MEDICAL LABRORATORY

DASAR-DASAR KOMPUTASI

 

1. Definisi Komputasi

 

Komputasi terdistribusi pada dasarnya sebuah infrastruktur yang menghubungkan sebuah komputer dengan komputer lain di seluruh dunia yang bertujuan untuk melakukan suatu komputasi yang rumit sehingga suatu proyek yang rumit dan memakan waktu lama oleh satu superkomputer hanya membutuhkan waktu yang lebih sedikit jika dilakukan dengan sistem komputasi terdistribusi. Sebagai gambaran superkomputer tercepat per Juni 2005 yang dipegang oleh Bluegene/L memiliki kecepatan komputasi 136.800 GFlops atau 136,8 TFlops. Sedangkan sebuah komputer Pentium 4 memiliki kecepatan rata-rata 1.3 GFlops. Menurut buku rekor Guinness, proyek seti@home sejak diluncurkan pada 17 Mei 1999 hingga Juli 2001 telah mencapai komputasi sebesar 890 ZFlops.

Dalam ilmu komputer, komputasi terdistribusi mempelajari penggunaan terkoordinasi dari komputer yang secara fisik terpisah atau terdistribusi. Sistem terdistribusi membutuhkan perangkat lunak yang berbeda dengan sistem terpusat.

2. Tujuan Komputasi

Tujuan dari komputasi terdistribusi adalah menyatukan kemampuan dari sumber daya (sumber komputasi atau sumber informasi) yang terpisah secara fisik, ke dalam suatu sistem gabungan yang terkoordinasi dengan kapasitas yang jauh melebihi dari kapasitas individual komponen-komponennya.

Tujuan lain yang ingin dicapai dalam komputasi terdistribusi adalah transparansi Kenyataan bahwa sumber daya yang dipakai oleh pengguna sistem terdistribusi berada pada lokasi fisik yang terpisah, tidak perlu diketahui oleh pengguna tersebut. Transparansi ini memungkinkan pengguna sistem terdistribusi untuk melihat sumber daya yang terpisah tersebut seolah-olah sebagai satu sistem komputer tunggal, seperti yang biasa digunakannya.

Salah satu masalah yang dihadapi dalam usaha menyatukan sumber daya yang terpisah ini antara lain adalah skalabilitas, dapat atau tidaknya sistem tersebut dikembangkan lebih jauh untuk mencakup sumber daya komputasi yang lebih banyak.

 

 

 

3. Proyek Komputasi Terdistribusi

Beberapa proyek komputasi terdistribusi di dunia antara lain:

a.       GRID

GRID yaitu suatu proyek yang menggunakan sistem komputasi terdistribusi yang bertujuan untuk penelitian terhadap kanker, antraks, cacar dan proyek Human Proteome Folding Project.

Per 13 September 2005, GRID telah memiliki 1.283.184 user dengan total 3.380.882 komputer dengan cpu time mencapai 434.312 tahun 27 hari 8 menit 30 menit 7 detik.

b.      BOINC

Berkeley Open Infrastructure for Network Computing (BOINC) yaitu sebuah infrastruktur komputasi terdistribusi yang dikembangkan oleh tim dari University of California, Berkeley Amerika Serikat. Perangkat lunaknya sendiri gratis dan open source yang dirilis di bawah GNU Lesser Public License. BOINC terdiri dari beberapa proyek.

c.       SETI@HOME

SETI@home yaitu proyek yang menggunakan sistem komputasi terdistribusi untuk melakukan perhitungan terhadap sinyal-sinyal dari angkasa luar yang sebagian besar berasal dari teleskop radio Arecibo untuk mencari kandidat terbaik bagi sinyal yang berasal dari extraterrestrial intelligence atau kecerdasan dari luar angkasa.

d.     Climateprediction@net

Climateprediction@net yaitu proyek yang menggunakan sistem komputasi terdistribusi untuk melakukan perhitungan rumit terhadap perubahan iklim.

e.      Einstein@home

Einstein@home yaitu proyek yang menggunakan sistem komputasi terdistribusi untuk melakukan pencarian terhadap bintang neutron berputar atau disebut juga pulsar dengan menggunakan data dari LIGO dan detektor gelombang gravitasi GEO.

f.       LHC@home

LHC@home yaitu proyek yang menggunakan sistem komputasi terdistribusi untuk melakukan simulasi perjalanan partikel di dalam sebuah Large Hadron Collider (LHC) yaitu sebuah mesin yang mempercepat partikel di dalam ruangan berbentuk donat. LHC@home menghasilkan komputasi sebesar LHC 15 Petabytes atau 15 juta Gigabytes per tahun.

g.     Predictor@home

Predictor@home yaitu proyek yang menggunakan sistem komputasi terdistribusi untuk melakukan perhitungan terhadap kemungkinan hubungan antara protein dengan suatu penyakit.

h.   GIMPS

Great Internet Mersenne Prime Search (GIMPS) yaitu sebuah proyek yang menggunakan sistem komputasi terdistribusi untuk melakukan perhitungan untuk mencari bilangan-bilangan yang merupakan bilangan prima Mersenne yaitu sebuah angka dengan rumus :

M_n = 2ⁿ − 1.

Delapan bilangan prima Mersenne terbesar ditemukan dengan menggunakan GIMPS. Bilangan prima Mersenne terbesar saat ini memiliki 9.808.358 digit angka. Lihat pula artikel mengenai bilangan prima terbesar yang diketahui.

Pranala luar

       (en) GRID

       (en) BOINC

Diperoleh dari "http://id.wikipedia.org/wiki/Daftar_proyek_komputasi_terdistribusi"

Kategori: Komputasi paralel | Komputasi terdistribusi | Superkomputer | Daftar bertopik teknologi informasi

4. Arsitektur

Banyak arsitektur perangkat lunak dan keras yang bervariasi yang digunakan untuk komputasi terdistribusi. Pada tingkat yang lebih rendah, penghubungan beberapa CPU dengan menggunakan jaringan sangat dibutuhkan. Pada tingkat yang lebih tinggi menghubungkan proses yang berjalan dalam CPU tersebut dengan sistem komunikasi juga dibutuhkan.

Arsitektur umum yang memungkinkan sistem terdistribusi antara lain:

• klien-server: klien menghubungi server untuk pengambilan data, kemudian server memformatnya dan menampilkannya ke pengguna.

• arsitektur 3-tier: Kebanyakan aplikasi web adalah 3-Tier.

• arsitektur N-tier: N-Tier biasanya menunjuk ke aplikasi web yang menyalurkan lagi permintaan kepada pelayanan enterprise. Aplikasi jenis ini paling berjasa bagi kesuksesan server aplikasi.

• Tightly coupled: biasanya menunjuk kepada satu set mesin yang sangat bersatu yang menjalankan proses yang sama secara paralel, membagi tugas dalam bagian-bagian, dan kemudian mengumpulkan kembali dan menyatukannya sebagai hasil akhir.

• Peer-to-peer: sebuah arsitektur di mana tidak terdapat mesin khusus yang melayani suatu pelayanan tertentu atau mengatur sumber daya dalam jaringan. Dan semua kewajiban dibagi rata ke seluruh mesin, yang dikenal sebagai peer.

• Service oriented di mana sistem diatur sebagai satu set pelayanan yang dapat diberikan melalui antar-muka standar.

• Mobile code: berdasarkan prinsip arsitektur mendekatkan pemrosesan ke sumber data

• Replicated repository: Di mana repository dibuat replikanya dan disebarkan ke dalam sistem untuk membantu pemrosesan online/offline dengan syarat keterlambatan pembaharuan data dapat diterima.

5. Infrastruktur Komputasi Terdistribusi

• Moab Grid Suite — Cluster workload management, reporting tools, and end user submission portal

• Remote procedure call — This high-level communication mechanism allows processes on different machines to communicate using procedure calls even though they don't share the same address space.

• Distributed objects — Systems like CORBA, Microsoft D/COM, Java RMI, ReplicaNet [1]

• SOAP

• XML-RPC

• GLOBE

• Acute [2] — Distributed functional programming with migration based on OCaml.

• PYRO — Python Remote Objects

• BOINC — Berkeley Open Infrastructure for Network Computing

• GLOBUS — Home of the Globus Toolkit

6.  Jurnal dan Konferensi Komputasi Terdistribusi

• The International Conference on Dependable Systems and Networks

• Symposium on Principles of Distributed Computing

• Journal of Parallel and Distributed Computing

• IEEE transactions on Parallel and Distributed Systems

·       Distributed Computing

 

7.    Sistem Bilangan Binar

Sistem bilangan binary menggunakan 2 macam simbol bilangan berbentuk 2 diti angka, yaitu 0 dan 1. Sistem bilangan binary menggunakan basis 2. Misalnya nilai bilangan binary 1001 dapat diartikan dalam system bilangan desimal bernilai ;

 

1   0   0   1

 

1        x   2⁰  = 1

0    x   2¹  = 0

0    x   2 ² = 0

1    x   2³   = 8

                        +

                   9

 

Position value system bilangan binary merupakan perpangkatan dari nilai 2 sebagai berikut :

 

                             Posisi digit             Position

                             (dari kanan)              value

 

                                    1                      2 ⁰   =  1                      

                                    2                      2¹   =  2

                                    3                      2²   =  4

                                    4                      2³   =  8

                                    5                      2⁴    = 16

                                    .                       .

                                    .                       .

                                    .                       .

 

Sehingga bilangan binary 1001 dapat juga dihitung dalam bentuk bilangan desimal menjadi (1 x 8) + (0 x 4) + (0 x 2) + (1 x 1) = 9

Atau dapat dituliskan dalam bentuk persamaan :

A_n-12^n-1  + a_n-22^n-2 + … + a⁰

Misalnya bilangan 101101 dalam system bilangan desimal bernilai :

101101₂ = a⁵ x 2⁵ + a⁴ x 2⁴ + a³ x 2³ + a² + 2² + a¹ + a⁰

                   = 1 x 32 + 0 x 16 + 1 x 8 + 1 x 4 + 0 x 2 + 1

               = 32 + 0 + 8 + 4 + 0 + 1

               = 45₁₀

Bilangan binary ditambahkan dengan cara yang sama dengan pertambahan bilangan desimal. Dapat pertambahan untuk masing-masing digit bilangan binary adalah :

0 + 0 = 0

0 + 1 = 1

1 + 0 = 0

1 + 1 = 0  à dengan carry of 1, yaitu 1 = 1 = 2, karena digit terbesar binary hanya 1, maka harus dikurangi dengan 2 (basis), jadi 2-2 = 0 dengan carry of 1.

Misalnya pertambahan binary :

              1111

            10100

                        +

           100011

 

 

Atau dengan langkah-langkah :

1 + 0                = 1

1 + 0                = 1

1 + 1                = 0       dengan carry of 1

1 + 0 + 1          = 0       dengan carry of 1

      1 + 1          = 0       dengan carry of 1

 

 

                                                                        1          0          0          0          1        1