Implementasi Sistem Terdistribusi


Sistem jaringan berbasis banyak digunakan di banyak area aplikasi seperti sistem cerdas dan sistem terdistribusi. Untuk merancang sistem terdistribusi, pengolahan informasi terdistribusi dan terminal cerdas diperlukan. Tulisan ini berkaitan dengan pertimbangan desain dan implementasi dari sistem didistribusikan menggunakan arsitektur jaringan. Node jaringan, disebut node cerdas, dirancang untuk mendukung CAN (controller area network) protokol dan metode penjadwalan pesan baru diusulkan untuk mentransfer data antara node ini. Setup eksperimental dibangun untuk melakukan kontrol kecepatan empat subsistem DC-motor. Hasil eksperimen memverifikasi bahwa sistem terdistribusi yang diusulkan memberikan kinerja kontrol diterima.

Sebuah sistem terdistribusi adalah kumpulan komputer independen yang muncul untuk para penggunanya sebagai sistem yang koheren tunggal.Hal ini tentu merupakan bentuk ideal dari sistem terdistribusi, di mana “implementasi detail” membangun sistem yang kuat dari banyak sederhana sistem sepenuhnya disembunyikan dari pengguna.

Apakah ada sistem seperti itu? Sayangnya, ketika kita melihat realitas jaringan komputerisasi

kita menemukan bahwa banyaknya komponen sistem biasanya bersinar melalui abstraksi yang disediakan oleh sistem operasi dan perangkat lunak lainnya. Dengan kata lain, ketika kita bekerja dengan kolektif-tion komputer independen, kita hampir selalu dibuat sangat menyadari hal ini. Sebagai contoh, beberapa aplikasi mengharuskan kami untuk mengidentifikasi dan membedakan masing-masing komputer dengan nama sementara ,di lain komputer kita hang karena kesalahan yang terjadi pada mesin yang kita miliki tidak pernah dengar sebelumnya.Untuk tujuan dari program ini, kami mengusulkan untuk menggunakan definisi yang lebih lemah berikut dari sistem terdistribusi.

Sebuah sistem terdistribusi dengan definisi Tannenbaum pasti juga menjadi salah satu oleh definisi kita, namun, definisi kita lebih sesuai dengan keadaan saat ini seni seperti yang dirasakan oleh pengguna saat ini sistem terdistribusi dan tidak mengherankan-itu mencirikan jenis sistem.

Contoh sistem terdistribusi

Mungkin yang paling sederhana dan paling terkenal contoh dari sistem terdistribusi adalah kumpulan server Web-atau lebih tepatnya, server menerapkan protokol HTTP-yang bersama-sama menyediakan database terdistribusi hypertext dan dokumen multimedia yang kita kenal sebagai World Wide Web. Contoh lain termasuk komputer dari jaringan lokal yang memberikan pandangan yang seragam dari sistem file terdistribusi dan kumpulan komputer di Internet yang menerapkan Name Service Domain (DNS).

Sebuah versi lebih canggih dari sistem terdistribusi adalah XT3 (dan XT4) seri komputer paralel oleh Cray. Ini adalah mesin performa tinggi yang terdiri dari kumpulan node komputasi yang dihubungkan oleh jaringan berkecepatan tinggi-latency rendah. Sistem operasi, UNICOS / lc, menyajikan pengguna dengan lingkungan Linix standar setelah login, tapi transparan jadwal masuk sesi selama beberapa node login yang tersedia. Namun, pelaksanaan pekerjaan komputasi paralel pada XT3 dan XT4 biasanya membutuhkan programmer untuk secara eksplisit mengatur koleksi dari menghitung node dalam kode aplikasi menggunakan versi XT3-spesifik paralel umum Terlepas dari kenyataan bahwa sistem dalam contoh ini semua sama (karena mereka memenuhi definisi sistem terdistribusi), ada juga banyak perbedaan di antara mereka. The World Wide Web dan DNS, misalnya, keduanya beroperasi pada skala global. Sistem file terdistribusi,di sisi lain, beroperasi pada skala LAN, sedangkan superkomputer beroperasi pada skala yang lebih kecil memanfaatkan jaringan berkecepatan tinggi yang dirancang khusus untuk menghubungkan semua node nya.

 

Mengapa kita menggunakan sistem terdistribusi?

Alternatif untuk menggunakan sistem terdistribusi adalah memiliki sistem terpusat besar, seperti mainframe. Untuk banyak aplikasi ada sejumlah alasan ekonomi dan teknis yang membuat sistem terdistribusi jauh lebih menarik daripada rekan-rekan mereka terpusat. Biaya. Lebih baik harga / kinerja selama hardware komoditas yang digunakan untuk komponen computers. Kinerja. Dengan menggunakan gabungan pengolahan dan kapasitas penyimpanan banyak node, tingkat kinerja dapat dicapai yang berada di luar jangkauan mesin terpusat.

Distribusi yang melekat. Beberapa aplikasi, seperti email dan web (di mana pengguna yang tersebar di seluruh dunia), didistribusikan secara alami. Ini termasuk kasus di mana pengguna secara geografis serta ketika sumber daya tunggal (misalnya, printer, data) harus dibagi. Keandalan. Dengan memiliki komponen berlebihan dampak hardware dan kesalahan perangkat lunak pada pengguna dapat dikurangi. Namun, keunggulan ini sering diimbangi oleh masalah berikut yang dihadapi selama penggunaan dan pengembangan sistem terdistribusi.

Komponen baru jaringan. Jaringan diperlukan untuk menghubungkan node yang independen dan sub ject keterbatasan kinerja. Selain keterbatasan ini, jaringan juga merupakan poin baru yang potensial kegagalan. Keamanan. Karena sistem terdistribusi terdiri dari beberapa komponen ada lebih elemen yang dapat dikompromikan dan harus, karena itu, harus diamankan. Hal ini membuat lebih mudah untuk kompromi sistem terdistribusi.

Kompleksitas perangkat lunak. Perangkat lunak yang didistribusikan lebih kompleks dan sulit untuk mengembangkan dari perangkat lunak konvensional, oleh karena itu lebih mahal untuk mengembangkan dan ada kemungkinan besar kesalahan memperkenalkan.

Hardware dan Software Arsitektur

Karakteristik kunci dari definisi kita tentang sistem terdistribusi adalah bahwa hal itu mencakup aspek hardware (komputer independen) dan aspek perangkat lunak (melakukan tugas dan memberikan layanan). Dari sudut pandang hardware sistem terdistribusi umumnya diterapkan pada multicomputers. Dari sudut pandang perangkat lunak mereka umumnya diimplementasikan sebagai sistem operasi terdistribusi atau middleware.

 

Multicomputers

Multicomputer terdiri dari node komputasi terpisah yang terhubung satu sama lain melalui jaringan(Gambar 1). Multicomputers umumnya berbeda satu sama lain dalam tiga cara:

Multicomputers

Multicomputers

Gambar 1: A.Multicomputers

  1. Sumber daya Node. Ini termasuk prosesor, jumlah memori, jumlah penyimpanan sekunder, dll tersedia pada setiap node.
  2. Koneksi jaringan. Koneksi jaringan antara berbagai node dapat memiliki dampak besar pada fungsi dan aplikasi bahwa sistem tersebut dapat digunakan untuk. A multi-komputer dengan jaringan bandwidth yang sangat tinggi lebih cocok untuk aplikasi yang aktif data saham atas node dan memodifikasi sejumlah besar data bersama. Sebuah jaringan bandwidth yang lebih rendah, bagaimanapun, adalah cukup untuk aplikasi di mana ada pembagian kurang intens data.
  3. Homogenitas. Sebuah multicomputer homogen adalah salah satu di mana semua node yang sama, bahwa adalah mereka didasarkan pada arsitektur fisik yang sama (misalnya prosesor, bus sistem, memori, dll). Sebuah multicomputer heterogen adalah salah satu tempat node tidak diharapkan sama.

Salah satu ciri umum dari semua jenis multicomputers adalah bahwa sumber daya pada setiap node tertentu tidak dapat diakses secara langsung oleh node lain. Semua akses ke sumber daya remote akhirnya mengambil bentuk permintaan yang dikirim melalui jaringan ke node di mana sumber daya yang berada.

 

Sistem Operasi Terdistribusi

Sistem Operasi

Sistem Operasi

Gambar 2. Sistem Operasi Terdistribusi

Sebuah sistem operasi terdistribusi (DOS) adalah sebuah sistem operasi yang dibangun, dari bawah ke atas, untuk menyediakan layanan terdistribusi. Dengan demikian, DOS mengintegrasikan layanan terdistribusi kunci ke arsitektur (Gambar 2). Layanan ini dapat mencakup didistribusikan memori bersama, tugas tugas untuk prosesor, masking kegagalan, penyimpanan didistribusikan, interprocess komunikasi, transparan.

berbagi sumber daya, manajemen sumber daya didistribusikan, dll Sebuah properti kunci dari sistem operasi terdistribusi adalah bahwa ia berusaha untuk tingkat yang sangat tinggi transparansi, idealnya menyediakan gambar sistem tunggal. Artinya, dengan ideal pengguna DOS tidak akan menyadari bahwa mereka, pada kenyataannya, bekerja pada sistem terdistribusi.

Sistem operasi terdistribusi pada umumnya menganggap multicomputer homogen. Mereka juga umumnya lebih cocok untuk lingkungan LAN daripada lingkungan wide-area network.Pada hari-hari awal penelitian sistem terdistribusi, didistribusikan sistem operasi mana topik utama yang menarik. Sebagian besar penelitian terfokus pada cara mengintegrasikan layanan terdistribusi ke dalam sistem operasi, atau pada cara mendistribusikan layanan sistem operasi tradisional. Saat ini, bagaimanapun, penekanan telah bergeser lebih ke arah sistem middleware. Alasan utama untuk ini adalah bahwa middleware lebih fleksibel (yaitu, tidak mengharuskan pengguna menginstal dan menjalankan sistem operasi tertentu), dan lebih cocok untuk multicomputers heterogen dan wide-area.

 

Middleware

Sedangkan DOS mencoba untuk menciptakan sebuah sistem khusus untuk aplikasi terdistribusi, tujuan middleware adalah untuk menciptakan sistem antarmuka independen untuk aplikasi terdistribusi.

Middleware

Middleware

Gambar 3: Sebuah sistem middleware.

Seperti ditunjukkan dalam Gambar 3 middleware terdiri dari lapisan layanan ditambahkan antara orang-orang dari jaringan biasa OS 1 dan aplikasi yang sebenarnya. Layanan ini memfasilitasi pelaksanaan aplikasi terdistribusi dan berusaha untuk menyembunyikan heterogenitas (baik hardware dan software) dari arsitektur sistem yang mendasariny.

Prinsip Tujuan middleware, yaitu menaikkan tingkat abstraksi untuk didistribusikan pemrograman, dicapai dalam tiga cara: (1) mekanisme komunikasi yang lebih nyaman dan kurang rawan kesalahan daripada lewat pesan dasar, (2) dari OS, jaringan protokol, bahasa pemrograman, dll dan (3) standar layanan (seperti layanan penamaan, layanan transaksi, layanan keamanan, dll).

Untuk membuat integrasi berbagai layanan lebih mudah, dan untuk meningkatkan transparansi , middleware biasanya didasarkan pada paradigma tertentu, atau model, untuk menggambarkan distribusi dan komunikasi. Karena paradigma adalah pendekatan yang menyeluruh untuk bagaimana didistribusikan

Sistem harus dikembangkan, ini sering memanifestasikan dirinya dalam model pemrograman tertentu seperti’Semuanya adalah file’, panggilan prosedur remote, dan objek terdistribusi. Memberikan paradigma tersebut secara otomatis menyediakan abstraksi untuk programmer untuk mengikuti, dan memberikan arahan untuk bagaimana untuk merancang dan mengatur aplikasi terdistribusi.

 

Sistem terdistribusi dan komputasi paralel

Sistem komputasi paralel bertujuan untuk meningkatkan kinerja dengan menggunakan beberapa prosesor untuk menjalankan sebuah aplikasi. Mereka datang dalam dua rasa: sistem shared-memori dan sistem memori terdistribusi. Mantan penggunaan beberapa prosesor yang berbagi bus tunggal dan memori sub-sistem. Yang terakhir adalah sistem terdistribusi dalam arti sistem yang kita bicarakan di sini dan menggunakan node komputasi independen terhubung melalui jaringan (misalnya, multicomputer a). Meskipun janji peningkatan kinerja, pemrograman paralel tetap sulit dan jika perawatan tidak diambil kinerja mungkin berakhir menurun daripada meningkatkan.

Sistem terdistribusi dalam konteks              

 Studi tentang sistem terdistribusi berkaitan erat dengan dua bidang lainnya, Jaringan dan Sistem Operasi. Hubungan ke jaringan harus cukup jelas, sistem terdistribusi mengandalkan jaringan untuk menghubungkan komputer individu bersama-sama. Ada garis tipis dan kabur antara ketika seseorang berbicara tentang pengembangan jaringan dan mengembangkan sistem terdistribusi. Seperti yang akan kita bahas nanti pembangunan (dan studi) sistem terdistribusi kekhawatiran itu sendiri dengan isu-isu yang timbul ketika sistem yang dibangun dari komponen jaringan yang saling berhubungan, bukan rincian komunikasi dan jaringan protokol.

Hubungan dengan sistem operasi mungkin kurang jelas. Untuk membuat generalisasi yang luas sistem operasi bertanggung jawab untuk mengelola sumber daya dari sebuah sistem komputer, dan menyediakan akses ke sumber daya tersebut secara independen aplikasi (dan berurusan dengan isu-isu seperti sinkronisasi, keamanan, dll yang muncul). Studi tentang sistem terdistribusi dapat dilihat sebagai mencoba untuk menyediakan jenis yang sama akses umum terhadap sumber daya didistribusikan (dan juga berurusan dengan isu-isu yang muncul).

Refrensi:

  • http://www. rgoarchitects.com/Files/fallacies.pdf, 2006.

About FajarRizkiansyah

Tuhan Pasti Tau apa yang kita lakukan untuk kebeneran pasti ada jalan yang terbaik .......
This entry was posted in parallel computing and tagged , , . Bookmark the permalink.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s