Grid Computing

Grid Computing

Latar Belakang Penggunaan Grid Computing

Seiring perkembangan jaman, dimana teknologi komputer sangat dibutuhkan untuk memecahkan suatu masalah baik dalam skala besar maupun skala kecil. Misalnya dalam penyelesaian masalah besar seperti perhitungan intensif perkiraan cuaca dan lainnya dibutuhkan sumber daya komputasi yang berkinerja tinggi (atau juga dikenal dengan sebutan high performance computing). Contohnya seperti Supercomputer dan  Multicomputer. Pada super computer yang memiliki spesifikasi yang bekinerja tinggi, namun untuk memenuhi komputer yang berspesifikasi seperti itu dibutuhkan komponen-komponen yang sesuai dengan kinerja komputer tersebut. Padahal komponen-komponen yang seperti itu hanya bisa didapatkan dengan harga yang relatif tinggi, sehingga hanya sedikit dari peneliti yang dapat memilikinya / menggunakannya. Dalam perkembangannya sistem komputasi dari sisi perangkat lunak maupun perangkat keras yang berkinerja tinggi sangat dibutuhkan oleh user atau  pengguna. Pengguna tidak lagi harus menggunakan super computer dengan harga yang mahal tetapi cukup dengan gridcomputing, semua layanan yang ada pada superkomputer dapat dipenuhi pada gridcomputing, apalagi dengan adanya sumber informasi yang saling terhubung maka akan meningkatkan kinerja gridcomputing.

Sedangkan untuk multi komputer di mana merupakan suatu sistem komputer yang terkoneksi dalam suatu jaringan. Multi komputer lebih terjangkau dibandingkan dengan super komputer. Tetapi banyak kelemahan dibandingkan super komputer maupun gridcomputing yaitu dalam hal pemakaiannya yang tebatas .Selain itu sistem komputer ini, masih menggunakan sisten jaringan umum yaitu lokal jaringan(LAN). Seperti yang telah kita ketahui dalam sistem jaringan LAN banyak kelemahan yang terdapat di dalamnya. Salah satunya kelemahan utamanya adalah dalam jaminan keamanan jaringan. Selain itu kelemahan dari sistem multikomputer adalah perangkat  lunak yang terdapat di multi komputer yang memungkinkan komputer bekerja dalam satu kesatuan yang memilikmi spesifikasi rumit , sehingga user atau pengguna harus mempunyai suatu keahlian khusus dalam  pemanfaatan sistem komputer tersebut.

Dari permasalahan diatas , maka perlu dicarikan suatu solusi dimana suatu sistem komputer yang memenuhi kriteria seperti harga yang terjangkau , keamanan terjamin, mudah digunakan dan tentu dengan sistem kinerja yang tinggi .Salah satu yang ditawarkan adalah gridcomputing.

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.

Pengenalan Grid Computing

Grid computing sebenarnya merupakan sebuah aplikasi pengembangan dari jaringan komputer (network). Hanya saja, tidak seperti jaringan komputer konvensional yang berfokus pada komunikasi antar pirati (device), aplikasi pada Grid computing dirancang untuk memanfaatkan sumber daya pada terminal dalam jaringannya. Grid computing biasanya diterapkan untuk menjalankan sebuah fungsi yang terlalu kompleks atau terlalu intensif untuk dikerjakan oleh satu sistem tunggal.

Dalam pengertian yang lebih teknis, Grid computing merupakan sebuah sistem komputasi terdistribusi, yang memungkinkan seluruh sumber daya (resource) dalam jaringan, seperti pemrosesan, bandwidth jaringan, dan kapasitas media penyimpan, membentuk sebuah sistem tunggal secara vitual. Seperti halnya pengguna internet yang mengakses berbagai situs web dan menggunakan berbagai protokol seakan-akan dalam sebuah sistem yang berdiri sendiri, maka pengguna aplikasi Grid computing seolah-olah akan menggunakan sebuah virtual komputer dengan kapasitas pemrosesan data yang sangat besar.

Menurut definisi Grid Computing (Komputasi Grid) merupakan salah satu dari tipe Komputasi Paralel, adalah penggunaan sumber daya yang melibatkan banyak komputer terpisah secara geografis namun tersambung via jalur komunikasi (termasuk Internet) untuk memecahkan persoalan komputasi skala besar. Semakin cepat jalur komunikasi terbuka, maka peluang untuk menggabungkan kinerja komputasi dari sumber-sumber komputasi yang terpisah menjadi semakin meningkat. Dengan demikian, skala komputasi terdistribusi dapat ditingkatkan secara geografis lebih jauh lagi, melintasi batas-batas domain administrasi yang ada.

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.

“A computational grid is a hardware and software infrastructure that provides dependable, consistent, pervasive, and inexpensive access to high-end computational capabilities.”

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.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.

Dalam tulisan What is the Grid? A Three Point Checklist oleh Ian Foster (bapak dari Komputasi Grid) 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.Misalnya TCP/IP

Sistem tersebut berusaha untuk mencapai kualitas layanan yang canggih, (nontrivial quality of service) yang jauh diatas kualitas layanan komponen individu dari komputasi grid tersebut.

Pengertian Grid Computing

Grid computing adalah cara penggabungan sumber daya yang melibatkan banyak komputer yang terhubung dalam suatu jaringan yang membentuk suatu kesatuan sistem komputer dengan sumber daya dalam skala besar yang besarnya hampir sama dengan sumber daya komputasi dalam komputer-komputer yang membentuknya yang tidak berada dalam suatu kendali terpusat. Pemilihan nama grid dalam gridcomputing adalah istilah yang diambil dari kata ketenagalistrikan yaitu dimana pembangkit tenaga listrik dihubungkan satu sama lain untuk secara bersama-sama memasok kebutuhan tenaga listrik penggunanya. Masing-masing pengguna hanya menggunakan sebagian dari daya listrik yang dihasilkan oleh seluruh pembangkit tenaga listrik tersebut. Teknologi gridcomputing komponennya dapat dimanfaatkan sebagai sumber daya komputasi yang telah dihimpun dengan lebih optimal dan aman. Komponen-komponen dari grid computing diuraikan dalam sistem Globus Toolkit yang dikembangkan oleh para peneliti di Argonne National Laboratoty, Amerika Serikat. Sistem Globus Toolkit digunakan oleh pihak-pihak yang ingin menyatukan sumber daya komputasi yang ada menjadi sebuah kesatuan.

Rancangan Grid Computing

Grid Computing dibangun dengan cara menggabungkan seluruh sistem komputasi grid yang ada di institusi-institusi penelitian menjadi sebuah kesatuan. Pengaturan hardware dan software pada masing-masing sistem di tingkat institusi kemungkinan berbeda, namun dengan menjalankan teknologi Grid Computing dengan menggabungkan simpul-simpul penghubung dari masing-masing sistem, maka akan terbentuk sebah kesatuan sumber daya komputasi grid. Dengan ini berarti pengguna pada suatu institusi dapat memanfaatkan sumber daya komputasi yang berada di luar institusinya. Salah satu syarat dari pembentukan grid computing adalah adanya suatu backbone jaringan berkapasitas besar untuk menghubungkan simpul-simpul penghubung.(memiliki lebar pita mulai dari 2 Mbps sampai dengan 155 Mbps)

Komponen-Komponen Grid Computing

Gram (Grid Resources Allocation & Management)

Komponen ini dibuat untuk mengatur seluruh sumberdaya komputasi yang tersedia dalam sebuah sistem komputasi grid. Pengaturan ini termasuk eksekusi program pada seluruh komputer yang tergabung dalam sistem komputasi grid, mulai dari inisiasi, monitoring, sampai dengan penjadwalan dan koordinasi antar proses yang terjadi dalam sistem tersebut. Juga dapat berkoordinasi dengan sistem-sistem pengaturan sumber daya yang telah ada sebelumnya. Dengan mekanisme ini program-program yang telah dibuat sebelumnya tidak perlu dibangun ulang atau bila dimodifikasi, modifikasinya minimum.

RFT/GridFTP (Reliable File Transfer/Grid File Transfer Protocol)

Komponen ini dibuat agar pengguna dapat mengakses data yang berukuran besar dari semua simpul komputasi yang telah tergabung dalam sebuah sistem komputasi secara efisien. Hal ini tentu saja berpengaruh karena kinerja komputasi tidak hanya bergantung pada kecepatan komputer yang tergabung dalam mengeksekusi program, tapi juga seberapa cepat data yang dibutuhkan dapat diakses. Data yang diakses juga tidak selalu ada pada komputer yang mengeksekusi.

MDS (Monitoring and Discovery Service)

Komponen ini dibuat untuk memonitoring proses komputasi yang sedang dijalankan agar dapat mendeteksi masalah yang timbul dengan segera.  Sedangkan fungsi disovery dibuat agar pengguna mampu mengetahui keberadaan sumber daya komputasi beserta karakteristiknya.

GSI (Grid Security Infrastructure)

Komponen ini dibuat untuk mengamankan sistem komputasi grid secara keseluruhan. Komponen ini membedakan teknologi GT4 dengan teknologi-teknologi sebelumnya. Dengan menerapkan mekanisme keamanan yang tergabung dengan komponen-komponen komputasi grid lainnya, sistem ini dapat diakses secara luas tanpa sedikitpun mengurangi tingkat keamanannya. Sistem keamanan ini dibangun dengan segala komponen yang telah diuji, mencakup proteksi data, autentikasi, delegasi dan autorisasi.

Konsep dasar dalam Grid Computing

Grid computing merupakan sistem komputer dengan sumber daya yang dikelola dan dikendalikan secara lokal.Di mana sumber daya ini berbeda dalam hal kebijakan dan mekanisme yaitu  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. Grid computing memiliki sifat alami dinamis artinya Sumber daya dan pengguna dapat sering berubah selain itu.

Keuntungan Grid Computing

Keuntungan dasar dari penerapan komputasi Grid adalah:

• 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

• Ukuran dan/atau kompleksitas dari masalah mengharuskan orang-orang dalam beberapa organisasi berkolaborasi dan berbagi (share) sumber daya komputasi, data dan instrumen sehingga terwujud bentuk organisasi baru, VIRTUAL ORGANIZATION. Organisasi virtual, sebagai hasil kolaborasi, memberikan beberapa keuntungan lebih lanjut, di antarnya :

• Sumber daya dan orang-orang yang tersebar

• Dihubungkan oleh jaringan, melintasi domain-domain admin

• Berbagi sumber daya, tujuan bersama

• Dinamis

• Fault-tolerant

• Tidak ada batas-batas geografis: Tidak ada masalah VISA karena tidak diperlukan perjalanan orang

Kekurangan Grid Computing

       Kekurangan pada grid computing yang lebih saya tekankan disini adalah mengenai hambatan yang dialami oleh masyarakat Indonesia dalam mengaplikasikan teknologi grid computing. Hambatan-hambatan tersebut adalah sebagai berikut :
        1.      Manajemen institusi  yang terlalu birokratis menyebabkan mereka enggan untuk fasilitas yang dimiliki untuk digunakan secara bersama agar mendapatkan manfaat yang lebih besar bagi masyarakat luas.
        2.      Masih sedikitnya sumber daya manusia yang  kompeten dalam mengelola grid computing.
        3.      Kurangnya pengetahuan yang mencukupi bagi teknisi IT maupun user non teknisi mengenai manfaat dari grid computing itu sendiri.
Dengan adanya beberapa manfaat dan hambatan mengenai tersedianya grid computing di Indonesia, maka harus ada solusi yang berfungsi untuk mewujudkan manfaat dan menghilangkan hambatan yang muncul tersebut. Solusi itu antara lain adalah sebagai berikut :
         1.      Memberikan sosialisasi pada instansi pendidikan maupun institusi non pendidikan mengenai manfaat serta biaya dengan menggunakan sistem komputasi grid.
         2.      Kerjasama riset dan pengembangan antara departement dalam suatu perguruan tinggi dan industri.
         3.      Diberikannya mata kuliah tentang grid computing sehingga dapat menghasilkan generasi yang menguasai teknologi ini.
        4.      Adanya pengembangan aplikasi yang relevan dengan grid computing.

Kesimpulan

Grid computing adalah suatu sistem komputer yang memenuhi kriteria seperti harga yang terjangkau , keamanan terjamin, mudah digunakan dan tentu dengan sistem kinerja yang tinggi.

ini disebabkan karena Gridcomputing menjanjikan peningkatan utilitas dan fleksibilitas yang lebih besar untuk sumberdaya infrastruktur, aplikasi dan informasi. Grid computing bisa memberi penghematan uang, baik dari sisi investasi modal maupun operating cost–nya serta dapat mendongkrak kecepatan komputasi dari mesin-mesin yang ada. Grid computing juga dapat meningkatkan efisiensi dan produktivitas.

Setiap orang melalui jaringan Grid dapat berpartisipasi sebagai pattner aktif dalam proses pengembangan dan memajukan penelitian dan/atau teknologi.

Penggunaan teknologi Grid menawarkan kesempatan besar bagi peneliti dan ilmuwan, memilih fitur-fitur khusus dari komputasi Grid yang paling memenuhi kebutuhannya, dan juga menentukan bagaimana diimplementasikan.

Sumber :

http://ismetsaja.wordpress.com/2011/04/08/tugas-softskill-grid-computing/

http://speedradene.blogspot.com/2013/04/grid-pengertiankelebihandan-kekurangan.html