Arsitektur Sistem Terdistribusi

Arsitektur Sistem Terdistribusi

Arsitektur Sistem Terdistribusi


Arsitektur

Definisi: Suatu  rancangan  untuk  penyusunan komponen-komponen  suatu  sistem,  dimana  rancangan  tersebut mengidentifikasi  komponen  serta  fungsi  masing-masing  komponen, konektifitas antar komponen serta pemetaan fungsionalitas komponen.


Arsitektur Sistem Terdistribusi


Model Arsitektur Sister
Arsitektur Logis (Software architecture)
  • Organisasi logika dari komponen-komponen perangkat lunak
  • Komponen yang dimaksud berupa unit modular berupa interface yang dapat diproses di sistem yang berbeda
  • RPC (remote prosedure call), message passing
  • Jenis Model arsitektur logis (style)
  • Layered architectures
  • Object-base architectures
  • Data-Center architectures
  • Event-based architectures

Arsitektur Fisik (System architecture)

- Peletakan mesin
- Peletakan komponen  perangkat  lunak  pada  mesin  sesungguhnya


Layered Architectures

Komponen-komponen pada Layered architectures diorganisasi dalam bentuk lapisan-lapisan (layer) fungsi dan service

Contoh:
- Operating system (windows, linux)
- Network Protocol (OSI, TCP/IP)

Arsitektur Sistem Terdistribusi


Object-base Architectures
Object-base architectures menggambarkan setiap objek melakukan koresponden dengan komponen, dan komponen ini terkoneksi melalui mekanisme procedure call. Bentuk sistem OA ini digunakan aplikasi perangkat lunak dalam skala besar.


Arsitektur Sistem Terdistribusi


Data-center Architectures

Arsitektur Sistem Terdistribusi


Data center dapat dipandang sebagai gudang data (data warehouse) yang berfungsi sebagai sistem pengelolaan data mulai dari pengumpulan, pengolahan, penyimpanan hingga penemuan kembali data, serta mampu pula memberikan dukungan dalam pengambilan keputusan. Sebagai contoh adalah sistem tersebar berbasis web.


Event-based Architectures

Proses EBA pada dasarnya berdasarkan propagasi event. Proses mengeluarkan event setelah Middleware memberikan kepastian hanya proses itu saja yang bisa di subcribe untuk event yang diterima. Keuntungan EBA adalah proses bersifat loosely coupled.


Arsitektur Sistem Terdistribusi


System Architecture

Centralized Architectures (Client-Server)
- Application Layering
- Multi-tiered Architectures

Decentralized Architectures
- Structured P2P (Peer-to-Peer) Architectures
- Unstructured P2P Architectures
- Topology Management of Overlay Networks
- Superpeers

Hybrid Architectures
- Edge-Server Systems
- Collaborative Distributed Systems

Arsitektur Sistem Terdistribusi

Client server unggul dalam kecepatan dan mendukung jaringan besar. Kekurangan terdapat pada sisi setup yang cukup komplek, biaya tinggi dan membutuhkan sumberdaya manusia yang handal untuk mengelola. Pada model client server, terdapat perilaku yang biasa disebut request-reply behavior


Application Layering
Model client server seiring perkembangannya mengundang perdebatan mengenai perbedaan antara client dan server itu sendiri. Pada umumnya client server architecture ditujukan untuk keperluan user access ke database, maka dari itu layered architectural style dibagi menjadi:

- user-interface level (display management)
- processing level (applications)
- data level (actual data that is being acted on)


Application Layering

Arsitektur Sistem Terdistribusi


The simplified organization of an Internet search engine into three different layers.


Multitier Architecture
  • 2 tier architecture
  • Pengorganisasian paling simple dimana terdiri atas 2 type mesin
- Client yang berisi implementasi program pada user-interface level
- Server yang berisi implementasi program pada proses dan data level

Arsitektur Sistem Terdistribusi

Arsitektur Sistem Terdistribusi





  • 3 tier architecture
  • Pada keperluan khusus, kadang server juga perlu bertindak sebagai client
  • Pada arsitektur ini, program pada processing level tidak hanya terdapat pada server yang terpisah, bahkan dapat terdistribusi pada client dan server mesin


Arsitektur Sistem Terdistribusi


  • Trend perkembangan model arsitektur


Ringkasan
  • Perbedaan  tier  berkaitan dengan aplikasi logis organisasi.
  • Disebut sebagai vertical distribution dimana karakteristik tipe ini adalah menempatkan secara logis komponen yang berbeda pada mesin yang berbeda juga.
  • Memiliki vertical distribution dapat membagi secara logis maupun fisik dalam beberapa mesin yang berbeda, dimana masing-masing mesin dapat menjalankan fungsi khusus atau tergabung pada sebuah grup untuk fungsi tertentu

Decentralized Architecture

  • Disebut sebagai Horizontal distribution
  • Pada arsitektur ini, secara fisik terpisah namun secara logis memiliki fungsi level yang sama (equivalent), dimana setiap mesin memproses bagiannya sendiri kemudian melakukan balancing terhadap hasil proses.
  • Nama lain Peer-to-peer architecture


Peer-to-peer architecture

Arsitektur Sistem Terdistribusi



  • Perkembangan P2P arsitektur tidak lepas dari pertanyaan 
  1.  Bagaimana organisasi proses dalam jaringan
  2.  Sebuah proses tidak dapat berhubungan secara langsung dengan proses lain di jaringan.
  3.  Diperlukan sebuah pesan khusus untuk komunikasi proses
  • Structured peer-to-peer architecture : Dalam struktur ini lapisan jaringan di bangun menggunakan deterministic procedure, seperti menggunakan distributes hash table (DHT).
  • Unstructured peer-to-peer architecture : Dalam struktur ini menugaskan sebagian besar pada algoritma secara acak untuk membangun lapisan jaringan. Pada intinya setiap node mendata jaringan node neighboor, tetapi data node tersebut di tempuh dengan proses acak sederhana.
  • Topology Management of Overlay Networks : Walaupun pada structured dan unstrustured peer-to-peer System cukup jelas, namun dalam beberapa kasus masih belum lengkap. Satu kunci dari observasi adalah kehati-hatian dari proses pertukaran dan pemilihan entries dari pandangan parsial dimana topologi tertentu dapat dibangun dan dijaga konektivitasnya.
  • Superpeers


Arsitektur Sistem Terdistribusi


Hybrid Architecture
  • Edge-Server Systems
  • Sistem ini dibangun di jaringan internet dimana server di tempat kan pada edge (tepi) dari jaringan. 
  • Tujuan Edge server adalah melayani content (isi), pada saat proses filtering dan fungsi transcoding


Arsitektur Sistem Terdistribusi

Collaborative Distributed Systems

  • Bentuk  lainnya  adalah  CBS  ini  dibangun  dari  beberapa  jaringan  sistem tersebar yang ada.
  • Konsep sama dengan BitTorrent file-sharing system
  • Component dapat redirect client untuk akses server lain, analisa pola akses client, memanage replication data




Architecture Versus Middleware

  • Tidak membahas perbandingan Arsitektur dan Middleware
  • Middleware mengikuti bentuk arsitektur yang ada.
  • Middleware dan aplikasi menangani kebutuhan berbeda namun nantinya tetap dibutuhkan solusi dimana middleware mudah untuk di konfigurasi, disesuaikan dan di kostumisasi  sesuai kebutuhan aplikasi.


Interceptors

  • Interceptors merupakan perangkat lunak yang memecah aliran pengendalian dan mengijinkan kode lain untuk di eksekusi/proses. 
  • Interceptors sangat baik untuk menyediakan proses transparency dari Replication dan Performance




General Approaches to Adaptive Software

  • Kebutuhan akan penyesuaian terhadap lingkungan aplikasi di sistem tersebar adalah perubahan secara terus menerus. 
  • Perubahan ini sebagai hasil dari mobility, quality-of-service networks, kerusakan hardware, dan battery drainage dll.
  • Konsep ini disebut sebagai adaptive software
  • McKinley et al. (2004) membagi 3 teknik dasar menuju adaptive system
  1.  Separation of concerns:
  2.  Computational reflection
  3.  Component-based design (stand-alone)