Grid Computing

Pengertian Grid Computing

Secara definisi Grid Computing (Komputasi Grid) adalah penggunaan sumber daya yang melibatkan banyak komputer yang terdistribusi dan terpisah secara geografis untuk memecahkan persoalan komputasi dalam skala besar.

Dalam buku The Grid: Blue Print for a new computing infrastructure dijelaskan bahwa yang dimaksud dengan 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.

Latar Belakang

Perkembangan kecepatan prosesor berkembang sesuai dengan Hukum Moore, meskipun demikian bandwith jaringan komputer berkembang jauh lebih pesat. Semakin cepatnya jalur komunikasi ini membuka peluang untuk menggabungkan kekuatan komputasi dari sumber-sumber komputasi yang terpisah. Perkembangan ini memungkinkan skala komputasi terdistribusi ditingkatkan lebih jauh lagi secara geografis, melintasi batas-batas domain administrasi yang sudah ada.

Pesatnya perkembangan teknologi komputer di negara-negara maju, membuat para penelitinya semakin haus akan tenaga komputasi yang dapat menjawab tantangan dan permasalahan yang mereka hadapi. Walaupun sudah memiliki supercomputer dengan kapasitas yang sangat tinggi , apa yang sudah ada ini pun dirasa tetap kurang, karena mereka berusaha memecahkan permasalahan yang lebih besar lagi. Setelah semua komputer yg dimiliki seorang "peneliti haus tenaga komputasi" dipergunakan habis-habisan untuk memecahkan masalahnya, setelah berbagai cara untuk memecahkan masalah dicoba, dan dipilih yang paling efisien, tapi tetap masalahnya belum bisa dipecahkan juga, apa yang harus dia lakukan? Komputasi grid adalah salah satu jawaban dari pertanyaan ini.

Definisi

Menurut tulisan singkat Whats Is The Grid yang ditulis oleh Ian Foster ada check-list yang dapat digunakan untuk mengidentifikasi bahwa suatu sistem melakukan komputasi grid yaitu :

Sistem tersebut melakukan koordinasi terhadap sumberdaya komputasi yang tidak berada dibawah suatu kendali terpusat. Seandainya sumber daya yang digunakan berada dalam satu cakupan domain administratif, maka komputasi tersebut belum dapat dikatakan komputasi grid.

Sistem tersebut menggunakan standard dan protokol yang bersifat terbuka (tidak terpaut pada suatu implementasi atau produk tertentu). Komputasi grid disusun dari kesepakatan-kesepakatan terhadap masalah yang fundamental, dibutuhkan untuk mewujudkan komputasi bersama dalam skala besar. Kesepakatan dan standar yang dibutuhkan adalah dalam bidang autentikasi, otorisasi, pencarian sumberdaya, dan akses terhadap sumber daya.

Sistem tersebut berusaha untuk mencapai kualitas layanan yang canggih, (nontrivial quality of service) yang jauh diatas kualitas layanan komponen individu dari komputasi grid tersebut.

Jadi, Apa itu Grid Computing atau Komputasi Grid?

Bisa disimpulkan bahwa Grid Computing atau Komputasi Grid ini adalah penggunaan sumber daya yang melibatkan banyak komputer yang terdistribusi dan terpisah secara geografis untuk memecahkan persoalan komputasi dalam skala besar.

Konsep Grid Computing

1. Sumberdaya Infrastruktur

Mencakup hardware seperti penyimpan, prosesor, memori, dan jaringan; juga software yang didisain untuk mengelola hardware ini, seperti database, manajemen penyimpan, manajemen sistem, server aplikasi dan system operasi.

2. Sumberdaya Aplikasi

Adalah perwujudan logika bisnis dan arus proses dalam software aplikasi. Sumberdaya yang dimaksud bisa berupa aplikasi paket atau aplikasi buatan, ditulis dalam bahasa pemrograman, dan merefleksikan tingkat kompleksitas. Sebagai contoh, software yang mengambil pesanan dari seorang pelanggan dan mengirimkan balasan, proses yang mencetak slip gaji, dan logika yang menghubungkan telepon dari pelanggan tertentu kepada pihak tertentu pula.

3. Sumberdaya Informasi

Saat ini, informasi cenderung terfragmentasi dalam perusahaan, sehingga sulit untuk memandang bisnis sebagai satu kesatuan. Sebaliknya, grid computing menganggap informasi adalah sumberdaya, mencakup keseluruhan data pada perusahaan dan metadata yang menjadikan data bisa bermakna. Data bias berbentuk terstruktur, semi-terstruktur, atau tidak terstruktur, tersimpan di lokasi manapun, seperti dalam database, sistem file lokal.

Prinsip Kerja Grid Computing

Dua prinsip kerja utama grid computing yang membedakannya dari arsitektur komputasi yang lain, semisal mainframe, klien-server, atau multi-tier: virtualisasi dan provisioning.

1. Virtualisasi

Setiap sumberdaya (semisal komputer, disk, komponen aplikasi dan sumber informasi) dikumpulkan bersama-sama menurut jenisnya, lalu disediakan bagi konsumen (semisal orang atau program software). Virtualisasi berarti meniadakan koneksi secara fisik antara penyedia dan konsumen sumberdaya, dan menyiapkan sumberdaya untuk memenuhi kebutuhan tanpa konsumen mengetahui bagaimana permintaannya bisa terlayani. 

2. Provisioning

Ketika konsumen meminta sumberdaya melalui layer virtualisasi, sumberdaya tertentu di belakang layer didefinisikan untuk memenuhi permintaan tersebut, dan kemudian dialokasikan ke konsumen. Provisioning sebagai bagian dari grid computing berarti bahwa system menentukan bagaimana cara memenuhi kebutuhan konsumen seiring dengan mengoptimasi jalannya sistem secara keseluruhan.

Cara Kerja Grid Computing

Menurut tulisan singkat oleh Ian Foster ada check-list yang dapat digunakan untuk mengidentifikasi bahwa suatu sistem melakukan komputasi grid yaitu :

1. Sistem tersebut melakukan koordinasi terhadap sumberdaya komputasi yang tidak berada dibawah suatu kendali terpusat. Seandainya sumber daya yang digunakan berada dalam satu cakupan domain administratif, maka komputasi tersebut belum dapat dikatakan komputasi grid.

2. Sistem tersebut menggunakan standard dan protokol yang bersifat terbuka (tidak terpaut pada suatu implementasi atau produk tertentu). Komputasi grid disusun dari kesepakatan-kesepakatan terhadap masalah yang fundamental, dibutuhkan untuk mewujudkan komputasi bersama dalam skala besar. Kesepakatan dan standar yang dibutuhkan adalah dalam bidang autentikasi, otorisasi, pencarian sumberdaya, dan akses terhadap sumber daya.

3. Sistem tersebut berusaha untuk mencapai kualitas layanan yang canggih, (nontrivial quality of service) yang jauh diatas kualitas layanan komponen individu dari komputasi grid tersebut.

Kelemahan dan Kelebihan Grid Computing

Setelah mengetahui apa itu Grid Computing, selanjutnya pada artikel ini akan dijelaskan tentang kelebihan dan kekurang Grid Computing, berikut adalah penjelasannya.

Kelebihan Grid Computing

Lebih hemat biaya dalam penggunaan sejumlah tertentu sumber daya komputer.

Sebagai cara untuk memecahkan masalah yang mungkin tidak dapat dipecahkan tanpa sejumlah besar daya komputasi

Sumberdaya dari banyak komputer dapat kooperatif dan dimanfaatkan secara sinergis, serta dikelola sebagai sebuah kolaborasi mencapai tujuan bersama

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

Kekurangan Grid Computing

Menurut Myerson (2009), penggunaan grid computing tidak terlepas dari beberapa isu serta resiko yang mungkin dapat terjadi bagi perusahaan.

Beberapa isu yang harus dipertimbangkan dan diperhatikan, antara lain:

Tidak adanya interoperabilitas antar sistem. Interoperabilitas adalah kemampuan dari suatu sistem untuk berinteraksi dan berfungsi dengan sistem lain, di masa kini atau di masa mendatang, tanpa batasan  akses atau implementasi. 

Dalam  grid computing, permasalahan yang paling sering dijumpai adalah perbedaan format data yang dapat menghambat impor dan ekspor data dari komputer satu ke  komputer lainnya. Hal ini menyebabkan tidak terjadinya interperobilitas dalam sistem  grid computingsehingga diperlukan reformat data atau penggunaan suatu aplikasi agar data tersebut bisa diubah dan dipakai dalam suatu format tertentu. 

Hadirnya biaya tersembunyi. Misal, suatu perusahaan bisa dikenakan biaya yang lebih tinggi dari jaringan penyedia layanan  grid computing untuk penyimpanan dan aplikasi database yang berisi terabyte data. Hal ini mungkin melampaui biaya perusahaan  yang sedang berhemat  untuk  infrastruktur baru,  training bagi karyawan, atau pembiayaan untuk lisensi baru beberapa perangkat lunak. 

Latency data yang besar. Latency data yang besar seringkali menjadi kendala bagi perusahaan akibat letaknya  yang jauh dari penyedia layanan atau terpisah secara geografis dengan perusahaan penyedia layanan grid computing

Implementasi Grid Computing

Setelah mengetahui kelebihan dan keurangan dari Grid Computing ini, selanjutnya adalah tentang Implementasi Grid Computing.

Contoh yang terkenal dari komputasi grid dalam domain publik adalah SETI yang sedang berlangsung (Search for Extraterrestrial Intelligence) @ Home proyek di mana ribuan orang berbagi siklus prosesor yang tidak terpakai dari PC mereka dalam pencarian luas untuk tanda-tanda "rasional" sinyal dari luar angkasa. Menurut John Patrick, IBM wakil presiden untuk strategi Internet, "hal besar berikutnya akan komputasi grid.

Sejumlah perusahaan, kelompok profesional, konsorsium universitas, dan kelompok lain telah mengembangkan atau sedang mengembangkan kerangka kerja dan perangkat lunak untuk mengelola proyek komputasi grid. Masyarakat Eropa (EU) mensponsori sebuah proyek untuk grid untuk fisika energi tinggi, observasi bumi, dan aplikasi biologi. Di Amerika Serikat, Teknologi Grid Nasional prototyping grid komputasi untuk infrastruktur dan akses grid untuk orang-orang. Sun Microsystems menawarkan perangkat lunak Engine Grid. Digambarkan sebagai pengelolaan sumber daya didistribusikan (DRM) alat, Grid Engine memungkinkan insinyur di perusahaan-perusahaan seperti Sony dan Synopsys ke kolam renang siklus komputer hingga 80 workstation pada suatu waktu. (Pada skala ini, komputasi grid dapat dilihat sebagai kasus yang lebih ekstrim load balancing.)

Contoh Grid Computing:

a)     Scientific Simulation

Komputasi grid diimplementasikan di bidang fisika, kimia, dan biologi untuk melakukan simulasi terhadap proses yang kompleks.

b)     Medical Images

Penggunaan data grid dan komputasi grid untuk menyimpan medical-image. Contohnya adalah eDiaMoND project.

c)     Computer-Aided Drug Discovery (CADD)

Komputasi grid digunakan untuk membantu penemuan obat. Salah satu contohnya adalah: Molecular Modeling Laboratory (MML) di University of North Carolina (UNC).

d)      Big Science

Data grid dan komputasi grid digunakan untuk membantu proyek laboratorium yang disponsorioleh pemerintah Contohnya terdapat di DEISA.

e)     E-Learning

Komputasi grid membantu membangun infrastruktur untuk memenuhi kebutuhan dalam pertukaran informasi dibidang pendidikan. Contohnya adalah AccessGrid.

f)     Visualization

Komputasi grid digunakan untuk membantu proses visualisasi perhitungan yang rumit.

g)     Microprocessor design

komputasi grid membantu untuk mengurangi microprocessor design cycle dan memudahkan design center untuk membagikan resource lebih efisien. Contohnya ada diMicroprocessor Design Group at IBM Austin.

Sumber:

http://id.wikipedia.org/wiki/Komputasi_grid

https://musthopz.wordpress.com/2013/10/10/cloud-computing-dan-grid-computing/

http://syahrulzzadie.blogspot.com/2014/10/pengertian-cloud-compunting-grid.html

http://thesaprol.blogspot.com/2014/06/tugas.html