Pendidikan dan Hobby

Thursday, 17 March 2016

MAKALAH - Cluster, Grid, Cloud dalam Komputasi - High Performance Computing


A. CLOUD COMPUTING


Cloud Computing

1. Definisi

Secara umum kita dapat mengikuti salah satu definisi dan standarisasi yang diberikan mengenai Cloud Computing, salah satunya oleh NIST (National Institute of Standard and Technology). Peter Meel dan Timothy Grance mendefinisikan Cloud Computing sebagai sebuah model yang memungkinkan adanya penggunaan sumber daya (resource) secara bersama-sama dan mudah, menyediakan jaringan akses di mana-mana, dapat dikonfigurasi, dan layanan yang digunakan sesuai keperluan (on demand). Hal ini berarti layanan pada Cloud Computing dapat disediakan dengan cepat dan meminimalisir interaksi dengan penyedia layanan (vendor/provider) Cloud Computing.

2. Latar Belakang Munculnya Cloud Computing.

Kemunculan Cloud Computing dilatarbelakangi oleh kebutuhan dunia industri dan komputerisasi akan pemanfaatan bersama sumber daya komputasi yang tersebar namun dapat digunakan sesuai keperluan (on demand). Teknologi sebelumnya seperti Grid Computing belum dapat melakukan hal ini dengan baik. Hal lainnya yang mendukung munculnya teknologi Cloud Computing adalah teknologi web 2.0, teknologi Web Service, serta kemampuan komputasi otomatis yang dilakukan oleh komputer terkait dengan manajemen sumber daya yang dimilikinya.

3. Kelebihan Cloud Computing.

  • Kemudahan untuk menggunakan aplikasi secara bersama – sama dan online tanpa perlu instalasi dan konfigurasi. Contoh nyata pada jenis layanan SAAS.
  • Dapat diterapkan di jaringan lokal (intranet), publik (internet), maupun keduanya.
  • Penghematan biaya terkait dengan poin 1 dan 2.
  • Layanan penyimpanan data dan informasi secara online.
  • Layanan komputasi dengan sistem tersebar.
  • Kemudahan untuk digunakan di sebanyak mungkin sistem operasi dan komputer (baik komputer desktop, komputer jinjing, maupun tablet/mobile/smartphone).
  • Kemudahan di dalam pengembangan aplikasi secara bersama-sama sesuai kebutuhan. Contoh pada layanan PAAS.
  • Kemudahan di dalam berbagi dan menggunakan layanan infrastruktur, baik perangkat keras maupun perangkat lunak dan kombinasi keduanya. Contoh pada layanan IAAS.

4. Karateristik Cloud Computing.

Kelima karateristik tersebut meliputi On Demand Self Service, Broad Network Access, Resource Pooling, Rapid Elasticity, dan Measured Service.

4.1 On Demand Self Service

On demand self service merupakan karateristik Cloud Computing dimana pengguna layanan Cloud dapat secara mandiri menyediakan semua keperluan dan kapabilitas terkait dengan komputasi pada Cloud Computing. Layanan ini dapat digunakan oleh pengguna sesuai dengan keperluannya (on demand).

4.2 Broad Network Access

Broad network access merupakan karateristik pada cloud computing di mana layanan Cloud memerlukan akses jaringan komputer yang memadai, baik pada internet, intranet, atau kombinasi kedua. Pada skala besar, adanya kapabilitas yang tersedia pada jaringan komputer dan akses ke jaringan, akan memudahkan di dalam penyediaan layanan kepada para pengguna dari berbagai platform dan media akses (misalkan dari komputer desktop, komputer jinjing, mobile/smartphone, dan lain-lain).

4.3 Resource Pooling.

Resource Pooling merupakan karateristik pada Cloud Computing dimana sumber daya (resource) komputasi dapat diberdayakan secara bersama – sama dengan lokasi fisik yang berbeda – beda (tidak terpusat pada satu lokasi fisik saja). Salah satu kunci utama pada teknologi Cloud Computing adalah adanya virtualisasi. Dengan adanya virtualisasi ini, ditunjang pula oleh adanya beragam server yang berada di banyak tempat, menjadikan Cloud Computing dapat melayani para pengguna dengan lebih optimal berdasarkan ketiga jenis layanan yang diberikan. Sumber daya komputasi dari penyedia layanan Cloud Computing dapat disediakan dan digunakan secara bersama – sama, meski para pengguna dan lokasi sumber layanan berada pada lokasi yang berbeda.

4.4 Rapid Elasticity

Karateristik pada Cloud Computing di mana terjadi elastisitas yang cepat pada layanan Cloud sesuai dengan kebutuhan pengguna yang bersifat on demand (sesuai dengan kebutuhan sebagai pengguna layanan).

4.5 Measured Service.

Karaterisitik pada Cloud Computing dimana layanan pada Cloud dapat diukur. Pengukuran layanan pada Cloud Computing dapat dilakukan melalui QoS dan QoE untuk kualitas layanan. QoS (Quality of Service) merupakan pengukuran kualitas layanan pada Cloud Computing dilihat dari sisi penyedia layanan Cloud Computing (provider), sedangkan QoE (Quality of Experience) merupakan pengukuran layanan pada Cloud Computing dilihat dari pengguna layanan tersebut.

5. Komponen dan Arsitektur Cloud Computing.

Dilihat dari komponen dan fungsi setiap komponen, Cloud Computing memiliki tiga komponen utama. Ketiga komponen tersebut yaitu Node Controller (NC), Cluster Controller (CC), dan Cloud Controller (CLC). Ketiga komponen ini saling berkaitan satu sama lain.

5.1 Node Controller (NC)

Fungsi utama untuk melakukan kontrol terhadap node (komputer) pada sistem Cloud Computing. Berikut adalah sejumlah fungsi yang dimiliki oleh Node Controller (NC) :
  • Menyediakan dan menjalankan layanan virtualisasi pada Cloud Computing melalui virtual machine.
  • Memanajemen dan melakukan eksekusi pada semua sumber daya (resource) yang dimiliki oleh Cloud Computing terkait dengan proses virtualisasi yang dilakukan melalui virtual machine.
  • Memantau dan mengendalikan proses – proses yang terjadi di dalam sistem Cloud Computing. Empat proses utama yang ditangani di sistem (shutdown), pembersihan sistem (clean up), memulai sistem (start up), dan proses inspkesi (inspection).


5.2 Cluster Controller (CC)

Fungsi dari Cluster Controller antara lain :
  • Mengumpulkan semua data dan informasi yang diperoleh dari Node Controller (NC).
  • Menentukan jadwal eksekusi untuk virtual machine kepada node – node yang dipilih.
  • Melakukan manajemen untuk konfigurasi jaringan (baik private/intranet maupun public/internet) melalui koneksi logik (logical connection) yang tersedia dan digunakan oleh satu atau beberapa buah Node Controller (NC) untuk mengirimkan pesan dan konfirmasi kepada Cluster Controller (CC) yang membawahinya.

5.3 Cloud Controller (CLC)

Fungsi dari Cloud Controller antara lain :
  • Memproses dan menterjemah perintah (command) maupun permintaan (request) yang diberikan oleh pengguna biasa maupun administrator kepada sistem terkait dengan layanan berbasis Cloud Computing.
  • Membantu Cluster Controller (CC) dan Node Controller (NC) di dalam melakukan penjadwalan virtual machine (VM), terkait dengan proses virtualisasi yang menjadi salah satu kehandalan sistem berbasis Cloud Computing.
  • Membantu di dalam proses manajemen pengguna di dalam sistem berbasis Cloud Computing. Misalkan dalam hal ini pengguna biasa dan pengguna tertinggi (administrator).
  • Mengurusi SLA (Service Level Agreement) terkait dengan layanan berbasis Cloud Computing antara penyedia layanan (provider) dan pengguna layanan (konsumen).

6. Model Layanan pada Cloud

Terdapat 3 model layanan pada Cloud Computing yaitu :
  • IAAS (Infrastructure AS A Service) atau cloud IAAS merupakan jenis layanan pada cloud computing yang menekankan kepada laynan penyediaan sarana jaringan komputer (computer network), perangkat kerasa jaringan, komputer server, media penyimpanan(storage), processor, beserta dengan proses virtualiasasi, yang menunjang proses komputasi. Pada IAAS, disediakan fitur yang sangat bermanfaat bagi para pengguna, yaitu: pilihan virtual machine(VM) yang sangat beragam, Penyediaan pre OS Installed, Penyediaan Storage pada beberapa buah server mirror, Tersedia fitur untuk lmelaakukan proses optimisasi, dan Menyediakan beragam aplikasi untuk sejumlah tujuan.
  • PAAS (Platform AS A Service) atau cloud PAAS merupakan jenis laynaan pada cloud computing yang menekankan kepada penyediaan platform untuk membantu proses pengembangan perangkat lunak secara cepat dan mudah.Menurut Tarun di dalam tulisannya yang berjudul Demystifying SAAS, PAAS And IAAS, PAAS di kategorikan menjadi empat bagian berdasarkan produk atau laynan platform yang di berikan yaitu : Social Aplication Platform(yaitu platform cloud PAAS yang ditujukan untuk pengembangan aplikasi jejaring sosial), Raw Compute Platform( ditujukan untuk pengembangan aplikasi berbasis komputasi raw), Web Application Platform( ditujukan untuk pengembangan aplikasi berbasis Web), Business Application Platform(yang ditujukan untuk pengembangan aplikasi bisnis).
  • SAAS (Software As A Service) merupakan jenis layanan yang diberikan oleh teknologi Cloud Computing kepada para penggunanya dalam bentuk pemakaian bersama perangkat lunak(aplikasi). Umumnya layanan SAAS disediakan dalam bentuk tatap muka berbasis web.

7. Model Deployment Cloud

Terdapat 4 Model Deployment Cloud yaitu :
  • Private Cloud, dimaksudkan sebgai model deployment cloud computing yang di tujukan untuk penggunaan yang terbatas pada kalangan tertentu saja(private). Seperti, lingkungan laboratorium riset, sekolah, perpustakaan, gedung/bangunan dll.Kelebihan Private cloud ini adalah, Hemat biaya, Relatif lebih aman karena bersifat private jika dibandingkan diletakkan di ruang publik(internet),tidak tergantung pada penyedia layanan Cloud luar, dan proses bisnis layanan yang berbasiskan private cloud bersifat lebih sederhana. Kelemahan dari Private cloud adalah memerlukan tenaga,waktu dan biaya tersendiri untuk mengelola dan merawat private cloud, Tidak cocok di terapkan bagi organisasi yang tidak memiliki pengetahuan mengenai teori dan teknis terkait jaringan komputer dan cloud computing, serta Tidak cocok di terapkan pada organisasi yang proses bisnis nya berkaitan dengan internet. 
  • Public Cloud, yaitu layanan cloud computing yg di letakkan di lokasi public sehingga semua data dan informasi di dalamnya dapat dibagikan kepada seluruh penguna.Kelebihan, sangat mudah digunakan, tidak perlu memikirkan penyediaan infrastrukturnya, dan data dapat demhan mudah di simpan di storage cloud internet.
  • Community Cloud, yaitu cloud computing yang dibagun oleh satu atau beberapa komunitas.Komunitas yang memiliki tujuan,visi,dan misi yang sama.Kelebihan Community cloud ini adalah, layanan cloud dapat dinikmati dengan lebih baiksesuai dengan kebutuhan komunitas,dapat memberikan kontribusi kepada masyarakat, pekerjaan dapat di lakukan dengan lebih cepat. Kelemahannya adalah,kelangsungan komunitas bergantung kepada community cloud ini, communty cloud juga bergantung kepada SLA. 
  • Hybrid Cloud, merupakan penggabungan dari private dan public Cloud.Hybrid ini digunakan aturan atau SLA yang merujuk kepada data mana saja yang diletakkan di media penyimpanan (storage) public cloud (internet) dan data mana saja yang akan di letakkan di storage private cloud(intranet).


B. GRID COMPUTING


GRID COMPUTING

1. Definisi

Pada subbab di atas mengenai Cluster Computing, Grid Computing adalah salah satu bagian dari Cluster Computing. Grid Computing sendiri memiliki beberapa definisi. Definisi – definisi tersebut berasal dari beberapa orang ilmuwan komputer dan lembaga komputer dunia :

1.1 Ian Foster
Ian Foster menyatakan dalam tulisannya yang berjudul What Is The Grid dikatakan bahwa suatu sistem dapat disebut sebagai Grid Computing jika memenuhi tiga syarat berikut :
  • Pengelohan dan pengelolaan resource (sumber daya) komputasi tidak dibatasi pada satu wilayah saja (domain administratif). Berarti Grid dapat dikelola secara tersebar di beberapa tempat, bukan terpusat pada satu tempat saja.
  • Menggunakan standarisasi dan protokol jaringan yang terbuka untuk semua aplikasi, produk, vendor, platform/sistem operasi. Ini akan memudahkan proses komputasi bersama dalam skala besar dari beragam tempat yang berbeda.
  • Mampu mencapai nontrivial equality of service(kualitas layanan canggih) jauh di atas kualitas layanan komponen individu komputasi grid tersebut

1.2 Menurut IBM, Grid computing adalah sistem yang terdistribusi dan pararel yang memungkinkan unutk saling berbagi, seleksi, agregasi berbagai sumber terdistribusi melalui berbagai domain administratif sesuai ketersediaan sumber, kapasitas, peformansi, biaya dan persyaratan QoS (Quality of service) yang diberikan oleh user.

1.3 CERN (salah satu organisasi pengguna grid computing terbesar di dunia) menyatakan grid computing sebagai layanan untuk saling berbagi sumber daya dan kapasitas penyimpanan data melalui internet.

1.4 Plaszezak dan Wellner menyatakan grid computing sebagai sebuah teknologi yang memungkinkan virtualisasi sumber daya, ditentukan secara on demand dan berbagi layanan di antara organisasi.

Secara umum, Grid Computing merupakan penggunaan bersama sumber daya melibatkan multi komputer yang terdistribusi, dengan lokasi geografis yang berbeda – beda, untuk memecahkan masalah komputasi skala besar.

2. Sistem Kerja Grid Computing.

  • Lima Konsep dasar di dalam Grid Computing tersebut adalah sebagai berikut :
  • Adanya sumber daya (resource) yang digunakan, dikendalikan, dan dikelola, secara lokak (internal).
  • Berbagai jenis sumber daya (resource) yang tersedia tersebut dimanfaatkan dengan menggunakan kebijakan, aturan, dan mekanisme yang berbeda – beda.
  • Sumber daya (resource) dan para pengguna (user) di dalam Grid Computing bersifat dinamis, yaitu selalu berubah – ubah sesuai dengan kondisi dan keperluan.
  • Adanya sebuah lingkungan (environtment) yang kolaboratif bagi para komunitas secara digital, misalkan dalam hal ini melalui koneksi internet.
  • Secara umum pada Grid Computing dapat dilakukan pemanfaatan bersama sumber daya (resource), jaringan (network), dan proses (process).

3. Penerapan Grid Computing.

Di Indonesia, pemanfaatan grid computing berupa InGrid (Inherent Grid) yang dikembangkan mulai Maret 2007. Yaitu komputasi Grid memanfaatkan jaringan Inherent (Indonesia High Education Network) milik DIKTI. Jaringan ini menghubungkan beberapa perguruan tinggi negeri dan swasta di seluruh Indonesia dan juga beberapa instansi pemerintahan seperti Badan Meteorologi dan Geofisika. Grid Computing sudah banyak diterapkan, terutama oleh perusahaan yang memiliki HPC (High Performance Computing). Antara lain perusahaan yang bergerak di bidang keuangan, farmasi, otomatif, dirgantara, rancang bangun, dan manufaktur. IDC (International Data Corporation) menyebutkan, di tahun 2007 pendapatan dari pasar grid computing mencapai $USD 12 Miliar. Di dalamnya mencakup pasar untuk HPC dan berbagai perusahaan komersial lainnya.


C. CLUSTER COMPUTING


CLUSTER COMPUTING

1. Definisi

Cluster Computing merupakan sebuah teknologi di dalam jaringan komputer, di mana terdapat dua atau lebih komputer yang dihubungkan (cluster/clustering) untuk dapat bersama – sama mengerjakan tugas yang diberikan. Cluster Computing dapat memiliki lebih dari satu buah server di dalamnya dan dalam penerapannya dapat terdiri atas puluhan, ratusan, hingga ribuan dan jutaan komputer yang diclusterkan untuk pengerjaan satu atau beberapa buah tugas. Sistem operasi linux dan aplikasi – aplikasi open source banyak menyajikan layanan cluster computing.

2. Sistem Kerja Cluster Computing

Cluster Computing memiliki sistem kerja menghubungkan sejumlah komputer yang berada di dalam satu buah tempat/jaringan maupun berbeda lokasi (namun terhubung jaringan, misalkan internet), untuk bersama – sama mengerjakian sebuah tugas/pekerjaan yang diberikan.

Cluster Computing dapat dibagi ke dalam 4 kelompok bagian :

2.1 High Avaibility Cluster.

Cluster computing yang umum digunakan untuk kebutuhan akan sumber daya komputer yang besar, sehingga ketersediaannya (avaibility) harus tinggi.

2.2 Load Balancing Cluster.

Cluster computing yang umum digunakan untuk melakukan load balancing (keseimbangan atau pemerataan) pada beban komputasi komputer. Dengan konsep kerja kebersamaan yang dianutnya, menjadikan beban komputasi dibagi sama rata untuk semua komputer pada jaringan cluster computing tersebut, sehingga pekerjaan dapat dilakukan dengan lebih baik secara bersama – sama. Selain itu skalabilitas, produktifitas, dan kinerja dari semua komputer dapat ditingkatkan.


2.3 Computing Cluster.

Cluster computing yang dikhususkan untuk komputasi skala besar, seperti misalkan pada perhitungan matematika yang rumit, astronomi, kimia, fisika, dan terapan lainnya.

2.4 Grid Computing


3. Penerapan Cluster Computing.

Cluster Computing banyak diterapkan di berbagai bidang kehidupan. Seperti misalkan di salah satu perguruan tinggi di Jerman, yaitu Technischen Universität Chemnitz, yang menerapkan large linux cluster untuk keperluan riset dan industri. Hal lainnya adalah pembuatan sejumlah distribusi (distro) sistem operasi Linux dan komputer server berbasis Linux yang dapat digunakan oleh siapapun untuk mengimplementasikan cluster computing menggunakan sistem operasi Linux sesuai engan kebutuhan.


Download Makalahnya DISINI


Share:

2 comments:

  1. Terimakasih atas artikel nya yang sangat membatu dan membuat saya menjadi paham apa itu Cloud Computing..
    Cek juga ya cloud computing indonesia nya yaa, pasti udah sering mendengar cloud computing tapi gk tau apa itu cloud computing indonesia kan..

    ReplyDelete

BILA ANDA MEMASUKKAN LINK HIDUP, MAKA AKAN OTOMATIS TERDELETE..

Blog Archive

Followers