Maju-maju Nankatsu...!

Maju-maju Nankatsu...!
_Tsubasa Kecil_

_Tsubasa Besar_

Rabu, 23 Maret 2011

Grid Computing




a.      Latar Belakang Grid Computing
Perkembangan kecepatan prosesor berkembang sesuai dengan Hukum Moore, meskipun demikian bandwith jaringan komputer berkembang jauh lebih pesat. Semakin cepatnya jalur komunikasi ini membuka peluang untuk menggabungkan kekuatan komputasi dari sumber-sumber komputasi yang terpisah. Perkembangan ini memungkinkan skala komputasi terdistribusi ditingkatkan lebih jauh lagi secara geografis, melintasi batas-batas domain administrasi yang sudah ada.
Pesatnya perkembangan teknologi komputer di negara-negara maju, membuat para penelitinya semakin haus akan tenaga komputasi yang dapat menjawab tantangan dan permasalahan yang mereka hadapi. Walaupun sudah memiliki supercomputer dengan kapasitas yang sangat tinggi , apa yang sudah ada ini pun dirasa tetap kurang, karena mereka berusaha memecahkan permasalahan yang lebih besar lagi. Setelah semua komputer yg dimiliki seorang "peneliti haus tenaga komputasi" dipergunakan habis-habisan untuk memecahkan masalahnya, setelah berbagai cara untuk memecahkan masalah dicoba, dan dipilih yang paling efisien, tapi tetap masalahnya belum bisa dipecahkan juga, apa yang harus dia lakukan? Komputasi grid adalah salah satu jawaban dari pertanyaan ini.

b.      Sejarah Grid Computing
Komputasi grid istilah berasal dari awal 1990-an sebagai metafora untuk membuat daya komputer sebagai mudah untuk mengakses sebagai listrik jaringan listrik di Ian Foster 's dan Carl Kesselman 'kerja mani, "The Grid: Blueprint untuk infrastruktur komputasi baru"( 2004).
CPU memulung dan komputasi relawan yang dipopulerkan dimulai pada tahun 1997 oleh distributed.net dan kemudian pada tahun 1999 oleh SETI @ home untuk memanfaatkan kekuatan jaringan PC di seluruh dunia, dalam rangka memecahkan masalah-penelitian intensif CPU.
Ide-ide dari grid (termasuk yang dari komputasi terdistribusi, pemrograman berorientasi obyek, dan layanan Web) dibawa bersama oleh Ian Foster, Carl Kesselman, dan Steve Tuecke , secara luas dianggap sebagai "ayah dari grid". Mereka memimpin upaya untuk menciptakan Globus Toolkit menggabungkan tidak hanya manajemen perhitungan tetapi juga manajemen penyimpanan, keamanan provisioning, data pergerakan, pemantauan, dan sebuah toolkit untuk mengembangkan layanan tambahan didasarkan pada infrastruktur yang sama, termasuk negosiasi perjanjian, mekanisme pemberitahuan, layanan memicu, dan informasi agregasi. Sementara Globus Toolkit tetap standar de facto untuk membangun solusi grid, sejumlah alat-alat lainnya yang telah dibangun yang menjawab beberapa subset dari layanan yang diperlukan untuk membuat suatu perusahaan atau grid global.
Pada tahun 2007 istilah komputasi awan datang ke popularitas, yang secara konseptual mirip dengan definisi Foster kanonik komputasi grid (dalam hal sumber daya komputasi yang dikonsumsi sebagai listrik dari jaringan listrik).
Memang, komputasi grid seringkali (tetapi tidak selalu) yang berhubungan dengan pengiriman sistem komputasi awan sebagaimana dicontohkan oleh sistem AppLogic dari 3tera .

c.       Definisi Grid Computing
õ  Grid computing adalah istilah yang mengacu pada kombinasi dari sumber daya komputer dari domain administrasi ganda untuk mencapai tujuan bersama. grid bisa dianggap sebagai sistem terdistribusi dengan beban kerja non-interaktif yang melibatkan sejumlah besar file. Apa yang membedakan komputasi grid dari konvensional sistem komputasi kinerja tinggi seperti komputasi cluster adalah bahwa grid cenderung lebih longgar digabungkan, heterogen, dan tersebar secara geografis. Walaupun grid bisa didedikasikan untuk aplikasi khusus, itu lebih umum bahwa sebuah grid tunggal akan digunakan untuk berbagai tujuan yang berbeda. Grid sering dibangun dengan bantuan dari tujuan grid software-perpustakaan umum dikenal sebagai middleware.

õ  Komputasi Grid adalah penggunaan sumber daya yang melibatkan banyak komputer yang terdistribusi dan terpisah secara geografis untuk memecahkan persoalan komputasi dalam skala besar. Ukuran Grid dapat bervariasi dengan jumlah yang cukup besar. Grid adalah bentuk komputasi terdistribusi dimana sebuah "komputer super virtual" terdiri dari banyak jaringan longgar ditambah komputer bertindak bersama-sama untuk melakukan tugas yang sangat besar. Lebih jauh lagi, "didistribusikan" atau "grid" computing, secara umum, adalah tipe khusus dari komputasi paralel yang mengandalkan komputer lengkap (dengan CPU onboard, penyimpanan, pasokan listrik, antarmuka jaringan, dll) yang terhubung ke jaringan (swasta, publik atau Internet ) oleh konvensional antarmuka jaringan , seperti Ethernet . Hal ini berbeda dengan gagasan tradisional sebuah superkomputer , yang memiliki banyak prosesor dihubungkan oleh lokal berkecepatan tinggi bus komputer .

õ  Dalam artikelnya "Apa itu Grid? A Three Point Checklist”, Ian Foster daftar atribut-atribut utama:
*'  Komputasi sumber daya tidak dikelola secara terpusat.
*'  Standar terbuka digunakan.
*'  Trivial kualitas pelayanan tercapai. 

õ  Plaszczak / Wellner mendefinisikan teknologi grid sebagai "teknologi yang memungkinkan virtualisasi sumber daya, on-demand provisioning, dan jasa (sumber daya) sharing antara organisasi." 

õ  IBM mendefinisikan komputasi grid sebagai "kemampuan, dengan menggunakan satu set standar dan protokol terbuka, untuk mendapatkan akses ke aplikasi dan data, pengolahan daya, kapasitas penyimpanan dan array yang luas dari sumber daya komputasi lain melalui Internet. Grid adalah jenis paralel dan sistem terdistribusi yang memungkinkan sharing, seleksi, dan agregasi sumber daya didistribusikan domain administrasi 'beberapa' di berdasarkan mereka (sumber daya) ketersediaan, kapasitas, kinerja, biaya dan pengguna 'kualitas-of-service persyaratan ". 

õ  Sebuah contoh sebelumnya dari gagasan sebagai utilitas komputasi yang pada tahun 1965 oleh MIT Fernando Corbató. Corbató dan para desainer lain dari sistem operasi Multics membayangkan fasilitas operasi komputer "seperti perusahaan listrik atau perusahaan air".

õ  Buyya / Venugopal mendefinisikan grid sebagai "jenis paralel dan sistem terdistribusi yang memungkinkan sharing, seleksi, dan agregasi didistribusikan secara geografis otonom sumber daya secara dinamis pada saat runtime tergantung pada ketersediaan, kemampuan, kinerja, biaya, dan 'kualitas pengguna- persyaratan-service ". 

õ  CERN, salah satu pengguna terbesar teknologi grid, berbicara The Grid: "sebuah layanan untuk kekuasaan komputer berbagi dan kapasitas penyimpanan data melalui Internet . " 

õ  Dalam buku The Grid:Blue Print for a new computing infrastructure dijelaskan bahwa yang dimaksud dengan komputasi grid adalah infrastruktur perangkat keras dan perangkat lunak yang dapat menyediakan akses yang bisa diandalkan, konsisten, tahan lama dan tidak mahal terhadap kemampuan komputasi mutakhir yang tersedia.

            Grid dapat dikategorikan dengan model tahap ketiga dari departemen grid, grid perusahaan dan grid global. Ini berhubungan dengan perusahaan awalnya memanfaatkan sumber daya dalam kelompok tunggal yaitu departemen teknik mesin menghubungkan desktop, cluster dan peralatan. Hal ini berkembang menjadi grid perusahaan dimana sumber daya komputasi staf nonteknis bisa digunakan untuk siklus-mencuri dan penyimpanan. Sebuah grid global adalah sambungan dari perusahaan dan grid departemen yang dapat digunakan secara komersial atau kolaboratif.

d.      Konsep Dasar Grid Computing
Beberapa konsep dasar dari grid computing :
  • Sumber daya dikelola dan dikendalikan secara lokal.
  • Sumber daya berbeda dapat mempunyai kebijakan dan mekanisme berbeda, mencakup Sumber daya komputasi dikelola oleh sistem batch berbeda, Sistem storage berbeda pada node berbeda, Kebijakan berbeda dipercayakan kepada user yang sama pada sumber daya berbeda pada Grid.
  • Sifat alami dinamis: Sumber daya dan pengguna dapat sering berubah
  • Lingkungan kolaboratif bagi e-community (komunitas elektronik, di internet)
  • Tiga hal yang di-,sharing dalam sebuah sistem grid, antara lain : Resource, Network dan Proses. Kegunaan / layanan dari sistem grid sendiri adalah untuk melakukan high throughput computing dibidang penelitian, ataupun proses komputasi lain yang memerlukan banyak resource komputer. 

e.       Cara Kerja Grid Computing
Menurut tulisan singkat oleh Ian Foster ada check-list yang dapat digunakan untuk mengidentifikasi bahwa suatu sistem melakukan komputasi grid yaitu :
§  Sistem tersebut melakukan koordinasi terhadap sumberdaya komputasi yang tidak berada dibawah suatu kendali terpusat. Seandainya sumber daya yang digunakan berada dalam satu cakupan domain administratif, maka komputasi tersebut belum dapat dikatakan komputasi grid.
§  Sistem tersebut menggunakan standard dan protokol yang bersifat terbuka (tidak terpaut pada suatu implementasi atau produk tertentu). Komputasi grid disusun dari kesepakatan-kesepakatan terhadap masalah yang fundamental, dibutuhkan untuk mewujudkan komputasi bersama dalam skala besar. Kesepakatan dan standar yang dibutuhkan adalah dalam bidang autentikasi, otorisasi, pencarian sumberdaya, dan akses terhadap sumber daya.
§  Sistem tersebut berusaha untuk mencapai kualitas layanan yang canggih, (nontrivial quality of service) yang jauh diatas kualitas layanan komponen individu dari komputasi grid tersebut.

Cara kerja Grid Computing

f.       Keuntungan Grid Computing
Secara generik, keuntungan dasar dari penerapan komputasi Grid, yaitu:
  • Perkalian dari sumber daya: Resource pool dari CPU dan storage tersedia ketika idle
  • Lebih cepat dan lebih besar: Komputasi simulasi dan penyelesaian masalah apat berjalan lebih cepat dan mencakup domain yang lebih luas
  • Software dan aplikasi: Pool dari aplikasi dan pustaka standard, Akses terhadap model dan perangkat berbeda, Metodologi penelitian yang lebih baik
  • Data: Akses terhadap sumber data global, dan Hasil penelitian lebih baik

g.      Perbandingan Grid dan Superkomputer Konvensional
"Terdistribusi" atau "grid" computing pada umumnya adalah tipe khusus dari komputasi paralel yang mengandalkan komputer lengkap (dengan CPU onboard, penyimpanan, pasokan listrik, antarmuka jaringan, dll) yang terhubung ke jaringan (swasta, publik atau Internet ) oleh konvensional antarmuka jaringan , seperti Ethernet . Hal ini berbeda dengan gagasan tradisional sebuah superkomputer , yang memiliki banyak prosesor dihubungkan oleh lokal berkecepatan tinggi bus komputer.
Keuntungan utama dari komputasi terdistribusi adalah bahwa setiap node dapat dibeli sebagai perangkat keras komoditas, yang, jika digabungkan, dapat menghasilkan sumber daya komputasi yang sama seperti multiprosesor superkomputer, tetapi dengan biaya lebih rendah. Hal ini karena skala ekonomi produksi komoditas hardware, dibandingkan dengan efisiensi yang lebih rendah dari merancang dan membangun sejumlah kecil superkomputer kustom. Kelemahan kinerja utama adalah bahwa berbagai prosesor dan area penyimpanan lokal tidak memiliki koneksi berkecepatan tinggi. Pengaturan ini demikian sangat cocok untuk aplikasi di mana perhitungan paralel dapat dilakukan secara independen, tanpa perlu berkomunikasi hasil antara antara prosesor. The high-end skalabilitas dari grid secara geografis umumnya menguntungkan, karena rendahnya perlu untuk konektivitas antara node relatif terhadap kapasitas Internet publik.
Ada juga beberapa perbedaan dalam pemrograman dan penyebaran. Ini bisa mahal dan sulit untuk menulis program yang dapat dijalankan di lingkungan sebuah superkomputer, yang mungkin memiliki sistem operasi kustom, atau memerlukan program untuk mengatasi concurrency masalah. Jika masalah bisa secara memadai diparalelkan, sebuah "tipis" lapisan infrastruktur "grid" dapat memungkinkan konvensional, program mandiri, diberi bagian yang berbeda dari masalah yang sama, untuk dijalankan pada beberapa mesin. Hal ini memungkinkan untuk menulis dan debug pada mesin konvensional tunggal, dan menghilangkan komplikasi karena beberapa contoh program yang sama berjalan di bersama sama memori dan ruang penyimpanan pada waktu yang sama.

h.      Pasar Segmentasi Pasar Grid Computing
Untuk segmentasi pasar komputasi grid, dua perspektif yang perlu dipertimbangkan: sisi penyedia dan sisi pengguna:
  •  Sisi penyedia
Pasar grid secara keseluruhan terdiri dari pasar yang spesifik. Ini adalah middleware grid pasar, pasar untuk grid-aplikasi diaktifkan, utilitas komputasi pasar, dan software-as-a-service (SaaS) pasar.
Grid middleware merupakan produk perangkat lunak tertentu, yang memungkinkan berbagi sumber daya heterogen, dan Virtual Organisasi. Akan diinstal dan terintegrasi ke dalam infrastruktur yang ada dari perusahaan yang terlibat atau perusahaan, dan menyediakan lapisan khusus ditempatkan di antara infrastruktur heterogen dan aplikasi pengguna tertentu. Middlewares grid utama adalah Globus Toolkit , gLite , dan UNICORE.
Utility komputasi yang disebut sebagai pemberian komputasi grid dan aplikasi sebagai layanan baik sebagai utilitas grid terbuka atau sebagai solusi hosting untuk satu organisasi atau VO . Pemain utama di pasar komputer utilitas adalah Sun Microsystems , IBM , dan HP.
Grid-aplikasi adalah aplikasi perangkat lunak khusus yang dapat memanfaatkan infrastruktur grid. Hal ini dimungkinkan dengan menggunakan middleware grid, sebagaimana disebut di atas.
Software sebagai sebuah layanan (SaaS) adalah "perangkat lunak yang dimiliki, dan dikelola jarak jauh disampaikan oleh satu atau lebih penyedia." ( Gartner 2007) Selain itu, aplikasi SaaS didasarkan pada satu set kode umum dan definisi data. Mereka dikonsumsi dalam model satu-ke-banyak, dan SaaS menggunakan Pay As You Go (PAYG) model atau model berlangganan yang berdasarkan pemakaian. Penyedia SaaS tidak harus memiliki sumber daya komputasi itu sendiri, yang dibutuhkan untuk menjalankan SaaS mereka. Oleh karena itu, penyedia SaaS dapat memanfaatkan pasar komputasi utilitas. Pasar komputasi utilitas komputasi menyediakan sumber daya bagi penyedia SaaS.
  •   Sisi pengguna
Bagi perusahaan pada sisi permintaan atau pengguna pasar komputasi grid, segmen-segmen yang berbeda memiliki implikasi yang signifikan bagi strategi IT penyebaran mereka. IT strategi penyebaran serta jenis investasi TI dilakukan merupakan aspek yang relevan bagi pengguna grid potensial dan memainkan peranan penting untuk diadopsi grid.

i.        Grid Semantik
Grid Semantik mengacu pada pendekatan untuk komputasi Grid di mana informasi, sumber daya komputasi dan layanan yang dijelaskan dengan menggunakan model data semantik. Dalam model ini data dan metadata disajikan melalui fakta (kalimat kecil). Oleh karena itu menjadi langsung dimengerti bagi manusia. Hal ini membuat lebih mudah bagi sumber daya yang ditemukan dan bergabung secara otomatis, yang membantu membawa sumber daya bersama-sama untuk menciptakan Virtual Organisasi (Vos). Deskripsi merupakan metadata dan biasanya direpresentasikan dengan menggunakan teknologi dari Web Semantic , seperti Deskripsi Resource Framework (RDF).
Dengan analogi dengan Semantic Web, Semantic Grid dapat didefinisikan sebagai "perpanjangan dari Grid saat ini di mana informasi dan layanan yang diberikan arti yang pasti, lebih baik memungkinkan komputer dan orang-orang untuk bekerja sama."
Gagasan Grid Semantic pertama kali diartikulasikan dalam konteks e-Science , mengamati bahwa pendekatan semacam ini diperlukan untuk mencapai tingkat tinggi yang mudah digunakan dan otomatisasi mulus memungkinkan kolaborasi fleksibel dan perhitungan dalam skala global.
Penggunaan Semantic Web dan teknologi pengetahuan dalam aplikasi Grid kadang-kadang digambarkan sebagai Grid Pengetahuan . Semantic Grid memperluas ini dengan juga menerapkan teknologi ini dalam Grid middleware .

j.        E-Science
E-Science (atau eScience) adalah komputasi secara intensif ilmu yang dilakukan di daerah yang sangat terdistribusi jaringan lingkungan, atau ilmu yang menggunakan besar data set yang membutuhkan komputasi grid , istilah ini kadang-kadang mencakup teknologi yang memungkinkan kolaborasi didistribusikan, seperti Access Grid. The term was created by John Taylor, the Director General of the United Kingdom's Office of Science and Technology in 1999 and was used to describe a large funding initiative starting in November 2000. Istilah ini diciptakan oleh John Taylor , Direktur Jenderal Kerajaan United Kantor Sains dan Teknologi pada tahun 1999 dan digunakan untuk menggambarkan sebuah inisiatif pendanaan yang besar mulai November 2000. Examples of the kind of science include social simulations, particle physics, earth sciences and bio-informatics. Contoh jenis ilmu termasuk simulasi sosial, fisika partikel, ilmu bumi dan bio-informatika. Particle physics has a particularly well developed e-Science infrastructure due to their need for adequate computing facilities for the analysis of results and storage of data originating from the CERN Large Hadron Collider, which started taking data in 2008. fisika Partikel-Ilmu memiliki infrastruktur dikembangkan dengan baik e terutama karena kebutuhan mereka untuk fasilitas komputasi yang memadai untuk analisis hasil dan penyimpanan data yang berasal dari CERN Large Hadron Collider , yang dimulai pengambilan data pada tahun 2008.

k.      Karakteristik dan Contoh-contoh E-Science
Karena kompleksitas dari perangkat lunak dan persyaratan infrastruktur backend, e-Ilmu proyek biasanya melibatkan tim besar dikelola dan dikembangkan oleh laboratorium penelitian, universitas besar atau pemerintah. Currently there is a large focus in e-Science in the United Kingdom , where the UK e-Science programme provides significant funding. Saat ini ada fokus yang besar dalam e-Science di Inggris , dimana Inggris program e-Ilmu menyediakan dana yang signifikan.
Development of e-Science is also advanced in Europe where the development of computing capabilities to support the CERN Large Hadron Collider has led to the development of e-Science and Grid infrastructures which are also used by other disciplines. Pengembangan e-Science juga maju di Eropa di mana pengembangan kemampuan komputasi untuk mendukung CERN Large Hadron Collider telah menyebabkan pengembangan e-Science dan Grid prasarana yang juga digunakan oleh disiplin lain.
 
l.        Dampak Adanya Grid Computing
Grid computing memungkinkan virtualisasi komputasi terdistribusi dan sumber data seperti pemrosesan, bandwidth jaringan dan kapasitas penyimpanan untuk membuat gambar sistem tunggal, memberikan pengguna dan mengakses aplikasi tanpa batas ke kemampuan TI yang luas. Just as an Internet user views a unified instance of content via the Web, a grid user essentially sees a single, large virtual computer.
Komputasi grid didasarkan pada set terbuka standar dan protokol - misalnya, Open Grid Services Architecture (OGSA) - yang memungkinkan komunikasi melintasi udara, lingkungan geografis. Dengan komputasi grid, organisasi juga dapat komputasi mengoptimalkan dan sumber data, tampungan mereka untuk beban kerja kapasitas besar, saham mereka melalui jaringan dan memungkinkan kolaborasi. Bahkan, grid dapat dilihat sebagai evolusi terbaru dan paling lengkap perkembangan lebih akrab - seperti komputasi terdistribusi, teknologi Web, peer-to-peer komputasi dan virtualisasi.

m.    Kesimpulan
Ide awal komputasi grid dimulai dengan adanya distributed computing, yaitu mempelajari penggunaan komputer terkoordinasi yang secara fisik terpisah atau terdistribusi. Sistem terdistribusi membutuhkan aplikasi yang berbeda dengan sistem terpusat. Kemudian berkembang lagi menjadi parallel computing yang merupakan teknik komputasi secara bersamaan dengan memanfaatkan beberapa komputer secara bersamaan. Komputasi Grid adalah penggunaan sumber daya yang melibatkan banyak komputer yang terdistribusi dan terpisah secara geografis untuk memecahkan persoalan komputasi dalam skala besar.
Setidaknya ada dua sisi yang mendorong semakin berkembangnya grid computing saat ini. Kebutuhan akan sumber daya komputasi yang besar di berbagai bidang serta adanya sumber daya komputasi yang tersebar. Grid computing menawarkan solusi komputasi yang murah, yaitu dengan memanfaatkan sumber daya yang tersebar dan heterogen serta pengaksesan yang mudah dari mana saja. Globus Toolkit adalah sekumpulan perangkat lunak dan pustaka pembuatan lingkungan komputasi grid yang bersifat open-source. Dengan adanya lingkungan komputasi grid ini diharapkan mempermudah dan mengoptimalkan eksekusi program-program yang menggunakan pustaka paralel.
Konsep dan teknologi yang terkait dengan grid computing antara lain e-science dan grid semantik.

n.      Daftar Pustaka




Tidak ada komentar:

Posting Komentar