Materi Sistem Operasi, Distributed Processing
- MDA14
- Oct 20, 2022
- 5 min read
Updated: May 14, 2023
Pemrosesan terdistribusi adalah pengaturan di mana beberapa unit pemrosesan pusat (CPU) individu bekerja pada program, fungsi, atau sistem yang sama untuk memberikan kemampuan lebih bagi komputer atau perangkat lain.
Awalnya, mikroprosesor konvensional hanya melibatkan satu CPU pada sebuah chip. Sebagai rekayasa mikroprosesor berkembang, produsen menemukan bahwa untuk mempercepat proses, lebih dari satu prosesor dapat digabungkan pada satu unit. Banyak prosesor modern melibatkan desain multi-core, seperti desain quad-core yang dipelopori oleh perusahaan seperti Intel, di mana empat prosesor terpisah menawarkan kecepatan yang sangat tinggi untuk eksekusi program dan logika.
Pemrosesan terdistribusi juga dapat digunakan sebagai sinonim kasar untuk pemrosesan paralel, di mana program dibuat untuk berjalan lebih cepat dengan banyak prosesor. Dengan strategi memasukkan lebih dari satu prosesor pada chip mikroprosesor, pengguna perangkat keras juga dapat merangkai beberapa komputer bersama-sama untuk menerapkan pemrosesan paralel dengan aplikasi yang dikenal sebagai perangkat lunak pemrosesan terdistribusi.
Konsep pemrosesan terdistribusi sejalan dengan hukum Moore, yang menyatakan bahwa jumlah transistor pada sirkuit terpadu (IC) individu berlipat ganda setiap dua tahun. Karena teori ini sebagian besar telah terbukti benar selama empat dekade terakhir, strategi rekayasa seperti pemrosesan terdistribusi juga telah menambah kecepatan perangkat logis untuk beberapa kemajuan luar biasa dalam kemampuan komputer untuk melakukan tugas-tugas fungsional.
Sistem operasi terdistribusi (DOS) adalah jenis penting dari sistem operasi. Sistem terdistribusi menggunakan banyak prosesor pusat untuk melayani beberapa aplikasi dan pengguna waktu nyata. Akibatnya, pekerjaan pemrosesan data didistribusikan di antara prosesor.
Ini menghubungkan beberapa komputer melalui saluran komunikasi tunggal. Selanjutnya, masing-masing sistem ini memiliki prosesor dan memori sendiri. Selain itu, CPU ini berkomunikasi melalui bus berkecepatan tinggi atau saluran telepon. Sistem individu yang berkomunikasi melalui saluran tunggal dianggap sebagai satu kesatuan. Mereka juga dikenal sebagai sistem yang digabungkan secara longgar.
Sistem operasi ini terdiri dari banyak komputer, node, dan situs yang bergabung bersama melalui jalur LAN/WAN. Ini memungkinkan distribusi sistem penuh pada beberapa prosesor pusat, dan mendukung banyak produk waktu nyata dan pengguna yang berbeda. Sistem operasi terdistribusi dapat berbagi sumber daya kompThreadi dan file I/O sambil memberikan abstraksi mesin virtual kepada pengguna.
Jenis Sistem Operasi Terdistribusi
Ada berbagai jenis sistem Operasi Terdistribusi. Beberapa di antaranya adalah sebagai berikut:
Client-Server Systems
Peer-to-Peer Systems
Middleware
Three-tier
N-tier
Client-Server System
Jenis sistem ini mengharuskan klien untuk meminta sumber daya, setelah itu server memberikan sumber daya yang diminta. Ketika klien terhubung ke server, server dapat melayani beberapa klien secara bersamaan.
Sistem Server-Klien juga disebut sebagai "Sistem Operasi yang Digabungkan dengan Ketat". Sistem ini terutama ditujukan untuk multiprosesor dan multikomputer homogen. Sistem Client-Server berfungsi sebagai server terpusat karena mereka menyetujui semua permintaan yang dikeluarkan oleh sistem klien.
Sistem server dapat dibagi menjadi dua bagian:
Computer Server System
Sistem ini memungkinkan antarmuka, dan klien kemudian mengirimkan permintaannya sendiri untuk dieksekusi sebagai tindakan. Setelah menyelesaikan aktivitas, ia mengirimkan respons balik dan mentransfer hasilnya ke klien.
File Server System
It provides a file system interface for clients, allowing them to execute actions like file creation, updating, deletion, and more.
Peer-to-Peer System
Node memainkan peran penting dalam sistem ini. Tugas didistribusikan secara merata di antara node. Selain itu, node ini dapat berbagi data dan sumber daya sesuai kebutuhan. Sekali lagi, mereka membutuhkan jaringan untuk terhubung.
Sistem Peer-to-Peer dikenal sebagai "Sistem Pasangan Loose". Konsep ini digunakan dalam aplikasi jaringan komputer karena mengandung sejumlah besar prosesor yang tidak berbagi memori atau jam. Setiap prosesor memiliki memori lokalnya sendiri, dan mereka berinteraksi satu sama lain melalui berbagai metode komunikasi seperti saluran telepon atau bus berkecepatan tinggi.
Middleware
Middleware memungkinkan interoperabilitas semua aplikasi yang berjalan pada sistem operasi yang berbeda. Program-program tersebut mampu mentransfer semua data satu sama lain dengan menggunakan layanan ini.
Three-tier
Informasi tentang klien disimpan di tingkat menengah daripada di klien, yang menyederhanakan pengembangan. Jenis arsitektur ini paling sering digunakan dalam aplikasi online.
N-tier
Ketika server atau aplikasi harus mengirimkan permintaan ke layanan perusahaan lain di jaringan, sistem n-tier digunakan.
Fitur Sistem Operasi Terdistribusi
Ada berbagai fitur dari sistem operasi terdistribusi. Beberapa di antaranya adalah sebagai berikut:
Openness
Ini berarti bahwa layanan sistem ditampilkan secara bebas melalui antarmuka. Selanjutnya, antarmuka ini hanya memberikan sintaks layanan. Misalnya, jenis fungsi, jenis pengembaliannya, parameter, dan sebagainya. Antarmuka Definisi Bahasa digunakan untuk membuat antarmuka ini (IDL).
Scalability
Ini mengacu pada fakta bahwa efisiensi sistem tidak boleh bervariasi karena node baru ditambahkan ke sistem. Selanjutnya, kinerja sistem dengan 100 node harus sama dengan sistem dengan 1000 node.
Resource Sharing
Fiturnya yang paling penting adalah memungkinkan pengguna untuk berbagi sumber daya. Mereka juga dapat berbagi sumber daya dengan cara yang aman dan terkendali. Printer, file, data, penyimpanan, halaman web, dll., adalah contoh sumber daya bersama.
Flexibility
Fleksibilitas DOS ditingkatkan dengan kualitas modular dan memberikan jangkauan layanan tingkat tinggi yang lebih canggih. Kualitas dan kelengkapan kernel/mikrokernel menyederhanakan implementasi layanan tersebut.
Transparency
Ini adalah fitur yang paling penting dari sistem operasi terdistribusi. Tujuan utama dari sistem operasi terdistribusi adalah untuk menyembunyikan fakta bahwa sumber daya digunakan bersama. Transparansi juga menyiratkan bahwa pengguna seharusnya tidak menyadari bahwa sumber daya yang dia akses dibagikan. Selanjutnya, sistem harus menjadi unit independen yang terpisah bagi pengguna.
Heterogeneity
Komponen sistem terdistribusi mungkin berbeda dan bervariasi dalam sistem operasi, jaringan, bahasa pemrograman, perangkat keras komputer, dan implementasi oleh pengembang yang berbeda.
Fault Tolerance
Toleransi kesalahan adalah proses di mana pengguna dapat melanjutkan pekerjaan mereka jika perangkat lunak atau perangkat keras gagal.
Contoh Sistem Operasi Terdistribusi
Ada berbagai contoh sistem operasi terdistribusi. Beberapa di antaranya adalah sebagai berikut:
Solaris
Ini dirancang untuk workstation multiprosesor SUN
OSF/1
Ini kompatibel dengan Unix dan dirancang oleh Open Foundation Software Company.
Micros
Sistem operasi MICROS memastikan beban data yang seimbang sambil mengalokasikan pekerjaan ke semua node dalam sistem.
DYNIX
Ini dikembangkan untuk komputer multiprosesor Symmetry.
Locus
Ini dapat diakses file lokal dan remote pada saat yang sama tanpa hambatan lokasi.
Mach
Ini memungkinkan fitur multithreading dan multitasking.
Aplikasi Sistem Operasi Terdistribusi
Ada berbagai aplikasi dari sistem operasi terdistribusi. Beberapa di antaranya adalah sebagai berikut:
Network Applications
DOS digunakan oleh banyak aplikasi jaringan, termasuk Web, jaringan peer-to-peer, game berbasis web multipemain, dan komunitas virtual.
Telecommunication Networks
DOS berguna di telepon dan jaringan seluler. DOS dapat ditemukan di jaringan seperti Internet, jaringan sensor nirkabel, dan algoritma perutean.
Parallel Computation
DOS adalah dasar dari kompThreadi sistematis, yang mencakup kompThreadi cluster dan kompThreadi grid, dan berbagai proyek kompThreadi sukarela.
Real-Time Process Control
Sistem kontrol proses waktu nyata beroperasi dengan tenggat waktu, dan contoh-contoh tersebut termasuk sistem kontrol pesawat.
Keuntungan dan Kerugian Sistem Operasi Terdistribusi
Ada berbagai kelebihan dan kekurangan dari sistem operasi terdistribusi. Beberapa di antaranya adalah sebagai berikut:
Keuntungan
Ada berbagai keuntungan dari sistem operasi terdistribusi. Beberapa di antaranya adalah sebagai berikut:
Ini dapat berbagi semua sumber daya (CPU, disk, antarmuka jaringan, node, komputer, dan sebagainya) dari satu situs ke situs lain, meningkatkan ketersediaan data di seluruh sistem.
Ini mengurangi kemungkinan korupsi data karena semua data direplikasi di semua situs; jika satu situs gagal, pengguna dapat mengakses data dari situs operasional lain.
Seluruh sistem beroperasi secara independen satu sama lain, dan akibatnya, jika satu situs mogok, seluruh sistem tidak berhenti.
Meningkatkan kecepatan pertukaran data dari satu situs ke situs lain.
Merupakan sistem terbuka karena dapat diakses baik dari lokasi lokal maupun remote.
Ini membantu dalam pengurangan waktu pemrosesan data.
Sebagian besar sistem terdistribusi terdiri dari beberapa node yang berinteraksi untuk membuatnya toleran terhadap kesalahan. Jika satu mesin gagal, sistem tetap beroperasi.
Kekurangan
Ada berbagai kelemahan dari sistem operasi terdistribusi. Beberapa di antaranya adalah sebagai berikut:
Sistem harus memutuskan pekerjaan mana yang harus dijalankan, kapan harus dieksekusi, dan di mana harus dieksekusi. Penjadwal memiliki keterbatasan, yang dapat menyebabkan perangkat keras yang kurang dimanfaatkan dan runtime yang tidak dapat diprediksi.
Sulit untuk menerapkan keamanan yang memadai di DOS karena node dan koneksi harus diamankan.
Basis data yang terhubung ke DOS relatif rumit dan sulit dikelola dibandingkan dengan sistem pengguna tunggal.
Perangkat lunak yang mendasarinya sangat kompleks dan tidak dipahami dengan baik dibandingkan dengan sistem lain.
Semakin luas suatu sistem, semakin banyak latensi komunikasi yang dapat diharapkan. Akibatnya, tim dan pengembang harus memilih antara ketersediaan, konsistensi, dan latensi.
Sistem ini tidak tersedia secara luas karena dianggap terlalu mahal.
Mengumpulkan, memproses, menyajikan, dan memantau metrik penggunaan perangkat keras untuk klaster besar dapat menjadi masalah nyata.
Sumber referensi yang di translasikan dari:
Comments