BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Penelitian yang dilakukan Ebner et al. (2014) menyatakan bahwa perkembangan bisnis saat ini dapat menimbulkan masalah yaitu bagaimana sebuah korporasi akan mengatur data yang akan terus menerus bertambah tanpa henti. Pada bidang keilmuan pun lambat laun harus berhadapan dengan tantangan untuk menangani data yang besar untuk kebutuhan eksperimen suatu riset bidang keilmuan. Riset sains terdiri dari koleksi data untuk observasi yang bersifat pasif ataupun eksperimen aktif yang bertujuan untuk mem-verifikasi antara hipotesis sains yang satu atau yang lainnya (Demchenko et al, 2013). Pertambahan data itu dikenal sebagai Big Data.
Pada penelitian Katal et al (2013) dijelaskan bahwa istilah Big Data diterjemahkan sebagai data yang memiliki ukuran yang besar tanpa melihat ciri lain yang ada pada data. Katal et al (2013) menyebutkan terdapat 6 karakteristik dari sebuah big data, yaitu Variety, Volume, Velocity, Variability, Complexity, dan
Value. Sedangkan Demchenko et al (2013) menyebutkan dalam penelitiannya
bahwa terdapat 5 karakteristik dari Big Data seperti ditunjukkan pada Gambar 1.1. Permasalahan yang diangkat dalam penelitian ini adalah karakteristik volume dari big data, yang mana sekarang ini data sudah mencapai ukuran petabyte dan akan terus menerus bertambah dalam waktu dekat (Katal et al, 2013). Demchenko et al (2013) mengatakan volume pada big data terdiri dari ukuran (size), skala, jumlah data, dan dimensi data.
Gambar 1.1: Lima Ciri dari big data (Demchenko et al, 2013)
Peningkatan pada teknologi dan kinerja sirkuit menyebabkan teknologi
Chip-Multi Processor (CMP) atau multi core menjadi hal utama dalam rancangan
CPU (Peng et al, 2007). Pemrosesan query bisa dikatakan sebagai sebuah task. Pemrosesan sebuah task yang cukup kompleks dengan single core mampu menimbulkan panas pada perangkat mesin. Panas ini ditimbulkan karena perangkat akan bekerja semakin keras untuk mengeksekusi sebuah task Penambahan core processor pada satu chip menjadi pendekatan baru dalam memperbaiki kinerja pemrosesan suatu task. Dengan menambahkan core dalam chip yang sama, secara teori ia akan menghasilkan dua kali kinerja yang lebih baik dan akan menghasilkan sedikit panas (Knight, 2005).
Pemrosesan sebuah task dengan multi core belum tentu dikatakan akan lebih cepat. Sebuah program akan lebih cepat pada perangkat dengan multiple
core hanya jika ia bisa menggunakan lebih dari satu core yang ada untuk
memproseskannya. Hal tersebut disebabkan setiap logical CPU dapat menjalankan paling tidak satu thread dalam satu waktu. Dan setiap program menggunakan sedikitnya satu thread. Jika pun ada program yang sebenarnya mampu multithreaded untuk menjalankan banyak proses, akan bisa dikatakan lebih cepat hanya jika ia mampu memisahkan pekerjaan-pekerjaan ke dalam banyak thread (Swanhart, 2010).
Pemrosesan query secara paralel merupakan sebuah proses yang akan menerjemahkan suatu query dengan otomatis ke dalam sebuah schedule eksekusi yang dilakukan secara paralel. Sudah cukup banyak metode pemrosesan query secara paralel yang dikenalkan oleh para peneliti. Dan hampir sebagian besar memanfaatkan core yang ada di setiap komputer untuk membantu dalam pemrosesan secara paralel. Metode dalam memproses query secara paralel umumnya ada dua, yaitu metode shared memory dan shared nothing (Taniar et al, 2008). Sudah banyak pengubahan atau optimasi dari metode-metode tersebut oleh para peneliti sebelumnya. Untuk metode shared memory yang terbaru dikembangkan oleh Gounaris et al (2004), sedangkan untuk shared nothing terbaru dikembangkan Swanhart (2010).
Di instansi tempat penelitian akan dilakukan, ditemukan beberapa permasalahan dalam pemrosesan query. Permasalahan tersebut diantaranya adalah penggunaan core yang belum optimal pada mesin server yang dimiliki, response
time yang cukup lama, dan server yang terkadang down ketika proses lama tidak
merespon. Salah satu solusi permasalahan tersebut adalah dengan membuat pemrosesan tersebut dikerjakan secara paralel, sehingga penggunaan core yang ada bisa lebih optimal dan akan meminimalkan waktu yang dibutuhkan dalam menyelesaikan suatu query.
Terdapat beberapa solusi pemrosesan query secara paralel, dan semuanya memiliki nilai lebih dan kurang dalam peforma mereka bergantung dari banyak aspek. Pada penelitian ini membahas dan melakukan perbandingan pemrosesan query secara paralel dengan menggunakan metode shared memory dan shared
nothing pada data keuangan yang berjumlah lebih dari 100.000 ribu row.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah yang telah diuraikan di atas, maka rumusan masalah penelitian ini adalah membandingkan metode pemrosesan query secara paralel yaitu metode Shared Nothing dan metode Shared Memory dengan mengukur runtime dan penggunaan memory dari kedua metode tersebut.
1.3 Batasan Masalah
Permasalahan yang akan dibahas pada penelitian ini memiliki ruang lingkup yang cukup luas, sehingga dibatasi sebagai berikut :
1. Query yang digunakan untuk penelitian ini dibatasi hanya pada query dengan perintah SELECT dan JOIN.
2. Data yang digunakan adalah yang memiliki relasi antara tabel lebih dari 3 tabel dan memiliki record berkisar 100.000 record lebih.
1.4 Keaslian Penelitian
Berdasarkan studi pustaka yang telah dilakukan, penulis dapat menyatakan bahwa penelitian yang membahas tentang perbandingan metode shared nothing dan shared memory pada pemrosesan query secara parallel dengan studi kasus pada data keuangan belum pernah dilakukan. Namun telah dilakukan beberapa penelitian sebelumnya mengenai pemrosesan query secara paralel dengan metode shared memory dan shared nothing yang akan dipaparkan dalam tinjauan pustaka.
1.5 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk membandingkan pemrosesan query secara parallel dengan menggunakan metode shared memory dan shared nothing pada data keuangan sebuah instansi yang memiliki jumlah data lebih dari 100.000 data.
1.6 Manfaat Penelitian
Manfaat yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah memberikan informasi dan rekomendasi bagi para instansi atau korporasi yang akan mengoptimasi pemrosesan query menggunakan metode shared nothing dan atau
1.7 Metode Penelitian
1.7.1 Pengumpulan data dan informasi a. Data contoh
Data contoh yang dibutuhkan diambil dari instansi tempat penulis melakukan penelitian. Data contoh yang dibutuhkan ini dalam bentuk menggunakan RDBMS MySql.
b. Studi Literatur
Mengumpulkan sumber-sumber pustaka antara lain berupa buku-buku dan hasil penelitian mengenai optimasi pemrosesan query secara paralel.
1.7.2 Persiapan Environment Implementasi
Tahap ini melakukan rancang bangun sistem dengan menggunakan metode shared memory dan shared nothing. Perangkat keras yang digunakan untuk tujuan implementasi harus yang memiliki paling sedikit dua core dengan sistem operasinya adalah Linux dan mendukung aplikasi java.
1.7.3 Uji Coba dan Implementasi
Pada tahap ini, dilakukan pengujian terhadap sistem dengan menggunakan data contoh yang sudah didapatkan. Uji coba akan dimulai dari perintah query yang sederhana hingga yang kompleks.
Uji coba ini untuk membandingkan antara dua metode yang dipilih dalam memproses suatu query. Parameter yang diukur adalah sebagai berikut:
a. Time cost : akan menghitung berapa waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan proses query yang dijalankan.
b. Memory use : akan menghitung pemakaian memory ketika menjalankan query dengan metode paralel Shard Query dan Shared Memory.
1.7.4 Penyusunan Laporan
Untuk masing-masing tahapan didalam penelitian, dilakukan pencatatan dan penyusunan tulisan dalam bentuk laporan. Penyusunan laporan sudah dimulai ketika dilakukan pengajuan proposal kemudian terus berlanjut pada setiap tahap penelitian sampai pada akhir penelitian, yaitu menuliskan hasil dan kesimpulan yang diperoleh dalam penelitian yang dilakukan.
1.8 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan dalam penelitian ini terdiri atas :
BAB I PENDAHULUAN menjelaskan latar belakang masalah, rumusan masalah, batasan masalah, keaslian penelitian, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metodologi penelitian dan sistematika penulisan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA menjelaskan penelitian yang telah dilakukan dan memiliki keterkaitan dengan penelitian yang dilakukan.
BAB III LANDASAN TEORI menjelaskan berbagai materi yang berhubungan serta diperlukan dalam penelitian, sehingga dapat membantu dalam proses pencapaian hasil penelitian.
BAB IV ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM menjelaskan tentang rancangan sistem beserta dengan rancangan pengujiannya.
BAB V IMPLEMENTASI menjelaskan bagaiman proses paralelisme ketika melakukan atau mengeksekusi sebuah query dengan menggunakan metode shared memory dan shared nothing.
BAB VI HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN menjelaskan hasil akhir dari hasil perbandingan disertai penjelasan-penjelasan dari setiap output.
BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN menjelaskan kesimpulan dari hasil penelitian serta saran untuk pengembangan penelitian selanjutnya
