Grid Computing.
Grid Computing adalah penggunaan sumber daya yang Komputasi
Grid adalah penggunaan sumber daya yang melibatkan banyak komputer yang terdistribusi dan
terpisah secara geografis untuk memecahkan persoalan komputasi dalam 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."Seandainya kelak dikemudian hari teknologi
yang dibutuhkan untuk mewujudkan visi paradigma komputasi grid ini sudah mapan,
peluang akan semakin terbuka bagi kerjasama lintas organisasi, lintas benua dan
lintas bangsa. Akan terbuka peluang bagi peneliti di Indonesia yang ingin
melakukan komputasi yang sangat rumit, dengan menggunakan supercomputer
tercepat di dunia, tanpa harus melakukan investasi besar-besaran dalam bidang
teknologi informasi.Ide awal komputasi grid dimulai dengan adanya distributed
computing, yaitu mempelajari penggunaan komputer terkoordinasi yang secara
fisik terpisah atau terdistribusi. Sistemterdistribusi 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
1. 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.
2. 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 .
3. Sistem
tersebut berusaha untuk mencapai kualitas layanan yang canggih, (nontrivial
quality of service) yang jauh diatas kualitas layanan komponen individu dari
komputasi grid tersebut.
Berikut ini adalah beberapa konsep dasar dari Komputasi Grid :·
* 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.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 baikIndonesia sudah menggunakan sistem Grid dan diberi nama InGrid (Inherent
Grid).
* Sistem komputasi grid mulai beroperasi pada bulam Maret 2007 dan
terus dikembangkan sampai saat ini. Grid ini menghubungkan beberapa perguruan
tinggi negeri dan swasta yang tersebar di seluruh Indonesia dan beberapa
instansi pemerintahan seperti Badan Meteorologi dan Geofisika .
Secara umum, elemen-elemen dari
infrastruktur Grid adalah :·
Hardware/Sumber daya (Dibuat
tersedia dari site-site berbeda yang terdistribusi secara geografis, mencakup
CPU/Storage/Instruments, dll…)· Software:
Sesuatu yang menghubungkan bersama-sama semua sumber daya ini: middleware.
Beberapa aplikasi untuk menggunakan sumber daya komputasi yang dibuat
tersedia· Orang-orang:
Siapa yang memelihara Grid, dan Siapa yang menggunakan GridMiddleware adalah
lapisan atau layer perangkat lunak (software) yang terletak antara sistem
operasi dan aplikasi.
Elemen-elemen dasar dari Middleware ini adalah :·
Keamanan
(security)· Pengelolaan
sumber daya (resource
management)· Pengelolaan data (data management)· Layanan informasi
(information services)Solusi bagi middleware yang telah tersedia, di antaranya
adalah :· Globus Toolkit
(Argonne+ISI)· LCG/Glite
(dari proyek Uni
Eropa)· Gridbus
(Melbourne, Australia)· Unicore…
(Jerman)· Dan masih banyak
lainnya…Secara generik.
Keuntungan Utama Penggunaan
Grid Computing
- Teknologi grid computing mampu menjadi
solusi bagi perusahaanperusahaan untuk memiliki suatu sistem informasi
yang berteknologi canggih, yang mampu mendukung
kinerja perusahaan, dengan biaya yang lebih murah.
- Kemampuan teknologi tersebut untuk mendukung
kinerja perusahaan tidak diragukan lagi.
Teknologi grid computing membuka peluang bagi
adanya kerjasama lintas organisasi, lintas benua, dan
lintas bangsa. Selain itu, terbuka pula peluang untuk
melakukan komputasi yang rumit dengan menggunakan
superkomputer yang canggih, tanpa harus melakukan investasi besar-besaran
dalam bidang teknologi informasi
Grid computing menjadi suatu hal yang menjanjikan
bagi perusahaan disebabkan oleh 3 hal, yaitu:
(1) lebih hemat biaya dalam
penggunaan sejumlah tertentu sumber daya komputer,
(2) sebagai cara untuk memecahkan masalah yang
mungkin tidak dapat dipecahkan tanpa sejumlah besar daya komputasi,
dan
(3) karena menunjukkan bahwa sumberdaya dari
banyak komputer dapat kooperatif dan dimanfaatkan secara sinergis, serta
dikelola sebagai sebuah kolaborasi mencapai tujuan bersama
§ 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
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.
Menurut Myerson (2009), penggunaan grid computing
tidak terlepas dari beberapa isu serta resiko yang mungkin dapat terjadi
bagi perusahaan.
Beberapa isu yang harus dipertimbangkan dan diperhatikan,
antara lain:
· Tidak adanya interoperabilitas antar
sistemInteroperabilitas adalah kemampuan dari suatu sistem untuk berinteraksi dan
berfungsi dengan sistem lain, di masa kini atau di masa mendatang,
tanpa batasan akses atau implementasi.
Dalam grid computing, permasalahan
yang paling sering dijumpai adalah perbedaan format data yang dapat
menghambat impor dan ekspor data dari komputer satu ke komputer
lainnya. Hal ini menyebabkan tidak terjadinya interperobilitas dalam
sistem grid computingsehingga diperlukan reformat data atau penggunaan
suatu aplikasi agar data tersebut bisa diubah dan dipakai dalam suatu format
tertentu.
· Hadirnya biaya tersembunyiMisal, suatu perusahaan
bisa dikenakan biaya yang lebih tinggi dari jaringan penyedia layanan
grid computing untuk penyimpanan dan aplikasi database yang berisi
terabyte data. Hal ini mungkin melampaui biaya perusahaan yang
sedang berhemat untuk infrastruktur baru, training
bagi karyawan, atau pembiayaan untuk lisensi baru beberapa perangkat
lunak.
· Latency data yang besarLatency data yang besar
seringkali menjadi kendala bagi perusahaan akibat letaknya yang jauh
dari penyedia layanan atau terpisah secara geografis dengan perusahaan
penyedia layanan grid computing.
· Keamanan dataIsu yang paling penting dalam
grid computing adalah mengenai keamanan data. Perusahaan harus
memperhatikan ketersediaan data dan selalu waspada dalam menjaga
kerahasiaan data yang penting bagi perusahaannya
Perbandingan Grid dan Superkomputer
Konvensional "Terdistribusi" atau "grid" computing
pada umumnya adalah tipe khusus darikomputasi 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 multiprosesorsuperkomputer, tetapi dengan biaya lebih rendah. Hal
ini karena skala ekonomiproduksi 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.
Grid SemantikGrid
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
Karakteristik dan
Contoh-contoh E-ScienceKarena 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
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.