A. Pendahuluan
Beberapa konsep dasar dari Komputasi Grid
Perkembangan teknologi di era ini menggunakan konsep – konsep seperti social networking, open, share, colaborations, mobile, easy maintenance, one click, terdistribusi, scalability, concurency, dan transparan. Sampai saat ini trend teknologi Cloud Computing masih terus diteliti dalam penelitian – penelitian para pakar IT dunia. Dengan berbagai kelebihan dan kekurangan, Cloud Computing hadir dengan memudahkan akses data dari mana saja dan kapan saja, karena dengan memanfaatkan internet dan menggunakan perangkat fixed atau mobile device menggunakan internet cloud sebagai tempat penyimpanan data, aplikasi dan lainya. Teknologi ini akan memberikan banyak keuntungan baik dari sisi pemberi layanan (provider) atau dari sisi user. Penerapan teknologi ini memberikan dampak yang sangat signifikan bagi pengembangan teknologi itu sendiri, baik dari sisi pengguna maupun dari sisi industri.
Pengguna diuntungkan dengan semakin mudahnya memperoleh atau mengunduh data secara cepat dan mudah karena banyak layanan yang dibuka oleh pihak industri. Keuntungan bagi pihak industri pun tidak kalah besar dengan kemudahan yang didapat oleh pengguna, karena dengan semakin majunya teknologi cloud computing akan semakin memudahkan industri untuk memasarkan produk dan menyebarkan informasi secara meluas keseluruh penjuru dunia. Secara umum, definisi cloud computing (komputasi awan) merupakan gabungan pemanfaatan teknologi komputer (komputasi) dalam suatu jaringan dengan pengembangan berbasis internet (awan) yang mempunyai fungsi untuk menjalankan program atau aplikasi melalui komputer – komputer yang terkoneksi pada waktu yang sama, tetapi tak semua yang terkonekasi melalui internet menggunakan cloud computing.
Teknologi komputer berbasis sistem Cloud ini merupakan sebuah teknologi yang menjadikan internet sebagai pusat server untuk mengelola data dan juga aplikasi pengguna. Teknologi ini mengizinkan para pengguna untuk menjalankan program tanpa instalasi dan mengizinkan pengguna untuk mengakses data pribadi mereka melalui komputer dengan akses internet.
a. Manfaat Cloud Computing Serta Penerapan Dalam Kehidupan Sehari – hari
Setelah penjabaran definisi singkat diatas tentu penggunaan teknologi dengan sistem cloud cukup memudahkan pengguna selain dalam hal efisiensi data, juga penghematan biaya. Berikut manfaat manfaat yang dapat dipetik lewat teknologi berbasis sistem cloud.
1. Semua Data Tersimpan di Server Secara Terpusat
Salah satu keunggulan teknologi cloud adalah memungkinkan pengguna untuk menyimpan data secara terpusat di satu server berdasarkan layanan yang disediakan oleh penyedia layanan Cloud Computing itu sendiri. Selain itu, pengguna juga tak perlu repot repot lagi menyediakan infrastruktur seperti data center, media penyimpanan/storage dll karena semua telah tersedia secara virtual.
2. Keamanan Data
Keamanan data pengguna dapat disimpan dengan aman lewat server yang disediakan oleh penyedia layanan Cloud Computing seperti jaminan platform teknologi, jaminan ISO, data pribadi, dll.
3. Fleksibilitas dan Skalabilitas yang Tinggi
Teknologi Cloud menawarkan fleksibilitas dengan kemudahan data akses, kapan dan dimanapun kita berada dengan catatan bahwa pengguna (user) terkoneksi dengan internet. Selain itu, pengguna dapat dengan mudah meningkatkan atau mengurangi kapasitas penyimpanan data tanpa perlu membeli peralatan tambahan seperti hardisk. Bahkan salah satu praktisi IT kenamaan dunia, mendiang Steve Jobs mengatakan bahwa membeli memori fisik untuk menyimpan data seperti hardisk merupakan hal yang percuma jika kita dapat menyimpan nya secara virtual/melalui internet.
4. Investasi Jangka Panjang
Penghematan biaya akan pembelian inventaris seperti infrastruktur, hardisk, dll akan berkurang dikarenakan pengguna akan dikenakan biaya kompensasi rutin per bulan sesuai dengan paket layanan yang telah disepakati dengan penyedia layanan Cloud Computing. Biaya royalti atas lisensi software juga bisa dikurangi karena semua telah dijalankan lewat komputasi berbasis Cloud.
Penerapan Cloud Computing telah dilakukan oleh beberapa perusahaan IT ternama dunia seperti Google lewat aplikasi Google Drive, IBM lewat Blue Cord Initiative, Microsoft melalui sistem operasi nya yang berbasis Cloud Computing, Windows Azure dsb. Di kancah nasional sendiri penerapan teknologi Cloud juga dapat dilihat melalui penggunaan Point of Sale/program kasir.
Salah satu perusahaan yang mengembangkan produknya berbasis dengan sistem Cloud adalah DealPOS. Metode kerja Point of Sale (POS) ini adalah dengan mendistribusikan data penjualan toko retail yang telah diinput oleh kasir ke pemilik toko retail melalui internet dimanapun pemilik toko berada. Selain itu, perusahaan telekomunikasi ternama nasional, Telkom juga turut mengembangkan sistem komputasi berbasis Cloud ini melalui Telkom Cloud dengan program Telkom VPS dan Telkom Collaboration yang diarahkan untuk pelanggan UKM (Usaha Kecil-Menengah).
b. Cara Kerja Sistem Cloud Computing
Sistem Cloud bekerja menggunakan internet sebagai server dalam mengolah data. Sistem ini memungkinkan pengguna untuk login ke internet yang tersambung ke program untuk menjalankan aplikasi yang dibutuhkan tanpa melakukan instalasi. Infrastruktur seperti media penyimpanan data dan juga instruksi/perintah dari pengguna disimpan secara virtual melalui jaringan internet kemudian perintah – perintah tersebut dilanjutkan ke server aplikasi. Setelah perintah diterima di server aplikasi kemudian data diproses dan pada proses final pengguna akan disajikan dengan halaman yang telah diperbaharui sesuai dengan instruksi yang diterima sebelumnya sehingga konsumen dapat merasakan manfaatnya.
Contohnya lewat penggunaan email seperti Yahoo ataupun Gmail. Data di beberapa server diintegrasikan secara global tanpa harus mendownload software untuk menggunakannya. Pengguna hanya memerlukan koneksi internet dan semua data dikelola langsung oleh Yahoo dan juga Google. Software dan juga memori atas data pengguna tidak berada di komputer tetapi terintegrasi secara langsung melalui sistem Cloud menggunakan komputer yang terhubung ke internet.
c. Kekurangan Cloud Computing
Hal yang paling wajib dalam cloud computing adalah koneksi internet, internet bisa dibilang jalan satu – satunya untuk menuju ke cloud computing, ketika tidak ada koneksi internet ditempat kita berada, maka jangan harap bisa menggunakan sistem cloud computing. Hal ini masih menjadi hambatan khususnya bagi Indonesia, karena belum semua wilayah di tanah air terjangkau oleh akses internet, ditambah lagi sekalipun ada koneksi internet, koneksinya belum stabil dan kurang memadai. Kerahasiaan dan keamanan adalah salah satu hal yang paling diragukan pada komputasi awan. Karena dengan menggunakan sistem cloud computing ini berarti kita mempercayakan sepenuhnya atas keamanan dan kerahasiaan data – data kepada perusahaan penyedia server komputasi awan (cloud computing). Contoh yang paling sederhana adalah ketika anda menyimpan foto – foto anda di facebook dengan beberapa konfigurasi privasi yang diberikan kepada kita, maka selebihya kita mempercayakan keamanan file – file tersebut kepada facebook. Andaikata foto – foto tersebut hilang kita tidak bisa menuntut karena kita memanfaatkan jasa tersebut secara cuma – cuma alias gratis.
B. Pengantar Komputasi Grid
Komputasi Grid sebenarnya merupakan sebuah aplikasi pengembangan dari jaringan komputer (network). Hanya saja, tidak seperti jaringan komputer konvensional yang berfokus pada komunikasi antar piranti (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. 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 atau Komputasi Grid merupakan salah satu dari tipe data komputasi paralel. Karena penggunaan sumber daya nya 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 komputer yang terpisah menjadi semakin meningkat. Dengan demikian, skala komputasi terdistribusi dapat ditingkatkan secara geografis lebih jauh lagi, melintasi batas – batas domain administrasi yang ada.
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. 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.
Beberapa konsep dasar dari Komputasi Grid
- Sumber daya dikelola dan dikendalikan secara lokal.
- Sumber daya berbeda dapat mempunyai kebijakan dan mekanisme berbeda, mencakup Sumber daya komputasi dikelola oleh sistem batch berbeda, Sistem storage berbeda pada node berbeda, Kebijakan berbeda dipercayakan kepada user yang sama pada sumber daya berbeda pada Grid.
- Sifat alami dinamis: Sumber daya dan pengguna dapat sering berubah.
- Lingkungan kolaboratif bagi e-community (komunitas elektronik, di internet)
Tiga hal yang di-sharing dalam sebuah sistem grid, antara lain : Resource, Network dan Proses. Kegunaan / layanan dari sistem grid sendiri adalah untuk melakukan high throughput computing dibidang penelitian, ataupun proses komputasi lain yang memerlukan banyak resource komputer. Secara generik, keuntungan dasar dari penerapan komputasi Grid, yaitu:
- Perkalian dari sumber daya: Resource pool dari CPU dan storage tersedia ketika idle.
- Lebih cepat dan lebih besar: Komputasi simulasi dan penyelesaian masalah dapat berjalan lebih cepat dan mencakup domain yang lebih luas.
- Software dan aplikasi: Pool dari aplikasi dan pustaka standard, Akses terhadap model dan perangkat berbeda, Metodologi penelitian yang lebih baik.
4.
C. Virtualisasi
Ada dua istilah yang sedang popouler saat ini dalam hal teknologi komputasi, yaitu Virtualisasi dan Cloud computing, namun saat ini sepertinya banyak yang menganggap bahwa virtualisasi dan cloud computing adalah hal yang sama, padahal sebenarnya cloud computing itu lebih dari sekedar virtualisasi.
Virtualisasi adalah sebuah teknologi, yang memungkinkan anda untuk membuat versi virtual dari sesuatu yang bersifat fisik, misalnya sistem operasi, storage data atau sumber daya jaringan. Proses tersebut dilakukan oleh sebuah software atau firmware bernama Hypervisor. Hypervisor inilah yang menjadi nyawanya virtualisasi, karena dialah layer yang “berpura – pura” menjadi sebuah infrastruktur untuk menjalankan beberapa virtual machine. Dalam prakteknya, dengan membeli dan memiliki satu buah mesin, anda seolah – olah memiliki banyak server, sehingga anda bisa mengurangi pengeluaran IT untuk pembelian server baru, komponen, storage, dan software pendukung lainnya.
Dalam hardware virtualization, perangkat lunak bekerja membentuk sebuah virtual machine yang bertindak seolah-olah seperti sebuah komputer asli dengan sebuah sistem operasi terinstall di dalamnya. Salah contoh yang mudah misalkan terdapat satu buah komputer yang telah terinstall GNU/Linux Ubuntu. Kemudian dengan menggunakan perangkat lunak virtualization semisal Virtualbox kita dapat menginstall dua buah sistem operasi lain sebagai contoh Windows XP dan FreeBSD.
Sistem operasi yang terinstall di komputer secara fisik dalam hal iniGNU/Linux Ubuntu disebut sebagai host machine sedangkan sistem operasi yang diinstall diatasnya dinamakan guest machine. Istilah host dan guest dikenalkan untuk memudahkan dalam membedakan antara sistem operasi fisik yang terinstall di komputer dengan sistem operasi yang diinstall diatasnya atau virtualnya.
Perangkat lunak yang digunakan untuk menciptakan virtual machine pada host machine biasa disebut sebagai hypervisor atau Virtual Machine Monitor (VMM). Menurut Robert P. Goldberg pada tesisnya yang berjudul “Architectural Principles For Virtual Computer Systems” pada hal 23 menyebutkan bahwa tipe-tipe dari VMM ada 2 yaitu :
- · Type 1 berjalan pada fisik komputer yang ada secara langsung. Pada jenis ini hypervisor / VMM benar-benar mengontrol perangkat keras dari komputer host-nya. Termasuk mengontrol sistem operasi-sistem operasi guest-nya. Contoh implementasi yang ada dan sudah saya coba secara langsung ialah VMWare ESXi. Adapun contoh yang lain yang ada seperti Microsoft Hyper-V
- · Type 2 berjalan pada sistem operasi diatasnya. Pada tipe ini tentunya guest sistem operasi nya berada di layer diatasnya lagi.
Jenis virtualisasi perangkat-keras adalah sebagai berikut :
- 1. Perangkat-Keras
Istilah virtualisasi perangkat-keras mengacu kepada upaya menciptakan mesin virtual yang bekerja layaknya sebuah komputer lengkap dengan sistem operasi. Istilah mesin tuan-rumah(host) mengacu kepada mesin tempat virtualisasi bersemayam sementara istilah mesin tamu(guest) mengacu kepada virtual mesin itu sendiri. Istilah hyperviso mengacu kepada perangkat-lunak atau firmware yang membuat mesin virtual.
- · Para-virtualisasi:Perangkat keras tidak disimulasikan tetapi perangkat-lunak tamu berjalan dalam domainnya sendiri seolah-olah dalam sistem yang berbeda. Dalam hal ini perangkat-lunak tamu perlu disesuaikan untuk dapat berjalan.
- · Virtualisasi sebagian:Tidak semua aspek lingkungan disimulasikan tidak semua perangkat-lunak dapat langsung berjalan, beberapa perlu disesuaikan untuk dapat berjalan dalam lingkungan virtual ini.
- · Virtualisasi penuh:Hampir menyerupai mesin asli dan mampu menjalankan perangkat lunak tanpa perlu diubah.
Virtualisasi perangkat-keras harus dibedakan dengan emulasi perangkat-keras. Pada emulasi perangkat-keras sebuah perangkat-keras meniru kerja perangkat-keras lain, sementara pada virtualisasi perangkat-kerassebuah hypervisor (sebuah software) meniru kerja perangkat keras tertentu atau bahkan keseluruhan komputer. Lebih lanjuthypervisor jangan dirancu dengan emulator. Keduanya mempunyai definisi yang sama tapi domain pembicaraannya berbeda.
- 2.Virtualisasi desktop
Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas Virtualisasi Desktop merupakan hasil teknologi dengan konsep Virtual Desktop Infrastructure (VDI) yang sedang berkembang. Dimana desktop adalah komputer kerja juga bisa disebut komputer meja yang dipakai untuk kerja sehari–hari dalam satu lokasi bisa di rumah maupun di kantor. Dan lebih diperuntukkan kepada perusahaan dengan karyawan yang menggunakan komputer, sehingga desktop (komputer kerja) tidak lagi harus wujud fisik komputer yang besar tetapi sudah dalam bentuk virtual yang akan dapat diakses dengan model klien-server.
Dengan penerapan teknologi virtualisasi desktop di lingkungan perusahaan ataupun penyedia komputasi awan tentu ada pertimbangan–pertimbangan yang harus diperhatikan.
Keuntungan–keuntungan penerapan virtualisasi desktop :
- Membangun atau provisioning desktop baru secara sistem operasi lebih mudah
- Penyerdehanaan sistem operasi dan aplikasi
- Mengurangi downtime apabila: kegagalan hardware dan proses migrasi data
- Mobile akses dengan data terpusat
- Dari pengguna bisa menggunakan platformapapun karena yang dibutuhkan adalah fungsi remote
Kekurangan-kekurangan penerapan virtualisasi desktop :
- Potensi risiko keamanan jaringan tidak dikelola dengan baik
- Kesulitan aplikasi kompleks (seperti multimedia)
- Downtime jaringan akan berakibat fatal dan berdampak ke semua user atau pengguna
- Ketergantungan konektivitas jaringan publik.
D. Distributed Computation dalam Cloud Computing
Komputasi terdistribusi merupakan bidang ilmu komputer yang mempelajari sistem terdistribusi. Sebuah sistem terdistribusi terdiri dari beberapa komputer otonom yang berkomunikasi melalui jaringan komputer. Komputer yang saling berinteraksi untuk mencapai tujuan bersama. Suatu program komputer yang berjalan dalam sistem terdistribusi disebut program didistribusikan, dan didistribusikan pemrograman adalah proses menulis program tersebut. Distributed computing juga mengacu pada penggunaan sistem terdistribusi untuk memecahkan masalah komputasi. Dalam distributed computing, masalah dibagi menjadi banyak tugas, masing-masing yang diselesaikan oleh satu komputer.
Kegiatan ini merupakan kumpulan beberapa computer yang terhubung untuk melakukan pendistribusian, seperti mengirim dan menerima data serta melakukan interaksi lain antar computer yang dimana membutuhkan sebuah jaringan agar computer satu dan lainnya bisa saling berhubung dan melakukan interaksi. Hal ini semua dilakukan dengan cloud computing yang seperti kita ketahui memberikan layanan dimana informasinya disimpan di server secara permanen dan disimpan di computer client secara temporary.
Komputasi Terdistribusi merupakan salah satu tujuan dari Cloud Computing, karena menawarkan pengaksesan sumber daya secara parallel, para pengguna juga bisa memanfaatkannya secara bersamaan (tidak harus menunggu dalam antrian untuk mendapatkan pelayanan), terdiri dari banyak sistem sehingga jika salah satu sistem crash, sistem lain tidak akan terpengaruh, dapat menghemat biaya operasional karena tidak membutuhkan sumber daya (resourches).
Distribusi komputasi ini memiliki definisi mempelajari penggunaan terkoordinasi dari computer secara fisik terpisah atau terdistribusi. Pada distributed computing ini, program dipisah menjadi beberapa bagian yang dijalankan secara bersamaan pada banyak computer yang terhubung melalui jaringan internet.
E. Map Reduce dan No SQL ( Not Only SQL)
Map-Reduce adalah salah satu konsep teknis yang sangat penting di dalam teknologi cloud terutama karena dapat diterapkannya dalam lingkungan distributed computing. Dengan demikian akan menjamin skalabilitas aplikasi kita. Salah satu contoh penerapan nyata map-reduce ini dalam suatu produk adalah yang dilakukan Google. Dengan inspirasi dari functional programming map dan reduce Google bisa menghasilkan filesystem distributed yang sangat scalable, Google Big Table. Dan juga terinspirasi dari Google, pada ranah open source terlihat percepatan pengembangan framework lainnya yang juga bersifat terdistribusi dan menggunakan konsep yang sama, project open source tersebut bernama Apache Hadoop.
NoSQL adalah istilah untuk menyatakan berbagai hal yang didalamnya termasuk database sederhana yang berisikan key dan value seperti Memcache, ataupun yang lebih canggih yaitu non-database relational seperti MongoDB, Cassandra, CouchDB, dan yang lainnya.
Wikipedia menyatakan NoSQL adalah sistem menejemen database yang berbeda dari sistem menejemen database relasional yang klasik dalam beberapa hal. NoSQL mungkin tidak membutuhkan skema table dan umumnya menghindari operasi join dan berkembang secara horisontal. Akademisi menyebut database seperti ini sebagai structured storage, istilah yang didalamnya mencakup sistem menejemen database relasional.
F. No SQL Database
Database NoSQL, juga disebut Not Only SQL, adalah sebuah pendekatan untuk pengelolaan data dan desain database yang berguna untuk set yang sangat besar data terdistribusi. NoSQL, yang mencakup berbagai teknologi dan arsitektur, berusaha untuk memecahkan masalah skalabilitas dan kinerja data yang besar yang database relasional tidak dirancang untuk menangani. NoSQL ini sangat berguna ketika perusahaan perlu untuk mengakses dan menganalisis sejumlah besar data terstruktur atau data yang disimpan dari jarak jauh pada beberapa virtual server di awan.
Berlawanan dengan kesalahpahaman yang disebabkan oleh namanya, NoSQL tidak melarang bahasa query terstruktur (SQL). Meskipun benar bahwa beberapa sistem NoSQL sepenuhnya non-relasional, yang lain hanya menghindari fungsi relasional dipilih seperti skema tabel tetap dan bergabung dengan operasi. Sebagai contoh, daripada menggunakan tabel, database NoSQL mungkin mengatur data menjadi objek, kunci / nilai berpasangan atau tupel.
Referensi :
