Sekolah Tinggi Teknologi Adisutjipto Yogyakarta

Sekolah Tinggi Teknologi Adisutjipto Yogyakarta

Materi Kuliah : Sistem Terdistribusi Semester Ganjil 2016 / 2017

E.N. Tamatjita

Sunday, 16 October, 2016

- SisTer STTA

tamatjita -

1

Pendahuluan INTI :  Memahami dan membuat komunikasi melalui cloud computing, network virtualization, operating system virtualization, message passing interface, unstructured peer-to-peer, tuple spaces, loose coupling pada relasi web service. SASARAN : Mampu memahami sistem terdistribusi sesuai trend saat ini.  Mampu membuat analisa sebelum sistem akan dibuat, melalui study  kasus pada infrastruktur Google.  Mampu menggunakan komponen dan obyek distribusi melalui komunikasi langsung pada Enterprise JavaBeans dan CORBA.  Mampu mengembangkan dan menerapkan sistem terdistribusi melalui self learning.  Memiliki kemampuan dalam penguasaan perangkat lunak Oracle. Mampu membuat sistem terdistribusi sendiri melalui bekerja secara tim  dan menghasilkan sistem jaringan yang baik, handal dan efisien. DAFTAR PUSTAKA : Coulouris et all, 2012, ”Distributed Systems Concepst and Design”, Fifth  Edition, Addison-Wesley, Boston, Massachusetts  Tanenbaum and Van Steen, 2007, “Distributed Systems Principles and Paradigms”, Second Edition, Upper Saddle River, NJ Wintolo, Hero, 2010, “Sistem Terdistribusi”, Edisi Pertama, Yogyakarta  www.cdk5.net/refs  Sunday, 16 October, 2016

- SisTer STTA

tamatjita -

2

Pertemuan Ke-7 & 8 3.1 Remote Invocation 3.1.1 RMI(Remote Method Invocation) 3.1.2 RPC (Remote Procedure Call) 3.2 Indirect Communication


- SisTer STTA

tamatjita -

Instructor’s Guide for Coulouris, Dollimore, Kindberg and Blair, Distributed Systems: Concepts and Design Edn. 5 © Pearson Education 2012

3

3.1.1 RMI

1. Definisi RMI adalah sebuah tekhnik pemanggilan method remote yang lebih secara umum lebih baik dari RPC. RMI menggunakan paradigma pemrograman berorientasi obyek. RMI memungkinkan kita untuk mengirim obyek sebagai parameter dari remote method. Dengan dibolehkannya program Java memanggil method pada remote obyek, RMI membuat pengguna dapat mengembangkan aplikasi Java yang terdistribusi pada jaringan. 2. Tujuan Menyediakan fasilitas bagi programmer untuk dapat mendistribusikan objek yang digunakan pada beberapa proses yang berbeda. Dapat berjalan dalam satu mesin ataupun di beberapa mesin yang terhubung dengan jaringan.


- SisTer STTA

tamatjita -

4

3. Aplikasi Obyek Terdistribusi Aplikasi RMI sering kali terdiri dari dua program terpisah yaitu server dan client. 3.a Aplikasi Server Membuat beberapa remote objek Menyediakan referensi terhadap objek-objek tersebut sehingga dapat diakses Menunggu RMI client merequest server 3.b Aplikasi Client Mendapatkan referensi remote ke satu atau lebih objek remote di server Menjalankan method dari objek tersebut Meminta pemanggilan ke beberapa remote objek berbasarkan referensi yang diterimanya. RMI menyediakan mekanisme dimana server dan client berkomunikasi dan memberikan informasi secara timbal balik, aplikasi ini disebut aplikasi obyek terdistribusi. Sunday, 16 October, 2016

- SisTer STTA

tamatjita -

5

4. Cara Kerja RMI Dalam model ini, sebuah proses memanggil method dari objek yang terletak pada suatu host/computer remote. Dalam paradigma ini, penyedia layanan mendaftarkan dirinya dengan server direktori pada jaringan. Proses yang menginginkan suatu layanan mengontak server direktori saat runtime, jika layanan tersedia, maka referensi ke layanan akan diberikan. Dengan menggunakan referensi ini, proses dapat berinteraksi dengan layanan tsb. Paradigma ini ekstensi penting dari paradigma RPC. Perbedaannya adalah objek yang memberikan layanan didaftarkan (diregister) ke suatu layanan direktori global, sehingga memungkinkan untuk ditemukan dan diakses oleh aplikasi yang meminta layanan tersebut. 5. Implementasi RMI


- SisTer STTA

tamatjita -

6

Communication Modul (Modul Komunikasi) - Communication modul pada client atau server bertanggung jawab dalam pertukaran pesan yang dilakukan melalui metode request dan reply. Remote Reference Module - Bagian ini bertugas untuk menterjemahkan antara referensi objek lokal dan remote. Proses berkomunikasi antara mereka disimpan dalam remote object table. - Yang menggenerate class untuk proxy dan skeleton adalah middleware. - Contoh : CORBA, Java RMI Object A dan object B dipunyai oleh aplikasi (berada pada Application Layer) Remote Reference Modul dan Communication modul dimiliki oleh middleware. Proxy B dan Sekeleton B berada antara middleware dan aplikasi yang di generate oleh middleware. Sunday, 16 October, 2016

- SisTer STTA

tamatjita -

7

3.1.2 RPC RPC ( Remote Procedure Call ) 1. Definisi RPC adalah sebuah metode yang memungkinkan kita untuk mengakses sebuah prosedur yang berada di komputer lain. Untuk dapat melakukan ini sebuah server harus menyediakan layanan remote procedure. Pendekatan yang dilakukan adalah sebuah server membuka socket, lalu menunggu client yang meminta prosedur yang disediakan server. RPC masih menggunakan cara primtif dalam pemrograman yaitu menggunakan paradigma procedural programming. 2. Tujuan RPC digunakan untuk administrasi sistem sehingga seorang administrator jaringan dapat mengakses sistemnya dan mengelola sistemnya darimna saja, selama sistemnya terhubung ke jaringan. Sunday, 16 October, 2016

- SisTer STTA

tamatjita -

8

RPC ( Remote Procedure Call ) 1. Definisi RPC adalah sebuah metode yang memungkinkan kita untuk mengakses sebuah prosedur yang berada di komputer lain. Untuk dapat melakukan ini sebuah server harus menyediakan layanan remote procedure. Pendekatan yang dilakukan adalah sebuah server membuka socket, lalu menunggu client yang meminta prosedur yang disediakan server. RPC masih menggunakan cara primtif dalam pemrograman yaitu menggunakan paradigma procedural programming. 2. Tujuan RPC digunakan untuk administrasi sistem sehingga seorang administrator jaringan dapat mengakses sistemnya dan mengelola sistemnya darimna saja, selama sistemnya terhubung ke jaringan. Sunday, 16 October, 2016

- SisTer STTA

tamatjita -

9

3. Socket RPC menggunakan socket untuk berkomunikasi dengan proses lainnya. 4. Cara Kerja RPC Tiap prosedur yang dipanggil dalam RPC, maka proses ini harus berkoneksi dengan server remote dengan mengirimkan semua parameter yang dibutuhkan, menunggu balasan dari server dan melakukan proses kemudian selesai. Proses di atas disebut juga dengan stub pada sisi klien. Sedangkan Stub pada sisi server adalah proses menunggu tiap message yang berisi permintaan mengenai prosedur tertentu. 5. Implementasi RPC Untuk proses nya kurang lebih sama dengan RMI. Kalau RMI kita mengenal proxy dan skeleton, pada RPC dikenal dengan Stub( Client stub dan Server stub).


- SisTer STTA

tamatjita -

10

3.2 Indirect Communication

Inti dari Indirect Communication yaitu , bagaimana untuk mengkomunikasikan entitas-entitas pada Sistem Terdistribusi melalui sebuah perantara sehingga tidak ada yang berpasangan secara langsung antara sender dan receiver. Komunikasi seperti ini muncul karena untuk menanggulangi terjadinya direct-coupling (pasangan langsung). Mengapa hal ini dihindari?


- SisTer STTA

tamatjita -

11

Karena ketika menggunakan direct-coupling akan sangat sulit bilamana akan me replace server. Seperti halnya ketika server mengalami gangguan secara langsung client juga akan terkena dampak tersebut karena mereka terhubung secara langsung, nah, dari sinilah perlu adanya Indirect Communication supaya lebih leluasa ketika server akan melakukan perubahan sesuai fungsionalitas yang diperlukan tanpa harus member dampak pada client. Karenanya indirect communication sering digunakan dalam system terdistribusi. Seprti contohnya pada, environment mobile yang mempunyai koneksi dengan jaringan global, untuk mengatur service provider, dan lain sebagainya.


- SisTer STTA

tamatjita -

12

1.

Group Communication Group communication memiliki konsep bahwa, ia mengirimkan pesan pda sebuah grup secara bersamaan, semua anggota yang ada dalam grup akan terkirimi pesan. Seperti konsep dalam hal ini sender tidak memperhatikan siapa receivernya. Group communication akan di implementasikan pada IP multicast, overlay network (jaringan lapisan atas). Konsep ini dapat Mendeteksi kesalahan dan dapat diandalakan. Fitur utama yang ada pada Group Communication yakni pemrosesan issue hanya merupakan satu kali operasi multicast untuk mengirimkan pesan pada semua anggota dalam satu grup. Semakin luasnya jarak komunikasi yang berkembnag, menimbulkan bermacam-macam asumsi, antara lain : Open dan closed group, yang dapat digambarkan sebagai berikut :

Closed group

Open group

Overlapping dan non-overlapping group Synchronous dan asynchronous sisten Sunday, 16 October, 2016

- SisTer STTA

tamatjita -

13

2.

Publish-subscribe system Publish-subscribe sistem merupakan sebuah sistem dimana publisher menggunakan service event to event dan subscriber bergabung dalam jaringan pada sebagian event melewati proses subscribtion. Publish-subscribe system digunakan pada kelompok domain yang luas. Contohnya adalah pada : System informasi keuangan RSS feed Ubiquitos computing Aplikasi monitoring , dll System ini juga merupakan komponen utama dari infrastruktur google, terkait dengan kebutuhan untuk penyebaran informasi pemasaran. Dapat kita ketahui bahwa google merupakan search engine berskala besar yang membutuhkan kemampuan untuk penyebaran informasi dalam skala besar dan cepat. Maka penggunaan system ini mutlak diperlukan. Secara lebih lanjut dapat di ilustrasikan dengan sebuah ‘dialing room sistem’ sebagai contoh system informasi keuangan yang lebih luas. Ilustrasinya sebagai berikut :


- SisTer STTA

tamatjita -

14

3.

Message queue system Message queue, atau lebih tepatnya disebut message queue terdistribusi merupakan kategori penting dalam indirect communication. Message queue menyedikan pelayanan point-to-point. Untuk membentuk kebutuhan yang diinginkan dari skala dan waktu. Point-to-point disini memiliki arti bahwa sender menempatkan pesan ke dalam sebuah queue, dan selanjutnya akan dihilangkan oleh beberapa proses. Message queue juga dapat dikatakan middleware yang menggunakan message-oriented. Proses kerja message queue dapat dinyatakan dalam ilustrasi gambar dihalaman selanjutnya : Salah satu implementasi issue dari message queue adalah menggunakan JMS (the Java Messaging Service) yang merupakan spesifikasi standar dari pemrograman java terdistribusi untuk berkomunikasi secara indirect.


- SisTer STTA

tamatjita -

15

4.

Shared memory approaches Dilihat secara singkat merupakan penjabaran dari shared memory terdistribusi yang mengembangkan parallel computing sebelum memindahkan space tuple communication, sebuah metode dimana mengizinkan programmers untuk membaca dan menulis tuple dari sebuah shared tuple space. Shared memory terdistribusi (DSM) merupakan sebuah abstraksi digunakan untuk sharing data antar computer. Abstraksi dari DSM dapat digambarkan dihalaman selanjutnya : Poin utama dalam DSM adalah bahwa programmer dapat menghemat proses message passing ketika membuat aplikasi yang menggunakan konsep ini. Dengan demikian, penggunaan shared memory approaches akan sangat bermanfaat bagi system terdistribusi dan memiliki efisiensi tinggi ketika digunakan di dalamnya.


- SisTer STTA

tamatjita -

16

4.1 Operating System Components 4.2 Distributed Objects and Components

Slide yang digunakan diambil dari buku : Coulouris et all, 2012, ”Distributed Systems Concepst and Design”, Fifth Edition, AddisonWesley, Boston, Massachusetts


- SisTer STTA

tamatjita -

17

4.1 Operating System Components System Layers Applications, services Middleware

OS: kernel, libraries & servers


OS1 Processes, threads, communication, ...

OS2 Processes, threads, communication, ...

Computer & network hardware

Computer & network hardware

Node 1

Node 2

- SisTer STTA

tamatjita -

Platform

18

Core OS functionality Process manager

Communication manager

Thread manager

Memory manager Supervisor


Address space 2N

Auxiliary regions

Stack

Heap

Text 0


Copy-on-write Process A’s address space

RA

Process B’s address space

RB copied from RA

RB

Kernel

A's page table

Shared frame B's page table

a) Before write

b) After write


Client and server with threads

Thread 2 makes requests to server Thread 1 generates results

Input-output

Receipt & queuing

T1 Requests N threads Client Server


Alternative server threading architectures

workers I/O

remote objects

a. Thread-per-request

per-connection threads

remote objects

b. Thread-per-connection

per-object threads I/O

remote objects

c. Thread-per-object


4.2 Distributed Objects and Components Distributed objects


- SisTer STTA

tamatjita

Gasal 2013/2014 -

24

The main components of the CORBA architecture

client

implementation repository

client proxy ORB program for A core

or dynamic invocation

Request Reply

server

interface repository

object skeleton adapter ORB core

Servant A

or dynamic skeleton


5.1 Web Service 5.2 P2P

Slide yang digunakan diambil dari buku : Coulouris et all, 2012, ”Distributed Systems Concepst and Design”, Fifth Edition, AddisonWesley, Boston, Massachusetts


- SisTer STTA

tamatjita -

26

5.1 Web Service

Definisi Web Service Web service adalah suatu sistem perangkat lunak yang dirancang untuk mendukung interoperabilitas dan interaksi antar sistem pada suatu jaringan. Web service digunakan sebagai suatu fasilitas yang disediakan oleh suatu web site untuk menyediakan layanan (dalam bentuk informasi) kepada sistem lain, sehingga sistem lain dapat berinteraksi dengan sistem tersebut melalui layanan-layanan (service) yang disediakan oleh suatu sistem yang menyediakan web service. Web service menyimpan data informasi dalam format XML, sehingga data ini dapat diakses oleh sistem lain walaupun berbeda platform, sistem operasi, maupun bahasa compiler.


- SisTer STTA

tamatjita -

27

Fungsi Web Service Web service bertujuan untuk meningkatkan kolaborasi antar pemrogram dan perusahaan, yang memungkinkan sebuah fungsi di dalam Web Service dapat dipinjam oleh aplikasi lain tanpa perlu mengetahui detil pemrograman yang terdapat di dalamnya. Beberapa alasan mengapa digunakannya web service adalah sebagai berikut: 1. Web service dapat digunakan untuk mentransformasikan satu atau beberapa bisnis logic atau class dan objek yang terpisah dalam satu ruang lingkup yang menjadi satu, sehingga tingkat keamanan dapat ditangani dengan baik. 2. Web service memiliki kemudahan dalam proses deploymentnya, karena tidak memerlukan registrasi khusus ke dalam suatu sistem operasi. Web service cukup di-upload ke web server dan siap diakses oleh pihak-pihak yang telah diberikan otorisasi. 3. Web service berjalan di port 80 yang merupakan protokol standar HTTP, dengan demikian web service tidak memerlukan konfigurasi khusus di sisi firewall. Sunday, 16 October, 2016

- SisTer STTA

tamatjita -

28

Arsitektur Web Service Web service memiliki tiga entitas dalam arsitekturnya, yaitu: 1.Service Requester (peminta layanan) 2.Service Provider (penyedia layanan) 3.Service Registry (daftar layanan) Service Provider: Berfungsi untuk menyediakan layanan/service dan mengolah sebuah registry agar layanan-layanan tersebut dapat tersedia. Service Registry: Berfungsi sebagai lokasi central yang mendeskripsikan semua layanan/service yang telah di-register. Service Requestor: Peminta layanan yang mencari dan menemukan layanan yang dibutuhkan serta menggunakan layanan tersebut.


- SisTer STTA

tamatjita -

29

Arsitektur Web Service


- SisTer STTA

tamatjita -

30

Operasi-operasi Web Service

Secara umum, web service memiliki tiga operasi yang terlibat di dalamnya, yaitu: Publish/Unpublish: Menerbitkan/menghapus layanan ke dalam atau dari registry. Find: Service requestor mencari dan menemukan layanan yang dibutuhkan. Bind: Service requestor setelah menemukan layanan yang dicarinya, kemudian melakukan binding ke service provider untuk melakukan interaksi dan mengakses layanan/service yang disediakan oleh service provider.


- SisTer STTA

tamatjita -

31

Komponen-komponen Web Service

Web service secara keseluruhan memiliki empat layer komponen seperti pada gambar di atas, yaitu: Layer 1: Protokol internet standar seperti HTTP, TCP/IP Layer 2: Simple Object Access Protocol (SOAP), merupakan protokol akses objek berbasis XML yang digunakan untuk proses pertukaran data/informasi antar layanan. Layer 3: Web Service Definition Language (WSDL), merupakan suatu standar bahasa dalam format XML yang berfungsi untuk mendeskripsikan seluruh layanan yang tersedia. Sunday, 16 October, 2016

- SisTer STTA

tamatjita -

32

Komponen-komponen Web Service

Web service secara keseluruhan memiliki empat layer komponen seperti pada gambar di atas, yaitu: Layer 1: Protokol internet standar seperti HTTP, TCP/IP Layer 2: Simple Object Access Protocol (SOAP), merupakan protokol akses objek berbasis XML yang digunakan untuk proses pertukaran data/informasi antar layanan. Layer 3: Web Service Definition Language (WSDL), merupakan suatu standar bahasa dalam format XML yang berfungsi untuk mendeskripsikan seluruh layanan yang tersedia. Sunday, 16 October, 2016

- SisTer STTA

tamatjita -

33

5.2 Peer-to-Peer

Sistem P2P yang sebenarnya adalah suatu sistem yang tidak hanya menghubungkan “ujung” satu dengan lainnya, namun ujung-ujung ini saling berhubungan secara dinamis dan berpartisipasi dalam mengarahkan lalu lintas komunikasi informasi, pemrosesan, dan penugasan pembagian bandwidth yang intensif, bila sistem ini tidak ada, tugas-tugas ini biasanya diemban oleh server pusat. Aplikasi P2P yang sebenarnya memerlukan satuan tim-tim kecil dengan ide cemerlang untuk mengembangkan perangkat lunak dan bisnis-bisnis yang mungkin dilakukan oleh perangkat tersebut – dan mungkin saja bisa membuat perusahaan besar yang sudah ada gulung tikar. P2P yang sebenarnya, bila diaplikasikan pada pasar yang sudah matang dan stabil adalah teknologi yang "mengganggu".


- SisTer STTA

tamatjita -

34

Ide Konsep

Ide mengenai konsep ini muncul kira-kira pada akhir dekade 1980an, ketika jaringan komputer dan tentunya juga komputer telah mulai masuk ke dalam salah satu barang wajib dalam perusahaan, baik itu perusahaan kecil maupun besar. Tetapi, arsitektur ini berkembang dalam jaringan yang terlalu kecil untuk memiliki sebuah server yang terdedikasi, sehingga setiap komputer klien pun menyediakan layanan untuk berbagi data untuk melakukan kolaborasi antara pengguna. Jaringan peer-to-peer pun mulai banyak digemari ketika Ms merilis o/s Windows untuk workgroup, meski sebelumnya sistem operasi MsDOS (atau IBM PC-DOS) dengan perangkat Ms-Net (atau PC-NET) juga dapat digunakan untuk tujuan ini. Karakteristik kunci jaringan tersebut adalah dalam jaringan ini tidak terdapat sebuah server pusat yang mengatur klien-klien, karena memang setiap komputer bertindak sebagai server untuk komputer klien lainnya. Sistem keamanan yang ditawarkan oleh metode ini terbilang lebih rendah dibandingkan dengan metode klien/server dan manajemen terhadapnya pun menjadi relatif lebih rumit. Sunday, 16 October, 2016

- SisTer STTA

tamatjita -

35

Evolusi Konsep Konsep ini pun kemudian berevolusi pada beberapa tahun terakhir, khususnya ketika jaringan Internet menjadi jaringan yang sangat besar. Hal ini mulai muncul kira-kira pada akhir dekade 1990-an, di saat banyak pengguna Internet mengunduh banyak berkas musik mp3 dengan menggunakan metode peer-to-peer dengan menggunakan program Napster yang menuai kritik pedas dari industri musik, seperti halnya Metallica dan banyak lainnya. Napster, pada saat dituntut oleh para pekerja industri musik, dikatakan memiliki anggota lebih dari 20 juta pengguna di seluruh dunia. Selanjutnya beberapa aplikasi juga dibuat dengan menggunakan konsep ini: eDonkey, Kazaa, BitTorrent, dan masih banyak lainnya. Meski banyak aplikasi peerto-peer ini digunakan oleh pengguna rumahan, ternyata sistem ini juga diminati oleh banyak perusahaan juga. Sunday, 16 October, 2016

- SisTer STTA

tamatjita -

36

Desentralisasi Jaringan Desentralisasi jaringan P2P memiliki keuntungan yang lebih dibandingkan dengan jaringan klien-server tradisional. Jaringan P2P menyeimbangkan diri secara terus menerus tanpa menambah waktu pencarian alamat panggilan dan tanpa harus menggunakan suatu sumber-sumber terpusat. Mereka memanfaatkan mesin –mesin perangkat yang digunakan pengguna-akhir (end users) karena sumber-sumber ini selalu berjalan ke arah proporsi tujuan jaringan. Setiap penambahan ujung baru pada jaringan menambah potensi lebih pemrosesan yang lebih kuat dan bandwith yang lebih besar untuk jaringan tersebut. Ditambah lagi, karena sumber-sumbernya terdesentralisasi, generasi kedua (2G), sampai generasi ke empat (4G) dari jaringan P2P telah berhasil secara virtual mengeliminasi seluruh biaya yang berhubungan dengan infrastruktur terpusat yang besar. Sunday, 16 October, 2016

- SisTer STTA

tamatjita -

37

Penerapan P2P Pada penerapan teknologi telephony P2P dimana Telephony berbasis internet –VoIP  • Kualitas yang buruk dari produk-produk yang jelas-jelas menguntungkan dari segi biaya (jauh lebih hemat) dibandingkan dari penggunaan telepon biasa. • Frekuensi keberhasilan panggilan telpon rendah karena terhalang oleh firewall-firewall dan penggunakan NAT (Network Address Translation) atau pencarian jaringan yang dituju, dimana hal ini menyebabkan 50% komputer-komputer rumah gagal terhubung dengan perangkat lunak VoIP tradisional). • Penggunaan dan pemasangan perangkat lunak ini penuh dijejali oleh berbagai hal dan membutuhkan konfigurasi yang tidak mudah dan sedikit kemampuan teknis. Pemusatan aktivitas dapat menyelesaikan beberapa kesulitan ini dengan mengarahkan panggilan melalui firewall-firewall dan NAT yang ada. Namun, bila ada pemusatan maka biaya untuk menjalankan jaringan menjadi naik mendekati jumlah biaya yang dikenakan jaringan telpon yang sudah ada. Sebagai tambahan, biaya ini bertambah secara proporsional sebanding dengan bertambahnya pengguna.


- SisTer STTA

tamatjita -

38

Setelah UTS: 6.1 Sekuriti 6.2 Sistem File Terdistribusi


- SisTer STTA

tamatjita -

39

Q&A 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

Berikan contoh dari Karakteristik Terdistribusi yang Anda ketahui ! Gambarkanlah Model Sistem dan berikan penjelasannya ! Apakah yang dimaksud dengan Networking dan Internetworking ? Berikan contoh Interprocess Communication ! Apakah yang dimaksud dengan Remote Invocation ? Berikan contoh dari Indirect Communication ! Berikan salah satu contoh dari O/S support ! Jelaskan secara analogi tentang Obyek dan Komponen Terdistribusi ! Berikan contoh Web Service dan jelaskan yang Anda ketahui ! Gambarkanlah model P2P Torrent dengan contoh aplikasi BitTorrent !

Sekolah Tinggi Teknologi Adisutjipto Yogyakarta

Recommend Documents