teknik komputasi

Clustering dan Internet Computing

Salah satu solusi dari masalah kurangnya daya komputasi adalah dengan menjalankan aplikasi pada sejumlah komputer individual yang terhubung ke jaringan. Cara ini dalam terminologi teknis dikenal sebagai clustering. Teknik yang pertama kali dikembangkan pada awal era 1980-an ini, sekarang telah diaplikasikan pada berbagai pusat superkomputer, laboratorium riset, dan industri. Superkomputer tercepat di dunia saat ini terdiri dari sekumpulan mikroprosesor, sebagai contoh, sistem ASCI White di Lawrence Livermore National Laboratory, California, tersusun atas 8000 prosesor. Banyak diantara laboratorium riset yang menjalankan PC sederhana yang membentuk cluster untuk melakukan perhitungan dan analisis data. Teknik ini hanya memerlukan ongkos sebesar kurang dari 1 USD per megaflop tiap detiknya dengan cluster komputer jenis Pentium III, sebuah ongkos yang sangat murah, khususnya apabila dibandingkan dengan superkomputer yang harganya bisa mencapai jutaan dolar itu. Kemajuan ini juga tidak lepas dari dikembangkannya algoritma khusus yang dapat mengeksploitasi penggunaan ribuan prosesor secara efektif.

Walaupun clustering dapat menyediakan peningkatan daya komputasi secara signifikan, sebuah cluster membutuhkan fasilitas khusus dengan dibangun diatas sebuah lokasi tunggal. Ini memunculkan persoalan seberapa besar ruang yang dapat disediakan untuk menampung sekian banyak komputer yang bekerja secara bersamaan itu. Hal ini memunculkan persoalan baru dimana dibutuhkan investasi ekstra untuk membangun gedung-gedung baru, khusus sebagai lokasi cluster.

Kemajuan teknologi komunikasi menawarkan solusi berupa pendekatan desentralisasi untuk mengatasi kebutuhan akan daya komputasi yang lebih tinggi dengan ongkos yang rasional. Terdapat lebih dari 400 juta PC di seluruh dunia, dengan banyak diantaranya memiliki daya komputasi setara dengan superkomputer pada era awal 1980-an. Sebagian besar diantaranya memiliki banyak waktu idle (menganggur) saat digunakan. Setiap institusi besar memiliki ratusan hingga ribuan sistem semacam ini. Sebuah pendekatan yang disebut internet computing merupakan jawaban untuk memanfaatkan workstation dan PC untuk menciptakan sistem komputasi terdistribusi (distributed computing systems) berjangkauan global dengan kapabilitas setara dengan superkomputer.



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.

Konsep Grid computing pertama kali dieksplorasi pada tahun 1995 melalui eksperimen yang dikenal sebagai I-WAY, dimana jaringan berkecepatan tinggi digunakan untuk menghubungkan dalam waktu singkat, suber daya yang sifatnya high-end pada 17 situs di sepanjang Amerika bagian Utara. Selepas aktifitas ini, berkembang pula sejumlah proyek penelitian yang bertujuan untuk mengembangkan teknologi inti Grid computing untuk hal-hal yang lebih "produktif" bagi berbagai komunitas dan disiplin keilmuan. Tidak kurang dari badan bernama National Technology Grid bentukan US National Science Foundation (Lembaga Ilmu Pengetahuan AS), yang bekerjasama dengan Information Power Grid dari NASA (badan luar angkasa Amerika Serikat), bersama-sama membentuk sebuah infrastruktur Grid computing untuk melayani kegiatan para peneliti di NASA maupun berbagai universitas di Amerika Serikat.

Parrel computing

teknologi yang memungkinkan komputer memiliki performa lebih cepat karena adanya mikroprosesor saling menopang dan berbagi tenaga.

Read more

cloud computing

Perkembangan IT saat ini menuju dengan konsep-kosenp social networkingnya, openess, share, colaborations, mobile, easy maintenance, one click, terdistribusi / tersebar, scalability, Concurency dan Transparan, Saat ini terdapat trend teknologi yang masih terus digali dalam penelitian-penelitian para pakar IT di dunia, yaitu Cloud Computing. Akses data dari mana saja dan menggunakan perangkat fixed atau mobile device menggunakan internet cloud sebagai tempat menyimpan data, applications dan lainnya yang dapat dengan mudah mengambil data, download applikasi dan berpindah ke cloud lainnya, hal ini memungkinkan kita dapat memberikan layanan aplikasi secara mobile di masa depan. Trend ini akan memberikan banyak keuntungan baik dari sisi pemberi layanan (provider) atau dari sisi user.


Ada beberapa keuntungan yang dapat dilihat dari perkembangan Cloud Computing ini, seperti :
1. Lebih efisien karena menggunakan anggaran yang rendah untuk sumber daya
2. Membuat lebih eglity, dengan mudah dapat berorientasi pada profit dan perkembangan
yang cepat
3. Membuat operasional dan manajemen lebih mudah, dimungkinkan karena sistem
pribadi atau perusahaan yang terkoneksi dalam satu cloud dapat dimonitor dan diatur
dengan mudah
4. Menjadikan koloborasi yang terpecaya dan lebih ramping
5. Membantu dalam menekan biaya operasi biaya modal pada saat kita meningkatkan
reliability dan kritikal sistem informasi yang kita bangun.

Terdapat tiga komponen platform = computer desktop, mobile devices dan cloud, dengan
memperhatikan masalah kemudahan dan keamanan, dimungkinkan dapat dengan mudah para
user untuk pindah dari satu aplikasi ke aplikasi lain dimana saja.



Software as a services (SaaS): perkembangan dari web 2.0, perpaduan dengan online
application SAAS, Dapat memungkinkan kolaborasi dan integrasi manajemen tools semua
devices


Grid computing muncul untuk menyatukan banyak CPU yang bekerja secara pararel untuk
menyelesaikan suatu pekerjaan tertentu. Integrasi CPU ini bisa saja dilakukan dalam sebuah
network lokal atau internetworking yang tersebar di seluruh dunia.
Interkoneksi ini membentuk cel-cel yang saling terintegrasi secara private atau public atau
kedua-duanya,

Read more

Contoh Komputasi Modern

Komputasi modern terbagi tiga macam, yaitu komputasi mobile (bergerak), komputasi grid, dan komputasi cloud (awan). Penjelasan lebih lanjut dari jenis-jenis komputasi modern sebagai berikut :

1. Mobile computing
Mobile computing atau komputasi bergerak memiliki beberapa penjelasan, salah satunya komputasi bergerak merupakan kemajuan teknologi komputer sehingga dapat berkomunikasi menggunakan jaringan tanpa menggunakan kabel dan mudah dibawa atau berpindah tempat, tetapi berbeda dengan komputasi nirkabel. Contoh dari perangkat komputasi bergerak seperti GPS, juga tipe dari komputasi bergerak seperti smart phone, dan lain sebagainya.

Beberapa keterbatasan dan resiko dari mobile computing:

- Kurangnya Bandwith
Akses internet pada peralatan ini umumnya lebih lambat dibandingkan dengan koneksi kabel.

- Gangguan Transmisi
Banyak faktor yang bisa menyebabkan gangguan sinyal pada mobile computing seperti cuaca, medan dan jarak alat mobile computing dengan titik pemancar sinyal terdekat.


2. Grid computing
Komputasi grid menggunakan komputer yang terpisah oleh geografis, didistibusikan dan terhubung oleh jaringan untuk menyelasaikan masalah komputasi skala besar. Ada beberapa daftar yang dapat dugunakan untuk mengenali sistem komputasi grid, adalah :

- Sistem untuk koordinat sumber daya komputasi tidak dibawah kendali pusat.
- Sistem menggunakan standard dan protocol yang terbuka.
- Sistem mencoba mencapai kualitas pelayanan yang canggih, yang lebih baik diatas kualitas komponen individu pelayanan komputasi grid.



3. Cloud computing
Komputasi cloud merupakan gaya komputasi yang terukur dinamis dan sumber daya virtual yang sering menyediakan layanan melalui internet. Komputasi cloud menggambarkan pelengkap baru, konsumsi dan layanan IT berbasis model dalam internet, dan biasanya melibatkan ketentuan dari keterukuran dinamis dan sumber daya virtual yang sering menyediakan layanan melalui internet.

Adapun perbedaan antara komputasi mobile, komputasi grid dan komputasi cloud, dapat dilihat penjelasannya dibawah ini :

- Komputasi mobile menggunakan teknologi komputer yang bekerja seperti handphone, sedangkan komputasi grid dan cloud menggunakan komputer.

- Biaya untuk tenaga komputasi mobile lebih mahal dibandingkan dengan komputasi grid dan cloud.

- Komputasi mobile tidak membutuhkan tempat dan mudah dibawa kemana-mana, sedangkan grid dan cloud membutuhkan tempat yang khusus.

- Untuk komputasi mobile proses tergantung si pengguna, komputasi grid proses tergantung pengguna mendapatkan server atau tidak, dan komputasi cloud prosesnya membutuhkan jaringan internet sebagai penghubungnya.

Read more

Model Komputasi

Ada tiga model dasar komputasional-- fungsional, logika, dan imperatif. Sebagai tambahan terhadap satuan nilai-nilai dan operasi yang berhubungan, masing-masing model komputasional mempunyai satu set operasi yang digunakan untuk menggambarkan komputasi.

a. Model Fungsional : terdiri dari satu set nilai-nilai, fungsi-fungsi dan operasi aplikasi fungsi dan komposisi fungsi. Fungsi dapat mengambil fungsi lain sebagai argumentasi dan mengembalikan fungsi sebagai hasil (higher-order function). Suatu program adalah koleksi definisi fungsi-fungsi dan suatu komputasi adalah aplikasi fungsi.

b. Model Logika : terdiri dari satu set nilai-nilai, definisi hubungan dan kesimpulan logis. Program terdiri dari definisi hubungan dan suatu komputasi adalah suatu bukti(suatu urutan kesimpulan).

c. Model Imperatif : terdiri dari satu set nilai-nilai yang mencakup suatu keadaan dan operasi tugas untuk memodifikasi pernyataan. Pernyataan adalah set pasangan nilai-nama dari konstanta dan variabel. Program terdiri dari urutan tugas dan suatu komputasi terdiri dari urutan pernyataan.


Model-model Komputasi:
1. Single Instruction stream, Single Data Stream (SISD)
Banyak dijumpai pada aplikasi PC

2. Multiple Instruction Stream, Single Data Stream (MISD)
Contoh aplikasi :
- komputasi untuk menentukan suatu bilangan
integer merupakan bilangan prima atau bukan.
- Mesin robot untuk scanning laut yang dalam untuk
membedakan suatu objek apakah ikan, batu karang,
bangkai kapal, atau benda lainnya.

3. Single Instruction Stream, Multiple Data Stream (SIMD)
Komputer memiliki N prosesor yang identik. Tiap
prosesor memiliki memori local untuk simpan data atau
program. Semua prosesor di bawah control satu aliran
instruksi dari suatu sentral unit control. Prosesorprosesor
beroperasi secara sinkron.

4. Model-model Shared-Memory (SM) SIMD:
1). Exclusive-Read, Exclusive-Write (EREW) SM SIMD
2). Concurent-Read, Exclusive-Write (CREW) SM SIMD
3). Exclusive-Read, Concurrent-Write (ERCW) SM SIMD
4). Concurrent-Read, Concurrent-Write (CRCW) SM SIMD

Read more