SISTEM TERDISTRIBUSI

SISTEM TERDISTRIBUSI

A. Definisi Sistem Terdistribusi

1. “A system in which hardware or software components located at networked computers communicate and coordinate their actions only by message passing.” (Sebuah sistem dimana komponen software atau hardware-nya terletak di dalam jaringan komputer dan saling berkomunikasi menggunakan message pasing)  [Coulouris]

2. “A system that consists of a collection of two or more independent computers which coordinate their processing through the exchange of synchronous or asynchronous message passing.” (Sebuah sistem yang tersusun oleh dua atau lebih komputer dan memiliki koordinasi proses melalui pertukaran pesan sinkron atau asinkron).

3. “A distributed system is a collection of independent computers that appear to the users of the system as a single computer.” (Kumpulan komputer independent yang tampak oleh user sebagai satu sistem komputer) [Tanenbaum]

4. “A distributed system is a collection of autonomous computers linked by a network with software designed to produce an integrated computing facility.” (Kumpulan komputer autonom yang dihubungkan oleh jaringan dengan software yang d i ranca ng u nt uk menghasilkan fasilitas komputasi terintegrasi)

B. Jaringan Komputer vs  Sistem Terdistribusi

1. Jaringan komputer : komuter otonom yang secara eksplisit terlihat (secara eksplisit teramati)

2. Sistem terdistribusi: keberadaan beberapa komputer otonom bersifat transparan

3. Secara normal, setiap sistem terdistribusi mengandalkan layanan yang disediakan oleh jaringan komputer

4. Beberapa layanan pada jaringan komputer (seperti, name service) juga merupakan sistem terdistribusi

5. Sistem terdistribusi lebih banyak masalah yang dihadapi

Perbedaan:

1. Jaringan komputer: komputer otonom yang secara eksplisit terlihat

2. Sistem terdistribusi: Komputer otonom transparan, memiliki lebih banyak masalah.

C. Alasan untuk sistem terdistribusi:

1.   Distribusi fungsi : komputer memiliki kemampuan fungsi yang berbeda-beda

a). client/server

b). Host/terminal

c). Data gathering / data processing

2.   Distribusi beban/keseimbangan : pemberian tugas ke prosesor secukupnya sehingga unjuk kerja seluruh sistem teroptimasi.

3.   Sifat terdistribusi mencegah terjadinya application domain, e.g.

a). cash register dan sistem persediaan untuk supermarket,

b). Komputer pendukung collaborative work

4.   Replikasi kekuatan pemrosesan: independent processors bekerja untuk pekerjaan yang sama

- Sistem terdistribusi terdiri dari kumpulan mikrokomputer yang memiliki kekuatan pemrosesan yang tidak dapat dicapai oleh superkomputer

5.   10000 CPU, masing-masing berjalan pada 50 MIPS, mencapai 500000 MIPS,

- Maka satu perintah dijalankan dalam waktu 0.002 nsec

6.   Pemisahan fisik : sistem yang menggantungkan pada fakta bahwa komputer secara fisik terpisah (e.g., untuk mencapai kehandalan).

7.   Ekonomis : kumpulan mikroprosesor menawarkan harga/unjuk kerja yang lebih baik dari pada mainframe

Alasan:

1. Distribusi Fungsi:  (Client/server; Data colecting/data processing

2. Distribusi beban: Pembagian beban prosesing ke beberapa prosesor

3. Replikasi Kekuatan: Kumpulan PC memiliki kekuatan yang lebih besar dari super komputer.

4. Pemisahan Fisik: untuk kehandalan atau redundancy sistem

5. Ekonomis: kumpulan mikroprosesor memberikan harga/unjuk kerja yang lebih baik dibandingkan dengan mainframe.

D. Mengapa Sistem Terdistribusi ?

1.  Butuh berbagi data dan resource di antara pemakai

2.  Mendukung komunikasi person-to -person

3. Fleksibilitas : komputer yang berbeda dengan kemampuan yang berbeda dapat di share antar user

E. Masalah dengan sistem terdistribusi?

1.  Software – bagaimana merancang dan mengatur software dalam DS

2.  Ketergantungan pada infrastruktur jaringan (world wide wait….)

3.  Kemudahan akses ke data yang di share, memunculkan masalah keamanan.

F. Karakteristik Sistem Terdistribusi

1. Sistem terdistribusi adalah sistem concurrent (serentak)

a. Setiap komponen hardware/software bersifat otonom (kita akan menyebut komponen otonom adalah “proses”)

b. Komponen menjalankan tugas bersamaan

Contoh : A dan B adalah concurrent jika A dapat terjadi sebelum B, dan B dapat terjadi sebelum A

c. Sinkronisasi dan koordinasi dengan message passing

1). Sharing resources

2). Masalah umum dalam sistem concurrent

a). Deadlock

b). Lifeclock

c). Komunikasi yang tidak handal

2. Keterbatasan dalam global clock

a. Terdapat batasan pada ketepatan proses sinkronisasi clock pada sistem terdistribusi, oleh karena asynchronous message passing

b. Pada sistem terdistribusi, tidak ada satu proses tunggal yang mengetahui global state sistem saat ini (disebabkan oleh concurrency dan message passing)

3. Independent failure

a. Kemungkinan adanya kegagalan proses tunggal yang tidak diketahui

b. Proses tunggal mungkin tidak peduli pada kegalalan sistem keseluruhan

G.  Contoh Sistem Terdistribusi

1. Internet: Jaringan komputer dan aplikasi yang heterogen Mengimple mentasikan protokol Internet.

2. Sistem Multimedia Terdistribusi: Biasanya digunakan pada infrastruktur internet

a. Karakteristik

- Sumber data yang heterogen dan memerlukan sinkronisasi secara real time    (Video, audio, text, M u lticast)

Contoh: Teleteaching tools (mbone-based, etc.)

- Video-conferencing,  Video and audio on demand

3. Sistem Intranet:

a.  Jaringan yang teradministrasi secara lokal,

b.  Biasanya proprietary,

c.  Terhubung ke internet (melalui firewall),

d.  Menyediakan layanan internal dan eksternal

4. Mobile dan Sistem Komputasi Ubiquitous

a.  Sistem telepon Cellular (e.g., GSM)

b.  Resources dishare : frekuensi radio, waktu transmisi dalam satu frekuensi, bergerak

c.  Komputer laptop, ubiquitous computing

d.  Handheld devices, PDA, etc

5. Contoh lainnya:

a. Sistem telepon (ISDN, PSTN)

b. Manajemen jaringan: Administrasi sesumber jaringan

c. Network File System (NFS): Arsitektur untuk mengakses sistem file melalui jaringan

d. WWW:

1) Arsitektur client/server tebuka yang diterapkan di atas infrastruktur internet

2)  Shared resources (melalui URL).

H. Tantangan perancangan Sistem Terdistribusi

1.  Heterogen terhadap:

a.  Infrastruktur jaringan

b. Hardware dan software (sistem operasi, perbedaan UNIX socket dan Winsock),

c.  Bahasa pemrograman

2.  Beberapa pendekatan :

a. Middleware (contoh : CORBA)

b. Kode program Mobile (contoh : JAVA)

3.  Openness

a. Memastikan sistem dapat diperluas dan mudah dalam pemeliharaan (Mengikuti standard antarmuka)

4.  Security

1).  Privacy

2).  Authentication

3).  Availability

5.  Scalability

Apakah sistem masih efektif dan handal dalam perkiraan pertumbuhannya?

6. Penanganan Kegagalan

a. Pendeteksian

b. Masking: (Transmisi ulang, Redudansi penyimpanan data)

c. Toleransi:  Exception handling

d. Redudancy: (Redudan rute jaringan, Replikasi data pada beberapa mesin

7. Concurrency:

a. Penjadwalan yang konsisten terhadap concurrent thread

b. Menghindari masalah deadlock dan lifelock

8. Transparency

a. Menyembunyikan keanekaragaman (heterogeneous) dan tersebarnya sistem sehingga tampak sebagai satu sistem bagi user.

b. Kategori Transparency (ISO’s Reference Model for ODP)

1). Access: menyembunyikan penggunaan komunikasi untuk mengakses remote resource sehingga user beranggapan bahwa semua resource adalah lokal.

Contoh : pemetaan drive menggunakan Samba Server, NFS

2). Location: user tidak perlu mengetahui lokasi dari remote resources

3). Concurrency: user tidak peduli keberadaan paralel akses ke remote resource dan inkonsistensi dihindari dengan menggunakan mekanisme concurrency control.

4). Replication:menyembunyikan perbedaan-perbedaan antara layanan replicated dan non-replicated.

5). Failure: menyembunyikan pengaruh partial fail. Hal ini dicapai dengan cara replikasi resources dan menerapkan m ekan ism e recovery

6). Migration/Mobility: Kemampuan untuk melakukan relocate resource secara dinam ik tanpa kekuatiran rekonfigurasi ulang dari user

7).  Performance: meminimalkan tambahan performance dalam menggunakan remote resource, sehingga response time dan trhoughput sebanding dengan ketika mengakses resource secara lokal.

8).  Scaling, menyembunyikan variasi dalam kelakukan skala “>sistem ketika dilakukan perubahan scope atau skala sistem. Scaling seharusnya tidak m em erl u kan perubahan besar u ntu k struktur sistem dan operasi untuk mengakomodasi perubahan skala tersebut. Skala diukur dalam hal kecepatan (slow to fast), size (small to large), geograpgical scope (local or remote).

Contoh transparancy:

1.  http://www.google.com

- Dimana lokasi fisiknya?

- Tersebar dalam server farm?

2.  Pengguna HP tetap dapat berkomunikasi tanpa putus walaupun berpindah lokasi

3.   Akses ke tabel yang sama oleh beberapa user sekaligus

4.   Replikasi yahoo web server ke beberapa lokasi geografis yang lebih dekat dengan user

5.  User tidak mengetahui kapan data dipindah dari disk ke memori

I. Scalabi lity Problem

1.  Masalah kinerja yg disebabkan oleh kapasitas server dan jaringan

2.  Tiga scaling teknik:

-  Hiding communication latency

-  Distribusi

-  Replikasi

J. Replikasi:

1. multiprosesor

a. Sebuah komputer dengan bbrp prosesor

b. Semua prosesor mengakses memori yang sama

c. Lebih sulit dibuat

d. Interkoneksi lebih cepat

Jenis multi processor

1).multiprosesor dengan caching

2) multiprosesor dengan swith

2. Multi komputer

a. Beberapa PC terhubung dengan jari nga n

b. Setiap CPU punya memori sendiri

c. Lebih mudah dibangun

d. Interkoneksi lebih lambat

Jenis Multikomputer

a. Multiprosesor berbasis switch

b. Sistem multikomputer hiterogen

1). Paling banyak digunakan dalam DS

2). Berbeda:

a). Prosesor

b). Memori

c). I/O Bandwidth – Jaringan

c. Software Side:

1.      Distributed OS: ( Multiprocessor; Multicomputer homogen)

2.      Network OS:  (Multicomputer heterogen)

3.      Middleware:  (Layer tambahan di atas NOS)

4.      COR BA (componen  object request  Broken archi)

5.      Multitiered Archi

6.      Modern Archi

7.      Contoh     Distributed Computing:

• BOINC: Berkeley Open Infrastructure for Network Computing
• Climateprediction.net: predikisi iklim Bumi
• Orbit@home: simulasi orbit obyek- 2 di sekitar Bumi
• Rosetta@home: prediksi dan desain protein
• SETI@ho me: pencarian sinyal dari luar angkasa
• Majestic-12: distributed web crawler untuk mengindeks situs

8.  Distributed Computing Platform

• Acute: distributed programming
• Amoeba: distributed operating system
• Beowulf: parallel computing berbasis linux
• Condor: lexible high-throughput distributed computing
• Sun GridEngine: distributed resource management system, similar to Condor
• Globus Toolkit – an open source software toolkit used for building Grid systems and applications                                                                                                                                                                                              Salah satu contoh perangkat keras yg menggunakan metode sistem terditribusiadalah mesin ATM. ATM (Automatic teller machine uang “>atau automated teller machine; di Indonesia juga kadang merupakan singkatan bagi anjungan tunai mandiri) adalah sebuah alat elektronik yang mengijinkan nasabah bank untuk mengambil uang dan mengecek rekening tabungan mereka tanpa perlu dilayani oleh seorang “teller” manusia. Banyak ATM juga mengijinkan penyimpanan uang atau cek, transfer uang atau bahkan membeli perangko

Dalam kehidupan sehari-hari kita sudah tidak asing lagi dengan nama ATM (Automatic Teller Machine) baik dilakukan “>melalui pendengaran maupun penglihatan, bagi masyarakat yang tinggal di perkotaan maupun dipedesaan sudah tidak asing lagi dengan kosa kata ATM. Dengan perkembangan teknologi yang pesat sa’at ini transaksi apapun dapat dilakukan melalui ATM, mulai dari penarikan tunai, transfer, pemindah bukuan, pembayaran tagihan, bahkan setoran tunai maupun cetak buku dapat dilakukan di ATM. Pada mulanya mesin pintar ini ditemukan oleh Don Wetzel, Vice President of Product Planning pada perusahaan Docutel.

Meskipun ATM sudah sangat popular hampir semua orang di Indonesia ini mengenal dan mendengar kata-kata ATM tetapi tingkat penggunaannya masih belum optimal untuk ukuran Bank besar dengan jaringan luas seperti BCA, transaksi finansialnya sekitar 800 ribu transaksi perhari, dari sekitar 2500 ATM jadi rata-rata transaksi di ATM hanya sekitar 320 transaksi perhari, jumlah ini sebenarnya belum optimal apabila dibandingkan dengan biaya investasi yang dikeluarkan. Untuk rata-rata penggunaan ATM per hari diseluruh Indonesia untuk semua bank masih kurang dari 300 transaksi per hari.
Perkembangan penggunaan ATM yang belum optimal ini dipengaruhi oleh beberapa factor, yaitu :
1. Factor budaya, budaya di Indonesia yang masih menganggap transaksi face to face atau transaksi langsung berhadapan dengan orang lebih aman sehingga walaupun ngantri lama kalau bisa bertransaksi dengan teller rasanya lebih yakin dan lebih aman.
2. Factor teknologi, dengan perkembangan teknologi sa’at ini pelayanan transaksi bank non teller tidak lagi bertumpu pada transaksi di ATM, sekarang ini sudah ada fasilitas yang lebih fleksibel yaitu Mobile banking dimana transaksi dapat dilakukan dengan menggunakan phone celluler sehingga tidak perlu dating dan ngantri di ATM, selain itu ada juga fasilitas Internet-banking dimana transaksi dapat dilakukan dari ruang kerja dengan mengakses internet.

Cara Kerja ATM

ATM adalah merupakan sebuah terminal data yang mempunyai dua perangkat input dan empat perangkat output. Seperti halnya sebuah terminal data, ATM harus memiliki koneksi ,terhubung, dan berkomunikasi melalui sebuah host processor (pusat proses). Pusat proses yang disertai olehInternet service provider (ISP) yg berfungsi sebagai jalur gateway untuk menuju keberbagai macam jaringan ATM dan menjadikan berfungsi bagi si pemegang kartu ATM (orang yang menginginkan uang).

Pada umumnya, pusat proses yang mendukung dapat melalui Leased-line atau jalur kontrak (sewa) maupun mesin dial-up (telepon). Mesin Leased-line terhubung langsung pada pusat proses melalui empat kabel (four-wire), point-to-point, dedicated telephone line (pilihan jalur telepon). Dial-up ATMs terhubung ke pusat proses melalui sambungan telepon normal menggunakan modem dan sambungan nomor bebas pulsa, atau melalui penyedia layanan internet yang menggunakan akses nomor local. Leased-line ATMs disarankan untuk digunakan pada lokasi yang padat karena kemampuan kerjathru-put yg cukup berat, dan dial-up ATMs disarankan untuk digunakan pada toko atau lokasi yang tidak ramai dimana penggunaan hanya sekedar mengambil uang. Biaya yang diperlukan untuk sebuah mesin ATM dial-up kurang dari setengahnya mesin ATM leased-line. Biaya operasi mesin ATM dial-up juga hanya sebagian kecil dari biaya operasi mesin ATM leased-line.

Pusat proses mungkin dapat dimiliki oleh sebuah bank atau instansi keuangan, atau mungkin juga dimiliki oleh penyedia layanan internet yg berdiri sendiri. Jika dimiliki bank, biasanya hanya mendukung mesin ATM bank itu sendiri, dimana hanya proses tunggal yang tersedia bagi pemilik toko atau tempat usaha.

http://ameliasarojani.wordpress.com/2009/10/02/sistem-terdistribusi/