KONSEP PERANGKAT LUNAK SISTEM TERDISTRIBUSI (TIK 133) Oleh [1102639] SARI RAHMADINA ANORI [1102640] YENI SEPTIANA [1102660] KHILDA RAHMI ZAKI GROUP 3F1,2 KODE SEKSI 28417
PENDIDIKAN TEKNIK INFORMATIKA DAN KOMPUTER FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI PADANG
2013
KONSEP PERANGKAT LUNAK A. SISTEM OPERASI TERDISTRIBUSI 1.
Pengertian Sistem Operasi
Sistem operasi (Operating System atau OS) adalah perangkat lunak system yang bertugas untuk melakukan kontrol dan manajemen perangkat keras serta operasi- operasi dasar sistem, termasuk menjalankan software aplikasi seperti program- program pengolah kata dan browser web. Secara umum, Sistem Operasi adalah software pada lapisan pertama yang ditaruh pada memori komputer pada saat komputer dinyalakan. Sedangkan software- software lainnya dijalankan setelah Sistem Operasi berjalan, dan Sistem Operasi akan melakukan layanan inti umum untuk software-software itu. Layanan inti umum tersebut seperti akses ke disk, manajemen memori, skeduling task, dan antar-muka user. Sehingga masing-masing software tidak perlu lagi melakukan tugas-tugas inti umum tersebut, karena dapat dilayani dan dilakukan oleh Sistem Operasi. Bagian kode yang melakukan tugas-tugas inti dan umum tersebut dinamakan dengan “kernel” suatu Sistem Operasi. 2. Komponen Inti Sistem Operasi a. Manajemen Proses Proses adalah keadaan ketika sebuah program sedang di eksekusi. Sebuah proses membutuhkan beberapa sumber daya untuk menyelesaikan tugasnya. sumber daya tersebut dapat berupa CPU time, memori, berkas-berkas, dan perangkat-perangkat I/O. Sistem operasi bertanggung jawab atas aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan manajemen proses seperti: Pembuatan dan penghapusan proses pengguna dan sistem proses. Menunda atau melanjutkan proses. Menyediakan mekanisme untuk proses sinkronisasi. Menyediakan mekanisme untuk proses komunikasi. Menyediakan mekanisme untuk penanganan deadlock. b. Manajemen Memori Utama Memori Utama berfungsi sebagai tempat penyimpanan yang akses datanya digunakan oleh CPU atau perangkat I/O. Memori utama termasuk tempat
SISTEM TERDISTRIBUSI
penyimpanan data yang sementara (volatile), artinya data dapat hilang begitu sistem dimatikan. Sistem operasi bertanggung jawab terhadap: Menjaga track dari memori yang sedang digunakan dan siapa yang menggunakannya. Memilih program yang akan di-load ke memori. Mengalokasikan dan meng-dealokasikan ruang memori sesuai kebutuhan. c. Manajemen Penyimpanan Sekunder Data yang disimpan dalam memori utama bersifat sementara dan jumlahnya sangat kecil. Oleh karena itu, untuk meyimpan keseluruhan data dan program komputer dibutuhkan secondarystorage yang bersifat permanen dan mampu menampung banyak data. Contoh dari secondarystorageadalah harddisk, disket, dll. Sistem operasi bertanggung-jawab atas aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan diskmanagementseperti: free-space management, alokasi penyimpanan, penjadualan disk d. Manajemen Berkas Berkas adalah kumpulan informasi yang berhubungan sesuai dengan tujuan pembuat berkas tersebut. Berkas dapat mempunyai struktur yang bersifat hirarkis (direktori, volume, dll.). Sistem operasi bertanggung-jawab: Pembuatan dan penghapusan berkas. Pembuatan dan penghapusan direktori. Mendukung manipulasi berkas dan direktori. Memetakan berkas kesecondary storage. Mem-backup berkas ke media penyimpanan yang permanen (non-volatile). e. Manajemen Sistem Input Output Sering disebut device manager. Menyediakan "device driver" yang umum sehingga operasi I/O dapat seragam (membuka, membaca, menulis, menutup). Contoh: pengguna menggunakan operasi yang sama untuk membaca berkas pada hard-disk, CD-ROM dan floppy disk. Komponen Sistem Operasi untuk sistem I/O: Buffer:menampung sementara data dari/ ke perangkat I/O. Spooling: melakukan penjadualan pemakaian I/O sistem supaya lebih efisien (antrian dsb.). Menyediakan driver untuk dapat melakukan operasi "rinci" untuk perangkat keras I/O tertentu. f.
Manajemen Proteksi Proteksi mengacu pada mekanisme untuk mengontrol akses yang dilakukan oleh program, prosesor, atau pengguna ke sistem sumber daya
g. Jaringan Sistem terdistribusi adalah sekumpulan prosesor yang tidak berbagi memori atau clock. Tiap prosesor mempunyai memori sendiri. Prosesor-prosesor tersebut
SISTEM TERDISTRIBUSI
terhubung melalui jaringan komunikasi Sistem terdistribusi menyediakan akses pengguna ke bermacam sumber-daya sistem. h. Command Interpreter-System Sistem Operasi menunggu instruksi dari pengguna (command driven). Program yang membaca instruksi dan mengartikan control statements umumnya disebut: control-card interpreter, commandline interpreter, dan UNIX shell. Command-Interpreter System sangat bervariasi dari satu sistem operasi ke sistem operasi yang lain dan disesuaikan dengan tujuan dan teknologi I/O devices yang ada. Contohnya: CLI, Windows, Pen-based(touch), dan lain-lain
3.
Pengertian Sistem Operasi Terdistribusi
Sistem operasi terdistribusi adalah salah satu implementasi dari sistem terdistribusi, di mana sekumpulan komputer dan prosesor yang heterogen terhubung dalam satu jaringan. Koleksi-koleksi dari objek-objek ini secara tertutup bekerja secara bersama-sama untuk melakukan suatu tugas atau pekerjaan tertentu. Tujuan utamanya adalah untuk memberikan hasil secara lebih, terutama dalam:
File system name space Waktu pengolahan Keamanan Akses ke seluruh resources, seperti prosesor, memori, penyimpanan sekunder, dan perangakat keras
4. Manfaat Sistem Operasi Terdistribusi
SISTEM 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. a. 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. b. 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. c. 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. d. 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 maupun WAN. 5. Contoh Sistem Operasi Terdistribusi Ada berbagai macam sistem operasi terdistribusi yang saat ini beredar dan banyak digunakan. Keanekaragaman sistem ini dikarenakan semakin banyaknya sistem yang bersifat opensource sehingga banyak yang membangun OS sendiri sesuai dengan kebutuhan masing-masing, yang merupakan pengembangan dari OS opensource yang sudah ada. Beberapa contoh dari sistem operasi terdistribusi ini diantaranya: a. Amoeba (Vrije Universiteit). Amoeba adalah sistem berbasis mikro-kernel yang tangguh yang menjadikan banyak workstation personal menjadi satu sistem terdistribusi secara transparan. Sistem ini sudah banyak digunakan di kalangan akademik, industri, dan pemerintah.
SISTEM TERDISTRIBUSI
b. Angel (City University of London). Angel didesain sebagai sistem operasi terdistribusi yang pararel, walaupun sekarang ditargetkan untuk PC dengan jaringan berkecepatan tinggi. Model komputasi ini memiliki manfaal ganda, yaitu memiliki biaya awal yang cukup murah dan juga biaya incremental yang rendah. Dengan memproses titik-titik di jaringan sebagai mesin single yang bersifat shared memory, menggunakan teknik distributed virtual shared memory (DVSM), sistem ini ditujukan baik bagi yang ingin meningkatkan performa dan menyediakan sistem yang portabel dan memiliki kegunaan yang tinggi pada setiap platform aplikasi. c. Chorus (Sun Microsystems). CHORUS merupakan keluarga dari system operasi berbasis mikro-kernel untuk mengatasi kebutuhan komputasi terdistribusi tingkat tinggi di dalam bidang telekomunikasi, internetworking, sistem tambahan, realtime, sistem UNIX, supercomputing, dan kegunaan yang tinggi. Multiserver CHORUS/MiX merupakan implementasi dari UNIX yang memberi kebebasan untuk secara dinamis mengintegrasikan bagian- bagian dari fungsi standar di UNIX dan juga service dan aplikasi-aplikasi di dalamnya. d. GLUnix (University of California, Berkeley). Sampai saat ini, workstation dengan modem tidak memberikan hasil yang baik untuk membuat eksekusi suatu sistem operasi terdistribusi dalam lingkungan yang shared dengan aplikasi yang berurutan. Hasil dari penelitian ini adalah untuk menempatkan resource untuk performa yang lebih baik baik untuk aplikasi pararel maupun yang seri/berurutan. Untuk merealisasikan hal ini, maka sistem operasi harus menjadwalkan pencabangan dari program pararel, mengidentifikasi idle resource di jaringan, mengijinkan migrasi proses untuk mendukung keseimbangan loading, dan menghasilkan tumpuan untuk antar proses komunikasi B. SISTEM OPERASI JARINGAN Sistem Operasi Jaringan adalah adalah sebuah jenis system operasi yang ditujukan untuk menangani jaringan. Umumnya, sistem operasi ini terdiri atas banyak layanan atau service yang ditujukan untuk melayani pengguna, seperti layanan berbagi berkas, layanan berbagi alat pencetak (printer), DNS Service, HTTP Service, dan lain sebagainya. Istilah ini populer pada akhir dekade 1980-an hingga awal dekade 1990-an Beberapa sistem operasi jaringan yang umum dijumpai adalah sebagai berikut: • Microsoft MS-NET • Microsoft LAN Manager • Novell NetWare • Microsoft Windows NT Server • GNU/Linux • Banyan VINES • Beberapa varian UNIX, seperti SCO OpenServer, Novell UnixWare, atau Solaris
SISTEM TERDISTRIBUSI
Beberapa Contoh Sistem Operasi Jaringan Komputer Novell NetWare Novell Netware adalah sistem operasi jaringan yang menggunakan dedicated server dimana komputer server memang khusus untuk melayani komputer client, Protokol jaringan menggunakan IPX/SPX dan NetWare adalah sebuah sistem operasi jaringan yang dikembangkan oleh Novell, Inc koperasi ini mulanya digunakan multitasking untuk menjalankan berbagai layanan pada sebuah komputer pribadi, dan protokol jaringan didasarkan pada pola dasar Sistem Network Xerox stack. NetWare telah digantikan oleh Open Enterprise Server (OES). Versi terbaru NetWare adalah v6.5 Dukungan Paket 8, yang identik dengan OES 2 SP1, NetWare Kernel. Microsoft LAN Manager Sebuah sistem operasi jaringan yang dikembangkan oleh Microsoft Corporation bersama-sama dengan 3Com Corporation. LAN Manager didesain sebagai penerus perangkat lunak server jaringan 3+Share yang berjalan di atas sistem operasi MS-DOS. Microsoft Windows NT Server Sistem operasi jaringan yangmenggunakan non-dedicated server sehingga memungkinkan untuk bekerja pada komputer server, protocol jaringan menggunakan TCP/IP dan Windows NT merupakan sebuah sistem operasi 32-bit dari Microsoft yang menjadi leluhur sistem operasi Windows 2000, Windows XP, Windows Server 2003, dan Windows Vista. Sistem operasi tersebut pada awalnya mendukung beberapa platform mikroprosesor, dimulai dari Intel 80×86 (hingga sekarang),MIPS R4x00 (dihentikan pada versi Windows NT 4.0), Digital Equipment Corporation Alpha AXP (dihentikan pada versi Windows 2000 Beta 3), IBM PowerPC (dimulai dari versi Windows NT 3.51 dan dihentikan pada versi Windows NT 4.0), serta beberapa platform lainnya, seperti Clipper dan SPARC (tidak dirilis untuk umum, karena dibuat oleh pihak ketiga, Intergraph). Saat ini, sistem operasi berbasis Windows NT hanya mendukung platform Intel 80×86, Intel IA64 dan AMD64 (atau x64), sementara platform lainnya tidak didukung lagi, mengingat kurangnya dukungan dari pihak ketiga untuk prosesor tersebut. GNU/Linux Adalah sistem operasi turunan dari Unix yang merupakan freeware dan powerfull operating system,memiliki implementasi lengkap dari arsitektur TCP/IP Banyak VINES Beberapa varian UNIX, seperti SCO OpenServer, Novell UnixWare, atau Solaris C. MIDDLEWARE
SISTEM TERDISTRIBUSI
1.
Pengertian Middleware Middleware adalah software penghubung yang berisi sekumpulan layanan yang memungkinkan beberapa proses dapat berjalan pada satu atau lebih mesin untuk saling berinteraksi pada suatu jaringan. Middleware sangat dibutuhkan untuk bermigrasi dari aplikasi mainframe ke aplikasi client/server dan juga untuk menyediakan komunikasi antar platform yang berbeda.
Dalam dunia teknologi informasi, terminologi middleware merupakan istilah umum dalam pemrograman komputer yang digunakan untuk menyatukan, sebagai penghubung, ataupun untuk meningkatkan fungsi dari dua buah program/aplikasi yang telah ada. Perangkat lunak middleware merupakan perangkat lunak yang terletak diantara program aplikasi dan pelayanan yang ada di sistem operasi. 2. Fungsi Middleware
Fungsi-fungsi dari middleware adalah sebagai berikut : Menyediakan lingkungan pemrograman aplikasi sederhana yang menyembunyikanpenggunaan secara detail pelayanan-pelayanan yang ada pada sistem operasi . Menyediakan lingkungan pemrograman aplikasi yang umum yang mencakupberbagai komputer dan sistem operasi. Mengisi kekurangan yang terdapat antara sistem operasi dengan aplikasi, seperti dalam hal: networking, security, database, user interface, dan system administration.
3. Layanan Middleware Layanan Middleware merupakan sekumpulan software terdistribusi yang menempati lapisan antara aplikasi dan sistem operasi serta layanan jaringan di suatu node pada jaringan komputer. Menyediakan kumpulan fungsi API (Application Programming Interfaces) yang lebih tinggi daripada API yang disediakan sistem operasi dan layanan jaringan yang memungkinkan suatu aplikasi dapat : Mengalokasikan suatu layanan secara transparan pada jaringan. Menyediakan interaksi dengan aplikasi atau layanan lain. Tidak tergantung dari layanan jaringan. Handal dan mampu memberikan suatu layanan Diperluas (dikembangkan) kapasitasnya tanpa kehilangan fungsinya
SISTEM TERDISTRIBUSI
Tipe-tipe dari Layanan Middleware : a. Layanan Sistem Terdistribusi Komunikasinya bersifat kritis, program-to-program dan biasanya merupakan layanan manajemen data seperti: RPC, MOM (Message Oriented Middleware) dan ORB. b. Layanan Application Aksesnya ke layanan terdistribusi dan jaringan, seperti : TP (transaction processing) monitor dan layanan database, seperti Structured Query Language (SQL). c. Layanan Manajemen Middleware Memungkinkan aplikasi dan fungsi dimonitor secara terus menerus untuk menyakinkan unjuk kerja yang optimal pada lingkungan komputasi terdistribusi. Contoh-contoh dari layanan middleware : Transaction Monitor Merupakan Produk pertama yang disebut middleware. Menempati posisi antara permintaan dari program client dengan database, untuk menyakinkan bahwa semua transaksi ke database terlayani dengan baik. Messaging Middleware Merupakan antarmuka dan transportasi antar aplikasi. Dapat menyimpan data dalam suatu antrian message jika mesin tujuan sedang mati atau overloaded. Berisi business logic yang merutekan message ke tujuan sebenarn ya dan memformat ulang data lebih tepat. Sama seperti sistem messaging email, kecuali messaging middleware digunakan untuk mengirim data antar aplikasi. Database Middleware Middleware basisdata menyediakan interface antara sebuah query dengan beberapa database yang terdistribusi. Menggunakan, baik arsitektur hub and spoke atau arsitektur terdistribusi, sehingga memungkinkan data untuk digabungkan dari beberapa sumber data yang berbeda atau terpisah. Middleware Application Server Merupakan sebuah Web-based Application server, yang menyediakan antarmuka untuk berbagai aplikasi. Digunakan sebagai middleware antara browser denganaplikasi. J2EE adalah contoh application serverA wide range of server -side processing has been supported by appservers (i.e.;J2EE). D. KETERKAITAN PERANGKAT LUNAK SISTEM TERDISTRIBUSI DENGAN MODEL SISTEM TERDISTRIBUSI Model sistem terdistribusi ada dua yaitu: a. Jaringan Peer to peer
SISTEM TERDISTRIBUSI
Pada jaringan tipe ini, setiap komputer yang terhubung dalam jaringan dapat saling berkomunikasi dengan komputer lainnya secara langsung tanpa perantara. Bukan hanya komunikasi langsung tetapi juga sumber daya komputer dapat digunakan oleh komputer lainnya tanpa ada pengendali dan pembagian hak akses. Setiap komputer dalam jaringan Peer to Peer mampu berdiri sendiri sekalipun komputer yang tidak bekerja atau beroperasi. Masing-masing Komputer tidak terikat dan tidak tergantung pada komputer lainnya. Komputer yang digunakan pun bisa beragam dan tidak harus setara, karena fungsi komputer dan keamanannya diatur dan dikelola sendiri oleh masing-masing komputer.
Tipe jaringan ini cocok digunakan untuk membangun jaringan komputer skala kecil seperti di rumah, di dalam sebuah ruangan kerja, lab komputer sekolah dan lain-lain. Peer to Peer ini umumnya dipakai dalam membangun jaringan berbasis workgroup yang menerapkan fungsi sharing atau bagi pakai penggunaan hardware dan software, karena pada tipe ini biasanya tidak memerlukan pengaturan keamanan dan kendali antara masing-masing komputer. Keunggulan jaringan peer to peer
Antar komputer dalam jaringan dapat saling berbagi-pakai fasilitas yang dimilikinya seperti: harddisk, drive, fax/modem, printer. Biaya operasional relatif lebih murah dibandingkan dengan tipe jaringan clientserver, salah satunya karena tidak memerlukan adanya server yang memiliki kemampuan khusus untuk mengorganisasikan dan menyediakan fasilitas jaringan. Kelangsungan kerja jaringan tidak tergantung pada satu server. Sehingga bila salah satu komputer/peer mati atau rusak, jaringan secara keseluruhan tidak akan mengalami gangguan.
Kelemahan Jaringan Peer to peer
Troubleshooting jaringan relatif lebih sulit, karena pada jaringan tipe peer to peer setiap komputer dimungkinkan untuk terlibat dalam komunikasi yang ada. Di jaringan client-server, komunikasi adalah antara server dengan workstation. Unjuk kerja lebih rendah dibandingkan dengan jaringan client-server, karena setiap komputer/peer disamping harus mengelola pemakaian fasilitas jaringan juga harus mengelola pekerjaan atau aplikasi sendiri.
SISTEM TERDISTRIBUSI
Sistem keamanan jaringan ditentukan oleh masing-masing user dengan mengatur keamanan masing-masing fasilitas yang dimiliki. Karena data jaringan tersebar di masing-masing komputer dalam jaringan, maka backup harus dilakukan oleh masing-masing komputer tersebut.
b. Jaringan Client/Server Sesuai namanya, jaringan komputer tipe ini memerlukan sebuah (atau lebih) komputer yang difungsikan sebagai pusat pelayanan dalam jaringanyang disebut Server. Komputer-komputer lain disebut Client atau Workstation. Sesuai sebutannya, komputer Server bertugas melayani semua kebutuhan komuter lain yang ada dalam jaringan. Semua fungsi jaringan dikendalikan dan diatur oleh komputer Server, termasuk masalah keamanan jaringan seperti hak akses data, waktu akses, sumber daya dan sebagainya. Dalam jaringan Client-Server ini, mungkin saja digunakan lebih dari 1 buah Server, ini tergantung fungsi yang diterapkan dalam jaringan tersebut. Misalnya ada Server Web, Server Mail dan lain-lain.
Komunikasi antarkomputer dilakukan melalui perantara Server, namun, kalau Server tidak aktif maka komputer lainnya (Client) tidak dapat saling berkomunikasi. Skema dasar dari jaringan tipe Client-Server ini seperti ditunjukkan gambar di bawah. Tipe ini sangat baik digunakan jika ingin menerapkan Diskless System yang akan menghemat penggunaan (pembelian) harddisk pada komputer Client seperti pada LTSP (Linux Terminal Server Project). Tetapi tipe jaringan Client-Server ini memerlukan Operating System khusus yang fitur dan fingsi-fungsinya memang dikhususkan untuk Server. Contoh Operating System khusus untuk Server adalah Novell Netware, Microsoft Window$ Server, Linux dan sebagainya. Keunggulan Jaringan Client / Sever
Kecepatan akses lebih tinggi karena penyediaan fasilitas jaringan dan pengelolaannya dilakukan secara khusus oleh satu komputer (server) yang tidak dibebani dengan tugas lain sebagai workstation. Sistem keamanan dan administrasi jaringan lebih baik, karena terdapat seorang pemakai yang bertugas sebagai administrator jaringan, yang mengelola administrasi dan sistem keamanan jaringan.
SISTEM TERDISTRIBUSI
Sistem backup data lebih baik, karena pada jaringan client-server backup dilakukan terpusat di server, yang akan membackup seluruh data yang digunakan di dalam jaringan.
Kelemahan Jaringan Client / Server
Biaya operasional relatif lebih mahal. Diperlukan adanya satu komputer khusus yang berkemampuan lebih untuk ditugaskan sebagai server. Kelangsungan jaringan sangat tergantung pada server. Bila server mengalami gangguan maka secara keseluruhan jaringan akan terganggu.
c. Keterkaitan Perangkat Lunak Sistem Terdistribusi dengan Model Sistem Terdistribusi Ada dua model jaringan pada sistem terdistribusi yaitu Peer to peer dan Client/ Server. Untuk jaringan peer to peer, tidak diperlukan perangkat lunak sistem operasikhusu tertentu untuk mendistribusikan data. Hal ini dikarenakan pada jaringan tipe ini, setiap komputer yang terhubung dalam jaringan dapat saling berkomunikasi dengan komputer lainnya secara langsung tanpa perantara. Kendali sharing data dimiliki masing-masing komputer. Untuk jaringan client/sever, komputer server merupakan komputer pusat yang dapat melayani semua komputer client yang terhubung dalam jaringan komputer, haruslah mempunyai sistem operasi mempunyai tingkat keamanan / security yang lebih baik dari pada komputer client. Oleh karena itu dibutuhkan sistem operasi yang mendukung jaringan seperti Novell NetWare, Microsoft Windows NT Server, GNU/Linux
SISTEM TERDISTRIBUSI