Senin, 17 Maret 2014

Perkembangan Teori Komputasi


PERKEMBANGAN KOMPUTASI MODERN

Assalamualaikum wr. Wb. pada blog kali ini, saya akan mencoba membahas mengenai perkembangan komputasi modern.Ya disini saya tidak panjang lebar,langsung saja saya akan menjelaskan definisi komputasi itu sendiri.
1. Definisi Komputasi
Komputasi sebetulnya bisa diartikan sebagai cara untuk menemukan pemecahan masalah dari data input dengan menggunakan suatu algoritma. Komputasi merupakan suatu sub-bidang dari ilmu komputer dan matematika. Selama ribuan tahun, perhitungan dan komputasi umumnya dilakukan dengan menggunakan pena dan kertas, atau kapur dan batu tulis, atau dikerjakan secara mental, kadang-kadang dengan bantuan suatu tabel. Namun sekarang, kebanyakan komputasi telah dilakukan dengan menggunakan komputer. Komputasi yang menggunakan komputer inilah yang disebut dengan komputasi modern. Komputasi modern menghitung dan mencari solusi dari masalah yang ada. Yang menjadi perhitungan dari komputasi modern adalah sebagai berikut :
1. Akurasi (bit, floating point)
2. Kecepatan (dalam satuan Hz)
3. Problem volume besar (down sizing atau pararel)
4. Modeling (NN dan GA)
5. Kompleksitas (menggunakan teori Big O)
Jadi dapat disimpulkan bahwa Komputasi Modern ialah suatu aktifitas untuk menemukan pemecahan permasalahan dengan suatu algoritma dengan menggunakan hardware dan software yang terbaru”
2. John Von Neumann, Sang Penggagas Komputasi Modern
Komputasi bisa diartikan sebagai cara untuk menyelesaikan sebuah masalah dari
inputan data dengan menggunakan algoritma.Teknologi komputasi adalah aktivitas penggunaan dan pengembangan teknologi komputer, perangkat keras, dan perangkat lunak komputer. Ia merupakan bagian spesifik komputer dari teknologi informasi.
Konsep dasar arsitektur komputer modern adalah konsep sebuah sistem yang menerima intruksi-intruksi dan menyimpannya dalam sebuah memory. Konsep ini pertama kali digagasi oleh John Von Neumann. Beliau di lahirkan di Budapest, ibukota Hungaria pada 28 Desember 1903 dengan nama Neumann Janos. Karya – karya yang dihasilkan adalah karya dalam bidang matematika, teori kuantum, game theory, fisika nuklir, dan ilmu komputer. Beliau juga merupakan salah seorang ilmuwan yang sangat berpengaruh dalam pembuatan bom atom di Los Alamos pada Perang Dunia II lalu. Kepiawaian John Von Neumann teletak pada bidang teori game yang melahirkan konsep automata, teknologi bom atom dan komputasi modern yang kemudian melahirkan komputer.Pengertian Komputasi sebetulnya bisa diartikan sebagai cara untuk menemukan pemecahan masalah dari data input dengan menggunakan suatu algoritma. Komputasi merupakan suatu sub-bidang dari ilmu komputer dan matematika. Selama ribuan tahun, perhitungan dan komputasi umumnya dilakukan dengan menggunakan pena dan kertas, atau kapur dan batu tulis, atau dikerjakan secara mental, kadang-kadang dengan bantuan suatu tabel. Namun sekarang, kebanyakan komputasi telah dilakukan dengan menggunakan komputer. Komputasi yang menggunakan komputer inilah yang disebut dengan Komputasi Modern. Komputasi modern menghitung dan mencari solusi dari masalah yang ada, yang menjadi perhitungan dari komputasi modern adalah : 1. Akurasi (bit, Floating poin) 2. Kecepatan (Dalam satuan Hz) 3. Problem volume besar (Down sizing atau paralel) 4. Modeling (NN dan GA) 5. Kompleksitas (Menggunakan teori Big O).
John Von Neumann, Sang Penggagas Komputasi Modern

John von Neumann (1903-1957) adalah ilmuan yang meletakkan dasar-dasar komputer modern. Dalam hidupnya yang singkat, Von Neumann telah menjadi ilmuwan besar abad 21. Von Neumann meningkatkan karya-karyanya dalam bidang matematika, teori kuantum, game theory, fisika nuklir, dan ilmu komputer. Beliau juga merupakan salah seorang ilmuwan yang sangat berpengaruh dalam pembuatan bom atom di Los Alamos
pada Perang Dunia II lalu.Von Neumann dilahirkan di Budapest, Hungaria pada 28 Desember 1903 dengan nama Neumann Janos. Dia adalah anak pertama dari pasangan Neumann Miksa dan Kann Margit. Di sana, nama keluarga diletakkan di depan nama asli. Sehingga dalam bahasa Inggris, nama orang tuanya menjadi Max Neumann. Pada saat Max Neumann memperoleh gelar, maka namanya berubah menjadi Von Neumann. Setelah bergelar doktor dalam ilmu hukum, dia menjadi pengacara untuk sebuah bank. Pada tahun 1903, Budapest terkenal sebagai tempat lahirnya para manusia genius dari bidang sains, penulis,seniman dan musisi.
Von Neumann juga belajar di Berlin dan Zurich dan mendapatkan diploma pada bidang teknik kimia pada tahun 1926. Pada tahun yang sama dia mendapatkan gelar doktor pada bidang matematika dari Universitas Budapest. Keahlian Von Neumann terletak pada bidang teori game yang melahirkan konsep seluler automata, teknologi bom atom, dan komputasi modern yang kemudian melahirkan komputer. Kegeniusannya dalam matematika telah terlihat semenjak kecil dengan mampu melakukan pembagian bilangan delapan digit (angka) di dalam kepalanya.Setelah mengajar di Berlin dan Hamburg, Von Neumann pindah ke Amerika pada tahun 1930 dan bekerja di Universitas Princeton serta menjadi salah satu pendiri Institute for AdvancedStudies.Dipicu ketertarikannya pada hidrodinamika dan kesulitan penyelesaian persamaan diferensial parsial nonlinier yang digunakan, Von Neumann kemudian beralih dalam bidang komputasi. Sebagai konsultan pada pengembangan ENIAC, dia merancang konsep arsitektur komputer yang masih dipakai sampai sekarang. Arsitektur Von Nuemann adalah komputer dengan program yang tersimpan (program dan data disimpan pada memori) dengan pengendali pusat, I/O, dan memori.
3. Sejarah Komputasi
Penggunaan pertama dari kata "komputer" dicatat pada 1613, mengacu pada seseorang yang melakukan perhitungan, atau perhitungan, dan kata terus digunakan dalam pengertian itu sampai pertengahan abad ke-20. Dari akhir abad ke-19 dan seterusnya. Namun, kata mulai mengambil makna yang lebih akrab, menggambarkan sebuah mesin yang melakukan perhitungan.
Sejarah komputer modern dimulai dengan dua teknologi yang terpisah –perhitungan otomatis dan permrograman– tapi tidak ada satu perangkat yang dapat diidentifikasi sebagai komputer yang paling awal, sebagian karena penerapan yang tidak konsisten istilah tersebut. Contoh awal perangkat penghitung mekanis termasuk sempoa, slide aturan dan agrueable astrolabe dan mekanisme antikythera (yang berasal dari sekitar 150-100 SM). Pahlawan Iskandariyah (sekitar 10-70 AD) membangun sebuah teater mekanis yang digelar sebuah drama yang berlangsung 10 menit dan dioperasikan oleh sebuah sistem yang kompleks tali dan drum yang mungkin dianggap sebagai sarana untuk memutuskan bagian mana dari mekanisme yang dilakukan tindakan dan kapan. ini adalah inti dari kemampuan pemrograman.
"Jam benteng (castle clock)", sebuah jam astronomi yang ditemukan oleh Al-Jazari pada 1206, dianggap paling awal komputer analog yang dapat diprogram. menampilkan zodiak, matahari dan bulan mengorbit, yang berbentuk bulan sabit pointer untuk melakukan perjalanan di sebuah gateway menyebabkan pintu otomatis untuk membuka setiap jam, dan lima robot musisi yang memainkan musik ketika diserang oleh tuas yang dioperasikan oleh Camshaft menempel pada roda air. Sepanjang siang dan malam bisa kembali diprogram untuk mengimbangi perubahan
panjang siang dan malam sepanjang tahun.
Renaissance melihat invigoration ulang dari matematika dan teknik orang Eropa. 1623 perangkat Wilhelm Schickard's merupakan yang pertama dari sejumlah kalkulator mekanik european dibangun oleh insinyur, tetapi tidak ada yang sesuai dengan definisi modern dari sebuah komputer, karena mereka tidak bisa diprogram. pada tahun 1801, Joseph Marie Jacquard membuat perbaikan untuk tekstil alat tenun dengan memperkenalkan serangkaian menekan kartu kertas sebagai template yang membiarkan alat tenun menenun secara otomatis pola-pola rumit. Alat tenun Jacquard yang dihasilkan merupakan langkah penting dalam pengembangan komputer karena penggunaan kartu menekan untuk menentukan pola-pola anyaman dapat dilihat sebagai suatu awal, meskipun terbatas bentuk kemampuan pemrogramannya.
Itu adalah perpaduan dari perhitungan otomatis dengan kemampuan pemrograman yang memproduksi komputer pertama yang dikenali. Pada tahun 1837, Charles Babbage adalah orang pertama yang konsep dan desain mekanisnya dapat diprogram penuh komputer, mesin analitis. Babbage dengan keuangan yang terbatas dan ketidakmampuan untuk menolak mengotak-atik desain berarti bahwa perangkat tidak pernah selesai.
Pada akhir 1880-an, Herman Hollerith menemukan rekaman data pada mesin yang dapat dibaca menengah. Sebelum mesin yang dapat dibaca menggunakan media di atas, telah bisa untuk kontrol bukan data. "Setelah beberapa percobaan awal dengan kertas pita, ia menetap di kartu menekan ..." memproses kartu menekan ini ia menemukan tabulator, dan mesin keypunch. Penemuan ketiga adalah dasar dari industri pengolahan informasi modern. Skala besar pengolahan data otomatis dari kartu menekan dilakukan untuk tahun 1890 sensus amerika serikat oleh perusahaan Hollerith, yang kemudian menjadi inti dari IBM. pada akhir abad ke-19 sejumlah teknologi yang nantinya akan berguna dalam realisasi praktis komputer telah mulai muncul: yang menekan kartu, aljabar boolean, tabung vakum (thermionic valve) dan teleprinter.
Pada paruh pertama abad 20, banyak kebutuhan komputasi ilmiah bertemu dengan semakin canggih komputer analog, yang menggunakan mekanis atau listrik langsung model masalah sebagai dasar perhitungan. Namun, ini tidak dapat diprogram dan umumnya tidak memiliki fleksibilitas dan keakuratan komputer digital modern.
Alan Turing secara luas dianggap sebagai bapak ilmu komputer modern. Pada tahun 1936 turing memberikan formalisasi berpengaruh konsep algoritma dan perhitungan dengan mesin turing. dari perannya dalam komputer modern, waktu turing majalah dalam penamaan salah satu dari 100 orang paling berpengaruh dari abad ke-20, menyatakan: "kenyataan tetap bahwa setiap orang yang keran di keyboard, membuka spreadsheet atau program pengolah kata, adalah bekerja pada inkarnasi dari mesin turing. "
Penemu program komputer yang dikendalikan Konrad Zuse, yang membangun komputer kerja pertama pada tahun 1941 dan kemudian pada tahun 1955 komputer pertama berdasarkan penyimpan yang bersifat magnetis.george stibitz secara internasional diakui sebagai ayah dari komputer digital modern. sementara bekerja di laboratorium bel di November 1937, stibitz menciptakan dan membangun sebuah relay berbasis kalkulator ia dijuluki sebagai "model k" (untuk "meja dapur", di mana dia telah berkumpul itu), yang adalah orang pertama yang menggunakan sirkuit biner untuk melakukan operasi aritmatika. kemudian model menambahkan kecanggihan yang lebih besar termasuk aritmatika dan kemampuan pemrograman kompleks.
serangkaian mantap lebih kuat dan fleksibel perangkat komputasi yang dibangun di tahun 1930-an dan 1940-an, secara bertahap menambahkan fitur utama yang terlihat pada komputer modern. penggunaan digital elektronik (sebagian besar ditemukan oleh claude Shannon pada tahun 1937) dan lebih fleksibel kemampuan pemrograman langkah yang sangat penting, tetapi mendefinisikan satu titik di sepanjang jalan ini sebagai "komputer elektronik digital pertama" adalah prestasi terkemuka difficult.shannon 1940 meliputi:
  • Konrad Zuse’s electromechanical “Z mesin”.Z3 (1941) sebuah mesin pertama menampilkan biner aritmatika, termasuk aritmatika floating point dan ukuran programmability. Pada tahun 1998, Z3 operasional pertama di dunia komputer itu di anggap sebagai Turing lengkap.
  • Berikutnya Non-programmable Atanasoff-Berry Computer yang di temukan pada tahun 1941 alat ini menggunakan tabung hampa berdasarkan perhitungan, angka biner, dan regeneratif memori kapasitor.Penggunaan memori regeneratif diperbolehkan untuk menjadi jauh lebih seragam (berukuran meja besar atau meja kerja).
  • Selanjutnya komputer Colossus ditemukan pada tahun 1943, berkemampuan untuk membatasi kemampuan program pada alat ini menunjukkan bahwa perangkat menggunakan ribuan tabung dapat digunakan lebih baik dan elektronik reprogrammable.Komputer ini digunakan untuk memecahkan kode perang Jerman.
  • The Harvard Mark I ditemukan pada 1944, mempunyai skala besar, merupakan komputer elektromekanis dengan programmability terbatas.
  • Lalu lahirlah US Army’s Ballistic Research Laboratory ENIAC ditemukan pada tahun 1946, komputer ini digunakan unutk menghitung desimal aritmatika dan biasanya disebut sebagai tujuan umum pertama komputer elektronik (ENIAC merupaka generasi yang sudah sangat berkembang di zamannya sejak komputer pertama Konrad Zuse ’s Z3 yang ditemukan padatahun 1941).
Beberapa pengembang ENIAC, mengakui kesalahannya, datang dengan yang jauh lebih fleksibeldan desain elegan, yang kemudian dikenal sebagai "arsitektur program yang tersimpan" atau arsitektur von Neumann. Desain ini secara resmi pertama kali dideskripsikan oleh John von Neumann di koran Draft Pertama Laporan di EDVAC, didistribusikan pada tahun 1945. Sejumlah proyek untukmengembangkan komputer berdasarkan arsitektur program yang disimpan dimulai ekitar waktu ini, yang pertama yang selesai di Britania Raya. Yang pertama harus diperlihatkan bekerja adalah Manchester Skala Kecil Experimental Machine (SSEM atau "Baby"), sementara EDSAC, selesai setahun setelah SSEM, praktis pertamapelaksanaan rancangan program yang tersimpan. Tak lama kemudian, mesin awalnya dijelaskan oleh von Neumann kertas-EDVAC-selesai tapi tidak melihat penuh waktu digunakan untuk tambahan dua tahun.
Hampir semua komputer modern mengimplementasikan beberapa bentuk dari arsitektur program yang tersimpan, sehingga sifat tunggal dengan mana kata "komputer" sekarang didefinisikan. Sementara teknologi yang digunakan pada komputer telah berubah secara dramatis sejak pertama elektronik, komputer tujuan umum dari tahun 1940-an, kebanyakan masih menggunakan arsitektur vonNeumann. Komputer yang menggunakan tabung vakum sebagai elemen-elemen elektronik digunakan sepanjang tahun 1950-an, tapi tahun 1960 sebagian besar telah digantikan oleh mesin berbasis transistor, yang lebih kecil, lebih cepat, lebih murah untuk menghasilkan, diperlukan lebih sedikit daya, dan lebih dapat diandalkan.
Komputer transistorised pertama telah didemonstrasikan di University of Manchester pada tahun 1953. Pada 1970-an, teknologi rangkaian terpadu dan penciptaan selanjutnya mikroprosesor, seperti Intel 4004, menurun lebih lanjut ukuran dan biaya dan semakin meningkatkan kecepatan dan kehandalan komputer. Pada akhir 1970-an, banyak produk seperti video recorder berisi komputer khusus yang disebut Microcontrollers, dan mereka mulai muncul sebagai pengganti mekanik peralatan kontrol di dalam negeri seperti mesin cuci. 1980-an menyaksikan rumah komputer dan sekarang komputer pribadi di mana-mana. Dengan evolusi internet, komputerpribadi menjadi yang biasa seperti televisi dan telepon dalam rumah tangga.
Smartphone modern sepenuhnya-programmable komputer dalam hak mereka sendiri, dan ketika tahun 2009 bisa jadi bentuk yang paling umum dari komputer tersebut ada.

Sabtu, 15 Maret 2014

konsep RPC (Remote Procedure Call)

Lapisan RPC
 
1. Lapisan Tertinggi 
Merupakan lapisan yang bersentuhan langsung dengan sistem operasi, mesin, dan jaringan tempat RPC berjalan.
• Jenis-jenis servis yang digunakan pada layer ini:
 Rutin                                                    Description
 1. rnusers            mengembalikan jumlah user pada sistem remote
 2. rusers              mengembalikan informasi mengenai user tertentu
 3. hevedisk          memeriksa keberadaan disk pada mesin remote
 4. rstats               melihat kinerja dari kernel remote
 5. rwall                menulis untuk  menentukan mesin remote tertentu
 6. yppasswd        mengupdate password dari user dalam yellow pages

2. Lapisan Menengah
   Merupakan implementasi dari RPC sesungguhnya.
   Layer ini merupakan layer yang digunakan untuk semua program RPC
   • Pada layer ini terdapat rutin-rutin mengenai "registerrpc()", "callrpc", dan scv run.
      - ”registerrpc() digunakan untuk memperoleh nomor unik dari tiap prosedur identifikasi dalam tiap   sistem.
      - ”callrpc()” digunakan untuk mengeksekusi prosedur remote

3. Lapisan Terendah

• Merupakan lapisan yang mengatur tentang socket dan sistem call.
• Lapisan ini tidak memberikan data dan servis secara detail untuk dapat digunakan.
• Umumnya program yang dibuat untuk lapisan ini merupakan program yang paling efisien. 
Model dan Cara Kerja RPC 
Model dan Cara Kerja RPC 2


 


Materi Selanjutnya :

Materi Sebelumnya : http://angga12casidy.wordpress.com/2014/03/16/konsep-rpc-remote-procedure-call/

Sumber : http://tyassyiin.blogspot.com/p/remote-procedure-call-rpc.html

Kelompok 5 :

Rabu, 12 Maret 2014

SISTEM TERDISTRIBUSI



Scaling teknik

Skalabilitas masalah dalam sistem terdistribusi muncul sebagai masalah kinerja disebabkan oleh terbatasnya kapasitas server dan jaringan, pada dasarnya ada hanya tiga teknik untuk skala: latency komunikasi bersembunyi, distribusi, dan replikasi.

Menyembunyikan latency komunikasi berlaku dalam kasus skalabilitas geografis. Ide dasarnya adalah sederhana: mencoba untuk menghindari menunggu tanggapan terhadap permintaan layanan jarak jauh sebanyak mungkin. Misalnya, ketika layanan telah diminta pada mesin remote, alternatif untuk menunggu balasan dari server adalah untuk melakukan pekerjaan yang berguna lainnya di sisi pemohon itu. Pada dasarnya ini berarti membangun aplikasi meminta sedemikian rupa sehingga pengguna hanya komunikasi asynchronous. Ketika balasan masuk, aplikasi terganggu dan penangan khusus dipanggil untuk melengkapi permintaan sebelumnya dikeluarkan. Komunikasi asynchronous sering dapat digunakan dalam sistem batch processing dan aplikasi paralel, di mana tugas-tugas yang kurang lebih independen dapat dijadwalkan untuk eksekusi, sementara tugas lain sedang menunggu untuk komunikasi untuk menyelesaikan. Atau, kontrol threadof baru dapat mulai untuk melakukan permintaan. Meskipun blok menunggu jawaban, benang lainnya dalam proses dapat dilanjutkan.

Namun, ada banyak aplikasi yang tidak bisa membuat penggunaan efektif dari komunikasi asynchronous. Misalnya, dalam aplikasi interaktif ketika pengguna mengirimkan permintaan ia umumnya akan memiliki apa-apa yang lebih baik untuk dilakukan daripada menunggu jawabannya. Dalam kasus tersebut, solusi yang jauh lebih baik adalah dengan mengurangi komunikasi secara keseluruhan, misalnya, dengan memindahkan bagian dari perhitungan yang biasanya dilakukan pada server untuk proses klien meminta layanan. Sebuah kasus yang khas di mana pendekatan ini bekerja sedang mengakses database menggunakan formulir.

Mempertimbangkan world wide web. Untuk kebanyakan pengguna, web tampaknya menjadi dokumen berbasis sistem informasi yang sangat besar di mana setiap dokumen memiliki nama yang unik dalam bentuk URL. Secara konseptual, bahkan mungkin muncul seolah-olah hanya ada satu server tunggal. Namun, web secara fisik didistribusikan di sejumlah besar server, penanganan setiap beberapa dokumen web. Nama server penanganan dokumen dikodekan ke URL yang dokumen. Itu hanya karena ini distribusi dokumen yang web telah mampu skala untuk ukuran saat ini.
Menimbang bahwa masalah skalabilitas sering muncul dalam bentuk penurunan kinerja, itu umumnya ide yang baik untuk benar-benar meniru komponen di sistem terdistribusi. Replikasi tidak hanya meningkatkan ketersediaan, tetapi juga membantu tp menyeimbangkan beban antar komponen yang mengarah ke kinerja yang lebih baik. Juga, dalam sistem geografis tersebar luas, memiliki salinan dekatnya dapat menyembunyikan banyak masalah komunikasi latency disebutkan sebelumnya.

Caching adalah bentuk khusus dari replikasi, meskipun distinetion antara keduanya sering sulit untuk membuat atau bahkan buatan. Seperti dalam kasus replikasi, caching hasil dalam membuat salinan dari sumber daya, umumnya dalam kedekatan klien mengakses sumber daya itu. Namun, berbeda dengan replikasi, caching adalah keputusan yang dibuat oleh klien dari sumber daya, dan bukan oleh pemilik sumber daya.

Ada satu kelemahan serius untuk caching dan replikasi yang bisa mempengaruhi skalabilitas. Karena kita sekarang memiliki beberapa salinan dari sumber daya, memodifikasi satu salinan membuat salinan yang berbeda dari yang lain. Akibatnya, caching dan replikasi menyebabkan masalah konsistensi.

1.3 HARDWARE CONCEPTS

Sistem terdistribusi terdiri dari beberapa CPU, ada beberapa cara berbeda hardware dapat diatur, terutama dalam hal bagaimana mereka terkoneksi dan bagaimana mereka berkomunikasi. Pada bagian ini kita akan melihat secara singkat pada perangkat keras sistem terdistribusi, khususnya, bagaimana mesin itu conneted bersama-sama, di bagian selanjutnya kita akan membahas beberapa masalah perangkat lunak terkait dengan sistem terdistribusi.

Berbagai skema klasifikasi untuk sistem komputer beberapa CPU telah diusulkan selama bertahun-tahun, namun tidak satupun dari mereka telah benar-benar tertangkap dan telah diadopsi secara luas. Untuk purpeses kami, kami mempertimbangkan sistem hanya dibangun dari kumpulan komputer independen. Dalam ara 1 - 6, kita membagi semua komputer menjadi dua kelompok: mereka yang telah berbagi memori, biasanya disebut Multiprocessors, dan mereka yang tidak, kadang-kadang disebut multicomputers. Perbedaan penting adalah ini: dalam multiprosesor, ada sebuah alamat fisik tunggal space tha dibagi oleh semua CPU. Jika ada menulis CPU, misalnya, nilai 44 untuk adddress 1000, setiap CPU lainnya kemudian membaca dari yang adddress 1000 akan mendapatkan nilai 44. Semua mesin berbagi memori yang sama.



Different basic organizations and memories in distributed computer systems         

Sebaliknya, dalam sebuah multicomputer, setiap mesin memiliki memori pribadi sendiri. Setelah satu CPU menulis nilai 44 untuk mengatasi 1000, jika CPU lain membaca alamat 1000 akan get nilai apapun ada di sana sebelumnya. Write dari 44 tidak mempengaruhi memori sama sekali. Sebuah contoh umum dari multi computer adalah kumpulan komputer yang terhubung jaringan.

Masing-masing kategori dapat dibagi lagi berdasarkan pada arsitektur jaringan interkoneksi. Dalam fig 1-6 kami desribe dua kategori sebagai bus dan beralih. Dengan bus kami berarti bahwa ada jaringan tunggal, backplane, bus, kabel, atau media lain yang connectc semua mesin. Televisi kabel menggunakan skema seperti ini: perusahaan kabel kawat berjalan di jalan, dan semua pelanggan telah keran berjalan untuk itu dari televisi mereka.

Sistem Switched tidak memiliki tulang punggung tunggal seperti televisi kabel. Sebaliknya, ada kabel individu dari mesin ke mesin banyak pola kabel qith berbeda digunakan. Pesan bergerak sepanjang kawat, dengan keputusan beralih eksplisit dibuat pada setiap langkah untuk pesan rute sepanjang salah satu kabel keluar. Sistem telepon di seluruh dunia publik diselenggarakan dengan cara ini.

Kami membuat perbedaan jauh antara sistem komputer terdistribusi yang homogeneus dan mereka yang heterogeneus. Pembedaan ini berguna hanya untuk multicomputers. Dalam multicomputer homogeneus, ada dasarnya hanya sebuah jaringan interkoneksi tunggal yang menggunakan teknologi yang sama dimana-mana. Demikian juga, semua prosesor yang sama dan umumnya memiliki akses ke jumlah yang sama dari memori pribadi. Multicomputers homogeneus cenderung digunakan lebih sebagai sistem paralel (bekerja pada sebuah masalah tunggal), seperti Multiprocessors.

Sebaliknya, sistem multicomputer heterogeneus mungkin berisi berbagai jaringan yang berbeda. Misalnya, sebuah sistem komputer terdistribusi dapat dibangun dari koleksiyang berbeda jaringan area komputer lokal, yang interconected melalui FDDI atau ATM backbone switched.

Dalam tiga bagian berikut, kita akan melihat lebih dekat pada multiprosesor, dan homogeneus dan sistem multicomputer heterogeneus. Meskipun topik yang tidak berkaitan langsung dengan perhatian utama kami, sistem terdistribusi, mereka akan menumpahkan beberapa lampu pada subjek karena organisasi sistem terdistribusi sering tergantung pada hardware.

1.3.1  MULTIPROCESSOR

Multiprocessors terdiri dari beberapa jumlah CPU semua terhubung ke bus umum, bersama dengan modul memori. Sebuah konfigurasi yang sederhana adalah memiliki backplane kecepatan tinggi atau motherboard dimana CPU dan memori kartu dapat disisipkan. Sebuah bus khas memiliki jalur alamat 32 atau 64, 32 atau 64 baris data, dan mungkin 32 atau lebih garis kontrol, yang semuanya beroperasi secara paralel. Untuk membaca kata-kata memori, CPU menempatkan alamat dari katayang diinginkan pada jalur bus alamat, kemudian menempatkan sinyal pada garis kontrol yang tepat untuk menunjukkan bahwa ia ingin membaca. Memori merespon dengan menempatkan nilai kata pada baris data untuk memungkinkan CPU meminta untuk membacanya masuk Menulis bekerja dengan cara yang sama.

Karenahanya ada satu memori, jika CPUA menulis sebuah kata untuk memori dan kemudian CPUB membaca kata kembali mikrodetik kemudian, Bakan mendapatkan nilai hanya ditulis. Sebuah memori yang memiliki properti ini dikatakan koheren. Koherensi memainkan peran penting dalam sistem operasi terdistribusi dalam berbagai cara yang akan kita pelajari nanti.

A bus-based multiprocessor.

 


Masalah dengan skema ini adalah bahwa dengan sesedikit 4 atau 5 CPU, bus biasanya akan kelebihan beban dan kinerja akan turun drastis. Solusinya adalah dengan menambahkan memori cache berkecepatan tinggi antara CPU dan bus, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 1-5. Cache memegang kata yang paling baru diakses. Semua permintaan memori melalui cache. Jika kata yang diminta dalam cache, cache sendiri menanggapi CPU, dan tidak ada permintaan bus dibuat. Jika cache cukup besar, kemungkinan keberhasilan, yang disebut hit rate, akan tinggi, dan jumlah lalu lintas bus perCPU akan turun drastis, memungkinkan CPU lebih banyak dalam sistem. Cache ukuran 64K1M yang umum, yang sering memberikan hit rate dari 90 persen atau lebih.

Untuk membangun multiprosesor dengan lebih dari 64 prosesor, metode yang berbeda diperlukan untuk menghubungkan CPU dengan memori. Salah satu kemungkinan adalah untuk membagi memori menjadi modul dan menghubungkan mereka ke CPU dengan switch crossbar, Setiap CPU dan memori masing-masing memiliki koneksi yang keluar dari itu, seperti yang ditunjukkan. Pada setiap persimpangan adalah saklar elektronik kecil crosspoint yang dapat dibuka dan ditutup dalam perangkat keras. Ketika CPU ingin mengakses memori par ¬ khususnya, yang crosspoint beralih menghubungkan mereka ditutup sesaat, untuk memungkinkan akses untuk mengambil tempat. Keutamaan saklar crossbar adalah bahwa banyak CPU dapat mengakses memori pada saat yang sama, meskipun jika dua CPU mencoba untuk mengakses memori yang sama secara bersamaan, salah satu dari mereka akan harus menunggu.

Kelemahan dari switch crossbar adalah bahwa dengan n CPU dan n kenangan, n2 crosspoint switch diperlukan. Untuk n yang besar, jumlah ini dapat menjadi penghalang. Akibatnya, orang telah mencari, dan menemukan, beralih jaringan alternatif yang memerlukan switch lebih sedikit. Omega jaringan Gambar. l-6 (b) adalah salah satu contoh. Jaringan ini berisi empat switch 2x2, masing-masing memiliki dua input dan dua ¬ menempatkan. Setiap switch dapat rute baik input ke output baik. Sebuah hati-hati melihat sosok itu akan menunjukkan bahwa dengan pengaturan yang tepat dari switch, CPU dapat mengakses setiap memori setiap. Switch ini dapat diatur dalam nanodetik atau kurang. Dalam kasus umum, dengan n CPU dan n kenangan, jaringan omega membutuhkan log2 «tahap switching, masing-masing berisi n / 2 switch, untuk total (n log2 / z) / 2 switch. Meskipun untuk besar n ini jauh lebih baik daripada n2, masih cukup besar.

a)      A crossbar switch

b)      An omega switching network

Orang-orang telah berusaha untuk mengurangi biaya dengan pergi ke sistem hirarkis. Beberapa memori dikaitkan dengan setiap CPU. Setiap CPU dapat mengakses memori lokal sendiri dengan cepat, tapi memori mengakses orang lain adalah lebih lambat. Desain ini menimbulkan apa yang dikenal sebagai mesin (Access Memory seragam) NUMA. Meskipun mesin NUMA memiliki waktu akses yang lebih baik daripada rata-rata mesin didasarkan pada jaringan omega, mereka memiliki komplikasi baru bahwa penempatan program dan data menjadi penting untuk membuat akses yang paling pergi ke memori lokal.

Untuk meringkas, bus berbasis Multiprocessors, bahkan dengan cache snoopy, dibatasi oleh jumlah kapasitas bus untuk sekitar 64 CPU paling banyak. Untuk melampaui yang membutuhkan jaringan switching, seperti switch crossbar, sebuah jaringan switching omega, atau sesuatu yang serupa. Switch mistar gawang besar sangat mahal, dan jaringan omega besar keduanya mahal dan lambat. NUMA mesin membutuhkan algoritma yang kompleks untuk penempatan perangkat lunak yang baik. Kesimpulannya jelas: membangun besar, erat-coupled, shared memory multiprosesor adalah mungkin, tetapi sulit dan mahal.

 

Sumber : http://penuhrahmatt.mdl2.com/mod/book/view.php?id=4

Materi Selanjutnya :  http://vaisalarc.blogspot.com/2014/03/hubungan-sistem-terdistribusi-dengan.html

Materi Sebelumnya :http://angga12casidy.wordpress.com/2014/03/12/sistem-terdistribusi/

Kelompok 5 :