Mengenal Sistem Operasi Terdistribusi (Sistem Terdistribusi)

SISTEM OPERASI TERDISTRIBUSI

OLEH : Laseri, S.Kom

Sistem Terdistribusi

Sistem operasi (Operating System atau OS) adalah perangkat lunak sistem yang bertugas untuk melakukan kontrol dan manajemen perangkat keras serta operasi-operasi dasar sistem, termasuk menjalankan software aplikasi seperti program-program pengolah kata dan browser web.

Sistem Operasi secara umum terdiri dari beberapa bagian : 

• Boot, yaitu meletakkan kernel ke dalam memory
• Kernel, yaitu inti dari sebuah Sistem Operasi
• Command Interpreter atau shell, yang bertugas membaca input dari pengguna
• Pustaka-pustaka, yaitu yang menyediakan kumpulan fungsi dasar dan standar yang dapat dipanggil oleh aplikasi lain
• Driver, untuk berinteraksi dengan hardware eksternal, sekaligus untuk mengontrol hardware tersebut.

Sistem operasi terdistribusi adalah salah satu implementasi dari sistem terdistribusi, di mana sekumpulan komputer dan prosesor yang heterogen terhubung dalam satu jaringan. —  Tujuan utamanya adalah untuk memberikan hasil secara lebih, terutama dalam:

1. file system, name space
2. waktu pengolahan
3. Keamanan
4. Akses ke seluruh resources, seperti prosesor, memori, penyimpanan sekunder, dan perangakat keras.

MANFAAT SISTEM OPERASI TERDISTRIBUSI

• Shared Resource

Walaupun perangkat sekarang sudah memiliki kemampuan yang cepat dalam proses- proses komputasi, atau misal dalam mengakses data, tetapi pengguna masih saja menginginkan sistem berjalan dengan lebih cepat

• Manfaat Komputasi

Keunggulan sistem operasi terdistribusi ini adalah bahwa komputasi berjalan dalam keadaan paralel. Proses komputasi ini dipecah ke banyak titik, yang mungkin berupa komputer pribadi, prosesor tersendiri, dan kemungkinan perangkat prosesor yang lain.

• Reliabilitas

 Fitur unik yang dimiliki oleh DOS ini adalah reliabilitas. Berdasarkan design dan implementasi dari design sistem ini, maka hilangnya satu node tidak akan berdampak terhadap integritas sistem. Berbeda dengan Hardware

• Komunikasi

Sistem operasi terdistribusi berjalan dalam jaringan dan biasanya melayani koneksi jaringan (LAN & WAN).

FUNGSI SISTEM OPERASI

Fungsi Sistem operasi adalah :

• Pengelola Seluruh Sumber Daya Pada Sistem Komputer (Resource Manager).
• Sumber daya pada komputer antara lain :

1. Sumber daya Fisik

Contoh dari sumber daya fisik diantaranya keyboard, bar-code reader, mouse, joystick, light- pen,  track-ball,  touchscreen,  pointing  devices,  floppy  disk  drive,  hard-disk,  tape  drive, optical disk, CD ROM drive, CRT, LCD, printer, modem, ethernet card, PCMCIA, RAM, cache  memory,  register,  kamera,  sound  card,  radio,  digitizer,  scanner,  plotter,  dan sebagainya.

2. Sumber daya Abstrak

• Data, misalnya :Semaphore untuk pengendalian sinkronisasi proses-proses, PCB (Process Control Block) untuk mencatat dan mengendalikan proses, tabel segmen, tabel page, i-node, FAT, file dan sebagainya.
• Program yang berupa kumpulan instruksi yang dapat dijalankan oleh sistem komputer, yang dapat berupa utilitas dan program aplikasi pengolahan data tertentu.

• Penyedia layanan (extended/virtual machine)

Sistem operasi menyediakan system call (API=Application Programming Interface) yang berfungsi menghindarkan kompleksitas pemograman dengan memberi sekumpulan instruksi yang mudah digunakan.

KOMPONEN INTI SISTEM OPERASI

• Manajemen Proses

Proses adalah keadaan ketika sebuah program sedang di eksekusi. Sebuah proses membutuhkan beberapa sumber daya untuk menyelesaikan tugasnya. sumber daya tersebut dapat berupa CPU time, memori, berkas-berkas, dan perangkat-perangkat I/O.

Sistem Operasi  bertanggung jawab terhadap :

1. Pembuatan dan penghapusan proses pengguna dan sistem proses. Menunda atau melanjutkan proses.
2. Menyediakan mekanisme untuk proses sinkronisasi. Menyediakan mekanisme untuk proses komunikasi. Menyediakan mekanisme untuk penanganan deadlock.

• Manajemen Memory utama

Memori Utama berfungsi sebagai tempat penyimpanan yang akses datanya digunakan oleh CPU atau perangkat I/O. Memori utama termasuk tempat penyimpanan data yang sementara (volatile), artinya data dapat hilang begitu sistem dimatikan.

Sistem operasi bertanggung jawab:

1. Menjaga track dari memori yang sedang digunakan dan siapa yang menggunakannya. Memilih program yang akan di-load ke memori.
2. Mengalokasikan dan meng-dealokasikan ruang memori sesuai kebutuhan.

• Manajemen Berkas

Berkas adalah kumpulan informasi yang berhubungan sesuai dengan tujuan pembuat berkas tersebut. Berkas dapat mempunyai struktur yang bersifat hirarkis (direktori, volume, dll.).

Sistem operasi bertanggung jawab:

1. Pembuatan dan penghapusan berkas. Pembuatan dan penghapusan direktori. Mendukung manipulasi berkas dan direktori. Memetakan berkas ke secondary storage.
2. Mem-backup berkas ke media penyimpanan yang permanen (non-volatile).

• Manajemen sistem I/O

Sering disebut device manager. Menyediakan "device driver" yang umum sehingga operasi I/O  dapat  seragam (membuka,  membaca,  menulis,  menutup).  Contoh:  pengguna  menggunakan operasi yang sama untuk membaca berkas pada hard-disk, CD-ROM dan floppy disk.

Sistem operasi bertanggung jawab:

1. Buffer: menampung sementara data dari/ ke perangkat I/O.
2. Spooling: melakukan penjadualan pemakaian I/O sistem supaya lebih efisien (antrian dsb.).
3. Menyediakan driver untuk dapat melakukan operasi "rinci" untuk perangkat keras I/O tertentu.

• Manajemen Penyimpanan Sekunder

Menyimpan keseluruhan data dan program komputer dibutuhkan secondary- storage yang bersifat permanen dan mampu menampung banyak data. Contoh dari secondary- storage adalah harddisk, disket, dll.

Sistem operasi bertanggung-jawab atas aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan disk- management seperti: free-space management, alokasi penyimpanan, penjadualan disk.

• Sistem Proteksi

Proteksi mengacu pada mekanisme untuk mengontrol akses yang dilakukan oleh program, prosesor, atau pengguna ke sistem sumber daya.

Sistem operasi bertanggung jawab:

1. membedakan antara penggunaan yang sudah diberi izin dan yang belum.
2. specify the controls to be imposed. provide a means of enforcement.

• Jaringan dan Command - Interpreter System

Sistem terdistribusi adalah sekumpulan prosesor yang tidak berbagi memori atau clock. Tiap prosesor mempunyai memori sendiri. Prosesor-prosesor tersebut terhubung melalui jaringan komunikasi  Sistem  terdistribusi  menyediakan  akses  pengguna  ke  bermacam  sumber-daya sistem.

SISTEM OPERASI JARINGAN VS SISTEM OPERASI TERDISTRIBUSI

Sistem operai jaringan memiliki ciri-ciri :

1. Tiap komputer memiliki sistem operasi sendiri
2. Tiap personal komputer memiliki sistem file sendiri, di mana data-data disimpan
3. Sistem operasi tiap komputer dapat berbeda-beda atau heterogen
4. Pengguna harus memikirkan keberadaan komputer lain yang terhubung, dan harus mengakses, biasanya menggunakan remote login (telnet)
5. File system dapat digunakan dengan dukungan NFS

Sistem operasi terdistribusi pada umumnya memerlukan hardware secara spesifik. Komponen utama adalah : workstation, LAN, gateway, dan processor pool. Workstation atau komputer personal mengeksekusi proses yang memerlukan interaksi dari user seperti text editor atau manager berbasis window. Server khusus memiliki fungsi untuk melakukan tugas yang spesifik. Server ini mengambil alih proses yang memerlukan I/O yang khusus dari larikan disk. Gateway berfungsi untuk mengambil alih tugas untuk terhubung ke jaringan WAN. Prosesor pool mengambil alih semua proses yang lain. Tiap unit ini biasanya terdiri dari prosesor, memori lokal, dan koneksi jaringan. Tiap prosesor mengerjakan satu buah proses sampai prosesor yang tidak digunakan habis. Untuk selanjutnya proses yang lain berada dalam antrian menunggu proses yang lain selesai.

Inilah keunggulan sistem operasi terdistribusi dalam hal reliabilitas. Apabila ada satu unit pemroses yang mati, maka proses yang dialokasikan harus di restart, tetapi integritas sistem tidak akan terganggu, apabila proses deteksi berjalan dengan baik. Desain sistem ini memungkinkan untuk 10 sampai 100 prosesor. Spesifikasi perangkat keras yang harus disediakan pada tiap cluster minimalnya adalah :

1. File server: 16 MB RAM, 300MB HD, Ethernet card.
2. Workstation: 8 MB RAM, monitor, keyboard, mouse
3. Pool processor: 4 MB RAM, 3.5” floppy drive

 CONTOH SISTEM OPERASI TERDISTRIBUSI

• Amoeba (Vrije Universiteit).

Amoeba adalah sistem berbasis mikro-kernel yang tangguh yang menjadikan banyak workstation personal menjadi satu sistem terdistribusi secara transparan. Sistem ini sudah banyak digunakan di kalangan akademik, industri, dan pemerintah selama sekitar 5 tahun. 

• Chorus (Sun Microsystems).

CHORUS merupakan keluarga dari sistem operasi berbasis mikro-kernel untuk mengatasi kebutuhan komputasi terdistribusi tingkat tinggi di dalam bidang telekomunikasi, internetworking, sistem tambahan, realtime, sistem UNIX, supercomputing, dan kegunaan yang tinggi. Multiserver CHORUS/MiX merupakan implementasi dari UNIX yang memberi kebebasan untuk secara dinamis mengintegrasikan bagian-bagian dari fungsi standar di UNIX dan juga service dan aplikasi-aplikasi di dalamnya. 

• GLUnix (University of California, Berkeley).

Workstation dengan modem tidak memberikan hasil yang baik untuk membuat eksekusi suatu sistem operasi terdistribusi . Hasil penelitian ini untuk menempatkan resource untuk performa yang lebih baik untuk aplikasi pararel maupun yang seri/berurutan.

Realisasinya, maka sistem operasi harus menjadwalkan pencabangan dari program pararel, mengidentifikasi idle resource di jaringan, mengijinkan migrasi proses untuk mendukung keseimbangan loading, dan menghasilkan tumpuan untuk antar proses komunikasi

SUMBER :

- http://id.wikipedia.org/wiki/Sistem_operasi

- vlsm.org, Komponen Sistem Operasi, 

- http://bebas.vlsm.org/v06/Kuliah/SistemOperasi/BUKU/SistemOperasi-4.X-1/ch05.html#c20501

- Wahyu Wijanarko, Sistem Operasi Terdistribusi, http://ilmukomputer.com/2006/08/20/sistem-operasi-terdistribusi