untuk dapat bertukar

informasi.

Permasalahan Sistem Terdistribusi :

Masalah dengan sistem terdistribusi yang dapat dimunculkan antara lain berkaitan dengan :

• Software - bagaimana merancang dan mengatur software dalam Distribusi Sistem

• Ketergantungan pada infrastruktur jaringan

• Kemudahan akses ke data yang di share, memunculkan masalah keamanan

Tantangan-tantangan yang harus dipenuhi oleh sebuah sistem terdistribusi:

1. Keheterogenan perangkat/multiplisitas perangkat. Suatu sistem terdistribusi

dapat dibangun dari berbagai macam perangkat yang berbeda, baik sistem operasi,

H/W maupun S/W.

2. Keterbukaan. Setiap perangkat memiliki antarmuka (interface) yang di-publish ke

komponen lain. Perlu integrasi berbagai komponen yang dibuat oleh programmer atau

vendor yang berbeda

3. Keamanan. Shared resources dan transmisi informasi/data perlu dilengkapi dengan

enkripsi.

4. Penangan kegagalan. Setiap perangkat dapat mengalami kegagalan secara

independen. Namun, perangkat lain harus tetap berjalan dengan baik.

5. Concurrency of components. Pengaksesan suatu komponen/sumber daya secara

bersamaan oleh banyak pengguna.

6. Transparansi. Bagi pemakai, keberadaan berbagai perangkat (multiplisitas

perangkat) dalam sistem terdistribusi tampak sebagai satu sistem saja.


Dalam sistem operasi terdistribusi, user mengakses sumber daya jarak jauh (remote

resources) sama halnya dengan mengakses sumber daya lokal (local resources). Migrasi data

dan proses dari satu situs ke situs yang lain dikontrol oleh sistem operasi terdistribusi.

Berikut ini adalah fitur-fitur yang didukung oleh sistem operasi terdistribusi:

1. Data Migration. Misalnya, userdi situs A ingin mengakses data di situs B. Maka,

transfer data dapat dilakukan melalui dua cara, yaitu dengan mentransfer keseluruhan

data atau mentransfer sebagian data yang dibutuhkan untuk immediate task.

2. Computation Migration. Terkadang, kita ingin mentransfer komputasi, bukan data.

Pendekatan ini yang disebut dengan computation migration

3. Process Migration. Ketika sebuah proses dieksekusi, proses tersebut tidak selalu

dieksekusi di situs di mana ia pertama kali diinisiasi. Keseluruhan proses, atau

sebagian daripadanya, dapat saja dieksekusi pada situs yang berbeda. Hal ini

dilakukan karena beberapa alasan: Load balancing. Proses atau subproses-subproses

didistribusikan ke jaringan untuk memeratakan beban kerja. Computation speedup.

Apabila sebuah proses dapat dibagi menjadi beberapa subproses yang berjalan

bersamaan di situs yang berbeda-beda, maka total dari process turnaround time dapat

dikurangi. Hardware preference. Proses mungkin mempunyai karakteristik tertentu

yang menyebabkan proses tersebut lebih cocok dieksekusi di prosesor lain.Misalnya,

proses inversi matriks, lebih cocok dilakukan di array processor daripada di

microprocessor Software preference. Proses membutuhkan software yang tersedia di

situs lain, di mana software tersebut tidak dapat dipindahkan atau lebih murah untuk

melakukan migrasi proses daripada software Data access.

Sistem operasi terdistribusi (distributed operating system) menyediakan semua fitur di

atas dengan kemudahan penggunaan dan akses dibandingkan dengan sistem operasi jaringan

(network operating system).

Berikut adalah dua tipe jaringan yang dipakai dalam sistem terdistribusi:

Local Area Network (LAN). LAN muncul pada awal tahun 1970-an sebagai

pengganti dari sistem komputer mainframe. LAN, didesain untuk area geografis yang

kecil. Misalnya, LAN digunakan untuk jaringan dalam sebuah bangunan atau

beberapa bangunan yang berdekatan. Umumnya, jarak antara situs satu dengan situs


yang lain dalam LAN berdekatan. Oleh karena itu, kecepatan komunikasinya lebih

tinggi dan peluang terjadi kesalahan (error rate) lebih rendah. Dalam LAN,

dibutuhkan high quality cable supaya kecepatan yang lebih tinggi dan reliabilitas

tercapai. Jenis kabel yang biasanya dipakai adalah twisted-pair dan fiber-optic.

Berikut adalah ilustrasi dari Local Area Network:

Wide Area Network. WAN muncul pada akhir tahun 1960-an, digunakan sebagai

proyek riset akademis agar tersedia layanan komunikasi yang efektif antara situs,

memperbolehkan berbagi hardware dan software secara ekonomis antar pengguna.

WAN yang pertama kali didesain dan dikembangkan adalah Arpanet yang pada

akhirnya menjadi cikal bakal dari Internet. Situs-situs dalam WAN tersebar pada area

geografis yang luas. Oleh karena itu, komunikasi berjalan relatif lambat dan

reliabilitas tidak terjamin. Hubungan antara link yang satu dengan yang lain dalam

jaringan diatur oleh communication processor. Berikut adalah ilustrasi dari Wide Area

Network

Situs-situs dalam sistem terdistribusi dapat terhubung melalui berbagai macam cara yang

ditentukan berdasarkan kriteria-kriteria sebagai berikut:

Biaya instalasi. Biaya menghubungkan situs-situs dalam sistem.

Biaya komunikasi. Besar waktu dan uang untuk mengirimkan pesan dari satu situs

ke situs lainnya.

Ketersediaan/availabilitas. Sampai sejauh mana data dapat diakses walaupun

terdapat kegagalan pada beberapa link atau situs.


Sistem terdistribusi ini ternyata memiliki beberapa contoh diantaranya yang sedang

populer dan booming saat ini yaitu adalah cloud computing. Apakah sebenarnya cloud

computing itu? Menurut sebuah makalah tahun 2008 yang dipublikasi IEEE Internet

Computing Cloud Computing adalah suatu paradigma di mana informasi secara permanen

tersimpan di server di internet dan tersimpan secara sementara di komputer pengguna (client)

termasuk di dalamnya adalah desktop, komputer tablet, notebook, komputer tembok,

handheld, sensor-sensor, monitor dan lain-lain.

Perkembangan IT saat ini menuju dengan konsep-kosenp social networkingnya,

openess, share, colaborations, mobile, easy maintenance, one click, terdistribusi / tersebar,

scalability, Concurency dan Transparan, Saat ini terdapat trend teknologi yang masih terus

digali dalam penelitian-penelitian para pakar IT di dunia, yaitu Cloud Computing. Akses data

dari mana saja dan menggunakan perangkat fixed atau mobile device menggunakan internet

cloud sebagai tempat menyimpan data, applications dan lainnya yang dapat dengan mudah

mengambil data, download applikasi dan berpindah ke cloud lainnya, hal ini memungkinkan

kita dapat memberikan layanan aplikasi secara mobile di masa depan. Trend ini akan

memberikan banyak keuntungan baik dari sisi pemberi layanan (provider) atau dari sisi user.

Trend saat ini adalah dapat memberikan berbagai macam layanan secara teristribusi dan

pararel secara remote dan dapat berjalan di berbagai device, dan teknologinya dapat dilihat

dari berbagai macam teknologi yang digunakan dari proses informasu yang dilakukan secara

otsourching sampai dengan penggunaan eksternal data center. Cloud Computing merupakan

model yang memungkinkan dapat mendukung layanan yang disebut ”Everything-as-a-

service” (XaaS). Dengan demikian dapat mengintegrasikan virtualized physical sources,

virtualized infrastructure, seperti juga sebaik virtualized middleware platform dan aplikasi

bisnis yang dibuat untuk pelanggan didalam cloud tersebut.

Era Cloud Computing

Ada beberapa keuntungan yang dapat dilihat dari perkembangan Cloud Computing ini,

seperti

1. Lebih efisien karena menggunakan anggaran yang rendah untuk sumber daya

2. Membuat lebih eglity, dengan mudah dapat berorientasi pada profit dan perkembangan

yang cepat


3. Membuat operasional dan manajemen lebih mudah, dimungkinkan karena sistem pribadi

atau perusahaan yang terkoneksi dalam satu cloud dapat dimonitor dan diatur dengan

mudah

4. Menjadikan koloborasi yang terpecaya dan lebih ramping

5. Membantu dalam menekan biaya operasi biaya modal pada saat kita meningkatkan

reliability dan kritikal sistem informasi yang kita bangun.

Pentingnya Komputasi Terdistribusi

Contoh Umum:

- Internet, global jaringan interkoneksi computer yang berkomunikasi melalui IP (Internet

Protocol) Protocol;

- Intranet, jaringan teradministrasi terpisah dengan batasan pada kebijakan keamanan local;

- Mobile dan komputasi diberbagai tempat, laptops, PDA, mobile phone, printers, peraltan

rumah, dll

- World Wide Web (www), sistem untuk publikasi dan akses sumber daya dan layanan

melalui Internet.


Model Sistem Terdistribusi :

1. Sistem client - server

Merupakan bagian dari model sistem terdistribusi yang membagi jaringan

berdasarkan pemberi dan penerima jasa layanan.

2. Sistem point to point

Merupakan bagian dari model sistem terdistribusi dimana sistem dapat sekaligus

berfungsi sebagai client maupun server.

3. Sistem terkluster

Adalah gabungan dari beberapa sistem individual (komputer) yang dikumpulkan

pada suatu lokasi, saling berbagi tempat penyimpanan data (storage), dan saling

terhubung dalam jaringan lokal (Local Area Network).

Sistem Berkas Terdistribusi

Sistem berkas terdistribusi adalah sebuah sistem di mana banyak pengguna dapat

berbagi berkas dan sumber daya penyimpanan. Client, server, dan media penyimpanan dalam

sistem terdistribusi tersebar pada perangkat-perangkat yang terdapat dalam sistem

terdistribusi. Service dijalankan melalui jaringan. Konfigurasi dan implementasi dari sistem

berkas terdistribusi bervariasi dari sistem yang satu ke sistem yang lain.

Idealnya, sistem berkas terdistribusi tampil di depan pengguna atau client sebagai

sistem berkas yang konvensional dan terpusat. Di mana keberagaman atau multiplisitas

perangkat dibuat tidak tampak sehingga client interface dalam sistem berkas terdistribusi

tidak dibedakan antara local file dan remote file. Sistem berkas terdistribusi yang transparan

juga akan memfasilitasi mobilitas pengguna dengan membawa lingkungan pengguna, yang

dimaksudkan adalah home directory, ke mana saja pengguna itu login.

Dalam sistem berkas konvensional dan terpusat, waktu yang diperlukan untuk

memenuhi permintaan adalah waktu akses disk dan sedikit waktu untuk CPU processing.

Sedangkan dalam sistem berkas terdistribusi, waktu yang diperlukan untuk memenuhi

permintaan meningkat akibat remote access yang menambah waktu pengiriman permintaan

ke server dan waktu penerimaan respon oleh client. Selain itu, dalam transfer informasi, ada

tambahan waktu untuk menjalankan software untuk protokol komunikasi.


Dalam pengaksesan remote file atau remote file access (RFA) di dalam sistem berkas

terdistribusi terdapat dua metode:

1. Dengan remote service. Permintaan akses data dikirimkan ke server. Server

melakukan akses ke data dan hasilnya di-forward kembali ke client.

2. Dengan caching. Bila data yang dibutuhkan belum disimpan di cache maka salinan

data akan dibawakan dari server ke client. Idenya adalah untuk menahan data yang

baru saja diakses di cache sehingga akses yang berulang ke informasi yang sama

dapat ditangani secara lokal. Dengan demikian, dapat mengurangi network traffic.

Namun, masalah yang timbul adalah mengenai konsistensi cache, di mana seharusnya

salinan cache tetap konsisten dengan file-master-nya. Dalam sistem berkas

terdistribusi, replikasi berkas pada perangkat yang berbeda adalah redundansi yang

berguna untuk meningkatkan availibilitas atau ketersediaan. Syarat mendasar untuk

replikasi berkas adalah replika dari berkas yang sama terletak pada perangkat yang

failure-independent sehingga ketersediaan satu replika tidak dipengaruhi oleh

ketersediaan replika yang lain. Masalah utama dalam replikasi adalah updating.

Proses update pada satu replika harus dilakukan juga pada replika yang lain.

Rangkuman

Sistem terdistribusi adalah sekumpulan prosesor yang tidak saling berbagi memori atau

clock. Setiap prosesornya memiliki memori lokal tersendiri dan berkomunikasi satu sama lain

melalui jaringan komunikasi, seperti LAN atau WAN. Secara umum, topologi jaringan ada

dua macam, yaitu fully connected network dan partially connected network yang terbagi lagi

menjadi tiga jenis, yaitu tree-structured network, star network, dan ring network. Dalam

menentukan topologi jaringan, beberapa hal berikut patut dipertimbangkan, yaitu biaya

instalasi, biaya komunikasi, dan ketersediaan atau availibilitas. Sistem berkas terdistribusi

adalah sebuah sistem file-service di mana pengguna, server, dan media penyimpanan tersebar

di berbagai situs dalam sistem terdistribusi. Keuntungan dari sistem terdistribusi adalah

memberikan akses bagi pengguna untuk dapat mengembangkan sumber daya sistem,

peningkatan kecepatan komputasi, dan meningkatkan availibilitas atau ketersediaan dan

reliabilitas data. Sebuah sistem terdistribusi harus menyediakan mekanisme sinkronisasi

proses dan komunikasi, agar terhindar dari deadlock serta dapat mengatasi failure yang tidak

muncul dalam sistem terpusat.

Perkembangan Sistem Terdistribusi

Documents

Transcript of Perkembangan Sistem Terdistribusi