Arsitektur Sistem Terdistribusi

Arsitektur

Definisi: Suatu rancangan untuk penyusunan komponen-komponen suatu sistem, dimana rancangan tersebut mengidentifikasi komponen serta fungsi masing-masing komponen, konektifitas antar komponen serta pemetaan fungsionalitas komponen.

Model Arsitektur Sister
Arsitektur Logis (Software architecture)

Organisasi logika dari komponen-komponen perangkat lunak
Komponen yang dimaksud berupa unit modular berupa interface yang dapat diproses di sistem yang berbeda
RPC (remote prosedure call), message passing
Jenis Model arsitektur logis (style)
Layered architectures
Object-base architectures
Data-Center architectures
Event-based architectures

Arsitektur Fisik (System architecture)

- Peletakan mesin
- Peletakan komponen perangkat lunak pada mesin sesungguhnya

Layered Architectures

Komponen-komponen pada Layered architectures diorganisasi dalam bentuk lapisan-lapisan (layer) fungsi dan service

Contoh:

- Operating system (windows, linux)
- Network Protocol (OSI, TCP/IP)

Object-base Architectures
Object-base architectures menggambarkan setiap objek melakukan koresponden dengan komponen, dan komponen ini terkoneksi melalui mekanisme procedure call. Bentuk sistem OA ini digunakan aplikasi perangkat lunak dalam skala besar.

Data-center Architectures

Data center dapat dipandang sebagai gudang data (data warehouse) yang berfungsi sebagai sistem pengelolaan data mulai dari pengumpulan, pengolahan, penyimpanan hingga penemuan kembali data, serta mampu pula memberikan dukungan dalam pengambilan keputusan. Sebagai contoh adalah sistem tersebar berbasis web.

Event-based Architectures

Proses EBA pada dasarnya berdasarkan propagasi event. Proses mengeluarkan event setelah Middleware memberikan kepastian hanya proses itu saja yang bisa di subcribe untuk event yang diterima. Keuntungan EBA adalah proses bersifat loosely coupled.

System Architecture

Centralized Architectures (Client-Server)
- Application Layering
- Multi-tiered Architectures

Decentralized Architectures
- Structured P2P (Peer-to-Peer) Architectures
- Unstructured P2P Architectures
- Topology Management of Overlay Networks
- Superpeers

Hybrid Architectures
- Edge-Server Systems
- Collaborative Distributed Systems

Client server unggul dalam kecepatan dan mendukung jaringan besar. Kekurangan terdapat pada sisi setup yang cukup komplek, biaya tinggi dan membutuhkan sumberdaya manusia yang handal untuk mengelola. Pada model client server, terdapat perilaku yang biasa disebut request-reply behavior

Application Layering
Model client server seiring perkembangannya mengundang perdebatan mengenai perbedaan antara client dan server itu sendiri. Pada umumnya client server architecture ditujukan untuk keperluan user access ke database, maka dari itu layered architectural style dibagi menjadi:

- user-interface level (display management)
- processing level (applications)
- data level (actual data that is being acted on)

Application Layering

The simplified organization of an Internet search engine into three different layers.

Multitier Architecture

2 tier architecture
Pengorganisasian paling simple dimana terdiri atas 2 type mesin

- Client yang berisi implementasi program pada user-interface level
- Server yang berisi implementasi program pada proses dan data level

3 tier architecture
Pada keperluan khusus, kadang server juga perlu bertindak sebagai client
Pada arsitektur ini, program pada processing level tidak hanya terdapat pada server yang terpisah, bahkan dapat terdistribusi pada client dan server mesin

Trend perkembangan model arsitektur

Ringkasan

Perbedaan tier berkaitan dengan aplikasi logis organisasi.
Disebut sebagai vertical distribution dimana karakteristik tipe ini adalah menempatkan secara logis komponen yang berbeda pada mesin yang berbeda juga.
Memiliki vertical distribution dapat membagi secara logis maupun fisik dalam beberapa mesin yang berbeda, dimana masing-masing mesin dapat menjalankan fungsi khusus atau tergabung pada sebuah grup untuk fungsi tertentu

Decentralized Architecture

Disebut sebagai Horizontal distribution
Pada arsitektur ini, secara fisik terpisah namun secara logis memiliki fungsi level yang sama (equivalent), dimana setiap mesin memproses bagiannya sendiri kemudian melakukan balancing terhadap hasil proses.
Nama lain Peer-to-peer architecture

Peer-to-peer architecture

Perkembangan P2P arsitektur tidak lepas dari pertanyaan

Bagaimana organisasi proses dalam jaringan
Sebuah proses tidak dapat berhubungan secara langsung dengan proses lain di jaringan.
Diperlukan sebuah pesan khusus untuk komunikasi proses

Structured peer-to-peer architecture : Dalam struktur ini lapisan jaringan di bangun menggunakan deterministic procedure, seperti menggunakan distributes hash table (DHT).

Unstructured peer-to-peer architecture : Dalam struktur ini menugaskan sebagian besar pada algoritma secara acak untuk membangun lapisan jaringan. Pada intinya setiap node mendata jaringan node neighboor, tetapi data node tersebut di tempuh dengan proses acak sederhana.

Topology Management of Overlay Networks : Walaupun pada structured dan unstrustured peer-to-peer System cukup jelas, namun dalam beberapa kasus masih belum lengkap. Satu kunci dari observasi adalah kehati-hatian dari proses pertukaran dan pemilihan entries dari pandangan parsial dimana topologi tertentu dapat dibangun dan dijaga konektivitasnya.

Superpeers

Hybrid Architecture

Edge-Server Systems
Sistem ini dibangun di jaringan internet dimana server di tempat kan pada edge (tepi) dari jaringan.
Tujuan Edge server adalah melayani content (isi), pada saat proses filtering dan fungsi transcoding

Collaborative Distributed Systems

Bentuk lainnya adalah CBS ini dibangun dari beberapa jaringan sistem tersebar yang ada.
Konsep sama dengan BitTorrent file-sharing system
Component dapat redirect client untuk akses server lain, analisa pola akses client, memanage replication data

Architecture Versus Middleware

Tidak membahas perbandingan Arsitektur dan Middleware
Middleware mengikuti bentuk arsitektur yang ada.
Middleware dan aplikasi menangani kebutuhan berbeda namun nantinya tetap dibutuhkan solusi dimana middleware mudah untuk di konfigurasi, disesuaikan dan di kostumisasi sesuai kebutuhan aplikasi.

Interceptors

Interceptors merupakan perangkat lunak yang memecah aliran pengendalian dan mengijinkan kode lain untuk di eksekusi/proses.
Interceptors sangat baik untuk menyediakan proses transparency dari Replication dan Performance

General Approaches to Adaptive Software

Kebutuhan akan penyesuaian terhadap lingkungan aplikasi di sistem tersebar adalah perubahan secara terus menerus.
Perubahan ini sebagai hasil dari mobility, quality-of-service networks, kerusakan hardware, dan battery drainage dll.
Konsep ini disebut sebagai adaptive software
McKinley et al. (2004) membagi 3 teknik dasar menuju adaptive system