pengantar sistem terdistribusi

< PENGANTAR

SISTEM

TERDISTRIBUSI >

Pengertian Sistem Terdistribusi


Sebuah sistem dimana komponen software atau hardware-nya terletak di dalam jaringan komputer yang saling berkomunikasi & melakukan koordinasi hanya dengan pengiriman pesan (message passing). [Coulouris]

Sebuah sistem yang tersusun dari dua atau lebih komputer dan memiliki koordinasi proses melalui pertukaran pesan secara sinkron atau asinkron.


Kumpulan komputer independent yang terlihat oleh user sebagai satu sistem komputer [Tanenbaum]

Kumpulan komputer autonom yang dihubungkan oleh jaringan dan dilengkapi software yang dirancang untuk menghasilkan fasilitas komputasi terintegrasi


Sistem Terdistribusi adalah Sekumpulan komputerotonom yang terhubung ke suatu jaringan, dimanabagi pengguna sistem terlihat sebagai satu komputer.Komputer otonomi: walaupun komputer tidakterhubung kejaringan, komputer tersebut tetapdapat berjalan.

Dengan menjalankan sistem terdistribusi, komputer dapat melakukan : Koordinasi : hardware, software dan data


Sistem Terdistribusi adalah sebuah sistem yang terdiri dari beberapa komponen software atau hardware yang independent akanberkomunikasi dan berkoordinasi melalui message parsing baik secara sinkron maupun asinkron yang terlihat satu kesatuan dan dirancang untuk menghasilkan fasilitas komputasi terintegrasi.

PROSES

Dieksekusi secara konkuren.Berinteraksi untuk mencapai tujuan umum.Aktifitasnya saling koordinasi dan bertukarinformasi melalui Pesan yang ditransfer dari jaringan komunikasi.Dengan definisi tersebut diatas, apakah internet merupakan suatu sistem terdistribusi ?.

Pentingnya Komputasi Terdistribusi

Contoh penerapan sistem terdistribusi

dalam dunia nyata yaitu

1. InternetSistem global dari seluruh jaringan komputer yang saling terhubung menggunakan standar Internet Protocol (TCP/IP) untuk melayani miliaran pengguna di seluruh dunia.Mengimplementasikan Internet protokolKomputer dan aplikasi yang heterogen.

Karakteristik Internet

Berukuran sangat besar dan beragam (heterogen)Fasilitas email, transfer file, komunikasi multimedia, WWW, dllMenghubungkan intranet (melalui backbone) dengan home users (melalui

modem, Internet Service Provider (ISP))

Contoh penerapan sistem

terdistribusi dalam dunia nyata yaitu

2. IntranetJaringan yang teradministrasi secara lokal dan dapat terhubung ke internet melalui firewall juga adanya layanan internal dan eksternal didalamnya.

Karakteristik Internet

Beberapa LAN dihubungkan melalui backboneMerupakan media transmisi informasi dalam organisasiMenyediakan layanan: email, file, print, server, dllDihubungkan ke Internet melalui router / gateway.Melindungi komunikasi keluar/masuk dengan firewallPeralatan Portable

Contoh penerapan sistem

terdistribusi dalam dunia nyata yaitu

3. Mobile Computingkemampuan teknologi untuk menghadapi perpindahan/pergerakan manusia dalam penggunaan komputer secara praktis Sistem telepon Cellular (e.g., GSM, Deteksi Roaming Pada Telepon Seluler) Resources dishare : menggunakan frekuensi radio sebagai media transmisi, waktu transmisi dalam satu frekuensi, perangkat dapat bergerak, komputer laptop



4. Sistem Perbankan



5. GPS (Global Positioning System).6. Retail Point-of-Sale Terminals.7. Sistem Telepon : ISDN, PSTN.8. Network File System (NFS) seperti Arsitektur untuk mengakses sistem file melalui jaringan).9. www. (Arsitektur client server yang diterapkan dalam infrastruktur internet dan juga shared resources melalui URL.



10. Sistem terdistribusi multimediaBiasanya digunakan pada infrastruktur internetSumber data yang heterogen dan memerlukan sinkronisasi secara real time Video, audio, text MulticastContoh:- Teleteaching tools (mbone-based, etc.)- Video-conferencing- Video and audio on demand

Masalah yang dapat muncul pada

sistem terdistribusiMasalah Internal : Ada beberapa masalah internal yaitu Masalah concurrency, Masalah clock, Mode kegagalanLingkungan Sistem :Sistem terdistribusi harus mengakomodasi heterogenitas hardware, sistem operasi dan jaringan. Contoh : berapa banyak versi SO?Software - bagaimana merancang dan mengatur software dalam Distribusi SistemAncaman Eksternal yaitu Serangan terhadap kesatuan data dan keamanannya karena kemudahan akses ke resource yang di shareKetergantungan pada infrastruktur jaringan

Mengapa Sistem Terdistribusi

Komputer-komputer yang terdistribusi secara geografis.Komunikasi melalui koneksi kabel/ fibre/ wireless

- Situs-situs yang berbeda mempunyai kesempatan untuk dapat bertukar informasi melalui jaringan komunikasi (adanya dukungan komunikasi antar proses)Keuntungan:

a. pemakaian bersama sumber daya, b.meningkatkan kinerja dan ketersediaan.c.mengurang biaya,


a. Sharing Data/Resource - Butuh berbagi data dan resource di antara pemakai

dan Segala hal yang dapat digunakan bersama dalam jaringan komputer (Meliputi hardware seperti disk, printer, scanner), juga software seperti berkas, basis data, obyek data.

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


c. PerformanceSekumpulan prosesor dapat menyediakan kinerja

yang lebih tinggi daripada komputer yang terpusatFaktor yang mempengaruhi kinerja (performance) :-Kinerja dari pada personal workstations-Kecepatan infrastruktur komunikasi-Fleksibilitas dalam membagi beban kerjacontoh: apabila terdapat prosesor (workstation)

yang idle maka dapat dialokasikan secara otomatis untuk mengerjakan tugas-tugas user


d. DistributionBanyak aplikasi yang terlibat, sehingga lebih baik jika dipisahdalam mesin yang berbeda (contoh: aplikasi perbankan,komersial)

e. ReliabilityJika terjadi kerusakan pada salah satu mesin, tidak akanmempengaruhi kinerja system secara keseluruhan

f. Incremental GrowthMesin baru dapat ditambahkan jika kebutuhan proses

meningkat

g. Communication Menyediakan fasilitas komunikasi antar manusia

Keuntungan

Resource sharingJika sejumlah site yang berbeda dihubungkan, maka user pada

site satu dapat menggunakan sumber daya dari site lainnya. Sebagaicontoh, user pada site A dapat menggunakan printer laser dari siteB. Sebaliknya user B dapat mengakses file user A.Meningkatkan kecepatan komputasi

Jika komputasi tertentu dapat dipartisi dalam sejumlah sub komputasi yang dapat berjalan secara konkuren, maka sistem terdistribusi dapat mendistribusikan komputasi pada beberapa site untuk menjalankan komputasi secara konkuren.

Keuntungan

Lebih handalJika satu site gagal pada sistem terdistribusi, sisa site dapat

melanjutkan operasinya. Jika sistem dibagi sejumlah instalasi besar, maka kegagalan salah satunya tidak berakibat pada sisa sistem. Secara umum, jika terjadi redudansi pada sistem (baik perangkat keras maupun perangkat lunak), sistem dapat menjalankan operasinya meskipun beberapa site gagal.

KomunikasiBerbagi beban kerjaTidak membedakan platformMeningkatkan efisiensi

Karakteristik Sistem Terdistribusi

Sistem terdistribusi adalah sistem concurrent (serentak)Setiap komponen hardware/software bersifat otonom (akan disebut komponen otonom adalah “proses”)Komponen menjalankan tugas bersamaan

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

Sinkronisasi dan koordinasi dengan message passingSharing resourcesMasalah umum dalam sistem concurrent

DeadlockLifeclockKomunikasi yang tidak handal


Keterbatasan dalam global clock

Terdapat batasan pada ketepatan proses sinkronisasi clock pada sistem terdistribusi, oleh karena asynchronous message passingSulit mensinkronkan waktu seluruh komputer yg terlibat. Hal tsb berpengaruh pd pengiriman pesan, spt saat beberapa proses berebut ingin masuk critical sectionPada sistem terdistribusi, tidak ada satu proses tunggal yang mengetahui global state sistem saat ini (disebabkan oleh concurrency dan message passing)

Independent failureKemungkinan adanya kegagalan proses tunggal yang tidak diketahuiProses tunggal mungkin tidak peduli pada kegagalan sistem keseluruhan


Concurrency of componentsE.g. Beberapa pemakai browser mengakses suatu halaman web secara bersamaan.

Independent failures of componentsNot total failure, but partial failure. Setiap komponen dpt mengalami kegagalan, namun komponen lain tetap berjalan dgn baik.Kemungkinan adanya kegagalan proses tunggal yang tidak diketahui Proses tunggal mungkin tidak peduli pada kegagalan sistem keseluruhan

Permasalahan Dalam Sistem Terdistribusi

1. Keheterogenan komponen (heterogeneity)2. Keterbukaan (openness)3. Keamanan (security)4. Scalability5. Penangan kegagalan (failure handling)6. Concurrency of components7. Transparansi


1. Keheterogenan komponen (heterogeneity)Suatu sistem terdistribusi dpt dibangun dr berbagai o/s, h/w, & p/l yg berbeda.IP dpt digunakan utk mengatasi perbedaan jaringan.Middleware mengatasi perbedaan lainnya. Middleware : berfungsi sebagai jembatan untuk komunikasi dan proses.


2. Keterbukaan (openness)Hal terpenting yang harus dimiliki oleh sistem terdistribusiadalahopennes(keterbukaan) dan flexibility (fleksibilitas) :- Setiap layanan (services) harus dapat diakses oleh semuauser.-Mudah dalam implementasi, install dan debug services;-User dapat membuat dan menginstall service yang telahdibuat user


2. Keterbukaan (openness)

Aspek kunci pada opennes:- Interface dan Protocol yang standard (seperti protokol

komunikasi di internet)-Support terhadap keanekaragaman. Setiap komponen memiliki antar muka (interface), yg di-publish ke komponen lain.Perlu integrasi berbagai komponen yg dibuat oleh programmer atau vendor yg berbeda.


3. Keamanan (security)Shared resources & transmisi informasi rahasia perlu dilengkapi dgn enkripsi.Cegah denial of service. Confidentiality : keamanan yang diakses oleh user yang tidakdiperbolehkan (unauthorizesuser)Integrity: keamanan terhadap kelengkapan dan autentikasi dataAvailability : Menjaga agar resource dapat selalu diakses.Hal lain yang harus dijamin dalam sistem terdistribusi: Penggunaan rerources yang tepat oleh user yang berlainan


4. ScalabilitySistem tetap harus memperhatikan efesiensi walaupunterdapat penambahan secara signifikan user atau sumberdaya yang terhubung:

- Cost (biaya) penambahan sumberdaya (resources) harus reasonable.

- Penurunan kinerja (performance) diakibatkan olehpenambahan user atau sumber daya harus terkontrolPenambahan pemakai membutuhkan penambahan resource yg konstan.


5. Penangan kegagalan (failure handling)Setiap proses (komputer atau jaringan) dpt mengalami kegagalan secara independen.Komponen lain harus tetap berjalan dgn baik serta komponen yang sangat vital (critical resources) berjumlahseminimal mungkinAvailability : kalau mesin mati (down), sistem tetap harusberjalan dengan jumlah layananan yang tersisa.Software dan Hardware harus direplikasi: kalau terjadikegagalan / error maka yang lain akan menangani.


5. Penangan kegagalan (failure handling)Data dalam sistem tidak boleh hilang. Copy file disimpan secararedundan pada server lain, tapi tetap Harus dijaga konsistensi datanya.Sistem harus dapat mendeteksi kegagalan dan melakukan tindakandengan dasar sebagai berikut:

- Mask the fault (menutupi kegagalan) : tugas harus dapatdilanjutkan dengan menurunkan kinerja tapi tanpa terjadi kehilangandata atau informasi.Fail Gracefully : membuat suatu antisipasi terhadap suatu kegagalankesuatu prosedur yang telah direncanakan dan memungkinkan untukmenghentikan proses dalam waktu yang singkat tanpa menghilangkaninformasi atau data


6. Concurrency of componentsPengaksesan suatu komponen/sumber daya secara bersamaan oleh banyak pengguna.Concurrency dan eksekusi paralel dalam DS untuk :

Memisahkan kegiatan masing-masing userKemandirian sumberdayaLokasi proses di komputer yang terpisahJika beberapa proses menggunakan sumber daya yang sama, maka perlu sinkronisasi supaya tidak konflikJika ada M komputer (dg CPU) terhubung dalam DS, maka M proses dapat berjalan secara bersamaan

Setiap user dapat meminta secara bersamaan untuk sharer esources.Setiap resource harus aman di lingkungan tsb di atas.


7. Transparansi

Transparan: bagi pemakai, keberadaan beberapa komponen tampak sbg satusistem saja.Access transparency:

Local & remote resources dapat diakses dengan operasi yang sama.Location transparency:

Resource dapat diakses tanpa tahu di mana lokasinya.Migration (Mobility) transparency

- Resource dan klien dapat berpindah tanpa mempengaruhi operasi pemakai atau program


7. TransparansiConcurrency transparency:

Beberapa proses dpt sama-sama menggunakan suatu resource tanpa saling interferensi.Bagaimana jika beberapa pemakai secara bersamaan akan mengubah suatu berkas?

Replication transparency:─ Pemakai maupun pemrogram aplikasi tidak perlu

mengetahui adanya replikasi resource, yang dapat meningkatkan kehandalan & unjuk kerja.

Failure transparency:Pemakai & pemrogram aplikasi dpt menyelesaikan tugasnya walaupun ada kegagalan h/w atau s/w.


7. TransparansiPerformance transparency:

Sistem dpt dikonfigurasi ulang utk meningkatkan unjuk kerja, sejalan dengan perubahan beban sistem.

Scaling transparency:Sistem & aplikasi mudah bertambah luas tanpa perubahan struktur sistem & algoritma aplikasi.

Mobility transparency:Resource & klien dapat berpindah tanpa mempengaruhi operasi pemakai atau program.

pengantar sistem terdistribusi

Documents