Tentang Komputasi Modern

Cloud Computing

Cloud computing mungkin masih samar terdengar bagi orang awam. Tetapi keberadaan cloud computing di era digital kini sebenarnya telah terasa di tengah masyarakat dalam kehidupan sehari hari seperti penggunaan email dan juga media sosial.

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.

Manfaat Cloud Computing

-          Semua Data Tersimpan di Server Secara Terpusat

-          Keamanan Data

-          Fleksibilitas dan Skalabilitas yang Tinggi

-          Investasi Jangka Panjang

Komputasi Grid

Komputasi grid memungkinkan organisasi virtual (virtual organization) untuk menggunakan secara bersama sumber daya yang tersebar secara geografis dengan berasumsi ketidakhadiran dari lokasi terpusat, kontrol terpusat, pengetahuan menyeluruh terhadap sumber daya dan hubungan kepercayaan. Organisasi virtual dapat meliputi suatu departemen dari suatu perusahaan yang berada pada satu lokasi yang sama sampai dengan kumpulan besar orang-orang dari berbagai organisasi yang tersebar diberbagai belahan bumi

Komputasi grid atau grid computing adalah penggunaan sumber daya komputer secara bersama-sama dimana komputer tersebut terpisah secara geografis. Komputasi grid ini biasanya digunakan untuk memecahkan suatu permasalahan berskala besar.

Berdasarkan tulisan dari Ian Foster (Bapak Grid Computing), terdapat 3 hal yang mengidentifikasi bahwa suatu sistem termasuk di dalam komputasi grid, yaitu:

1.      Sistem tersebut berkoordinasi terhadap sumberdaya komputasi yang tidak berada dalam satu kendali terpusat. Misalnya komputer di Jakarta terhubung dengan komputer di Jayapura, Manado, dan Semarang.

2.      Sistem tersebut menggunakan protokol yang standar dan terbuka, tidak terpaut dengan suatu perusahaan atau produk tertentu. Standar tersebut dibutuhkan dibagian autentikasi, otorisasi, pencarian sumberdaya yang tersedia, dan pengaksesan sumberdaya.

3.      Sistem tersebut bersifat non-trivial (tidak biasa-biasa saja) untuk mencapai kualitas layanan yang canggih.

Karakteristik komputasi  grid :

1.      Tidak adanya kontrol terpusat.

2.      Adanya heterogenitas. Artinya multiplatform yaitu dapat berjalan diplatform / sistem operasi apa saja.

3.      Memiliki scalability.

4.      Dinamis dan dapat beradaptasi dalam berbagai situasi.

5.      Menggunakan protokol-protokol dan interface yang standar, terbuka dan serbaguna.

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

7.      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.

Virtualisasi

Virtualisasi (virtualization) memiliki banyak pengertian. Jika merujuk pada kamus Oxford, istilah virtualization merupakan turunan dari kata virtualize yang memiliki makna “Convert (something) to a computer-generated simulation of reality”. Dalam terjemahan bebas, virtualisasi berarti Mengubah sesuatu (mengkonversi) ke bentuk simulasi dari bentuk nyata yang ada.

Sumber: Gufron Rajo Kaciak: Pengertian Virtualisasi: http://dosen.gufron.com/artikel/pengertian-virtualisasi/8/

Virtualisasi membuat sebuah simulasi dari perangkat keras, sistem operasi, jaringan maupun yang lainnya. Di bidang teknologi informasi, virtualisasi digunakan sebagai sarana untuk improvisasi skalabilitas dari perangkat keras yang ada.

Beberapa sistem operasi dapat berjalan secara bersamaan pada satu buah komputer. Hal ini tentunya dapat mengurangi biaya yang harus dikeluarkan oleh sebuah perusahaan. Di masa akan datang, teknologi virtualisasi akan banyak digunakan baik oleh perusahaan yang bergerak dibidang teknologi informasi maupun yang tidak murni bergerak di bidang teknologi informasi namun menggunakan teknologi informasi sebagai sarana untuk memajukan usahanya.

Virtualisasi bisa diartikan sebagai pembuatan suatu bentuk atau versi virtual dari sesuatu yang bersifat fisik, misalnya sistem operasi, perangkat storage/penyimpanan data atau sumber daya jaringan.

1. Network Virtualization : VLAN, Virtual IP (untclustering), Multilink
2. Memory Virtualization : pooling memory dari node-node di cluster
3. Grid Computing : banyak komputer = satu
4. Application Virtualization : Dosemu, Wine
5. Storage Virtualization : RAID, LVM
6. Platform Virtualization : virtual computer

Sistem operasi yang terinstall di komputer secara fisik dalam hal ini Linux Mint disebut sebagai host machinesedangkan 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).

Distributed computing

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.

Salah satu defenisi sederhana dari komputasi terdistribusi adalah proses berjalannya sebuah aktifitas komputasi yang dilakukan oleh lebih dari satu komputer yang berbeda. Selain itu Komputerisasi yang terdistribusi sangat menarik sebab operasi yang interaktif yang membiarkan lebih banyak komputer dalam kondisi idle yang lebih banyak. Proses ini dimana menjalankan aspek yang terdistribusi (misalnya pada saat menjalankan mesin juga melaksanakan pekerjaan lain) ini biasanya didesain untuk memprioritaskan pekerjaan ringan, penggunaan juga memperhitungkan tenaga yang terbuang percuma. Komputerisasi yang terdistribusi juga merupakan cakupan penelitian yang aktif dan kaya akan literatur. Konferensi tentang komputersisasi terdistribusi yang terkenal adalah The Internasional Conference on Dependable Systems and Networks (Konferensi internasional pada sistem dan jaringan handal) dan the ACM Symposium on principles of distributed computing ( ACM – Symposium pada prinsip-prinsip komputerisasi terdistribusi). Jurnal-jurnal termasuk the journal of parallel and distributed computing (jurnal tentang komputerisasi yang paralel dan terdistribusi) IEEE transactions on parallel and distributed systems ( IEEE- transaksi pada sistem yang paralel dan terdistribusi) dan lain-lain.

Map Reduce dan noSQL

Map Reduce

MapReduce adalah model pemrograman rilisan Google yang ditujukan untuk memproses data berukuran raksasa secara terdistribusi dan paralel dalam cluster yang terdiri atas ribuan komputer. Dalam memproses data, secara garis besar MapReduce dapat dibagi dalam dua proses yaitu proses Map dan proses Reduce. Kedua jenis proses ini didistribusikan atau dibagi-bagikan ke setiap komputer dalam suatu cluster (kelompok komputer yang salih terhubung) dan berjalan secara paralel tanpa saling bergantung satu dengan yang lainnya. Proses Map bertugas untuk mengumpulkan informasi dari potongan-potongan data yang terdistribusi dalam tiap komputer dalam cluster. Hasilnya diserahkan kepada proses Reduce untuk diproses lebih lanjut. Hasil proses Reduce merupakan hasil akhir yang dikirim ke pengguna.

MapReduce mungkin terkesan sangat ribet. Untuk memproses sebuah data raksasa, data itu harus dipotong-potong kemudian dibagi-bagikan ke tiap komputer dalam suatu cluster. Lalu proses Map dan proses Reduce pun harus dibagi-bagikan ke tiap komputer dan dijalankan secara paralel. Terus hasil akhirnya juga disimpan secara terdistribusi. Benar-benar terkesan merepotkan.

Beruntunglah, MapReduce telah didesain sangat sederhana alias simple. Untuk menggunakan MapReduce, seorang programer cukup membuat dua program yaitu program yang memuat kalkulasi atau prosedur yang akan dilakukan oleh proses Map dan Reduce. Jadi tidak perlu pusing memikirkan bagaimana memotong-motong data untuk dibagi-bagikan kepada tiap komputer, dan memprosesnya secara paralel kemudian mengumpulkannya kembali. Semua proses ini akan dikerjakan secara otomatis oleh MapReduce yang dijalankan diatas Google File System (Gambar 1).

noSQL

Database noSQL dibagi menurut format penyimpanan dokmentnya. Berikut ini adalah pengelompokan database noSQL berdasarkan model (penyimpanan) datanya

 1.  Document Database contohnya MongoDB, seiap satu object data disimpan dalam satu dokumen. Dokumen sendiri bisa terdiri dari key-value, dan value sendiri bisa berupa array atau key-value bertingkat.

 2.   Graph , Format penyimpanan data dalam struktur graph. Format ini sering dipakai untuk data yang saling berhubungan seperti jejaring social. Contoh database noSQL dengan format ini adalah Neo4J dan FlockDB. FlockDB dipakai oleh twitter.

 3.    Key – Value,  contoh database jenis ini adalah Apache Cassandra.

 4.   Object Database. Format database yang disimpan dalam object object, Object disini sama dengan pengertian object di Pemrograman beroreintasi object , Contoh databasenya adalah Db4o.

 5.   Tipe lainnya adalah tabular, tuple store dan berbagai jenis lain yang tidak terlalu populer.

Kelebihan NoSQL di banding Relasional Database

 1.    NoSQL bisa menampung data yang terstruktur, semi terstruktur dan tidak terstuktur secara efesien dalam skala besar (big data/cloud).

 2.    Menggunakan OOP dalam pengaksesan atau manipulasi datanya.

 3.  NoSQL tidak mengenal schema tabel yang kaku dengan format data yang kaku. NoSQL sangat cocok untuk data yang tidak terstruktur, istilah singkat untuk fitur ini adalah Dynamic Schema.

 4. Autosharding, istilah sederhananya, jika database noSQL di jalankandi cluster server (multiple server) maka data akan tersebar secara otomatis dan merata keseluruh server.

Kekurangan dari database NoSQL

-          Hostingnya mahal. beberapa layanan di luar negeri mencharge biaya 100-200USD untuk hosting database noSQL.

-          Belum mendukung database MongoDB atau database noSQL lainnya.

Database no SQL

-          Mendukung Bahasa query yang sangat sederhana

-          Tidak ada skema tetap

-          Hanya akhirya konsisten

-          Tidak mendukung transaksi

REFERENSI

http://www.cloudindonesia.or.id/apa-itu-cloud-computing.html
https://risanputtra.wordpress.com/2016/03/29/pengantar-komputasi-grid/
http://dosen.gufron.com/artikel/pengertian-virtualisasi/8/
http://andikarag.blogspot.co.id/2016/03/distribusi-komputasi-dalam-cloud.html
http://www.teknologi-bigdata.com/2013/02/mapreduce-besar-dan-powerful-tapi-tidak.html
https://www.candra.web.id/pengantar-database-nosql-dan-mongodb/

Read More

Teori Komputasi dan Implementasi

Teori Komputasi dan Implementasi

Teori Komputasi

Membahas tentang teori komputasi, sebelumnya kita akan menelaah dari kata-kata tersebut yang terpikirkan pasti adalah komputer yang digunakan unutk perhitungan dan pemecahan masalah. Dari teri itu belum lah cukup unutk mengartikan teori komputasi yang sebenarnya, maka dari itu disini akan dibahas mengenai teori tersebut.

Teori komputasi adalah cabang ilmu komputer dan matematika yang membahas apakah dan bagaimanakah dalam suatu permasalahan dapat dipecahkan pada model yang di komputasi, menggunakan algoritma. Bidang ini dibagi menjadi dua cabang: teori komputabilitas dan teori kompleksitas, namun kedua cabang berurusan dengan model formal komputasi.

Teori komputasi dibagi lagi menjadi 3 ranting :

a    a.       Teori otomata (automata theory)

      b.      Teori komputabilitas (computability theory)
c.       Teori kompleksitas (computational complexity theory)

Beberapa model komputasi :

      a.       Finite State Automata (FSA)/Finite State Machine (FSM)

      b.      Push Down Automata (PDA)

      c.       Mesin Turing (Turing Machine) atau TM

Implementasi pada Komputasi

Teori komputasi ini dapat diimplementasikan kedalam bidang – bidang tertentu. Implementasi bidang – bidang yang berkaitan dengan teori komputasi yaitu :

    Ø  Fisika

    Ø  Kimia

    Ø  Matematika

    Ø  Ekonomi

    Ø  Geografi

    Ø  Geologi

    Ø  Biologi

Implementasi pada bidang Matematika

   Menyelesaikan sebuah masalah yang berkaitan dengan perhitungan matematis, namun dalam pengertian yang akan dibahas dalam pembahasan komputasi modern ini merupakan sebuah sistem yang akan menyelesaikan masalah matematis menggunakan komputer dengan cara menyusun algoritma yang dapat dimengerti oleh komputer yang berguna untuk menyelesaikan masalah manusia.

Implementasi pada bidang Ekonomi

   

   Implementasi pada ilmu pengetahuan ekonomi adalah mempelajari agent-based computational modeling, computational econometrics dan statistika, komputasi keuangan, computational modeling of dynamic macroeconomic systems, pemrograman yang didesain khusus untuk komputasi ekonomi, dan pengembangan alat bantu dalam pendidikan komputasi ekonomi.Karena dibidang ekonomi pasti memiliki permasalahan yang harus dipecahkan oleh algoritma contohnya adalah memecahkan teori statistika untuk memecahkan permasalahan keuangan.

Implementasi pada bidang Fisika

   

   Geografi adalah ilmu yang mempelajari tentang lokasi serta persamaan, dan perbedaan (variasi) keruangan atas fenomena fisik, dan manusia di atas permukaan bumi. Komputasi dalam bidang geologi biasanya di gunakan untuk peramalan cuaca, di Indonesia khususnya ada salah satu instansi Negara dengan nama BMKG (Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika) yakni instansi negara yang meneliti mengamati tentang metereologi klimatologi kualitas udara dan geofisika supaya tetap sesuai dengan perundang undangan yang berlaku di Indonesia.

Implementasi pada bidang kimia

  

  Terdapat Computational Chemistry yaitu penggunaan ilmu komputer untuk  membantu menyelesaikan masalah kimia, contohnya penggunaan super komputer untuk menghitung struktur dan sifat molekul.

Implementasi pada bidang

   

   Pada bidang geologi teori komputasi biasanya digunakan untuk pertambangan, sebuah sistem komputer digunakan untuk menganalisa bahan-bahan mineral dan barang tambang yang terdapat di dalam tanah.

Implementasi pada bidang geologi

   

   Pada bidang geologi teori komputasi biasanya digunakan untuk pertambangan, sebuah sistem komputer digunakan untuk menganalisa bahan-bahan mineral dan barang tambang yang terdapat di dalam tanah. Contohnya, Pertambangan dan digunakan untuk menganalisa bahan-bahan mineral dan barang tambang yang terdapat di dalam tanah.

Read More