Sistem Terdistribusi

Sistem Terdistribusi
Sistem terdidtribusi adalah suatu kesatuan dari elemen-elemen yang saling berinteraksi
secara sistematis dan teratur untuk mendistribusikan data, informasi, obyek dan layanan dari dan
kepada pengguna yang terkait didalamnya. Infrastruktur utama sistem terdistribusi adalah jaringan, hardware software dan pengguna yang terkait di dalamnya. 1 Dalam sistem terdistribusi terdapat pembagian pekerjaan antara elemen yang satu dengan elemen yang lain Sarana komunikasi antar elemen dijembatani dengan jaringan. Tata cara komunikasi antar elemen diatur dengan sebuah perjanjian sehingga terjadi komunikasi yang dapat dipahami antara masing masing elemen yang terlibat.
Sistem terdisitribusi melakukan pembagian pekerjaan antar elemen sehingga terjadi sebuah
kinerja optimum dari sebuah sistem. Bagian terluar dari sistem ini yang berhubungan dengan
pengguna akan disebut sebagai aplikasi client. aplikasi client merupakan front end yang
berhubungan dengan pengguna sistem. Sedangkan dibelakangnya terdapat beberapa lapisan logik
seperti presentation server, bussiness object server dan database server. Lapisan sistem yang berada di belakang front end tersembunyi dari pengguna, penyembunyiap (transparency) merupakan salah satu isyu penting dalam sebuah sistem terdistribusi. Gambaran arsitektur three tier yang dari aplikasi dengan front end yang diletakkan pada sebuah alat bergerak (mobile device) adalah sebagai berikut.

Sistem terdisitribusi dengan pemisahan aplikasi client yang berada di mesin (device) yang
terpisah dari lapisan yang lain memungkinkan dibuat aplikasi yang terkonsentrasi memenuhi
kebutuhan pemakai. Dengan demikian aplikasi tersebut dapat dibuat menjadi aplikasi yang kecil,
kompak dengan tingkat portabilitas tinggi. Teknologi yang tersedia saat ini memungkinkan
penggagas sistem untuk meletakkan aplikasi client ini pada alat alat mobile yang memiliki
processor.2 Alat alat tersebut antara lain Handpone dan PDA yang saat ini banyak beredar di
kalangan masyarakat.

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.

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.

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).

Ada beberapa hal yang harus diperhatikan dalam membangun sistem terdistribusi,
yaitu :

1. Transparency (Kejelasan)
2. Communication (Komunikasi)
3. Performance & Scalability (Kinerja dan Ruang Lingkup)
4. Heterogeneity (Keanekaragaman)
5. Opennes (Keterbukaan)
6. Reliability & Fault Tolerancy (Kehandalan dan Toleransi Kegagalan)
7. Security (Kemanan)

1. Transparency

Access transparency : Sumber daya lokal dan remote di akses dengan menggunakan operasi yang sama.

Location transparency : Pengguna sistem tidak tahu mengetahui keberadaan hardware dan software (CPU, file dan data).

Migration (Mobility) transparency : Sumber daya (baik berupa Hardware dan/atau software) dapat bebas berpindah tanpa mengubah sistem penamaan.

Replication transparency : Sistem bebas untuk menambah …le atau sumber daya tanpa diketahui oleh user (dalam rangkan meningkatkan kinerja)

Concurency transparency : User tidak akan mengetahui keberadaan user lain dalam sistem, walaupun
user tersebut menggunakan sumber daya yang sama.

Failure transparency : Aplikasi harus dapat menyelesaikan proses nya walaupun terdapat kegagalan
pada beberapa pada komponen sistem.

Performance transparency : Beban kerja yang bervariasi tidak akan menyebabkan turunnya kinerja sistem, hal ini dapat di capai dengan melakukan automatisasi kon…gurasi terhadap perubahan beban.

2. Communication

Komponen2 pada sistem terdistribusi harus melakukan komunikasi dalam suatu urutan. Sebagai berikut :
– Infrastruktur jaringan (interkoneksi dan software jaringan)
– Metode dan Model komunikasi yang cocok

Metode komunikasi :

- Send

- Receive

- Remote Procedure Call

Model Komunikasi

- client – server communication : pertukaran pesan antara dua proses : dimana satu proses (client) menggunakan / meminta layanan pada server dan server menyediakan hasil dari proses tersebut.

- groupmulitcast : target dari pesan yang dikirimkan adalah gabungan dari proses, yang berasal dari suatu grup.

3. Performance and Scalability

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kinerja (performance) dari pada sistem terdistribusi :

- Kinerja dari pada personal workstations

- Kecepatan infrastruktur komunikasi

- Fleksibilitas dalam membagi beban kerja : contoh, apabila terdapat prosesor (workstation) yang idle maka dapat dialokasikan secara otomatis untuk mengerjakan tugas – tugas user.

- Scalability : Sistem tetap harus memperhatikan efesiensi walaupun terdapat penambahan
secara signifikan user atau sumber daya yang terhubung :

- Cost (biaya) penambahan sumber daya (resources) harus reasonable.

- Penurunan kinerja (performance) diakibatkan oleh penambahan user atau sumber daya harus terkontrol.

4. Heterogeneity

Aplikasi yang terdistribusi biasa berjalan dalam keberagaman :

- Hardware : mainframes, workstations, PC’s, server dll.

- Software : UNIX, MS Windows, IMB OS/2, LINUX dll.

- Devices : teller machine, robot, sistem manufacturing dll.

- Network dan Protocol : Ethernet, FDDI, ATM, TCP/IP dll

Melihat keanekaragaman di atas maka salah satu solusi yang bisa di terapkan adalah Middleware : berfungsi sebagai jembatan untuk komunikasi dan proses.

5. Opennes

Salah satu hal terpenting yang harus dimiliki oleh sistem terdistribusi adalah opennes (keterbukaan) dan flexibility (fleksibilitas) :

- Setiap layanan (services) harus dapat di akses oleh semua user.

- Mudah dalam implementasi, install dan debug services;

- User dapat membuat dan menginstall service yang telah dibuat oleh si user tersebut.

Aspek kunci pada opennes :

- Interface dan Protocol yang standard (seperti protokol komunikasi di internet)

- Support terhadap keanekaragaman. ( denganmembuatmidleware seperti CORBA)

6. Reliability dan Fault Tolerance

Salah satu tujuan dalam membangun sistemterdistribusi adalah memungkinkan untuk melakukan improvisasi terhadap kehandalan sistem.

Availability : kalau mesin mati (down), sistem tetap harus berjalan dengan jumlah layananan yang tersisa.

- Dalam sistem terdistribusi componen yang sangat vital (critical resources) berjumlah se minimal mungkin. Yang dimaksud dengan critical resources adalah komponen yang harus ada untuk menjalankan sistem terdistribusi.

- Masing – masing Software dan Hardware harus di replikasi : kalau terjadi kegagalan / error maka yang lain akan menangani.

Data dalam sistem tidak boleh hilang, copy dari file tersebut disimpan pada secara redundan pada server lain, tapi tetap harus dijaga konsistensi datanya.

Fault Tolerance : Sistemharus bisa mendeteksi kegagalan dan melakukan tindakan dengan dasar sebagai berikut :
– Mask the fault (menutupi kegagalan) : tugas harus dapat dilanjutkan dengan menurunkan kinerja tapi tanpa terjadi kehilangan data atau informasi.

- Fail Gracefully : membuat suatu antisipasi terhadap suatu kegagalan ke suatu prosedur yang telah di rencanakan dan memungkinkan untuk menghentikan proses dalam waktu yang singkat tanpa menghilangkan informasi atau data.

7. Security

- Confidentiality : keamanan terhadap data yang di akses oleh user yang tidak di perbolehkan (unauthorizes user)

- Integrty : keamanan terhadap kelengkapan dan autentikasi data.

- Availability : Menjaga agar resource dapat selalu di akses.

Sistem terdistribusi harus memperbolehkan komunikasi antara program/user/resources pada computer yang berbeda, maka resiko keamanan akan muncul apabila memberlakukan free access.

Dan ada hal lain juga yang harus dijamin dalam sistem terdistribusi, yaitu : penggunaan rerources yang tepat oleh user yang berlainan.