Definisi Cloud Computing
Untuk memudahkan pemahaman mengenai model cloud computing
kita ambil analogi dari layanan listrik PLN. Tentu kita semua adalah para
pemakai listrik dalam kehidupan sehari-hari. Untuk bisa menikmati listrik, kita
tidak perlu mendirikan infrastruktur pembangkit listrik sendiri, bukan? Yang
perlu kita lakukan adalah mendaftar ke PLN karena PLN sudah menyediakan layanan
listrik ini untuk pelanggan. Kalau Anda pernah melihat gardu induk PLN, Anda
akan melihat bagaimana rumitnya instalasi listrik disana dengan banyak sekali
transformator dan peralatan berat lainnya (Resource Pooling). Disinilah sumber
daya listrik berpusat untuk kemudian didistribusikan ke pelanggan. Distribusi
listrik ke pelanggan dari gardu induk ini menggunakan kabel listrik yang sudah
distandarisasi. Kabel antara pembangkit listrik dengan gardu induk biasa
dikenal dengan istilah SUTET (Saluran Udara Tegangan Ektra Tinggi). Dari gardu
induk, distribusi kemudian dipecah ke gardu-gardu lain sampai akhirnya sampai
di rumah pelanggan dengan kabel yang lebih kecil. Kabel listrik yang ada ini
menjamin koneksi listrik yang cepat, sehingga layanan listrik bisa dinikmati
terus menerus (Broad Network Access). Setelah mendaftar, pelanggan bisa memakai
energi listrik dan membayar kepada PLN berdasarkan jumlah penggunaan listrik
kita tiap bulan. Jumlah yang dibayar dihitung dari meteran listrik di rumah
pelanggan (Measured Service). Saat pelanggan butuh daya tambahan karena suatu
tujuan khusus (misalnya saat acara pernikahan keluarga), pelanggan tinggal
meminta kepada PLN untuk menambahkan daya, dan suatu saat nanti ketika ingin
menurunkan daya lagi, pelanggan tinggal meminta juga kepada PLN.
Bisa dikatakan penambahan daya listrik ini bersifat elastis,
untuk menambah daya atau menurukannya bisa dilakukan segera (Rapid Elasticity).
Akan sangat menarik jika kedepannya untuk melakukan penambahan/penurunan daya
tersebut, pelanggan bisa melakukannya sendiri dari suatu alat yang disediakan
oleh PLN., sehingga tidak dibutuhkan lagi interaksi dengan pegawai PLN (Self
Service). Ketika memakai layanan listrik dari PLN, pelanggan tidak perlu pusing
untuk memikirkan bagaimana PLN memenuhi kebutuhan listrik . Hal terpenting yang
perlu diketahui adalah listrik menyala untuk kebutuhan sehari-hari, serta
berapa tagihan listrik yang perlu dibayar tiap bulannya. Pelanggan tidak perlu
mengetahui secara detail bagaimana PLN merawat infrastruktur listriknya,
bagaimana ketika mereka ada kerusakan alat, bagaimana proses perawatan
alat-alat tersebut, dsb. Intinya, pelanggan cukup tahu bahwa dapat menikmati
listrik dan berkewajiban membayar biaya tersebut tiap bulannya, sedangkan PLN
sendiri berkewajiban untuk memenuhi kebutuhan listrik pelanggannya. Nah,
analogi PLN di atas adalah gambaran dari layanan Cloud Computing. Menurut NIST
(National Institute of Standards and Technology), terdapat 5 karakteristik
sehingga sistem tersebut disebut Cloud Computing, yaitu:
1. Resource Pooling Sumber daya komputasi (storage, CPU,
memory, network bandwidth, dsb.) yang dikumpulkan oleh penyedia layanan
(service provider) untuk memenuhi kebutuhan banyak pelanggan (service
consumers) dengan model multi-tenant. Sumber daya komputasi ini bisa berupa
sumber daya fisik ataupun virtual dan juga bisa dipakai secara dinamis oleh
para pelanggan untuk mencukupi kebutuhannya.
2. Broad Network Access Kapabilitas layanan dari cloud
provider tersedia lewat jaringan dan bisa diakses oleh berbagai jenis
perangkat, seperti smartphone, tablet, laptop, workstation, dsb.
3. Measured Service Tersedia layanan untuk mengoptimasi dan
memonitor layanan yang dipakai secara otomatis. Dengan monitoring sistem ini,
kita bisa melihat berapa resources komputasi yang telah dipakai, seperti: bandwidth
, storage, processing, jumlah pengguna aktif, dsb. Layanan monitoring ini
sebagai bentuk transparansi antara cloud provider dan cloud consumer.
4. Rapid Elasticity Kapabilitas dari layanan cloud provider
bisa dipakai oleh cloud consumer secara dinamis berdasarkan kebutuhan. Cloud
consumer bisa menaikkan atau menurunkan kapasitas layanan. Kapasitas layanan
yang disediakan ini biasanya tidak terbatas, dan service consumer bisa dengan
bebas dan mudah memilih kapasitas yang diinginkan setiap saat.
5. Self Service Cloud Consumer bisa mengkonfigurasikan
secara mandiri layanan yang ingin dipakai melalui sebuah sistem, tanpa perlu
interaksi manusia dengan pihak cloud provider. Konfigurasi layanan yang dipilih
ini harus tersedia segera dan saat itu juga secara otomatis.
Kelima karakteristik Cloud Computing tersebut harus ada di
service provider jika ingin disebut sebagai penyedia layanan Cloud Computing.
Salah satu saja dari layanan tersebut tidak terpenuhi, maka penyedia layanan
tersebut belum/tidak pantas disebut sebagai cloud provider.
APA ITU VIRTUALISASI & CLOUD COMPUTING
Virtualisasi bisa diartikan sebagai pembuatan suatu bentuk
atau versi virtual dari
sesuatu yang bersifat fisik, misalnya sistem operasi,
perangkat
storage/penyimpanan data atau sumber daya jaringan.
Virtualisasi bisa diimplementasikan kedalam berbagai bentuk,
antara lain (Harry
Sufehmi, Pengenalan Virtualisasi, 20090607):
1. Network Virtualization : VLAN, Virtual IP
(untclustering), Multilink
2. Memory Virtualization : pooling memory dari node-node di
cluster
3. Grid Computing : banyak komputer = satu
4. Application Virtualization : Dosemu, Wine
5. Storage Virtualization : RAID, LVM
6. Platform Virtualization : virtual computer
Pembahasan kali ini akan menitikberatkan pada materi
platform virtualization alias
virtualisasi komputer dan sistem operasi.
Cloud Computing adalah sistem komputerisasi berbasis
jaringan/internet, dimana
suatu sumber daya, software, informasi dan aplikasi
disediakan untuk digunakan
oleh komputer lain yang membutuhkan.
Mengapa konsep ini bernama komputasi awan atau cloud
computing? Ini karena
internet sendiri bisa dianggap sebagai sebuah awan besar
(biasanya dalam skema
network, internet dilambangkan sebagai awan) yang berisi
sekumpulan besar
komputer yang saling terhubung, jadi cloud computing bisa
diartikan sebagai
komputerisasi berbasis sekumpulan komputer yang saling
terhubung.
Cloud computing bisa dianggap sebagai perluasan dari
virtualisasi. Perusahaan bisa
menempatkan aplikasi atau sistem yang digunakan di internet,
tidak mengelolanya
secara internal. Contoh cloud computing untuk versi public
adalah layanan-layanan
milik Google seperti Google Docs dan Google Spreadsheet.
Adanya kedua layanan
tersebut meniadakan kebutuhan suatu aplikasi office untuk
pengolah kata dan
aplikasi spreadsheet di internal perusahaan.
Contoh cloud computing untuk keperluan non public adalah
Amazon EC2 ( Amazon
Elastic Compute Cloud ). Amazon menyediakan komputer induk,
kita bisa mengirim
dan menggunakan sistem virtual dan menggunakannya dalam
jangka waktu dan
biaya sewa tertentu.
KEUNTUNGAN VIRTUALISASI & CLOUD COMPUTING
1) Pengurangan Biaya Investasi Hardware. Investasi hardware
dapat
ditekan lebih rendah karena virtualisasi hanya
mendayagunakan kapasitas
yang sudah ada. Tak perlu ada penambahan perangkat komputer,
server dan
pheriperal secara fisik. Kalaupun ada penambahan kapasitas
harddisk dan
memori, itu lebih ditujukan untuk mendukung stabilitas kerja
komputer
induk, yang jika dihitung secara finansial, masih jauh lebih
hemat
dibandingkan investasi hardware baru.
2) Kemudahan Backup & Recovery. Server-server yang
dijalankan didalam
sebuah mesin virtual dapat disimpan dalam 1 buah image yang
berisi
seluruh konfigurasi sistem. Jika satu saat server tersebut
crash, kita tidak
perlu melakukan instalasi dan konfigurasi ulang. Cukup
mengambil salinan
image yang sudah disimpan, merestore data hasil backup
terakhir dan server
berjalan seperti sedia kala. Hemat waktu, tenaga dan sumber
daya.
3) Kemudahan Deployment. Server virtual dapat dikloning
sebanyak
mungkin dan dapat dijalankan pada mesin lain dengan mengubah
sedikit
konfigurasi. Mengurangi beban kerja para staff IT dan
mempercepat proses
implementasi suatu sistem
4) Mengurangi Panas. Berkurangnya jumlah perangkat otomatis
mengurangi
panasnya ruang server/data center. Ini akan berimbas pada
pengurangan
biaya pendinginan/AC dan pada akhirnya mengurangi biaya
penggunaan
listrik
5) Mengurangi Biaya Space. Semakin sedikit jumlah server
berarti semakin
sedikit pula ruang untuk menyimpan perangkat. Jika server
ditempatkan
pada suatu co-location server/data center, ini akan berimbas
pada
pengurangan biaya sewa
6) Kemudahan Maintenance & Pengelolaan. Jumlah server
yang lebih
sedikit otomatis akan mengurangi waktu dan biaya untuk
mengelola. Jumlah
server yang lebih sedikit juga berarti lebih sedikit jumlah
server yang harus
ditangani
7) Standarisasi Hardware. Virtualisasi melakukan emulasi dan
enkapsulasi hardware sehingga proses pengenalan dan pemindahan suatu
spesifikasi
hardware tertentu tidak menjadi masalah. Sistem tidak perlu
melakukan
deteksi ulang hardware sebagaimana instalasi pada
sistem/komputer fisik
8) Kemudahan Replacement. Proses penggantian dan upgrade
spesifikasi
server lebih mudah dilakukan. Jika server induk sudah
overload dan
spesifikasinya tidak mencukupi lagi, kita bisa dengan mudah
melakukan
upgrade spesifikasi atau memindahkan virtual machine ke
server lain yang
lebih powerful
KERUGIAN PENGGUNAAN VIRTUALISASI
1. Satu Pusat Masalah. Virtualisasi bisa dianalogikan dengan
menempatkan
semua telur didalam 1 keranjang. Ini artinya jika server
induk bermasalah,
semua sistem virtual machine didalamnya tidak bisa
digunakan. Hal ini bisa
diantisipasi dengan menyediakan fasilitas backup secara
otomatis dan
periodik atau dengan menerapkan prinsip fail over/clustering
2. Spesifikasi Hardware. Virtualisasi membutuhkan
spesifikasi server yang
lebih tinggi untuk menjalankan server induk dan mesin
virtual didalamnya
3. Satu Pusat Serangan. Penempatan semua server dalam satu
komputer
akan menjadikannya sebagai target serangan. Jika hacker
mampu
menerobos masuk kedalam sistem induk, ada kemungkinan ia
mampu
menyusup kedalam server-server virtual dengan cara
menggunakan
informasi yang ada pada server induk
Database pada Cloud Computing
Cloud database adalah database yang biasanya berjalan pada
platform cloud computing. Ada dua model
penyebaran umum: pengguna dapat menjalankan database di atas cloud computing
itu secara mandiri, menggunakan gambar mesin virtual, atau mereka dapat membeli
akses ke layanan database, dikelola oleh penyedia cloud database. Dari database
yang tersedia di cloud computing itu, beberapa SQL-based dan beberapa
menggunakan model data NoSQL.
Komputasi Terdistribusi
Komputasi cloud atau
cloud computing merupakan gabungan pemanfaatan teknologi komputer dan
internet.cloud atau awan disini adalah metafora dari internet yang dimana
digambarkan dari sebuah infrastruktur kompleks suatu jaringan komputer yang
disembunyikan sehingga pengguna dapat mengaksesnya lewat internet.selain itu
menurut makalah tahun 2008 yang dipubilkasikan IEEE internet computing “cloud
computing adalah suatu paradigma dimana informasi secara permanen tersimpan di
server di internet dan secara sementara tersimpan di komputer pengguna”.
Pada dasarnya dengan seiringnya maju teknologi
maka kegiatan atau pekerjaan kita menjadi lebih mudah.komputasi terdistribusi
sendiri memiliki arti mempelajari penggunaan terkoordinasi dari komputer yang
secara fisik terpisah atau terdistribusi. Sistem terdistribusi membutuhkan
softwere yang berbeda dengan sistem terpusat. Jadi,server data yang hadir dalam
lautan awan, Anda dapat setiap saat Kapan, dan di mana saja untuk dengan aman
dan nyaman untuk mengakses atau berbagi dengan orang lain. Cloud computing
membuat Internet ke setiap pusat penyimpanan pusat data.
Komputasi
Terdistribusi merupakan salah satu tujuan dari Cloud Computing, karena
menawarkan pengaksesan sumber daya secara paralel, 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 dan juga dapat menghemat biaya
operasional karena tidak membutuhkan sumber daya (resourches).
NoSql
NoSQL adalah istilah
yang dikenal dalam teknologi komputasi untuk merujuk kepada kelas yang luas dari
sistem manajemen basis data yang di identifikasikan dengan tidak mematuhi
aturan pada model sistem manajemen basis data relasional yang banyak digunakan.
NoSQL tidak dibangun
terutama dengan table dan umumnya tidak menggunakan SQL untuk memanipulasi data,
sehingga sering ditafsirkan sebagai “tidak hanya SQL”.
Map Redudce dan
NoSQL (Not Only SQL) adalah pemograman framework berguna untuk membantu user
mengembangkan sebuah data yang ukurannya besar secara terdistribusi dan
parallel. Dimana implementasi dalam cloud computing adalah membantu user dalam
mendistribusikan data secara terdistribusi dan parallel dengan menggunakan
internet sebagai perantara.
Studi kasus
mengunakan cloud computing, dizaman modern ini banyak sekali perusahaan
perusahaan besar yang berada di jalur IT (menggunakan computer) menggunakan
cloud computing (NAS) karna mempermudah dalam bekerja, mudah dalam mendapatkan
data tanpa harus tatap muka terhadap pengirim, tidak harus menggunakan device
seperti HDD eksternal atau FD dalam mengirim atau menerima data cukup
menggunakan internet.
Komputasi Grid
Komputasi Grid
adalah penggunaan sumber daya yang melibatkan banyak komputer yang
terdistribusi dan terpisah secara geografis untuk memecahkan persoalan
komputasi dalam skala besar.
Quantum Computation
Pengertian Quantum
Computing
Merupakan alat
hitung yang menggunakan mekanika kuantum seperti superposisi dan keterkaitan,
yang digunakan untuk peng-operasi-an data. Perhitungan jumlah data pada
komputasi klasik dihitung dengan bit, sedangkan perhitungan jumlah data pada
komputer kuantum dilakukan dengan qubit. Prinsip dasar komputer kuantum adalah
bahwa sifat kuantum dari partikel dapat digunakan untuk mewakili data dan
struktur data, dan bahwa mekanika kuantum dapat digunakan untuk melakukan
operasi dengan data ini. Dalam hal ini untuk mengembangkan komputer dengan
sistem kuantum diperlukan suatu logika baru yang sesuai dengan prinsip kuantum.
Sejarah singkat
Pada tahun 1970-an
pencetusan atau ide tentang komputer kuantum pertama kali muncul oleh para
fisikawan dan ilmuwan komputer, seperti Charles H. Bennett dari IBM, Paul A.
Benioff dari Argonne National Laboratory, Illinois, David Deutsch dari
University of Oxford, dan Richard P. Feynman dari California Institute of
Technology (Caltech).
Feynman dari
California Institute of Technology yang pertama kali mengajukan dan menunjukkan
model bahwa sebuah sistem kuantum dapat digunakan untuk melakukan komputasi.
Feynman juga menunjukkan bagaimana sistem tersebut dapat menjadi simulator bagi
fisika kuantum.
Pada tahun 1985,
Deutsch menyadari esensi dari komputasi oleh sebuah komputer kuantum dan
menunjukkan bahwa semua proses fisika, secara prinsipil, dapat dimodelkan
melalui komputer kuantum. Dengan demikian, komputer kuantum memiliki kemampuan
yang melebihi komputer klasik.
Pada tahun 1995,
Peter Shor merumuskan sebuah algoritma yang memungkinkan penggunaan komputer
kuantum untuk memecahkan masalah faktorisasi dalam teori bilangan.
Sampai saat ini,
riset dan eksperimen pada bidang komputer kuantum masih terus dilakukan di
seluruh dunia. Berbagai metode dikembangkan untuk memungkinkan terwujudnya
sebuah komputer yang memilki kemampuan yang luar biasa ini. Sejauh ini, sebuah
komputer kuantum yang telah dibangun hanya dapat mencapai kemampuan untuk
memfaktorkan dua digit bilangan. Komputer kuantum ini dibangun pada tahun 1998
di Los Alamos, Amerika Serikat, menggunakan NMR (Nuclear Magnetic Resonance).
Entanglement
Entanglement
adalah efek mekanik kuantum yang mengaburkan jarak antara partikel individual
sehingga sulit menggambarkan partikel tersebut terpisah meski Anda berusaha
memindahkan mereka. Contoh dari quantum entanglement: kaitan antara penentuan
jam sholat dan quantum entanglement. Mohon maaf bagi yang beragama lain saya
hanya bermaksud memberi contoh saja. Mengapa jam sholat dibuat seragam? Karena
dengan demikian secara massal banyak manusia di beberapa wilayah secara
serentak masuk ke zona entanglement bersamaan.
Pengoperasian Data
Qubit
Komputer kuantum
memelihara urutan qubit. Sebuah qubit tunggal dapat mewakili satu, nol, atau,
penting, setiap superposisi quantum ini, apalagi sepasang qubit dapat dalam
superposisi kuantum dari 4 negara, dan tiga qubit dalam superposisi dari 8.
Secara umum komputer kuantum dengan qubit n bisa dalam superposisi
sewenang-wenang hingga 2 n negara bagian yang berbeda secara bersamaan (ini
dibandingkan dengan komputer normal yang hanya dapat di salah satu negara n 2
pada satu waktu). Komputer kuantum yang beroperasi dengan memanipulasi qubit
dengan urutan tetap gerbang logika quantum. Urutan gerbang untuk diterapkan
disebut algoritma quantum.
Sebuah contoh
dari implementasi qubit untuk komputer kuantum bisa mulai dengan menggunakan
partikel dengan dua putaran menyatakan: “down” dan “up”. Namun pada
kenyataannya sistem yang memiliki suatu diamati dalam jumlah yang akan kekal
dalam waktu evolusi dan seperti bahwa A memiliki setidaknya dua diskrit dan
cukup spasi berturut-turut eigen nilai , adalah kandidat yang cocok untuk
menerapkan sebuah qubit. Hal ini benar karena setiap sistem tersebut dapat
dipetakan ke yang efektif spin -1/2 sistem.
Algoritma pada
Quantum Computing
Para ilmuwan
mulai melakukan riset mengenai sistem kuantum tersebut, mereka juga berusaha
untuk menemukan logika yang sesuai dengan sistem tersebut. Sampai saat ini
telah dikemukaan dua algoritma baru yang bisa digunakan dalam sistem kuantum
yaitu algoritma shor dan algoritma grover.
Algoritma Shor
Algoritma yang
ditemukan oleh Peter Shor pada tahun 1995. Dengan menggunakan algoritma ini,
sebuah komputer kuantum dapat memecahkan sebuah kode rahasia yang saat ini
secara umum digunakan untuk mengamankan pengiriman data. Kode yang disebut kode
RSA ini, jika disandikan melalui kode RSA, data yang dikirimkan akan aman
karena kode RSA tidak dapat dipecahkan dalam waktu yang singkat. Selain itu,
pemecahan kode RSA membutuhkan kerja ribuan komputer secara paralel sehingga
kerja pemecahan ini tidaklah efektif.
Algoritma Grover
Algoritma Grover adalah sebuah algoritma kuantum yang
menawarkan percepatan kuadrat dibandingkan pencarian linear klasik untuk list
tak terurut. Algoritma Grover menggambarkan bahwa dengan menggunakan pencarian
model kuantum, pencarian dapat dilakukan lebih cepat dari model komputasi
klasik. Dari banyaknya algoritma kuantum, algoritma grover akan memberikan
jawaban yang benar dengan probabilitas yang tinggi. Kemungkinan kegagalan dapat
dikurangi dengan mengulangi algoritma. Algoritma Grover juga dapat digunakan
untuk memperkirakan rata-rata dan mencari median dari serangkaian angka, dan
untuk memecahkan masalah Collision.
Implementasi Quantum
Computing
Pada 19 Nov 2013
Lockheed Martin, NASA dan Google semua memiliki satu misi yang sama yaitu
mereka semua membuat komputer kuantum sendiri. Komputer kuantum ini adalah
superkonduktor chip yang dirancang oleh sistem D – gelombang dan yang dibuat di
NASA Jet Propulsion Laboratories.
NASA dan Google
berbagi sebuah komputer kuantum untuk digunakan di Quantum Artificial
Intelligence Lab menggunakan 512 qubit D -Wave Two yang akan digunakan untuk
penelitian pembelajaran mesin yang membantu dalam menggunakan jaringan syaraf
tiruan untuk mencari set data astronomi planet ekstrasurya dan untuk
meningkatkan efisiensi searchs internet dengan menggunakan AI metaheuristik di
search engine heuristical.
A.I. seperti
metaheuristik dapat menyerupai masalah optimisasi global mirip dengan masalah
klasik seperti pedagang keliling, koloni semut atau optimasi swarm, yang dapat
menavigasi melalui database seperti labirin. Menggunakan partikel terjerat
sebagai qubit, algoritma ini bisa dinavigasi jauh lebih cepat daripada komputer
konvensional dan dengan lebih banyak variabel.
Penggunaan
metaheuristik canggih pada fungsi heuristical lebih rendah dapat melihat
simulasi komputer yang dapat memilih sub rutinitas tertentu pada komputer
sendiri untuk memecahkan masalah dengan cara yang benar-benar cerdas . Dengan
cara ini mesin akan jauh lebih mudah beradaptasi terhadap perubahan data
indrawi dan akan mampu berfungsi dengan jauh lebih otomatisasi daripada yang
mungkin dengan komputer normal
Sumber
·
E-Book Pengantar Cloud Computing (Alex Budiyanto)
·
Panduan Virtualisasi & Cloud Computing pada Sistem Linux (Masim
“Vavai” Sugianto)
·
https://amoekinspirasi.wordpress.com/2014/05/15/pengertian-quantum-computing-dan-implementasinya/
