DAFTAR ISI
LEMBAR LEMBAR COVER .................................. .................................................. ................................. ................................. ................................. ............................... .............. i KATA PENGANTAR .............................................................................................................. ii DAFTAR DAFTAR ISI ............................... ................................................ .................................. ................................. ................................ ................................. ......................... ........ iii BAB 1 ................................. ................................................. ................................ ................................. ................................. ................................. ................................. ................ 1 PENGENALAN SISTEM TERDISTRIBUSI ........................................................................... 1 1.1.
Definisi dan contoh Sistem Terdistribusi ................... ......... ................... .................. ................... ................... .................. ......... 1
1.2.
Karakteristik Sistem Terdistribusi ................... ......... ................... .................. ................... ................... .................. ................... ............ 1
1.3.
Model Sistem Sistem Terdistribusi .................. ......... ................... ................... .................. ................... ................... .................. ................... ............ 3
1.4.
Permasalahan Permasalahan Sistem Terdistribusi................... ......... ................... .................. ................... ................... ................... ................. ....... 5
BAB 2 ................................. ................................................. ................................ ................................. ................................. ................................. ................................. ................ 6 KOMUNIKA KOMUNIKASI SI ............................... ................................................ .................................. ................................. ................................. ................................. ..................... ..... 6 2.1.
Protocol Protocol ............................... ................................................ .................................. ................................. ................................. ................................. ................ 6
2.2.
RPC (Remote Procedure Call) ................... .......... ................... ................... ................... ................... .................. ................... .............. .... 6
2.3.
Studi kasus RPC.................. ......... ................... ................... ................... ................... .................. ................... ................... ................... ................. ....... 6
2.4.
Object Interface ................... .......... ................... ................... ................... ................... .................. ................... ................... ................... ................. ....... 7
BAB 3 ................................. ................................................. ................................ ................................. ................................. ................................. ................................. ................ 8 PROSES PROSES ............................... ................................................ ................................. ................................. ................................. ................................ .............................. .............. 8 3.1.
Thread Thread ............................... ................................................ ................................. ................................. ................................. ................................. ................... .. 8
3.1.1.
Pengertian Thread ................... .......... ................... ................... ................... ................... ................... ................... ................... ............... ..... 8
3.1.2.
Pustaka Thread ................... ......... ................... .................. ................... ................... ................... ................... ................... ................... ........... 8
3.1.3.
Implementasi Threads Pada User-Space.................. ......... ................... ................... ................... ................... ........... 8
3.2.
Client – Client – Server Server ................................. ................................................. ................................. ................................. ................................. ...................... ..... 9
3.2.1.
Pengertian Client Server .................. ......... ................... ................... .................. ................... ................... ................... ................. ....... 9
3.2.2.
Model Client-Server Client-Server ................... ......... ................... ................... ................... ................... ................... ................... ................... ............. .... 9
3.3.
Agent Agent ................................. .................................................. ................................. ................................. ................................. ................................. ................. 10
3.3.1.
Pengertian Agent .................. ......... ................... ................... .................. ................... ................... ................... ................... ................ ....... 10
3.3.2.
Karakteristik Agent................... .......... ................... ................... ................... ................... ................... ................... ................... ............. ... 10
3.3.3.
Klasifikasi Software Agent................... .......... ................... ................... ................... ................... .................. ................... ............ .. 11
BAB 4 ................................. ................................................. ................................ ................................. ................................. ................................. ............................... .............. 13 SISTEM OPERASI TERDISTRIBUSI .................................................................................. 13 4.1.
Fungsi Sistem Operasi................... ......... ................... .................. ................... ................... ................... ................... ................... ............... ..... 13
4.2.
Komponen Inti Sistem Operasi .................. ......... ................... ................... ................... ................... .................. ................... ............ .. 13
4.3.
Proses dan Thread ................... ......... ................... ................... ................... ................... ................... ................... ................... ................... .......... 15 iii
4.3.1.
Konsep Dasar Proses Dalam Sistem Operasi ................... .......... ................... ................... .................. ........... 15
4.3.2.
Konsep Dasar Thread Dalam Sistem Operasi............. ................... ......... ................... ................ ....... 16
BAB 5 ................................. ................................................. ................................ ................................. ................................. ................................. ............................... .............. 19 FILE SERVICE..... SERVICE...................... .................................. ................................. ................................. ................................. ................................. ............................ ........... 19 5.1.
Pengenalan File Service ................... ......... ................... ................... ................... ................... ................... ................... ................... ........... .. 19
5.2.
Komponen File service ................... .......... ................... ................... ................... ................... ................... ................... ................... ............. ... 20
5.3.
Arsitektur File Service .................. ......... ................... ................... .................. ................... ................... ................... ................... ................ ....... 20
5.3.1.
Contoh File Service.............. .................. ......... ................... ................... ................... ................... ................... .................. ........ 21
BAB 6 ................................. ................................................. ................................ ................................. ................................. ................................. ............................... .............. 23 NAME NAME SERVICE SERVICE ................................. ................................................. ................................. ................................. ................................. ............................... .............. 23 6.1.
Pengenalan Name Service .................. ......... ................... ................... .................. ................... ................... .................. .................. ......... 23
6.1.1. 6.2.
Name Resolution, Binding, Attributes.................. ........ ................... ................... ................... ................... ............... ..... 23
Model Name Service and the Domain Name System.................. ......... ................... ................... ................ ....... 24
6.2.1.
Name Space ................... ......... ................... ................... ................... ................... ................... ................... ................... ................... ............. ... 24
6.2.2.
Name Resolution .................. ......... ................... ................... .................. ................... ................... ................... ................... ................ ....... 25
6.2.3.
Name servers and navigation .................. ......... ................... ................... .................. ................... ................... ................ ....... 26
6.2.4.
Domain Name System .................. ......... ................... ................... .................. ................... ................... .................. .................. ......... 27
BAB 7 ................................. ................................................. ................................ ................................. ................................. ................................. ............................... .............. 29 TIME & COORDINATION ................................................................................................... 29 7.1.
Logical Clock & Syncronitation................... .......... ................... ................... ................... ................... .................. ................... ............ .. 29
7.2.
Koordinasi Terdistribusi .................. ......... ................... ................... ................... ................... ................... ................... ................... ............. ... 30
7.3.
Model sinkronisasi & Asinkronisasi ................... ......... ................... .................. ................... ................... ................... ............... ..... 33
BAB 8 ................................. ................................................. ................................ ................................. ................................. ................................. ............................... .............. 34 SHARE DATA & TRANSACTION ....................................................................................... 34 8.1.
Shared Data............. ................... ......... ................... ................... ................... .................. ................... ................... .................. .................. ......... 34
8.2.
Fault Tolerance & Transaction ................... .......... ................... ................... ................... ................... .................. ................... ............ .. 35
8.3.
Replication Replication .................. ......... ................... ................... .................. ................... ................... .................. ................... ................... ................... ............... ..... 36
BAB 9 ................................. ................................................. ................................ ................................. ................................. ................................. ............................... .............. 38 DISTRIBUTED DATABASE MANAGEMENT ...................................................................... 38 9.1.
Pengenalan Data Terdistribusi ................... .......... ................... ................... ................... ................... .................. ................... ............ .. 38
9.2.
Distributed Database Management Management System (DDBMS) .................. ........ ................... ................... ............... ..... 39
BAB 10 ................................. .................................................. ................................. ................................ ................................. ................................. ............................ ............ 42 PARALLEL PROCESSING ................................................................................................. 42 10.1.
Konsep Parallel ................... .......... ................... ................... ................... ................... ................... ................... ................... ................... ........... .. 42
10.2.
Arsitektur Parallel .................. ........ ................... ................... ................... ................... ................... ................... ................... ................... .......... 43
10.3.
PVM dan MPI ................... .......... ................... ................... ................... ................... .................. ................... ................... ................... ............... ..... 44 iv
4.3.1.
Konsep Dasar Proses Dalam Sistem Operasi ................... .......... ................... ................... .................. ........... 15
4.3.2.
Konsep Dasar Thread Dalam Sistem Operasi............. ................... ......... ................... ................ ....... 16
BAB 5 ................................. ................................................. ................................ ................................. ................................. ................................. ............................... .............. 19 FILE SERVICE..... SERVICE...................... .................................. ................................. ................................. ................................. ................................. ............................ ........... 19 5.1.
Pengenalan File Service ................... ......... ................... ................... ................... ................... ................... ................... ................... ........... .. 19
5.2.
Komponen File service ................... .......... ................... ................... ................... ................... ................... ................... ................... ............. ... 20
5.3.
Arsitektur File Service .................. ......... ................... ................... .................. ................... ................... ................... ................... ................ ....... 20
5.3.1.
Contoh File Service.............. .................. ......... ................... ................... ................... ................... ................... .................. ........ 21
BAB 6 ................................. ................................................. ................................ ................................. ................................. ................................. ............................... .............. 23 NAME NAME SERVICE SERVICE ................................. ................................................. ................................. ................................. ................................. ............................... .............. 23 6.1.
Pengenalan Name Service .................. ......... ................... ................... .................. ................... ................... .................. .................. ......... 23
6.1.1. 6.2.
Name Resolution, Binding, Attributes.................. ........ ................... ................... ................... ................... ............... ..... 23
Model Name Service and the Domain Name System.................. ......... ................... ................... ................ ....... 24
6.2.1.
Name Space ................... ......... ................... ................... ................... ................... ................... ................... ................... ................... ............. ... 24
6.2.2.
Name Resolution .................. ......... ................... ................... .................. ................... ................... ................... ................... ................ ....... 25
6.2.3.
Name servers and navigation .................. ......... ................... ................... .................. ................... ................... ................ ....... 26
6.2.4.
Domain Name System .................. ......... ................... ................... .................. ................... ................... .................. .................. ......... 27
BAB 7 ................................. ................................................. ................................ ................................. ................................. ................................. ............................... .............. 29 TIME & COORDINATION ................................................................................................... 29 7.1.
Logical Clock & Syncronitation................... .......... ................... ................... ................... ................... .................. ................... ............ .. 29
7.2.
Koordinasi Terdistribusi .................. ......... ................... ................... ................... ................... ................... ................... ................... ............. ... 30
7.3.
Model sinkronisasi & Asinkronisasi ................... ......... ................... .................. ................... ................... ................... ............... ..... 33
BAB 8 ................................. ................................................. ................................ ................................. ................................. ................................. ............................... .............. 34 SHARE DATA & TRANSACTION ....................................................................................... 34 8.1.
Shared Data............. ................... ......... ................... ................... ................... .................. ................... ................... .................. .................. ......... 34
8.2.
Fault Tolerance & Transaction ................... .......... ................... ................... ................... ................... .................. ................... ............ .. 35
8.3.
Replication Replication .................. ......... ................... ................... .................. ................... ................... .................. ................... ................... ................... ............... ..... 36
BAB 9 ................................. ................................................. ................................ ................................. ................................. ................................. ............................... .............. 38 DISTRIBUTED DATABASE MANAGEMENT ...................................................................... 38 9.1.
Pengenalan Data Terdistribusi ................... .......... ................... ................... ................... ................... .................. ................... ............ .. 38
9.2.
Distributed Database Management Management System (DDBMS) .................. ........ ................... ................... ............... ..... 39
BAB 10 ................................. .................................................. ................................. ................................ ................................. ................................. ............................ ............ 42 PARALLEL PROCESSING ................................................................................................. 42 10.1.
Konsep Parallel ................... .......... ................... ................... ................... ................... ................... ................... ................... ................... ........... .. 42
10.2.
Arsitektur Parallel .................. ........ ................... ................... ................... ................... ................... ................... ................... ................... .......... 43
10.3.
PVM dan MPI ................... .......... ................... ................... ................... ................... .................. ................... ................... ................... ............... ..... 44 iv
BAB 11 ................................. .................................................. ................................. ................................ ................................. ................................. ............................ ............ 49 SECURITY SECURITY.............................. ............................................... .................................. ................................. ................................. ................................. ......................... ......... 49 11.1.
DEFINISI SECURITY .................. ......... ................... ................... ................... ................... ................... ................... ................... ............. ... 49
11.1.1.
DEFINISI DARI SECURITY.................. ......... ................... ................... .................. ................... ................... ................ ....... 49
11.1.2.
TEKNIK KEAMANAN KEAMANAN ................... .......... ................... ................... .................. ................... ................... ................... ............... ..... 50
11.1.3.
ENKRIPSI DAN DEKRIPSI .................. ......... ................... ................... .................. ................... ................... ................ ....... 50
11.1.4.
LAYANAN AUTENTIKASI ................... ......... ................... .................. ................... ................... .................. .................. ......... 51
11.1.5.
TANDA TANGAN DIGITAL .................. ......... ................... ................... .................. ................... ................... ................ ....... 51
11.1.6.
KRIPTOGRAFI KUNCI SIMETRIS .................. ........ ................... ................... ................... ................... ............... ..... 52
11.1.7.
KRIPTOGRAFI KUNCI ASIMETRIS ................... .......... ................... ................... ................... ................... ........... .. 52
11.1.8.
KRIPTOGRAFI HIBRID ................... .......... ................... ................... ................... ................... .................. ................... ............ .. 53
11.2.
MEKANISME DAN TEKNIK SECURITY................... ......... ................... ................... ................... ................... ............. ... 53
11.2.1.
MEKANISME KEAMANAN ................... .......... ................... ................... .................. ................... ................... ................ ....... 53
11.2.2.
MEKANISME SECURITY .................. ........ ................... ................... ................... ................... ................... .................. ........... 55
11.2.3.
TEKNIK SECURITY .................. ......... ................... ................... .................. ................... ................... .................. .................. ......... 56
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................................ 60
v
BAB 1 PENGENALAN SISTEM TERDISTRIBUSI
1.1.
Definisi dan contoh Sistem Terdistribusi Sistem Terdistribusi terdiri dari dua kata yaitu “Sistem” dan “Terdistribusi”. Sistem
terdistribusi merupakan sekumpulan elemen yang saling berhubungan satu dengan yang lainnya dan membentuk satu kesatuan untuk menyelesaikan satu tujuan yang spesifik atau menjalangkan sperangkat fungsi. Adapun terdistribusi berasal dari kata “distribusi” yang merupakan lawan kata “sentralisasi” yang artinya penyebaran, sirkulasi, penyerahan, pembagian menjadi bagian-bagian kecil.
Contoh Sistem Terdistribusi : a. Intranet
Jaringan (proprietary) yang teradministrasi secara lokal dan dapat
terhubung ke internet melalui firewall juga adanya layanan internal dan eksternal didalamnya. b. Internet Jaringan global yang menghubungkan komputer satu sama lain dan dapat berkomunikasi dengan media IP sebagai protokol. c. World Wide Web Arsiteketur client/server terbuka yang diterapkan di atas infrastuktur internet dan juga shared resources melalui URL. d. 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 e. Sistem terdistribusi multimedia biasanya digunakan pada infrastruktur internet karakteristik Sumber data yang heterogen dan memerlukan sinkronisasi secara real time -video, audio, text Multicast
1.2.
Karakteristik Sistem Terdistribusi
Resource Access and Sharing Kemampuan menggunakan hardware, software atau data dimanapun dan kapanpun. Karakteristik ini juga yang menentukan siapa saja yang dapat mengakses sebuah resource dalam
sebuah
sistem
terdistribusi.
Salah
satu
contohnya
dalam
sebuah
web,
terdapat .htaccess yang hanya dapat diakses oleh user-user yang telah memiliki grant access terhadap file tersebut.
1
Openness (Keterbukaan) Sebuah keterbukaan dalam sistem terdistribusi memiliki pengertian kemampuan sebuah sistem dalam mengembangkan fleksibilitas terhadap peningkatan kinerja sebuah sistem. Seperti penambahan module baru dan ketersediaan extension / plugin yang dapat terkoneksi dengan sistem lain. Contoh karakteristik ini misalkan sebuah aplikasi web banking yang dapat terhubung dengan sistem web milik perusahaan finance.
Concurrency Semua proses dalam sistem terdistribusi dilakukan secara concurrency (secara bersama-sama). Hal ini dilakukan untuk mencegah inkonsistensi dan ketidak valid an sebuah data dan proses. Sebagai contoh dalam sebuah aplikasi web yang diakses oleh banyak user. Ketika server melakukan sebuah update. Maka semua user yang mengakses halaman web tersebut akan langsung mendapatkan update terbaru tersebut.
Scalability Skalabilitas memiliki pengertian bahwa sebuah sistem terdistribusi harus dapat ditingkatkan kinerjanya tanpa mengubah komponen-komponen di dalamnya. Sebagai contoh, sebuah aplikasi web yang digunakan oleh user yang terlalu banyak. Maka untuk meningkatkan kinerja dari web tersebut agar tidak terjadi overload atau system down maka perlu dilakukan upgrade processor dan ram. Dalam proses upgrading tersebut, komponen dalam web tidak perlu diubah.
Fault Tolerance (Toleransi Kesalahan) Kesalahan pasti terjadi dalam sebuah sistem. Entah itu disebabkan karena masalah jaringan, power supply, bencana alam atau human error. Sebuah sistem terdistribusi dirancang memliki kemampuan untuk menangani hal-hal tersebut. Contoh dalam hal ini adalah dibangunnya sebuah clustering server. Dimana ketika server utama mengalami down karena beberapa penyebab kesalahan, maka extended server langsung membackup sistem utama dan menggantikannya.
Transparency Secara
umum,
transparansi
disini
tidak
berlaku
untuk
user
biasa
yang
mengutamakan fungsionalitas, apakah ia sedang menggunakan sistem yang terdistribusi atau tidak. Namun secara khusus bagi seorang pengelola baik itu developer atau administrator sistem sangat perlu untuk mengetahui arsitektur dari sistem yang sedang
2
digunakan karena untuk mempermudah bagi mereka dalam mengembangkan dan memelihara sistem tersebut.
1.3.
Model Sistem Terdistribusi Model Client Server Sistem client-server mempunyai satu atau lebih proses client dan satu atau lebih
proses server, dan sebuah proses client dapat mengirim query ke sembarang proses server. Client bertanggung jawab pada antar muka untuk user, sedangkan server mengatur data dan mengeksekusi transaksi. Sehingga suatu proses client berjalan pada sebuah personal komputer dan mengirim query ke sebuah server yang berjalan pada mainframe. Arsitektur ini menjadi sangat popular untuk beberapa alasan. Pertama, implementasi yang relatif sederhana karena pembagian fungsi yang baik dan karena server tersentralisasi. Kedua, mesin server yang mahal utilisasinya tidak terpengaruh pada interaksi pemakai, meskipun mesin client tidak mahal. Ketiga, pemakai dapat menjalankan antarmuka berbasis grafis sehingga pemakai lebih mudah dibandingkan antar muka pada server yang tidak userfriendly. perlu diingat batasan antara client dan server dan untuk menjaga komunikasi antara keduanya yang berorientasi himpunan. 1. Model Multiple Server
Gambar 1.1 Model Multiple Server Service disediakan oleh beberapa server Contoh: • Sebuah situs yang jalankan dibeberapa server • Server menggunakan replikasi atau database terdistribusi 2. Model Proxy Server
Gambar 1.2 Model Proxy Server
3
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 diminta 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 dengan mencegah frekwensi akses ke server. • Proxy server membuat duplikasi beberapa server yang diakses oleh client • Caching: – Penyimpanan lokal untuk item yang sering diakses – Meningkatkan kinerja – Mengurangi beban pada server 3. Model Peer To Peer
Gambar 1.3 Model Peer To Peer Bagian dari model sistem terdistribusi dimana sistem dapat sekaligus berfungsi sebagai client maupun server. Sebuah arsitektur di mana tidak terdapat mesin khusus yang melayani suatu pelayanan tertentu atau mengatur sumber daya dalam jaringan dan semua kewajiban dibagi rata ke seluruh mesin, yang dikenal sebagai peer. Pola komunikasi yang digunakan berdasarkan aplikasi yang digunakan. Peer-to-peer merupakan model yang paling general dan fleksible. 4. Model Mobile Code
Gambar 1.4 Model Mobile Code Kode
yang
berpindah
dan
dijalankan
pada
pc
yang
berbeda
Contoh: Applet 5. Model Mobile Agent Sebuah program yang berpindah dari satu komputer ke komputer yang lain • Melakukan perkerjaan otomatis 4
Contoh: – Untuk – Untuk install dan pemeliharan software pada komputer sebuah organisasi
1.4.
Permasalahan Sistem Terdistribusi
Keheterogenan
Suatu sistem sistem terdistribusi terdistribusi dpt dpt dibangun dr berbagai berbagai n/w, n/w, o/s, h/w, h/w, & p/l yg berbeda. berbeda. IP
dpt
digunakan
untuk
mengatasi
perbedaan
jaringan.
Middleware mengatasi perbedaan lainnya. Keterbukaan
Mendukung extensibility.-Setiap extensibility.-Setiap komponen komponen memiliki memiliki antarmuka antarmuka (interface), (interface), yang yang dipublish ke komponen lain. Perlu integrasi berbagai komponen yang dibuat olehprogrammer atau vendor yang berbeda.
Keamanan
Shared resources & transmisi informasi rahasia perlu dilengkapi dengan enkripsi. Cegah denial of service.-PS: service.- PS: Dibahas dalam kuliahCriptography kuliahCr iptography & Information Informat ion Security.
Scalability
Penambahan
pemakai pemakai
membutuhkan
penambahan penambahan
resource
yang
konstan.
Cegah bottleneck Jika perlu, gunakan replikasi. Penanganan Kegagalan
Setiap proses (komputer atau jaringan) jaringan) dpt mengalami kegagalan kegagalan secara independen. Komponen
lain
harus
tetap
berjalan
dengan
baik.
E.g. failed branch in a distributed banking system. Concurrency
Multiple
users
with
concurrent
requests
to
a
shared
resources.
Setiap resource hrs aman di lingkungan tersebut di atas. Transparansi
Transparan: bagi pemakai, keberadaan beberapa komponen tampak sebaaig satu sistem saja. Accesstransparency : Local & remote resources dapat diakses dengan operasi yang sama.
5
BAB 2 KOMUNIKASI
2.1.
Protocol Protokol adalah sebuah aturan a turan atau ata u standar yang mengatur atau at au mengijinkan
terjadinya
hubungan, komunikasi, hubungan, komunikasi, dan
perpindahan
data
antara
dua
atau
lebih
titik komputer. titik komputer. Protokol dapat diterapkan pada perangkat keras, perangkat lunak atau kombinasi dari keduanya. Pada tingkatan yang terendah, protokol mendefinisikan koneksi perangkat keras. Protokol perlu diutamakan pada penggunaan standar teknis, untuk menspesifikasi bagaimana membangun komputer atau menghubungkan peralatan perangkat keras. Protokol secara umum digunakan pada komunikasi real-time dimana standar digunakan untuk mengatur struktur dari informasi untuk penyimpanan penyimpanan jangka panjang.
2.2.
RPC (Remote Procedure Call) Remote Procedure Call (RPC) ( RPC) adalah sebuah metode yang memungkinkan
kita untuk
mengakses
dapat melakukan
sebuah
ini
prosedur
sebuah
yang
server
berada harus
di
komputer
lain.
menyediakan
Untuk
layanan
remote procedure.Pendekatan procedure.Pendekatan yang yang dilakuan adalah sebuah sebuah server membuka socket, lalu menunggu client yang meminta prosedur yang disediakan oleh server. Bila client tidak tahu haruS menghubungi menghubungi
port
yang
mana,
client
bisa
me-request
kepada
sebuah
matchmaker pada sebuah sebuah RPC port yang tetap. Matchmaker akan memberikan port apa yang digunakan oleh prosedur yang diminta client. RPC masih menggunakan cara c ara primitif dalam pemrograman, yaitu ya itu menggunakan paradigma procedural programming. programming. Hal itu membuat kita sulit ketika menyediakan banyak remote procedure. RPC menggunakan menggunakan socket untuk berkomunikasi berkomunikasi dengan dengan proses lainnya. Pada sistem seperti SUN, RPC secara default sudah ter-install t er-install kedalam sistemnya, biasanya RPC ini digunakan untuk administrasi sistem. Sehingga seorang administrator jaringan dapat mengakses sistemnya dan mengelola sistemnya dari mana saja, selama sistemnya terhubung ke jaringan.
2.3.
Studi kasus RPC Contoh studi kasus RPC yaitu pada jasa penge-print-an di rental pengetikan yang di
dalamnya terdapat 1 komputer server, beberapa komputer client dan sebuah printer yang hanya terhubung dengan server. User dari computer client ingin mencetak data dari komputernya. Biasanya user memindah data dengan bantuan device external seperti disket, 6
flash disk, hard disk, atau cd-rw. Namun dengan RPC hal tersebut akan menjadi lebih efisien. Solusi :
Dengan RPC, untuk mencetak data dari computer client, computer client
mengirim pesan “cetak” kepada computer server. Kemudian computer server menerima perintah tersebut dan kemudian menjalankan perintah mencetak data. Setelah itu server mengirimkan pesan pada client berupa informasi “file telah dicetak”.
2.4.
Object Interface Pengertian Interface adalah Himpunan operasi – operasi – operasi yang menentukan perilaku
sebuah objek, biasanya digunakan apabila kita ingin menentukan apa saja yang harus dillakukan oleh satu class tetapi tidak menentukan bagaimana cara untuk melakukannya. Untuk memiliki class yang tidak berhubungan yang mengimplementasikan method yang sama. Contoh: –
Class Line dan MyInteger : Tidak berhubungan, Keduanya mengimplementasikan mengimplement asikan
method perbandingan – – isGreater – – isles – – isEqual ◦ Untuk mengungkapkan mengungkapkan sebuah sebuah interface pemrograman pemrograman object tanpa tanpa
pernyataan class
◦ Untuk model multi inheritance yang mengijinkan sebuah class untuk memiliki lebih dari satu superclass. superclass. Cara Membuat Interface Untuk membuat interface, kita tulis, -------------------------------------------------------public interface [InterfaceName] [InterfaceName] { //beberapa method tanpa isi } --------------------------------------------------------
7
BAB 3 PROSES
3.1.
Thread
3.1.1. Pengertian Thread Thread adalah sebuah alur kontrol dari sebuah proses. T hread merupakan unit dasar dari penggunaan CPU, yang terdiri dari Thread_ID, program counter, register set, dan st ack. Sebuah thread berbagi code section, data section, dan sumber daya sistem operasi dengan Thread lain yang dimiliki oleh proses yang sama.
3.1.2. Pustaka Thread Pustaka Thread atau yang lebih familiar dikenal dengan Thread Library bertugas untuk menyediakan API untuk programmer dalam menciptakan dan memanage thread. Ada dua cara dalam mengimplementasikan pustaka thread: a. Menyediakan API dalam level pengguna tanpa dukungan dari kernel sehingga pemanggilan fungsi tidak melalui system call. Jadi, jika kita memanggil fungsi yang sudah ada di pustaka, maka akan menghasilkan pemanggilan fungsi call yang sifatnya lokal dan bukan system call. b. Menyediakan API di level kernel yang didukung secara langsung oleh sistem operasi. Pemanggilan fungsi call akan melibatkan system call ke kernel.
Ada tiga pustaka thread yang sering digunakan saat ini, yaitu: POSIX Pthreads, Java, dan Win32. Implementasi POSIX standard dapat dengan cara user level dan kernel level, sedangkan Win32 adalah kernel level. Java API thread dapat diimplementasikan oleh Pthreads atau Win32.
3.1.3. Implementasi Threads Pada User-Space Kegunaan Thread yaitu Multithreading berguna untuk multi processor dan single processor. Kegunaan untuk system multi processor adalah :
Sebagai unit pararel atau tingkat granularitas pararelisme.
Peningkatan kinerja disbanding berbasis proses.
Kegunaan multithreading pada single processor, adalah :
Kerja foreground dan background sekaligus di satu aplikasi.
Penanganan asynchronous proseccing menjadi baik. 8
Mempercepat eksekusi program.
Pengorganisasian program menjadi lebih baik. Manfaat utama banyak thread di satu proses adalah memaksimumkan derajat
kongkurensi antara operasi-operasi yang terkait erat. Aplikasi jauh lebih efisien dikerjakan sebagai sekumpulan thread disbanding sekumpulan proses.
3.2.
Client – Server
3.2.1. Pengertian Client Server Server adalah komputer yang dapat memberikan service ke client, sedangkan client adalah komputer yang mengakses beberapa service yang ada di server. Ketika client membutuhkan suatu service yang ada di server, dia akan mengirim request kepada server lewat jaringan. Jika request tersebut dapat dilaksanakan, maka server akan mengirim balasan berupa service yang dibutuhkan untuk saling berhubungan menggunakan Socket.
Gambar 3.3 Client-Server Karakteristik Server : Pasif; Menunggu request; Menerima request, memproses mereka dan mengirimkan balasan berupa service. Karakteristik Client : Aktif; Mengirim request; Menunggu dan menerima balasan dari server.
3.2.2. Model Client-Server a. Arsitektur Mainframe Pada arsitektur ini, terdapat sebuah komputer pusat (host) yang memiliki sumber daya yang sangat besar, baik memori, processor maupun media penyimpanan. b. Arsitektur File Sharing Pada arsitektur ini komputer server menyediakan file-file yang tersimpan di media penyimpanan server yang dapat diakses oleh pengguna. c. Arsitektur Client/Server Salah satu hasilnya yaitu berupa software database server yang menggantikan software database berbasis file server. d. Model Two-tier Model Two-tier terdiri dari tiga komponen yang disusun menjadi dua lapisan: client (yang meminta service) dan server (yang menyediakan service). 9
Gambar 3.4 Model Two-lier e. Model Three-tier Pada model ini disisipkan satu layer tambahan diantara user interface tier dan database tier.
Gambar 3.5 Model Three-tier
3.3.
Agent
3.3.1. Pengertian Agent Agent adalah entitas perangkat lunak yang didedikasikan untuk tujuan tertentu yang memungkinkan user untuk mendelegasikan tugasnya secara mandiri, selanjutnya software agent nantinya disebut agent saja. Agent bisa memiliki ide sendiri mengenai bagaimana menyelesaikan suatu pekerjaan tertentu atau agenda tersendiri. Agent yang tidak berpindah ke host lain disebut stationary agent.
3.3.2. Karakteristik Agent 1. Autonomy 2. Intelligence, Reasoning, dan Learning 3. Mobility dan Stationary 4. Delegation Reactivity 5. Proactivity dan Goal-Oriented 6. Communication and Coordination Capability
10
3.3.3. Klasifikasi Software Agent 1. Klasifikasi menurut Karakteristik yang Dimiliki Menurut Nwana, agent bisa diklasifikasikan menjadi delapan berdasarkan pada karakteristiknya.
Gambar 3.6 Klasifikasi Software Agent Menurut Karakteristik Yang Dimiliki a) Collaborative Agent : Agent yang memiliki kemampuan melakukan kolaborasi dan koordinasi antar agent dalam kerangka Multi Agent System (MAS). b) Interface Agent : Agent yang memiliki kemampuan untuk berkolaborasi dengan user, melakukan fungsi monitoring dan learning untuk memenuhi kebutuhan user. c) Mobile Agent : Agent yang memiliki kemampuan untuk bergerak dari suatu tempat ke tempat lain, dan secara mandiri melakukan tugas ditempat barunya tersebut, dalam lingkungan jaringan komputer. d) Information dan Internet Agent : Agent yang memiliki kemampuan untuk menjelajah internet untuk melakukan pencarian, pemfilteran, dan penyajian informasi untuk user, secara mandiri. Atau dengan kata lain, memanage informasi yang ada di dalam jaringan Internet. e) Reactive Agent : Agent yang memiliki kemampuan untuk bisa cepat beradaptasi dengan lingkungan baru dimana dia berada. f)
Hybrid Agent : Kita sudah mempunyai lima klasifikasi agent. Kemudian agent yang memiliki katakteristik yang merupakan gabungan dari karakteristik yang sudah kita sebutkan sebelumnya adalah masuk ke dalam hybrid agent.
g) Heterogeneous Agent System : Dalam lingkungan Multi Agent System (MAS), apabila terdapat dua atau lebih hybrid agent yang memiliki perbedaan kemampuan dan karakteristik, maka sistem MAS tersebut kita sebut dengan heterogeneous agent system.
2. Klasifikasi menurut Lingkungan Dimana Dijalankan a) Desktop Agent : Agent yang hidup dan bertugas dalam lingkungan Personal Computer (PC), dan berjalan diatas suatu Operating System (OS).
11
b) Internet Agent : Agent yang hidup dan bertugas dalam lingkungan jaringan Internet, melakukan tugas memanage informasi yang ada di Internet. c) Intranet Agent : Agent yang hidup dan bertugas dalam lingkungan jaringan Intranet, melakukan tugas memanage informasi yang ada di Intranet.
Bahasa pemrograman yang dipakai untuk tahap implementasi dari software agent, sangat menentukan keberhasilan dalam implementasi agent sesuai dengan yang diharapkan. Dari karakteristik di atas dapat disimpulkan bahwa bahasa pemrograman yang layak untuk mengimplementasikan software agent adalah sebagai berikut : • Java • Telescript • Tcl/Tk, Safe-Tcl, Agent-Tcl
12
BAB 4 SISTEM OPERASI TERDISTRIBUSI 4.1. Fungsi Sistem Operasi 1. Sistem Operasi Sebagai Kordinator. Dalam hal ini sistem operasi berfungsi untuk mengatur semua aktivitas yang kompleks dari perangkat lunak sistem/perangkat lunak aplikasi yang sedang dijalankan agar dapat berjalan sesuai dengan urutan yang benar. Selain mengatur semua aktivitas perangkat lunak, sistem operasi juga bertugas mengatur/mengelola semua aktivitas yang berhubungan dengan hardware, baik input device ataupun output device.
2. Sistem Operasi Sebagai Penghubung. Sistem operasi komputer berfungsi untuk menyiapkan serta menghubungkan program aplikasi agar dapat berinteraksi dengan perangkat keras secara konsisten dan stabil.
3. Sistem Operasi Sebagai Pelindung. Hal ini dimaksudkan bahwa salah satu fungsi atau tugas dari sistem operasi adalah untuk memegang kendali proses, melindungi file dan memberi batasan pada pembacaan dan penulisan serta eksekusi data dan program. Sistem operasi juga dapat berfungsi sebagai pengatur tentang siapa saja yang dapat mengakses file, program dan sistem yang ada di komputer kita.
4. Sistem Operasi Sebagai Interpretasi (penerjemah). Sistem Operasi berfungsi sebagai penerjemah perintah-perintah dan instruksiinstruksi antara User dan Sistem. Sebagai fasilitas komunikasi yang mudah antara sistem komputer dan User (pengguna).
5. Sistem Operasi Sebagai Server (Pelayan). Hal ini berarti fungsi dari sistem operasi komputer adalah untuk melayani segala sesuatu yang dibutuhkan oleh seorang user (pengguna).
4.2. Komponen Inti Sistem Operasi Komponen sistem operasi terdiri dari :
Manajemen Proses Proses 13
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.
Manajemen Memori Utama
Memori utama atau lebih dikenal sebagai memori adalah sebuah array yang besar dari word atau byte, yang ukurannya mencapai ratusan, ribuan, atau bahkan jutaan. Setiap word atau byte mempunyai alamat tersendiri. Memori Utama berfungsi sebagai tempat penyimpanan yang akses datanya digunakan oleh CPU atau perangkat I/O.
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 secondarystorage adalah harddisk, disket, dll.
Manajemen Sistem I/O 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.
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 ke secondary storage, mem-backup berkas ke media penyimpanan yang permanen (non-volatile).
Sistem Proteksi
Proteksi mengacu pada mekanisme untuk mengontrol akses yang dilakukan oleh program, prosesor,
atau
pengguna
ke sistem
sumber
daya.
Mekanisme
proteksi
harus:
membedakan antara penggunaan yang sudah diberi izin dan yang belum.
Jaringan Sistem terdistribusi
adalah sekumpulan prosesor yang tidak berbagi memori atau clock. Tiap prosesor mempunyai memori sendiri. Prosesor-prosesor tersebut terhubung melalui jaringan komunikasi Sistem terdistribusi menyediakan akses pengguna ke bermacam sumber-daya sistem.
Command-Interpreter System
Sistem Operasi menunggu instruksi dari pengguna (command driven). Program yang membaca instruksi dan mengartikan control statements umumnya disebut: control-card 14
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.
Pengertian dan Fungsi Kernel Kernel adalah suatu perangkat lunak yang menjadi bagian utama dari sebuah sistem operasi. karena akses terhadap perangkat keras terbatas, sedangkan ada lebih dari satu program yang harus dilayani dalam waktu yang bersamaan maka kernel juga bertugas untuk mengatur kapan dan berapa lama suatu program dapat menggunakan satu bagian perangkat
keras
tersebutTugasnya
melayani
bermacam
program
aplikasi
untuk
mengakses perangkat keras komputer secara aman. Kernel berfungsi layaknya jembatan yang menghubungkan antara software dan hardware pada komputer. Fungsi utama kernel adalah untuk mengelola sumber daya komputer dan memungkinkan program lain untuk menjalankan dan menggunakan sumber daya koputer tersebut. Untuk menjalankan aplikasi suatu kernel pertama kali harus menyediakan space address untuk aplikasi lalu men-load file yang berisi kode aplikasi ke dalam memory, mempersiapkan stack untuk program dan percabangan ke lokasi lain untuk program, dan kemudian baru memulai eksekusi program.
4.3. Proses dan Thread 4.3.1. Konsep Dasar Proses Dalam Sistem Operasi Proses dalam sistem operasi adalah suatu bagian dari program yang berada pada status tertentu dalam rangkaian eksekusinya. Di dalam bahasan Sistem Operasi, kita lebih sering membahas proses dibandingkan dengan program. Secara informal, proses adalah program dalam eksekusi. Suatu proses adalah lebih dari kode program, dimana kadang kala dikenal sebagai bagian tulisan. Proses juga termasuk aktivitas yang sedang terjadi, sebagaimana digambarkan oleh nilai pada program counter dan isi dari daftar prosesor/ processor's register.
Process State Status proses selalu berubah-ubah selama suatu program dieksekusi atau dijalankan. Beberapa status tersebut ialah : a. New : proses baru diciptakan b. Running : proses sedang dijalankan c. Waiting : proses sedang menunggu suatu kondisi tertentu untuk bisa berjalan. 15
d. Ready : proses menunggu untuk dilayani processor e. terminated : proses telah menyelesaikan eksekusi.
Gambar 4.1 Status Proses
Process Control Block (PCB) Sistem operasi membutuhkan banyak informasi mengenai proses guna pengelolaan proses. Semua informasi ini ada pada PCB. PCB mengandung beberapa informasi seperti berikut :
Process State : berisi informasi status proses.
Program counter : berisi informasi mengenai alamat instruksi selanjutnya.
CPU register : berisi register2 CPU apa saja yang digunakan
CPU scheduling information : berisis penjadwalan proses beserta algoritmanya
Memory management information: berisi informasi tentang berapa jumlah memory yang digunakan, limit register, tabel segment, dll berkenaan dengan penggunaan memory.
I/O status information : berisi informasi tentang perangkat apa saja yang digunakan dalam proses.
Accounting : berisi informasi tentang statistik eksekusi proses seperti waktu yang diperlukan, jumlah proses, dll.
Gambar 4.2 Process Control Block
4.3.2. Konsep Dasar Thread Dalam Sistem Operasi Thread juga sering disebut lightweight process. Sebuah proses tradisional atau heavyweight process mempunyai thread tunggal yang berfungsi sebagai pengendali. 16
Perbedaan antara proses dengan thread tunggal dan proses dengan thread yang banyak adalah proses dengan thread banyak dapat mengerjakan lebih dari satu tugas pada satu satuan waktu.
Gambar 4.3 Thread Keuntungan Thread Keuntungan dari program yang multithreading dapat dipisah menjadi empat kategori : 1. Responsi 2. Berbagi sumber daya 3. Ekonomi 4. Utilisasi arsitektur multiprocessor
Multithreading Models a. Model Many-to-One. Model ini memetakan beberapa thread tingkatan pengguna ke sebuah thread. t b. Model One-to-One.
Model ini memetakan setiap thread tingkatan pengguna ke
setiap thread. dibatasi dalam sistem. Contoh: Windows NT/XP/2000 , Linux, Solaris9. c. Model Many-to-Many. Model ini memultipleks banyak thread tingkatan pengguna ke thread kernel yang jumlahnya sedikit atau sama dengan tingkatan pengguna.
Gambar 4.4 Model Multithreading
Pembatalan Thread (Thread Cancellation) Pemberhentian target Thread dapat dilakukan dengan 2 cara : 17
a. Asynchronous cancellation. Suatu thread seketika itu juga membatalkan target thread. b. Deferred cancellation. Suatu thread secara periodik memeriksa apakah ia harus batal, cara ini memperbolehkan target thread untuk membatalkan dirinya secara terurut.
Penjadwalan Thread Untuk menjadwalkan thread, sistem dengan model mulithreading many to many atau many to one menggunakan : a. Process Contention Scope (PCS). Pustaka thread menjadwalkan thread pengguna untuk berjalan pada LWP (lightweight process) yang tersedia. b. System Contention Scope (SCS). SCS berfungsi untuk memilih satu dari banyak thread , kemudian menjadwalkannya ke satu thread tertentu(CPU / Kernel).
18
BAB 5 FILE SERVICE File Sistem Terdistribusi ( Distributed File System , disingkat DFS ) adalah file sistem yang mendukung sharing files dan resources dalam bentuk penyimpanan persistent di sebuah network . File server pertama kali didevelop pada tahun 1970 dan Sun NFS (Network File System) menjadi DFS pertama yang banyak digunakan setelah awal pemunculannya di tahun 1985. DFS yang terkenal selain NFS adalah AFS ( Andrew File System) dan CIFS (Common Internet File System).
Gambar 5.1 Service terdistribusi
5.1. Pengenalan File Service File service adalah suatu perincian atau pelayanan dari file system yang ditawarkan pada komputer client. Suatu file server adalah implementasi dari file service dan berjalan pada satu atau lebih mesin. File itu sendiri berisi dari nama, data dan atribut file seperti kepemilikan file, ukuran, waktu pembuatan file dan hak akses file. File sistem merupakan mekanisme penyimpanan on-line serta untuk akses, baik data maupun program yang berada dalam sistem operasi. 19
5.2. Komponen File service Komponen-komponen file service adalah terdiri dari :
File Service
Pengoperasian dari masing-masing file.
Directory Service
Management atau pengaturan direktori.
Naming Service - Location Independence : o
File dapat dipindahkan tanpa penggantian nama.
- Hal yang umum untuk penamaan file dan directori : o
Mesin + nama path e.g / machine / path atau machine : path
o
Mounting File sistem secara remote kedalam hirarki local file.
o
Single name space yang sama pada semua mesin.
- Dua level penamaan : Nama simbolik yang dilihat user dan nama binary yang dilihat oleh sistem.
5.3. Arsitektur File Service
Gambar 5.2 Arsitektur File Service
Layanan Flat File (Flat file service) – Beroperasi pada isi file. – Unique File Identifier (UFID).
Layanan Directori (Directory Service) – Menyediakan pemetaan antara nama sebagai teks ke UFIDs.
Modul Client – Menyediakan aplikasi untuk mengakses layanan file jarak jauh secara transparan. – Menyimpan status (state): open files, positions. 20
– Mengetahui lokasi jaringan dari flat file dan directory server. 5.3.1. Contoh File Service Network File System (NFS) merupakan sebuah protokol yang dikembangkan oleh Sun Microsystem pada tahun 1984 dan NFS didefinisikan dalam RFC 1094, 1813 dan 3530 sebagai DFS yang mengijikan sebuah komputer untuk mengakses file melalui network serasa akses file di disk local. NFS merupakan protokol yang sangat mendukung dalam pengaplikasian suatu file system yang terdistribusi.
Gambar 5.3 Arsitektur NFS Tujuan dari NFS adalah untuk memungkinkan terjadinya pertukaran sistem berkas secara transparan antara mesin-mesin bebas tersebut. Hubungan yang terjadi di sini didasarkan pada hubungan client-server yang menggunakan perangkat lunak NFS server dan NFS client yang berjalan diatas workstation. NFS didesain agar dapat beroperasi di lingkungan ataupun jaringan yang heterogen yang meliputi mesin, platform, sistem operasi, dan arsitektur jaringan. Ketidaktergantungan ini didapat dari penggunaan RPC primitif yang dibangun diatas protokol External Data Representation (XDR). Jika misalnya terjadi sebuah pertukaran sistem berkas antara server dan client , maka pertukaran sistem berkas yang terjadi disini harus dipastikan hanya berpengaruh pada tingkat client dan tidak mempengaruhi sisi server , karena server dan client adalah mesin yang berbeda dan sama-sama bebas. Untuk itu, mesin client harus melakukan operasi mount terlebih dahulu agar remote directory dapat diakses secara transparan. 21
Protokol NFS umumnya menggunakan protokol Remote Procedure Call (RPC) yang berjalan di atas UDP dan membuka port UDP dengan port number 2049 untuk komunikasi antara client dan server di dalam jaringan. Client NFS selanjutnya akan mengimpor sistem berkas remote dari server NFS, sementara server NFS mengekspor sistem berkas lokal kepada client . Mesin-mesin
yang
menjalankan
perangkat
lunak
NFS
client
dapat
saling
berhubungan dengan perangkat lunak NFS server untuk melakukan perintah operasi tertentu dengan menggunakan request RPC. Adapun operasi-operasi yang didukung oleh NFS adalah sebagai berikut: a. Mencari berkas di dalam direktori. b. Membaca kumpulan direktori. c. Memanipulasi link dan direktori. d. Mengakses atribut berkas. e. Membaca dan menulis berkas. Perlu diketahui bahwa server NFS bersifat stateless , yang artinya setiap request harus mengandung argumen yang penuh dan jelas sebab server NFS tidak menyimpan sejarah informasi request . Data yang dimodifikasi harus di commit ke server sebelum hasilnya di kembalikan ke client . NFS protokol tidak menyediakan mekanisme concurrencycontrol . Beberapa manfaat NFS diantaranya ialah – Lokal workstations menggunakan ruang disk lebih kecil – Pemakai tidak harus membagi direktori home pada setiap mesin di jaringan – Direktori home dapat di set up pada NFS server dan tersedia melalui jaringan – Device penyimpanan seperti floppy disk, CDROM drives, dll dapat digunakan oleh mesin lainnya Kerugian /Kelemahan NFS – Desain awal hanya untuk jaringan yang lokal dan tertutup – Security – Congestion (Traffic yang tinggi bisa menyebabkan akses lambat)
22
BAB 6 NAME SERVICE 6.1.
Pengenalan Name Service Dalam sistem terdistribusi, name service digunakan untuk menunjuk ke suatu
sesumber yang beragam dan tersebar seperti komputer, layanan (services), file, remote object , use yang dapat memudahkan pengguna. Contoh penamaan pada aplikasi sistem terdistribusi: – URL untuk mengakses suatu halaman web. – Alamat e-mail utk komunikasi antar pemakai. Selain itu name service juga merupakan layanan penamaan yang berfungsi untuk menyimpan naming context , yakni kumpulan binding nama dengan objek, tugasnya untuk me-resolve nama. Kebutuhan akan penamaan juga memicu munculnya layanan penamaan (Naming Services) yang menyediakan mekanisme dan struktur penamaan objek itu sendiri. Contohnya DNS (Domain Name Service), X.500, COBRA, dan GNS.
6.1.1. Name Resolution, Binding, Attributes • Name resolution: Nama ditranslasikan ke data ttg resource/object tsb. • Binding : Asosiasi antara nama & obyek. Dan biasanya nama diikat ( bound ) ke attributes dari suatu obyek. • Address: atribut kunci dari sebuah entitas dalam sistem terdistribusi • Attribute: nilai suatu object property . Penguraian Naming Domains untuk mengakses resource dari URL
23
Didalam setiap name objek terdapat juga beberapa atribut yang merupakan properti suatu objek. Contoh : ✓ DNS
: memetakan dari nama ke atribut alamat IP host
✓ X.500
: memetakan suatu nama seseorang ke beberapa atribut, seperti email, telepon,
dsb. ✓
CORBA Naming Service yang memetakan nama remote objek ke remote object
reference.
6.2.
Model Name Service and the Domain Name System Suatu name service dapat menyimpan kumpulan satu atau lebih kontek penamaan
yaitu sehimpunan keterkaitan antara nama dan atribut objek, seperti user, komputer, services dan remote object . Yang dibutuhkan dari suatu Name Services adalah : – penamaan unik yang standard – scalability – consistency – performance dan availability – mudah menyesuaikan terhadap perubahan – perlindungan kegagalan Dalam rangka memenuhi kebutuhan tersebut, sebuah name server setidaknya dapat menerapkan mekanisme berikut : o Partitioning ✓
Tidak ada satu name server yang dapat menyimpan seluruh nama dan atribut untuk
seluruh jaringan. ✓ Data
nama dipartisi berdasarkan domain.
o Replication ✓ Sebuah ✓ Untuk
domain biasanya memiliki lebih dari satu name server
meningkatkan availability dan performance
o Caching ✓
Sebuah name server dapat melakukan mekanisme caching terhadap data nama dari
name server lain ✓ Hal
ini dilakukan untuk mencegah operasi permintaan sama berulang-ulang
6.2.1. Name Space Name Space adalah kumpulan nama sah yang dikenal oleh suatu layanan yang sesuai. Suatu nama dapat digambarkan dengan menggunakan generative grammar, seperti BNF (Backus-Naur Form). 24
Contoh BNF untuk email
Berikut adalah beberapa karakter dari name space : • memiliki struktur internal ✓ flat ✓ hirarki
yang mempresentasikan posisi (contoh sistem berkas UNIX)
✓ hirarki
yang mempresentasikan struktur organisasi (contoh Internet Domain)
• Karena hirarki, memiliki potensi tak terbatas • Suatu name space dapat diatur secara terdistribusi (naming domain) • Suatu name space dapat berupa gabungan dari beberapa nama space lain. Contoh mount pada UNIX/Linux
6.2.2. Name Resolution Nama resolution yaitu diberikan nama obyek , temukan obyek tersebut. Simpan semua nama di setiap name server . Partisi basis data penamaan (naming database) dapat dilakukan berdasarkan: • Algoritma: ✓ Tergantung ✓ Tidak
dari nilai sebuah fungsi hash.
tergantung pada struktur dan lokasi obyek.
• Sintaks: ✓ Contoh:
telaga.cs.ui.ac.id.
• Atribut. ✓
Proxy dapat menyimpan pointer migrasi suatu obyek. 25
6.2.3. Name servers and navigation Navigasi dan name servers di sini memiliki arti petunjuk pengaksesan nama data dari lebih dari satu name server untuk menyelesaikan suatu pemetaan nama ( resolve a name). Yang didalamnya terdapat 3 metode,yaitu : 1. Iterative Navigation
Agent tetap
memegang
kendali
proses
resolusi
sebuah
nama. Server
mengembalikan status resolusi dan alamat server yang harus dihubungi selanjutnya. Agent bekerja lebih keras dari cara pertama, dan perlu sedikit pintar.
Transitive Navigation hampir sama dengan resolusi rekursif. Return address dari agent diteruskan oleh server, sehingga jika informasi lokasi obyek ditemukan, informasi tersebut langsung diteruskan ke agent . Kelebihan : berkurangnya pengiriman pesan, server tidak perlu menyimpan status on going resolution. Kekurangan: pengirim tidak menerima ACK. 2. Non-recursive and Recursive server-controlled navigation
26
3. Recursive Server Controlled
Rekursif adalah aktifitas berpindah dari server ke server , shg nama selalu diresolve dalam konteks yang baru. Multiple servers transparan bagi name agent . Agent tidak sibuk. Servers harus menyimpan return address untuk setiap outgoing lookup, dan secara keseluruhan bekerja keras.
6.2.4. Domain Name System Domain Name System merupakan sebuah name service sebagai standard penamaan pada Internet. Hal itu ditemukan oleh Mockapertis (1987) untuk menggantikan skema penamaan original, dimana semua hal dilakukan oleh satu central master file dan di download oleh FTP untuk semua computer yang membutuhkannya. Database DNS diterapkan dengan sistem partitioning yang terbagi-bagi dalam suatu zone berdasar domainnya dan letak geografis. Top level organizational domain (biasa disebut generic domains) yang digunakan saat ini antara lain : Com - organisasi komersial Edu - institusi pendidikan Gov - institusi pemerintahan Mil - organisasi militer Net - Network support center Org - Organisasi tertentu yang tidak disebutkan disini Int - organisasi internasional Us - United states Uk - United kingdom Id – Indonesian 27
28
BAB 7 TIME & COORDINATION 7.1. Logical Clock & Syncronitation Waktu adalah hal yang penting dalam sistem terdistribusi karena beberapa hal. Pertama, waktu adalah satuan akurasi. Untuk mengetahui kapan suatu peristiwa terjadi, dibutuhkan sinkronisasi clock pada sistem dan di luar sistem. Sebagai contoh, transaksi ecommerce terjadi di komputer pengguna dan komputer bank. Kejadian tersebut haruslah dicatat waktunya secara akurat untuk keperluan audit. Kedua, algoritma mengenai sinkronisasi clock memiliki beberapa masalah, antara lain mempertahankan konsistensi data yang didistribusikan, otentikasi request yang dikirim ke server, dan menghapus proses yang terduplikasi.
Clock (Jam) Setiap komputer pasti memiliki clock fisik. Clock adalah alat elektronik yang menghitung osilasi yang terjadi pada kristal pada frekuensi tertentu, dan menyimpannya dalam counter register. Sistem operasi membaca clock fisik tersebut dan menerjemahkannya ke software clock. Software clock tidak selalu akurat sehingga pewaktuan hardware dan software memiliki perbedaan walaupun sangat kecil. Namun, software clock tetap menjadi acuan pencatatan waktu setiap kejadian proses. Kejadian yang terjadi setelah suatu kejadian akan tercatat di waktu yang berbeda apabila resolusi clock (periode update software clock) lebih kecil daripada interval waktu antar kejadian.
Clock Skew And Clock Drift Clock milik tiap-tiap komputer tidak selalu sama. Perbedaan antara pembacaan dua clock komputer berbeda disebut skew. Sedangkan perbedaan clock rate disebut clock drift. Pada clock fisik, osilasi, frekuensi, dan temperatur mempengaruhi perbedaan clock tiap komputer. Perbedaannya mungkin sangat kecil, tetapi akumulasi perbedaan tersebut dapat mencapai tahap yang bisa diamati dengan mata telanjang walaupun sudah disamakan nilainya. Clock drift rate adalah perubahan perbedaan pembacaan antara clock dan perfect reference clock (clock yang dijadikan acuan).
Waktu Universal Terkoordinasi (Coordinated Universal Time) Clock komputer dapat disinkronkan dengan clock luar yang akurasinya tinggi. Clock yang akurasinya paling tinggi menggunakan osilator atom. Keluaran clock ini digunakan sebagai standar waktu international. Coordinated Universal Time (UTC) 29
adalah standar internasional untuk penjagaan waktu (timekeeping). Sinyal UTC disiarkan dari stasiun radio dan satelit ke seluruh dunia. Komputer dengan penerima sinyal di seluruh dunia dapat mensinkronkan clocknya dengan sinyal ini.
Sinkronasi Clock Fisik Untuk mengetahui kapan sebuah peristiwa terjadi secara akurat pada proses system terdistribusi, diperlukan sinkronisasi dengan sumber waktu dari luar, yang disebut sinkronisasi eksternal (external synchronization). Dan jika satu clock tersinkronisasi dengan clock yang lain dengan derajat akurasi yang diketahui, maka kita bisa mengukur interval terjadinya dua peristiwa pada komputer yang berbeda, walaupun tidak tersinkronisasi ke sumber waktu dari luar. Hal ini disebut sinkronisasi internal (internal synchronization). Beberapa gagasan pengkoreksian (correctness) untuk clock sudah pernah diajukan. Hardware clock H selalu dikoreksi apabila drift-nya sudah mencapai angka tertentu (ρ > 0). Jadi, galat (error) perhitungan interval antara waktu sebenarnya t dan t’ (t > t’) adalah: (1 - ρ)(t' - t) ≤ H(t') - H(t) ≤ (1 + ρ)(t' -t) Clock yang tidak menerima pengkoreksian apapun dinyatakan faulty. Clock dinyatakan crash failure ketika berhenti berdetik sama sekali. Kegagalan clock lainnya adalah arbitrary failure. Contoh arbitrary failure adalah ‘Y2K bug’ yang t erjadi pada pergantian tahun 1999 ke 2000. Setelah 31 Desember 1999 dilanjutkan ke 1 Januari 1900. Catatan: clock tidak harus akurat untuk menjadi benar.
7.2. Koordinasi Terdistribusi Dalam sistem terdistribusi berbasis koordinasi, fokusnya adalah pada bagaimana koordinasi antara proses berlangsung. Jika ada lebih dari satu proses yang siap running, maka Sistem Operasi akan menentukan salah satu proses untuk running lebih dulu. Aktivitas Koordinasi Terdistribusi : 1.
Pengurutan Event
Memori & clock tdk tunggal
Tidak mungkin menyatakan urutan dua kejadian
Hanya dpt ditentukan partial ordering (pengurutan sebagian) relasi Happened-Before (Hukum sebab-akibat : suatu pesan dapat diterima setelah pesan tersebut dikirim. Jika A dan B adalah event pada proses yg sama, dan A dieksekusi sebelum B, maka A → B)
30
2.
Mutual Exclusion
a. Pendekatan Tersentralisasi (Centralized) • Salah satu proses dipilih sebagai koordinator utk mengatur entri ke CS • Menggunakan pesan request-reply-release untuk masuk ke CS • (+): menjamin mutex, dpt menjamin fairness (no starvation) • (--): jika koordinator gagal → perlu dipilih kembali
b. Pendekatan Terdistribusi Penuh (Fully Distributed) • Untuk masuk ke CS, proses mengirimkan pesan request (Pi, TS) ke semua proses • Pengiriman reply oleh Pi ke Pk : – Jika Pi sedang berada di CS, reply ke Pk ditunda – Jika Pi tidak akan masuk ke CS, reply langsung dikirim ke Pk – Jika Pi akan masuk ke CS dan TS(Pi) < TS(Pk) maka reply ke Pk ditunda • (+): menjamin mutex, bebas deadlock dan starvation • (--): jumlah pesan minimum 2(n-1), proses harus tahu identitas semua proses lain, tidak berfungsi jika ada proses yg gagal, mengganggu proses lain yg tidak akan masuk ke CS
c. Pendekatan Token Passing • Menggunakan satu token yg beredar diantara proses • Hanya proses yg memiliki token saat itu yg dapat masuk ke CS • Syarat: adanya lingkaran lojik yg menghubungk an semua proses • (+): menjamin mutex, bebas starvation • (--): jika token gagal → perlu digenerate kembali, jika proses gagal → perlu dibentuk ring lojik baru.
3.
Atomisitas
Tiap situs memiliki koordinator transaksi yg berfungsi menjamin atomisitas eksekusi transaksi, dengan cara:
memulai eksekusi transaksi memecah menjadi beberapa sub-transaksi dan mendistribusikannya pada situssitus yg cocok utk dieksekusi
mengkoordinasikan terminasi transaksi (commit, atau abort)
Tiap situs menyimpan log untuk tujuan recovery
31
4.
Concurrency Control
Manajer transaksi berfungsi mengelola eksekusi transaksi yg mengakses data
Menyimpan log untuk tujuan recovery
Berpartisipasi dalam skema kontrol-konkurensi untuk mengkoordinasi eksekusi transaksi
5.
Penanganan Deadlock ♦ Deadlock Prevention
·
Pencegahan: Faktor-faktor penyebab deadlock yang harus dicegah untuk terjadi
·
4 faktor yang harus dipenuhi untuk terjadi deadlock:
·
Mutual Exclusion: pemakaian resources.
·
Hold and Wait: cara menggunakan resources.
·
No preemption resource: otoritas/hak.
·
Circular wait: kondisi saling menunggu.
·
Jika salah satu bisa dicegah maka deadlock pasti tidak terjadi ♦ Deadlock Detection
·
Mencegah dan menghidari dari deadlock sulit dilakukan:
·
Kurang efisien dan utilitas sistim
·
Sulit diterapkan: tidak praktis, boros resources
·
Mengizinkan sistim untuk masuk ke “state deadlock”
·
Gunakan algoritma deteksi (jika terjadi deadlock)
·
Skema recovery untuk mengembalikan ke “safe state”
6. ·
Algoritma Pemilihan Algoritma Bully
Adalah (Gracia-Moliana 1982) algoritma yang mengijinkan proses mengalami crash pada saat terjadi pemilihan (election), meskipun pengiriman pesan antar proses adalah reliable. Ada tiga tipe pada algoritma ini, yaitu: 1. election message : digunakan untuk pemberitahuan akan adanya pemilihan 2. answer message : merupakan jawaban dari election message 3. coordinator message : digunakan untuk memberitahukan identitas dari proses pemilihan Sebuah proses dimulai dengan pemilihan ketika telah diperintahkan, melewati timeout, saat coordinator gagal. Ketika sebuah proses menerima pesan coordinator proses tersebut akan menset variabelnya menjadi elected. Jika sebuah proses menerima proses 32
election proses tersebut akan mengirim jawaban dan akan memulai proses t erpilih tersebut, kecuali telah mulai sebelumnya.
·
Algoritma Ring
Tujuan dari algoritma ini adalah untuk memilih sebuah proses tunggal yang disebut koordinator, yang merupakan proses dengan identifier terbesar. Awalnya, setiap proses ditandai sebagai non-peserta dalam pemilihan. Setiap proses bisa mulai pemilihan. Hal hasil dengan menandai dirinya sebagai salah satu peserta, menempatkan para identifier dalam pemilihan pesan dan mengirimkannya kepada tetangga searah jarum jam. Ketika sebuah proses menerima pesan pemilihan, itu membandingkan pengenal dalam pesan dengan sendiri. Jika identifier yang tiba lebih besar, maka meneruskan pesan 10 tetangganya. Jika identifier yang tiba lebih kecil dan penerima bukan merupakan peserta maka pengganti pengenal sendiri dalam pesan dan ke depan itu, tetapi tidak meneruskan pesan jika sudah menjadi peserta. Pada pemilihan penerusan pesan dalam beberapa kasus, proses menandai dirinya sebagai peserta.
7.3. Model sinkronisasi & Asinkronisasi Sinkronisasi adalah proses pengaturan jalannya beberapa proses pada saat yang bersamaan. Secara garis besar mungkin sinkronisasi adalah menyamakan sesuatu secara bersamaan. Sinkronisasi adalah suatu proses pengendalian akses dari sumber daya terbagi pakai (shared resource) oleh banyak thread sedemikian sehingga hanya satu thread yang dapat mengakses sumber daya tertentu pada satu waktu. Sistem
Asynchronous
-
seperti object-oriented software
-
biasanya
dibuat
dari modular 'benda keras', masing-masing dengan komunikasi yang terdefinisi dengan baik antarmuka. Ini modul dapat beroperasi pada kecepatan variabel, apakah karena pengolahan data-dependent, skala tegangan dinamis , atau variasi proses . Modul kemudian dapat digabungkan bersama-sama untuk membentuk suatu sistem kerja yang benar, tanpa mengacu pada global sinyal clock . Biasanya, daya rendah diperoleh karena komponen diaktifkan hanya pada permintaan. Selain itu, beberapa gaya asynchronous telah terbukti untuk mengakomodasi antarmuka clock, dan dengan demikian mendukung desain campuran-waktu. Oleh karena itu, sistem asynchronous cocok dengan baik kebutuhan yang benar-by-konstruksi metodologi dalam perakitan sistem heterogen dan scalable skala besar.
33
BAB 8 SHARE DATA & TRANSACTION 8.1. Shared Data Sharing adalah suatu fasilitas yang digunakan untuk membagi suatu file, perangkat dan koneksi internet untuk digunakan secara bersama-sama dengan tujuan untuk menghemat biaya dan perangkat. Sharing dapat dilakukan terhadap File Dokumen/Software dalam drive atau folder,atau dalam CD-Rom, sharing perangkat: Printer dan CD-Room dan sharing jaringan koneksi internet. Untuk Melakukan Sharing ada beberapa hal yang harus diperhatikan diantaranya: 1. Jaringan sudah tekoneksi dengan baik 2. Protokol sharing file dan printer sudah terinstall 3. Setting Sharing dengan dengan benar. Ada beberapa Sharing yang sering di jumpai diantaranya: 1. Sharing Data: Sharing File/Folder/Drive 2. Sharing Perangkat: CD/DVD ROM dan Sharing Printer 3. Sharing Internet/Sharing Koneksi Internet Keuntungan Shared Data 1. Mengurangi biaya duplikasi usaha pengumpulan data 2. Aman-menjaga data dalam lingkungan yang aman 3. Back-up data Kelemahan Shared Data Kemudahan sharing file dalam jaringan yang ditujukan untuk dipakai oleh orangorang tertentu, seringkali mengakibatkan bocornya sharing folder dan dapat dibaca pula oleh orang lain yang tidak berhak. Hal ini akan selalu terjadi apabila tidak diatur oleh administrator jaringan. Sementara data sharing salah satu basis ini menguntungkan, pengarsipan dataset melalui organisasi yang berdedikasi adalah lebih baik.Pusat data memiliki infrastruktur terpusat dan in-house semua aspek keahlian dalam menelan data, Kurasi, persiapan, dokumentasi, penyimpanan, penyebaran, dukungan pengguna dan promosi. · Tujuan Shared Data Sharing resources bertujuan agar seluruh program, peralatan atau peripheral lainnya dapat dimanfaatkan oleh setiap orang yang ada pada jaringan komputer tanpa terpengaruh oleh lokasi maupun pengaruh dari pemakai. Manfaat Share Data
34
Walaupun perangkat sekarang sudah memiliki kemampuan yang cepat dalam proses-proses komputasi, atau misal mengakses data, tetapi pengguna masih saja menginginkan ssitem berjalan dengan lebih cepat. Apabila hardware terbatas, kecepatan yang diinginkan user dapat di atasi dengan menggabung perangkat yang ada dengan sistem.
8.2. Fault Tolerance & Transaction Salah
satu
tujuan
dalam
membangun
sebuah
system
terdistribusi
adalah
memungkinkan untuk melakukan improvisasi terhadap kehandalan sistem. Ini dilakukan karena setiap system pasti akan menemukan kesalahan atau gangguan. Sehingga perlu untuk dibuat pencegahan atau solusi untuk mengatasi masalah tersebut. Availability: kalau mesin mati (down), sistem tetap harus berjalan dengan jumlah layananan yang tersisa. Dalam suatu sistem terdistribusi komponen dalam system yang sangat vital terutama pada resources (critical resources) berjumlah seminimal mungkin. Yang dimaksud dengan critical resources adalah komponen dalam system yang harus ada untuk menjalankan sistem terdistribusi. Secara umum, ada dua jenis fault tolerant, yaitu fault tolerant secara hardware dan secara software. Untuk itu, masing – masing Software dan Hardware harus di replikasi. Sehingga kalau terjadi kegagalan / error maka yang lain akan menangani. Data dalam sistem terdistribusi tidak boleh hilang, oleh karena itu copy dari data atau resource lainnya tersebut disimpan secara redundan pada server lain, tapi tetap harus dijaga konsistensi datanya. Hal ini memang berkaitan dengan replikasi. Dengan membuat system terdistribusi yang fault tolerance maka Sistem harus bisa mendeteksi kegagalan dan melakukan tindakan dasar sebagai berikut: 1.Mask the fault (menutupi kegagalan): tugas harus dapat dilanjutkan dengan menurunkan kinerja tapi tanpa terjadi kehilangan data atau informasi. 2.Fail Gracefully: membuat suatu antisipasi terhadap suatu kegagalan ke suatu prosedur yang telah di rencanakan dan memungkinkan untuk menghentikan proses dalam waktu yang singkat tanpa menghilangkan informasi atau data. Data Transaction adalah transaksi pengiriman ( Send – Request ) ke sebuah ServerHost
dengan alamat IP / IP adress
dengan Format ( Protokol ) Server-Host tersebut
dengan harapan Server-Host melakukan apa yang pengirim Inginkan dalam hal ini ServerHost atau Client. Sebagai Contoh :
Server – Host A atau Client mengirim sebuah data
kepada Server – Host B, Pengirim menginginkan
sebuah data xxx agar di proses oleh
Server-Host – B lalu memberikan informasi dsb ke pada Pengirim dalam hal ini ( Server – Host A atau Client ). 35
Pada contoh di atas tentu pengirim harus tahu kemana akan di kirim, yah itulah butuhnya sebuah ip address, dengan ip adress tentu data yang kita kirim akan sampai ke tujuan yang kita inginkan, pengiriman data dengan TCP/IP adalah baik, karena dengan konsep protokol TCP/IP data yang kita kirim pasti sampai kepada tujuan yang tepat, keculi memakai protokol UDP alias broadcast.
8.3. Replication Replikasi adalah suatu teknik untuk melakukan copy dan pendistribusian data dan objek-objek database dari satu database ke database lain dan melaksanakan sinkronisasi antara database sehingga konsistensi data dapat terjamin. Dengan menggunakan teknik replikasi ini, data dapat didistribusikan ke lokasi yang berbeda melalui koneksi jaringan lokal maupun internet. Replikasi juga memungkinkan untuk mendukung kinerja aplikasi, penyebaran data fisik sesuai dengan penggunaannya, seperti pemrosesan transaksi online dan DSS (Desiscion Support System) atau pemrosessan database terdistribusi melalui beberapa server. Selain itu ada yang menyebutkan bahwa Replikasi adalah proses menyalin dan memelihara objek database dalam beberapa database yang membentuk suatu sistem database terdistribusi. Replikasi dapat meningkatkan kinerja dan melindungi ketersediaan aplikasi karena data pilihan alternatif akses ada. Sebagai contoh, sebuah aplikasi biasanya dapat mengakses database lokal daripada server jauh untuk meminimalkan lalu lintas jaringan dan mencapai kinerja maksimum. Selanjutnya, aplikasi dapat terus berfungsi jika server lokal mengalami kegagalan, tetapi server lain dengan data direplikasi tetap dapat diakses. Dengan replication dasar, replika data memberikan akses read-only ke tabel data yang berasal dari sebuah situs (master) primer.Aplikasi dapat query data dari replika data lokal untuk menghindari akses jaringan terlepas dari ketersediaan jaringan.Namun, aplikasi di seluruh sistem harus mengakses data pada situs utama ketika pembaruan diperlukan. Keuntungan replication tergantung dari jenis replikasi tetapi pada umumnya replikasi mendukung ketersediaan data setiap waktu dan dimanapun diperlukan. Adapun keuntungan lainnya adalah : 1. Memungkinkan beberapa lokasi menyimpan data yang sama. Hal ini sangat berguna pada saat lokasi-lokasi tersebut membutuhkan data yang sama atau memerlukan server yang terpisah dalam pembuatan aplikasi laporan. 2. Aplikasi transaksi online terpisah dari aplikasi pembacaan seperti proses analisis database secara online, data smarts atau data warehouse.
36
3.
Memungkinkan otonomi yang besar. Pengguna dapat bekerja dengan meng-copy data pada saat tidak terkoneksi kemudian melakukan perubahan untuk dibuat database baru pada saat terkoneksi.
4. Data dapat ditampilkan seperti layaknya melihat data tersebut dengan menggunakan aplikasi berbasis Web. 5. Meningkatkan kinerja pembacaan. 6. Membawa data mendekati lokasi individu atau kelompok pengguna. Hal ini akan membantu mengurangi masalah karena modifikasi data dan pemrosesan query yang dilakukan oleh banyak pengguna karena data dapat didistribusikan melalui jaringan dan data dapat dibagi berdasarkan kebutuhan masing-masing unit atau pengguna. Dibawah ini merupakan jenis-jenis Replication: 1. Snapshot replication : Mendistribusikan data yang dapat dilihat pada saat tertentu tanpa melakukan update. 2. Merge replication : Merge replication memungkinkan pengguna bekerja dan merubah data sesuai dengan wewenangnya. Pada saat server tidak dikoneksikan ke seluruh lokasi dalam topologi, replikasi merubah ke nilai data yang sama. 3. Transactional Replication : Pengguna mendapatkan salinan lengkap dari database awal dan kemudian mendapatkan update periodik sebagai perubahan data.
37
BAB 9 DISTRIBUTED DATABASE MANAGEMENT 9.1. Pengenalan Data Terdistribusi Database terdistribusi adalah sebuah database yang diatur oleh sebuah Database Management System (DBMS) yang tersimpan secara fisik pada beberapa komputer yang terdapat pada beberapa lokasi dengan terkoneksi pada sebuah jaringan. jaringan tersebut harus bisa menyediakan akses bagi user untuk melakukan sharing data. Terdapat dua macam sifat dari database terdistribusi yaitu Heterogenous dan Homogenous. Homogenous artinya suatu database terdistribusi dimana data di distribusikan pada beberapa komputer dengan menggunakan DBMS(database management system) yang sama. DBMS digunakan pada database terdistribusi untuk melakukan koordinasi data pada beberapa node. Sedangkan Heterogenous adalah kebalikan dari Homogenous dimana data di sebarkan dengan menggunakan DBMS yang berbeda. Untuk menjaga agar basis data yang terdistribusi tetap up-to-date, ada dua proses untuk menjaganya, yakni replikasi dan duplikasi. Dalam replikasi, digunakan suatu perangkat lunak untuk mencari — atau lebih tepatnya melacak — perubahan yang terjadi di satu basis data. Setelah perubahan dalam satu basis data teridentifikasi dan diketahui, baru kemudian dilakukan perubahan agar semua basis data sama satu dengan yang lainnya. Proses replikasi memakan waktu yang lama dan membebani komputer karena kompleksitas prosesnya. Sementara itu, proses duplikasi tidak sama dan tidak sekompleks replikasi. Dalam proses ini, satu basis data dijadikan master, kemudian diperbanyak menjadi sejumlah duplikat. Selama proses duplikasi berlangsung, perubahan hanya boleh dilakukan pada basis data master agar data lokal tidak tertimpa.
Konsep 1.
Database
terdistribusi
(Distributed
Database),
merupakan
sekumpulan
interrelasi(hubungan) secara logic dari data yang digunakan bersama (dan deskripsi data), yang secara fisik terdistribusi melalui jaringan komputer. 2. DBMS Terdistribusi (Distributed DBMS),Merupakan sistem Software yang mengijinkan pengaturan dari database terdistribusi dan membuat distribusi tersebut terbuka untuk para pengguna/user. 3. DDBMS terdiri dari database yang secara logical tunggal dan dibagi menjadi beberapa fragment (bagian). Masing-masing fragment disimpan pada satu atau lebih komputer. 4. DDBMS mempunyai beberapa karakter, diantaranya : 38
a) Kumpulan dari data yangdigunakan bersama, yang berhubungan secara logic. b) Data dipecah - pecah menjadi sejumlah fragmen. c) Fragmen dapat direplikasi. d) Fragmen/replikanya dapat dialokasikan/ditempatkan ke suatu site(tempat). e) Tempat - tempat (site) dihubungkan oleh jaringan komunikasi. f) Data yang terdapat pada setiap site berada dibawah kontrol/pengawasan dari DBMS. g) DBMS yang terdapat pada setiap site dapat mengatur aplikasi - aplikasi lokal secara autonom. h) Setiap DBMS berpartisipasi paling sedikit dalam sebuah aplikasi global.
9.2. Distributed Database Management System (DDBMS) Karakteristik pengolahan data terdistribusi antara lain :
Beberapa data digunakan pada banyak lokasi.
Sering diperlukan sistem manajemen database yang memberikan akses kepada banyak pemakai dengan view yang berbeda dari data yang sama.
Peningkatan biaya penyimpanan per bit pada unit penyimpan yang sangat besar lebih rendah dibandingkan pada penyimpan yang lebih kecil.
Beberapa masalah pada data yang terpisah secara geografis adalah masalah integritas, kepemilikan, dan kemacetan (deadlock) ketika banyak processor mengupdate data yang sama. Pengolahan data di masa depan merupakan perkembangan mesin komputer yang pesat yang kebanyakan dihubungkan dengan jaringan telekomunikasi. Saat ini telah banyak komputer dengan ukuran kecil dengan harga yang murah. Namun komputer mini tidak akan menggantikan komputer besar, dengan alasan beberapa fungsi dan data masih harus terpusat. Oleh karena itu maka tugas seorang perancang sistem adalah untuk :
memutuskan distribusi mesin atau processor yang bagaimana yang paling baik.
Penghubung yang bagaimana yang diperlukan.
Di mana data harus disimpan. Tujuan Utama Pengolahan Data Terdistribusi :
Otonomi lokal Memberikan tingkat otonomi lokal dalam komputasi kepada kelompok pemakai lokal.
Pengoperasian yang terpisah dan kontrol yang terpusat
39
Mengijinkan pengoperasian pengolahan data yang terdistribusi yang ditingkatkan dengan pelayanan dan database yang terpusat, dengan berbagai tingkat kontrol yang terpusat.
Produktivitas Pemakai Menyediakan teknik dan bahasa sehingga pemakai dapat memberi hasil yang maksimum dalam menggunakan sistem komputer.
Pengembangan aplikasi oleh kelompok pemakai Menyediakan
infrastruktur
bagi
kelompok
pemakai
untuk
mengembangkan
aplikasinya secara mudah dan fleksibel dengan pengontrolan untuk mencegah masalah kompabilitas.
Dialog Terminal Membuat terminal mudah digunakan dengan struktur dialog yang menghasilkan intelegensia yang terdistribusi.
Akses untuk sumber daya dan data yang jaraknya jauh Memudahkan user lokal untuk mengakses berbagai sumber daya yang berguna dari lokasi yang berbeda, termasuk program dan data.
Jarak menjadi tidak nyata Membuat jarak menjadi tidak nyata dengan menggunakan jaringan yang sesuai rancangannya.
Ketersediaan (availability) Menghindari
kegagalan
sistem
yang
dapat
dilihat
oleh
pemakai
dan
memaksimumkan ketersediaan interface sistem bagi pemakai.
Privacy dan Keamanan Mencegah pengaksesan data dan sumber daya tanpa ijin dan melindungi data dari kegagalan maupun tindak kejahatan.
Audit Menjamin peng-update-an record yang penting, seperti data keuangan, yang dapat di audit dengan penuh.
Ketepatan dan Konsistensi Menggunakan kontrol ketepatan pada semua input, dan mencegah terjadinya banyak versi dari data yang sama yang tersedia bagi pemakai dalam tingkat pengupdate-an yang berbeda.
Kemudahan pengubahan Menyadari bahwa sistem terdistribusi akan berkembang dan berubah dengan konstan, dan mendukung perubahan ini tanpa perusakan dan pengeluaran.
40
Proteksi Program dan struktur data logik yang ada tidak perlu dikerjakan kembali ketika perubahan sistem atau program lain dibuat.
Penyembunyian kerumitan Sistem sedapat mungkin menyembunyikan kerumitan dari user.
41
BAB 10 PARALLEL PROCESSING 10.1. Konsep Parallel Pemrosesan paralel (parallel processing) adalah penggunakan lebih dari satu CPU untuk menjalankan sebuah program secara simultan. Idealnya, parallel processing membuat program berjalan lebih cepat karena semakin banyak CPU yang digunakan. Tetapi dalam praktek, seringkali sulit membagi program sehingga dapat dieksekusi oleh CPU yang berbea-beda tanpa berkaitan di antaranya. Komputasi paralel adalah salah satu teknik melakukan komputasi secara bersamaan dengan memanfaatkan beberapa komputer secara bersamaan. Biasanyadiperlukan saat kapasitas yang diperlukan sangat besar, baik karena harus mengolah data dalam jumlah besar ataupun karena tuntutan proses komputasi yang banyak. Untuk melakukan aneka jenis komputasi paralel ini diperlukan infrastruktur mesin paralel yang terdiri dari banyak komputer yang dihubungkan dengan jaringan dan mampu bekerja secara paralel untuk menyelesaikan satu masalah. Untuk itu diperlukan aneka perangkat lunak pendukung yang biasa disebut sebagai middleware yang berperan untuk mengatur distribusi pekerjaan antar node dalam satu mesin paralel. Selanjutnya pemakai harus membuat pemrograman paralel untuk merealisasikan komputasi. Pemrograman paralel adalah teknik pemrograman komputer yang memungkinkan eksekusi perintah/operasi secara bersamaan baik dalam komputer dengan satu (prosesor tunggal) ataupun banyak (prosesor ganda dengan mesin paralel) CPU. Tujuan utama dari pemrograman paralel adalah untuk meningkatkan performa k omputasi. Semakin banyak hal yang bisa dilakukan secara bersamaan (dalam waktu yang sama), semakin banyak pekerjaan yang bisa diselesaikan. Komputasi paralel membutuhkan:
algoritma
bahasa pemrograman
compiler Sebagian besar komputer hanya mempunyai satu CPU, namun ada yang
mempunyai lebih dari satu. Bahkan juga ada komputer dengan ribuan CPU. Komputer dengan satu CPU dapat melakukan parallel processing dengan menghubungkannya dengan komputer lain pada jaringan. Namun, parallel processing ini memerlukan software canggih yang disebut distributed processing software. Parallel processing berbeda dengan
42
multitasking, yaitu satu CPU mengeksekusi beberapa program sekaligus. Parallel processing disebut juga parallel computing.
10.2. Arsitektur Parallel Sesuai taksonomi Flynn, seorang Designer Processor, Organisasi Prosesor dibagi menjadi 4 : A.
SISD (Single Instruction Single Data Stream) Arus Instruksi Tunggal dan Data Tunggal
B.
SIMD (Single Instruction Multiple Data Stream) Arus Instruksi Tunggal dan Multiple Data
C.
MISD (Multiple Instruction Single Data Stream) Arus Multiple Instruksi dan Data Tunggal
D.
MIMD (Multiple Instruction Multiple Data Stream) Arus Multiple Instruksi dan Multiple Data
1.
Organisasi Prosesor SISD
Prosesor tunggal Aliran instruksi tunggal
Data disimpan dalam memori tunggal
Uni-processor
Keterangan: CU
: Control Unit
IS
: Instruction Stream (Arus Instruksi)
PU
: Processing Unit (Unit Pengolah yang biasa disebut ALU)
DS
: Data Stream (Arus Data)
MU
: Memory Unit (Unit Memori)
43
2.
Single Instruction, Multiple Data Stream – SIMD
Single machine instruction
Mengontrol eksekusi secara simultan
sejumlah elemen-elemen pengolahan
Berdasarkan Lock-step
Setiap pengolahan elemen memiliki hubungan dengan memori data
Setiap instruksi dieksekusi pada kumpulan data yang berbeda oleh prosesor yang berbeda
3.
Prosesor Vector and array
Multiple Instruction, Single Data Stream – MISD
Rangkaian dari data
Dikirimkan ke kumpulan prosesor
Setiap prosesor mengeksekusi urutan instruksi yang berbeda
Belum pernah diimplementasikan (komesial)
4.
Multiple Instruction, Multiple Data Stream- MIMD
Kumpulan/sejumlah prosesor
Mengeksekusi secara simultan urutan instruksi yang berbeda
Kumpulan data yang berbeda
SMP, Cluster and sistem NUMA
10.3. PVM dan MPI PVM PVM (Parallel Virtual Machine) adalah paket software yang mendukung pengiriman pesan untuk komputasi parallel antar komputer. PVM dapat berjalan diberbagai macam variasi UNIX atau pun windows dan telah portable untuk banyak arsitektur seperti PC, workstation, multiprocessor dan superkomputer. 44
Sistem PVM terbagi menjadi dua. Pertama adalah daemon, pvmd, yang berjalan pada mesin virtual masing-masing komputer. Mesin virtual akan dibuat,
ketika User
mengeksekusi aplikasi PVM. PVM dapat dieksekusi melalui prompt UNIX disemua host. Bagian kedua adalah library interface rutin yang mempunyai banyak fungsi untuk komunikasi antar task . Library ini berisikan rutin yang dapat dipanggil untuk pengiriman pesan, membuat proses baru, koordinasi task dan konfigurasi mesin virtual. Salah aturan main yang penting dalam PVM adalah adanya mekanisme program master dan slave/worker. Programmer harus membuat Kode master yang menjadi koordinator proses dan Kode slave yang menerima, menjalankan, dan mengembalikan hasil proses ke komputer master. Kode master dieksekusi paling awal dan kemudian melahirkan proses lain dari kode master. Masing-masing program ditulis menggunakan C atau Fortran dan dikompilasi dimasing-masing komputer. Jika arsitektur komputer untuk komputasi paralel semua sama, (misalnya pentium 4 semua), maka program cukup dikompilasi pada satu komputer saja. Selanjutnya hasil kompilasi didistribusikan kekomputer lain yang akan menjadi node komputasi parallel. Program master hanya berada pada satu node sedangkan program slave berada pada semua node. Komunikasi dapat berlangsung bila masing-masing komputer mempunyai hak akses ke filesystem semua komputer. Akses kefile system dilakukan melalui protokol rsh yang berjalan di unix atau windows. Berikut adalah langkah pengaturan pada masing-masing komputer : 1. Buat file hostfile yang berisi daftar node komputer dan nama user yang akan dipakai untuk komputasi parallel. Bila nama user pada semua komputer sama misalnya nama user riset pada komputer C1, C2,C3 dan C4, maka hostfile ini boleh tidak ada. Hostfile ini dapat digunakan bila nama user di masing-masing komputer berbeda. 2. Daftarkan IP masing-masing komputer pada file
/etc/hosts/hosts.allow dan
/etc/hosts/hosts.equiv. 3. Penambahan dan penghapusan host secara dinamis dapat dilakukan melalui konsole PVM. Bila IP tidak didefinisikan pada hostfile¸ cara ini dapat digunakan.
Program PVM terdiri dari master dan slave, dimana program master dieksekusi paling awal dan kemudian melahirkan proses lain. PVM memanggil rutin pvm_spawn() untuk melahirkan satu atau dua proses lebih yang sama. Fungsi-fungsi untuk PVM versi bahasa C mempunyai rutin awalan pvm. Pengiriman dan penerimaan task diidentifikasi dengan TID (Task Identifier). TID ini bersifat unik dan digenerate oleh pvmd lokal. PVM berisi beberapa rutine yang mengembalikan nilai TID sehingga aplikasi user dapat mengidentifikasi task lain disistem. 45
MPI Message Passing Interface (MPI) adalah sebuah standard pemrograman yang memungkinkan pemrogram untuk membuat sebuah aplikasi yang dapat dijalankan secara parallel dengan spesifikasi library pemrograman untuk meneruskan pesan (messagepassing), yang diajukan sebagai standar oleh berbagai komite dari vendor, pelaksana dan Pemakai. MPI menyediakan fungsi-fungsi untuk menukarkan antar pesan. Message Passing Interface bertugas untuk mengirim data antar komputer di dalam sistem paralel (biasanya disebut sebagai node atau host). Job scheduler seperti yang tersirat dari namanya bertugas menerima tugas dari user dan menjadwalkan tugas tersebut pada beberapa node didalam sistem parallel sesuai kebutuhan. MPI digunakan secara luas mengingat: a. telah memiliki standar; b. dirancang berkinerja tinggi pada mesin-mesin paralel; c. tersedia secara bebas maupun komersial; d. dikembangkan banyak pihak; e. informasi penerapan dan pengujian dalam berbagai bahasa pemrograman dan sistem telah tersedia.
Kegunaan MPI yang lain adalah : 1. menulis kode paralel secara portable 2. mendapatkan performa yang tinggi dalam pemrograman paralel, dan 3. menghadapi permasalahan yang melibatkan hubungan data irregular atau dinamis yang tidak begitu cocok dengan model data parallel. Kemampuan MPI digunakan untuk menginterpretasikan bahasa pemrograman matrik kemampuan dynamic linking dari bahasa tersebut. Fungsi library dari paket MPI dapat 46
digabungkan
dengan
dynamic
extension
dengan
cara
menghubungkan
bahasa
pemrograman tersebut dengan bahasa C, C++, atau FORTRAN. Hal ini telah dilakukan untuk menciptakan toolbox MPI (MPITB) untuk kebutuhan MATLAB, dan bahasa pemrograman GNU Octave oleh Fernandez Baldomero. Penggunaan MPITB dengan pertimbangan fungsionalitas dan kelengkapannya disamping fakta bahwa MPITB dan GNU Octave adalah bebas digunakan bahkan untuk keperluan komersial. Dalam pemodelan menggunakan message-passing, suatu proses (process) adalah sebuah pencacah program dan ruang alamat. Proses dapat memiliki banyak thread (pencacah program dan memory lokal) yang saling berbagi ruang alamat. MPI dalam hal ini berfungsi sebagai alat komunikasi di antara proses, yang saling memiliki ruang terpisah. Komunikasi ini terutama berupa sinkronisasi dan perpindahan data antar proses. Informasi dari domain komunikasi seluruh proses disimpan di sebuah variabel yang disebut communcators, misalnya MPI_COMM_WOLRD yang mencakup keseluruhan proses. Paralelisme dalam MPI bersifat Multiple Instruction Multiple Data (MIMD). Pemrograman paralel menggunakan MPI bersifat eksplisit, yaitu ditentukan dalam program secara jelas. Dalam melakukan komunikasi data antar proses, pembuat program perlu menentukan mekanisme apa yang digunakan dari fungsi-fungsi yang tersedia. Disediakan beberapa fungsi dasar untuk keperluan ini, yaitu MPI_Send (mengirim), MPI_Recv (menerima), dan MPI_Sendrecv (mengirim dan menerima sekali-gus). Fungsifungsi ini masuk dalam kelompok ko-munikasi titik-ke-titik (point-to-point). Komunikasi dalam MPI bersifat kooperatif, yaitu tiap-tiap proses saling bekerjasama. Parameter data atau message dalam fungsi-fungsi komunikasi memiliki struktur dasar, yaitu: -
Alamat buffer data untuk mengirim atau menerima.
-
Ukuran dari buffer data.
-
Jenis data pada buffer, berupa konstanta tertentu misalnya MPI_INTEGER, MPI_CHAR dan MPI_DOUBLE.
-
Proses tujuan, berupa suatu integer rank dari proses.
-
Tag dari message, dapat digunakan sebagai penanda oleh proses.
Operasi dari fungsi-fungsi komunikasi titik-ke-titik memiliki 2 mode, yaitu blocking dan non-blocking. Pada bentuk blocking maka proses akan menunggu operasi kirim dan terima data selesai, sedangkan non- blocking menggunakan event untuk memberitahu proses ketika terjadi kirim atau terima data. Dalam tiap mode adalah penting untuk menjaga agar setiap proses yang berkomunikasi tidak mengalami deadlock, yaitu saling tunggu yang tidak berkesudahan. MPI telah memiliki mekanisme agar deadlock tidak terjadi, tetapi dalam
47
kondisi tertentu ini tidak terhindarkan, misalnya ketika buffer tujuan penuh atau tidak tersedia.
48
BAB 11 SECURITY 11.1. DEFINISI SECURITY 11.1.1. DEFINISI DARI SECURITY Security (keamanan) secara umum adalah serangkaian langkah – langkah untuk menjamin privasi, integritas dan ketersediaan sumber daya seperti obyek, database, server, proses, saluran, dan lain – lain yang melibatkan perlindungan benda dan mengamankan proses dan saluran komunikasi. Tujuan utamanya adalah untuk membatasi akses informasi dan sumber hanya untuk pemakai yang memiliki hak akses. Pada sistem terdistribusi juga membutuhkan keamanan (security) fungsinya untuk melindungi dari kebocoran data (Kerahasiaan data), melindungi dari pengubahan dan interfrensi (Integritas) mis. Data keuangan yang membutuhkan teknologi ekripsi dan informasi identitas dan mempertahankan sistem tetap tersedia setiap saat dibutuhkan (Ketersediaan). Pada sistem terdistribusi ancaman keamanannya antara lain adalah kebocoran (leakage) yaitu pengambilan informasi oleh penerima yang tidak berhak, pengubahan (tampering) yaitu pengubahan informasi yang tidak legal, dan perusakan (vandalism) yaitu gangguan operasi sistem tertentu misalnya Si pelaku tidak mengharap keuntungan apapun. Serangan pada sistem terdistribudi tergantung pada pengaksesan ke saluran komunikasi yang ada atau membuat saluran baru yang menyamarkan (masquerade) sebagai koneksi legal. Penyerangan pada system terdistribusi terbagi menjadi 2, yaitu: - Penyerangan Pasive, Hanya mengamati komunikasi atau data - Penyerangan Aktif, Secara aktif memodifikasi komunikasi atau data Pemalsuan atau pengubahan Email Metode penyerangannya adalah sebagai berikut : - Eavesdropping, yaitu mandapatkan duplikasi pesan tanpa ijin - Masquerading, yaitu mengirim atau menerima pesan menggunakan identitas lain tanpa ijin mereka - Message Tampering, yaitu mencegat atau menangkap pesan dan mengubah isinya sebelum dilanjutkan ke penerima sebenarnya - Replaying, yaitu menyimpan pesan yang ditangkap untuk pemakaian berikutnya - Denial of servive, yaitu membanjiri saluran atau sumber lain dengan pesan yang bertujuan untuk menggagalkan pengaksesan pemakai lain
49
Penyerangan tadi juga sering terjadi pada transaksi elektronik, maka dari itu keamanan sangat dibutuhkan untuk banyak transsaksi e-commerce, banking, dan e-mail. Transaksi elektronik dapat aman jika dilindungi dengan kebijakan dan mekanisme keamanan, Misalnya pembeli harus dilindungi terhadap penyingkapan kode credit number selama pengiriman dan juga terhadap penjual yang tidak bersedia mengirim barang setelah menerima pembayaran. Vendor harus mendapatkan pembayaran sebelum barang dikirim, sehingga perlu dapat memvalidasi calon pembeli sebelum member mereka hak akses. Hal – hal di atas akan akan berjalan baik jika dibangun perancangan system yang aman yang bertujuan untuk mencegah semua serangan yang saat ini diketahui ataupun yang akan datang. Adapula kriteria rancangan system keamanan yang buruk, yaitu: ·
Antarmuka dibuka
·
Jaringan tidak aman
·
Membatasi waktu dan ruang lingkup setiap kunci rahasia
·
Algoritma dan kode program tersedia bagi penyerang
·
Penyerang memiliki akses ke sumber
·
Meminimalkan computer yang menjadi inti implementasi sistem
11.1.2. TEKNIK KEAMANAN Enkripsi adalah proses pengkodean pesan untuk menyembunyikan isi. Algoritma enkripsi modern menggunakan kunci (key). Kunci Kriptografi adalah parameter yang digunakan dalam algoritma enkripsi dimana hasil enkripsi tidak dapat dideskripsi jika tanpa kunci yang sesuai. Ada dua tipe Algoritma Enkripsi : -
Shared Secret Key
Pengirim dan penerima harus berbagi kunci dan tidak diberikan kepada orang lain. -
Public/privat key pair
Pengirim pesan menggunakan public key ( kunci yang dipublikasikan ke penerima ) untuk mengenkrip pesan. Penerima menggunakan privat key yang cocok (miliknya) untuk mendeskrip pesan.
11.1.3. ENKRIPSI DAN DEKRIPSI -
Enkripsi: plaintext ® ciphertext
-
Dekripsi: ciphertext ® plaintext
-
Komponen sistem kriptografi
algoritma kriptografi: fungsi matematis
kunci + algoritma kriptografi = enkripsi / dekripsi 50
-
Keamanan data terenkripsi tergantung pada
algoritma kriptografi: seberapa besar usaha yg hrs dikeluarkan untuk menguraikan ciphertext
kunci: seberapa jauh kerahasiaan kunci dapat dijaga
Kunci yg panjang ® lebih sulit memecahkan algoritma, tapi juga lebih lama waktu pemrosesannya
11.1.4. LAYANAN AUTENTIKASI Autentikasi yaitu meyakinkan bahwa seseorang itu benar dia adanya. Tujuan autentikasi: meyakinkan sebuah layanan hanya digunakan oleh orang-orang yang berhak. Contoh: autentikasi dengan SIM/KTP untuk membuktikan kebenaran si pembawa -
SIM/KTP digunakan untuk mengakses berbagai layanan
-
SIM/KTP sbg alat bukti
-
Institusi yg mengeluarkan SIM/KTP
-
Sebuah identitas ® nama pemegang SIM/KTP
-
Deskripsi (fisis) tentang identitas ybs ® foto
-
Lingkup ® KTP hanya berlaku di Indonesia
-
Masa berlaku
-
Pemakaian SIM/KTP disertai asumsi-asumsi
-
Kepercayaan thdp institusi yg mengeluarkan SIM/KTP
-
Tidak terjadi pemalsuan-pemalsuan
-
Tidak terjadi perubahan data pemegang
11.1.5. TANDA TANGAN DIGITAL
Fungsi mirip dengan tanda tangan biasa -
Menjaga autentikasi (keaslian)
-
Menjaga integritas informasi
-
Memberikan layanan non-repudiation (atas klaim yg tidak benar)
Implementasi: didasari konsep matematis -
Checksum
checksum = total % (maxval + 1)
Checksum yg cocok belum tentu menjamin bhw data tidak berubah -
Cyclic Redundancy Checks (CRC)
Berbasis pembagian polinomial ® tiap bit pd data merepresentasikan sebuah koefisien dr polinomial yg sangat besar
Nilai CRC = poli_data % poli_acuan 51
Lebih akurat drpd metode checksum
-
Algoritma hash (fungsi searah)
Nilai yg dihasilkan bersifat unik dan sangat sulit diduplikasi
-
Sistem kriptografi publik + hash
11.1.6. KRIPTOGRAFI KUNCI SIMETRIS Satu kunci digunakan dalam proses enkripsi dan dekripsi
Algoritma:
DES (Data Encryption Standard)
-
DEA (Int’l Data Encryption Algorithm)
-
RC5
Prinsip kerja
-
-
Pengirim & penerima sepakat menggunakan sistem kriptografi
-
Pengirim & penerima sepakat menggunakan satu kunci tertentu
-
Dilakukan enkripsi sbl pengiriman teks dan dekripsi stl diterima
-
Contoh: Caesar’s Key
Keuntungan -
Mekanisme sederhana
-
Kecepatan proses tinggi
Kelemahan -
Keamanan kunci
-
Distribusi kunci
11.1.7. KRIPTOGRAFI KUNCI ASIMETRIS
Enkripsi dan dekripsi tidak menggunakan kunci yang sama
Kriptografi kunci publik
o
Kunci publik
o
-
Untuk enkripsi
-
Didistribusikan kepada publik
Kunci privat -
Untuk dekripsi
-
Bersifat rahasia
Keuntungan -
Keamanan kunci terjaga
Contoh algoritma -
RSA (Rivest-Shamir-Adleman) 52
-
Elgamal
-
Diffie-Hellman
11.1.8. KRIPTOGRAFI HIBRID
PGP (Pretty Good Privacy) -
Menggabungkan keuntungan sistem kriptografi simetris dan asimetris. Kunci sesi, kunci privat, dan kunci publik
Cara kerja PGP -
Plaintext dimampatkan (kompresi)
-
Pengirim membuat kunci sesi yg bersifat one-time-only dng algoritma konvensional
-
Plaintext terkompresi dienkripsi dng kunci sesi
-
Kunci sesi dienkripsi dengan kunci publik
-
Ciphertext + kunci dikirimkan
-
Kunci sesi didekripsi dng kunci privat
-
Kunci sesi digunakan untuk mendekripsi ciphertext
-
Hasil deskripsi didekompresi utk mendapatkan plaintext kembali
Keuntungan -
Distribusi kunci terjaga
-
Keamanan cukup tinggi krn enkripsi berlapis
-
Kecepatan enkripsi & dekripsi tinggi
11.2. MEKANISME DAN TEKNIK SECURITY 11.2.1. MEKANISME KEAMANAN Untuk dapat mewujudkan layanan keamanan jaringan pengembang system, dapat menggunakan
mekanisme
keamanan
jaringan.
Rekomendasi
ITU-T
(X.800)
juga
mendefinisikan beberapa mekanisme keamanan jaringan. Berikut ini adalah beberapa jenis mekanisme keamanan jaringan. ·
Encipherment (Penyandian)
Encipherment merupakan mekanisme keamanan jaringan yang digunakan untuk menyembunyikan
data.
Mekanisme encipherment dapat
menyediakan
layanan
kerahasiaan data(Confidentiality) meskipun dapat juga digunakan untuk layanan lainnya. Untuk mewujudkan mekanisme encipherment , teknik Kriptografi dan Steganografi dapat digunakan. Perlu diketahui, Kriptografi merupakan kumpulan teknik untuk menyembunyikan pesan itu menjadi pesan tersembunyi. Sedangkan
53
Steganografi merupakan kumpulan teknik untuk menyembunyikan pesan pada media lain, misalnya pada gambar, suara, atau video. ·
Keutuhan Data
Mekanisme keutuhan data digunakan untuk memastikan keutuhan data pada unit data atau pada suatu aliran (stream) data unit. Cara yang digunakan adalah dengan menambahkan nilai penguji (check value) pada data asli. Jadi ketika sebuah data akan dikirim nilai penguji dihitung terlebih dahulu dan kemudian data dan penguji dikirim bersamaan. Penerima dapat menguji apakah ada perubahan data atau tidak dengan cara menghitung nilai penguji data yang terkirim dan membandingkan nilai penguji yang dihitung dengan nilai penguji yang dikirim bersamaan dengan data asli. Bila sama penerima dapat menyimpulkan data tidak berubah. ·
Digital Signature
Digital Signature merupakan mekanisme keamanan jaringan yang menyediakan cara bagi pengirim data untuk “menandatangani” secara elektronik sebuah data dan penerima
dapat
memverifikasi
“tanda
tangan”
itu
secara
elektronik. Digital
Signature ditambahkan pada data unit dan digunakan sebagai bukti sumber pengirim dan menghindari pemalsuan (forgery) tanda tangan. ·
Authentication Exchange
Mekanisme ini memberikan cara agar dua entitas dapat saling mengotentikasi dengan cara bertukar pesan untuk saling membuktikan identitas. ·
Traffic Padding
Traffic Padding menyediakan cara untuk pencegahan analisis lalu lintas data pada jaringan yaitu dengan menambah data palsu pada lalu lintas data. ·
Routing Control
Routing Control menyediakan cara untuk memilih dan secara terus menerus mengubah alur (Route) pada jaringan computer antara pengirim dan penerima. Mekanisme ini menghindarkan komunikasi dari penguping (eavedropper). ·
Notarisasi
Notarisasi (notarization) menyediakan cara
untuk
memilih pihak
ketiga
yang
terpercaya sebagai pengendali komunikasi antara pengirim dan penerima. ·
Mekanisme kendali akses
Mekanisme kendali akses memberikan cara bagi pengguna untuk memperoleh hak akses sebuah data. Misalnya dengan table relasi pengguna dan otoritasnya (kemampuan aksesnya). Sebelumnya kita telah membahas tentang . Maka pada gambar diatas telah dijelaskan bahwa untuk mewujudkan sebuah layanan keamanan jaringan dibutuhkan 54
mekanisme yang tepat dan tidak semua mekanisme keamanan jaringan digunakan untuk mewujudkan sebuah layanan keamanan jaringan. Misalnya Otentikasi diperlukan beberapa mekanisme keamanan jaringan yaituencipherment , Digital Signature dan Authentication Exchange. Ketika melakukan analisis kebutuhan terhadap keamanan jaringan, pengembang harus cermat memilih layanan keamanan jaringan yang tepat untuk memenuhi kebutuhan itu.
11.2.2. MEKANISME SECURITY Mekanisme Security : - Mengatur apa yang diijinkan dan tidak diijinkan dlm operasi normal - Mengatur bgmn subyek dapat mengakses obyek - Sering bersifat “politis” drpd teknis - Harus mencerminkan proteksi thdp sistem secara seimbang, komprehen-sif, dan costeffective mekanisme pengamananà kebijakan keamanan à- Proses: analisis ancaman - Analisis ancaman: memperkirakan jenis ancaman dan potensi merusaknya - Mekanisme pengamanan: implementasi kebijakan keamanan - Kebijakan keamanan harus berfungsi dengan baik sekaligus mudah dipakai - Dapat mencegah penyusup pada umumnya - Mampu menarik pemakai untuk menggunakannya. Karena sebuah sistem terdistribusi erat kaitannya dengan penggunaan jaringan, tentunya hal tersebut menjadi sebuah masalah yang penting. Mengapa? Tentunya dalam sebuah sistem terdistribusi dilakukan berbagi pakai data, dan kita tidak tahu seberapa penting data tersebut dan kegunaannya bagi masing-masing pemakai. Masalah tersebut dapat diatasi jika data dapat terjamin keamanannya, karena tujuan utama dari adanya kemanan adalah untuk membatasi akses informasi untuk pemilik data yang memiliki hak akses. Ancaman keamanan tersebut dapat berupa: 1. Kebocoran; adanya pengambilan informasi oleh pihak yang tidak berhak 2. Pengubahan informasi yang tidak legal/sah 3. Perusakan informasiSekarang bagaimana kita dapat melindungi transaksi dalam suatu sistem terdistribusi? 1. Perancangan sistem yang aman. Hal ini merupakan tujuan yang sulit, namun memiliki tujuan yang pasti, yaitu mencegah semua serangan-serangan yang saat ini terjadi ataupun yang akan datang. 2. Adanya kebijakan dan mekanisme. Kebijakan/layanan yang dimaksud adalah seperti: adanya aturan yang mengatur pengaksesan dan berbagi pakai data dan apa saja prosedur yang diterapkan.Sedangkan 55
kebijakan tersebut akan dapat dijalankan dengan bantuan mekanisme yang dilakukan. Maksudnya adalah prosedur bagaimana kebijakan tersebut dapat dilakukan. Misalnya: untuk mengakses suatu dokuumen dikontrol dengan distribusi yang terbatas dan tersembunyi. Kebijakan lebih kearah menspesifikasikan kebutuhan, dan mekanisme menerapkan spesifikasi kebijakan yang dilakukan. 3. Menggunakan teknik keamanan. Teknik keamanan yang dimaksud merupakan hal-hal teknis yang harus dilakukan dalam implementasi pengamanan data. Antara lain: a.
Enkripsi; pengkodean pesan untuk menyembunyikan isi.
b.
Certificate;
oleh
dokumen
yang
berisi
pernyataan
yang
ditandatangani
pemegangnya.
11.2.3. TEKNIK SECURITY Keamanan sering dipandang hanyalah merupakan masalah teknis yang melibatkan dapat atau tidaknya tertembusnya suatu sistem. Keamanan ini sendiri memiliki suatu konsep yang lebih luas yang berkaitan dengan ketergantungan suatu institusi terhadap institusi lainnya. Di dalam aplikasi, suatu pembentukan sistem yang aman akan mencoba melndungi adanya beberapa kemungkinan serangan yang dapat dilakukan pihak lainTeknik Security : - Dibuatnya Sistem Pendeteksi Intrusi - Adanya Sniffing (Penyadapan) - Adanya Scanning (Pemindaian) - Adanya IP Spoofing - Anti-Virus - Firewal Security atau Keamanan merupakan suatu sistem keamanan yang terdistribusi untuk melindungi data-data yang penting yang berhubungan dengan komunikasi digital, aktifitas digital, dan konflik digital. Security diperlukan karena Internet itu rentan terhadap gangguan keamanan karena sifat Internet yang terbuka, sikap dan pandangan pemakai, dan tidak adanya solusi yang komprehensif.
Solusi Keamanan adalah sebagai berikut : - Didirikannya Pusat-pusat informasi tentang keamanan, seperti CERT, SecurityFocus, Symantec. - Adanya milis-milis tentang keamanan sistem. Adanya penggunaan mekanisme deteksi global. - Adanya pembentukan jaringan tim penanggap insiden di seluruh dunia. 56
- Adanya peningkatan kesadaran terhadap masalah keamanan. - Adanya pendidikan bagi pengguna umum. Adanya pelatihan bagi personil teknis (administrator sistem dan jaringan, CIO, CTO).
Mengapa sistem informasi rentan terhadap gangguan keamanan
-
Sistem yg dirancang untuk bersifat “terbuka” (mis: Internet) tidak ada batas fisik dan kontrol terpusat perkembangan jaringan (internetworking) yang amat cepat.
-
Sikap dan pandangan pemakai aspek keamanan belum banyak dimengerti menempatkan keamanan sistem pada prioritas rendah tidak ada solusi yang komprehensif Relevansi keamanan sistem informasi obyek kepemilikan yang harus dijaga®o
Informasi sebagai komoditi ekonomi membawa beragam®o Informasi menciptakan “dunia” baru (mis: Internet) Komunikasi digital (e-mail, e-news, …) dinamika dari dunia nyata Aktifitas digital (e-commerce, e-learning, …) Konflik digital (cyber war, …) Konsep-konsep Keamanan
Kebijakan keamanan
-
Mengatur apa yang diijinkan dan tidak diijinkan dlm operasi normal
-
Mengatur bgmn subyek dapat mengakses obyek
-
Sering bersifat “politis” daripada teknis
-
Harus mencerminkan proteksi terhadap sistem secara seimbang, komprehen-sif, dan cost-effective mekanisme pengamanan® kebijakan keamanan ®o Proses: analisis ancaman,
-
Analisis
ancaman: memperkirakan jenis
ancaman dan potensi
merusaknya
mekanisme pengamanan: implementasi kebijakan keamanan -
Kebijakan keamanan harus berfungsi dengan baik sekaligus mudah dipakai
-
Dapat mencegah penyusup pada umumnya Mampu menarik pemakai untuk mengguna-kannya Aspek-aspek dalam Masalah Keamanan
Kerahasiaan
-
Melindungi obyek informasi dari pelepasan (release) yg tidak sah
-
Melindungi obyek resource dari akses yg tidak sah
Integritas
-
Menjaga obyek agar tetap dapat dipercaya (trustworthy)
-
Melindungi obyek dari modifikasi yang tidak sah
-
Untuk menjamin terlaksananya sistem sekuriti yang baik, maka perlu dilakukan tindakan yang menyeluruh. Baik secara preventif, detektif maupun reaktif.
-
Tindakan tersebut dijabarkan sebagai berikut.
57
1. Tindakan Preventif Melakukan tindakan preventif atau juga lazin disebut dengan interdiction adalah lebih baik dari pada menyembuhkan lobang sekuriti dalam sistem. Beberapa hal yang dapat dilakukan untuk mencegah terjadinya security incidents antara lain adalah : -
Membentuk dan menerapkan security policy yang tepat
-
Menanamkan pemahaman sekuriti kepada seluruh pengguna
-
Mendefinisikan proses otentikasi
-
Mendefinisikan aturan-aturan pada firewall dan akses kontrol
-
Pelatihan dan penerapan hukum bagi terjadinya pelanggaran sekuriti
-
Disain jaringan dan protokol yang aman
-
Deteksi kemungkinan terjadinya vulnerability dan dilakukannya perbaikan sebelum timbul kejadian.
2. Tindakan Detektif Dengan melakukan deteksi terhadap setiap akses maka tindakan yang tidak diinginkan dapat dicegah sedini mungkin. Tindakan ini pada dasrnya meliputi kegiatan intelligence dan threat assesment. Tindakan detektif meliputi : -
Memasang Intrusion Detection System di dalam sistem internal. Pada sistem ini juga dapat diterapkan teknik data-mining. Penerapan distributed intruder detection sangat disarankan untuk sistem yang besar.
-
Memasang network scanner dan system scanner untuk mendeteksi adanya anomali di dalam network atau sistem. Analasis jaringan secara real time, untuk mengetahui kemungkinan serangan melalui packet-packet yang membebani secara berlebihan.
-
Memasang content screening system dan antivirus software.
-
Memasang audit program untuk menganalisa semua log
-
Pengumpulan informasi secara social engineering. Hal ini untuk mendengar issueissue tentang kelemahan sistem yang dikelola.
-
Perangkat monitor web dan newsgroup secara otomatis. Dapat juga dilakukan proses monitoring pada channel IRC yang sering digunakan sebagai tempat tukarmenukar infomrasi kelemahan sistem.
-
Membentuk tim khusus untuk menangani kejadian sekuriti
-
Melakukan simulasi terhadap serangan dan beban sistem serta melakukan analisis vulnerabilitas. Membuat laporan analisis kejadian sekuriti.
-
Melakukan pelaporan dengan cara mencari korelasi kejadian secara otomatis
3. Tindakan Responsif Jika alarm tanda bahaya berbunyi, sederetan tindakan responsif harus dilakukan segera mungkin. Dalam kegiatan ini termasuk pemanfaatan teknik forensik digital. 58
Mekanisme ini dapat meresponse dan mengembalikan sistem pada state dimana security incidents belum terjadi. Tindakan responsif meliputi : -
Prosedur standar dalam menghadapi security incidents.
-
Mekanisme respon yang cepat ketika terjadi incidents
-
Disaster Recovery Plan (DRP), termasuk juga dilakukannya proses auditing.
-
Prosedur untuk melakukan forensik dan audit terhadap bukti security incidents. Untuk informasi sensitif (misal log file, password file dan sebagainya), diterapkan mekanisme two-person rule yaitu harus minimum 2 orang yang terpisah dan berkualifikasi dapat melakukan perubahan.
-
Prosedur hukum jika security incidents menimbulkan adanya konflik/dispute
-
Penjejakan paket ke arah jaringan di atas (upstream).
59
DAFTAR PUSTAKA
http://radisatria30.blogspot.com/2014/03/definisi-contoh-model-sistem.html https://ariesprayoga.wordpress.com/2014/03/11/karakteristik-sistem-terdistribusi/ https://ar4y4sh1k1.wordpress.com/2010/02/13/model-sistem-terdistribusi/ http://ulpiupie.blogspot.com/2012/03/permasalahan-sistem-terdistribusi.html http://id.wikipedia.org/wiki/Protokol_(komputer) http://alandalhaq.blogspot.com/2012/03/remote-procedure-call-rpc.html http://iierham.blogspot.com/2013/03/contoh-studi-kasus-rpc_19.html http://laras-kamisamma.blogspot.com/2013/03/object-interface-pengertian-interface.html http://naeli.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/8479/Proses.pdf http://indraguna.staff.telkomuniversity.ac.id/wp-content/uploads/sites/17/2014/03/3.PROSES.pdf http://iwan.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/22155/4_Sistem+Operasi+Terdistribusi.pdf http://ichsantcb.blogspot.com/2013/03/pengertian-dan-fungsi-kernel.html https://fajarmuser.wordpress.com/2012/04/03/implementasi-thread-dan-multithread-server/ http://iwan.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/22156/5_File+Service.pdf http://naeli.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/8590/File+Service.pdf https://ku2harlis.wordpress.com/file-service/ http://te.ugm.ac.id/~risanuri/distributed/ringk/bab09.pdf http://terra2803.blogspot.com/2013/04/logical-clock-and-synchronization.html http://zackygundar.blogspot.com/2014/12/model-sinkronisasi-dan-asinkronisasi.html http://kusdiglek.blogspot.com/2011/07/replication-data.html http://ajiprihandana.blogspot.com/2014/12/fault-tolerance-transaction-skema-dari.html http://kirtam.blogspot.com/2011/08/pengertian-sharing.html https://miefthacutezz.wordpress.com/2013/04/20/sharing-data-antar-komputer/ http://kweedhbuzz.blogspot.com/2013/04/koordinasi-terdistribusi_24.html http://johan-nesh.blogspot.com/2013/07/pengenalan-sistem-basis-data.html http://saihot.blogspot.com/2012/02/pengenalan-dbms-terdistribusi-ddbms.html http://arulsagita.blogspot.com/p/pengolahan-data-terdistribusi-pdt.html https://catatanpilihan.wordpress.com/category/organisasi-dan-arsitektur-komputer/ https://staff.blog.ui.ac.id/herik/2008/07/02/pemrograman-paralel-dengan-parallel-virtualmachine-pvm/ http://tita-online.blogspot.com/2013/01/parallel-processing-pvm-mpi_4887.html Andrew
S.
Tanenbaum,
Maarten
S., Distributed
Systems
:
Principles
&
Paradigms,http://www.cs.vu.nl/~ast/books/ds1/powerpoint.html 60
