Analisis sistem komunikasi dalam sistem terdistribusi

Analisis tentang masalah komunikasi dalam sistem terdistribusi Komunikasi Komunikasi Data Komunikasi data adalah merupakan bagian dari telekomunikasi yang secara khusus berkenaan dengan transmisi atau pemindahan data dan informasi diantara komputer-komputer dan piranti-piranti yang lain dalam bentuk digital yang dikirimkan melalui media komunikasi data. Data berarti informasi yang disajikan oleh isyarat digital. Komunikasi data merupakan baguan vital dari suatu masyarakat informasi karena sistem ini menyediakan infrastruktur yang memungkinkan komputer-komputer dapat berkomunikasi satu sama lain. Komponen Komunikasi Data  Pengirim, adalah piranti yang mengirimkan data  Penerima, adalah piranti yang menerima data  Data, adalah informasi yang akan dipindahkan  Media pengiriman, adalah media atau saluran yang digunakan untuk mengirimkan data  Protokol, adalah aturan-aturan yang berfungsi untuk menyelaraskan hubungan. Protokol Protokol dapat diartikan sebagai sebuah aturan yang mendefinisikan beberapa fungsi yang ada dalam sebuah jaringan komputer, misalnya mengirim pesan, data, informasi dan fungsi lain yang harus dipenuhi oleh sisi pengirim dan sisi penerima agar komunikasi dapat berlangsung dengan benar, walaupun sistem yang ada dalam jaringan tersebut berbeda sama sekali. Protokol ini mengurusi perbedaan format data pada kedua sistem hingga pada masalah koneksi listrik. Komponen Protokol 1. Aturan atau prosedur, mengatur pembentukan/pemutusan hubungan 2. Format atau bentuk, mengatur proses transfer data representasi pesan 3. Kosakata (vocabulary), jenis pesan dan makna masing-masing pesan Fungsi Protokol Secara umum fungsi dari protokol adalah untuk menghubungkan sisi pengirim dan sisi penerima dalam berkomunikasi serta dalam bertukar informasi agar dapat berjalan dengan baik dan benar. Sedangkan fungsi protokol secara detail dapat dijelaskan berikut: • Fragmentasi dan reassembly Fungsi dari fragmentasi dan reassembly adalah membagi informasi yang dikirim menjadi beberapa paket data pada saat sisi pengirim mengirimkan informasi dan setelah diterima maka sisi penerima akan menggabungkan lagi menjadi paket informasi yang lengkap. • Encapsulation Fungsi dari encapsulation adalah melengkapi informasi yang dikirimkan dengan address, kode-kode koreksi dan lain-lain. • Connection control Fungsi dari connection control adalah membangun hubungan (connection) komunikasi dari sisi pengirim dan sisi penerima, dimana dalam membangun hubungan ini juga termasuk dalam hal pengiriman data dan mengakhiri hubungan. • Flow control Berfungsi sebagai pengatur perjalanan datadari sisi pengirim ke sisi penerima. • Error control Dalam pengiriman data tak lepas dari kesalahan, baik itu dalam proses pengiriman maupun pada waktu data itu diterima. Fungsi dari error control adalah mengontrol terjadinya kesalahan yang terjadi pada waktu data dikirimkan. • Transmission service Fungsi dari transmission service adalah memberi pelayanan komunikasi data khususnya yang berkaitan dengan prioritas dan keamanan serta perlindungan data. Susunan Protokol Protokol jaringan disusun oleh dalam bentuk lapisan-lapisan (layer). Hal ini mengandung arti supaya jaringan yang dibuat nantinya tidak menjadi rumit. Di dalam layer ini, jumlah, nama, isi dan fungsi setiap layer berbeda-beda. Akan tetapi tujuan dari setiap layer ini adalah memberi layanan ke layer yang ada di atasnya. Susunan dari layer menunjukkan tahapan dalam melakukan komunikasi. Antara setiap layer yang berdekatan terdapat sebuah interface. Interface menentukan layanan layer yang di bawah kepada layer yang di atasnya. Pada saat merencanakan sebuah jaringan, hendaknya memperhatikan bagaimana menentukan interface yang tepat yang akan ditempatkan di antara dua layer yang bersangkutan. RPC ( Remote Procedure Call ) Definisi RPC adalah sebuah metode yang memungkinkan kita untuk mengakses sebuah prosedur yang berada di komputer lain. Untuk dapat melakukan ini sebuah server harus menyediakan layanan remote procedure. Pendekatan yang dilakukan adalah sebuah server membukasocket, lalu menunggu client yang meminta prosedur yang disediakan server. RPC masih menggunakan cara primtif dalam pemrograman yaitu menggunakan paradigma procedural programming. 1. Tujuan RPC digunakan untuk administrasi sistem sehingga seorang administrator jaringan dapat mengakses sistemnya dan mengelola sistemnya darimna saja, selama sistemnya terhubung ke jaringan. 2. Socket RPC menggunakan socket untuk berkomunikasi dengan proses lainnya. 3. Cara Kerja RPC Tiap prosedur yang dipanggil dalam RPC, maka proses ini harus berkoneksi dengan server remote dengan mengirimkan semua parameter yang dibutuhkan, menunggu balasan dari server dan melakukan proses kemudian selesai. Proses di atas disebut juga dengan stub pada sisi klien. Sedangkan Stub pada sisi server adalah proses menunggu tiap message yang berisi permintaan mengenai prosedur tertentu. 4. Implementasi RPC Untuk proses nya kurang lebih sama dengan RMI. Kalau RMI kita mengenal proxy dan skeleton, pada RPC dikenal dengan Stub( Client stub dan Server stub). Cara Kerja RPC Tiap prosedur yang dipanggil dalam RPC, maka proses ini harus berkoneksi dengan server remote dengan mengirimkan semua parameter yang dibutuhkan, menunggu balasan dari server dan melakukan proses kemudian selesai. Proses di atas disebut juga dengan stub pada sisi klien. Sedangkan Stub pada sisi server adalah proses menunggu tiap message yang berisi permintaan mengenai prosedur tertentu. Diagram diatas memberikan gambaran mengenai flow dari eksekusi dalam proses RPC. Berikut ini adalah diagram yang akan menjelaskan secara rinci mengenai proses yang terjadipada klien dan server dalam eksekusi suatu prosedur RPC : 1. Klien memanggil prosedur stub lokal. Prosedur Stub akan memberikan parameter dalam suatu paket yang akan dikirim ke jaringan. Proses ini disebut sebagai marshalling. 2. Fungsi Network pada O/S (Operating system – Sistem Operasi) akan dipanggil oleh stub untuk mengirim suatu message. 3. Kemudian Kernel ini akan mengirim message ke sistem remote. Kondisi ini dapat berupa connectionless atau connection-oriented. 4. Stub pada sisi server akan melakukan proses unmarshals pada paket yang dikirim pada network. 5. Stub pada server kemudian mengeksekusi prosedur panggilan lokal. 6. Jika eksekusi prosedur ini telah selesai, maka eksekusi diberikan kembali ke stub pada server. 7. Stub server akan melakukan proses marshals lagi dan mengirimkan message nilai balikan ( hasilnya ) kembali ke jaringan. 8. Message ini akan dikirim kembali ke klien. 9. Stub klien akan membaca message ini dengan menggunakan fungsi pada jaringan. 10. Proses unmarshalled kemudian dilakukan pada message ini dan nilai balikan akan diambil untuk kemudian diproses pada proses lokal. Proses diatas akan dilakukan berulang-ulang ( rekursif ) dalam pengeksekusian RPC dalam suatu remote sistem. Contoh aplikasi untuk meremote pada teknik RPC (Remote Procedure Call) adalah menggunakan putty untuk melakukan SSH. Kelebihan dan Kekurangan pada RPC Kelebihan RPC • Relatif mudah digunakan • Pemanggilan remote procedure tidak jauh berbeda dibandingkan pemanggilan local procedure. Sehingga pemrogram dapat berkonsentrasi pada software logic, tidak perlu memikirkan low level details seperti soket, marshalling dan unmarshalling. • Robust (Sempurna) • Sejak th 1980-an RPC telah banyak digunakan dalam pengembangan mission-critical application yang memerlukan scalability, fault tolerance, dan reliability. Kelemahan RPC • Tidak fleksibel terhadap perubahan • Static relationship between client & server at run-time. • Berdasarkan prosedural/structured programming yang sudah ketinggalan jaman dibandingkan Object Oriented Proggraming • Kurangnya location transparency • Misalnya premrogram hanya boleh melakukan pass by value, bukan pass by reference. • Komunikasi hanya antara 1 klien & 1 server (one-to-one at a time). • Komunikasi antara 1 klien & beberapa server memerlukan beberapa koneksi yang terpisah. REMOTE METHOD INVOCATION (RMI) Definisi RMI RMI adalah perluasan dari local method invocation yang memungkinkan sebuah objek yang hidup dalam satu proses untuk memohon method objek yang berada di proses lain. (George Coulouris hal 166). RMI adalah sebuah teknik pemanggilan method remote yang lebih secara umum lebih baik daripada RPC. RMI menggunakan paradigma pemrograman berorientasi obyek (Object Oriented Programming). RMI memungkinkan kita untuk mengirim obyek sebagai parameter dari remote method. Dengan dibolehkannya program Java memanggil method pada remote obyek, RMI membuat pengguna dapat mengembangkan aplikasi Java yang terdistribusi pada jaringan. Aplikasi RMI seringkali terdiri dari dua program terpisah yaitu server dan client. Aplikasi server semacam ini biasanya membuat beberapa objek remote, menyediakan referensi terhadap objek-objek tersebut sehingga dapat diakses, serta menunggu client memanggil method dari objek-objek remote tersebut. Aplikasi client mendapatkan referensi remote ke satu atau lebih objek remote di server dan menjalankan method dari objek tersebut. RMI menyediakan mekanisme dimana server dan client berkomunikasi dan memberikan informasi secara timbal balik. Aplikasi semacam ini seringkali disebut aplikasi objek terdistribusi. Langkah Pembuatan Program dengan RMI Dalam RMI, semua informasi tentang satu pelayanan server disediakan dalam suatu definisi remote interface. Dengan melihat pada definisi interface, seorang pemrogram dapat memberitahukan method apa yang dapat dikerjakan oleh server, meliputi data apa yang diterima dan data apa yang akan dikirim sebagai tanggapan. Definisi yang ada pada remote interface menentukan karakteristik methods yang disediakan server yang dapat dilihat oleh client. Client programmer harus dapat mengetahui methods apa yang disediakan server dan bagaimana memanggilnya langsung dengan melihat ke remote interface. Client mendapatkan referensi ke remote object melalui RMI registry. Membangun suatu aplikasi terdistribusi menggunakan RMI meliputi 6 langkah. Keenam langkah tersebut adalah: 1. Mendefinisikan remote interface 2. Implementasi remote interface dan server 3. Pengembangan client (atau applet) yang menggunakan remote interface 4. Mengkompilasi source files dan mem-buat stub and skeletons 5. Memulai (start) RMI registry 6. Menjalankan server dan client Implementasi RMI Remote Modul Reference Remot referensi modul bertanggung jawab untuk menerjemahkan antara local dan referensi remote objek dan untuk menciptakan referensi remot objek. Untuk mendukung tugasnya ini, referensi modul remote dalam setiap proses memiliki tabel remote objek yang mencatat korespondensi antara objek lokal referensi dalam proses dan referensi remote objek Tindakan remote referensi modul adalah sebagai berikut: Ketika remote objek untuk diteruskan sebagai argumen atau hasil untuk pertama kalinya, modul referensi remot modul diminta untuk membuat referensi objek remote, yang menambahkan tabel. Ketika referensi objek remote tiba dalam permintaan atau membalas pesan, remote modul referensi diminta untuk menyesuaikan referensi obyek lokal, yang mungkin mengacu baik pada proxy atau ke objek remot. Dalam hal objek remote referensi tidak ada dalam tabel, menciptakan perangkat lunak RMI proxy baru dan meminta remote referensi modul untuk menambahkannya ke tabel. Software RMI ini terdiri dari suatu lapisan perangkat lunak antara application level objek dan komunikasi dan reeferensi remot modul. Peran middleware objek adalah sebagai berikut: • Proxy: Peran proxy adalah untuk membuat permohonan metoderemot transparan untuk klien dengan bertingkah seperti objek lokal ke invoker, tetapi selain melaksanakan suatu permintaan ini akan diteruskan sebuah pesan ke objek remote. Itu menyembunyikan rincian remot objek referensi, yang menyusun argumen, menguraikan hasil dan pengiriman dan penerimaan pesan dari klien. • Operator/Dispatcher : Sebuah server memiliki satu operator dan kerangka untuk masing-masing mewakili kelas remote objek. Dalam contoh kita, server memiliki operator dan kerangka untuk kelas remot objek B. operator menerima pesan permintaan dari modul komunikasi. Ia menggunakan methodId untuk memilih metode yang tepat dalam kerangka kemudian menyampaikan pesan permintaan. Operator dan proxy menggunakan sama alokasi methodld terhadap metode antarmuka remote. • Skeleton: Kelas jauh objek memiliki kerangka, yang mengimplementasikan metode dalam antarmuka remote. Mereka dilaksanakan cukup berbeda dari metode-metode di objek remote. Sebuah metode menguraikan kerangka argumen dalam pesan permintaan dan memanggil metode yang sesuai dalam objek remote. Contoh implementasi dari RMI di antaranya : Perusahaan programming Avitek yang berlokasi di Amerika Serikat, membuat program sistem accounting untuk intranet yang memungkinkan klien untuk meng-update dan mengubah data dengan mudah. Tujuan dari proyek ini adalah untuk membuat dan mendukung pembuatan dari bukti nyata untuk konsep penggunaan Java yang dikombinasikan dengan database. Perusahaan CEAS Consulting yang menyediakan jasa custom re-engineering dan otomasi proses untuk perusahaan-perusahaan manufakturing dan teknik, telah membuat program sistem terdistribusi untuk klien mereka. Gambaran program mereka adalah seperti berikut : Cara Kerja RMI Dalam model ini, sebuah proses memanggil method dari objek yang terletak pada suatu host/computer remote. Dalam paradigma ini, penyedia layanan mendaftarkan dirinya dengan server direktori pada jaringan. Proses yang menginginkan suatu layanan mengontak server direktori saat runtime, jika layanan tersedia, maka referensi ke layanan akan diberikan. Dengan menggunakan referensi ini, proses dapat berinteraksi dengan layanan tsb. Paradigma ini ekstensi penting dari paradigma RPC. Perbedaannya adalah objek yang memberikan layanan didaftarkan (diregister) ke suatu layanan direktori global, sehingga memungkinkan untuk ditemukan dan diakses oleh aplikasi yang meminta layanan tersebut. Contoh aplikasi untuk meremote pada teknik RMI (Remote Method Invocation) menggunakan teamviewer untuk meremote computer lain. Teamviewer adalah suatu program yang cukup sederhana dan sangat mudah digunakan untuk beberapa keperluan terutama melakukan akses PC secara remote melalui internet. Cara Meremote RMI Tampilan utama TeamViewer, jika sudah tampil (Ready to connect (secure connection)) maka sudah siap melakukan koneksi ke PC lain, kemudian masukan ID PC klien jika koneksi berhasil maka akan muncul kotak “Password”, isi password teamviewer PC yang akan anda remote. Jika berhasil maka akan tampil desktop PC yang diremote tersebut. Jika ingin melakukan File Transfer, maka pilih “File Transfer” pada bagian pilihan yang terlihat dibawah kotak ID, kemudian klik “Connect to partner”. Jika ingin menggunakan password dan ID yang tetap maka cukup tempatkan kursor mouse pada bagian kotak password, maka akan tampil seperti gambar diatas, pilih “Set user definied password” kemudian masukan password yang anda inginkan. Hasilnya Setelah kita melakukan setting pada teamviewer dan setelah login dan memasukkan password tujuan dengan benar maka kita bisa mengakses computer yang kita remote secara penuh. Keuntungan dan Kekurangan RMI Keuntngan RMI • Salahsatu keuntungan RMI adalah kemampuan untuk download zytecodes (code) dari suatu object’s class, jika class tsb tidak terdefinisikan di VM-nya penerima. • Type-type dan metode-metode object (class), yang terletak dalam satu VM, dapat dikirim ke VM yang lain, yang mungkin saja remote. • Sifat-sifat object yang terkirim ini tidak berubah sama sekali Kelemahan RMI: • proses pembukaan socket yang kadang-kadang tidak dapat diimplementasikan lewat jaringan internet, tapi hal ini bisa diatasi dengan menggunakan Spring HttpInvoker, sama persis dengan RMI tapi lewat protokol HTTP.