Distributed Computing dalam Cloud Computing, Map Reduce, NoSQL

Komputasi Modern

Nama : Reza Fathurrahman

NPM : 56418052

Kelas : 4IA21

Materi : Penjelasan Distributed Computation,Map Reduce, NoSQL

UNIVERSITAS GUNADARMA

2022

Cloud Computing

cloud computing (komputasi awan) adalah metode penyampaian berbagai layanan melalui internet. Sumber daya yang dimaksud contohnya adalah aplikasi seperti penyimpanan data, server, database, jaringan, dan perangkat lunak.

Cloud computing merupakan opsi yang populer karena memiliki banyak keuntungan, seperti irit biaya, meningkatkan produktivitas, kecepatan, efisiensi, performa, dan keamanan. Maka itu, tak heran banyak perusahaan atau orang-orang yang menggunakan cloud untuk menyimpan data.

Dinamakan cloud computing karena informasi yang diakses secara remote di “awan” atau ruangan virtual. Perusahaan-perusahaan yang menyediakan layanan cloud, memungkinkan para penggunanya menyimpan file dan aplikasi dari server jarak jauh. Mereka juga bisa mengaksesnya asalkan ada sambungan internet. Ini berarti, seorang pengguna tidak perlu berada di tempat tertentu untuk mendapatkan akses file-nya.

Cloud computing bisa bersifat public atau private. Public cloud menyediakan layanannya secara publik di internet. Sementara di lain sisi, private cloud hanya menyediakan layanannya ke orang-orang tertentu. Juga ada opsi hybrid, yang mengombinasikan baik public cloud maupun private cloud.

Contoh pemanfaatan cloud computing

Terlepas dari bermacam layanannya, cloud computing memberikan penggunanya serangkaian fungsi, seperti:

Email
Penyimpanan, backup, pengambilan data
Membuat dan mengetes aplikasi
Menganalisis data
Streaming audio dan video

Tipe cloud computing berdasarkan layanannya

Cloud computing bukanlah satu bagian dari teknologi seperti microchip atau telepon genggam. Sebaliknya, ini merupakan sebuah sistem yang utamanya terdiri dari tiga layanan: software-as-a-service (SaaS), infrastructure-as-a-service (IaaS), dan platform-as-a-service (PaaS).

Software-as-a-service (SaaS) melibatkan suatu lisensi aplikasi perangkat lunak kepada penggunanya. Lisensi ini biasanya diberikan melalui metode pay-as-you-go atau on-demand. Tipe seperti ini bisa ditemukan di Microsoft Office’s 365
Infrastructure-as-a-service (IaaS) melibatkan metode untuk mengirimkan suatu file dari sistem operasi ke server dan penyimpanan, melalui konektivitas berbasis IP sebagai bagian dari layanan on-demand. Klien jadi tidak perlu membeli perangkat lunak atau server. Contoh populer dari tipe ini adalah Public Cloud dari Indonesian Cloud dan Microsoft Azure.
Platform-as-a-service (PaaS) disebut-sebut sebagai yang paling kompleks. PaaS hampir mirip dengan SaaS, tapi perbedaan paling besarnya adalah, alih-alih mengirim suatu perangkat lunak via online, PaaS sebenarnya adalah platform untuk membuat perangkat lunak yang dikirimkan melalui internet. Contoh dari PaaS seperti Salesforce.com dan Heroku.

Cara kerja cloud computing

Setiap varian cloud computing memiliki dua faktor yang sama secara umum, yakni data center yang berada di luar dan harus memiliki internet untuk mengaksesnya. Sumber daya server dalam data center ini dikumpulkan untuk membuat platform yang sangat besar agar siap menampung layanan virtual.

Sumber daya yang dikumpulkan ini diatur agar bisa fleksibel, sehingga para penggunanya bisa mengakses lebih banyak ruang penyimpanan jika diperlukan. Demikian pula dengan sumber daya yang sedang tidak digunakan, ini akan dilepas kembali ke cloud jika memang sudah tidak lagi dibutuhkan.

Penggunaan sumber daya berbasis on-demand ini menawarkan skalabilitas dan fleksibilitas yang hampir tidak terbatas. Pasalnya, kebutuhan Anda akan cloud computing senantiasa berubah atau dinamis.

Keuntungan menggunakan cloud computing

Cloud computing bukan sekadar bisa mengakses file secara remote. Berkat cloud computing, penggunanya dapat mengecek email di komputer mana pun, atau bahkan menyimpan serta mengakses file dari mana pun seperti Dropbox atau Google Drive.

Maka itu, perusahaan-perusahaan yang menggunakan cloud dapat memangkas biaya secara signifikan. Sebelum adanya cloud, perusahaan harus membeli, memiliki, membangun manajemen informasi teknologi (IT) mereka sendiri. Sebaliknya, dengan adanya cloud, perusahaan hanya membutuhkan pusat server dan divisi IT agar memastikan internet yang dimiliki cepat dan stabil, agar karyawannya bisa berinteraksi dengan cloud secara online.

Cloud membuat para karyawan bisa menghemat ruang penyimpanan di laptop atau komputer. Saat ada perangkat lunak atau program yang membutuhkan update, tinggal download saja tanpa menggunakan cara tradisional seperti menggunakan disc atau flash drive.

Contohnya Adobe, penggunanya bisa mengakses aplikasi melalui Cretive Cloud dengan model subscription. Ini memungkinkan penggunanya mengunduh versi terbaru dan memperbaiki program lebih mudah.

KomPutasi Grid

Komputasi Grid adalah penggunaan sumber daya yang melibatkan banyak komputer yang terdistribusi dan terpisah secara geografis untuk memecahkan persoalan komputasi dalam skala besar. Grid Computing erat kaitannya dengan metode komputasi paralel. Metode ini dapat membagi kerja komputer menjadi beberapa bagian sehingga, tidak memberatkan kerja komputer itu sendiri dan mempercepat kerja computer.

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.

A. Konsep GRID komputing

Berikut ini beberapa konsep dasar dari computer grid :

1. Sumber daya dikelola dan dikendalikan secara lokal.

2. Sumber daya berbeda dapat mempunyai kebijakan dan mekanisme berbeda, mencakup Sumber daya komputasi dikelola oleh sistem batch berbeda.

3. Sifat alami dinamis: Sumber daya dan pengguna dapat sering berubah.

4. Lingkungan kolaboratif bagi e-community (komunitas elektronik, di internet).

Contoh : E-Learning Universitas Gunadarma (Studentsite)

5. Tiga hal yang di-,sharing dalam sebuah sistem grid, antara lain : Resource, Network dan Proses.

Menurut tulisan singkat oleh Ian Foster ada check-list yang dapat digunakan untuk mengidentifikasi bahwa suatu sistem melakukan komputasi grid yaitu :

1. Sistem tersebut melakukan koordinasi terhadap sumberdaya komputasi yang tidak berada dibawah suatu kendali terpusat.

2. Sistem tersebut menggunakan standard dan protokol yang bersifat terbuka (tidak terpaut pada suatu implementasi atau produk tertentu).

3. Sistem tersebut berusaha untuk mencapai kualitas layanan yang canggih, (nontrivial quality of service) yang jauh diatas kualitas layanan komponen individu dari komputasi grid tersebut.

B. Elemen - Elemen GRID Komputing

Berikut ini elemen-elemen dari grid computing, elemen ini tidak bisa dilepaskan dari grid computing. Elemen grid computing adalah berikut :

1. Hardware

Hardware dalam komputasi grid mencakup perangkat penyimpanan, prosesor, memori, jaringan, dan software yang di desain untuk mengelola hardware ini, misalnya database, manajemen penyimpan, manajemen sistem, server aplikasi, dan sistem operasi.

2. Software

Software merupakan suatu perangkat yang menghubungkan semua middleware-nya. Middleware itu sendiri adalah bagian dari software, yaitu lapisan sofware yang terletak antara sistem operasi dan aplikasi yang berfungsi sebagai penghubung komunikasi antar-objek dari sistem yang berbeda.

3. Brainware

Brainware dalam komputasi grid hanya meliputi pemelihara dan pemakai grid. Dahulu grid computing cenderung hanya di pakai oleh para ilmuan untuk kepentingan ilmiah.

C. Komponen – komponen GRID Komputing

Jenis - jenis atau komponen - komponen grid computing adalah:

1. 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.

2. 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.

3. 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.

4. GSI (Grid Security Infrastructure)

Komponen ini dibuat untuk mengamankan sistem komputasi grid secara keseluruhan. 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.

D. Prinsip Kerja GRID komputing

Dua prinsip kerja utama grid computing yang membedakannya dari arsitektur komputasi yang lain, semisal mainframe, klien-server, atau multi-tier: virtualisasi dan provisioning.

1. Virtualisasi

Virtualisasi berarti meniadakan koneksi secara fisik antara penyedia dan konsumen sumberdaya, dan menyiapkan sumberdaya untuk memenuhi kebutuhan tanpa konsumen mengetahui bagaimana permintaannya bisa terlayani.

2. Provisioning

Ketika konsumen meminta sumberdaya melalui layer virtualisasi, sumberdaya tertentu di belakang layer didefinisikan untuk memenuhi permintaan tersebut, dan kemudian dialokasikan ke konsumen. Provisioning sebagai bagian dari grid computing berarti bahwa system menentukan bagaimana cara memenuhi kebutuhan konsumen seiring dengan mengoptimasi jalannya sistem secara keseluruhan.

E. Kelebihan GRID computing

Grid computing menjadi suatu hal yang menjanjikan bagi perusahaan disebabkan oleh 3 hal, yaitu:

1. lebih hemat biaya dalam penggunaan sejumlah tertentu sumber daya komputer,

2. sebagai cara untuk memecahkan masalah yang mungkin tidak dapat dipecahkan tanpa sejumlah besar daya komputasi, dan

3. karena menunjukkan bahwa sumberdaya dari banyak komputer dapat kooperatif dan dimanfaatkan secara sinergis, serta dikelola sebagai sebuah kolaborasi mencapai tujuan bersama.

F. Kekurangan GRID computing

Kekurangan pada grid computing disini adalah mengenai hambatan yang dialami oleh masyarakat Indonesia dalam mengaplikasikan teknologi grid computing. Hambatan-hambatan tersebut adalah sebagai berikut :

1. Manajemen institusi yang terlalu birokratis menyebabkan mereka enggan untuk fasilitas yang dimiliki untuk digunakan secara bersama agar mendapatkan manfaat yang lebih besar bagi masyarakat luas.

2. Masih sedikitnya sumber daya manusia yang kompeten dalam mengelola grid komputing.

3. Kurangnya pengetahuan yang mencukupi bagi teknisi IT maupun user non teknisi mengenai manfaat dari grid computing itu sendiri.

Virtualisasi

Virtualisasi adalah suatu usaha untuk menghasilkan sebuah bentuk virtual dari suatu material yang sebelumnya bersifat fisik. Banyak praktisi teknologi informasi yang menganggap bahwa cara ini merupakan metode terbaik untuk meningkatkan efisiensi dalam urusan kerja dan kegiatan lainnya.

Misalnya dalam suatu ruang terdapat tiga server berbentuk fisik dan masing-masing memiliki fungsi yang berbeda-beda. Server pertama kalian gunakan untuk mail server, server kedua untuk web server dan server terakhir berperan sebagai aplikasi internal.

Setiap server tersebut mempunyai kapasitas sekitar 30%. Sementara itu server aplikasi merupakan server terpenting untuk menjalankan operasional server lainnya. Sehingga performanya harus kalian jaga karena punya peran untuk melakukan hosting.

Melalui teknologi tersebut, masing-masing dari server ini bisa melakukan tugasnya sendiri-sendiri tanpa bergantung lagi pada server aplikasi. Selain itu kalian juga bisa meningkatkan kapasitas server tersebut dari 30% menjadi 60% atau 90%. Lalu untuk server ketiga yang telah kosong, dapat dipakai untuk menjalankan tugas yang lain.

Tipe-tipe Virtualisasi

Virtualisasi merupakan teknologi yang setiap waktu selalu mengalami perubahan dan perkembangan. Meski demikian secara umum teknologi ini dapat kalian bagi menjadi beberapa jenis atau tipe.

Application virtualization

Application system virtualization adalah teknologi yang memiliki manfaat untuk memvirtualkan suatu aplikasi pada sistem operasi. Melalui aplikasi ini, kalian bisa menjalankan aplikasi tanpa bergantung pada sistem operasi komputer. Misalnya dari Windows ke Linux atau sebaliknya.

Network virtualization

Fungsi dari network virtualization yaitu untuk membuat rancangan konfigurasi dalam jaringan internet. Ketika ingin menerapkan rancangan tersebut, tugas kalian hanya membuat tiruannya saja dan memasukkannya dalam teknologi jaringan nyata.

Server virtualization

Server virtualization dapat kalian gunakan untuk mengubah sumber daya server yang rumit menjadi lebih sederhana sehingga mudah dipahami. Selain itu server ini juga bisa membantu meningkatkan kapasitas dan sistem pembagian jaringan.

Desktop virtualization

Penggunaan Desktop virtualization dapat memberikan kemudahan bagi kalian untuk membuka akses pada suatu desktop dengan mudah dari jarak jauh atau secara remote.

Map Reduce

Map Reduce danNoSQL (Not Only SQL) adalah sebuah pemogramaan framework guna untuk membantu user mengembangankan sebuah data yang ukuran besar dapat terdistribusi satu sama lain. 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.

MapReduce adalah model pemrogramana rilisan Google yang ditujukan untuk memproses data berukuran raksasa secara terdistribusi dan parallel dalam cluster yang terdiri atas ribuan komputer. Dalam memproses data, MapReduce dibagi menjadi 2 proses utama, yaitu Map dan Reduce. Proses Map bertugas untuk mengumpulkan informasi dari potongan-potongan data yang terditribusi dalam tiap komputer dalam cluster (kelompok komputer yang saling terhubung). Hasilnya deserahkan kepada proses Reduce untuk diproses lebih lanjut. Hasil proses Reduce merupakan hasil akhir yang dikirim ke pengguna.

Berikut daftar produk open source mengenai Map Reduce :

Apache Hadoop – http://hadoop.apache.org (open source)
Pig – http://incubator.apache.org/projects/pig.html
Cascading – http://www.cascading.org
Microsoft Dryad – http://research.microsoft.com/research/sv/Dryad/
IBM MapReduce Tool for Eclipse – http://www.alphaworks.ibm.com/tech/mapreducetools
Skynet – http://skynet.rubyforge.org
CouchDB – http://incubator.apache.org/couchdb

NoSQL Database

NoSQL adalah tipe database yang sangat jauh berbeda dengan konsep RDBMS ataupun ODBMS. Perbedaan utamanya sendiri yaitu karena tidak mengenal istilah relation dan tidak menggunakan konsep schema. Dalam NoSQL, setiap tabel berdiri sendiri tanpa tergantung dengan tabel lainnya. NoSQL Database adalah sebuah database yang bertipe NoSQL, yaitu database ini tidak mengenal istilah relational dan tidak menggunakan konsep schema. Contoh dari NoSQL Database salah satunya adalah MongoDB.

Berlawanan dengan kesalahpahaman yang disebabkan oleh namanya, NoSQL tidak melarangbahasa 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 :

https://indonesiancloud.com/mengenal-cloud-computing/

http://romydjuniardi.blogspot.co.id/2013/05/map-reduce-dan-nosql.html

http://djuneardy.blogspot.co.id/2015/03/cloud-computing-pengertian-cloud.html

http://putrifebiani.blogspot.co.id/2014/05/map-reduce-dan-nosql.html

http://abdullathiif.blogspot.co.id/2016/03/pengantar-komputasi-grid.html

http://speedradene.blogspot.co.id/2013/04/grid-pengertiankelebihandan-kekurangan.html

https://www.exabytes.co.id/blog/pengertian-virtualisasi/