tik-604 - komputasi · pdf fileujian (uts & uas) 2 30% (15% uts & 15% uas) tugas &...

Sistem Terdistribusi

TIK-604

Pengantar PerkuliahanPertemuan 01, 01 Maret 2017

[email protected]

Husni.trunojoyo.ac.id/kuliah/sister

About Me

Husni

Lab. Sister

Email: [email protected]

Web Site: Husni.trunojoyo.ac.id

Bidang Kajian:

High Performance Computing

[Big] Data Science and Mining

Mengapa Sistem Terdistribusi dikaji?

Application Domain Associated Networked Application

Finance and commerce eCommerce e.g. Amazon and eBay, PayPal, online banking

and trading

The information society Web information and search engines, ebooks, Wikipedia;

social networking: Facebook and MySpace.

Creative industries and entertainment online gaming, music and film in the home, user-generated

content, e.g. YouTube, Flickr

Healthcare health informatics, online patient records, monitoring patients

Education e-learning, virtual learning environments; distance learning

Transport and logistics GPS in route finding systems, map services: Google Maps,

Google Earth

Science The Grid as an enabling technology for collaboration between

scientists

Environmental management sensor technology to monitor earthquakes, floods or tsunamis



and trading








Google Earth


scientists




and trading








Google Earth


scientists




and trading








Google Earth


scientists




and trading








Google Earth


scientists




and trading








Google Earth


scientists




and trading








Google Earth


scientists


Domain Aplikasi Aplikasi Jaringan Berkaitan


and trading








Google Earth


scientists


Definisi Sistem Terdistribusi

Sistem Terdistribusi adalah

Gabungan komputer-komputer 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)

Mengapa Sistem Terdistribusi?

• Data besar terus tumbuh:

▪ Pada pertengahan 2010, semesta informasi memuat 1.2zettabytes

▪ Prediksi 2020 diprediksi hampir 44 kali lebih besar

• Aplikasi menjadi data-intensive dan compute-intensive.


• Komputer pribadi mempunyai sumber daya terbatasdibandingkan skala masalah dan domain aplikasi saat ini:

1. Caches dan Memory:

L1

Cache

L2 Cache

L3 Cache

Main Memory

16KB- 64KB, 2-4 cycles

512KB- 8MB, 6-15 cycles

4MB- 64MB, 30-50 cycles

1GB- 48GB, 300+ cycles


• Komputer individu memiliki sumber daya terbatasdibandingkan dengan skala masalah & domain aplikasisekarang :

2. Hard Disk Drive:

▪ Kapasitas terbatas

▪ Jumlah jalur terbatas

▪ Bandwidth juga terbatas


P

L1

L2

P

L1

L2 Cache

P

L1

P

L1

P

L1

Interconnect

• Komputer individu memiliki sumber daya terbatasdibandingkan dengan skala masalah & domain aplikasisekarang:

3. Processor:

▪ Jumlah transistor yang dapat diintegrasikan pada satukotak chip tumbuh mengikuti hukum Moore.

▪ Chip Multiprocessors (CMPs) telah tersedia.

Chip processor tunggalSuatu CMP


3. Processor (lanjutan):▪ Sampai beberapa tahun yang lalu, kecepatan CPU tumbuh pada

tingkat 55% per tahun, sedangkan kecepatan memori tumbuhpada tingkat hanya 7% [H & P]

Memory

Memory

P

M

P

L1

L2

P

L1

L2 Cache

P

L1

P

L1

P

L1

Interconnect

Kesenjangan kecepatan prosesor-Memory


3. Processor (lanjutan):

▪ Kalaupun suatu CMP berisi 100 atau 1000 core. Tantangan:Bagaimana menghantarkan data input ke core dengancepat untuk segera diproses.

Data Set

4 TB

4 Jalur IO 100MB/s

10000 detik(3 jam) untuk

memuat data

Memory

P

L1

L2 Cache

P

L1

P

L1

P

L1

Interconnect


Hanya 3 menit untuk

memuat data

Data Set (data) 4 TB

Dibagi-bagi

Memory

P

L1

L2

Memory

P

L1

L2

100 mesin

Persyaratan

▪ Tapi ini memerlukan hadirnya :

▪ Cara untuk mengekspresikan masalah sebagai prosesparalel dan mengeksekusi mereka pada mesin yangberbeda (Programming Models and Concurrency)

▪ Cara bagi proses pada mesin yang berbeda untuk bertukarinformasi (Communication)

▪ Cara bagi proses untuk bekerja sama, melakukansinkronisasi satu sama lain dan menyepakati nilai-nilaibersama (Synchronization)

▪ Cara untuk meningkatkan keandalan (reliability) dankinerja (Consistency and Replication)

Persyaratan

▪ Tapi ini mengharuskan adanya (lanjutan):

▪ Cara untuk pulih dari kegagalan parsial (Fault Tolerance)

▪ Cara untuk mengamankan komunikasi dan memastikanbahwa suatu proses hanya mendapat akses sesuai haknya(Security)

▪ Cara untuk memperluas antarmuka sehingga dapat meniruperilaku sistem lain, mengurangi keragaman platform, danmenyediakan portabilitas dan fleksibilitas tingkat tinggi(Virtualization)

Kuliah Tentang Sistem

Terdistribusi & Paralel

.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

• Pertimbangan: perspektif cukup

kritis dan komprehensif.

• Bijaksana: Perspektif lancar,

fleksibel dan efisien.

• Ahli: perspektif kuat dan

memberikan gambaran jelas.

Capaian PembelajaranLearning Outcome

Pengantar

• LO0: Menguraikan karakteristik sistem terdistribusi dan tantangan yang harus diatasi dalam desainnya

Proses dan Komunikasi

• LO1: Menjelaskan dan membedakan mekanisme komunikasi antar-proses dan antar-sistem

Penamaan

• LO2 Mengidentifikasi mengapa entitas dan sumber daya di sistem terdistribusi harus dinamai, dan memeriksa konvensi penamaan dan mekanisme penamaan resolusi

Sinkronisasi

• LO3: Mendeskripsikan dan menganalisis bagaimana banyak mesin dan layanan harus bekerja sama dan melakukan sinkronisasi untuk memecahkan masalah dengan benar.

Capaian Pembelajaran

Konsistensi dan Replikasi

• LO4 Identifikasi bagaimana replikasi dari sumber daya meningkatkan kinerja dalam sistem terdistribusi, dan menjelaskanalgoritma untuk menjaga konsistensi salinan dari replika

Toleransi Gagal

• LO5: Jelaskan bagaimana sistem terdistribusi dapat dibuat fault tolerant

Model Pemrograman

• LO6: Menjelaskan dan menerapkan model pemrograman shared-memory, message passing, MapReduce, Pregel dan GraphLab dan menggambarkan perbedaan penting antara mereka

Sistem File Terdistribusi

• LO7: Menjelaskan sistem file terdistribusi sebagai paradigma untuk sistem terdistribusi bertujuan-umum, menganalisis berbagai aspek dan arsitekturnya, dan membedakannya dengan file sistem paralel

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.

Tujuan Kuliah

Memberikan pemahaman dan keterampilan yang memadai

Prinsip yang mendasari sistem terdistribusi

Prinsip untuk mengoptimal-kan sistem terdistribusi

Model pemrograman & analisa sistem terdistribusi

Bagaimana system terdistribusi memenuhi kebutuhan aplikasi terdistribusi kontemporer

Tim Ajar

Dosen: Husni

Asistent: Belum

ada

Tim Ajar

SisTer

Jam KantorHusni

• Selasa, Rabu dan Kamis, sebelum Zhuhur

• Silakan masuk saat pintu ruangan terbuka

• Boleh dengan perjanjian sebelumnya

Jam KantorAsisten

• Masih diusahakan...

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

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 email [email protected]. Ingat deadline!

• Presentasi Laporan, di kelas, sesuai jadwal.

mailto:[email protected]

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.

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 2017 12.59.59)

Hasil: Program siap demo, laporan, slide

presentasi.

Proyek 1: CRUD Lokal, JavaFX

Java 8 SQLite

Port

User

Admin

JavaFX

Aplikasi CRUD

JDB

C SQ

Lite

1

Proyek 2: Sinkronisasi Database

Java 8 SQLite

Port

JavaFX

Aplikasi

JDB

C S

QLi

te

Java 8 SQLite

Port

JavaFX

Aplikasi

JDB

C S

QLi

te

MySQL Server

Port

Sinkronisasi Database

2

Proyek 3: Sinkronisasi via Socket

Java 8 SQLite

Port

JavaFXJDB

C S

QLi

te

SQLite

Port

Sinkronisasi Data via Socket

3Socket Server

JDB

C M

ySQ

L

Port

MySQL Server

Port

Aplikasi

Port Socket

Java 8

JavaFX JDB

C S

QLi

te

Java 8

Aplikasi

Port Socket

Proyek 4: Sinkronisasi Service

Java 8 SQLite

Port

JavaFXJDB

C S

QLi

te

SQLite

Port

SinkronisasiData via Web Service

4Web Service

(Provider) JDB

C M

ySQ

L

Port

MySQL Server

Port

Aplikasi(Pelanggan

WS)

Java 8

JavaFX JDB

C S

QLi

teAplikasi(Pelanggan

WS)

Java 8

Penilaian Proyek

Untuk semua proyek kecuali proyek terakhir, berlaku aturan berikut:

Jika terlambat dikumpulkan (via email) sehari, maka nilai dikurangi 25% (pinalti)

Jika terlambat 2 hari maka dikurangi 50%

Proyek tidak dinilai (alias nol) jika terlambat lebih dua hari

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

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.

Pert. Topik Penugasan

1. Pengantar perkuliahan Mulai Proyek 1

2. Tren dan Tantangan Tugas 1: Kuis

(prinsip Jaringan)

3. Proyek 1

Model Arsitektural

Deadline Proyek 1

Mulai Proyek 2 (Sinkronisasi)

4. Jaringan Mulai Tugas 2

(Multithread & Socket

programming)

5. Komunikasi Tugas 3: Kuis

(trend & arsitektur)

6. Proyek 2

Penamaan

Deadline Proyek 2

Mulai Proyek 3 (Socket)

7. Web Services &

Microservices

Deadline Tugas 2

8. Ujian Tengah Semester

9. Proyek 3 Deadline Proyek 3

Mulai Proyek 410. Sinkronisasi Tugas 4: Kuis

Mulai Tugas 511. Konsistensi & Replikasi12 Model Pemrograman Deadline Tugas 5

Mulai Tugas 613. Toleransi Kegagalan14. Hosting Virtual Modern Deadline Tugas 6

15. Proyek 4 Deadline Proyek 416. Proyek 417. Ujian Akhir Semester

TextBook: Fokus pada Konsep

Buku teks untuk kuliah ini adalah

1. Andrew S. Tannenbaum and Maarten Van Steen, Distributed Systems: Principles

and Paradigms, 3nd E, Free, 2017.

2. George Coulouris, Jean Dollimore, Tim Kindberg, and Gordon Blair, Distributed

Systems: Concepts and Design, 5th E, Addison Wesley, 2011

Buku-buku lain mendukung dari sisi terapan (slide

berikutnya)

Java: Introduction

Java: Network Programming

Java: Web Services

Java: Microservices

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?

tik-604 - komputasi · pdf fileujian (uts & uas) 2 30% (15% uts & 15% uas) tugas &...

Documents