Proses Dalam Sistem Terdistribusi

A. Pengertian Sistem 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 ataupun 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, workstation, minicomputer, dan lain sebagainya. Sebenarnya ada beberapa hal mendasar yang membedakan antara jaringan komputer yang merupakan dasar dari konsep sistem 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.

B. Karakteristik Sistem Terdistribusi

Ada tiga karakteristik sistem terdistribusi antara lain 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.

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.

C. Tujuam Sistem Terdistribusi

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

1. Untuk memberikan akses bagi pengguna untuk dapat mengembangkan sumber daya sistem.
2. Peningkatan kecepatan komputasi.
3. meningkatkan availibilitas atau ketersediaan dan reliabilitas data.

Dalam penggunaanya sistem terdistribusi sangat diperlukan karena:

1. Performance  : Sekumpulan prosesor dapat menyediakan kinerja yang lebih tinggi daripada komputer yang terpusat

2. Distribution : Banyak aplikasi yang terlibat, sehingga lebih baik jika dipisah dalam mesin yang berbeda (contoh: aplikasi perbankan, komersial)

3. Reliability  : Jika terjadi kerusakan pada salah satu mesin, tidak akan mempengaruhi kinerja system secara keseluruhan

4. Incremental Growth : Mesin baru dapat ditambahkan jika kebutuhan proses meningkat

5. Sharing Data/Resource : Segala hal yang dapat digunakan bersama dalam jaringan komputer.

Meliputi hardware (e.g. disk, printer, scanner), juga software (berkas, basis data, obyek data).

6. Communication  : Menyediakan fasilitas komunikasi antar manusia.

D. Model Sistem Terdistribusi

Dalam pelaksanaannya sistem terdistribusi memiliki berbagai bentuk (model), yaitu :

1. Sistem client - server

Merupakan bagian dari model sistem terdistribusi yang membagi jaringan berdasarkan pemberi dan penerima jasa layanan. Pada sebuah jaringan akan didapatkan: file server, time server, directory server, printer server, dan seterusnya.

2. Sistem point to point

Merupakan bagian dari model sistem terdistribusi dimana system dapat sekaligus berfungsi sebagai client maupun server.

3. Sistem terkluster

Adalah gabungan dari beberapa sistem individual (komputer) yang dikumpulkan pada suatu lokasi, saling berbagi tempat penyimpanan data (storage), dan saling terhubung dalam jaringan lokal (Local Area Network). Sistem kluster memiliki persamaan dengan sistem paralel dalam hal menggabungkan beberapa CPU untuk meningkatkan kinerja komputasi. Jika salah satu mesin mengalami masalah dalam menjalankan tugas maka mesin lain dapat mengambil alih pelaksanaan tugas itu. Dengan demikian, sistem akan lebih handal dan fault tolerant dalam melakukan komputasi.

E. Alasan Membangun 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 dimiliki 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 subkomputasi yang berjalan bersamaan, maka sistem terdistribusi akan mendistribusikan subkomputasi tersebut ke situs-situs dalam sistem. Dengan demikian, hal ini meningkatkan kecepatan komputasi (computation speedup)

3. Reliability

Dalam sistem terdistribusi, apabila sebuah situs mengalami kegagalan, maka situs yang tersisa 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 itu ada beberapa alasan lain membangun sistem terdistribusi, yakni :

• Distribusi fungsi : Komputer memiliki kemampuan fungsi yang berbeda-beda (client/server, Host/terminal, Data gathering / data processing)
• Distribusi beban/keseimbangan : Pemberian tugas ke prosesor secukupnya sehingga unjuk kerja seluruh sistem teroptimasi
• Replika Kekuatan : Kumpulan PC memiliki kekuatan yang lebih besar dari super komputer
• Pemisahan Fisik : Untuk kehandalan atau redundansi sistem
• Ekonomis : Kumpulan mikroprosesor memberikan harga/unjuk kerja yang lebih baik dibandingkan dengan mainframe.

F. Permasalahan Sistem Terdistribusi

Masalah dengan sistem terdistribusi yang dapat dimunculkan antara lain berkaitan dengan :

• Software - bagaimana merancang dan mengatur software dalam Distribusi Sistem
• Ketergantungan pada infrastruktur jaringan
• Kemudahan akses ke data yang di share, memunculkan masalah keamanan

Dalam setiap penggunaan suatu sistem, banyak sekali ditemui permasalahan -permasalahan yang muncul, begitu juga dengan sistem terdistribusi. Selain permasalahan-permasalahan yang akan dihadapi terdapat tantangan- tantangan dalam sistem terdistribusi.

G. Contoh dari sistem terdistribusi

1. Internet

Merupakan suatu bentuk jaringan global yang menghubungkan komputer denga satu sama lainnya, yang dapat berkomunikasi dengan media IP sebagai protokol.

2. Intranet

• Jaringan yang teradministrasi secara lokal
• Biasanya proprietary
• Terhubung ke internet (melalui firewall)
• Menyediakan layanan internal dan eksternal

3. Mobile dan sistem komputasi ubiquitous

• Sistem telepon Cellular (e.g., GSM) Resources dishare : frekuensi radio, waktu transmisi dalam satu frekuensi, bergerak
• Komputer laptop, ubiquitous computing
• Handheld devices, PDA, etc

4. World wide web

• Arsitektur client/server tebuka yang diterapkan di atas infrastruktur internet
• Shared resources (melalui URL)

Sumber : http://www.blogsitaufik.web.id/2013/12/mengenal-sistem-terdistribusi.html

Sistem Operasi Terdistribusi

Sistem operasi terdistribusi adalah salah satu implementasi dari sistem terdistribusi, di mana sekumpulan komputer dan prosesor yang heterogen terhubung dalam satu jaringan. Koleksi-koleksi dari objek-objek ini secara tertutup bekerja secara bersama-sama untuk melakukan suatu tugas atau pekerjaan tertentu. Tujuan utamanya adalah untuk memberikan hasil secara lebih, terutama dalam:

• File system
• Name space
• Waktu pengolahan
• Keamanan
• Akses ke seluruh resources, seperti prosesor, memori, penyimpanan sekunder, dan perangkat keras.

Sistem operasi terdistribusi bertindak sebagai sebuah infrastruktur/rangka dasar untuk network-transparent resource management. Infrastruktur mengatur low-level resources (seperti Processor, memory, network interface dan peripheral device yang lain) untuk menyediakan sebuah platform untuk pembentukan/penyusunan higher-level resources(seperti Spreadsheet, electronic mail messages, windows).

JENIS SISTEM OPERASI TERDISTRIBUSI

A. Amoeba (Virlie Universiteit)

Amoeba adalah sistem berbasis mikro-kernel yang tanggug yang menjadikan banyak workstation personal menjadi satu sistem terdistribusi secara transparan. Sistem ini sudah banyak digunakan di kalangan akademik,industri dan pemerintah selama 5 tahun

B. MOSIX

Terdapat sebuah solusi untuk masalah pada multicomputer yang disebut MOSIX . Mosix adalag pengembangan dari UNIX yang mengijinkan user untuk menggunakan resource yang ada tanpa ada perubahan level apliasi. 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 (Hebrew University, Jerusalem, Israel)

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.

MANFAAT SISTEM OPERASI TERDISTRIBUSI

Sistem operasi terdistribusi memiliki manfaat dalam banyak sistem dan dunia komputasi yang luas. Manfaat-manfaat ini termasuk dalam sharing resource, waktu komputasi dan komunikasi.

1. Shared Resource

Walaupun perangkat sekarang sudah memiliki kemampuan yang cepat dalam prosesproses komputasi, atau misal dalam mengakses data, tetapi pengguna masih saja menginginkan sistem berjalan dengan lebih cepat. Apabila hardware terbatas, kecepatan yang diinginkan user dapat di atasi dengan menggabung perangkat yang ada dengan sistem DOS.

2. Manfaat Komputasi

Salah satu keunggulan sistem operasi terdistribusi ini adalah bahwa komputasi berjalan dalam keadaan paralel. Proses komputasi ini dipecah dalam banyak titik, yang mungkin berupa komputer pribadi, prosesor tersendiri, dan kemungkinan perangkat prosesor – prosesor yang lain. Sistem operasi terdistribusi ini bekerja baik dalam memecah komputasi ini dan baik pula dalam mengambil kembali hasil komputasi dari titik-titik cluster untuk ditampilkan hasilnya.

3. Reliabilitas

Fitur unik yang dimiliki oleh DOS ini adalah reliabilitas. Berdasarkan design dan implementasi dari design sistem ini, maka hilangnya satu node tidak akan berdampak terhadap integritas sistem. Hal ini berbeda dengan PC, apabila ada salah satu hardware yang mengalami kerusakan, maka sistem akan berjalan tidak seimbang, bahkan sistem bisa tidak dapat berjalan atau mati.

4. Komunikasi

Sistem operasi terdistribusi berjalan dalam jaringan dan biasanya melayani koneksi jaringan. Sistem ini umumnya digunakan user untuk proses networking. User dapat saling bertukar data, atau saling berkomunikasi antar titik baik secara LAN maupun WAN.

KELEBIHAN SISTEM OPERASI TERDISTRIBUSI

1. Pembagian sumber daya antar komputer dibuat lebih mudah.
2. Sistem terdistribusi menyediakan kinerja yang baik dengan mendistribusikan beban kerja ke komputer-komputer dan mengerjakan bagian dari pekerjaan itu secara bersamaan pada beberapa processor.
3. Menjadikan sistem keseluruhan lebih handal, karena kegagalan yang terjadi pada salah satu komponen dapat ditangani oleh komputer setingkat lainnya.

KEKURANGAN SISTEM OPERASI TERDISTRIBUSI

1. Dari sisi penggunaan energi yang digunakan untuk ‘menghidupkan’ komputer-komputer yang digunakan sebagai cluster. Dan peralatan pendukung lainnya misal piranti jaringan yang digunakan untuk menghubungkan antar komputer.
2. Dari sisi teknis yang melibatkan banyak komponen, tentu saja delay komunikasi tidak dapat diprediksikan dan tidak ada referensi clock yang universal yang dapat dijadikan system clock.
3. Komputer saling terhubung dengan ethernet card. Tentu saja untuk mendukung komputasi yang cepat diperlukan koneksi jaringan yang cepat pula. Kebutuhan ethernet card untuk tiap PC tidak hanya satu tergantung jenis konfigurasi apa yang digunakan.

Sumber :http://www.jejaring.web.id/sistem-operasi-terdistribusi/

File Service Pada Sistem Terdistribusi

File Sistem Terdistribusi ( Distributed File System , disingkat) adalah file sistem yang mendukung sharing files dan resources dalam bentuk penyimpanan persistent di sebuah network. File server pertama kali didevelop pada tahun 1970 dan Sun NFS (Network File System) menjadi DFS pertama yang banyak digunakan setelah awal pemunculannya di tahun 1985. DFS yang terkenal selain NFS adalah AFS (Andrew File System) dan CIFS (Common Internet File System).

I. Pengenalan File Service

File service adalah suatu perincian atau pelayanan dari file system yang ditawarkan pada komputer client. Suatu file server adalah implementasi dari file service dan berjalan pada satu atau lebih mesin. File itu sendiri berisi dari nama, data dan atribut file seperti kepemilikan file, ukuran, waktu pembuatan file dan hak akses file.

II. Komponen File service

Komponen-komponen file service adalah terdiri dari :

• File Service

Pengoperasian dari masing-masing file.

• Directory Service

Management atau pengaturan direktori

• Naming Service

– Location Independence :

File dapat dipindahkan tanpa penggantian nama

– Hal yang umum untuk penamaan file dan directori :

Mesin + nama path e.g / machine / path atau machine : path

Mounting File sistem secara remote kedalam hirarki local file.

Single name space yang sama pada semua mesin.

– Dua level penamaan :

Nama simbolik yang dilihat user dan nama binary yang dilihat oleh sistem.

III. Contoh File Service

• NFS (Network File System)

Network File System (NFS) merupakan sebuah protokol yang dikembangkan oleh Sun Microsystem pada tahun 1984 dan NFS didefinisikan dalam RFC 1094, 1813 dan 3530 sebagai DFS yang mengijikan sebuah komputer untuk mengakses file melalui network serasa akses file di disk local.

Tujuan dari NFS adalah untuk memungkinkan terjadinya pertukaran sistem berkas secara transparan antara mesin-mesin bebas tersebut.

• Protokol NFS

NFS umumnya menggunakan protokol Remote Procedure Call (RPC) yang berjalan di atas UDP dan membuka port UDP dengan port number 2049 untuk komunikasi antara client dan server di dalam jaringan. Client NFS selanjutnya akan mengimpor sistem berkas remote dari server NFS, sementara server NFS mengekspor sistem berkas lokal kepada client.

Mesin-mesin yang menjalankan perangkat lunak NFS client dapat saling berhubungan dengan perangkat lunak NFS server untuk melakukan perintah operasi tertentu dengan menggunakan request RPC.

Beberapa manfaat NFS diantaranya ialah

– Lokal workstations menggunakan ruang disk lebih kecil

– Pemakai tidak harus membagi direktori home pada setiap mesin di jaringan

– Direktori home dapat di set up pada NFS server dan tersedia melalui jaringan

– Device penyimpanan seperti floppy disk, CDROM drives, dll dapat digunakan oleh mesin lainnya

Kerugian /Kelemahan NFS

– Desain awal hanya untuk jaringan yang lokal dan tertutup

– Security

– Congestion (Traffic yang tinggi bisa menyebabkan akses lambat)

AFS (Andrew File System)

Ada persamaan dan perbedaan antara AFS dan NFS.

Persamaan:

AFS sama seperti NFS menyediakan akses menuju shared files secara transaparant. Akses menuju ke file AFS adalah melalui normal unix file primitives (tanpa modifikasi atau rekompilasi). AFS kompatibel dengan NFS.

Perbedaan:

Secara desain dan implementasi, AFS berbeda dengan NFS, perbedaan utama, NFS didesain untuk dapat menangani active users dengan jumlah yang lebih banyak daripada distributed file systems yang lain. Kunci AFS untuk menangani jumlah active users yang besar terletak pada kemampuan caching seluruh files pada client node.

Karakter AFS

AFS mempunyai dua karakter desain yang unik :

• Whole file serving

Seluruh konten dari direktori dan file dikirim kepada komputer client oleh AFS servers (di AFS3, file yang ukurannya lebih dari 64kbytes ditransfer dalam 64kbyte chunks).

• Whole file caching

Copy dari sebuah file chunk yang telah ditransfer di komputer client disimpan dalam cache pada local disk.Cache disini mengandung ratusan file yang sering dipakai di dalam sebuah komputer.

Sumber: https://ku2harlis.wordpress.com/file-service/

Share Data & Transaction

Dalam sistem terdistribusi, shared data dapat di artikan sebagai beberapa komputer yang berbeda saling terhubung satu sama lain melalui jaringan sehingga komputer yang satu dapat mengakses dan menggunakan sumber daya yang terdapat dalam situs lain.

Pengaksesan resource pada sistem terdistribusi yang memerlukan:

1. Nama resource (untuk pemanggilan)
2. Alamat (lokasi resource tersebut)
3. Rute (bagaimana mencapai lokasi tersebut)

Keuntungan Shared Data :

1. Mengurangi biaya duplikasi usaha pengumpulan data
2. Aman-menjaga data dalam lingkungan yang aman
3. Back-up data
4. Transaksi (Transaction)

Tujuan Shared Data

Sharing resources bertujuan agar seluruh program, peralatan atau peripheral lainnya dapat dimanfaatkan oleh setiap orang yang ada pada jaringan komputer tanpa terpengaruh oleh lokasi maupun pengaruh dari pemakai.

Merupakan bagian dari pengeksekusian sebuah program yang melakukan pengaksesan basis data dan bahkan juga melakukan serangkaian perubahan data.

Jenis –Jenis Transaksi :

• Flat Transaction.
• Nasted Transaction.

Share data

Merupakan pemakaian file data tunggal oleh ebih dari satu orang atau komputer, atau suatu akses yang diberikan kepada orang lain untuk mengkases data tersebut, mempunyai tujuan untuk berbagi akses kepada user lain pada suatu folder atau drive yang diinginkan, dimana kita bisa memilih kepada user mana saja yang bisa atau boleh mengakses folder kita dan juga bisa memberikan akses kepada semua orang yang ada pada jaringan/network.

Transaksi terdistribusi

merupakan bagian dari pengeksekusian sebuah program yang melakukan pengaksesan basis data dan bahkan juga melakukan serangkaian perubahan data.

Fault Tolerance

Salah satu tujuan dalam membangun sebuah system terdistribusi adalah memungkinkan untuk melakukan improvisasi terhadap kehandalan sistem. Ini dilakukan karena setiap system pasti akan menemukan kesalahan atau gangguan. Sehingga perlu untuk dibuat pencegahan atau solusi untuk mengatasi masalah tersebut. Availability: kalau mesin mati (down), sistem tetap harus berjalan dengan jumlah layananan yang tersisa. Dalam suatu sistem terdistribusi komponen dalam system yang sangat vital terutama pada resources (critical resources) berjumlah seminimal mungkin. Yang dimaksud dengan critical resources adalah komponen dalam system yang harus ada untuk menjalankan sistem terdistribusi. 

Secara umum, ada dua jenis fault tolerant, yaitu fault tolerant secara hardware dan secara software. Untuk itu, masing - masing Software dan Hardware harus di replikasi. Sehingga kalau terjadi kegagalan / error maka yang lain akan menangani. Data dalam sistem terdistribusi tidak boleh hilang, oleh karena itu copy dari data atau resource lainnya tersebut disimpan secara redundan pada server lain, tapi tetap harus dijaga konsistensi datanya. Hal ini memang berkaitan dengan replikasi. Dengan membuat system terdistribusi yang fault tolerance maka Sistem harus bisa mendeteksi kegagalan dan melakukan tindakan dasar sebagai berikut:

1. Mask the fault (menutupi kegagalan): tugas harus dapat dilanjutkan dengan menurunkan kinerja tapi tanpa terjadi kehilangan data atau informasi.

2. 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.

Name Service Pada Sistem Terdistribusi

Name Service dalam Sistem Terdistribusi merupakan layanan penamaan yang berfungsi untuk menyimpan naming context, yakni kumpulan binding nama dengan objek, tugasnya untuk me-resolve nama. 
Pengaksesan resource pada sistem terdistribusi yang memerlukan:

1. Nama resource (untuk pemanggilan),
2. Alamat (lokasi resource tsb),
3. Rute (bagaimana mencapai lokasi tsb).

Name Service memiliki konsentrasi pada aspek penamaan dan pemetaan antara nama & alamat, bukan pada masalah rute, yang dibahas di Jaringan Komputer. Resource yang dipakai dalam Name Service adalah: komputer, layanan, remote object, berkas, pemakai.

Contoh penamaan pada aplikasi sistem terdistribusi:
–        URL untuk mengakses suatu halaman web.

–        Alamat e-mail utk komunikasi antar pemakai.

Name Resolution, Binding, Attributes

–        Name resolution:  Nama ditranslasikan ke data ttg resource/object tsb.

–        Binding: Asosiasi antara nama & obyek, dan biasanya nama diikat (bound) ke attributes dr suatu obyek.

–        Address: atribut kunci dari sebuah entitas dalam sistem terdistribusi.

–        Attribute: nilai suatu object property.

Penguraian Naming Domains untuk mengakses resource dari URL

Tujuan Penamaan

• Mengidentifikasi
• Memungkinkan terjadinya sharing
• Memungkinkan location independence
• Memberikan kemampuan keamanan (security)
• Jenis Nama

User names: Merujuk pada suatu obyek atau layanan; Terdiri dari strings of characters.

Contoh: hp201 untuk pencetak, ~bettyp/tmp/test.c untuk berkas.

System names: Terdiri dari bit string; Internal untuk sistem, tidak ditujukan untuk manusia.

Struktur Nama

Primitive/flat names (Unique Identifiers = UIDs)

Partitioned Names (PN)

Descriptive names (DN)

Name Context

Nama selalu diasosiasikan dengan konteks, yang mendefinisikan di mana nama tsb valid. Ada 2 macam konteks:

–        Universal context

–        Relative context

Name List

Name Lists terdiri dari 2 komponen yaitu:

1. Name agents
2. Name servers

Bentuk Name List

Name List Tersentralisasi : Adalah Name list yang berada pada satu mesin.

Name List Tereplikasi Penuh : Digunakan untuk mengatasi kekurangan name list tersentralisasi.

Name List Tereplikasi Sebagian : Sebagian name lists disimpan dalam cache setiap mesin dan memerlukan mekanisme petunjuk (hint), yang biasanya benar.

Contoh Name Service

DNS (Domain Name Service) – memetakan nama domain ke alamat

GNS (Global Name Service) – memetakan global name ke atribut-atribut dan skalabilitas, dapat menangani perubahan

X500 directory service – memetakan nama orang ke dalam alamat suatu e-mail dan nomor telepon

Jini discovery service – mencari objek sesuai dengan atribut yang ada

sumber: http://sonsums.blogspot.com/2015/04/name-service-pada-sistem-terdistribusi.html

Time & Coordination Sistem Terdistribusi

1. Time And Coordinaton

Time and Coordination adalah mengkordinasikan waktu dalam transfer data,  agar tidak terjadi ketimpangan pada proses transfer data.  Selain itu juga, berguna untuk mengukur penundaan antara komponen terdistribusi, menyinkronkan aliran data misalnya: suara dan video,  dan sebagai penanda keakuratan waktu untuk mengidentifikasi atau  mengotentikasi transaksi bisnis dan serializability dalam database terdistribusi dan keamanan protocol.

1.1 Time

Time adalah pengembangan dari sistem multiprogram.Beberapa job yang berada pada memory utama dieksekusi oleh CPU secara bergantian.CPU hanya bisa menjalankan program yang berada pada memory utama. Perpindahanantar job terjadi sangat sering sehingga user dapat berinteraksi dengan setiap programpada saat dijalankan. Suatu job akan dipindahkan dari memori ke disk dan sebaliknya.

Time juga disebut dengan sistem komputasi interaktif, dimanasistem komputer menyediakan komunikasi on-line antara user dengan sistem. Usermemberikan instruksi pada sistem operasi atau program secara langsung dan menerimarespon segera. Perangkat input berupa keyboard dan perangkat output berupa displayscreen, seperti cathode-ray tube (CRT) atau monitor. Bila sistem operasi selesaimengeksekusi satu perintah, makan sistem akan mencari pernyataan berikutnya dariuser melalui keyboard. Sistem menyediakan editor interaktif untuk menulis programdan sistem debug untuk membantu melakukan debugging program.

1.2 Coordination

Coordnaion Sekumpulan algoritma yang tujuannya bermacam-macam namun men-share tujuannya, sebagai dasar dalam sistem terdistribusi : berupa sekumpulan proses untuk mengkoordinasikan tindakan atau menyetujui satu atau beberapa nilai. Contohnya pada kasus mesin seperti pesawat ruang angkasa. Hal itu perlu dilakukan, komputer mengendalikannya agar setuju pada kondisi tertentu seperti apakah misi dari pesawat luar angkasa dilanjutkan atau telah selesai.

Komputer tersebut harus mengkoordinasikan tindakannya secara tepat untuk berbagi hal yang penting dalam Coordination and Agreement adalah apakah system terdistribusi asinkron atau sinkron. Algoritma –algoritma yang digunakan juga harus mempertimbangkan kegagalan yang terjadi, dan bagaimana caranya untuk berhubungan satu sama lain ketika sedang mendesaian algoritma. Selanjutnya di makalah ini juga akan dijelaskan mengenai masalah dalam mendistribusikan mutual exclusion, election, multicast communication, dan mengenai masalah dalam persetujuan(agreement).

1.3 Contoh Time And Coordination Protokol Waktu Jaringan (Network Time Protocol)

Metode Cristian dan algoritma Berkeley pada dasarnya digunakan untuk komunikasi intranet. Protokol Waktu Jaringan (NTP) mendefinisikan arsitektur untuk pelayanan waktu dan protocol untuk distribusi informasi waktu lewat internet. 

Tujuan dan fitur NTP, antara lain:

•       To provide a service enabling clients across the Internet to be synchronized accurately to UTC: NTP menyediakan layanan agar klien di internet dapat bersinkronisasi dengan UTC.

•      To provide a reliable service that can survive lengthy losses of connectivity: NTP menyediakan layanan yang bisa bertahan di jaringan mengalami loss karena jarak.

•      To enable clients to resynchronize sufficiently frequently to offset the rates of drift found in most computers: NTP memungkinkan klien untuk sinkronisasi ulang secara berkala.

•      To provide protection against interference with the time service, whether malicious or accidental: NTP menyediakan perlindungan terhadap interferensi dari layanan waktu, baik galat maupun ketidaksengajaan.

Gambar 1 Contoh sinkronisasi subnet di NTP

Layanan NTP tersebar pada banyak server di internet. Server utama tersambung langsung ke sumber waktu, seperti penerima sinyal radio UTC. Server sekunder disinkronisasi dengan server primer. Server-servernya tersambung dalam hierarkikal logika yang disebut synchronization subnet seperti Gambar 3. Semakin atas levelnya akan semakin akurat clock-nya. Galat terjadi setiap melewati satu level.

Server-server NTP bersinkronasi satu sama lain dengan tiga cara, antara lain multicast, procedure-call, dan symmetric.

1.      Multicast

Multicast ditujukan untuk LAN berkecepatan tinggi. Satu atau lebih server secara periodik menyebar waktu clock ke server di komputer lain yang tersambung di LAN. Mode ini akurasinya rendah tetapi cocok untuk berbagai kepentingan. 

2.      Procedure-call

Procedure-call hamper sama dengan algoritma Cristian. Server menerima request dari komputer lain dan membalasnya dengan pembacaan clock saat pengiriman. Mode ini cocok ketika keakurasian tinggi dibutuhkan atau ketika multicast tidak dappat dilakukan.

3.      Symmetric

Mode symmetric ditujukan untuk server yang mensuplai waktu dalam LAN atau pada level tertinggi dari sebuah synchronization subnet.

Gambar 2. Message Exchange between a pair NTP peers

Pada mode procedure-call dan symmetric mode, memroses pertukaran bagian-bagian pesan. Tiap pesan memiliki catatan waktu dari peristiwa yang baru saja terjadi, yaitu waktu local ketika pesan tersebut dikirimkan. Seperti pada Gambar 3, pesan m menyimpan catatan waktu setiap akan ditransmisikan, yaitu Ti-3 dan Ti-1, dan ketika diterima, yaitu Ti-2 dan Ti. Kemudian NTP menghitung jeda waktu antara dua clock komputer. 

2. Share Data

2.1. Konsep dan operasi Shared Data antara server dan client

Dalam sistem terdistribusi, beberapa komputer yang berbeda saling terhubung satu sama lain melalui jaringan sehingga komputer yang satu dapat mengakses dan menggunakan sumber daya yang terdapat dalam situs lain. Misalnya, user di komputer A dapat menggunakan laser printer yang dimiliki komputer B dan sebaliknya user di situs B dapat mengakses file yang terdapat di komputerA.

Konsep  Sharing Client – Server

Jaringan client atau server adalah     jaringan dimana    komputer client bertugas    melakukan permintaan data dan server bertugas melayani permintaan tersebut.

Client

Ø  User akan membuat permintaan melalui software client. Aplikasi ini berfungsi :

Ø  Memberikan interface bagi user untuk melakukan jobs.

Ø  Format request data ke bentuk yang dapat dimengerti oleh server

Ø  Menampilkan hasil yang diminta pada layar

Server

Jaringan client atau server, server khusus digunakan untuk pemrosesan, penyimpanan dan manajemen data. Server bertugas menerima request dari client, mengolahnya, dan mengirimkan kembali hasilnya ke client.

Untuk itu, server membutuhkan komputer khusus dengan spesifikasi hardware yang jauh lebih baik dan bertenaga dibandingkan hardware untuk client karena komputer harus mampu melayani :

Ø  Request secara simultan dalam jumlah besar

Ø  Aktivitas manajemen jaringan

Ø  Menjamin keamanan pada resource jaringan

2.2   Proses Layanan pada Saat Terjadi Crash atau Fault Tolerance & Data Transaction dan Urutan Operasi yang Dijalani Oleh Server

Sebuah kecelakaan (atau sistem crash) dalam komputasi adalah suatu kondisi di mana sebuah komputer atau program, baik aplikasi atau bagian dari sistem operasi, berhenti berfungsi dengan baik, sering keluar setelah menghadapi kesalahan. Seringkali program menyinggung mungkin muncul untuk membekukan atau hang sampai layanan pelaporan kecelakaan dokumen rincian kecelakaan itu. Jika program adalah bagian penting dari kernel sistem operasi, seluruh komputer dapat kecelakaan. Hal ini berbeda dari hang atau membekukan dimana aplikasi atau OS terus berjalan tanpa respon jelas untuk masukan.

Banyak crash adalah hasil dari eksekusi instruksi mesin tunggal, tetapi penyebab ini berlipat ganda. Penyebab khas adalah ketika program counter diatur ke alamat yang salah atau buffer overflow menimpa sebagian kode program karena bug sebelumnya. Dalam kedua kasus, itu cukup umum untuk prosesor untuk mencoba untuk mengeksekusi data atau nilai memori acak. Karena semua nilai data adalah mungkin tetapi hanya beberapa nilai instruksi valid, ini sering mengakibatkan pengecualian instruksi ilegal.

2.3.  Konsep Dasar Replication

Replikasi adalah suatu teknik untuk melakukan copy dan pendistribusian data dan objek-objek database dari satu database ke database lain dan melaksanakan sinkronisasi antara database sehingga konsistensi data dapat terjamin. Dengan menggunakan teknik replikasi ini, data dapat didistribusikan ke lokasi yang berbeda melalui koneksi jaringan lokal maupun internet. Replikasi juga memungkinkan untuk mendukung kinerja aplikasi, penyebaran data fisik sesuai dengan penggunaannya, seperti pemrosesan transaksi online dan DSS (Desiscion Support System) atau pemrosessan database terdistribusi melalui beberapa server.

Replikasi adalah proses menyalin dan memelihara objek database dalam beberapa database yang membentuk suatu sistem database terdistribusi. Replikasi dapat meningkatkan kinerja dan melindungi ketersediaan aplikasi karena data pilihan alternatif akses ada. Sebagai contoh, sebuah aplikasi biasanya dapat mengakses database lokal daripada server jauh untuk meminimalkan lalu lintas jaringan dan mencapai kinerja maksimum. Selanjutnya, aplikasi dapat terus berfungsi jika server lokal mengalami kegagalan, tetapi server lain dengan data direplikasi tetap dapat diakses.Gambar 2. Message Exchange between a pair NTP peers

Pada mode procedure-call dan symmetric mode, memroses pertukaran bagian-bagian pesan. Tiap pesan memiliki catatan waktu dari peristiwa yang baru saja terjadi, yaitu waktu local ketika pesan tersebut dikirimkan. Seperti pada Gambar 3, pesan m menyimpan catatan waktu setiap akan ditransmisikan, yaitu Ti-3 dan Ti-1, dan ketika diterima, yaitu Ti-2 dan Ti. Kemudian NTP menghitung jeda waktu antara dua clock komputer. 

Refresing:

http://luthfiadriansyah07.blogspot.com/2013/04/time-and-coordination.html

http://muhammad-diak-huddin.blogspot.com/2013/05/time-and-coordination-sistem.html

http://buddymilanisti.blogspot.com/2013/04/time-and-coordination_7678.html