Sistem Operasi Terdistribusi

I. PENDAHULUAN

Sistem operasi terdistribusi adalah salah satu implementasi dari sistem terdistribusi, di mana

sekumpulan komputer dan prosesor yang heterogen terhubung dalam satu jaringan. Koleksi-koleksi

dari objek-objek ini secara tertutup bekerja secara bersama-sama untuk melakukan suatu tugas atau

pekerjaan tertentu. Tujuan utamanya adalah untuk memberikan hasil secara lebih, terutama dalam:

·         file system

·         name space

·         Waktu pengolahan

·         Keamanan

·         Akses ke seluruh resources, seperti prosesor, memori, penyimpanan sekunder, dan perangakat keras.

MANFAAT SISTEM OPERASI TERDISTRIBUSI

Sistem operasi terdistribusi memiliki manfaat dalam banyak sistem dan dunia komputasi

yang luas. Manfaat-manfaat ini termasuk dalam sharing resource, waktu komputasi dan

komunikasi.

1. Shared Resource

Walaupun perangkat sekarang sudah memiliki kemampuan yang cepat dalam prosesproses

komputasi, atau misal dalam mengakses data, tetapi pengguna masih saja

menginginkan sistem berjalan dengan lebih cepat. Apabila hardware terbatas, kecepatan

yang diinginkan user dapat di atasi dengan menggabung perangkat yang ada dengan

sistem DOS.

2. Manfaat Komputasi

Salah satu keunggulan sistem operasi terdistribusi ini adalah bahwa komputasi berjalan

dalam keadaan paralel. Proses komputasi ini dipecah dalam banyak titik, yang mungkin

berupa komputer pribadi, prosesor tersendiri, dan kemungkinan perangkat prosesorprosesor

yang lain. Sistem operasi terdistribusi ini bekerja baik dalam memecah

komputasi ini dan baik pula dalam mengambil kembali hasil komputasi dari titik-titik

cluster untuk ditampilkan hasilnya.

3. Reliabilitas

Fitur unik yang dimiliki oleh DOS ini adalah reliabilitas. Berdasarkan design dan

implementasi dari design sistem ini, maka hilangnya satu node tidak akan berdampak

terhadap integritas sistem. Hal ini berbeda dengan PC, apabila ada salah satu hardware

yang mengalami kerusakan, maka sistem akan berjalan tidak seimbang, bahkan sistem

bisa tidak dapat berjalan atau mati.

4. Komunikasi

Sistem operasi terdistribusi berjalan dalam jaringan dan biasanya melayani koneksi

jaringan. Sistem ini umumnya digunakan user untuk proses networking. User dapat

saling bertukar data, atau saling berkomunikasi antar titik baik secara LAN maupun

WAN.

Secara garis besar Sistem Operasi mempunyai 2 tugas utama, yaitu sebagai :

a. Pengelola Seluruh Sumber Daya Pada Sistem Komputer (Resource Manager).

Yang dimaksud dengan sumber daya pada sistem komputer adalah semua komponen yang

memberikan fungsi (manfaat) atau dengan pengertian lain adalah semua yang terdapat atau

terhubung ke sistem komputer yang dapat untuk memindahkan, menyimpan, dan memproses data, serta untuk mengendalikan fungsi-fungsi tersebut.

Sumber daya pada sistem komputer, antara lain :

1) Sumber daya fisik

Contoh dari sumber daya fisik diantaranya keyboard, bar-code reader, mouse, joystick, lightpen,

track-ball, touchscreen, pointing devices, floppy disk drive, hard-disk, tape drive,

optical disk, CD ROM drive, CRT, LCD, printer, modem, ethernet card, PCMCIA, RAM,

cache memory, register, kamera, sound card, radio, digitizer, scanner, plotter, dan

sebagainya.

2) Sumber daya abstrak

Terdiri dari :

Data, misalnya :Semaphore untuk pengendalian sinkronisasi proses-proses, PCB

(Process Control Block) untuk mencatat dan mengendalikan proses, tabel segmen,

tabel page, i-node, FAT, file dan sebagainya.

Program yang berupa kumpulan instruksi yang dapat dijalankan oleh sistem

komputer, yang dapat berupa utilitas dan program aplikasi pengolahan data tertentu.

Komponen Inti Sistem Operasi

Komponen sistem operasi terdiri dari

manajemen proses,

manajemen memori utama,

manajemen berkas,

manajemen sistem I/O,

manajemen penyimpanan sekunder,

sistem proteksi,

jaringan dan

Command-Interpreter System.

»»  Baca Selanjutnya...

Proses

I. Thread

Thread adalah sebuah alur kontrol dari sebuah proses. Kontrol thread tunggal ini hanya

memungkinkan proses untuk menjalankan satu tugas pada satu waktu. Banyak sistem operasi

modern telah memiliki konsep yang dikembangkan agar memungkinkan sebuah proses untuk

memiliki eksekusi multi-threads, agar dapat secara terus menerus mengetik dan menjalankan

pemeriksaan ejaan didalam proses yang sama, maka sistem operasi tersebut memungkinkan proses untuk menjalankan lebih dari satu tugas pada satu waktu. Suatu proses yang multithreaded

mengandung beberapa perbedaan alur kontrol dengan ruang alamat yang sama.

Perbedaan antara proses dengan thread tunggal dengan proses dengan thread yang banyak

adalah proses dengan thread yang banyak dapat mengerjakan lebih dari satu tugas pada satu satuan waktu.

Keuntungan Thread

Keuntungan dari program yang multithreading dapat dipisah menjadi empat kategori:

1. Responsi: Membuat aplikasi yang interaktif menjadi multithreading dapat membuat sebuah

program terus berjalan meski pun sebagian dari program tersebut diblok atau melakukan

operasi yang panjang, karena itu dapat meningkatkan respons kepada pengguna. Sebagai

contohnya dalam web browser yang multithreading, sebuah thread dapat melayani permintaan

pengguna sementara thread lain berusaha menampilkan image.

2. Berbagi sumber daya: thread berbagi memori dan sumber daya dengan thread lain yang

dimiliki oleh proses yang sama. Keuntungan dari berbagi kode adalah mengizinkan sebuah

aplikasi untuk mempunyai beberapa thread yang berbeda dalam lokasi memori yang sama.

3. Ekonomi: dalam pembuatan sebuah proses banyak dibutuhkan pengalokasian memori dan

sumber daya. Alternatifnya adalah dengan penggunaan thread, karena thread berbagi memori

dan sumber daya proses yang memilikinya maka akan lebih ekonomis untuk membuat dan

context switch thread. Akan susah untuk mengukur perbedaan waktu antara proses dan thread

dalam hal pembuatan dan pengaturan, tetapi secara umum pembuatan dan pengaturan proses

lebih lama dibandingkan thread. Pada Solaris, pembuatan proses lebih lama 30 kali

dibandingkan pembuatan thread, dan context switch proses 5 kali lebih lama dibandingkan

context switch thread.

4. Utilisasi arsitektur multiprocessor: Keuntungan dari multithreading dapat sangat meningkat

pada arsitektur multiprocessor, dimana setiap thread dapat berjalan secara pararel di atas

processor yang berbeda.

Client Server

Menurut Gallaugher & Ramanathan (1996) : client/server adalah client mengirim permintaan

ke server, server menterjemahkan pesan, kemudian berusaha memenuhi permintaan . Sedangkan

menurut Blaha & Premerlani (1998) : client/server adalah suatu arsitektur dimana sumber daya

server menyediakan komputasi untuk banyak komponen client. Client dapat mengakses satu server atau multiple server. Client dan server bisa berjalan pada mesin yg sama atau berbeda, ditulis dalam berbagai bahasa dan menggunakan sistem operasi yang berbeda.

Agent

Software 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. Agen bisa memiliki ide sendiri mengenai bagaimana menyelesaikan

suatu pekerjaan tertentu atau agenda tersendiri. Agen yang tidak berpindah ke host lain disebutstationary agent.

Karakteristik dari Agen:

1. Autonomy: Agent dapat melakukan tugas secara mandiri dan tidak dipengaruhi secara

langsung oleh user, agent lain ataupun oleh lingkungan (environment). Untuk mencapai

tujuan dalam melakukan tugasnya secara mandiri, agent harus memiliki kemampuan kontrol

terhadap setiap aksi yang mereka perbuat, baik aksi keluar maupun kedalam [Woolridge et.

al., 1995]. Dan satu hal yang penting yaitu mendukung autonomy dan masalah intelegensi

(intelligence) dari agent.

2. Intelligence, Reasoning, dan Learning: Setiap agent harus mempunyai standar minimum

untuk bisa disebut agent, yaitu intelegensi (intelligence). Dalam konsep intelligence, ada tiga

komponen yang harus dimiliki: internal knowledge base, kemampuan reasoning berdasar

pada knowledge base yang dimiliki, dan kemampuan learning untuk beradaptasi dalam

perubahan lingkungan.

3. Mobility dan Stationary: Khusus untuk mobile agent, dia harus memiliki kemampuan yang

merupakan karakteristik tertinggi yang dia miliki yaitu mobilitas. Berbeda dengan stationary

agent. Tetapi keduanya tetap harus memiliki kemampuan untuk mengirim pesan dan

berkomunikasi dengan agent lain.

4. Delegation: Sesuai dengan namanya dan seperti yang sudah kita bahas pada bagian definisi,

agent bergerak dalam kerangka menjalankan tugas yang diperintahkan oleh user. Fenomena

pendelegasian (delegation) ini adalah karakteristik utama suatu program disebut agent.

5. Reactivity: Karakteristik agent yang lain adalah kemampuan untuk bisa cepat beradaptasi

dengan adanya perubahan informasi yang ada dalam suatu lingkungan (enviornment).

Lingkungan itu bisa mencakup: agent lain, user, informasi dari luar, dsb [Brenner et. al.,

1998].

6. Proactivity dan Goal-Oriented: Sifat proactivity boleh dibilang adalah kelanjutan dari sifat

reactivity. Agent tidak hanya dituntut bisa beradaptasi terhadap perubahan lingkungan,

tetapi juga harus mengambil inisiatif langkah penyelesaian apa yang harus diambil [Brenner

et. al., 1998]. Untuk itu agent harus didesain memiliki tujuan (goal) yang jelas, dan selalu

berorientasi kepada tujuan yang diembannya (goal-oriented).

7. Communication and Coordination Capability: Agent harus memiliki kemampuan

berkomunikasi dengan user dan juga agent lain. Masalah komunikasi dengan user adalah

masuk ke masalah user interface dan perangkatnya, sedangkan masalah komunikasi,

koordinasi, dan kolaborasi dengan agent lain adalah masalah sentral penelitian Multi Agent

System (MAS).

»»  Baca Selanjutnya...

Komunikasi

Protokol

Protokol adalah sebuah aturan atau standar yang mengatur atau mengijinkan terjadinya

hubungan, komunikasi, dan perpindahan data antara dua atau lebih titik komputer.

Protokol dapat diterapkan pada perangkat keras, perangkat lunak atau kombinasi dari

keduanya. Pada tingkatan yang terendah, protokol mendefinisikan koneksi perangkat

keras.

International Standards Organization (ISO) membuat suatu arsitektur komunikasi yang dikenal sebagai Open System Interconnection (OSI), model yang mendefinisikan standar untuk menghubungkan komputer-komputer dari vendor-vendor yang berbeda. Model-OSI tersebut terbagi atas 7 layer.

Layer-layer tersebut disusun sedemikian sehingga perubahan pada satu layer tidak

membutuhkan perubahan pada layer lain. Layer teratas (5, 6 and 7) adalah lebih cerdas

dibandingkan dengan layer yang lebih rendah; Layer Application dapat menangani

protocol dan format data yang sama yang digunakan oleh layer lain, dan seterusnya. Jadi

terdapat perbedaan yang besar antara layer Physical dan layer Aplication.

Suatu permintaan, dihasilkan dari atas (contohnya Application Layer) diteruskan keenam

layer di bawahnya yang setiap layer memiliki tugasnya masing-masing.

1. Physical Layer

Ini adalah layer yang paling sederhana berkaitan dengan electrical (dan optical)

koneksi antar peralatan.

2. Data-link Layer

Layer ini sedikit lebih "cerdas" dibandingkan dengan layer physical, karena

menyediakan transfer data yang lebih nyata.

3. Network Layer

Tugas utama dari layer network adalah menyediakan fungsi routing sehingga paket

dapat dikirim keluar dari segment network lokal ke suatu tujuan yang berada pada suatu

network lain.

4. Transport Layer

Layer transport data, menggunakan protocol seperti UDP, TCP dan/atau SPX

(Sequence Packet eXchange, yang satu ini digunakan oleh NetWare, tetapi khusus untuk

koneksi berorientasi IPX).

5. Session Layer

Layer Session, sesuai dengan namanya, sering disalah artikan sebagai prosedur logon

pada network dan berkaitan dengan keamanan.

6. Presentation Layer

Layer presentation dari model OSI melakukan hanya suatu fungsi tunggal: translasi

dari berbagai tipe pada syntax sistem.

7. Application Layer

Layer ini adalah yang paling cerdas , gateway berada pada layer ini. Gateway

melakukan pekerjaan yang sama seperti sebuah router, tetapi ada perbedaan diantara

mereka.

Remote Procedure Call (RPC)

Remote Procedure Call (RPC) adalah sebuah metoda yang memungkinkan kita untuk

mengakses sebuah prosedur yang berada di komputer lain.

Kelebihan RPC

Relatif mudah digunakan :

Pemanggilan remote procedure tidak jauh berbeda dibandingkan pemanggilan local

procedure. Sehingga pemrogram dapat berkonsentrasi pada software logic, tidak perlu

memikirkan low level details seperti soket, marshalling & unmarshalling.

Robust (Sempurna):

Sejak th 1980-an RPC telah banyak digunakan dlm pengembangan mission-critical

application yg memerlukan scalability, fault tolerance, & reliability.

Kekurangan RPC

Tidak fleksibel terhadap perubahan :

- Static relationship between client & server at run-time.

- Berdasarkan prosedural/structured programming yang sudah ketinggalan jaman

dibandingkan OOP.

Kurangnya location transparency :

- Misalnya premrogram hanya boleh melakukan pass by value, bukan pass by

reference.

- Komunikasi hanya antara 1 klien & 1 server (one-to-one at a time).

- Komunikasi antara 1 klien & beberapa server memerlukan beberapa koneksi yg

terpisah.

»»  Baca Selanjutnya...