Saturday, June 20, 2009

4. sistem-operasi-terdistribusi

BAB 4. Sistem Operasi Terdistribusi


4.1. Sistem Operasi
Pengertian Sistem Operasi

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.

Secara umum, Sistem Operasi adalah software pada lapisan pertama yang
ditaruh pada memori komputer pada saat komputer dinyalakan. Sedangkan software-
software lainnya dijalankan setelah Sistem Operasi berjalan, dan Sistem Operasi akan
melakukan layanan inti umum untuk software-software itu. Layanan inti umum

tersebut seperti akses ke disk, manajemen memori, skeduling task, dan antar-muka
user. Sehingga masing-masing software tidak perlu lagi melakukan tugas-tugas inti
umum tersebut, karena dapat dilayani dan dilakukan oleh Sistem Operasi. Bagian
kode yang melakukan tugas-tugas inti dan umum tersebut dinamakan dengan "kernel"
suatu Sistem Operasi.

Sistem Operasi secara umum terdiri dari beberapa bagian:

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

Komponen Sistem Operasi
Komponen sistem operasi terdiri dari:
A. 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 atas aktivitas-aktivitas yang berkaitan
dengan manajemen proses seperti:
• Pembuatan dan penghapusan proses pengguna dan sistem proses.
• Menunda atau melanjutkan proses.
• Menyediakan mekanisme untuk proses sinkronisasi.
• Menyediakan mekanisme untuk proses komunikasi.
• Menyediakan mekanisme untuk penanganan deadlock.
B. Manajemen Memori Utama
Memori utama atau lebih dikenal sebagai memori adalah sebuah array yang besar
dari word atau byte, yang ukurannya mencapai ratusan, ribuan, atau bahkan
jutaan. Setiap word atau byte mempunyai alamat tersendiri. Memori Utama
berfungsi sebagai tempat penyimpanan yang akses datanya digunakan oleh CPU


Sistem Operasi Terdistribusi


Hal. 1
Sistem Terdistribusi


atau perangkat I/O. Memori utama termasuk tempat penyimpanan data yang
sementara (volatile), artinya data dapat hilang begitu sistem dimatikan.
Sistem operasi bertanggung jawab atas aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan
manajemen memori seperti:
• Menjaga track dari memori yang sedang digunakan dan siapa yang
menggunakannya.
• Memilih program yang akan di-load ke memori.
• Mengalokasikan dan meng-dealokasikan ruang memori sesuai kebutuhan.
C. 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:
• Pembuatan dan penghapusan berkas.
• Pembuatan dan penghapusan direktori.
• Mendukung manipulasi berkas dan direktori.
• Memetakan berkas ke secondary storage.
• Mem-backup berkas ke media penyimpanan yang permanen (non-volatile)
D. 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.
Komponen Sistem Operasi untuk sistem I/O:
• Buffer: menampung sementara data dari/ ke perangkat I/O.
• Spooling: melakukan penjadualan pemakaian I/O sistem supaya lebih
efisien (antrian dsb.).
• Menyediakan driver untuk dapat melakukan operasi "rinci" untuk
perangkat keras I/O tertentu.
E. Manajemen Penyimpanan Sekunder
Data yang disimpan dalam memori utama bersifat sementara dan jumlahnya
sangat kecil. Oleh karena itu, untuk meyimpan 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.
F. Sistem Proteksi
Proteksi mengacu pada mekanisme untuk mengontrol akses yang dilakukan oleh
program, prosesor, atau pengguna ke sistem sumber daya.
Mekanisme proteksi harus:
• membedakan antara penggunaan yang sudah diberi izin dan yang belum.
• specify the controls to be imposed.
• provide a means of enforcement.
G. Command-Interpreter System
Sistem Operasi menunggu instruksi dari pengguna (command driven). Program
yang membaca instruksi dan mengartikan control statements umumnya disebut:


Sistem Operasi Terdistribusi


Hal. 2
Sistem Terdistribusi


control-card interpreter, command-line interpreter, dan UNIX shell. Command-
Interpreter System sangat bervariasi dari satu sistem operasi ke sistem operasi
yang lain dan disesuaikan dengan tujuan dan teknologi I/O devices yang ada.
Contohnya: CLI, Windows, Pen-based (touch), dan lain-lain.
H. Jaringan
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.
• Increased data availability.
• Enhanced reliability.
• Computation speed-up.
• Increased data availability.
• Enhanced reliability.

4.2. Sistem Operasi Terdistribusi
Pengertian Sistem Operasi Terdistribusi
Sistem operasi terdistribusi adalah salah satu implementasi dari sistem
terdistribusi, di mana sekumpulan komputer dan prosesor yang heterogen terhubung
dalam satu jaringan. Koleksi-koleksi dari objek-objek ini secara tertutup bekerja
secara bersama-sama untuk melakukan suatu tugas atau pekerjaan tertentu. Tujuan
utamanya adalah untuk memberikan hasil secara lebih, terutama dalam:
– file system
– name space
– Waktu pengolahan
– Keamanan
– Akses ke seluruh resources, seperti prosesor, memori, penyimpanan
sekunder, dan perangakat keras.
Sistem operasi terdistribusi bertindak sebagai sebuah infrastruktur/rangka
dasar untuk network-transparent resource management. Infrastruktur mengatur low-
level resources (seperti Processor, memory, network interface dan peripheral device
yang lain) untuk menyediakan sebuah platform untuk pembentukan/penyusunan
higher-level resources(seperti Spreadsheet, electronic mail messages, windows).

Sistem Operasi Jaringan Versus Sistem Operasi Terdistribusi
Suatu sistem operasi terdistribusi yang sejati adalah yang berjalan pada
beberapa buah mesin, yang tidak melakukan sharing memori, tetapi terlihat bagi user
sebagai satu buah komputer single. Contoh dari sistem seperti ini adalah Amoeba.
Sistem operasi terdistribusi berbeda dengan sistem operasi jaringan. Untuk
dapat membedakannya, sistem operasi jaringan memiliki ciri-ciri sebagai berikut:
a. Tiap komputer memiliki sistem operasi sendiri
b. Tiap personal komputer memiliki sistem file sendiri, di mana data-data
disimpan
c. Sistem operasi tiap komputer dapat berbeda-beda atau heterogen
d. Pengguna harus memikirkan keberadaan komputer lain yang terhubung, dan
harus mengakses, biasanya menggunakan remote login (telnet)
e. File system dapat digunakan dengan dukungan NFS



Sistem Operasi Terdistribusi



Hal. 3



Manfaat Sistem Operasi Terdistribusi

Sistem operasi terdistribusi memiliki manfaat dalam banyak sistem dan dunia
komputasi yang luas. Manfaat-manfaat ini termasuk dalam sharing resource, waktu
komputasi dan komunikasi.
1. 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.
Apabila hardware terbatas, kecepatan yang diinginkan user dapat di atasi
dengan menggabung perangkat yang ada dengan sistem DOS.
2. Manfaat Komputasi
Salah satu keunggulan sistem operasi terdistribusi ini adalah bahwa
komputasi berjalan dalam keadaan paralel. Proses komputasi ini dipecah
dalam banyak titik, yang mungkin berupa komputer pribadi, prosesor
tersendiri, dan kemungkinan perangkat prosesor-prosesor yang lain. Sistem
operasi terdistribusi ini bekerja baik dalam memecah komputasi ini dan baik
pula dalam mengambil kembali hasil komputasi dari titik-titik cluster untuk
ditampilkan hasilnya.
3. 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. Hal ini berbeda dengan PC,
apabila ada salah satu hardware yang mengalami kerusakan, maka sistem
akan berjalan tidak seimbang, bahkan sistem bisa tidak dapat berjalan atau
mati.
4. Komunikasi
Sistem operasi terdistribusi biasanya berjalan dalam jaringan dan biasanya
melayani koneksi jaringan. Sistem ini biasanya digunakan user untuk proses
networking. Uses dapat saling bertukar data, atau saling berkomunikasi
antara titik baik secara LAN maupun WAN.

Hardware Sistem Operasi Terdistribusi
Sistem operasi terdistribusi, yang saat ini akan dibahas sebagai titik tolak
adalah Amoeba, yang saat ini banyak digunakan sebagai salah satu implementasi dari
sistem operasi terdistribusi itu sendiri. Sistem Amoeba ini tumbuh dari bawah hingga
akhirnya tumbuh menjadi sistem operasi terdistribusi.
Sistem operasi terdistribusi pada umumnya memerlukan hardware secara
spesifik. Komponen utama dalam sistem ini adalah : workstation, LAN, gateway, dan
processor pool, seperti yang diilustrasikan pada gambar di atas. 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.

Sistem Operasi Terdistribusi

Hal. 4
Sistem Terdistribusi


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





















Gambar Design Sistem Operasi Amoeba

Arsitektur Software
Sistem operasi terdistribusi sejati memiliki arsiitektur software yang unik.
Arsitektur software ini dikarakterkan dalam objek di dalam hubungan antara klien dan
server. Proses-proses yang terjadi di klien menggunakan remote procedure yang
memanggil dan mengirimkan request ke server untuk memproses data atau objek
yang dibawa. Tiap objek yang dibawa memiliki karakteristik yang disebut sebagai
kapabilitas. Kapabilitas ini besarnya adalah 128 bits. 48 bits pertama menunjukkan
servis mana yang memiliki objek tersebut. 24 bits berikutnya adalah nomor dari
objek. 8 bits berikutnya menampilkan operasi yang diijinkan terhadap objek yang
bersangkutan. Dan 48 bits terakhir merupakan “check field” yang merupakan field
yang telah terenkripsi agar tidak dapat dimodifikasi oleh proses yang lain.
Operasi diselesaikan oleh RPC (remote procedure calls) yang dibuat oleh klien
di dalam proses yang kecil dan ringan. Proses dengan tipe seperti ini memiliki bidang
alamat sendiri, dan bisa saja memiliki satu atau lebih hubungan. Hubungan ini ketika
berjalan memiliki program counter dan stack sendiri, tetapi dapat saling berbagi
kode dan data antara hubungan lain di dalam proses. Ada 3 macam basis panggilan
sistem yang dapat digunakan dalam proses yang dimiliki user, yaitu do_operation,
get_request, dan send_reply. Bagian yang pertama mengirimkan pesan ke server,
setelah proses memblok sampai server mengirimkan balasan.
Server menggunakan panggilan sistem ke dua untuk mengindikasikan bahwa
server akan menerima pesan pada port tertentu. Server juga menggunakan panggilan
sistem ke tiga untuk mengirimkan kembali informasi ke proses yang dipanggil.


Sistem Operasi Terdistribusi


Hal. 5
Sistem Terdistribusi


Dengan dibangun dari perintah sistem yang primitif, maka sistem ini menjadi
antarmuka untuk program aplikasi. Hal ini diselesaikan oleh tingkat dari pengarahan
yang mengijinkan pengguna untuk berfikir terhadap struktur ini sebagai objek dan
operasi-operasi terhadap objek ini. Berhubungan dengan objek-objek adalah class.
Kelas dapat berisi kelas yang lain dan juga hierarki secara alami. Pewarisan
membuat antarmuka objek untuk implementasi manipulasi objek seperti menghapus,
membaca, menulis, dan sebagainya.

Jenis Sistem Operasi Terdistribusi
Ada berbagai macam sistem operasi terdistribusi yang saat ini beredar dan
banyak digunakan. Keanekaragaman sistem ini dikarenakan semakin banyaknya
sistem yang bersifat opensource sehingga banyak yang membangun OS sendiri sesuai
dengan kebutuhan masing-masing, yang merupakan pengembangan dari OS
opensource yang sudah ada. Beberapa contoh dari sistem operasi terdistribusi ini
diantaranya :
m 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.
m Angel (City University of London). Angel didesain sebagai sistem operasi
terdistribusi yang pararel, walaupun sekarang ditargetkan untuk PC dengan
jaringan berkecepatan tinggi. Model komputasi ini memiliki manfaal ganda,
yaitu memiliki biaya awal yang cukup murah dan juga biaya incremental yang
rendah. Dengan memproses titik-titik di jaringan sebagai mesin single yang
bersifat shared memory, menggunakan teknik distributed virtual shared
memory (DVSM), sistem ini ditujukan baik bagi yang ingin meningkatkan
performa dan menyediakan sistem yang portabel dan memiliki kegunaan yang
tinggi pada setiap platform aplikasi.
m 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.
m GLUnix (University of California, Berkeley). Sampai saat ini, workstation
dengan modem tidak memberikan hasil yang baik untuk membuat eksekusi
suatu sistem operasi terdistribusi dalam lingkungan yang shared dengan
aplikasi yang berurutan. Hasil dari penelitian ini adalah untuk menempatkan
resource untuk performa yang lebih baik baik untuk aplikasi pararel maupun
yang seri/berurutan. Untuk merealisasikan hal ini, 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





Sistem Operasi Terdistribusi





Hal. 6



Referensi:
1. http://id.wikipedia.org/wiki/Sistem_operasi
2. vlsm.org, Komponen Sistem Operasi,
Sistem Terdistribusi
http://bebas.vlsm.org/v06/Kuliah/SistemOperasi/BUKU/SistemOperasi-4.X-
1/ch05.html#c20501
3. Wahyu Wijanarko, Sistem Operasi Terdistribusi,
http://ilmukomputer.com/2006/08/20/sistem-operasi-terdistribusi/

























































Sistem Operasi Terdistribusi

























































Hal. 7

ayead lazuck
sumber:

0 comments:

Post a Comment