cluster

Sistem Komputer modern, Cluster, dan Jaringan

Cluster, dalam ilmu komputer dan jaringan komputer adalah sekumpulan komputer (umumnya server jaringan) independen yang beroperasi serta bekerja secara erat dan terlihat oleh klien jaringan seolah-olah komputer-komputer tersebut adalah satu buah unit komputer

Arsitektur Komputer dan Software Sistem:
Pendekatan Teknologi Informasi
Dasar Sistem Komputer Pribadi
Sistem Komputer Mainframe
Komponen utama Sistem PC
Sistem Peningkatan Kinerja
Beberapa CPU
Kecepatan clock yang lebih cepat, bus dan sirkuit
Lebih luas instruksi dan jalur data
Lebih cepat akses disk
Lebih dan lebih cepat memori
Multiprocessing
Alasan
Meningkatkan kekuatan pemrosesan dari sebuah sistem
Pengolahan paralel
Jenis sistem multiprosesor
Erat sistem
Longgar ditambah sistem
Ditambah Erat Sistem
Juga disebut sistem multiprosesor
Identik akses ke program, data, memori bersama, I / O, dll
Mudah memperluas pelaksanaan program multi-tasking, dan berlebihan
Dua cara untuk mengkonfigurasi
Master-slave Multiprocessing
Multiprocessing simetris (SMP)
Ditambah Erat Sistem
Master-Slave Multiprocessing
Guru CPU
Mengelola sistem
Mengontrol semua sumber daya dan penjadwalan
Memberikan tugas kepada CPU budak
Keuntungan
Kesederhanaan
Perlindungan sistem dan data
Kekurangan
Guru CPU menjadi hambatan
Masalah keandalan - jika master CPU gagal seluruh sistem gagal
Simetris Multiprocessing
Setiap CPU memiliki akses yang sama ke sumber daya
Setiap CPU menentukan apa yang harus dijalankan dengan menggunakan algoritma standar
Kekurangan
Sumber konflik - memori, i / o, dll
Kompleks implementasi
Keuntungan
Keandalan yang tinggi
Fault toleran dukungan secara langsung
Seimbang beban kerja
Ditambah longgar Sistem
Cluster atau multi-sistem komputer
Setiap sistem memiliki CPU sendiri, memori, dan I / O fasilitas
Setiap sistem dikenal sebagai node dari cluster
Keuntungan
Fault-tolerant, terukur, seimbang, jarak tidak menjadi masalah
Dua cara untuk mengkonfigurasi
Bersama-apa Model
Shared-disk Model

Tidak ada shared-Model
Kecepatan tinggi link antara node
Tidak berbagi sumber daya
Partisi kerja melalui divisi data
Keuntungan
Mengurangi komunikasi antara node
Kerugian
Dapat mengakibatkan di divisi tidak efisien kerja
Bersama-Disk Model
Kecepatan tinggi link antara node
Disk drive dibagi antara node
Keuntungan
Lebih baik load balancing
Kerugian
Kompleks perangkat lunak yang diperlukan untuk pengolahan transaksi (kunci, komit fase)

Cluster Model
Beowulf Cluster
Sederhana dan sangat dapat dikonfigurasi
Biaya rendah
Jaringan
Komputer yang terhubung satu sama lain oleh jaringan Ethernet pribadi
Koneksi ke jaringan eksternal melalui komputer gateway tunggal
Konfigurasi
Cots - Komoditi-off-rak-komponen seperti komputer murah
Pisau komponen - komputer terpasang pada motherboard yang terpasang ke konektor pada rak
Entah bersama-disk atau berbagi-apa Model
Blade dan Rak dari Beowulf Cluster
Komputer Interkoneksi
Saluran komunikasi - jalur untuk pergerakan data antara komputer
Point-to-Point konektivitas
Saluran komunikasi yang melewati data secara langsung antara dua komputer
Sambungan serial
Telepon modem
Terminal controller - menangani beberapa point-to-point koneksi untuk komputer host
Multipoint konektivitas
Multidrop saluran atau saluran komunikasi bersama

Contoh: Point-to-Point
Client-Server Jaringan
Client-Server Arsitektur
Server komputer menyediakan layanan
Penyimpanan file, database, layanan cetak, layanan login, layanan web
Klien komputer
Jalankan program di memori sendiri
File akses baik secara lokal atau dapat meminta file dari server
Topologi LAN
Pengaturan workstation dalam lingkungan media bersama
Logical pengaturan (aliran data)
Fisik pengaturan (skema kabel)
LAN Topologi: Bus
Multipoint media
Stasiun melampirkan menengah linier (bus) menggunakan tekan
Transmisi dari seluruh stasiun perjalanan menengah (dua arah)
Pemutusan yang diperlukan pada ujung bus untuk mencegah sinyal dari memantul
Istirahat di kabel membawa turun seluruh bus
Bus LAN Diagram
Topologi LAN: Pohon
Generalisasi topologi bus
Percabangan tanpa kabel dengan loop tertutup
Kabel (s) dimulai pada headend, perjalanan ke cabang yang mungkin memiliki cabang-cabang mereka sendiri
Setiap transmisi menyebar melalui jaringan, dapat diterima oleh stasiun apapun
Topologi LAN: Cincin
Repeater bergabung dengan searah point-to-point link dalam sebuah cincin
Sebagai data masa lalu beredar penerima, penerima cek alamat, dan salinan yang dimaksudkan untuk itu dalam buffer lokal
Data beredar sampai kembali ke sumber, yang menghilangkan dari jaringan
Kinerja yang lebih baik pada tingkat penggunaan yang tinggi

Cincin LAN Diagram
LAN Topologi: Bintang
Setiap stasiun terhubung point-to-point ke stasiun pusat, biasanya dengan dua link undirectional
Switching di stasiun pusat menghubungkan pasang node bersama-sama
Simpul pusat dapat menyiarkan info, atau dapat beralih frame antara stasiun
Kegagalan stasiun pusat menyebabkan seluruh jaringan turun
Bintang LAN Diagram
Protokol Ethernet MAC
MAC - Medium Access Control
Ethernet dan CSMA / CD
Beberapa pembawa arti akses dengan deteksi tabrakan
Empat langkah prosedur
Jika medium idle, transmit
Jika medium sibuk, mendengarkan sampai kosong dan kemudian mengirimkan
Jika tabrakan terdeteksi, berhenti transmisi
Setelah tabrakan, menunggu jumlah acak waktu sebelum mentransmisi ulang
Bingkai ethernet
Switched Ethernet
Token Ring Protokol MAC
Token "merebut" dengan mengubah sedikit pada frame beredar untuk menunjukkan awal frame bukan tanda
Konfigurasi default mengharuskan pengirim untuk menyelesaikan transmisi dan mulai menerima bingkai dikirimkan sebelum melepaskan token
"Awal tanda rilis" memungkinkan pelepasan token setelah transmisi tapi sebelum penerimaan frame
Hub
Elemen pusat aktif dari tata letak bintang.
Ketika mengirimkan stasiun tunggal, hub mengulang sinyal pada baris keluar untuk setiap stasiun.
Hub dapat mengalir dalam konfigurasi hirarkis
Hub Ethernet secara fisik sebuah bintang tetapi secara logis bus.
Jembatan
Memungkinkan koneksi antara LAN dan WAN
Digunakan antara jaringan yang sama
Baca semua frame dari jaringan masing-masing
Menerima frame dari pengirim di satu jaringan yang dialamatkan ke penerima di jaringan lain
Retransmit frame dari pengirim menggunakan protokol MAC untuk penerima
Router
Mirip dengan jembatan, tetapi menghubungkan jaringan yang berbeda
Mengkonversi format pesan ke sesuai dengan protokol jaringan lainnya
Lalu lintas jaringan secara khusus ditujukan kepada router
Wide Area Jaringan
Circuit switching
Dedicated saluran antara sumber dan tujuan untuk durasi koneksi
Pesan beralih
Dedicated saluran untuk pesan seluruh
Packet switching
Sebuah jalur independen diciptakan untuk setiap datagram
Sirkuit virtual beralih
Rute dibuat dari sumber ke tujuan sebelum transmisi dimulai dan semua datagram dikirim menggunakan rute yang sama
Jaringan vs Cluster
Eksternal, cluster muncul sebagai unit komputasi tunggal.
Node jaringan diidentifikasi secara individual.
Beban kerja pada sebuah cluster ditentukan oleh administrasi cluster dan load-balancing perangkat lunak.
Beban kerja jaringan tidak dapat dikontrol dengan menggunakan metode di atas.
Tinggi Performance Computing
Massively parallel prosesor arsitektur (MPP)
Cluster mesin kekuasaan atau lebih besar Beowulf cluster pisau
Cocok untuk masalah yang dapat dipecah menjadi subtasks
Komputasi grid
Supercomputer kinerja melalui penyebaran pemrosesan CPU dengan siklus CPU cadang komputer pribadi yang terhubung ke jaringan
Paralel Komputer
Massively parallel arsitektur
Ratusan hingga jutaan CPU
CPU memiliki sejumlah kecil memori lokal
Semua CPU memiliki akses ke memori global bersama
Pipelined CPU
Hasil dari satu arus CPU untuk CPU berikutnya untuk pengolahan tambahan

tugas praktek aok

rangkuman materi AOK

Nama: IWAN ADLAN ASHSHIDIQ
NIM: DTI200907
Mata Kuliah: Arsitektur dan Organisasi Komputer
Dosen: Nahar Mardiyantoro, M.Kom

Rangkuman Materi AOK STMIK Widya Utama Purwokerto

Pertemuan Pertama

1. Typical Computer Ad:

• Is the computer cost effective? (apakah effektif sesuai kebutuhan dan uang?)
• Will it be obsolete in 6 monts? (apakah setelah waktu 6 bulan sudah usang atau ketinggalan jaman?)
• Is the computer fast enough to run necessary programs? (apakah mampu merespon program-program yang diperlukan?)

2. Mengapa Kita Belajar AOK:
Banyak sekali manfaat belajar AOK baik bagi user, sistem analist, programer, sitem administrator maupun web designer.
salah satu manfaat belajar AOK bagi User adalah:
Understand system capabilities and limitations Computer (Memahami Kemampuan Sistem dan Batasan Komputer).

Pertemuan Ke Dua
Evolusi Komputer

1. Eniac (electronic numerical integrator and computer)
18,000 tabung vakum
Diprogram secara manual dengan switch
Dimulai tahun 1943, selesai 1946
2. Von Nueman / Turing Memori Utama,
untuk menyimpan data maupun instruksi.
Completed 1952
3. Komputer Komersial
1947 - Eckert-Mauchly mendirikan Eckert-Mauchly
UNIVAC I (Universal Automatic Computer)
Tahun 1950 diluncurkan UNIVAC II, karakteristik :
Lebih cepat Memory lebih besar
4. Transistor dengan keunggulannya
Lebih kecil dan ringan
Disipasi daya lebih rendah
Terbuat dari silikon-Silicon (Sand)
5. Generasi Komputer

• Tabung Vakum 1946-1957
• Transistor 1958-1964
• Small Scale Integration on 1965
• Medium Scale Integration .... to 1971
• Large Scale Integration 1971-1977
• Very Large Scale Integration 1978 to date
• Ultra Large Scale Integration ???

6. Jenis Komputer Berdasar Data

• Analog
• Digital
• Hybrid

7. Jenis Komputer Berdasar Penggunaan

• Special Purpose
• General Purpose
• Hybrid

8. Jenis Komputer Berdasar Ukuran

• Mikro Komputer
• Mini Komputer
• Small Komputer
• Medium Komputer
• Large Komputer (mainframe)

Pertemuan Ke Tiga
Manajemen Sistem Input / Output

1. Perbedaan seputar kelas-kelas I/O
Complexity of control: Sebuah printer membutuhkan antar muka kontrol yang relatif sederhana. Sebuah disk jauh lebih kompleks.
Unit of transfer: Data mungkin dikirimkan sebagai suatu aliran byte atau karakter atau dikirimkan dalam blok yang berukuran besar.
Data representation: Perangkat yang berbeda mungkin menggunakan skema pengkodean data (data-encoding) yang berbeda, termasuk di dalamnya perbedaan dalam kode karakter dan parity yang digunakan.
Error conditions: Sifat dari error, bagaimana error tersebut dilaporkan, konsekuensi dari error, dan respons yang diberikan berbeda dari satu perangkat dengan perangkat yang lain.

2. I/O Module :
Adalah interface atau central switch untuk mengendalikan satu atau lebih peripheral atau perangkat input output.
Konektor mekanis berisi fungsi logik untuk komunikasi antara bus dan peripheral.

3. Fungsi modul I/O :
Pengendali & pengaturan waktu (control & timing).
Komunikasi dengan CPU.
Komunikasi dengan perangkat.
Penyimpanan data sementara (data buffering).
Pendeteksi kesalahan.

4. External device :
Human readable adalah input yang bias dibaca oleh manusia contoh : printer, scanner, keyboard.
Machine Readable adalah input yang hanya bias dibaca oleh mesin. Contoh : proses pengcopian yang hanya bias dibaca oleh mesin
Communication contoh Modem dan Network Interface Card (NIC)

Pertemuan Ke Empat
Data Format (ekstensi)

Ekstensi File adalah tiga huruf terakhir setelah titik pada satu file tertentu.
Fungsi dari ekstensi file ini adalah untuk mengetahui jenis file tersebut dan untuk membedakan dengan jenis file yang lain.
Hal-hal yang perlu diperhatikan tentang Extension file:
Karena banyaknya aplikasi untuk jenis extension file tertentu pada suatu komputer, maka file tersebut akan terlink ke lebih dari satu aplikasi program. Perlu diatur prioritas/defaultnya.

contoh extensi yang umum ditemui :
.EXE = File aplikasi (executable) Hanya bisa dibuka di sistem operasi windows.

Microsoft Office memiliki berbagai ekstensi diantaranya
.doc = untuk membuka file dokumen
.ppt = untuk file presentation
.xls = untuk file spread sheet
dan lain lain

Untuk File gambar terdapat ekstensi:
.Jpg = file gambar,
.Gif = file gambar animasi

untuk File suara terdapat ekstensi:
.mp3 = untuk suara Mp3
.Aiff = format file untuk suara yang dikembangkan oleh apple untuk machintos

Pertemuan Ke Lima
Memori Internal

Karakteristik Memori
Lokasi
Kapasitas
Unit transfer
Metode Akses
Kinerja
Jenis fisik
Sifat-sifat fisik
Organisasi

Lokasi :
CPU (register)
Internal (main memori)
External (secondary memori)

Satuan Transfer :
Internal
Jumlah bit dalam sekali akses
Sama dengan jumlah saluran data (= ukuran word)
External
Dalam satuan block yg merupakan kelipatan word
Addressable unit
Lokasi terkecil yang dpt dialamati secara uniq
Secara internal biasanya sama dengan Word
Untuk disk digunakan satuan Cluster

Metode Akses :
Sekuensial (urut) contoh : tape
Direct (langsung) contoh : disk
Random (acak) contoh : RAM
Associative (bukan hanya berdasarkan alamat tapi juga isinya) contoh : cache

Jenis ROM :
Ditulisi pada saat dibuat
Sangat mahal
Programmable (once)
PROM
Diperlukan peralatan khusus untuk memprogram
Read “mostly”
Erasable Programmable (EPROM)
Dihapus dg sinar UV
Electrically Erasable (EEPROM)
Perlu waktu lebih lama untuk menulisi
Flash memory
Menghapus seleuruh memori secara electris

Cache
Memori cepat dg kapasitas yg sedikit
Terletak antara main memory dengan CPU
Bisa saja diletakkan dalam chip CPU atau module tersendiri

Pertemuan Ke Enam
Central Processing Unit

Pemroses instruksi yang pada komputer mikro disebut dengan micro-processor (pemroses mikro)
Berupa chip yang terdiri dari ribuan hingga jutaan IC (Integrated Circuit). Dimana IC ini digunakan untuk mengimplementasikan fungsi logika.

ALU (Arithmatic Logical Unit)
Bertugas membentuk fungsi – fungsi pengolahan data komputer.
Sering disebut mesin bahasa ( machine language) karena bagian ini mengerjakan instruksi – instruksi bahasa mesin yang diberikan padanya.

Control Unit
Bertugas mengontrol operasi CPU dan secara keselurahan mengontrol komputer sehingga terjadi sinkronisasi kerja antar komponen dalam menjalankan fungsi – fungsi operasinya.

Register
Media penyimpan internal CPU yang digunakan saat proses pengolahan data

CPU Interconnections
Sistem koneksi dan bus yang menghubungkan komponen internal dan bus – bus eksternal CPU

Jenis Interupsi :
1. Multiple Interupt – Sequensial adalah apabila sedang mengerjakan interupsi pertama kemudian ditengah ada interupsi lagi, ia akan menunggu sampai interupsi pertama selesai dikerjakan.
2. Multiple Interupt – Nested adalah apabila sedang mengerjakan interupsi pertama kemudian ditengan ada interupsi lagi, maka ia akan mengerjakan interupsi itu lebih dulu, setelah selesai baru ia akan kembali mengerjakan interupsi yang pertama.

Cara kerja CPU :
1. Program counter akan membangkitkan sebuah angka.
2. Kemudian CU akan membaca dan membawa ke memory (RAM) dan diletakan di instruction register.
3. CU akan mencari alamat yang bawanya dan akan mengambil isinya.
4. CU akan mengeksekusi (membaca dan mengirimkan).
5. Apabila ada permintaan pembacaan data lagi maka kerjakan lagi.
6. Jika perintah penjumlahan maka perinah akan dilemparkan ke ALU, CU akan menunggu. Setelah selesai akan dibawa lagi oleh CU dan diletakan di Memory lagi.

Pertemuan Ke Tujuh
Instruction Set Computer

CISC (Complex Instructions Set Computer)
Adalah salah satu bentuk arsitektur yang menjalani beberapa instruksi dengan tingkat yang rendah. CISC menawarkan set intruksi yang powerful, kuat, tangguh, maka tak heran jika CISC memang hanya mengenal Bahasa Asembly yang sebenarnya ia tujukan bagi para Programmer, Oleh karena itu ,CISC hanya memerlukan sedikit instruksi untuk berjalan.

RISC (Reduce Instructions Set Computer)
Adalah Prosesor tersebut memiliki set instruksi program yang lebih sedikit. Salah satu contoh adalah IBM 801 adalah prosesor komersial pertama yang menggunakan pendekatan RISC. Perbedaan mencolok dari kelahiran RISC ini adalah tidak ditemui pada dirinya instruksi Assembly atau yang dikenal dengan Bahasa Mesin sedangkan itu banyak sekali di jumpai di CISC.