Sistem Terdistribusi TIK-604

Transkripsi

1 Sistem Terdistribusi TIK-604 Husni.trunojoyo.ac.id/kuliah/sister Pengantar Perkuliahan Pertemuan 01, 01 Maret 2017 Husni

2 About Me Husni Lab. Sister Web Site: Husni.trunojoyo.ac.id Bidang Kajian: High Performance Computing [Big] Data Science and Mining

3 Mengapa Sistem Terdistribusi dikaji? Application Domain Aplikasi Domain Associated Aplikasi Networked Jaringan Berkaitan Application Finance and commerce The information society Creative industries and entertainment Healthcare ecommerce e.g. Amazon and ebay, PayPal, online banking and trading Web information and search engines, ebooks, Wikipedia; social networking: Facebook and MySpace. online gaming, music and film in the home, user-generated content, e.g. YouTube, Flickr health informatics, online patient records, monitoring patients Education Transport and logistics Science Environmental management e-learning, virtual learning environments; distance learning GPS in route finding systems, map services: Google Maps, Google Earth The Grid as an enabling technology for collaboration between scientists sensor technology to monitor earthquakes, floods or tsunamis

4 Definisi Sistem Terdistribusi Sistem Terdistribusi adalah Gabungan komputerkomputer independen yang tampak bagi penggunanya sebagai sistem tunggal yang koheren (Tanenbaum) Sistem di mana komponen yang terletak di jaringan komputer berkomunikasi dan mengkoordinasikan tindakan mereka hanya dengan melewatkan pesan (Coulouris)

5 Mengapa Sistem Terdistribusi? Data besar terus tumbuh: Pada pertengahan 2010, semesta informasi memuat 1.2 zettabytes Prediksi 2020 diprediksi hampir 44 kali lebih besar Aplikasi menjadi data-intensive dan compute-intensive.

6 Mengapa Sistem Terdistribusi? Komputer pribadi mempunyai sumber daya terbatas dibandingkan skala masalah dan domain aplikasi saat ini: 1. Caches dan Memory: L1 Cache 16KB- 64KB, 2-4 cycles L2 Cache 512KB- 8MB, 6-15 cycles L3 Cache 4MB- 64MB, cycles Main Memory 1GB- 48GB, 300+ cycles

7 Mengapa Sistem Terdistribusi? Komputer individu memiliki sumber daya terbatas dibandingkan dengan skala masalah & domain aplikasi sekarang : 2. Hard Disk Drive: Kapasitas terbatas Jumlah jalur terbatas Bandwidth juga terbatas

8 Mengapa Sistem Terdistribusi? Komputer individu memiliki sumber daya terbatas dibandingkan dengan skala masalah & domain aplikasi sekarang: 3. Processor: Jumlah transistor yang dapat diintegrasikan pada satu kotak chip tumbuh mengikuti hukum Moore. Chip Multiprocessors (CMPs) telah tersedia. P P L1 P L1 P L1 P L1 L1 Interconnect L2 L2 Cache Chip processor tunggal Suatu CMP

9 Mengapa Sistem Terdistribusi? 3. Processor (lanjutan): Sampai beberapa tahun yang lalu, kecepatan CPU tumbuh pada tingkat 55% per tahun, sedangkan kecepatan memori tumbuh pada tingkat hanya 7% [H & P] P P L1 P L1 P L1 P L1 L1 Interconnect L2 L2 Cache Memory Memory P M Kesenjangan kecepatan prosesor-memory

10 Mengapa Sistem Terdistribusi? 3. Processor (lanjutan): Kalaupun suatu CMP berisi 100 atau 1000 core. Tantangan: Bagaimana menghantarkan data input ke core dengan cepat untuk segera diproses. Data Set 4 TB P L1 P P L1 L1 Interconnect L2 Cache P L detik (3 jam) untuk memuat data Memory 4 Jalur IO 100MB/s

11 Mengapa Sistem Terdistribusi? Data Set (data) 4 TB Dibagi-bagi P L1 L2 Memory 100 mesin P L1 L2 Memory Hanya 3 menit untuk memuat data

12 Persyaratan Tapi ini memerlukan hadirnya : Cara untuk mengekspresikan masalah sebagai proses paralel dan mengeksekusi mereka pada mesin yang berbeda (Programming Models andconcurrency) Cara bagi proses pada mesin yang berbeda untuk bertukar informasi (Communication) Cara bagi proses untuk bekerja sama, melakukan sinkronisasi satu sama lain dan menyepakati nilai-nilai bersama (Synchronization) Cara untuk meningkatkan keandalan (reliability) dan kinerja (Consistency and Replication)

13 Persyaratan Tapi ini mengharuskan adanya (lanjutan): Cara untuk pulih dari kegagalan parsial (Fault Tolerance) Cara untuk mengamankan komunikasi dan memastikan bahwa suatu proses hanya mendapat akses sesuai haknya (Security) Cara untuk memperluas antarmuka sehingga dapat meniru perilaku sistem lain, mengurangi keragaman platform, dan menyediakan portabilitas dan fleksibilitas tingkat tinggi (Virtualization)

14 Kuliah Tentang Sistem Terdistribusi & Paralel Pertimbangan: perspektif cukup kritis dan komprehensif. Bijaksana: Perspektif lancar, fleksibel dan efisien. Ahli: perspektif kuat dan memberikan gambaran jelas..0. Introduction.1. Processes and Communications.2. Naming.3. Synchronization.4. Consistency and Replication.5. Fault Tolerance.6. Programming Models.7. Distributed File Systems.8. Security.9. Virtualization

15 Capaian Pembelajaran Learning Outcome Pengantar LO0: Menguraikan karakteristik sistem terdistribusi dan tantangan yang harus diatasi dalam desainnya Proses dan Komunikasi Penamaan Sinkronisasi LO1: Menjelaskan dan membedakan mekanisme komunikasi antar-proses dan antar-sistem LO2 Mengidentifikasi mengapa entitas dan sumber daya di sistem terdistribusi harus dinamai, dan memeriksa konvensi penamaan dan mekanisme penamaan resolusi LO3: Mendeskripsikan dan menganalisis bagaimana banyak mesin dan layanan harus bekerja sama dan melakukan sinkronisasi untuk memecahkan masalah dengan benar.

16 Capaian Pembelajaran Konsistensi dan Replikasi Toleransi Gagal Model Pemrograman Sistem File Terdistribusi LO4 Identifikasi bagaimana replikasi dari sumber daya meningkatkan kinerja dalam sistem terdistribusi, dan menjelaskan algoritma untuk menjaga konsistensi salinan dari replika LO5: Jelaskan bagaimana sistem terdistribusi dapat dibuat fault tolerant LO6: Menjelaskan dan menerapkan model pemrograman sharedmemory, message passing, MapReduce, Pregel dan GraphLab dan menggambarkan perbedaan penting antara mereka LO7: Menjelaskan sistem file terdistribusi sebagai paradigma untuk sistem terdistribusi bertujuan-umum, menganalisis berbagai aspek dan arsitekturnya, dan membedakannya dengan file sistem paralel

17 Capaian Pembelajaran Keamanan LO8: Menjelaskan berbagai konsep dan mekanisme yang umumnya tergabung dalam sistem terdistribusi untuk mendukung keamanan Virtualisasi LO9: Menjelaskan sumber daya virtualisasi, bagaimana itu berlaku pada sistem terdistribusi, dan bagaimana hal itu memungkinkan manajemen dan penjadwalan sumber daya terdistribusi.

18 Tujuan Kuliah Memberikan pemahaman dan keterampilan yang memadai Prinsip yang mendasari sistem terdistribusi Prinsip untuk mengoptimalkan sistem terdistribusi Model pemrograman & analisa sistem terdistribusi Bagaimana system terdistribusi memenuhi kebutuhan aplikasi terdistribusi kontemporer

19 Tim Ajar Dosen: Husni Asistent: Belum ada Tim Ajar SisTer Husni Jam Kantor Selasa, Rabu dan Kamis, sebelum Zhuhur Silakan masuk saat pintu ruangan terbuka Boleh dengan perjanjian sebelumnya Asisten Jam Kantor Masih diusahakan...

20 Metode Pengajaran Kuliah (12) Memotivasi belajar Menyediakan kerangka kerja (framework) atau peta jalan (road map) untuk mengorganisasi informasi dari kuliah ini Menjelaskan pelajaran dan memperkuat ide-ide besar kritis Praktik Mandiri (4) Mempersilakan mahasiswa mengungkapkan apa yang belum dipahami sehingga dapat dibantu oleh tim pengajaran Memungkinkan mahasiswa melatih keterampilan yang dibutuhkan untuk menjadi ahli

21 Tugas & Proyek Tugas & Kuis 6 kali tugas atau kuis untuk menyelesaikan suatu masalah (praktik) atau pemahaman terhadap suatu konsep (teori) Proyek 1 proyek besar yang dibagi menjadi 4 laporan kemajuan: Laporan tertulis, dikirim ke husni@trunojoyo.ac.id. Ingat deadline! Presentasi Laporan, di kelas, sesuai jadwal.

22 Tugas 1 Bacalah buku atau tutorial jaringan komputer: Subnetting Cara kerja Switch Cara kerja Router Proses yang terjadi pada 7 layer model referensi OSI saat terjadi pengiriman data dari komputer A ke komputer B. Waktu: 7 hari Pertemuan selanjutnya: kuis tentang netwoking.

23 Proyek 1: Aplikasi Database Desktop Buat kelompok beranggotakan 3 s.d 4 mahasiswa berjenis-kelamin sama Buat aplikasi pengolahan basis data sederhana (CRUD): GUI berbasis Java (JavaFX) Database SQLite Ada 2 kategori user: Admin dan User biasa (lebih dari 1 username) Waktu 14 hari (21 Maret ) Hasil: Program siap demo, laporan, slide presentasi.

24 JDBC SQLite Proyek 1: CRUD Lokal, JavaFX 1 Java 8 SQLite Admin Aplikasi CRUD Port User JavaFX

25 JDBC SQLite JDBC SQLite Proyek 2: Sinkronisasi Database 2 MySQL Server Port SQLite Java 8 Sinkronisasi Database Java 8 SQLite Port JavaFX Apli kasi Apli kasi JavaFX Port

26 JDBC SQLite JDBC SQLite JDBC MySQL Proyek 3: Sinkronisasi via Socket 3 Java 8 MySQL Server Port Socket Server Port SQLite Port Java 8 Port Socket Aplikasi Sinkronisasi Data via Socket Java 8 Port Socket Aplikasi Port SQLite JavaFX JavaFX

27 JDBC SQLite JDBC SQLite JDBC MySQL Proyek 4: Sinkronisasi Service 4 Java 8 MySQL Server Port Web Service (Provider) Port SQLite Port Java 8 Aplikasi (Pelanggan WS) Sinkronisasi Data via Web Service Aplikasi (Pelanggan WS) Java 8 Port SQLite JavaFX JavaFX

28 Penilaian Proyek Untuk semua proyek kecuali proyek terakhir, berlaku aturan berikut: Jika terlambat dikumpulkan (via ) sehari, maka nilai dikurangi 25% (pinalti) Jika terlambat 2 hari maka dikurangi 50% Proyek tidak dinilai (alias nol) jika terlambat lebih dua hari

29 Metode Penilaian Bagaimana kinerja belajar diukur? Jenis # Bobot Proyek (Kelompok) 4 50% Ujian (UTS & UAS) 2 30% (15% UTS & 15% UAS) Tugas & Kuis (Personal) 6 30% Kehadiran di kelas 18 <15 tidak UAS

30 Peserta dan Prasyarat Peserta: Mahasiswa senior Mnimal semester 6. Prasyarat: TIK-444: Jaringan Komputer Mahasiswa harus memiliki pengetahuan dasar tentang sistem komputer dan jaringan komputer Pengetahuan dan kemampuan pemrograman berorientasi obyek dan aplikasi web sangat membantu.

31 Pert. Topik Penugasan 1. Pengantar perkuliahan Mulai Proyek 1 2. Tren dan Tantangan Tugas 1: Kuis 3. Proyek 1 (prinsip Jaringan) Deadline Proyek 1 Model Arsitektural Mulai Proyek 2 (Sinkronisasi) 4. Jaringan Mulai Tugas 2 (Multithread & Socket programming) 5. Komunikasi Tugas 3: Kuis 6. Proyek 2 (trend & arsitektur) Deadline Proyek 2 Penamaan Mulai Proyek 3 (Socket) 7. Web Services & Deadline Tugas 2 Microservices 8. Ujian Tengah Semester

32 9. Proyek 3 Deadline Proyek 3 Mulai Proyek Sinkronisasi Tugas 4: Kuis Mulai Tugas Konsistensi & Replikasi 12 Model Pemrograman Deadline Tugas 5 Mulai Tugas Toleransi Kegagalan 14. Hosting Virtual Modern Deadline Tugas Proyek 4 Deadline Proyek Proyek Ujian Akhir Semester

33 TextBook: Fokus pada Konsep Buku teks untuk kuliah ini adalah 1. Andrew S. Tannenbaum and Maarten Van Steen, Distributed Systems: Principles and Paradigms, 3 nd E, Free, George Coulouris, Jean Dollimore, Tim Kindberg, and Gordon Blair, Distributed Systems: Concepts and Design, 5 th E, Addison Wesley, 2011 Buku-buku lain mendukung dari sisi terapan (slide berikutnya)

34 Java: Introduction

35 Java: Network Programming

36 Java: Web Services

37 Java: Microservices

38 Kuliah Berikutnya Kita akan membahas tren di sistem terdistribusi dan tantangan yang dihadapi saat merancang sistem tersebut Lakukan ini: Baca C1 & T1 Hadiri pertemuan berikutnya Praktik Mandiri (coba dan diskusi Kelompok) Pemrograman Berorientasi Obyek dengan Java Pertanyaan?