BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Transkripsi

1 1.1 Latar Belakang Dewasa ini teknologi komputer baik hardware maupun software mengalami perkembangan yang begitu cepat. Tentu saja hal ini berdampak positif bagi kehidupan manusia. Berbagai aplikasi mulai dikembangkan dengan memanfaatkan teknologi komputer untuk memudahkan manusia melakukan aktivitasnya. Mulai dari aplikasi yang sederhana sampai aplikasi yang membutuhkan proses komputasi komputer yang sangat cepat. Untuk memenuhi kecepatan komputasi tesebut maka diciptakanlah mainframe. Akan tetapi para pengguna komputer tidak semuanya memiliki biaya untuk membeli mainframe tersebut karena harganya yang sangat mahal. Hanya perusahaan-perusahaan bermodal besar yang sanggup membelinya. Oleh sebab itu, diciptakan sistem cluster sebagai solusi untuk mendapatkan kecepatan komputasi setara mainframe. Ide cluster pertamakali berawal dari dua ilmuwan NASA pada tahun 1994 yaitu Dr. Donald Becker dan Dr. Ron Sterling untuk memulai suatu riset dengan sebutan Beowulf. Riset ini lalu berhasil menggabungkan 16 PC 486 DX dengan 10 Mb Ethernet untuk melakukan komputasi paralel dengan bantuan library paralel. SSI (Single System Image) adalah teknologi cluster yang menggabungkan beberapa node (PC dan sebagainya) menjadi satu kesatuan, sehingga dari pandangan luar terlihat sebagai satu kesatuan komputasi. Satu kesatuan yang dimaksud di sini adalah kesatuan unit CPU (Central Processing Unit), kesatuan memori, serta kesatuan media penyimpan (storage). Dengan menggunakan kernel extension yang secara umum meliputi semua tambahan kernel sistem operasi, akan didapatkan dukungan terhadap SSI. 1

2 1.2 Tujuan Tujuan tugas akhir ini adalah untuk mengimplementasikan sistem cluster berbasis SSI kernel extension, kemudian melakukan analisis kinerja dan performasi sehingga akan diketahui kelebihan dan kekurangan sistem tersebut. 1.3 Perumusan Masalah Beberapa permasalahan pada Tugas Akhir dapat didefinisikan sebagai berikut: 1. PC clustering berbasis SSI ini merupakan Network of Workstations, sehingga dimungkinkan terdapat suatu latensi komunikasi yang cukup besar. 2. Karena PC Clustering merupakan Network of Workstations, maka diperlukan komputer lebih dari satu untuk membangun sistem tersebut. 3. Dalam sistem cluster terdapat pembebanan task dengan load yang tinggi, sehingga dibutuhkan sistem operasi yang baik agar diperoleh pengaturan task yang optimal dan reliable. Cluster dibutuhkan untuk menjalankan aplikasi-aplikasi yang membutuhkan banyak resource dan waktu yang banyak untuk memberikan jawaban. Aplikasi-aplikasi untuk tugas kritis ini dibutuhkan untuk tetap berjalan dalam waktu yang sangat lama. Selain reliable, Linux merupakan sistem operasi yang memiliki tingkat kestabilan yang tinggi. Beberapa sistem operasi tidak dapat memberikan jaminan kestabilan dalam waktu yang lama. Linux yang merupakan sistem operasi yang free merupakan keuntungan lainnya, sehingga apabila dibangun sistem cluster dengan banyak PC, tidak perlu biaya untuk membeli sistem operasi. Selain itu, Linux dapat berjalan pada hampir semua hardware termasuk yang memiliki arsitektur rendah. 4. SSI dapat diperoleh melalui dua cara yaitu dengan menggunakan middleware yang secara umum meliputi semua komponen/library yang menjadi perantara antara program yang berjalan di user space dengan kernel dan menggunakan kernel extension yang secara umum meliputi semua tambahan kernel sistem operasi yang membuat sistem operasi tersebut menjadi sistem cluster. 2

3 5. Untuk malakukan pengujian sistem cluster diperlukan beberapa software aplikasi. 6. Untuk memperoleh data kinerja sistem cluster perlu dilakukan suatu pemantauan kinerja sistem, sehingga dibutuhkan beberapa software untuk memonitor sistem cluster. 1.4 Batasan Masalah Dalam tugas akhir ini dilakukan beberapa pembatasan, yaitu : 1. Dalam implementasi digunakan peralatan jaringan standar yaitu media transmisi kabel UTP, konsentrator switch dan NIC 10/100Mbps untuk menghubungkan PC yang ada pada sistem cluster. 2. Sistem operasi yang digunakan adalah Linux SuSE SSI menggunakan kernel extension openmosix. 4. Aplikasi yang dijalankan dalam sistem cluster untuk melakukan pengujian yaitu POVRay, DistKeyGen, kompilasi kernel dan program java menggunakan thread. 5. Parameter performansi yang diukur adalah kecepatan dalam menyelesaikan proses pada software aplikasi yang digunakan dalam pengujian sistem. 6. Analisa lebih menitikberatkan pada hasil pengujian software aplikasi yang dijalankan pada sistem cluster. 7. Pada implementasi, akan digunakan 4 buah PC. 1.5 Metode Penelitian Metode penelitian yang akan kita gunakan untuk memecahkan permasalahan dalam Tugas Akhir ini terdiri dari 4 tahap,yaitu : 1. Tahap Studi Literatur Pada tahap ini akan dilakukan studi berdasarkan referensi dan berbagai diskusi pembahasan baik dengan dosen pembimbing maupun dengan orang yang berkompeten pada kasus ini. 3

4 2. Tahap Implementasi dan Pengujian Sistem Pada tahap ini akan diimplementasikan sebuah sistem cluster berbasis SSI kernel extension. Kemudian dilakukan pengujian berdasarkan parameter yang telah ditentukan. a. Model Jaringan : Implementasi sistem yang digunakan menggunakan empat buah PC dengan satu PC sebagai master node dan PC lainnya sebagai slave node. Antara master node dan slave node dihubungkan dengan jaringan LAN ethernet 10/100Mbps dan interkoneksi dengan switch memakai topologi star menggunakan protokol TCP/IP. Slave node merupakan diskless client yang akan booting melalui jaringan dari master node. b. Perangkat Keras. Gambar 1.1 Arsitektur Sistem Cluster - Master Node : Satu buah PC lengkap dengan motherboard, memori, prosesor, VGA, harddisk, CDROM, floppy disk, ethernet card dan monitor. - Slave Node : Tiga buah PC tanpa harddisk dengan motherboard, memori, prosesor, floppy disk dan ethernet card. 4

5 c. Perangkat Lunak Menggunakan openmosix untuk sistem cluster d. Pengujian Kecepatan sistem cluster yang diukur dari waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan proses pada software aplikasi. 3. Tahap Analisis Pada tahap ini akan dilakukan analisa terhadap hasil pengujian pada tahap sebelumnya. 4. Tahap Penyusunan Laporan Tugas Akhir 1.6 Sistematika Penulisan Adapun sistematika penulisan Tugas Akhir in adalah sebagai berikut : BAB I Pendahuluan Bab ini menjelaskan latar belakang masalah, tujuan penulisan, perumusan masalah dan batasannya, metodologi penyelesaian masalah yang digunakan, serta sistematika penulisan yang memuat susunan penulisan Tugas Akhir ini. BAB II Dasar Teori Dalam bab ini menguraikan landasan teori yang mendukung dan mendasari penulisan Tugas Akhir ini, yaitu mengenai PC clustering berbasis SSI BAB III Perancangan dan Implementasi Sistem Bab ini berisi tentang proses implementasi sistem cluster, jaringan interkoneksi, pemilihan software dan hardware yang akan digunakan untuk membangun sistem. BAB IV Pengujian dan Analisa Sistem Bab ini berisi pengujian terhadap sistem cluster dan analisa dari data yang diperoleh dari pengujian. BAB V Kesimpulan dan Saran Pada bab ini berisi kesimpulan yang diperoleh dari serangkaian kegiatan terutama pada bagian implementasi 5

6 dan analisa dari hasil pengujian yang didapat. Selain itu saran-saran untuk pengembangan lebih lanjut dari Tugas Akhir yang telah dibuat dituliskan pada bab ini. 6