Sekolah Tinggi Teknologi Adisutjipto Yogyakarta

(1)

Materi Kuliah : Sistem Terdistribusi Semester Ganjil 2016 / 2017

E.N. Tamatjita

Sekolah Tinggi Teknologi

Adisutjipto Yogyakarta

(2)

Pendahuluan

INTI :

 Memahami dan membuat komunikasi melalui cloud computing, network

virtualization, operating system virtualization, message passing interface, unstructured peer-to-peer, tuple spaces, loose coupling pada relasi web service.

SASARAN :

 Mampu memahami sistem terdistribusi sesuai trend saat ini.

 Mampu membuat analisa sebelum sistem akan dibuat, melalui study

kasus pada infrastruktur Google.

 Mampu menggunakan komponen dan obyek distribusi melalui komunikasi

langsung pada Enterprise JavaBeans dan CORBA.

 Mampu mengembangkan dan menerapkan sistem terdistribusi melalui

self learning.

 Memiliki kemampuan dalam penguasaan perangkat lunak Oracle.

 Mampu membuat sistem terdistribusi sendiri melalui bekerja secara tim

dan menghasilkan sistem jaringan yang baik, handal dan efisien.

DAFTAR PUSTAKA :

 Coulouris et all, 2012, ”Distributed Systems Concepst and Design”, Fifth

Edition, Addison-Wesley, Boston, Massachusetts

 Tanenbaum and Van Steen, 2007, “Distributed Systems Principles and

(3)

Instructor’s Guide for Coulouris, Dollimore, Kindberg and Blair, Distributed Systems: Concepts and Design Edn. 5 © Pearson Education 2012

3.1 Remote Invocation

3.1.1 RMI(Remote Method Invocation)

3.1.2 RPC (Remote Procedure Call)

3.2 Indirect Communication

Sunday, 16 October, 2016 - SisTer STTA tamatjita - 3

Pertemuan Ke-7 & 8

(4)

3.1.1 RMI

1. Definisi

RMI adalah sebuah tekhnik pemanggilan method remote yang lebih secara umum lebih baik dari RPC. RMI menggunakan

paradigma pemrograman berorientasi obyek. RMI

memungkinkan kita untuk mengirim obyek sebagai parameter dari remote method. Dengan dibolehkannya program Java

memanggil method pada remote obyek, RMI membuat

pengguna dapat mengembangkan aplikasi Java yang

terdistribusi pada jaringan.

2. Tujuan

Menyediakan fasilitas bagi programmer untuk dapat

mendistribusikan objek yang digunakan pada beberapa proses yang berbeda.

Dapat berjalan dalam satu mesin ataupun di beberapa mesin yang terhubung dengan jaringan.

(5)

3. Aplikasi Obyek Terdistribusi

Aplikasi RMI sering kali terdiri dari dua program terpisah yaitu server dan client.

3.a Aplikasi Server

Membuat beberapa remote objek

Menyediakan referensi terhadap objek-objek tersebut sehingga dapat diakses

Menunggu RMI client merequest server 3.b Aplikasi Client

Mendapatkan referensi remote ke satu atau lebih objek remote di server

Menjalankan method dari objek tersebut

Meminta pemanggilan ke beberapa remote objek berbasarkan referensi yang diterimanya.

RMI menyediakan mekanisme dimana server dan client

berkomunikasi dan memberikan informasi secara timbal balik, aplikasi ini disebut aplikasi obyek terdistribusi.

(6)

4. Cara Kerja RMI

Dalam model ini, sebuah proses memanggil method dari objek yang terletak pada suatu host/computer remote. Dalam paradigma ini, penyedia layanan mendaftarkan dirinya dengan server direktori pada jaringan. Proses yang menginginkan suatu layanan mengontak server direktori saat runtime, jika layanan tersedia, maka referensi ke layanan akan diberikan. Dengan menggunakan referensi ini, proses dapat berinteraksi dengan layanan tsb. Paradigma ini ekstensi penting dari paradigma RPC. Perbedaannya adalah objek yang memberikan layanan didaftarkan (diregister) ke suatu layanan direktori global, sehingga memungkinkan untuk ditemukan dan diakses oleh aplikasi yang meminta layanan tersebut.

(7)

Sunday, 16 October, 2016 - SisTer STTA tamatjita - 7 Communication Modul (Modul Komunikasi)

- Communication modul pada client atau server bertanggung jawab dalam pertukaran pesan yang dilakukan melalui metode request dan reply.

Remote Reference Module

- Bagian ini bertugas untuk menterjemahkan antara referensi objek lokal dan remote. Proses berkomunikasi antara mereka disimpan dalam remote object table.

- Yang menggenerate class untuk proxy dan skeleton adalah middleware.

- Contoh : CORBA, Java RMI

Object A dan object B dipunyai oleh aplikasi (berada pada

Application Layer) Remote Reference Modul dan

Communication modul dimiliki oleh middleware. Proxy B dan Sekeleton B berada antara middleware dan aplikasi yang di generate oleh middleware.

(8)

3.1.2 RPC

RPC ( Remote Procedure Call )

1. Definisi

RPC adalah sebuah metode yang memungkinkan kita untuk mengakses sebuah prosedur yang berada di komputer lain. Untuk dapat melakukan ini sebuah server harus menyediakan layanan remote procedure. Pendekatan yang dilakukan adalah sebuah server membuka socket, lalu menunggu client yang

meminta prosedur yang disediakan server. RPC masih

menggunakan cara primtif dalam pemrograman yaitu

menggunakan paradigma procedural programming.

2. Tujuan

RPC digunakan untuk administrasi sistem sehingga seorang

administrator jaringan dapat mengakses sistemnya dan

mengelola sistemnya darimna saja, selama sistemnya

(9)

RPC ( Remote Procedure Call )

1. Definisi

RPC adalah sebuah metode yang memungkinkan kita untuk mengakses sebuah prosedur yang berada di komputer lain. Untuk dapat melakukan ini sebuah server harus menyediakan layanan remote procedure. Pendekatan yang dilakukan adalah sebuah server membuka socket, lalu menunggu client yang

meminta prosedur yang disediakan server. RPC masih

menggunakan cara primtif dalam pemrograman yaitu

menggunakan paradigma procedural programming.

2. Tujuan

RPC digunakan untuk administrasi sistem sehingga seorang

administrator jaringan dapat mengakses sistemnya dan

mengelola sistemnya darimna saja, selama sistemnya

(10)

3. Socket

RPC menggunakan socket untuk berkomunikasi dengan proses lainnya.

4. Cara Kerja RPC

Tiap prosedur yang dipanggil dalam RPC, maka proses ini harus berkoneksi dengan server remote dengan mengirimkan semua parameter yang dibutuhkan, menunggu balasan dari server dan melakukan proses kemudian selesai. Proses di atas disebut juga dengan stub pada sisi klien. Sedangkan Stub pada sisi server adalah proses menunggu tiap message yang berisi permintaan mengenai prosedur tertentu.

5. Implementasi RPC

Untuk proses nya kurang lebih sama dengan RMI. Kalau RMI kita mengenal proxy dan skeleton, pada RPC dikenal dengan Stub( Client stub dan Server stub).

(11)

3.2 Indirect Communication

Inti dari Indirect Communication yaitu , bagaimana

untuk mengkomunikasikan entitas-entitas pada Sistem

Terdistribusi melalui sebuah perantara sehingga tidak

ada yang berpasangan secara langsung antara sender

dan receiver.

Komunikasi

seperti

ini

muncul

karena

untuk

menanggulangi

terjadinya

direct-coupling

(pasangan

langsung). Mengapa hal ini dihindari?

(12)

Karena ketika menggunakan direct-coupling akan sangat

sulit bilamana akan me replace server. Seperti halnya

ketika server mengalami gangguan secara langsung

client

juga

akan

terkena

dampak

tersebut

karena

mereka terhubung secara langsung, nah, dari sinilah

perlu

adanya

Indirect

Communication

supaya

lebih

leluasa ketika server akan melakukan perubahan sesuai

fungsionalitas yang diperlukan tanpa harus member

dampak pada client. Karenanya indirect communication

sering digunakan dalam system terdistribusi. Seprti

contohnya pada, environment mobile yang mempunyai

koneksi dengan jaringan global, untuk mengatur service

provider, dan lain sebagainya.

(13)

1. Group Communication

Group communication memiliki konsep bahwa, ia mengirimkan pesan pda sebuah grup secara bersamaan, semua anggota yang ada dalam grup akan terkirimi pesan. Seperti konsep dalam hal ini sender tidak memperhatikan siapa receivernya. Group communication akan di implementasikan pada IP multicast, overlay network (jaringan lapisan atas). Konsep ini dapat Mendeteksi kesalahan dan dapat diandalakan. Fitur utama yang ada pada Group Communication yakni pemrosesan issue hanya merupakan satu kali operasi multicast untuk mengirimkan pesan pada semua anggota dalam satu grup.

Semakin luasnya jarak komunikasi yang berkembnag, menimbulkan bermacam-macam asumsi, antara lain :

Open dan closed group, yang dapat digambarkan sebagai berikut :

Overlapping dan non-overlapping group Synchronous dan asynchronous sisten

(14)

2. Publish-subscribe system

Publish-subscribe sistem merupakan sebuah sistem dimana

publisher menggunakan service event to event dan

subscriber bergabung dalam jaringan pada sebagian

event melewati proses subscribtion. Publish-subscribe

system digunakan pada kelompok domain yang luas. Contohnya adalah pada :

System informasi keuangan RSS feed

Ubiquitos computing Aplikasi monitoring , dll

System ini juga merupakan komponen utama dari

infrastruktur google, terkait dengan kebutuhan untuk

penyebaran informasi pemasaran. Dapat kita ketahui

bahwa google merupakan search engine berskala besar

yang membutuhkan kemampuan untuk penyebaran

informasi dalam skala besar dan cepat. Maka penggunaan system ini mutlak diperlukan. Secara lebih lanjut dapat di ilustrasikan dengan sebuah ‘dialing room sistem’ sebagai

(15)

Sunday, 16 October, 2016 - SisTer STTA tamatjita - 15 3. Message queue system

Message queue, atau lebih tepatnya disebut message queue terdistribusi merupakan kategori penting dalam indirect communication. Message queue menyedikan pelayanan point-to-point. Untuk membentuk kebutuhan yang diinginkan dari skala dan waktu. Point-to-point disini memiliki arti bahwa sender menempatkan pesan ke dalam sebuah queue, dan selanjutnya akan dihilangkan oleh beberapa proses. Message queue juga dapat dikatakan middleware yang menggunakan message-oriented.

Proses kerja message queue dapat dinyatakan dalam ilustrasi gambar dihalaman selanjutnya :

Salah satu implementasi issue dari message queue adalah menggunakan JMS (the Java Messaging Service) yang merupakan spesifikasi standar dari pemrograman java terdistribusi untuk berkomunikasi secara indirect.

(16)

4. Shared memory approaches

Dilihat secara singkat merupakan penjabaran dari shared memory terdistribusi yang mengembangkan parallel

computing sebelum memindahkan space tuple

communication, sebuah metode dimana mengizinkan programmers untuk membaca dan menulis tuple dari sebuah shared tuple space.

Shared memory terdistribusi (DSM) merupakan sebuah abstraksi digunakan untuk sharing data antar computer.

Abstraksi dari DSM dapat digambarkan dihalaman

selanjutnya :

Poin utama dalam DSM adalah bahwa programmer dapat menghemat proses message passing ketika membuat aplikasi yang menggunakan konsep ini.

Dengan demikian, penggunaan shared memory approaches akan sangat bermanfaat bagi system terdistribusi dan

(17)

4.1 Operating System Components

4.2 Distributed Objects and Components

Sunday, 16 October, 2016 - SisTer STTA tamatjita - 17 Slide yang digunakan diambil dari buku : Coulouris et all, 2012,

”Distributed Systems Concepst and Design”, Fifth Edition, Addison-Wesley, Boston, Massachusetts

(18)

4.1 Operating System Components

System Layers Applications, services Computer & Platform Middleware OS: kernel, libraries & servers network hardware OS1 Computer & network hardware Node 1 Node 2 Processes, threads, communication, ... OS2 Processes, threads, communication, ...

(19)

Core OS functionality

Communication manager

Thread manager Memory manager

Supervisor Process manager

(20)

Address space

Stack Text Heap Auxiliary regions 0 2N

(21)

Copy-on-write

a) Before write b) After write Shared frame A's page table B's page table

Process A’s address space Process B’s address space

Kernel

RA RB

RB copied from RA

(22)

Client and server with threads

Server N threads Input-output Client Thread 2 makes T1 Thread 1 requests to server generates results Requests Receipt & queuing

(23)

Alternative server threading

architectures

a. Thread-per-request b. Thread-per-connection c. Thread-per-object

remote workers

I/O _remote _I/O remote

per-connection threads per-object threads

(24)

Distributed objects

(25)

The main components of the CORBA

architecture

client server proxy or dynamic invocation implementation repository _object adapter ORB ORB skeleton or dynamic skeleton client program interface repository Request Reply core core for A Servant A

(26)

5.1 Web Service

5.2 P2P

Slide yang digunakan diambil dari buku : Coulouris et all, 2012, ”Distributed Systems Concepst and Design”, Fifth Edition, Addison-Wesley, Boston, Massachusetts

(27)

5.1 Web Service

Definisi Web Service

Web service adalah suatu sistem perangkat lunak yang

dirancang untuk mendukung interoperabilitas dan

interaksi antar sistem pada suatu jaringan. Web service

digunakan sebagai suatu fasilitas yang disediakan oleh

suatu web site untuk menyediakan layanan (dalam

bentuk informasi) kepada sistem lain, sehingga sistem

lain dapat berinteraksi dengan sistem tersebut melalui

layanan-layanan (service) yang disediakan oleh suatu

sistem yang menyediakan web service. Web service

menyimpan data informasi dalam format XML, sehingga

data ini dapat diakses oleh sistem lain walaupun berbeda

platform, sistem operasi, maupun bahasa compiler.

(28)

Fungsi Web Service

Web service bertujuan untuk meningkatkan kolaborasi antar pemrogram dan perusahaan, yang memungkinkan sebuah fungsi di dalam Web Service dapat dipinjam oleh aplikasi lain tanpa perlu mengetahui detil pemrograman yang terdapat di dalamnya.

Beberapa alasan mengapa digunakannya web service adalah sebagai berikut:

1. Web service dapat digunakan untuk mentransformasikan satu atau beberapa bisnis logic atau class dan objek yang terpisah dalam satu ruang lingkup yang menjadi satu, sehingga tingkat keamanan dapat ditangani dengan baik. 2. Web service memiliki kemudahan dalam proses

deployment-nya, karena tidak memerlukan registrasi khusus ke dalam suatu sistem operasi. Web service cukup di-upload ke web server dan siap diakses oleh pihak-pihak yang telah

diberikan otorisasi.

(29)

Arsitektur Web Service

Web service memiliki tiga entitas dalam arsitekturnya,

yaitu:

1.Service Requester (peminta layanan)

2.Service Provider (penyedia layanan)

3.Service Registry (daftar layanan)

Service Provider: Berfungsi untuk menyediakan

layanan/service dan mengolah sebuah registry agar

layanan-layanan tersebut dapat tersedia.

Service Registry: Berfungsi sebagai lokasi central yang

mendeskripsikan semua layanan/service yang telah

di-register.

Service Requestor: Peminta layanan yang mencari dan

menemukan layanan yang dibutuhkan serta

(30)

(31)

Operasi-operasi Web Service

Secara umum, web service memiliki tiga operasi yang

terlibat di dalamnya, yaitu:

Publish/Unpublish: Menerbitkan/menghapus layanan ke

dalam atau dari registry.

Find: Service requestor mencari dan menemukan

layanan yang dibutuhkan.

Bind: Service requestor setelah menemukan layanan

yang dicarinya, kemudian melakukan binding ke

service provider untuk melakukan interaksi dan

mengakses layanan/service yang disediakan oleh

service provider.

(32)

Komponen-komponen Web Service

Web service secara keseluruhan memiliki empat layer komponen seperti pada gambar di atas, yaitu:

Layer 1: Protokol internet standar seperti HTTP, TCP/IP

Layer 2: Simple Object Access Protocol (SOAP), merupakan protokol akses objek berbasis XML yang digunakan untuk proses pertukaran data/informasi antar layanan.

Layer 3: Web Service Definition Language (WSDL),

merupakan suatu standar bahasa dalam format XML yang berfungsi untuk mendeskripsikan seluruh layanan yang

(33)

Komponen-komponen Web Service

Sunday, 16 October, 2016 - SisTer STTA tamatjita - 33 Web service secara keseluruhan memiliki empat layer

komponen seperti pada gambar di atas, yaitu:

Layer 1: Protokol internet standar seperti HTTP, TCP/IP

Layer 2: Simple Object Access Protocol (SOAP), merupakan protokol akses objek berbasis XML yang digunakan untuk proses pertukaran data/informasi antar layanan.

Layer 3: Web Service Definition Language (WSDL),

merupakan suatu standar bahasa dalam format XML yang berfungsi untuk mendeskripsikan seluruh layanan yang tersedia.

(34)

Sistem P2P yang sebenarnya adalah suatu sistem yang tidak hanya menghubungkan “ujung” satu dengan lainnya, namun ujung-ujung ini saling berhubungan secara dinamis dan berpartisipasi dalam mengarahkan lalu lintas komunikasi informasi, pemrosesan, dan penugasan pembagian bandwidth yang intensif, bila sistem ini tidak ada, tugas-tugas ini biasanya diemban oleh server pusat.

Aplikasi P2P yang sebenarnya memerlukan satuan tim-tim kecil dengan ide cemerlang untuk mengembangkan perangkat lunak dan bisnis-bisnis yang mungkin dilakukan oleh perangkat tersebut – dan mungkin saja bisa membuat perusahaan besar yang sudah ada gulung tikar. P2P yang sebenarnya, bila diaplikasikan pada pasar yang sudah matang dan stabil adalah teknologi yang "mengganggu".

(35)

Ide mengenai konsep ini muncul kira-kira pada akhir dekade 1980-an, ketika jaringan komputer dan tentunya juga komputer telah mulai masuk ke dalam salah satu barang wajib dalam perusahaan, baik itu perusahaan kecil maupun besar. Tetapi, arsitektur ini berkembang dalam jaringan yang terlalu kecil untuk memiliki sebuah server yang terdedikasi, sehingga setiap komputer klien pun menyediakan

layanan untuk berbagi data untuk melakukan kolaborasi antara pengguna.

Jaringan peer-to-peer pun mulai banyak digemari ketika Ms merilis o/s Windows untuk workgroup, meski sebelumnya sistem operasi Ms-DOS (atau IBM PC-Ms-DOS) dengan perangkat Ms-Net (atau PC-NET) juga dapat digunakan untuk tujuan ini. Karakteristik kunci jaringan tersebut adalah dalam jaringan ini tidak terdapat sebuah server pusat yang mengatur klien-klien, karena memang setiap komputer

bertindak sebagai server untuk komputer klien lainnya. Sistem keamanan yang ditawarkan oleh metode ini terbilang lebih rendah dibandingkan dengan metode klien/server dan manajemen

terhadapnya pun menjadi relatif lebih rumit.

Ide Konsep

(36)

Konsep ini pun kemudian berevolusi pada beberapa

tahun terakhir, khususnya ketika jaringan Internet

menjadi jaringan yang sangat besar. Hal ini mulai

muncul kira-kira pada akhir dekade 1990-an, di saat

banyak pengguna Internet mengunduh banyak berkas

musik mp3 dengan menggunakan metode peer-to-peer

dengan menggunakan program Napster yang menuai

kritik pedas dari industri musik, seperti halnya Metallica

dan banyak lainnya.

Napster

, pada saat dituntut oleh

para pekerja industri musik, dikatakan memiliki

anggota lebih dari 20 juta pengguna di seluruh dunia.

Selanjutnya beberapa aplikasi juga dibuat dengan

menggunakan konsep ini:

eDonkey, Kazaa, BitTorrent

,

dan masih banyak lainnya. Meski banyak aplikasi

peer-to-peer ini digunakan oleh pengguna rumahan, ternyata

(37)

Desentralisasi jaringan P2P memiliki keuntungan yang

lebih dibandingkan dengan jaringan klien-server

tradisional. Jaringan P2P menyeimbangkan diri secara

terus menerus tanpa menambah waktu pencarian

alamat panggilan dan tanpa harus menggunakan suatu

sumber-sumber terpusat. Mereka memanfaatkan mesin

–mesin perangkat yang digunakan pengguna-akhir (end

users) karena sumber-sumber ini selalu berjalan ke

arah proporsi tujuan jaringan. Setiap penambahan

ujung baru pada jaringan menambah potensi lebih

pemrosesan yang lebih kuat dan bandwith yang lebih

besar untuk jaringan tersebut. Ditambah lagi, karena

sumber-sumbernya terdesentralisasi, generasi kedua

(2G), sampai generasi ke empat (4G) dari jaringan P2P

telah berhasil secara virtual mengeliminasi seluruh

biaya yang berhubungan dengan infrastruktur terpusat

yang besar.

(38)

Pada penerapan teknologi telephony P2P dimana Telephony berbasis internet –VoIP 

• Kualitas yang buruk dari produk-produk yang jelas-jelas

menguntungkan dari segi biaya (jauh lebih hemat) dibandingkan dari penggunaan telepon biasa.

• Frekuensi keberhasilan panggilan telpon rendah karena terhalang oleh firewall-firewall dan penggunakan NAT (Network Address

Translation) atau pencarian jaringan yang dituju, dimana hal ini menyebabkan 50% komputer-komputer rumah gagal terhubung dengan perangkat lunak VoIP tradisional).

• Penggunaan dan pemasangan perangkat lunak ini penuh dijejali oleh berbagai hal dan membutuhkan konfigurasi yang tidak mudah dan sedikit kemampuan teknis. Pemusatan aktivitas dapat

menyelesaikan beberapa kesulitan ini dengan mengarahkan panggilan melalui firewall-firewall dan NAT yang ada. Namun, bila ada

pemusatan maka biaya untuk menjalankan jaringan menjadi naik mendekati jumlah biaya yang dikenakan jaringan telpon yang sudah ada. Sebagai tambahan, biaya ini bertambah secara proporsional sebanding dengan bertambahnya pengguna.

(39)

Setelah UTS:

6.1 Sekuriti

(40)

Q & A

1.

Berikan contoh dari Karakteristik Terdistribusi yang

Anda ketahui !

2.

Gambarkanlah Model Sistem dan berikan

penjelasannya !

3.

Apakah yang dimaksud dengan Networking dan

Internetworking ?

4.

Berikan contoh Interprocess Communication !

5.

Apakah yang dimaksud dengan Remote Invocation ?

6.

Berikan contoh dari Indirect Communication !

7.

Berikan salah satu contoh dari O/S support !

8.

Jelaskan secara analogi tentang Obyek dan Komponen

Terdistribusi !

9.