GRID COMPUTING

 Gambar Ilustrasi Grid Computing

Kali ini saya akan membahas salah satu jenis dari komputasi modern, yaitu grid computing atau komputasi grid. Seperti diketahui bahwa komputasi modern terdiri dari beberapa jenis diantaranya yaitu mobile computing atau komputasi bergerak, grid computing atau komputasi grid, dan cloud computing atau komputasi awan. Menurut definisi grid computing atau komputasi grid merupakan salah satu tipe dari komputasi pararel yang penggunaan sumber dayanya melibatkan banyak komputer yang terpisah secara geografis namun tersambung via jalur komunikasi (termasuk internet) yang bertujuan untuk memecahkan masalah komputasi skala besar. Ada beberapa daftar yang dapat digunakan untuk mengenali sistem komputasi grid, diantaranya adalah :

a. sistem untuk koordinat sumber daya komputasi tidak dibawah kendali pusat.

b. sistem menggunakan standard dan protocol yang terbuka.

c. sistem mencoba mencapai kualitas pelayanan yang canggih, yang lebih baik diatas kualitas komponen individu pelayanan komputasi grid.

Ide awal komputasi grid diawali adanya distributed computing, yaitu mempelajari penggunaan komputer terkoordinasi yang secara fisik terpisah atau terdistribusi. Sistem terdistribusi membutuhkan aplikasi yang berbeda dengan sistem terpusat. Dalam buku The Grid : Blueprint for a new computing infrastructure dijelaskan bahwa “a computational grid is a hardware and software infrastructure that provides dependable, consistent, pervasive, and inexpensive access to high-end computational capabilities”. Artinya komputasi grid adalah infrastruktur perangkat keras dan perangkat lunak yang dapat menyediakan akses yang bisa diandalkan, konsisten, tahan lama, dan tidak mahal terhadap kemampuan komputasi mutakhir yang tersedia.

Setidaknya ada dua sisi yang mendorong semakin berkembangnya grid computing saat ini. Kebutuhan akan sumber daya komputasi yang besar di berbagai bidang serta adanya sumber daya komputasi yang tersebar. Grid computing menawarkan solusi komputasi yang murah, yaitu dengan memanfaatkan sumber daya yang tersebar dan heterogen serta pengaksesan yang mudah dari mana saja. Globus Toolkit adalah sekumpulan perangkat lunak dan pustaka pembuatan lingkungan komputasi grid yang bersifat open-source. Dengan adanya lingkungan komputasi grid ini diharapkan mempermudah dan mengoptimalkan eksekusi program-program yang menggunakan pustaka paralel.

Tiga hal yang di-sharing dalam sebuah sistem grid antara lain : Resource, Network dan Proses. Kegunaan atau layanan dari sistem grid sendiri adalah untuk melakukan high throughput computing dibidang penelitian, ataupun proses komputasi lain yang memerlukan banyak sumber daya komputer. Indonesia sendiri sudah menggunakan sistem Grid dan diberi nama InGrid (Inherent Grid). Sistem komputasi grid mulai beroperasi pada bulan Maret 2007 dan terus dikembangkan sampai saat ini. InGrid ini menghubungkan beberapa perguruan tinggi negeri dan swasta yang tersebar di seluruh Indonesia dan beberapa instansi pemerintahan seperti Badan Meteorologi dan Geofisika.

Secara umum, keuntungan dasar dari penerapan komputasi Grid, yaitu:

1. Perkalian dari sumber daya: Resource pool dari CPU dan storage tersedia ketika idle.
2. Lebih cepat dan lebih besar: Komputasi simulasi dan penyelesaian masalah apat berjalan lebih cepat dan mencakup domain yang lebih luas.
3. Software dan aplikasi: Pool dari aplikasi dan pustaka standard, Akses terhadap model dan perangkat berbeda, Metodologi penelitian yang lebih baik.
4. Data: Akses terhadap sumber data global, dan Hasil penelitian lebih baik.

Berikut ini adalah beberapa konsep dasar dari Komputasi Grid :

1. Sumber daya dikelola dan dikendalikan secara lokal.
2. Sumber daya berbeda dapat mempunyai kebijakan dan mekanisme berbeda, mencakup sumber daya komputasi dikelola oleh sistem batch berbeda, sistem storage berbeda pada node berbeda, kebijakan berbeda dipercayakan kepada user yang sama pada sumber daya berbeda pada grid.
3. Sifat alami dinamis: Sumber daya dan pengguna dapat sering berubah.
4. Lingkungan kolaboratif bagi e-community (komunitas elektronik, di internet).

Secara umum, elemen-elemen dari infrastruktur Grid adalah :

1. Hardware/Sumber daya (Dibuat tersedia dari site-site berbeda yang terdistribusi secara geografis, mencakup CPU/Storage/Instruments, dan lain-lain).
2. Software: Sesuatu yang menghubungkan bersama-sama semua sumber daya ini: middleware. Beberapa aplikasi untuk menggunakan sumber daya komputasi yang dibuat tersedia.
3. Orang-orang: Siapa yang memelihara Grid, dan Siapa yang menggunakan Grid.

Middleware adalah lapisan atau layer perangkat lunak (software) yang terletak antara sistem operasi dan aplikasi. Elemen-elemen dasar dari Middleware ini adalah :

a. Keamanan (security)

b. Pengelolaan sumber daya (resource management)

c. Pengelolaan data (data management)

d. Layanan informasi (information services)

Solusi bagi middleware yang telah tersedia, di antaranya adalah :

a. Globus Toolkit (Argonne+ISI)

b. LCG/Glite (dari proyek Uni Eropa)

c. Gridbus (Melbourne, Australia)

d. Unicore (Jerman)

Ukuran atau kompleksitas dari masalah mengharuskan orang-orang dalam beberapa organisasi berkolaborasi dan berbagi (share) sumber daya komputasi, data dan instrumen sehingga terwujud bentuk organisasi baru, VIRTUAL ORGANIZATION. Organisasi virtual, sebagai hasil kolaborasi, memberikan beberapa keuntungan lebih lanjut, di antarnya:

a. Sumber daya dan orang-orang yang tersebar

b. Dihubungkan oleh jaringan, melintasi domain-domain admin

c. Berbagi sumber daya, tujuan bersama

d. Dinamis

e. Fault-tolerant

f. Tidak ada batas-batas geografis

Sampai saat ini dan diperkirakan berlaku dalam beberapa tahun ke depan, ada kecenderungan besar komputasi Grid digunakan untuk :

1. Jaringan penelitian public bagi para peneliti dan ilmuwan, EGEE, GEANT, dan lain-lain.
2. Keterlibatan lebih banyak dari institusi keuangan (Bank, dan lain-lain). Aplikasi keuangan yang lebih baru saat ini ditulis untuk GRID aware atau dapat digunakan pada Grid.
3. Tidak lagi hanya komputasional tetapi sekarang juga layanan (service).
4. Service Oriented Architecture (SOA). Enkapsulasi dari sekumpulan aplikasi atau layanan sebagai suatu antarmuka tunggal yang dapat dionfigurasi ulang berdasarkan pada kebutuhan end-user. Standard bagi manajemen data.
5. Komputasi Awan (cloud computing). Kemampuan untuk men-deploy atau men-deliver layanan/sumber daya seperti dibutuhkan.

Pada waktu yang akan datang, para peneliti memperkirakan komputasi Grid semakin dibutuhkan seiring dengan kemajuan teknologi jaringan komputer dan telekomunikasi serta tuntutan dari pengguna, yaitu :

1. Ke arah aplikasi tersebar yang berinterakses satu sama lain dan menawarkan integrasi dinamis satu dengan lainnya.
2. Segala suatu dari sistem operasi ke delivery on demand aplikasi software atau service, dimana dan kapan end-user memerlukannya. Tidak perlu lagi install dan update.
3. Jaringan adalah komputer dimana desktop anda adalah sebagaimana anda inginkan, dimana dan kapan anda menginginkannya.

Dari gambaran sekilas di atas, serta melihat kondisi di negara kita, komputasi Grid dapat digunakan untuk tersedianya akses internet atau berbagi pakai sumber daya komputasi dalam negeri secara efektif dan efisien. Berikut beberapa alasanya :

1. Setiap orang melalui jaringan Grid dapat berpartisipasi sebagai pattner aktif dalam proses pengembangan dan memajukan penelitian dan teknologi.
2. Penggunaan teknologi Grid menawarkan kesempatan besar bagi peneliti dan ilmuwan, memilih fitur-fitur khusus dari komputasi Grid yang paling memenuhi kebutuhannya, dan juga menentukan bagaimana diimplementasikan.
3. Bagi banyak negara ketiga, sering terjadi lack dari jaringan, karena itu situs-situs perlu untuk diinterkoneksikan.
4. Bandwitdh dapat menjadi faktor yang membatasi. Grid merupakan network demanding infrastructure. Namun ada aplikasi-aplikasi yang tidak memerlukan bandwidth besar, situs peripheral (hanya node pengguna) dapat berjalan baik dengan bandwidth terbatas (~1 Mb), Grid kampus atau metropolian yang terisolasi dapat menjadi pilihan.

Sumber :

http://my.opera.com/aviciena/blog/grid-computing-komputasi-grid

http://aprilianz.blogspot.com/2011/03/grid-computing.html#more

Foster, Ian. and Carl Kesselman. 2004. The Grid : Blueprint for a new computing infrastructure. Mc Graw-Hill. New York.