1.
Latar Belakang Grid Computing
Trend dunia komputer saat ini berkembang ke arah makin
menjamurnya komputer pribadi yang terhubung ke jaringan (khususnya Internet)
dengan bandwith yang lumayan besar. Komputer pribadi modern ini
sesungguhnya lebih dari cukup untuk berbagai tugas komputasi. Bayangkan
seandainya internet computing tidak hanya bermanfaat untuk sekedar melakukan
perhitungan-perhitungan, melainkan untuk sesuatu yang lebih kompleks dari itu.
Suatu kemungkinan untuk berbagi sumber daya (resource)
untuk kepentingan bersama. Dengan demikian, muncul ide untuk membagi beban
komputasi ke komputer-komputer tersebut jika mereka sedang menganggur (idle).
Hal ini membutuhkan layanan komputasi tersebar dengan ciri khas:
·
Komputer-komputer
penyedia sumber daya bersifat heterogenous karena terdiri dari berbagai
jenis perangkat keras, system operasi maupun aplikasi yang terpasang.
·
Komputer-komputer
terhubung ke jaringan yang luas dengan kapasitas bandwith yang beragam.
·
Komputer
maupun jaringan tidak terdedikasi, bisa hidup / mati tidak sewaktu-waktu tanpa
jadwal yang jelas.
·
Berhubung
pengembangan sains masa kini dilakukan secara kolaboratif dan multi disiplin,
maka kegiatan ini tidak lagi dibatasi oleh suatu institusi maupun negara
tertentu.
Internet melalui web dan email telah menawarkan
mekanisme dasar yang memungkinkan sebuah kelompok ilmuwan untuk bekerja secara
bersamaan tanpa menghiraukan batasan geografis. Tapi bagaimana jadinya apabila
mereka dapat membangun hubungan (link) antar data, komputer, perangkat
sensor, dan sumber daya lain yang mereka miliki untuk membentuk sebuah laboratorium
virtual? Grid computing
merupakan jawabannya. Grid computing memungkinkan semua itu terwujud dengan
menyediakan protokol, servis dan kit pengembangan perangkat lunak untuk
keperluan berbagi sumber daya secara fleksibel dan terkendali dalam skala
besar.
2.
Sejarah Grid Computing
Komputasi grid istilah berasal dari awal 1990-an
sebagai metafora untuk membuat daya komputer sebagai mudah untuk mengakses
sebagai listrik jaringan listrik di Ian Foster ‘s dan Carl Kesselman ‘kerja
mani, “The Grid: Blueprint untuk infrastruktur komputasi baru”( 2004).
CPU memulung dan
komputasi relawan yang dipopulerkan dimulai pada tahun 1997 oleh
distributed.net dan kemudian pada tahun 1999 oleh SETI @ home untuk
memanfaatkan kekuatan jaringan PC di seluruh dunia, dalam rangka memecahkan
masalah-penelitian intensif CPU. Ide-ide dari grid (termasuk yang dari
komputasi terdistribusi, pemrograman berorientasi obyek, dan layanan Web)
dibawa bersama oleh Ian Foster, Carl Kesselman, dan Steve Tuecke , secara luas
dianggap sebagai “ayah dari grid”.
Mereka memimpin upaya
untuk menciptakan Globus Toolkit menggabungkan tidak hanya manajemen
perhitungan tetapi juga manajemen penyimpanan, keamanan provisioning, data
pergerakan, pemantauan, dan sebuah toolkit untuk mengembangkan layanan tambahan
didasarkan pada infrastruktur yang sama, termasuk negosiasi perjanjian,
mekanisme pemberitahuan, layanan memicu, dan informasi agregasi. Sementara
Globus Toolkit tetap standar de facto untuk membangun solusi grid, sejumlah
alat-alat lainnya yang telah dibangun yang menjawab beberapa subset dari
layanan yang diperlukan untuk membuat suatu perusahaan atau grid global.
Pada tahun 2007 istilah
komputasi awan datang ke popularitas, yang secara konseptual mirip dengan
definisi Foster kanonik komputasi grid (dalam hal sumber daya komputasi yang
dikonsumsi sebagai listrik dari jaringan listrik). Memang, komputasi grid
seringkali (tetapi tidak selalu) yang berhubungan dengan pengiriman sistem
komputasi awan sebagaimana dicontohkan oleh sistem AppLogic dari 3tera.
3. Definisi Grid Computing
Ø
Pengenalan grid computing
Grid computing sebenarnya merupakan sebuah aplikasi
pengembangan dari jaringan komputer (network). Hanya saja, tidak seperti
jaringan komputer konvensional yang berfokus pada komunikasi antar pirati
(device), aplikasi pada Grid computing dirancang untuk memanfaatkan sumber daya
pada terminal dalam jaringannya. Grid computing biasanya diterapkan untuk
menjalankan sebuah fungsi yang terlalu kompleks atau terlalu intensif untuk
dikerjakan oleh satu sistem tunggal.
Dalam pengertian yang
lebih teknis, Grid computing merupakan sebuah sistem komputasi
terdistribusi, yang memungkinkan seluruh sumber daya (resource) dalam
jaringan, seperti pemrosesan, bandwidth jaringan, dan kapasitas media
penyimpan, membentuk sebuah sistem tunggal secara vitual. Seperti halnya
pengguna internet yang mengakses berbagai situs web dan menggunakan berbagai
protokol seakan-akan dalam sebuah sistem yang berdiri sendiri, maka pengguna
aplikasi Grid computing seolah-olah akan menggunakan sebuah virtual komputer
dengan kapasitas pemrosesan data yang sangat besar.
Menurut definisi Grid
Computing (Komputasi Grid) merupakan salah satu dari tipe Komputasi
Paralel, adalah penggunaan sumber daya yang melibatkan banyak komputer terpisah
secara geografis namun tersambung via jalur komunikasi (termasuk Internet)
untuk memecahkan persoalan komputasi skala besar. Semakin cepat jalur
komunikasi terbuka, maka peluang untuk menggabungkan kinerja komputasi dari
sumber-sumber komputasi yang terpisah menjadi semakin meningkat. Dengan
demikian, skala komputasi terdistribusi dapat ditingkatkan secara geografis
lebih jauh lagi, melintasi batas-batas domain administrasi yang ada.
Dalam buku The
Grid:Blue Print for a new computing infrastructure dijelaskan bahwa yang
dimaksud dengan komputasi grid adalah infrastruktur perangkat keras dan
perangkat lunak yang dapat menyediakan akses yang bisa diandalkan, konsisten,
tahan lama dan tidak mahal terhadap kemampuan komputasi mutakhir yang tersedia.
“A computational grid is a hardware
and software infrastructure that provides dependable, consistent, pervasive,
and inexpensive access to high-end computational capabilities.”
Ide awal komputasi grid
dimulai dengan adanya distributed computing, yaitu mempelajari
penggunaan komputer terkoordinasi yang secara fisik terpisah atau
terdistribusi. Sistem terdistribusi membutuhkan aplikasi yang berbeda dengan
sistem terpusat. Kemudian berkembang lagi menjadi parallel computing yang
merupakan teknik komputasi secara bersamaan dengan memanfaatkan beberapa
komputer secara bersamaan.Setidaknya ada dua sisi yang mendorong semakin
berkembangnya grid computing saat ini. Kebutuhan akan sumber daya komputasi
yang besar di berbagai bidang serta adanya sumber daya komputasi yang tersebar.
Grid computing menawarkan
solusi komputasi yang murah, yaitu dengan memanfaatkan sumber daya yang
tersebar dan heterogen serta pengaksesan yang mudah dari mana saja. Globus
Toolkit adalah sekumpulan perangkat lunak dan pustaka pembuatan lingkungan
komputasi grid yang bersifat open-source. Dengan adanya lingkungan komputasi
grid ini diharapkan mempermudah dan mengoptimalkan eksekusi program-program
yang menggunakan pustaka paralel.
Dalam tulisan What is
the Grid? A Three Point Checklist oleh Ian Foster (bapak
dari Komputasi Grid) ada check-list yang dapat digunakan untuk mengidentifikasi
bahwa suatu sistem melakukan komputasi grid yaitu :
Sistem tersebut melakukan
koordinasi terhadap sumberdaya komputasi yang tidak berada dibawah suatu
kendali terpusat. Seandainya sumber daya yang digunakan berada dalam satu
cakupan domain administratif, maka komputasi tersebut belum dapat dikatakan
komputasi grid.
Sistem tersebut
menggunakan standard dan protokol yang bersifat terbuka (tidak terpaut pada
suatu implementasi atau produk tertentu). Komputasi grid disusun dari
kesepakatan-kesepakatan terhadap masalah yang fundamental, dibutuhkan untuk
mewujudkan komputasi bersama dalam skala besar. Kesepakatan dan standar yang
dibutuhkan adalah dalam bidang autentikasi, otorisasi, pencarian sumberdaya,
dan akses terhadap sumber daya.Misalnya TCP/IP
Sistem tersebut berusaha
untuk mencapai kualitas layanan yang canggih, (nontrivial quality of service)
yang jauh diatas kualitas layanan komponen individu dari komputasi grid
tersebut.
Ø Beberapa
defenisi Grid Computing
·
Menurut
wikipedia, Komputasi Grida dalah penggunaan sumber daya yang melibatkan banyak
komputer yang terdistribusi dan terpisah secara geografis untuk memecahkan
persoalan komputasi dalam skala besar.
·
Plaszczak / Wellner mendefinisikan teknologi grid
sebagai “teknologi yang memungkinkan virtualisasi sumber daya, on-demand
provisioning, dan jasa (sumber daya) sharing antara organisasi.”
·
IBM mendefinisikan komputasi grid sebagai “kemampuan,
dengan menggunakan satu set standar dan protokol terbuka, untuk mendapatkan
akses ke aplikasi dan data, pengolahan daya, kapasitas penyimpanan dan array
yang luas dari sumber daya komputasi lain melalui Internet. Grid adalah jenis
paralel dan sistem terdistribusi yang memungkinkan sharing, seleksi, dan
agregasi sumber daya didistribusikan domain administrasi ‘beberapa’ di
berdasarkan mereka (sumber daya) ketersediaan, kapasitas, kinerja, biaya dan
pengguna ‘kualitas-of-service persyaratan “.
·
Buyya / Venugopal mendefinisikan grid sebagai
“jenis paralel dan sistem terdistribusi yang memungkinkan sharing, seleksi, dan
agregasi didistribusikan secara geografis otonom sumber daya secara dinamis
pada saat runtime tergantung pada ketersediaan, kemampuan, kinerja, biaya, dan
‘kualitas pengguna- persyaratan-service “.
·
Dalam
buku The Grid: Blue Print for a new computing infrastructure
dijelaskan bahwa yang dimaksud dengan komputasi grid adalah infrastruktur
perangkat keras dan perangkat lunak yang dapat menyediakan akses yang bisa
diandalkan, konsisten, tahan lama dan tidak mahal terhadap kemampuan komputasi
mutakhir yang tersedia.
·
Grid computing adalah istilah yang mengacu pada
kombinasi dari sumber daya komputer dari domain administrasi ganda untuk
mencapai tujuan bersama. grid bisa dianggap sebagai sistem
terdistribusi dengan beban kerja non-interaktif yang melibatkan sejumlah besar
file. Apa yang membedakan komputasi grid dari konvensional sistem komputasi
kinerja tinggi seperti komputasi cluster adalah bahwa grid cenderung lebih
longgar digabungkan, heterogen, dan tersebar secara geografis. Walaupun grid
bisa didedikasikan untuk aplikasi khusus, itu lebih umum bahwa sebuah grid
tunggal akan digunakan untuk berbagai tujuan yang berbeda. Grid sering dibangun
dengan bantuan dari tujuan grid software-perpustakaan umum dikenal sebagai
middleware.
·
Komputasi Grid adalah penggunaan sumber daya
yang melibatkan banyak komputer yang terdistribusi dan terpisah secara
geografis untuk memecahkan persoalan komputasi dalam skala besar. Ukuran Grid
dapat bervariasi dengan jumlah yang cukup besar. Grid adalah bentuk komputasi
terdistribusi dimana sebuah “komputer super virtual” terdiri dari banyak
jaringan longgar ditambah komputer bertindak bersama-sama untuk melakukan tugas
yang sangat besar. Lebih jauh lagi, “didistribusikan” atau “grid” computing,
secara umum, adalah tipe khusus dari komputasi paralel yang mengandalkan
komputer lengkap (dengan CPU onboard, penyimpanan, pasokan listrik, antarmuka
jaringan, dll) yang terhubung ke jaringan (swasta, publik atau Internet ) oleh
konvensional antarmuka jaringan , seperti Ethernet . Hal ini berbeda dengan
gagasan tradisional sebuah superkomputer , yang memiliki banyak prosesor
dihubungkan oleh lokal berkecepatan tinggi bus komputer .
4. Struktur Grid Computing
Grid computing merupakan sistem
komputer dengan sumber daya yang dikelola dan dikendalikan secara lokal. Dimana
sumber daya ini berbeda dalam hal kebijakan dan mekanisme yaitu mencakup
sumber daya komputasi yang dikelola oleh sistem batch berbeda, sistem storage
berbeda pada node berbeda. Kebijakan berbeda dipercayakan kepada user yang sama
pada sumber daya berbeda pada Grid. Grid computing memiliki sifat alami dinamis
artinya Sumber daya dan pengguna dapat sering berubah.
Grid computing dibangun dengan cara
menggabungkan seluruh sistem komputasi grid yang ada di institusi-institusi
penelitian menjadi sebuah kesatuan. Pengaturan hardware dan software
pada masing-masing sistem di tingkat institusi kemungkinan berbeda, namun
dengan menjalankan teknologi Grid computing dengan menggabungkan simpul-simpul
penghubung dari masing-masing sistem, maka akan terbentuk sebah kesatuan sumber
daya komputasi grid.
Dengan ini berarti pengguna pada suatu institusi dapat
memanfaatkan sumber daya komputasi yang berada di luar institusinya. Salah satu
syarat dari pembentukan grid computing adalah adanya suatu backbone jaringan
berkapasitas besar untuk menghubungkan simpul-simpul penghubung (memiliki lebar
pita mulai dari 2 Mbps sampai dengan 155 Mbps).
5. Karakteristik Sistem
Ian Foster dalam jurnalnya tentang "What is grid?"
menjelaskan ada 3 karakteristik atau ciri utama dari suatu sistem grid, yaitu :
1) Tidak ada kontrol terhadap resource yang controlized
2) Memiliki kesamaan standar protokol, misal TCP/IP
3) Memberikan layanan yang canggih (non trivial QoS)
Tiga hal
yang di-sharing dalam sebuah sistem grid, antara lain : Resource, Network dan
Proses. Kegunaan atau layanan dari sistem grid sendiri adalah untuk melakukan
high through put computing dibidang penelitian, ataupun proses komputasi lain
yang memerlukan banyak resource komputer.
6. Jenis-jenis Grid Computing
Jenis-jenis atau komponen-komponen grid computing
adalah:
a. Gram (Grid Resources Allocation & Management)
Komponen ini
dibuat untuk mengatur seluruh sumberdaya komputasi yang tersedia dalam sebuah
sistem komputasi grid. Pengaturan ini termasuk eksekusi program pada seluruh
komputer yang tergabung dalam sistem komputasi grid, mulai dari inisiasi,
monitoring, sampai dengan penjadwalan dan koordinasi antar proses yang terjadi
dalam sistem tersebut. Juga dapat berkoordinasi dengan sistem-sistem pengaturan
sumber daya yang telah ada sebelumnya. Dengan mekanisme ini program-program
yang telah dibuat sebelumnya tidak perlu dibangun ulang atau bila dimodifikasi,
modifikasinya minimum.
b. RFT/GridFTP (Reliable File Transfer/Grid File Transfer
Protocol)
Komponen ini
dibuat agar pengguna dapat mengakses data yang berukuran besar dari semua
simpul komputasi yang telah tergabung dalam sebuah sistem komputasi secara
efisien. Hal ini tentu saja berpengaruh karena kinerja komputasi tidak hanya
bergantung pada kecepatan komputer yang tergabung dalam mengeksekusi program,
tapi juga seberapa cepat data yang dibutuhkan dapat diakses. Data yang diakses
juga tidak selalu ada pada komputer yang mengeksekusi.
c. MDS (Monitoring and Discovery Service)
Komponen ini
dibuat untuk memonitoring proses komputasi yang sedang dijalankan agar dapat
mendeteksi masalah yang timbul dengan segera. Sedangkan fungsi disovery
dibuat agar pengguna mampu mengetahui keberadaan sumber daya komputasi beserta
karakteristiknya.
d. GSI (Grid Security Infrastructure)
Komponen ini
dibuat untuk mengamankan sistem komputasi grid secara keseluruhan. Komponen ini
membedakan teknologi GT4 dengan teknologi-teknologi sebelumnya. Dengan
menerapkan mekanisme keamanan yang tergabung dengan komponen-komponen komputasi
grid lainnya, sistem ini dapat diakses secara luas tanpa sedikitpun mengurangi
tingkat keamanannya. Sistem keamanan ini dibangun dengan segala komponen yang
telah diuji, mencakup proteksi data, autentikasi, delegasi dan autorisasi.
7. Kelebihan Grid Computing
Beberapa
kelebihan dari grid computing adalah:
a)
Perkalian
dari sumber daya: Resource pool dari CPU dan storage tersedia ketika idle.
b)
Lebih cepat
dan lebih besar: Komputasi simulasi dan penyelesaian masalah dapat berjalan
lebih cepat dan mencakup domain yang lebih luas.
c)
Software dan
aplikasi: Pool dari aplikasi dan pustaka standard, akses terhadap model
dan perangkat berbeda, metodologi penelitian yang lebih baik.
d)
Data: Akses
terhadap sumber data global dan hasil penelitian lebih baik.
e)
Ukuran dan
kompleksitas dari masalah mengharuskan orang-orang dalam beberapa organisasi
berkolaborasi dan berbagi sumber daya komputasi, data dan instrumen sehingga
terwujud bentuk organisasi baru yaitu virtual organization. Organisasi virtual
Sebagai hasil kolaborasi memberikan beberapa
keuntungan lebih lanjut, di antarnya :
·
Sumber daya
dan orang-orang yang tersebar ;
·
Dihubungkan
oleh jaringan, melintasi domain-domain admin;
·
Berbagi
sumber daya, tujuan bersama;
·
Dinamis;
·
Fault-tolerant,
dan
·
Tidak ada
batas-batas geografis.
8. Kekurangan Grid Computing
Kekurangan pada grid computing yang lebih ditekankan
disini adalah mengenai hambatan yang dialami oleh masyarakat Indonesia dalam
mengaplikasikan teknologi grid computing. Hambatan-hambatan tersebut adalah
sebagai berikut :
Manajemen
institusi yang terlalu birokratis menyebabkan mereka enggan untuk
merelakan fasilitas yang dimiliki untuk digunakan secara bersama agar
mendapatkan manfaat yang lebih besar bagi masyarakat luas.
Masih
sedikitnya sumber daya manusia yang kompeten dalam mengelola grid
computing.
Kurangnya
pengetahuan yang mencukupi bagi teknisi IT maupun user non teknisi mengenai
manfaat dari grid computing itu sendiri.
Dengan adanya beberapa manfaat dan hambatan mengenai
tersedianya grid computing di Indonesia, maka harus ada solusi yang berfungsi
untuk mewujudkan manfaat dan menghilangkan hambatan yang muncul tersebut.
Solusi itu antara lain adalah sebagai berikut :
ü Memberikan sosialisasi pada instansi pendidikan maupun
institusi non pendidikan mengenai manfaat serta biaya dengan menggunakan sistem
komputasi grid.
ü Kerjasama riset dan pengembangan antara departement
dalam suatu perguruan tinggi dan industri.
ü Diberikannya mata kuliah tentang grid computing
sehingga dapat menghasilkan generasi yang menguasai teknologi ini.
ü Adanya pengembangan aplikasi yang relevan dengan grid
computing.
- Perbedaan dan Persamaan Mobile, Grid dan Cloud Computing
1.
Perbedaan
·
Mobile
computing menggunakan teknologi mobile untuk menjalankannya seperti handphone,
carputer dan ultra mobile PC, sedangkan grid dan cloud computing menggunakan PC
pada umumnya untuk menjalankannya.
·
Biaya untuk
pengadaan energi bagi mobile computing cenderung lebih mahal dibanding grid dan
cloud computing apabila tidak ada sumber daya listrik karena membutuhkan sumber
daya pengganti yaitu baterei.
·
Mobile
computing tidak terlalu membutuhkan tempat yang besar untuk mengoperasikannya
dibanding grid dan cloud computing karena cenderung portable dan mudah dibawa
kemana saja.
·
Pada mobile
computing, proses komputasi cenderung dilakukan sendiri oleh user. Pada grid
computing, proses komputasi dilakukan terpusat maupun tidak terpusat dimana
consumer membutuhkan discovery server. Pada cloud computing, proses komputasi
membutuhkan ASP dan internet sebagai media penghubung.
2. Persamaan
·
Ketiganya
merupakan metode untuk melakukan proses komputasi dan memecahkan sebuah masalah
serta menemukan solusinya
·
Ketiganya
membutuhkan alat pengolah data modern seperti PC,laptop maupun handphone untuk menjalankannya.
- SUMBER
No comments:
Post a Comment