SISTEM OPRASI TERDISTRIBUSI

SISTEM OPRASI TERDISTRIBUSI

          Nama          : Ruwadi

Nim            : 100103106

Prody          : SI-Teknik informasi

STMIK DUTA BANGSA SURAKARTA

 PENDAHULUAN

Latar Belakang

Perkembangan pesat teknologi informasi menyebabkan bertambahnya permintaan suatu sistem, baik berupa perangkat keras maupun perangkat lunak yang dapat digunakan dengan baik dan cepat.

Permintaan yang terus bertambah ini tidak sebanding dengan kemampuan perangkat keras yang ada. Salah satu cara untuk mengatasi hal itu dibuat pengembangan di sisi perangkat lunak dengan membuat suatu sistem virtual di mana beberapa perangkat keras atau komputer dihubungkan dalam jaringan dan diatur oleh sebuah sistem operasi yang mengatur seluruh proses yang ada pada setiap komputer tersebut sehingga memungkinkan proses berjalan dengan cepat. Sistem operasi yang mengatur proses ini sering disebut sebagai sistem operasi terdistribusi (distributed operating system) .

Sistem operasi terdistribusi ini sekarang menjadi trend, terutama untuk research yang kadang membutuhkan CPU yang sangat cepat untuk melakukan perhitungan yang sangat kompleks. Dalam makalah ini akan dibahas mengenai sistem operasi terdistribusi, terutama untuk mengetahui apa dan bagaimana cara sistem ini bekerja.

Ø  Apakah yang Dimaksud Dengan Sistem Operasi Terdistribusi?

Sistem operasi terdistribusi adalah salah satu implementasi dari sistem terdistribusi, di mana sekumpulan komputer dan prosesor yang heterogen terhubung dalam suatu 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 perangkat keras.

Ø  Sistem Operasi Terdistribusi Versus Sistem Operasi Jaringan

Suatu sistem operasi terdistribusi yang sejati adalah yang berjalan pada beberapa buah mesin, yang tidak melakukan sharing memori, tetapi terlihat bagi user sebagai satu buah komputer single. Pengguna tidak perlu memikirkan keberadaan perangkat keras yang ada, seperti prosesor. Contoh dari sistem seperti ini adalah Amoeba.

Sistem operasi terdistribusi berbeda dengan sistem operasi jaringan. Untuk dapat membedakannya, sistem operasi jaringan memiliki ciri-ciri sebagai berikut:

a. Tiap komputer memiliki sistem operasi sendiri

b. Tiap personal komputer memiliki sistem file sendiri, di mana data-data disimpan

c. Sistem operasi tiap komputer dapat berbeda-beda atau heterogen

d. Pengguna harus memikirkan keberadaan komputer lain yang terhubung, dan harus mengakses, biasanya menggunakan remote login (telnet)

e. File system dapat digunakan dengan dukungan NFS

Contoh dari sistem ini adalah UNIX dan LINUX Server.

Ø  MANFAAT DAN KEUNGGULAN SISTEM OPERASI TERDISTRIBUSI

Sistem operasi terdistribusi memiliki manfaat dalam banyak sistem dan dunia komputasi yang luas. Manfaat-manfaat ini termasuk dalan sharing resource, waktu komputasi, reliabilitas, dan komunikasi.

Shared Resource

Walaupun perangkat sekarang sudah memiliki kemampuan yang cepat dalam proses-proses komputasi, atau misal dalam mengakses data, tetapi pengguna masih saja menginginkan sistem berjalan dengan lebih cepat. Apabila hardware terbatas, kecepatan yang diinginkan user dapat diatasi dengan menggabung perangkat yang ada dengan sistem DOS (Distributed Operating System).

Manfaat Komputasi

Salah satu keunggulan sistem operasi terdistribusi ini adalah bahwa komputasi berjalan dalam keadaan pararel. Proses komputasi ini dipecah dalam banyak titik (nodes), yang mungkin berupa komputer pribadi, prosesor tersendiri, dan kemungkinan perangkat prosesor-prosesor yang lain. Sistem operasi terdistribusi ini bekerja baik dalam memecah komputasi ini dan baik pula dalam mengambil kembali.

Reliabilitas

Fitur unik yang dimiliki oleh DOS ini adalah reliabilitas. Berdasarkan design dan implementasi dari design sistem ini, maka hilangnya suatu node tidak akan berdampak terhadap integritas system. Hal ini berbeda dengan komputer personal, apabila ada salah satu hardware yang mengalami kerusakan, maka system akan berjalan tidak seimbang, bahkan sistem bisa tidak dapat berjalan atau mati.

Komunikasi

Sistem operasi terdistribusi biasanya berjalan dalam jaringan, dan biasanya melayani koneksi jaringan. Sistem ini biasanya digunakan user untuk proses networking. User dapat saling bertukar data, atau saling berkomunikasi antar titik baik secara LAN maupun WAN.

Ø HARDWARE SISTEM OPERASI TERDISTRIBUSI

Sistem operasi terdistribusi, yang saat ini akan dibahas sebagai titik tolak adalah Amoeba, yang saat ini banyak digunakan sebagai salah satu implementasi dari sistem operasi terdistribusi itu sendiri. Sistem Amoeba ini tumbuh dari bawah hingga akhirnya tumbuh menjadi sistem operasi terdistribusi.

Design Sistem Operasi Amoeba

Sistem operasi terdistribusi pada umumnya memerlukan hardware secara spesifik. Komponen utama dalam sistem ini adalah : workstation, LAN, gateway, dan processor pool, seperti yang diilustrasikan pada gambar di atas.

Workstation atau komputer personal mengeksekusi proses yang memerlukan interaksi dari user seperti text editor atau manager berbasis window.

Gateway berfungsi untuk mengambil alih tugas untuk terhubung ke jaringan WAN.

Procesor pool mengambil alih semua proses yang lain. Tiap unit ini biasanya terdiri dari prosesor, memori lokal, dan koneksi jaringan.

Spesifikasi perangkat keras yang harus disediakan pada tiap cluster minimalnya adalah :

File server: 16 MB RAM, 300MB HD, Ethernet card.

Workstation: 8 MB RAM, monitor, keyboard, mouse

Pool processor: 4 MB RAM, 3.5” floppy drive

Ø ARSITEKTUR SOFTWARE

Sistem operasi terdistribusi sejati memiliki arsiitektur software yang unik. Arsitektur software ini dikarakterkan dalam objek di dalam hubungan antara klien dan server. Proses-proses yang terjadi di klien menggunakan remote procedure yang memanggil dan mengirimkan request ke server untuk memproses data atau objek yang dibawa. Tiap objek yang dibawa memiliki karakteristik yang disebut sebagai kapabilitas.

Bagian yang pertama mengirimkan pesan ke server, setelah proses memblok sampai server mengirimkan balasan. Server menggunakan panggilan sistem ke dua untuk mengindikasikan bahwa server akan menerima pesan pada port tertentu. Server juga menggunakan panggilan sistem ke tiga untuk mengirimkan kembali informasi ke proses yang dipanggil.

Ø MANAJEMEN SISTEM

Manajemen Berkas

Dalam sistem operasi terdistribusi ini sistem berkas dipetakan dengan baik dengan berorientasi pada objek yang ada dan kapabilitasnya. Hal ini akan menjadi berkesan abstrak, terutama untuk kelas pengguna. Ada tingkatan yang lebih ekstra dalam pemetaan berkas yang ada, mulai dari simbol, pengurutan nama path, dan kapabilitasnya. Melalui sistem ini objek lokal tidak ada bedanya dengan objek publik. Pelayanan direktori ini juga bertanggungjawab dalam hal backup sistem. Hal ini akan menyebabkan file selalu berada dalam keadaan yang aman, dan lebih kebal tehadap gangguan yang terjadi di dalam sistem, karena pelayanan direktori ini menyimpan cache dari file atau direktori yang berada pada sistem.

Manajemen Proses

Dalam sistem operasi terdistribusi yang sejati, tiap proses berada pada alamat segmen-segmen virtual. Proses-proses ini dapat memiliki lebih dari satu hubungan. Kaitan-kaitan ini dialokasikan ke prosesor-prosesor sampai semua prosesor habis digunakan. Hasil dari manajemen proses seperti ini menghasilkan utilisasi yang lebih baik, di mana tidak perlu switch apabila harus ada proses yang berat, karena satu proses dialokasikan ke satu prosesor.

Untuk membangun sebuah proses, maka pendekripsi proses mengirimkannya ke kernel. Hal ini diketahui sebagai pengiriman request untuk proses. Sebuah deskriptor proses dapat berisi deskriptor host, kapabilitas proses, penanganan kapabilitas, dan juga jumlah segmen.

Deskriptor host berisi proses ini memiliki jenis apa, dan dapat berjalan di mana. Isinya adalah baris instruksi, kebutuhan memori, kelas mesin, informasi, dan sebagainya. Kernel harus memiliki deskriptor host yang sama untuk melanjutkan proses.

Proses memiliki dua macam keadaan, yaitu proses sedang berjalan atau sedang stunned. Stunned terjadi bila proses masih ada, tetapi tidak melakukan eksekusi apapun, atau sedang dalam proses debug. Pada keadaan ini kernel memberitahu komunikator (kernel yang lain) adanya proses yang dalam keadaan stunned. Kernel yang lain tersebut berusaha berkomunikasi dengan proses itu sampai proses di-kill atau proses tersebut berjalan kembali. Debugging dan migrasi pada proses ini selesai setelah adanya stunning.

Ø JENIS SISTEM OPERASI TERDISTRIBUSI

Ada berbagai macam sistem operasi terdistribusi yang saat ini beredar dan banyak digunakan.

• Amoeba (Vrije Universiteit)

Amoeba adalah sistem berbasis mikro-kernel yang tangguh yang menjadikan banyak workstation personal menjadi satu sistem terdistribusi secara transparan. Sistem ini sudah banyak digunakan di kalangan akademik, industri, dan pemerintah selama sekitar 5 tahun.

 • Angel (City University of London)

Angel didesain sebagai sistem operasi terdistribusi yang pararel, walaupun sekarang ditargetkan untuk PC dengan jaringan berkecepatan tinggi. Model komputasi ini memiliki manfaal ganda, yaitu memiliki biaya awal yang cukup murah dan juga biaya incremental yang rendah. Dengan memproses titik-titik di jaringan sebagai mesin single yang bersifat shared memory, menggunakan teknik distributed virtual shared memory (DVSM), sistem ini ditujukan baik bagi yang ingin meningkatkan performa dan menyediakan sistem yang portabel dan memiliki kegunaan yang tinggi pada setiap platform aplikasi.

• Chorus (Sun Microsystems)

CHORUS merupakan keluarga dari sistem operasi berbasis mikro-kernel untuk mengatasi kebutuhan komputasi terdistribusi tingkat tinggi di dalam bidang telekomunikasi, internetworking, sistem tambahan, realtime, sistem UNIX, supercomputing, dan kegunaan yang tinggi. Multiserver CHORUS/MiX merupakan implementasi dari UNIX yang memberi kebebasan untuk secara dinamis mengintegrasikan bagian-bagian dari fungsi standar di UNIX dan juga service dan aplikasi-aplikasi di dalamnya.

• GLUnix (University of California, Berkeley)

Sampai saat ini, workstation dengan modem tidak memberikan hasil yang baik untuk membuat eksekusi suatu sistem operasi terdistribusi dalam lingkungan yang shared dengan aplikasi yang berurutan. Hasil dari penelitian ini adalah untuk menempatkan resource untuk performa yang lebih baik baik untuk aplikasi pararel maupun yang seri/berurutan. Untuk merealisasikan hal ini, maka sistem operasi harus menjadwalkan pencabangan dari program pararel, mengidentifikasi idle

• GUIDE

Guide (Grenoble Universities Integrated Distributed Environment) adalah sistem operasi terdistribusi yang berorientasi obyek untuk pempangunan dan operasi dari aplikasi terdistribusi pada PC atau server dengan jaringan yang tersambung LAN. Guide adalah hasil penggabungan Bull and the IMAG Research Institute (Universities of Grenoble), yang telah membangun Bull-IMAG joint Research Laboratory. Ini juga memiliki kaitan erat dengan COMANDOS Esprit Project (Construction and Management of Distributed Open Systems) dan BROADCAST Esprit Basic Research project.

• Hurricane

Sistem operasi Hurricane memiliki hierarki sebagai sistem operasi dengan cluster yang merupakan implementasi dari Hector multiprocessor. Peng-cluster-an mengatur resource pada sistem, menggunakan pasangan yang ketat antara cluster, dan kehilangan pasangan pada cluster. Prinsip sistem terdistribusi diaplikasikan dengan mendistribusikan dan mereplika servis pada sistem dan objek data untuk meningkatkan kelokalan, meningkatkan konkurensi, dan untuk mencegah sistem terpusat, sehingga membuat sistem berimbang.

• Mach (Carnegie Mellon University)

Mach adalah satu dari beberapa komunitas penelitian tentang sistem operasi. Sistem ini aslinya dimulai di CMU, dan Mach menjadi basis dari banyak sistem penelitian. Walaupun pekerjaan dengan Mach di CMU sudah lama tidak diterapkan, tetapi masih banyak kelompok-kelompok lain yang masih menggunakan Mach sebagai basis pada penelitiannya.

• Mach at OSF (OSF Research Institute)

OSF Research Institute masih menggunakan teknologi yang dimulai dari CMU dan menggunakan ini sebagai basis dari banyak penelitian, termasuk sistem operasi untuk mesin pararel , kernel berorientasi objek yang aman, dan penelitian-penelitian tentang sistem operasi yang lain.

• Maruti (University of Maryland) Group Members

Maruti adalah sistem operasi berbasis waktu, yang merupakan proyek di University of Maryland.

• Masix (Blaise Pascal Institute MASI Laboratory)

Masix adalah sistem operasi terdistribusi yang berbasis pada mikro kernel dari Mach, yang saat ini di bawah pengembangan dari MASI Laboratory. Tujuan utama dari sistem ini adalah untuk secara simultan mengeksekusi banyak data aplikasi personal, yang berjalan baik baik di semua platform, baik Unix, DOS, OS/2 dan Win32.

• MOSIX (Hebrew University, Jerusalem, Israel)

Sebuah solusi untuk masalah saat ini menjadi ada untuk lingkungan multikomputer, yang disebut MOSIX. Mosix adalah pengembangan dari UNIX, yang mengijinkan user untuk menggunakan resource yang ada tanpa ada perubahan pada level aplikasi. Dengan penggunaan yang transparan, algoritma proses migrasi dinamis, MOSIX melayani servis jaringan, seperti NFS, TCP/IP, dari UNIX, untuk level proses, dengan menggunakan penyeimbangan load dan distribusi dinamis pada cluster-cluster yang homogen.

• Plan 9 (Bell Labs Computing Science Research Center)

Plan 9 adalah sistem operasi baru yang dibangun di Bell Labs. Ini adalah sebuah sistem yang terdistribusi. Pada kebanyakan konfigurasi, ini menggunakan tiga macam komponen : terminal yang ada pada meja pengguna, server file yang menyimpan data permanen, dan server CPU yang melayani CPU lainnya lebih cepat, authentikasi user, dan network gateways. Salah satu kesemuan yang menarik dari Plan 9 adakah pengiriman file yang esensial pada semua servis system.

• Puma and relatives (Sandia National Laboratory)

Sistem operasi Puma menargetkan aplikasi dengan performa tinggi yang dipasangkan dengan arsitektur memory terdistribusi. Ini adalah turunan dari SUNMOS.

Ø Sistem Operasi Tedistribusi Lainnya

• Alpha Kernel (Carnegie Mellon University)

• QNX

• Spring Real-Time Project (University of Massachsetts, Amherst)

• Spring System (Sun)

• Sprite (University of California, Berkeley)

• Sting

• Sumo (Lancaster University)

• Tao Operating System (Tao Systems)

• Tigger (Trinity College Dublin)

• TUNES

KESIMPULAN

Dalam sistem operasi terdistribusi terjadi proses yang lebih rumit dari sistem yang biasa, tetapi dapat menghasilkan suatu sistem dengan performa dan kemampuan yang lebih.

Dari uraian di atas telah banyak disinggung keunggulan-keunggulan dari sistem operasi terdistribusi. Tetapi di samping keunggulan-keunggulan yang ada sistem ini juga memiliki kelemahan yang banyak, diantaranya adalah perawatan tiap cluster yang sangat sulit, selain itu juga boros daya, karena harus menghidupkan banyak CPU, membutuhkan jaringan berkecepatan tinggi.

Kelemahan-kelemahan tersebut sebenarnya tidak seberapa jika dibandingkan dengan hasilnya. Misalnya saja search engine paling ramai seperti Google™, yang menggunakan teknologi ini, karena hardware yang paling canggih saat ini masih belum mencukupi untuk menangani jutaan request ke server Google tiap detiknya, sehingga mereka harus membuat sistem pararel yang mampu melayani keperluan tersebut. Selain itu dalam dunia research, juga diperlukan sistem ini, terutama untuk melakukan perhitungan-perhitungan yang tentu saja sangat rumit dan membutuhkan pemroses yang hebat dan cepat supaya dapat segera dicari hasilnya.