sistem terdisitribusi

SISTEM TERDISTRIBUSI

oleh: Yuda adi widiyanto

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Perkembangan pesat teknologi informasi menyebabkan bertambahnya permintaan suatu sistem, baik berupa perangkat keras maupun perangkat lunak yang dapat digunakan dengan baik dan cepat.

    Permintaan yang terus bertambah ini tidak sebanding dengan kemampuan perangkat keras yang ada. Salah satu cara untuk mengatasi hal itu dibuat pengembangan di sisi perangkat lunak dengan membuat suatu sistem virtual di mana beberapa perangkat keras atau komputer dihubungkan dalam jaringan dan diatur oleh sebuah sistem operasi yang mengatur seluruh proses yang ada pada setiap komputer tersebut sehingga memungkinkan proses berjalan dengan cepat. Sistem operasi yang mengatur proses ini sering disebut sebagai sistem operasi terdistribusi.

    Sistem operasi terdistribusi ini sekarang menjadi trend, terutama untuk research yang kadang membutuhkan cpu yang sangat cepat untuk melakukan perhitungan yang sangat kompleks. Dalam makalah ini akan dibahas mengenai sistem operasi terdistribusi, terutama untuk mengetahui apa dan bagaimana cara sistem ini bekerja.

1.2.Tujuan

            Supaya lebih tahu tentang apa yang dimaksud dengan system terdistribusi contoh system terdistribusi dsb.

1.3.Perumusan Masalah

            -Defenisi system terdistribusi

            - Alasan Sistem Terdistribusi

                - Karakteristik Sistem Terdistribusi

                - Tujuam Sistem Terdistribusi

                - Konsep P/K

                - Konsep P/L

                - Layered Protocol

                - Application Layer

            - RPC (Remote Procedure Call)

            - ROI (Remote Object Invocation)

BAB II

PEMBAHASAN

A.SISTEM TERDISTRIBUSI

1.Defenisi system terdistribusi

Sistem terdistribusi merupakan sekumpulan prosesor yang tidak saling berbagi memori atau clock dan terhubung melalui jaringan komunikasi yang bervariasi, yaitu melalui Local Area Network atau pun melalui Wide Area Network dan dilengkapi dengan sistem software tedistribusi untuk membentuk fasilitas komputer terintegrasi. Proses dalam sistem terdistribusi dijalankan secara bersamaan (execute concurrently) dimana proses berinteraksi untuk bekerjasama dalam mencapai tujuan yang sama dan mengkoordinasikan aktifitas dan pertukaran informasi yaitu pesan yang dikirim melalui jaringan komunikasi. Struktur sistem terdistribusi dapat dilihat dari gambar dibawah ini:

Dalam sistem terdistribusi prosesor yang dimiliki bervariasi, dapat berupa small microprocessor,work station,mini computer, dan lain sebagainya. Sebenarnya ada beberapa hal mendasar yang membedakan antara jaringan komputer yang merupakan dasar dari konsep system terdistribusi dengan sistem terdistribusi itu sendiri yaitu komputer otonom yang secara eksplisit terlihat, sedangkan pada sistem terdistribusi komputer otonom transparan dan juga memiliki lebih banyak masalah dibanding dengan jaringan komputer. Ada beberapa contoh umum yang merupakan aplikasi dari sistem terdistribusi, diantaranya :

Ø  Internet, merupakan global jaringan interkoneksi komputer yang berkomunikasi melaluiIP (Internet Protocol)

Ø  Intranet, merupakan jaringan teradministrasi terpisah dengan batasan pada kebijakankeamanan local.

Ø  Mobile dan komputasi diberbagai tempat, laptop, PDA, mobile phone, printer, peralatanrumah, dll

Ø  World WideWeb (www), sistem untuk publikasi dan akses sumber daya dan layananmelalui Internet.

2.Alasan Sistem Terdistribusi

Ada empat alasan utama 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 di miliki 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 sub komputasi yang berjalan bersamaan, maka sistem terdistribusi akan mendistribusikan sub komputasi tersebut kesitus-situs dalam sistem. Dengan demikian, hal ini meningkatkan kecepatan komputasi(computation speedup).

3.Reliability Dalam sistem terdistribusi, apabila sebuah situs mengalami kegagalan, maka situs yangtersisa 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.Selain alasan-alasan utama diatas ada beberapa alasan lain untuk sistem terdistribusi.

Yaitu:

Ø  Distribusi fungsi Komputer memiliki kemampuan fungsi yang berbeda-beda (client/server, Host/terminal,Data gathering / data processing)

Ø  Distribusi beban/keseimbangan Pemberian tugas ke prosesor secukup nya sehingga unjuk kerja seluruh sistem teroptimasi

Ø  Replika KekuatanKumpulan PC memiliki kekuatan yang lebih besar dari super komputer 

Ø  Pemisahan Fisik Untuk kehandalan atau redundansi system.

Ø  Ekonomis Kumpulan mikroprosesor memberikan harga/unjuk kerja yang lebih baik dibandingkan dengan main frame.

3.Karakteristik 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.

4.Tujuam Sistem Terdistribusi

Sistem terdistribusi dibangun untuk mencapai tujuan-tujuan yang ingin dicapai,diantaranya :

Ø  Untuk memberikan akses bagi pengguna untuk dapat mengembangkan sumber daya sistem.

Ø  Peningkatan kecepatan komputasi.

Ø  meningkatkan availibilitas atau ketersediaan dan reliabilitas data.

5.Konsep P/K 

5.1. Multiprosesor

Yaitu konsep dimana sebuah komputer dengan beberapa prosesor. Beberapa prosesor- prosesor tersebut mengakses memori yang sama sehingga konsep ini lebih sulit untuk dibuat,namun interkoneksi dari konsep multiprocessor ini lebih cepat.Ada dua bentuk multiprocessor yaitu :

Ø  Multiprosesor dengan Caching

Ø  Multiprosesor dengan Switch

6.2Multicomputer

Konsep ini merupakan konsep dimana beberapa PC terhubung dengan jaringan, yang mana setiap CPU memiliki memori sendiri-sendiri. Berbeda dengan konsep multi prosesor tadi,konsep ini lebih mudah dibangun, akan tetapi interkoneksinya lebih lambat. Gambar berikut menunjukkan multi computer berbasis switch Sistem multi computer yang paling banyak digunakan dalam sistem terdistribusi adalah sistem Multi computer Heterogen dimana sistem ini memiliki perbedaan, yaitu baik dari prosesor, memori, I/O bandwidth dan jaringan.

6.Konsep P/L

6.1.DOS (Distributed Operating System)

Merupakan sistem yang dapat memanajemen komputer-komputer dan membuat mereka tampak sebagai single komputer. Selain itu sistem ini pula dapat menjalankan proses di komputer lain tanpa mengetahui siapa yang meresponnya serta mengatur sumber daya pada sistem terdistribusi.

 

6.2.NOS (Network Operating System)

     NOS merupakan sistem dimana setiap host menjalankan sistem operasi untuk mengatur sumber daya yang dimilikinya termasuk mengakses sumber daya di jaringan. Untuk mengakses resource jaringan tersebut dengan menggunakan NFS (Network File System) serta Samba(implementasi protokol SMB di Win & Linux).

Selain itu dengan NOS maka Pengguna dapat mengakses suatu proses di komputer lain dengan login ke telnet/ssh.

6.3.Middle ware

     Middleware ini Menyediakan transparensi terhadap keaneka ragaman plat form dimana proses dan objek pada sekumpulan mesin yang menerapkan protokol untuk aplikasi terdistribusi.Contoh dari middle ware di antaranya :

Ø  CORBA (OMG)

Ø  DCOM (Microsoft)

Ø  ODP (ITU-T/ISO)

Ø  Java Remote Method Invocation (Sun)

7.Layered Protocol

Model layer OSI (Open System Interconnection) merupakan model layer protocol yang dibuat oleh ISO (International Organization for Standar dization). OSI mengacu pada standar  pertukaran informasi diantara sistem-sistem yang terbuka yaitu sistem yang menerapkan standar OSI. Model Layer OSI dibagi dalam dua group: upper layer dan lower layer.

Upper layer fokus pada aplikasi pengguna dan bagaimana file direpresentasikan di komputer. Untuk Network Engineer, bagian utama yang menjadi perhatiannya adalah pada lower layer.

Lower layer adalah intisari komunikasi data melalui jaringan aktual.

 

8 Application Layer 

Ø  Application Layer Menyediakan jasa untuk aplikasi pengguna. Layer ini bertanggung jawab atas pertukaran informasi antara program komputer, seperti program e-mail, dan service lain yang jalan di jaringan, seperti server printer atau aplikasi komputer lainnya. Contoh protocol aplikasi yang banyak digunakan: hypertext transfer protocol (HTTP) yang digunakan diworld wide web, file transfer protocol (FTP) untuk pengiriman file antar komputer,simple mail transfer protocol (SMTP) untuk email.

Ø  Presentation Layer Bertanggung jawab bagaimana data dikonversi dan diformat untuk transfer data. Contoh konversi format text ASCII untuk dokumen, .gif dan JPG untuk gambar. Layer ini membentuk kode konversi, translasi data, enkripsi dan konversi.

Ø  Session Layer Menentukan bagaimana dua terminal menjaga, memelihara dan mengatur koneksi,- bagaimana mereka saling berhubungan satu sama lain. Koneksi di layer ini disebut session.

Fungsi dari layer ini adalah:

1.Pengendalian dialog: memantau giliran pengiriman

2.Pengelolaan token: mencegah dua pihak untuk melakukan operasi yang sangat kritis dan penting secara bersamaan

3.Sinkronisasi: menandai bagian data yang belum terkirim sesaat crash pengiriman terjadi, sehingga pengiriman bisa dilanjutkan tepat ke bagian tersebut.

Ø  Transport Layer Bertanggung jawab membagi data menjadi segmen, menjaga koneksi logika end-to-end antar terminal, dan menyediakan penanganan error (error handling). Fungsinya antara lain: flow control, segmentation/desegmentation, dan error control. Contoh dari layer ini di antaranya: Transmission Control Protocol (TCP), User Data gram Protocol (UDP),Stream Control Transmission Protocol (SCTP).

Ø  Network Layer Bertanggung jawab menentukan alamat jaringan, menentukan rute yang harus diambilselama perjalanan, dan menjaga antrian trafik di jaringan. Data pada layer ini berbentuk  paket. Contohnya adalah Internet Protocol (IP).

Ø  Data Link Layer Menyediakan link untuk data, memaketkannya menjadi frame yang berhubungan dengan hardware kemudian diangkut melalui media. komunikasinya dengan kartu jaringan,mengatur komunikasi layer physical antara sistem koneksi dan penanganan error. Layer ini Memiliki address secara fisik yang sudah di-kode-kan secara langsung ke network card pada saat pembuatan card tersebut (disebut MAC Address).

Contohnya

Ethernet,HDLC, Aloha, IEEE 802, LAN, FDDI.

Ø  Physical Layer Bertanggung jawab atas proses data menjadi bit dan mentransfernya melalui media seperti kabel, dan menjaga koneksi fisik antar system. Fungsi utama dari layer ini adalah untuk menentukan:

1.Berapa volt untuk bit 1 dan 0.

2.Berapa nanoseconds bit dapat bertahan di saluran komunikasi.

3.kapan koneksi awal dibuat dan diputuskan ketika dua entiti selesai melakukan pertukaran data.

4.Jumlah pin yang digunakan oleh network connector dan fungsi dari setiap pin.Contoh dari dari layer ini diantaranya : token ring dan IEEE 802.

9.RPC (Remote Procedure Call)

  Remote Procedure Call (RPC) adalah sebuah metode yang memungkinkan kita untuk mengakses sebuah prosedur yang berada di komputer lain. Untuk dapat melakukan ini sebuah server harus menyediakan layanan remote procedure Pendekatan yang dilakuan adalah sebuah server  membuka socket, lalu menunggu client yang meminta prosedur yang disediakan oleh server. Bila client tidak tahu harus menghubungi port yang mana, client bisa me-request  kepada sebuah match maker pada sebuah RPC port yang tetap.

Matchmaker akan memberikan port apa yang digunakan oleh prosedur yang diminta client. RPC ini merupakan suatu protokol yang menyediakan suatu mekanisme komunikasi antar proses yang mengijinkan suatu program untuk  berjalan pada suatu komputer tanpa terasa adanya eksekusi kode pada sistem yang jauh (remotesystem).

9.1.Fitur RPC Fitur-fitur dalam RPC diantaranya :

Ø  Batching calls Fitur Batching calls mengijinkan client untuk mengirim message calls ke server dalam jumlah besar secara sequence ( berurutan ). Batching menggunakan protokol streaming byte seperti TCP / IP sebagai mediumnya. Pada saat melakukan batching, client tidak menunggu server untuk memberikan reply terhadap tiap messages yang dikirim, begitu pula dengan server yang tidak pernah mengirimkan messages reply.

Ø  Broadcasting Calls Fitur Broadcasting mengijinkan klien untuk mengirimkan paket data ke jaringan dan menunggu balasan dari network. FItur ini menggunakan protokol yang berbasiskan paket data seperti UDP/IP sebagai mediumnya. Broadcast RPC membutuhkan layanan port mapper RPC untuk mengimplementasikan

fungsinya.

Ø  Callback Procedures Fitur Callback Procedures mengijinkan server untuk bertindak sebagai klien dan melakukan RPC callback ke proses yang dijalankan oleh klien.

Ø  Menggunakan select Subrutin Fitur ini akan memeriksa deskripsi dari suatu file dan messages dalam antrian untuk melihat apakah mereka siap untuk dibaca (diterima) atau ditulis (dikirim), atau mereka

dalam kondisi ditahan sementara. Prosedur ini mengijinkan server untuk menginterupsisuatu aktivitas, memeriksa datanya, dan kemudian melanjutkan proses aktivitas tersebut.

9.2.Model dan Cara Kerja RPC

Prosedur call umumnya berkaitan dengan penggunaan stack, penyimpanan para meter yang diterima dalam stack tersebut dan pengalokasian ruang untuk lokal variabel.

namun selain itu ada yang disebut dengan Prosedur Call remote, yang berarti pelaksanaan proses diatas namun pada suatu sistem lain yang berhubungan melalui suatu jaringan. Sistem prosedur remote ini memiliki cara kerja yang sedikit banyak mirip, namun berbeda dengan prosedur call biasa.Tiap prosedur yang dipanggil dalam RPC, maka proses ini harus berkoneksi dengan server remote dengan mengirimkan semua parameter yang dibutuhkan, menunggu balasan dari server dan melakukan proses kemudian selesai. Proses di atas disebut juga dengan stub pada sisi klien. Sedangkan Stub pada sisi server adalah proses menunggu tiap message yang berisi permintaan mengenai prosedur tertentu. Server harus membaca tiap parameter yang diberikan,kemudian memberikan prosedur lokal yang sesuai dengan permintaan dan parameter. Kemudian setelah eksekusi, server harus mengirimkan hasil kepada pihak pemanggil proses.

9.3.Kelebihan RPC

Ø  Relatif mudah digunakan Pemanggilan remote procedure tidak jauh berbeda dibandingkan pemanggilan local procedure. Sehingga pemrogram dapat berkonsentrasi pada software logic, Komunikasi Hal. Sistem Terdistribusi tidak perlu memikirkan low level details seperti socket, marshalling & unmarshalling.

Ø  Robust (Sempurna) Sejak th 1980-an RPC telah banyak digunakan dlm pengembangan mission-critical application yg memerlukan scalability, fault tolerance, & reliability.

9.4.Kekurangan RPC

Ø  Tidak fleksibel terhadap perubahan Static relationship between client & server at run-time.

Ø  Berdasarkan prosedural/structured programming yang sudah ketinggalan jaman dibandingkan OOP.

 

10. ROI (Remote Object Invocation)

Meskipun teknologi RPC ini relatif sudah memberikan kenyamanan bagi developer, tapi perkembangan yang terjadi di bidang pemrograman berorientasi objek akhirnya menuntut kehadiran teknologi baru. ROI merupakan sebuah teknik pemanggilan method remote yang secara umum lebih baik dari pada RPC. ROI ini merupakan teknologi berbasis object yang sudah terbukti bagus untuk pengembangan aplikasi stand alone.

Ada dua istilah dalam remote object  yaitu:

1.Proxy Mirip dengan client stub dalam RPC dimana implementasi interface object sesungguhnya berada di mesin yang lain. Proxy berjalan di address space client.

2.Skeleton Mirip dengan server stub dalam RPC.Implementasi dari ROI sendiri adalah RMI (Remote Method Invocation). RMI merupakan teknologi DS yang memungkinkan sebuah JVM memanggil metode sebuah object yang berjalan di JVM yang lain. RMI memungkinkan kita untuk mengirim obyek sebagai parameter dari remote method. Dengan dibolehkannya program Java memanggil method padaremote obyek, RMI membuat pengguna dapat mengembangkan aplikasi Java yang terdistribusi pada jaringan. Aplikasi RMI sering terbagi menjadi dua bagian yaitu server dan client. Server mempunyai beberapa remote objects, dan reference nya serta menunggu jika client ingin memanggil remote object tersebut. Sedangkan Client mendapatkan remote refernce untuk satu atau lebih remote object di dalam server, dan kemudian memanggil metode di dalamnya. RMI menyediakan mekanisme sehingga server dan client dapat berkomunikasi dan tukar menukar informasi timbal balik. Aplikasi seperti ini disebut dengan distri buted object application. Aplikasi terdistribusi dengan Java RMI terdiri atas interfaces and classes. Interfaces mendifinisikan methods sedangkan class mengimplementasikan metode yang di definisikan di dalam interfaces Objects (perwujudan dari class) yang mempunyai metode tersebut (yang dapat dipanggil dari jauh) disebut dengan remote objects. Suatu object akan menjadi remote jika mengimplementasikan suatu remote interface, yang mempunyai karakteristik sbb :

1.RMI memperlakukan remote object berbeda dengan yang non-remote object, ketika object tersebut dikirim ke VM yang lain.

2.Selain membuat copy object ke VM penerima, RMI mengirim satu remotes tub untuk satu remote object.

ü  Stub ini beraksi sebagai perwakilan lokal, proxy, untuk remote object tsb, dan untuk  pemanggilnya, remote reference.

ü  Remote reference memanggil metode pada stub lokal, yang bertanggung jawab untuk memanggil ke remote object.

3.Stub (untuk remote object) meng-implements remote interfaces yang remote object juga meng-implements.

BAB III

PENUTUP

A.Kesimpulan

            Dari pembahasan di atas dapat di simpulkan bahwa sistem terdistribusi merupakan sekumpulan prosesor yang tidak saling berbagi memori atau clock dan terhubung melalui jaringan komunikasi yang bervariasi, yaitu melalui Local Area Network atau pun melalui Wide Area Network dan dilengkapi dengan sistem software tedistribusi untuk membentuk fasilitas komputer terintegrasi.

            Sistem terdistribusi dibangun untuk mencapai tujuan-tujuan yang ingin dicapai,diantaranya :

Ø  Untuk memberikan akses bagi pengguna untuk dapat mengembangkan sumber daya sistem.

Ø  Peningkatan kecepatan komputasi.

Ø  meningkatkan availibilitas atau ketersediaan dan reliabilitas data.