1. Pendistribusian Komponen Hardware
Contoh:
1. Printer merupakan alat yang menampilkan data dalam bentuk cetakan, baik berupa teks maupun gambar atau grafik di atas kertas. Printer biasanya terbagi atas beberapa bagian, yaitu picker sebagai alat mengambil kertas dari tray. Tray adalah tempat menaruh kertas. Tinta atau toner adalah alat pencetak sesungguhnya, karena ada sesuatu yang disebut tinta atau toner yang digunakan untuk menulis atau mencetak pada kertas. Perbedaan toner dan tinta adalah perbedaan sistem toner atau laser butuh pemanasan, sedangkan tinta atau inkjet tidak butuh pemanasan, hanya pembersihan atau cleaning pada print-head printer tersebut.
2. Hardisk adalah piranti penyimpanan sekunder dimana data disimpan sebagai pulsa magnetik pada piringan metal yang berputar yang terintegrasi. Data disimpan dalam lingkaran konsentris yang disebut track. Tiap track dibagi dalam beberapa segment yang dikenal sebagai sector. Untuk melakukan operasi baca tulis data dari dan ke piringan, hard disk menggunakan head untuk melakukannya, yang berada disetiap piringan. Head inilah yang selanjut bergerak mencari sector-sector tertentu untuk dilakukan operasi terhadapnya. Waktu yang diperlukan untuk mencari sector disebut seek time.
3. CD-ROM merupakan akronim dari Compact Disc Read-Only Memory adalah sebuah piringan kompak dari jenis piringan optik (optical disc) yang dapat menyimpan data. Ukuran data yang dapat disimpan saat ini bisa mencapai 700MB atau 700 juta bit. CD-ROM bersifat read only (hanya dapat dibaca dan tidak dapat ditulisi). Untuk dapat membaca isi CD-ROM, alat utama yang diperlukan adalah CD Drive. Perkembangan CD-ROM terkini memungkinkan CD dapat ditulisi berulang kali (Re Write / RW) yang lebih dikenal dengan nama CD-RW.
4. Modem berasal dari singkatan MOdulator DEModulator. Modulator merupakan bagian yang mengubah sinyal informasi kedalam sinyal pembawa (carrier) dan siap untuk dikirimkan, sedangkan Demodulator adalah bagian yang memisahkan sinyal informasi (yang berisi data atau pesan) dari sinyal pembawa yang diterima sehingga informasi tersebut dapat diterima dengan baik. Modem merupakan penggabungan kedua-duanya, artinya modem adalah alat komunikasi dua arah.
2. Pendistribusian Komponen Program
Contoh:
1. Amoeba merupakan sistem berbasis mikro-kernel yang tangguh yang menjadikan banyak workstation personal menjadi satu sistem terdistribusi secara transparan. Sistem ini sudah banyak digunakan di kalangan akademik, industri, dan pemerintah selama sekitar 5 tahun.
2. Angel didesain sebagai sistem operasi terdistribusi yang pararel, walaupun sekarang ditargetkan untuk PC dengan jaringan berkecepatan tinggi. Model komputasi ini memiliki manfaat ganda, yaitu memiliki biaya awal yang cukup murah dan juga biaya incremental yang rendah. Dengan memproses titik-titik di jaringan sebagai mesin single yang bersifat shared memory, menggunakan teknik distributed virtual shared memory (DVSM), sistem ini ditujukan baik bagi yang ingin meningkatkan performa dan menyediakan sistem yang portabel dan memiliki kegunaan yang tinggi pada setiap platform aplikasi.
3. Chorus merupakan keluarga dari sistem operasi berbasis mikro-kernel untuk mengatasi kebutuhan komputasi terdistribusi tingkat tinggi di dalam bidang telekomunikasi, internetworking, sistem tambahan, realtime, sistem UNIX, supercomputing, dan kegunaan yang tinggi. Multiserver CHORUS/MiX merupakan implementasi dari UNIX yang memberi kebebasan untuk secara dinamis mengintegrasikan bagian-bagian dari fungsi standar di UNIX dan juga service dan aplikasi-aplikasi di dalamnya.
4. GLUnix sampai saat ini, workstation dengan modem tidak memberikan hasil yang baik untuk membuat eksekusi suatu sistem operasi terdistribusi dalam lingkungan yang shared dengan aplikasi yang berurutan. Hasil dari penelitian ini adalah untuk menempatkan resource untuk performa yang lebih baik untuk aplikasi pararel maupun yang seri/berurutan. Untuk merealisasikan hal ini, maka sistem operasi harus menjadwalkan pencabangan dari program pararel, mengidentifikasi idle resource di
jaringan, mengijinkan migrasi proses untuk mendukung keseimbangan loading, dan menghasilkan tumpuan untuk antar proses komunikasi.
3. Pendistribusian Komponen Procedure
Contoh:
1. RMI (Remote Method Invocation) merupakan sebuah teknik pemanggilan method remote yang lebih secara umum lebih baik daripada RPC. RMI menggunakan paradigma pemrograman berorientasi obyek (Object Oriented Programming). RMI memungkinkan kita untuk mengirim obyek sebagai parameter dari remote method. Dengan dibolehkannya program Java memanggil method pada remote obyek, RMI membuat pengguna dapat mengembangkan aplikasi Java yang terdistribusi pada jaringan.
Cara Kerja RMI : Dalam model ini, sebuah proses memanggil method dari objek yang terletak pada suatu host/computer remote. Dalam paradigma ini, penyedia layanan mendaftarkan dirinya dengan server direktori pada jaringan. Proses yang menginginkan suatu layanan mengontak server direktori saat runtime, jika layanan tersedia, maka referensi ke layanan akan diberikan. Dengan menggunakan referensi ini, proses dapat berinteraksi dengan layanan tsb. Paradigma ini ekstensi penting dari paradigma RPC. Perbedaannya adalah objek yang memberikan layanan didaftarkan (diregister) ke suatu layanan direktori global, sehingga memungkinkan untuk ditemukan dan diakses oleh aplikasi Yang meminta layanan tersebut.
2. RPC (Remote Procedure Call) 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 ( remote system ).Protokol RPC digunakan untuk membangun aplikasi klien-server yang terdistribusi.
Cara Kerja RPC : 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.
PEMROGRAMAN SISTEM TERSEBAR
Soal :
1. Jelaskan tentang sistem operasi terdistribusi !
2. Sebutkan penerapan procedure RMI dan RPC !
3. Contoh dari penerapan hardware terdistribusi !
Sistem Operasi Terdistribusi
Sistem terdisitribusi merupakan kumpulan autonomous computers yang terhubung melalui
sistem jaringan computer dan dilengkapi dengan sistem software tedistribusi untuk
membentuk fasilitas computer terintegrasi.
• Sebuah sistem dimana komponen software atau hardware-nya terletak di dalam jaringan
komputer dan saling berkomunikasi menggunakan message pasing.
• Sebuah sistem yang tersusun oleh dua atau lebih komputer dan memiliki koordinasi proses
melalui pertukaran pesan sinkron atau asinkron
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
Pentingnya Komputasi Terdistribusi
Contoh Umum:
- Internet, global jaringan interkoneksi computer yang berkomunikasi
NAMA : I DEWA NYM. SURYA ADHI PUTRA
NIM : 0805021095
KELAS : V/C
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.
Tantangan Sistem Terdistribusi
- Kompleksitas,
- Ukuran,
- Tantangan Teknologi
- Ketergantungan Sosial
Keberagaman (Heterogeneity)
- Berfariasinya software dan hardware: membutuhkan standard
(protocol, middleware)
- Dukungan pada mobile code: virtual machine (JVM (Java Virtual
Machine))
Keterbukaan (Opennes)
- Tidak bergantung pada vendor
- Interface untuk key yang dapat dibulikasi: CORBA (Common Object
Request Broker Architecture),
- Mekanisme Komunikasi yang dapat dipublikasi: Java RMI (Remote
Method Invocation)
Keamanan
- Kerahasiaan (Melindungi dari kebocoran)
- Integritas (melindungan dari pengubahan dan interfrensi) mis. Data
keuangan. Membutuhkan teknologi ekripsi dan informasi identitas.
- Ketersediaan (mempertahankan sistem tetap tersedia setiap saat
dibutuhkan)
Skalabilitas
- Tetap mampu bekerja efektif meskipun ukuran bertambah.
- Membutuhkan pengendalian biaya sumber daya, unjuk kerja, dll.
- Contoh: Memperbesar kapasitas rasio computer/web server.
Jenis Sistem Operasi Terdistribusi
a. Amoeba (Vrije Universiteit)
Amoeba adalah sistem berbasis mikro-kernel yang tangguh yang menjadikan banyak workstation personal menjadi satu sistem terdistribusi secara transparan. Sistem ini sudah banyak digunakan di kalangan akademik, industri, dan pemerintah selama sekitar 5 tahun.
b. MOSIX (Hebrew University, Jerusalem, Israel)
Sebuah solusi untuk masalah saat ini menjadi ada untuk lingkungan multikomputer, yang disebut MOSIX. Mosix adalah pengembangan dari UNIX, yang mengijinkan user untuk menggunakan resource yang ada tanpa ada perubahan pada level aplikasi. Dengan penggunaan yang transparan, algoritma proses migrasi dinamis, MOSIX melayani servis jaringan, seperti NFS, TCP/IP, dari UNIX, untuk level proses, dengan menggunakan penyeimbangan load dan distribusi dinamis pada cluster-cluster yang homogen.
c. Beowulf
Konsep Beowulf ini mulai dikembangkan dengan menggunakan perangkat komputer yang sangat sederhana untuk ukuran sekarang, 16 motherboard 486 DX 100 MHz, ethernet 10baseT (Sterling et al., 1995). Tetapi telah mampu menghasilkan kinerja yang cukup menjanjikan. Beowulf menggunakan protokol komunikasi standard Unix, sehingga kemampuannya menjadi terbatasi oleh protokol ini, akan tetapi dalam pengembangannya Beowulf telah melakukan modifikasi implementasi TCP/IP yang hasilnya sangat membantu kualitas implementasi dari Linux pada umumnya. Dari sisi pemrograman Beowulf memanfaatkan library Parallel Virtual Machine (PVM) untuk menyusun aplikasinya. Sebagian besar aplikasi yang dijalankan pada model Beowulf ini memang aplikasi jenis komputasi matematis. Beowalf merupakan free-software seperti Linux ataupun FreeBSD yang berjalan pada komputer yang disusun secara pararel yang terhubung dengan jaringan privat berkecepatan tinggi untuk menjalankan tugas perhitungan dengan kemampuan tinggi. Yang dipentingkan dalam Beowulf adalah kecepatan bukan reliabilitas seperti pada komputer cluster Linux. Untuk aplikasi yang berjalan diatasnya dibutuhkan development
yang berbeda supaya dapat berjalan. Alasan mengapa orang-orang menggunakan Beowulf karena Beowulf menginginkan super komputer yang murah daripada superkomputer tradisional.
d. Angel (City University of London)
Angel didesain sebagai sistem operasi terdistribusi yang paralel, walaupun sekarang ditargetkan untuk PC dengan jaringan berkecepatan tinggi. Model komputasi ini memiliki manfaal ganda, yaitu memiliki biaya awal yang cukup murah dan juga biaya incremental yang rendah. Dengan memproses titik-titik di jaringan sebagai mesin single yang bersifat shared memory, menggunakan teknik distributed virtual shared memory (DVSM), sistem ini ditujukan baik bagi yang ingin meningkatkan performa dan menyediakan sistem yang portabel dan memiliki kegunaan yang tinggi pada setiap platform aplikasi.
e. CHORUS (Sun Microsystems)
CHORUS merupakan keluarga dari sistem operasi berbasis mikro-kernel untuk mengatasi kebutuhan komputasi terdistribusi tingkat tinggi di dalam bidang telekomunikasi, internetworking, sistem tambahan, realtime, sistem UNIX, supercomputing, dan kegunaan yang tinggi. Multiserver CHORUS/MiX merupakan implementasi dari UNIX yang memberi kebebasan untuk secara dinamis mengintegrasikan bagian-bagian dari fungsi standar di UNIX dan juga service dan aplikasi-aplikasi di dalamnya.
f. GLUnix (University of California, Berkeley)
Sampai saat ini, workstation dengan modem tidak memberikan hasil yang baik untuk membuat eksekusi suatu sistem operasi terdistribusi dalam lingkungan yang shared dengan aplikasi yang berurutan. Hasil dari penelitian ini adalah untuk menempatkan resource untuk performa yang lebih baik baik untuk aplikasi paralel maupun yang seri / berurutan. Untuk merealisasikan hal ini, maka sistem operasi harus menjadwalkan pencabangan dari program pararel, mengidentifikasi idle resource di jaringan, mengijinkan migrasi proses untuk mendukung keseimbangan loading, dan menghasilkan tumpuan untuk antar proses komunikasi.
Penerapan Procedure RMI dan RPC
a. RMI (Remote Method Invocation)
RMI biasa digunakan oleh para programer Java untuk dapat memanggil method pada jarak jauh. RMI diartikan sebagai cara programmer Java untuk membuat program aplikasi Java to Java yang terdistribusi. Program-program yang menggunakan RMI bisa menjalankan metode secara jarak jauh, sehingga program dari server bisa menjalankan method di komputer client, dan begitu juga sebaliknya. Java RMI yang ada pada bahasa Java telah didesain khusus sehingga hanya bisa bekerja pada lingkungan Java. Hal ini berbeda dengan
sistem RMI lainnya, misalnya CORBA, yang biasanya didesain untuk bekerja pada lingkungan yang terdiri dari banyak bahasa dan heterogen. Pemodelan objek pada CORBA tidak boleh mengacu pada bahasa tertentu. Sistem RMI terdiri atas tiga layer /lapisan, yaitu :
- stub/skeleton layer, yaitu stub pada sisi client (berupa proxy), dan skeleton pada sisi server. - remote reference layer, yaitu perilaku remote reference ( misalnya pemanggilan kepada suatu objek).
- transport layer, yaitu set up koneksi, pengurusannya dan remote object tracking.
Batas antar masing-masing layer disusun oleh interface dan protocol tertentu, yaitu tiap layer bersifat independen terhadap layer lainnya, dan bisa diganti oleh implementasi alternatif tanpa mengganggu layer lainnya. Sebagai contoh, implementasi transport yang digunakan RMI adalah yang berbasis TCP (menggunakan Java socket), tapi bisa digantikan dengan menggunakan UDP.
Sebuah client yang menjalankan method pada remote server object sebenarnya menggunakan stub atau proxy yang berfungsi sebagai perantara untuk menuju remote server object tersebut. Pada sisi client, reference ke remote object sebenarnya merupakan reference ke stub lokal. Stub ini adalah implementasi dari remote interface dari sebuah remote object, dan meneruskan panggilan ke server object melalui remote reference layer. Stub dibuat dengan menggunakan kompiler rmic.
Supaya sebuat panggilan method tersebut bisa sampai di remote object, panggilan tersebut diteruskan melalui remote reference layer. Panggilan tersebut sebenarnya diteruskan ke skeleton yang berada di sisi server. Skeleton untuk remote object ini akan meneruskan panggilan ke kelas remote object implementation yang menjalankan method yang sebenarnya. Jawaban, atau return value dari method tersebut akan dikirim melalui skeleton, remote reference layer dan transport layer pada sisi client, lalu melalui transport layer, remote reference layer, dan stub pada sisi client. Teknik dalam RMI salah satunya adalah dynamic stub loading, yang berfungsi untuk membuat client me-load stub yang belum ada di komputernya. Stub mengimplementasi remote interface yang sama dengan yang diimplementasikan oleh remote object.
Dengan RMI, komputer client bisa memanggil remote object yang berada di server. Server juga bisa menjadi client dari suatu remote object, sehingga komputer client bisa menjalankan method-method tertentu di komputer server. Dengan menggunakan RMI, program yang dijalankan di komputer client bisa berupa applet, maupun berupa aplikasi.
Program RMI memerlukan remote interface, kelas-kelas implementasi dari remote interface tesebut (implementation class), dan program rmiregistry yang sedang dijalankan di komputer server (rmi registry terdapat dalam paket JDK).
Untuk mengimplementasikan interface tersebut maka diperlukan class yang dapat mengeksekusinya. Implementation class merupakan kelas yang mengimplementasikan remote interface. Implementation class perlu mendefinisikan konstruktor untuk remote object, sekaligus membuat instance dari remote object tersebut. Implementation class juga menyediakan implementasi dari method yang bisa dijalankan secara remote. Selain itu implementation class juga perlu membuat dan menjalankan Security Manager. Tambahan lagi, implementation class juga harus me-register atau mendaftarkan paling tidak sebuah remote object pada RMI remote object registry. Pada program implementation class, semua argumen untuk remote method dan semua return value dari remote method bisa berupa object bertipe apa saja, asal object-object tersebut mengimplementasi interface java.io.Serializable.
Untuk remote objects, penyampaiannya dilakukan dengan pass by reference. Referensi untuk suatu remote object sebenarnya merupakan referensi untuk sebuah stub, yaitu proxy pada sisi client untuk remote object. Pada method main di implementation class, diperlukan pembuatan dan pemasangan sebuah security manager, yang bisa berupa RMI Security Manager, ataupun security manager yang sebelumnya telah didefinisikan dulu secara khusus oleh sang programmer. Security manager ini diperlukan untuk menjaga agar kelas-kelas yang dipakai tidak melakukan operasi-operasi yang bisa mengancam keamanan sistem. Jika dalam method main tidak terdapat security manager, RMI tidak bisa digunakan karena kelas-kelas RMI tidak akann diijinkan untuk di-load.
Protokol yang dipakai oleh RMI adalah Java Object Serialization dan HTTP. Protokol Object Serialization digunakan untuk meneruskan panggilan client dan mentransfer data. Protokol HTTP digunakan untuk mem-"POST" sebuah remote method invocation dan mengembalikan data keluaran untuk situasi ketika komputer client dan server dipisahkan oleh firewall. Contoh implementasi dari RMI di antaranya :
1. Perusahaan programming Avitek yang berlokasi di Amerika Serikat, membuat program sistem accounting untuk intranet yang memungkinkan client untuk meng-update dan mengubah data dengan mudah. Tujuan dari proyek ini adalah untuk membuat dan mendukung pembuatan dari bukti nyata untuk konsep penggunaan Java yang dikombinasikan dengan database.
2. Perusahaan CEAS Consulting yang menyediakan jasa custom reengineering dan otomasi proses untuk perusahaan-perusahaan manufakturing dan teknik, telah membuat program sistem terdistribusi untuk client mereka.
b. RPC (Remote Procedure Call)
Yang dimaksud disini 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 dilakukan 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 matchmaker pada sebuah RPC port yang tetap. Matchmaker akan memberikan port apa yang digunakan oleh prosedur yang diminta client. RPC masih menggunakan cara primitif dalam pemrograman, yaitu menggunakan paradigma procedural programming. Hal itu membuat kita sulit ketika menyediakan banyak remote procedure. RPC menggunakan socket untuk berkomunikasi dengan proses lainnya. Pada sistem seperti SUN, RPC secara default sudah ter- install ke dalam sistemnya, biasanya RPC ini digunakan untuk administrasi sistem. Sehingga seorang administrator jaringan dapat mengakses sistemnya dan mengelola sistemnya dari mana saja, selama sistemnya terhubung ke jaringan.
RPC mengabstraksi interface komunikasi ke level pemanggilan procedure. Programmer tidak akan menangani socket secara langsung, dan seolah-olah memanggil prosedur lokal, padahal argumen dari prosedur local tersebut dipaketkan dan dikirimkan ke tujuan jarak jauh. Tapi RPC tidak bisa langsung dipakai dalam sistem objek terdistribusi. Dalam sistem objek terdistribusi, diperlukan komunikasi antara objek objek yang ada di level program, yang berada dibanyak tempat.
Penerapan Hardware Terdistribusi
Hardware atau perangkat keras komputer adalah merupakan bagian fisik komputer. Dimana hardware terdiri atas beberapa komponen yaitu input device, alat pemroses, storage, dan output device. Untuk sistem terdistribusi sebagai contoh kita bisa saling berbagi pakai fasilitas seperti Scanner, CD-ROM dan Printer.
Contoh:
1. Printer merupakan alat yang menampilkan data dalam bentuk cetakan, baik berupa teks maupun gambar atau grafik di atas kertas. Printer biasanya terbagi atas beberapa bagian, yaitu picker sebagai alat mengambil kertas dari tray. Tray adalah tempat menaruh kertas. Tinta atau toner adalah alat pencetak sesungguhnya, karena ada sesuatu yang disebut tinta atau toner yang digunakan untuk menulis atau mencetak pada kertas. Perbedaan toner dan tinta adalah perbedaan sistem toner atau laser butuh pemanasan, sedangkan tinta atau inkjet tidak butuh pemanasan, hanya pembersihan atau cleaning pada print-head printer tersebut.
2. Hardisk adalah piranti penyimpanan sekunder dimana data disimpan sebagai pulsa magnetik pada piringan metal yang berputar yang terintegrasi. Data disimpan dalam lingkaran konsentris yang disebut track. Tiap track dibagi dalam beberapa segment yang dikenal sebagai sector. Untuk melakukan operasi baca tulis data dari dan ke piringan, hard disk menggunakan head untuk melakukannya, yang berada disetiap piringan. Head inilah yang selanjut bergerak mencari sector-sector tertentu untuk dilakukan operasi terhadapnya. Waktu yang diperlukan untuk mencari sector disebut seek time.
3. CD-ROM merupakan akronim dari Compact Disc Read-Only Memory adalah sebuah piringan kompak dari jenis piringan optik (optical disc) yang dapat menyimpan data. Ukuran data yang dapat disimpan saat ini bisa mencapai 700MB atau 700 juta bit. CD-ROM bersifat read only (hanya dapat dibaca dan tidak dapat ditulisi). Untuk dapat membaca isi CD-ROM, alat utama yang diperlukan adalah CD Drive. Perkembangan CD-ROM terkini memungkinkan CD dapat ditulisi berulang kali (Re Write / RW) yang lebih dikenal dengan nama CD-RW.
4. Modem berasal dari singkatan MOdulator DEModulator. Modulator merupakan bagian yang mengubah sinyal informasi kedalam sinyal pembawa (carrier) dan siap untuk dikirimkan, sedangkan Demodulator adalah bagian yang memisahkan sinyal informasi (yang berisi data atau pesan) dari sinyal pembawa yang diterima sehingga informasi tersebut dapat diterima dengan baik. Modem merupakan penggabungan kedua-duanya, artinya modem adalah alat komunikasi dua arah.
2. Pendistribusian Komponen Program
Contoh:
1. Amoeba merupakan sistem berbasis mikro-kernel yang tangguh yang menjadikan banyak workstation personal menjadi satu sistem terdistribusi secara transparan. Sistem ini sudah banyak digunakan di kalangan akademik, industri, dan pemerintah selama sekitar 5 tahun.
2. Angel didesain sebagai sistem operasi terdistribusi yang pararel, walaupun sekarang ditargetkan untuk PC dengan jaringan berkecepatan tinggi. Model komputasi ini memiliki manfaat ganda, yaitu memiliki biaya awal yang cukup murah dan juga biaya incremental yang rendah. Dengan memproses titik-titik di jaringan sebagai mesin single yang bersifat shared memory, menggunakan teknik distributed virtual shared memory (DVSM), sistem ini ditujukan baik bagi yang ingin meningkatkan performa dan menyediakan sistem yang portabel dan memiliki kegunaan yang tinggi pada setiap platform aplikasi.
3. Chorus merupakan keluarga dari sistem operasi berbasis mikro-kernel untuk mengatasi kebutuhan komputasi terdistribusi tingkat tinggi di dalam bidang telekomunikasi, internetworking, sistem tambahan, realtime, sistem UNIX, supercomputing, dan kegunaan yang tinggi. Multiserver CHORUS/MiX merupakan implementasi dari UNIX yang memberi kebebasan untuk secara dinamis mengintegrasikan bagian-bagian dari fungsi standar di UNIX dan juga service dan aplikasi-aplikasi di dalamnya.
4. GLUnix sampai saat ini, workstation dengan modem tidak memberikan hasil yang baik untuk membuat eksekusi suatu sistem operasi terdistribusi dalam lingkungan yang shared dengan aplikasi yang berurutan. Hasil dari penelitian ini adalah untuk menempatkan resource untuk performa yang lebih baik untuk aplikasi pararel maupun yang seri/berurutan. Untuk merealisasikan hal ini, maka sistem operasi harus menjadwalkan pencabangan dari program pararel, mengidentifikasi idle resource di
jaringan, mengijinkan migrasi proses untuk mendukung keseimbangan loading, dan menghasilkan tumpuan untuk antar proses komunikasi.
3. Pendistribusian Komponen Procedure
Contoh:
1. RMI (Remote Method Invocation) merupakan sebuah teknik pemanggilan method remote yang lebih secara umum lebih baik daripada RPC. RMI menggunakan paradigma pemrograman berorientasi obyek (Object Oriented Programming). RMI memungkinkan kita untuk mengirim obyek sebagai parameter dari remote method. Dengan dibolehkannya program Java memanggil method pada remote obyek, RMI membuat pengguna dapat mengembangkan aplikasi Java yang terdistribusi pada jaringan.
Cara Kerja RMI : Dalam model ini, sebuah proses memanggil method dari objek yang terletak pada suatu host/computer remote. Dalam paradigma ini, penyedia layanan mendaftarkan dirinya dengan server direktori pada jaringan. Proses yang menginginkan suatu layanan mengontak server direktori saat runtime, jika layanan tersedia, maka referensi ke layanan akan diberikan. Dengan menggunakan referensi ini, proses dapat berinteraksi dengan layanan tsb. Paradigma ini ekstensi penting dari paradigma RPC. Perbedaannya adalah objek yang memberikan layanan didaftarkan (diregister) ke suatu layanan direktori global, sehingga memungkinkan untuk ditemukan dan diakses oleh aplikasi Yang meminta layanan tersebut.
2. RPC (Remote Procedure Call) 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 ( remote system ).Protokol RPC digunakan untuk membangun aplikasi klien-server yang terdistribusi.
Cara Kerja RPC : 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.
PEMROGRAMAN SISTEM TERSEBAR
Soal :
1. Jelaskan tentang sistem operasi terdistribusi !
2. Sebutkan penerapan procedure RMI dan RPC !
3. Contoh dari penerapan hardware terdistribusi !
Sistem Operasi Terdistribusi
Sistem terdisitribusi merupakan kumpulan autonomous computers yang terhubung melalui
sistem jaringan computer dan dilengkapi dengan sistem software tedistribusi untuk
membentuk fasilitas computer terintegrasi.
• Sebuah sistem dimana komponen software atau hardware-nya terletak di dalam jaringan
komputer dan saling berkomunikasi menggunakan message pasing.
• Sebuah sistem yang tersusun oleh dua atau lebih komputer dan memiliki koordinasi proses
melalui pertukaran pesan sinkron atau asinkron
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
Pentingnya Komputasi Terdistribusi
Contoh Umum:
- Internet, global jaringan interkoneksi computer yang berkomunikasi
NAMA : I DEWA NYM. SURYA ADHI PUTRA
NIM : 0805021095
KELAS : V/C
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.
Tantangan Sistem Terdistribusi
- Kompleksitas,
- Ukuran,
- Tantangan Teknologi
- Ketergantungan Sosial
Keberagaman (Heterogeneity)
- Berfariasinya software dan hardware: membutuhkan standard
(protocol, middleware)
- Dukungan pada mobile code: virtual machine (JVM (Java Virtual
Machine))
Keterbukaan (Opennes)
- Tidak bergantung pada vendor
- Interface untuk key yang dapat dibulikasi: CORBA (Common Object
Request Broker Architecture),
- Mekanisme Komunikasi yang dapat dipublikasi: Java RMI (Remote
Method Invocation)
Keamanan
- Kerahasiaan (Melindungi dari kebocoran)
- Integritas (melindungan dari pengubahan dan interfrensi) mis. Data
keuangan. Membutuhkan teknologi ekripsi dan informasi identitas.
- Ketersediaan (mempertahankan sistem tetap tersedia setiap saat
dibutuhkan)
Skalabilitas
- Tetap mampu bekerja efektif meskipun ukuran bertambah.
- Membutuhkan pengendalian biaya sumber daya, unjuk kerja, dll.
- Contoh: Memperbesar kapasitas rasio computer/web server.
Jenis Sistem Operasi Terdistribusi
a. Amoeba (Vrije Universiteit)
Amoeba adalah sistem berbasis mikro-kernel yang tangguh yang menjadikan banyak workstation personal menjadi satu sistem terdistribusi secara transparan. Sistem ini sudah banyak digunakan di kalangan akademik, industri, dan pemerintah selama sekitar 5 tahun.
b. MOSIX (Hebrew University, Jerusalem, Israel)
Sebuah solusi untuk masalah saat ini menjadi ada untuk lingkungan multikomputer, yang disebut MOSIX. Mosix adalah pengembangan dari UNIX, yang mengijinkan user untuk menggunakan resource yang ada tanpa ada perubahan pada level aplikasi. Dengan penggunaan yang transparan, algoritma proses migrasi dinamis, MOSIX melayani servis jaringan, seperti NFS, TCP/IP, dari UNIX, untuk level proses, dengan menggunakan penyeimbangan load dan distribusi dinamis pada cluster-cluster yang homogen.
c. Beowulf
Konsep Beowulf ini mulai dikembangkan dengan menggunakan perangkat komputer yang sangat sederhana untuk ukuran sekarang, 16 motherboard 486 DX 100 MHz, ethernet 10baseT (Sterling et al., 1995). Tetapi telah mampu menghasilkan kinerja yang cukup menjanjikan. Beowulf menggunakan protokol komunikasi standard Unix, sehingga kemampuannya menjadi terbatasi oleh protokol ini, akan tetapi dalam pengembangannya Beowulf telah melakukan modifikasi implementasi TCP/IP yang hasilnya sangat membantu kualitas implementasi dari Linux pada umumnya. Dari sisi pemrograman Beowulf memanfaatkan library Parallel Virtual Machine (PVM) untuk menyusun aplikasinya. Sebagian besar aplikasi yang dijalankan pada model Beowulf ini memang aplikasi jenis komputasi matematis. Beowalf merupakan free-software seperti Linux ataupun FreeBSD yang berjalan pada komputer yang disusun secara pararel yang terhubung dengan jaringan privat berkecepatan tinggi untuk menjalankan tugas perhitungan dengan kemampuan tinggi. Yang dipentingkan dalam Beowulf adalah kecepatan bukan reliabilitas seperti pada komputer cluster Linux. Untuk aplikasi yang berjalan diatasnya dibutuhkan development
yang berbeda supaya dapat berjalan. Alasan mengapa orang-orang menggunakan Beowulf karena Beowulf menginginkan super komputer yang murah daripada superkomputer tradisional.
d. Angel (City University of London)
Angel didesain sebagai sistem operasi terdistribusi yang paralel, walaupun sekarang ditargetkan untuk PC dengan jaringan berkecepatan tinggi. Model komputasi ini memiliki manfaal ganda, yaitu memiliki biaya awal yang cukup murah dan juga biaya incremental yang rendah. Dengan memproses titik-titik di jaringan sebagai mesin single yang bersifat shared memory, menggunakan teknik distributed virtual shared memory (DVSM), sistem ini ditujukan baik bagi yang ingin meningkatkan performa dan menyediakan sistem yang portabel dan memiliki kegunaan yang tinggi pada setiap platform aplikasi.
e. CHORUS (Sun Microsystems)
CHORUS merupakan keluarga dari sistem operasi berbasis mikro-kernel untuk mengatasi kebutuhan komputasi terdistribusi tingkat tinggi di dalam bidang telekomunikasi, internetworking, sistem tambahan, realtime, sistem UNIX, supercomputing, dan kegunaan yang tinggi. Multiserver CHORUS/MiX merupakan implementasi dari UNIX yang memberi kebebasan untuk secara dinamis mengintegrasikan bagian-bagian dari fungsi standar di UNIX dan juga service dan aplikasi-aplikasi di dalamnya.
f. GLUnix (University of California, Berkeley)
Sampai saat ini, workstation dengan modem tidak memberikan hasil yang baik untuk membuat eksekusi suatu sistem operasi terdistribusi dalam lingkungan yang shared dengan aplikasi yang berurutan. Hasil dari penelitian ini adalah untuk menempatkan resource untuk performa yang lebih baik baik untuk aplikasi paralel maupun yang seri / berurutan. Untuk merealisasikan hal ini, maka sistem operasi harus menjadwalkan pencabangan dari program pararel, mengidentifikasi idle resource di jaringan, mengijinkan migrasi proses untuk mendukung keseimbangan loading, dan menghasilkan tumpuan untuk antar proses komunikasi.
Penerapan Procedure RMI dan RPC
a. RMI (Remote Method Invocation)
RMI biasa digunakan oleh para programer Java untuk dapat memanggil method pada jarak jauh. RMI diartikan sebagai cara programmer Java untuk membuat program aplikasi Java to Java yang terdistribusi. Program-program yang menggunakan RMI bisa menjalankan metode secara jarak jauh, sehingga program dari server bisa menjalankan method di komputer client, dan begitu juga sebaliknya. Java RMI yang ada pada bahasa Java telah didesain khusus sehingga hanya bisa bekerja pada lingkungan Java. Hal ini berbeda dengan
sistem RMI lainnya, misalnya CORBA, yang biasanya didesain untuk bekerja pada lingkungan yang terdiri dari banyak bahasa dan heterogen. Pemodelan objek pada CORBA tidak boleh mengacu pada bahasa tertentu. Sistem RMI terdiri atas tiga layer /lapisan, yaitu :
- stub/skeleton layer, yaitu stub pada sisi client (berupa proxy), dan skeleton pada sisi server. - remote reference layer, yaitu perilaku remote reference ( misalnya pemanggilan kepada suatu objek).
- transport layer, yaitu set up koneksi, pengurusannya dan remote object tracking.
Batas antar masing-masing layer disusun oleh interface dan protocol tertentu, yaitu tiap layer bersifat independen terhadap layer lainnya, dan bisa diganti oleh implementasi alternatif tanpa mengganggu layer lainnya. Sebagai contoh, implementasi transport yang digunakan RMI adalah yang berbasis TCP (menggunakan Java socket), tapi bisa digantikan dengan menggunakan UDP.
Sebuah client yang menjalankan method pada remote server object sebenarnya menggunakan stub atau proxy yang berfungsi sebagai perantara untuk menuju remote server object tersebut. Pada sisi client, reference ke remote object sebenarnya merupakan reference ke stub lokal. Stub ini adalah implementasi dari remote interface dari sebuah remote object, dan meneruskan panggilan ke server object melalui remote reference layer. Stub dibuat dengan menggunakan kompiler rmic.
Supaya sebuat panggilan method tersebut bisa sampai di remote object, panggilan tersebut diteruskan melalui remote reference layer. Panggilan tersebut sebenarnya diteruskan ke skeleton yang berada di sisi server. Skeleton untuk remote object ini akan meneruskan panggilan ke kelas remote object implementation yang menjalankan method yang sebenarnya. Jawaban, atau return value dari method tersebut akan dikirim melalui skeleton, remote reference layer dan transport layer pada sisi client, lalu melalui transport layer, remote reference layer, dan stub pada sisi client. Teknik dalam RMI salah satunya adalah dynamic stub loading, yang berfungsi untuk membuat client me-load stub yang belum ada di komputernya. Stub mengimplementasi remote interface yang sama dengan yang diimplementasikan oleh remote object.
Dengan RMI, komputer client bisa memanggil remote object yang berada di server. Server juga bisa menjadi client dari suatu remote object, sehingga komputer client bisa menjalankan method-method tertentu di komputer server. Dengan menggunakan RMI, program yang dijalankan di komputer client bisa berupa applet, maupun berupa aplikasi.
Program RMI memerlukan remote interface, kelas-kelas implementasi dari remote interface tesebut (implementation class), dan program rmiregistry yang sedang dijalankan di komputer server (rmi registry terdapat dalam paket JDK).
Untuk mengimplementasikan interface tersebut maka diperlukan class yang dapat mengeksekusinya. Implementation class merupakan kelas yang mengimplementasikan remote interface. Implementation class perlu mendefinisikan konstruktor untuk remote object, sekaligus membuat instance dari remote object tersebut. Implementation class juga menyediakan implementasi dari method yang bisa dijalankan secara remote. Selain itu implementation class juga perlu membuat dan menjalankan Security Manager. Tambahan lagi, implementation class juga harus me-register atau mendaftarkan paling tidak sebuah remote object pada RMI remote object registry. Pada program implementation class, semua argumen untuk remote method dan semua return value dari remote method bisa berupa object bertipe apa saja, asal object-object tersebut mengimplementasi interface java.io.Serializable.
Untuk remote objects, penyampaiannya dilakukan dengan pass by reference. Referensi untuk suatu remote object sebenarnya merupakan referensi untuk sebuah stub, yaitu proxy pada sisi client untuk remote object. Pada method main di implementation class, diperlukan pembuatan dan pemasangan sebuah security manager, yang bisa berupa RMI Security Manager, ataupun security manager yang sebelumnya telah didefinisikan dulu secara khusus oleh sang programmer. Security manager ini diperlukan untuk menjaga agar kelas-kelas yang dipakai tidak melakukan operasi-operasi yang bisa mengancam keamanan sistem. Jika dalam method main tidak terdapat security manager, RMI tidak bisa digunakan karena kelas-kelas RMI tidak akann diijinkan untuk di-load.
Protokol yang dipakai oleh RMI adalah Java Object Serialization dan HTTP. Protokol Object Serialization digunakan untuk meneruskan panggilan client dan mentransfer data. Protokol HTTP digunakan untuk mem-"POST" sebuah remote method invocation dan mengembalikan data keluaran untuk situasi ketika komputer client dan server dipisahkan oleh firewall. Contoh implementasi dari RMI di antaranya :
1. Perusahaan programming Avitek yang berlokasi di Amerika Serikat, membuat program sistem accounting untuk intranet yang memungkinkan client untuk meng-update dan mengubah data dengan mudah. Tujuan dari proyek ini adalah untuk membuat dan mendukung pembuatan dari bukti nyata untuk konsep penggunaan Java yang dikombinasikan dengan database.
2. Perusahaan CEAS Consulting yang menyediakan jasa custom reengineering dan otomasi proses untuk perusahaan-perusahaan manufakturing dan teknik, telah membuat program sistem terdistribusi untuk client mereka.
b. RPC (Remote Procedure Call)
Yang dimaksud disini 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 dilakukan 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 matchmaker pada sebuah RPC port yang tetap. Matchmaker akan memberikan port apa yang digunakan oleh prosedur yang diminta client. RPC masih menggunakan cara primitif dalam pemrograman, yaitu menggunakan paradigma procedural programming. Hal itu membuat kita sulit ketika menyediakan banyak remote procedure. RPC menggunakan socket untuk berkomunikasi dengan proses lainnya. Pada sistem seperti SUN, RPC secara default sudah ter- install ke dalam sistemnya, biasanya RPC ini digunakan untuk administrasi sistem. Sehingga seorang administrator jaringan dapat mengakses sistemnya dan mengelola sistemnya dari mana saja, selama sistemnya terhubung ke jaringan.
RPC mengabstraksi interface komunikasi ke level pemanggilan procedure. Programmer tidak akan menangani socket secara langsung, dan seolah-olah memanggil prosedur lokal, padahal argumen dari prosedur local tersebut dipaketkan dan dikirimkan ke tujuan jarak jauh. Tapi RPC tidak bisa langsung dipakai dalam sistem objek terdistribusi. Dalam sistem objek terdistribusi, diperlukan komunikasi antara objek objek yang ada di level program, yang berada dibanyak tempat.
Penerapan Hardware Terdistribusi
Hardware atau perangkat keras komputer adalah merupakan bagian fisik komputer. Dimana hardware terdiri atas beberapa komponen yaitu input device, alat pemroses, storage, dan output device. Untuk sistem terdistribusi sebagai contoh kita bisa saling berbagi pakai fasilitas seperti Scanner, CD-ROM dan Printer.
