Pengantar Sistem Terdistribusi

Jaringan Komputer vs Sistem Terdistribusi


Jaringan komputer : komputer otonom yang secara eksplisit terlihat (secara eksplisit teralamati)
● Sistem terdistribusi: keberadaan beberapa komputer otonom bersifat transparan
● Secara normal, setiap sistem terdistribusi mengandalkan layanan yang disediakan oleh jaringan komputer
● Beberapa layanan pada jaringan komputer (seperti, name service) juga merupakan sistem terdistribusi
● Sistem terdistribusi lebih banyak masalah yang dihadapi


Alasan untuk sistem terdistribusi
● 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.
● Sifat terdistribusi mencegah terjadinya application domain, e.g.
– cash register dan sistem persediaan untuk supermarket,
– Komputer pendukung collaborative work
● Replikasi kekuatan pemrosesan : independent processors bekerja untuk pekerjaan yang sama
– Sistem terdistribusi terdiri dari kumpulan mikrokomputer yang memiliki kekuatan pemrosesan yang tidak dapat dicapai oleh superkomputer 10000 CPU, masing-masing berjalan pada 50 MIPS, mencapai 500000 MIPS,
– Maka satu perintah dijalankan dalam waktu 0.002nsec
● Pemisahan fisik : sistem yang menggantungkan pada fakta bahwa komputer secara fisik terpisah (e.g., untuk mencapai kehandalan).
● Ekonomis : kumpulan mikroprosesor menawarkan harga/unjuk kerja yang lebih baik dari pada mainframe

Mengapa Sistem Terdistribusi ?

● Butuh berbagi data dan resource di antara pemakai
● Mendukung komunikasi person-to-person
● Fleksibilitas : komputer yang berbeda dengan kemampuan yang berbeda dapat di share antar user

Masalah dengan sistem terdistribusi
● Software - bagaimana merancang dan mengatur software dalam DS
● Ketergantungan pada infrastruktur jaringan (world wide wait....)
● Kemudahan akses ke data yang di share, memunculkan masalah keamanan

Karakteristik Sistem Terdistribusi
● Sistem terdistribusi adalah sistem concurrent (serentak)
– Setiap komponen hardware/software bersifat otonom (kita akan menyebut komponen otonom adalah "proses")
– Komponen menjalankan tugas bersamaan
● Contoh : A dan B adalah concurrent jika A dapat terjadi sebelum B, dan B dapat terjadi sebelum A
– Sinkronisasi dan koordinasi dengan message passing
– Sharing resources
– Masalah umum dalam sistem concurrent
● Deadlock
● Lifeclock
● Komunikasi yang tidak ganda
● Keterbatasan dalam global clock
– Terdapat batasan pada ketepatan proses sinkronisasi clock pada sistem terdistribusi, oleh karena asynchronous message passing
– Pada sistem terdistribusi, tidak ada satu proses tunggal yang mengetahui global state sistem saat ini (disebabkan oleh concurrency dan message passing)
● Independent failure
– Kemungkinan adanya kegagalan proses tunggal yang tidak diketahui
– Proses tunggal mungkin tidak peduli pada kegalalan sistem keseluruhan

Contoh DS : Internet
Jaringan komputer dan aplikasi yang heterogen
– Mengimplementasikan protokol Internet

Contoh DS : Sistem Multimedia Terdistribusi
● Biasanya digunakan pada infrastruktur internet
● Karakteristik
– Sumber data yang heterogen dan memerlukan sinkronisasi secara real time
● Video, audio, text
– Multicast
● Contoh:
– Teleteaching tools (mbone-based, etc.)
– Video-conferencing
– Video and audio on demand

Contoh DS: Intranet

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





Contoh DS : 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






Contoh DS lainnya

● Sistem telepon
– ISDN, PSTN
● Manajemen jaringan
– Administrasi sesumber jaringan
● Network File System (NFS)
– Arsitektur untuk mengakses sistem file melalui jaringan
● WWW
– Arsitektur client/server tebuka yang diterapkan di atas infrastruktur internet
– Shared resources (melalui URL)

World Wide Web








Tantangan perancangan Sistem Terdistribusi

● Heterogen terhadap
● Infrastruktur jaringan
● Hardware dan software (sistem operasi, perbedaan UNIX socket dan Winsock)
● Bahasa pemrograman
– Beberapa pendekatan :
●Middleware (contoh : CORBA)
● Kode program Mobile (contoh : JAVA)
● Openness
– Memastikan sistem dapat diperluas dan mudah dalam pemeliharaan
● Mengikuti standard antarmuka
● Security
– Privacy
– Authentication
– Availability
● Scalability
– Apakah sistem masih efektif dan handal dalam perkiraan pertumbuhannya?
● Penanganan Kegagalan
– Pendeteksian
– Masking
● Transmisi ulang
● Redudansi penyimpanan data
– Toleransi
● Exception handling
– Redudancy
● Redudan rute jaringan
● Replikasi data pada beberapa mesin
● Concurrency
– Penjadwalan yang konsisten terhadap concurrent thread
– Menghindari masalah deadlock dan lifelock
● Transparency
– Menyembunyikan keanekaragaman (heterogeneous) dan tersebarnya sistem sehingga tampak sebagai satu sistem bagi user.
– Kategori Transparency (ISO's Reference Model for
ODP)
● Access
– menyembunyikan penggunaan komunikasi untuk mengakses remote resource sehingga user beranggapan bahwa semua resource adalah lokal.
– Contoh : pemetaan drive menggunakan Samba Server, NFS
● Location
– user tidak perlu mengetahui lokasi dari remote resources
● Kategori Transparency (lanjut)
● Concurrency
– user tidak peduli keberadaan paralel akses ke remote resource dan inkonsistensi dihindari dengan menggunakan mekanisme concurrency control.
● Replication
– menyembunyikan perbedaan-perbedaan antara layanan replicated dan non-replicated.
● Failure
– menyembunyikan pengaruh partial fail. Hal ini dicapai dengan cara replikasi resources dan menerapkan mekanisme recovery
● Migration/Mobility
– Kemampuan untuk melakukan relocate resource secara dinamik tanpa kekuatiran rekonfigurasi ulang dari user
● performance
– meminimalkan tambahan performance dalam
menggunakan remote resource, sehingga response time
dan trhoughput sebanding dengan ketika mengakses
resource secara lokal.
● scaling
– Menyembunyikan variasi dalam kelakukan sistem ketika dilakukan perubahan scope atau skala sistem. Scaling seharusnya tidak memerlukan perubahan besar untuk struktur sistem dan operasi untuk mengakomodasi perubahan skala tersebut. Skala diukur dalam hal kecepatan (slow to fast), size (small to large), geograpgical scope (local or remote).