Cloud Computing, Komputasi GRID, dan Virtualisasi

Cloud Computing

Pengertian

Cloud computing, often referred to as simply “the cloud,” is the delivery of on-demand computing resources—everything from applications to data centers—over the Internet on a pay-for-use basis.

Cloud computing services

Software as a service (SaaS), Cloud-based applications—or software as a service (SaaS)—run on distant computers “in the cloud” that are owned and operated by others and that connect to users’ computers via the Internet and, usually, a web browser.
Platform as a service (PaaS), Platform as a service provides a cloud-based environment with everything required to support the complete lifecycle of building and delivering web-based (cloud) applications—without the cost and complexity of buying and managing the underlying hardware, software, provisioning and hosting.
Infrastructure as a service (IaaS), Infrastructure as a service provides companies with computing resources including servers, networking, storage, and data center space on a pay-per-use basis.

Cloud Computing merupakan teknologi yang menggunakan internet dan remote server pusat untuk menjaga data dan aplikasi. Cloud computing memungkinkan konsumen dan pebisnis untuk menggunakan aplikasi tanpa instalasi dan mengakses file pribadi mereka di komputer manapun dengan akses internet. Teknologi ini memungkinkan untuk komputasi yang jauh lebih efisien dengan memusatkan penyimpanan data, pengolahan dan bandwidth.

Menurut jurnal yang dipublikasikan IEEE.

Internet Computing / Cloud Computing adalah suatu paradigma dimana informasi secara permanen tersimpan di server internet dan tersimpan secara sementara di komputer pengguna (client) termasuk di dalamnya adalah desktop, komputer tablet, notebook, handheld, sensor-sensor, monitor dan lain-lain.

Sebuah contoh sederhana dari komputasi awan email Yahoo, Gmail, atau Hotmail dll Yang Anda butuhkan hanyalah koneksi internet dan Anda dapat mulai mengirim email. Server dan Perangkat lunak manajemen email semua di atas awan (internet) dan benar-benar dikelola oleh penyedia layanan cloud Yahoo, Google dll. Konsumen bisa menggunakan perangkat lunak sendiri dan menikmati manfaatnya. Analogi ini, "Jika Anda membutuhkan susu, untuk apa anda membeli sapi?" Semua pengguna atau konsumen butuhkan yaitu untuk mendapatkan manfaat menggunakan perangkat lunak atau perangkat keras komputer seperti mengirim email dll Hanya untuk mendapatkan manfaat ini (susu) jadi untuk apa konsumen membeli (sapi) software / hardware?

Cloud computing dibagi menjadi tiga yaitu: "Aplikasi", "storage", dan "konektivitas" Setiap segmen memiliki tujuan yang berbeda dan menawarkan produk yang berbeda untuk pebisnis dan individu di seluruh dunia. Pada bulan Juni 2011, sebuah studi yang dilakukan oleh V1 menemukan bahwa 91% dari profesional senior TI sebenarnya tidak tahu apa komputasi awan dan dua-pertiga dari profesional senior keuangan sudah menyoroti sifat dari teknologi. Pada September 2011, sebuah studi Aberdeen Group menemukan bahwa perusahaan mencapai rata-rata kenaikan 68% beban IT mereka untuk komputasi awan dan baru 10% pengurangan dalam data center biaya listrik.

Google Drive adalah salah satu contoh layanan cloud storage dari Google yang diluncurkan pada akhir April 2012, yaitu layanan untuk menyimpan file di internet pada storage yang disediakan oleh Google. Dengan menyimpan file di Google Drive maka pemilik file dapat mengakses file tersebut kapanpun dimanapun dengan menggunakan komputer desktop, maupun perangkat mobile, Kapasitas yang disediakan oleh google drive untuk layanan gratis adalah 5GB, untuk menggunakan kapasitas lebih dari itu maka akan dikenakan biaya tambahan.

Kapan saatnya pindah ke Cloud Computing

Dari sisi perusahaan:

Jika perusahaan merasa sudah menghabiskan banyak biaya untuk divisi TI, tapi hanya menghasilkan imbal balik yang kecil dari sisi bisnis, itulah saatnya mempertimbangkan cloud computing
Untuk perusahaan skala kecil dan menengah, kalau dihadapkan dengan pilihan membeli server mahal dan harus mempekerjakan karyawan baru untuk mengoperasikan server tersebut, padahal pemasukan masih kecil, sebaiknya mencari alternatif lain (Cloud).
untuk perusahaan skala enterprise, ada kalanya mereka telah terlalu banyak memiliki aset TI sehingga mulai kehilangan waktu untuk melakukan pendataan. Berapa jumlah server yang dipunyai, kapan server itu dibeli, dan sebagainya

Dari sisi end user:

Ketika resiko kehilangan data semakin meningkat, maka gunakanlah cloud storage.
Ketika spesifikasi computer dirasa sudah tidak mampu lagi untuk menjalankan beberapa aplikasi, misalnya untuk menggunakan office terbaru, bias menggunakan cloud office application.
Mengandalkan analisis untuk membuat laporan tertentu, tapi hanya menggunakan bagian dari tahun. Perusahaan awan bisa mulai menawarkan data analisis secara laporan-demi-laporan, bukan ditagih di akhir bulan dengan biaya bulanan. Untuk kasus ini ada penyedia cloud report yaitu DB2web Query dari IBM.

Komputasi GRID

Berbeda dengan cloud computing, Komputasi grid menggunakan komputer yang terpisah oleh geografis, didistibusikan dan terhubung oleh jaringan untuk menyelasaikan masalah komputasi skala besar. Dalam hal bisa disebut sebagai parallel computing baik itu secara riil maupun virtual. Ada beberapa daftar yang dapat dugunakan untuk mengenali sistem komputasi grid, adalah :

Sistem untuk koordinat sumber daya komputasi tidak dibawah kendali pusat.
Sistem menggunakan standard dan protocol yang terbuka.
Sistem mencoba mencapai kualitas pelayanan yang canggih, yang lebih baik diatas kualitas komponen individu pelayanan komputasi grid.

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 baik

Arsitektur GRID Computing

Seperti terlihat pada gambar tersebut,GRID COMPUTING dibangun dengan jalan menggabungkan sistem-sistem komputasi grid yang berada di institusi-institusi penelitian (GRID-2, 3, 4) menjadi satu kesatuan. Konfigurasi perangkat keras dan perangkat lunak masing-masing sistem di tingkat institusi dapat berbeda, namun dengan mengoperasikan teknologi grid computing seperti GT4 pada simpul-simpul penghubung dari masing-masing sistem, keseluruhan sistem membentuk satu kesatuan infrastruktur komputasi grid. Dengan konfigurasi seperti ini, jika dibutuhkan,pengguna di suatu institusi dapat memanfaatkan sumber daya komputasi yang berada di luar institusinya.

Jika suatu institusi telah mengimplementasikan suatu teknologi grid computing tertentu seperti SUN Grid Engine (SGE) atau teknologi komputasi berbasis jaringan seperti PVM, MPI, Condor maka sistem GT4 dapat dikonfigurasikan untuk berkoordinasi dengan masing-masing teknologi tersebut. Salah satu prasyarat dari pembentukan GRID COMPUTING adalah tersedianya suatu backbone jaringan berkapasitas besar untuk menghubungkan simpul-simpul penghubung di masing-masing institusi (harus memiliki lebar pita mulai 2 Mbps sampai dengan 155 Mbps).

Komponen-komponen penting :

GRAM: Grid Resource Allocation & Management

Komponen ini bertanggung jawab dalam mengelola seluruh sumber daya komputasi yang tersedia dalam sistem komputasi grid.

Pengelolaan ini mencakup eksekusi program pada seluruh komputer yang tergabung dalam sistem komputasi grid, mulai dari inisiasi, monitoring, sampai penjadwalan (scheduling) dan koordinasi antar proses.

RFT/GridFTP: Reliable File Transfer/Grid File Transfer Protocol

Komponen ini memungkinkan pengguna mengakses data yang berukuran besar dari simpul-simpul komputasi yang tergabung dalam sistem komputasi grid secara efisien dan dapat diandalkan.

MDS: Monitoring & Discovery Service

Komponen ini memungkinkan pengguna sistem GT4 melakukan monitoring proses komputasi yang tengah berjalan sehingga masalah yang timbul dapat segera diketahui.

GSI: Grid Security Infrastructure

Komponen ini bertanggung jawab atas keamanan sistem komputasi grid secara keseluruhan. Sistem keamanan GT4 dibangun atas komponen-komponen standar keamanan yang telah teruji, yang mencakup proteksi data, autentikasi, delegasi, dan autorisasi. Konfigurasi dasar GT4 mengasumsikan baik pengguna maupun layanan menggunakan standar keamanan yang menggunakan standar kunci publik X.509.

VIRTUALISASI

Virtualisasi adalah membuat sebuah simulasi dari perangkat keras, sistem operasi, jaringan maupun yang lainnya. Di bidang teknologi informasi, virtualisasi digunakan sebagai sarana untuk improvisasi skalabilitas dari perangkat keras yang ada.

Dengan virtualisasi, beberapa sistem operasi dapat berjalan secara bersamaan pada satu buah komputer. Hal ini tentunya dapat mengurangi biaya yang harus dikeluarkan oleh sebuah perusahaan.

Perangkat lunak yang digunakan untuk menciptakan virtual machine pada host machine biasa disebut sebagai hypervisor atau Virtual Machine Monitor (VMM). Menurut Robert P. Goldberg dalam tesisnya yang berjudul Architectural Principles For Virtual Computer Systems pada hal 23 menyebutkan bahwa tipe-tipe dari VMM ada 2 yaitu:

Type 1 berjalan pada fisik komputer yang ada secara langsung. Pada jenis ini hypervisor/VMM benar-benar mengontrol perangkat keras dari komputer host-nya. Termasuk mengontrol sistem operasi-sistem operasi guest-nya. Contoh implementasi yang ada adalah KVM dan OpenVZ. Adapun contoh yang lain seperti VMWare ESXi, Microsoft Hyper-V.
Type 2 berjalan pada sistem operasi diatasnya. Pada tipe ini sistem operasi guest berada diatas sistem operasi host. Contoh tipe ini adalah VirtualBox.

Distributed Computation dalam Cloud Computing

Kegiatan ini merupakan kumpulan beberapa computer yang terhubung untuk melakukan pendistribusian, seperti mengirim dan menerima data serta melakukan interaksi lain antar computer yang dimana membutuhkan sebuah jaringan agar computer satu dan lainnya bisa saling berhubung dan melakukan interaksi. Hal ini semua dilakukan dengan cloud computing yang seperti kita ketahui memberikan layanan dimana informasinya disimpan di server secara permanen dan disimpan di computer client secara temporary.

Komputasi Terdistribusi merupakan salah satu tujuan dari Cloud Computing, karena menawarkan pengaksesan sumber daya secara parallel, para pengguna juga bisa memanfaatkannya secara bersamaan (tidak harus menunggu dalam antrian untuk mendapatkan pelayanan), terdiri dari banyak sistem sehingga jika salah satu sistem crash, sistem lain tidak akan terpengaruh, dapat menghemat biaya operasional karena tidak membutuhkan sumber daya (resourches).

Distribusi komputasi ini memiliki definisi mempelajari penggunaan terkoordinasi dari computer secara fisik terpisah atau terdistribusi. Pada distributed computing ini, program dipisah menjadi beberapa bagian yang dijalankan secara bersamaan pada banyak computer yang terhubung melalui jaringan internet.

Map Reduce dan NoSQL (Not Only SQL)

MapReduce adalah model pemrogramana rilisan Google yang ditujukan untuk memproses data berukuran raksasa secara terdistribusi dan parallel dalam cluster yang terdiri atas ribuan komputer. Dalam memproses data, MapReduce dibagi menjadi 2 proses utama, yaitu Map dan Reduce. Proses Map bertugas utnuk mengumpulkan informasi dari potongan-potongan data yang terditribusi dalam tiap komputer dalam cluster (kelompok komputer yang saling terhubung). Hasilnya deserahkan kepada proses Reduce untuk diproses lebih lanjut. Hasil proses Reduce merupakan hasil akhir yang dikirim ke pengguna.

NoSQL adalah tipe database yang sangat jauh berbeda dengan konsep RDBMS ataupun ODBMS. Perbedaan utamanya sendiri yaitu karena tidak mengenal istilah relation dan tidak menggunakan konsep schema. Dalam NoSQL, setiap tabel berdiri sendiri tanpa tergantung dengan tabel lainnya.

NoSQL Database adalah sebuah database yang bertipe NoSQL, yaitu database ini tidak mengenal istilah relational dan tidak menggunakan konsep schema. Contoh dari NoSQL Database salah satunya adalah MongoDB.

NoSQL

Nosql adalah sebuah memcache dari bagian database sederhana yang berisi key dan value. Database ini bersifat struktur storage dimana sistem databasenya yang berbeda dengan sistem database relasional. Nosql tidak membutuhkan skema table dan menghindari operasi join dan berkembang secara horizontal. Selain itu NoSQL merupakan suatu bahasan yang jauh dari arti kata yang dibaca. Tidak berarti tanpa sql query. Melainkan bagaimana suatu sql query digunakan seminimal mungkin dalam suatu program database. Dengan memanfaatkan teknologi NoSQL ini, diharapkan mampu mengurangi beban server. Selain itu, hal ini juga memudahkan programmer dalam membuat suatu program dan proses pengembangannya. Penjelasan lebih mengenai NoSQL database akan dijelaskan pada sub bab dibawah ini.

Database NoSQL, juga disebut Not Only SQL, adalah sebuah pendekatan untuk pengelolaan datadan desain database yang berguna untuk set yang sangat besar data terdistribusi. NoSQL, yang mencakup berbagai teknologi dan arsitektur, berusaha untuk memecahkan masalah skala bilitas dan kinerja data yang besar yang database relasional tidak dirancang untuk menangani.NoSQL ini sangat berguna ketika perusahaan perlu untuk mengakses dan menganalisis sejumlah besar data terstruktur atau data yang disimpan dari jarak jauh pada beberapa virtual server di awan.

Berlawanan dengan kesalahpahaman yang disebabkan oleh namanya, NoSQL tidak melarangbahasa query terstruktur (SQL) Meskipun benar bahwa beberapa sistem NoSQL sepenuhnya non-relasional, yang lain hanya menghindari fungsi relasional dipilih seperti skema tabel tetap dan bergabung dengan operasi. Sebagai contoh, daripada menggunakan tabel, database NoSQL mungkin mengatur data menjadi objek, kunci / nilai berpasangan atau tupel

Implementasi Cloud Storage Sky Drive