Sistem Terdistribusi (1)

BAB I

1.1 Apakah yang dimaksud dengan SistemTerdistribusi?

     Sistem Terdistribusi adalah Sekumpulan komputer otonom yang terhubung ke suatu jaringan, dimana bagi pengguna sistem terlihat sebagai satu komputer. Maksud komputer otonomi adalah walaupun komputer tidak terhubung ke jaringan, komputer tersebut tetap data berjalan. Dengan menjalankan sistem terdistribusi, komputer dapat melakukan :

•  Koordinasi Aktifitas

•  Berbagi sumber daya : hardware, software dan data

     Dengan definisi tersebut diatas maka internet sesungguhnya bukanlah suatu sistem terdistribusi, melainkan infrastruktur dimana sistem terdistribusi dapat di aplikasikan pada jaringan tersebut.

1.2 Bagaimana hubungan antara jaringan komputer dengan SistemTerdistribusi? apakah sama atau tidak?

     Jaringan Komputer adalah sekumpulan komputer atau perangkat yang saling terhubung dan terintegrasi dan dapat saling bertukar informasi. sehingga jaringan komputer biasanya terdiri dari dua buah komoputer yang terhubung melalui media wire atapun wireless. Sedangkan jaringan terdistribusi adalah sistem yang berada pada jaringan komputer. sehingga antara sistem terdistribusi dan jaringan komputer saling memiliki keterkaitan.

Adapun perbedaan dan persamaan dari sistem terdistribusi diantaranya :

• Persamaan

keduanya merupakan sekumpulan komputer yang saling terkoneksi dengan dengan media transmisi yang relatif tidak jauh  berbeda, sama-sama harus memindahkan file.

• Perbedaan

JARINGAN KOMPUTER	SISTEM TERDISTRIBUSI
Komputer yang terhubung merupakan gabungan yang terdiri dari beberapa workstation atau juga gabungan komputer server dan client	Komputer yang terhubung terdiri dari host (komputer utama) dan terminal-terminal (komputer yang terhubung dengan komputer host)
Beberapa komputer terhubung agar dapat sharing, namun tiap pekerjaan ditangani sendiri sendiri oleh komputer yang meminta dan dimintai layanan. Server hanya melayani permintaan sesuai antrian yang sudah diatur sistem.	Beberapa host komputer terhubung agar dapat mengerjakan sebuah atau beberapa pekerjaan besar bersama. Host melayani beberapa terminal dan melakukan proses berdasarkan input dari terminal-terminal
Kualitas komunikasi data dipengaruhi oleh media transmisi yang digunakan. Lamanya suatu proses dipengaruhi oleh spesifikasi hardware masing-masing station yg meminta layanan. User dapat mengetahui proses yang sedang berlangsung (di komp station atau di server).	Kualitas komunikasi data dipengaruhi oleh sistem. Lamanya suatu proses tergantung Sistem Operasi yang akan memilih prosesor komputer mana yang akan digunakan. User tidak dapat mengetahui proses yang sedang berlangsung di host.
Metode komunikasi antar komputer dengan modelPeer to Peer atau Client Server.	Metode komunikasi antar komputer tersentralisasi(terpusat pada komputer utama/host)
Masing-masing node atau workstation (pada metode peer to peer) tidak membutuhkan komputer server khusus untuk menangani seluruh pekerjaan. Antar node bisa saling bertukar file atau resource yang dimiliki, sesuai keinginan/permission yg diatur pemilik komputer.	Masing-masing terminal membutuhkan host (komputer utama) untuk dapat aktif melakukan pekerjaan dan berkomunikasi dengan terminal lain. Antar terminal tidak dapat saling sharing file atau resource tanpa campur tangan host (supervisor host).
Masing-masing user disetiap workstation (client) sadar betul akan proses yang sedang terjadi apabila ia meminta layanan atau mengirimkan data keserver. User secara explisit (nyata) harus “login” pada server, kalau ingin memanfaatkan resource yang dimiliki oleh server. Secara explisit menyampaikan tugasnya dari jauh, secara explisit memindahkan file-file, namun secara umum menangani sendiri seluruh manajemen jaringan.	Masing-masing user disetiap terminal tidak dapat menyadari proses yang berlangsung pada sistem User tidak perlu melakukan pekerjaan secara explisit, karena semua proses dan manajemen dilakukan/ ditangani secara otomatis oleh sistem tanpa diketahui user. Meskipun secara umum seorang user pada tiap terminal juga harus login untuk bisa memanfaatkan resource host.
Tiap user memiliki identitas & password yang unik untuk dapat login serta menggunakan resource yang terdapat di server. Umumnya user tidak bisa menggunakan ID yang sama, untuk login ke server, namun policy seorang Admin dapat merubah aturan ini agar sebuah ID dapat digunakan bersama-sama secara terbatas.	Tiap user juga memiliki ID dan password untuk dapat login ke host & menggunakan resource yang disediakan. Umumnya beberapa terminal dapat menggunakan ID yang sama untuk login ke komp host, namun Admin/Supervisor sistem dapat merubah dengan hanya mengijinkan satu ID untuk tiap terminal.
Keberadaan sejumlah komputer dalam jaringan tidak harus transparan disatu lokasi, sehingga secara fisik tidak dapat dilihat oleh user lain yang berada dalam jaringan.	Keberadaan sebuah atau sejumlah komputer atau terminal autonomous, bersifat transparan (jelas) bagi user, biasanya berada dalam suatu area lokasi.
Spesifikasi hardware server tidak harus lebih baik dari hardware client	Spesifikasi hardware host (komputer utama) harus lebih baik dari terminal.
Merupakan sistem yang menggabungkan kinerja perangkat dan aplikasi dari physical layer sampai dengan application layer	Merupakan suatu sistem perangkat lunak yang dibuat dan bekerja pada lapisan atas sebuah sistem jaringan.

tetapi sebenarnya yang paling mempengaruhi antara jaringan komputer dan sister terdistribusi adalah bukan pada letak perangkatnya melainkan dari softwarenya, baik dari OS maupun aplikasinya. karena perangkat lunaklah yang menentukan tingkat keterpaduan antara perangkat.jadi sebenarnya jaringan komputer dan sistem terdistribusi itu saling berkaitan karena sister terdistribusi ada sistem yang berada pada jaringan komputer. tetapi ada pula perbedaan dalam sistem yang di ambilnya baik dari jaringan komputer maupun dari sistem terdistribusi.

1.3 Apakah fungsi / manfaat dari SistemTerdistribusi?

• Manfaat dan Keungulan 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 prosesorprosesor
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 maupunWAN.

• Fungsi Sistem Operasi

Secara garis besar Sistem Operasi mempunyai 2 tugas utama, yaitu sebagai :
a. Pengelola Seluruh Sumber Daya Pada Sistem Komputer (Resource Manager).
Yang dimaksud dengan sumber daya pada sistem komputer adalah semua komponen yang
memberikan fungsi (manfaat) atau dengan pengertian lain adalah semua yang terdapat atau
terhubung ke sistem komputer yang dapat untuk memindahkan, menyimpan, dan memproses data,
serta untuk mengendalikan fungsi-fungsi tersebut.Sumber daya pada sistem komputer, antara lain :

1) Sumber daya fisik
Contoh dari sumber daya fisik diantaranya keyboard, bar-code reader, mouse, joystick, lightpen,
track-ball, touchscreen, pointing devices, floppy disk drive, hard-disk, tape drive,
optical disk, CD ROM drive, CRT, LCD, printer, modem, ethernet card, PCMCIA, RAM,
cache memory, register, kamera, sound card, radio, digitizer, scanner, plotter, dan
sebagainya.
Salah satu sasaran yang harus dicapai sistem operasi adalah dapat memanfaatkan
seluruh sumber daya agar dapat digunakan secara efektif dan efisien mungkin.

2) Sumber daya abstrak
Terdiri dari :
Data, misalnya :Semaphore untuk pengendalian sinkronisasi proses-proses, PCB
(Process Control Block) untuk mencatat dan mengendalikan proses, tabel segmen,
tabel page, i-node, FAT, file dan sebagainya.
Program yang berupa kumpulan instruksi yang dapat dijalankan oleh sistem
komputer, yang dapat berupa utilitas dan program aplikasi pengolahan data tertentu.
b. Penyedia layanan (extended/virtual machine)
Secara spesifik berfungsi :
– Memberi abstaksi mesin tingkat tinggi yang lebih sederhana dan menyembunyikan
kerumitan perangkat keras. Sistem operasi menyediakan system call (API=Application
Programming Interface) yang berfungsi menghindarkan kompleksitas pemograman dengan
memberi sekumpulan instruksi yang mudah digunakan.
– Basis untuk program lain. Program aplikasi dijalankan di atas sistem operasi yang bertujuan
untuk memanfaatkan dan mengendalikan sumber daya sistem komputer secara benar,
efisien, dan mudah dengan meminta layanan sistem operasi.

1.4 Bagaimana karakter SistemTerdistribusi?

karakteristik sistem terdistribusi adalah sebagai berikut :

1. Concurrency of components

 - Pengkasesan suatu komponen / sumber daya (segala hal yang dapat digunakan bersama dalam jaringan komputer) secara bersamaan. pemakai browser mengakses halaman web secara bersamaan.

- 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 handal

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. 

- 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).

3. Independent failures of components 

- Setiap komponen / perangkat dapat mengalami kegagalan namum komponen / perangkat lain tetap berjalan dengan baik. 

- Kemungkinan adalanya kegagalan proses tunggal yang tidak diketahui.

- Proses tunggal mungkin tidak peduli pada kegagalan sistem keseluruhan. 

Karakteristik Sistem Terdistribusi 

Apa saja karakteristik yang dimiliki oleh sistem terdistribusi? Sistem terdistribusi memiliki karakteristik concurrency, tidak ada (keterbatasan) Global Clock dan kegagalan independent. 

lengkapnya akan saya jelaskan dibawah ini:

• Concurrency (konkurensi)

Yang dimaksud dengan concurrency (sistem atau program yang berjalan bersama-sama) disini adalah suatu karakteristik yang dimiliki oleh sistem terdistribusi dimana sifatnya setiap komputer / aplikasi dapat melakukan pekerjaan masing-masing tanpa terjadi konflik diantaranya. Hal yang wajar apabila proses eksekusi program harus berjalan secara konkuren. Melakukan koordinasi konkurensi terkadang diperlukan juga untuk mengatur layanan seperti file sharing. 

• Tidak ada / Keterbatasan Global Clock 

Setiap komputer memiliki clock yang berbeda dalam sistem terdistribusi. Agar tidak terjadi konflik maka diperlukan koordinasi agar tidak terjadi konflik clock antar komputer. Saat program membutuhkan koordinasi antar komputer, dilakukan proses pertukaran pesan antar komputer.

• Kegagalan Independent (Independent failures of component)

Komputer / sistem dapat mengalami kegagalan atau kerusakan. Akan sangat merepotkan apabila kerusakan pada 1 komputer atau 1 sistem akan mempengaruhi semua komputer / sistem. Oleh karena itu apabila terdapat komponen yang rusak atau gagal, kerusakan tidak menyebar ke komponen lainnya. Hal ini juga menyebabkan adanya kegagalan proses tunggal yang bisa tidak diketahui.  

1.5 Model sistem seperti apakah yang dapat kita implementasikan dalam SistemTerdistribusi?

     Model dalam sistem terdistribusi :

•  Model Arsitektur (Architectural Models)

•  Model Interaksi (Interaction Models)

•  Model Kegagalan (Failure Models)

     Resources dalam sistem terdistribusi dipakai secara bersama oleh users.Biasa nya di bungkus (encapsulated) dalam suatu komputer dan dapat di akses oleh komputer lain dengan komunikasi.Setiap resource di atur oleh program yang disebut dengan resource manager.Resource manager memberikan kemungkinan komunikasi interface antar resource.
     Resource Managers dapat digeneralisasi sebagai proses, kalau sistem di design dengan sudut pandang object (Object Oriented), resource dibungkus
dalam suatu objek.

•  Architectural Models

     Bagaimana cara kerja sistem terdisribusi antara komponen - komponen sistem dan bagaimana komponen tersebu berada pada sistem terdistribusi :

1.  Client - Server Model.
2.  Proxy Server.
3.  Peer processes ( peer to peer ).

1. Client - Server Model
     Sistem yang terdiri dari kumpulan2 proses disebut dengan server, dan memberikan
layanan kepada user yang disebut dengan client.
Model client-server biasanya berbasiskan protokol request/reply. Contoh
implementasi nya, atara lain: RPC (Remote Procedure Calling) dan RMI
(Remote Method Invocation) :

•  client mengirimkan request berupa pesan ke server untuk mengakses suatu service.

•  server menerima pesan tersebut dan mengeksekusi request client dan mereply hasil ke client

Model arsitektur client - server

Model Proxy Server

2. Proxy Server
     Proxy server menyediakan hasil copy (replikasi) dari resource yang di atur oleh server lain Biasa nya proxy server di pakai untuk menyimpan hasil copy web resources. Ketika client melakukan request ke server, hal yang pertama dilakukan adalah memeriksa proxy server apakah yang dimita oleh client terdapat pada proxy server. Proxy server dapat diletakkan pada setiap client atau dapat di pakai bersama oleh beberapa client. Tujuannya adalah meningkatkan performance dan availibity denganmencegah frekwensi akses ke server.
Peer Process Semua proses (object) mempunyai peran yang sama.

•  Proses berinteraksi tanpa ada nya perbedaan antara client dan server.
•  Pola komunikasi yang digunakan berdasarkan aplikasi yang digunakan.
•  Merupakan model yang paling general dan fleksible.

Interaction Model Sistem Terdistribusi

     Untuk interaksi nya sisstribusi dibagi menjadi dua bagian :

•  Synchrounous distributed system
•  Asynchronous distributed system

Synchronous Distributed System
Batas atas dan batas bawah waktu pengeksekusian dapat di set.

• Pesan yang dikirim di terima dalam waktu yang sudah di tentukan
•  Fluktuasi ukuran antara waktu local berada dalam suatu batasan.

Beberapa hal yang penting untuk di perhatikan :

•  Dalam synchronous distributed system terdapat satu waktu global.
•  Hanya synchronous distributed system dapat memprediksi perilaku (waktu).
•  Dalam synchornous distributed system dimungkinkan dan aman untukmenggunakan mekanisme timeout dalam mendekteksi error atau kegagalan dalam proses atau komunikasi.

Asynchronous Distributed System
Banyak sistem terdistribusi yangmenggunakan model interaksi ini (termasuk Internet)

•  Tidak ada batasan dalam waktu pengkeksekusian.
•  Tidak ada batasan dalam delay transmission (penundaan pengiriman)
•  Tidak ada batasan terhadap fluktuasi waktu local.

Asynchronous system secara parktek lebih banyak digunakan.

3. Failure Models     
Kegagalan apa saja yang dapat terjadi dan bagaimana efek yang ditimbulkan?

1.  Omission Faluires
2.  Arbitary Failures
3.  Timing Failures

Kegagalan dapat terjadi pada proses atau kanal komunikasi. Dan penyebabnya bisa berasal dari hardware ataupun software. Model Kegagalan (Failure Models) dibutuhkan dalam membangun suatu sistem dengan prediksi terhadap kagagalan2 yang mungkin terjadi.

• Ommision Failures

     Yang dimaksud dengan Ommision Failures adalah ketika prosesor dan kanal komunikasi mengalami kegagalan untuk melakukan hal yang seharusnya dilakukan. Dikatakan tidak mempunyai ommision failures apabila :

•  Terjadi keterlambatan (delayed) tetapi akhirnya tetap tereksekusi.
•  Sebuah aksi di eksekusi walaupun terdapat kesalahan pada hasil.

Dengan synchronous system, ommision failures dapat dideteksi dengan timeouts. Kalau kita yakin bahwa pesan yang dikirim sampai, timeout akan mengindikasikan bahwa proses pengiriman rusak, seperti fail-stop behavior pada sistem.

• Arbitary Failures

     Ini adalah kegagalan yang paling buruk dalam sistem. Tahapan proses atau komunikasi diabaikan atau yang tidak diharapkan terjadi dieksekusi. Sehingga hasil yang diharapkan tidak terjadi ataumegeluarkan hasil yang salah.

• Timing Failures

     Timing Failures dapat terjadi pada synchronous system, dimana batas waktu di atur untuk eksekusi proses, komunikasi dan fluktuasi waktu. Timing Failures terjadi apabila waktu yang telah ditentukan terlampaui.
.

1.6 Kendala apa saja kah yang akan kita hadapi dalam SistemTerdistribusi?

• Software – bagaimana merancang dan mengatur software dalam Distribusi Sistem. Pembuatan software harus dilakukan untuk dapat berjalan diatas protokol tertentu seperti penggunaan pemgrograman socket pada bahsa pemrograman java

• Ketergantungan pada infrastruktur jaringan Ketika sebuah sistem telah bergantung pada sistem terdistribusi maka penggunaan jaringan mempunyai harga mutlak, bila terjadi kerusakan atau gangguan pada jaringan dapat dipastikan sistem pun akan mengalami gangguan

• Kemudahan akses ke data yang di share, memunculkan masalah keamanan Masalah keamanan pada jaringan dapat berupa penyalahgunaanbhak akses maupun perusakan yan diakibatkna oleh berbagai macam hal, seperti penyebaran virus dan lain-lain

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

1.7 Sebutkan contoh-contoh SistemTerdistribusi?

•  Sistem Telepon

              - ISDN, PSTN

•  Manajemen Jaringan

              - Adminstrasi sesumber jaringan

Gambar 1 : Contoh sistem terdistribusi, Automatic Banking (teller machine) System

•  Network File System (NFS)

              - Arsitektur untuk mengakses sistem file melalui jaringan.

•  WWW

             - Arsitektur client/server yang diterapkan di atas infrastruktur internet
             - Shared Resource (melalui URL).

•  Intranet  Jaringan (proprietary) yang teradministrasi secara lokal dan dapat terhubung ke internet melalui firewall juga adanya layanan internal dan eksternal didalamnya. 
• Internet Jaringan global yang menghubungkan komputer satu sama lain dan dapat berkomunikasi dengan media IP sebagai protokol. 
• Mobile dan sistem komputasi ubiguitos Sistem telepon Celullar (e.g. GSM) re. Resources yang dishare : frekuensi radio, waktu transmisi dalam satu frekuensi, bergerak, komputer laptop, ubiquitos computing, handheld devices, PDA, etc 
• Sistem terdistribusi multimedia biasanya digunakan pada infrastruktur internet -karakteristik  Sumber data yang heterogen dan memerlukan sinkronisasi secara real time -video, audio, text Multicast contoh: -Teletaching tools (mbone-based, etc.) -Video-conferencing -Video and audio on demand 

• Contoh sistem terdistribusi lainnya :Sistem telepon seperti ISDN, PSTN Manajemen jaringan seperti Administrasi sesumber jaringan Network File System (NFS) seperti Arsitektur untuk mengakses sistem file melalui jaringan.