Sistem Client Server 2

Sistem Terdistribusi

Introduction

Pengantar Sistem Terdistribusi &

Overview

JarKom vs SisTer

·         Jaringan komputer : komputer otonom yang secara eksplisit terlihat (secara eksplisit teralamati)

            – Dengan IP address masing-masing komputer

·         Sistem terdistribusi: keberadaan beberapa komputer otonom bersifat transparan, sebagai satu kesatuan. (tanembaum)

·         Secara normal, setiap sistem terdistribusi mengandalkan layanan yang disediakan oleh jaringan komputer

            – Berbasis TCP/IP

Sistem Terdistribusi

·         Satu sistem dimana beberapa komputer pada jaringan saling berkomunikasi, berkoordinasi, dan bekerja sama dengan cara saling bertukar pesan (messages)

            – Komputer-komputer saling independen

¨       Memiliki memori dan prosesor sendiri

            – Dihubungkan dalam jaringan komputer

¨       LAN / WAN

            – Terlihat sebagai satu kesatuan

            – Komputasi terintegrasi

            – Dapat diterapkan pada middleware (tanembaum)

DS in middleware

A distributed system organized as middleware. The

middleware layer extends over multiple machines, and

offers each application the same interface.

Scalability problems

v  Centralized services: single service for all requests

v  Centralized data: single data point for all services

v  Centralized algoritms: single computation for all requests

Contoh SisTer

v  Internet = Interconnection Network

v  Intranet Coorporation

v  Mobile Computing

v  Automated banking systems

v  Tracking roaming cellular phones

v  Global positioning systems

v  Retail point-of-sale terminals

v  Air-traffic control

Intranet adalah sebuah jaringan privat yang menggunakan protokol-protokol Internet (TCP/IP), untuk membagi informasi rahasia perusahaan atau operasi dalam perusahaan tersebut kepada karyawannya.

v  Bersifat internal (cth: web internal)

v  Untuk membangun sebuah intranet, maka sebuah jaringan haruslah memiliki beberapa komponen yang membangun Internet, yakni protokol Internet (Protokol TCP/IP, alamat IP, dan protokol lainnya), klien dan juga server.

v  Biasanya proprietary

v  Terhubung ke internet (melalui firewall)

Sistem terdistribusi multimedia

v  Biasanya digunakan pada infrastruktur Internet

v  Karakteristik

            – Sumber data yang heterogen dan memerlukan sinkronisasi secara real time

            – Video, audio, text

            – Multicast (UDP based)

            – Contoh:

1.     Teleteaching tools

2.     Video-conferencing

3.     Video and audio on demand

ATM

v  Mesin ATM ada di cabang-cabang bank

v  Klien dapat mengakses pada saat yg simultan bersamaan

            – Mekanisme deadlock & sinkronisasi

v  Sistem ATM akan menggunakan central-central office terdekatnya

            – Relay mode

v  Setiap central office akan menjadi backup bagi yang lainnya

            – Replication

v  Bagaimana menghandle transasksi? Keamanan? Network failure?

            – Security

Contoh SisTer yg lain

v  Sistem telepon

            – ISDN, PSTN

v  Manajemen jaringan

            – Administrasi resource jaringan

v  Network File System (NFS)

            – Arsitektur untuk mengakses sistem file melalui jaringan

v  WWW

            – Arsitektur client/server tebuka yang diterapkan di atas infrastruktur internet

            – Shared resources (melalui URL)

Alasan SisTer

v  Resources sharing: sumber daya dapat digunakan secara bersama / bergantian

v  Distribusi fungsi : komputer memiliki kemampuan fungsi yang berbeda-beda

            – client/server

            – Host/terminal

            – Data gathering / data processing

v  Distribusi beban/keseimbangan :

            pemberian tugas ke prosesor secukupnya sehingga unjuk kerja seluruh sistem teroptimasi.

Alasan SisTer

v  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

            – Mis: 10000 CPU, masing-masing berjalan pada 50 MIPS, mencapai 500000 MIPS,

            – Maka satu perintah dijalankan dalam waktu 0.002 nsec

v  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.

v  Pemisahan fisik : sistem yang menggantungkan pada fakta bahwa komputer secara fisik terpisah (e.g., untuk mencapai kehandalan).

v  Ekonomis : kumpulan mikroprosesor menawarkan harga/unjuk kerja yang lebih baik dari pada mainframe

v  Fleksibilitas : komputer yang berbeda dengan kemampuan yang berbeda dapat di share antar user

Kesulitan

v  Software - bagaimana merancang dan mengatur software dalam DS

v  Ketergantungan pada infrastruktur jaringan (world wide wait....)

v  Kemudahan akses ke data yang di share, memunculkan masalah keamanan

Pitfalls when Developing

Distributed Systems

False assumptions made by first time developer:

v  The network is reliable.

v  The network is secure.

v  The network is homogeneous.

v  The topology does not change.

v  Latency is zero.

v  Bandwidth is infinite.

v  There is one administrator.

Karakteristik SisTer

v  Concurrency: Beberapa komputer dapat berjalan sekaligus dengan tugas yang berbeda

            – Sinkronisasi dan koordinasi dengan message passing

            – Sharing resources

Ø  Contoh: WEB diakses oleh bnyk orang

            – Masalah umum dalam sistem concurrent

Ø  Deadlock

Ø  Komunikasi yang tidak handal

v  No global clock: Pada sistem terdistribusi, tidak ada satu proses tunggal yang mengetahui global state sistem saat ini (disebabkan oleh concurrency)

            – Hal ini menyebabkan kesulitan dalam mensinkronkan waktu seluruh komputer/perangkat        yang terlibat

v  Independent failure: kegagalan komputer/jaringan bisa terjadi kapan saja

            – Setiap komponen/perangkat dapat mengalami kegagalan namun komponen/perangkat lain       tetap berjalan dengan baik.

Tantangan SisTer

v  Heterogenity:

            – Infrastruktur jaringan

            – Hardware dan software (sistem operasi, perbedaan UNIX socket dan Winsock)

            – Bahasa pemrograman

            – Solusi: Perlu ada protokol yang standar, Middleware (contoh : CORBA), Kode program           universal (contoh : JAVA)

v  Scalability: Sistem tetap efektif meskipun terdapat peningkatan resource dan pengguna secara signifikan

Tantangan

v  Openness

            – Memastikan sistem dapat diperluas dan mudah dalam pemeliharaan

¨       Mengikuti standard antarmuka

¨       Solusi: Adanya publikasi dari spesifikasi (RFC)

v  Security

            – Confidentiality (pencegahan terhadap hak akses oleh orang yang tidak berhak)

            – Integrity (pencegahan terhadap perubahan data)

            – Availability (pencegahan terhadap masalah ketersediaan, misalnya mencegah DDOS)

v  Menghandle Kegagalan: Kesalahan/Kegagalan bisa ditemukan/diperbaiki A.S.A.P dan mampu melakukan proses recovery

            – Pendeteksian, Toleransi dan Redudancy

            – Solusi: Replikasi, Load Balancing, Backup

v  Konkurensi: Banyak client yang mengakses banyak data dalam waktu yang bersamaan, sedangkan data harus tetap konsisten!

            – Menghindari masalah deadlock

Transparansi

v  Transparency: Sistem terlihat sebagai satu kesatuan, bukan gabungan dari beberapa komponen

Transparansi

v  Access transparency: memungkinkan resource lokal / remote untuk diakses menggunakan operasi yg sama (tidak berbeda-beda)

v  Location transparency: memungkinkan resources untuk diakses tanpa pengetahuan ttg jaringan fisik/lokasi (lokasi dan IP address).

v  Concurrency transparency: memungkinkan beberapa proses untuk beroperasi secara konkuren menggunakan shared resources tanpa “mengganggu” mereka.

v  Replication transparency: memungkinkan multiple instances dari resources untuk digunakan menaikan reliability dan performance tanpa pengetahuan pemrograman replikasi.

v  Failure transparency: memungkinkan penyembunyian kegagalan, memperbolehkan users dan program aplikasi untuk menyelesaikan tugas mereka walaupun ada kegagalan komponen hardware / software.

v  Mobility transparency: memungkinkan perubahan resources dan clients didalam sistem tanpa berefek pada operasi user dan program.

v  Performance transparency: memungkinkan sistem untuk dikonfigurasi ulang untuk meningkatkan performa yang berubah secara cepat.

v  Scaling transparency: memperbolehkan sistem dan aplikasi untuk diperluas tanpa mengubah struktur sistem atau algoritma aplikasi.

Pengembangan Lebih lanjut

v  Distributed Database

            – A logically interrelated collection of shared data (and a description of this data),   physically distributed over a computer network

            – Penyimpanan data bisa dilakukan secara terdistribusi (tidak lagi tersentralisasi)

            – Menggunakan Replikasi dan Fragmentasi

v  Distributed Processing

            – Menggunakan RMI, RPC, atau .NET Remoting

v  Distributed Transactions

Prinsip berkomunikasi

v  Source

            – generates data to be transmitted

v  Transmitter

            – Converts data into transmittable signals

v  Transmission System

            – Carries data

v  Receiver

            – Converts received signal into data

v  Destination

            – Takes incoming data

Socket

v  Socket adalah sebuah abstraksi perangkat lunak yang digunakan sebagai suatu "terminal" dari suatu hubungan antara dua mesin atau proses yang saling berinterkoneksi.

v  End to end communication

Distributed Objects

v  Located separately on each host

v  Must communicate with others

            – Interprocess communication

¨       RPC (Remote Procedural Call)

¨       RMI (Remote Method Invocation)

¨       CORBA (Common Object Request Broker Architecture)

¨       XML RPC & Web Service

v  Transparency

            – Location

v  Receive events notification from other objects

Distributed programming

paradigms

v  Client/server model

v  Remote procedure calls

v  Distributed File Systems

v  Group communication and multicasts

v  Distributed transactions

v  Distributed object-based systems

v  Publish-subscribe model

v  Peer-to-peer model

v  The Web

DOS dan DFS

v  Pada perkembangannya sistem operasi juga dibuat terdistribusi

v  Menciptakan juga konsep DFS

            – Distributed file system (DFS) adalah sebuah sistem di mana banyak pengguna dapat             berbagi berkas dan sumber daya penyimpanan.

            – Muncul masalah mengenai penamaan resource terdistribusi:

¨       Human oriented vs machine

¨       URI

Operating Systems

v  Flexibility

            – Monolithic kernel vs. Microkernel

            – Microkernel -- keep it small, use user-level servers for system services

¨       An interprocess communication mechanism

¨       A small amount of low-level process management and scheduling

¨       Low-level input / output

            – Monolithic kernel

¨       provide the file system and directory system

¨       full process management, and much system call handling

NEXT

v  Model sistem terdistribusi