Paralel Processing
Parallel processing
adalah salah satu teknik melakukan
komputasi secara bersamaan dengan memanfaatkan beberapa komputer independen
secara bersamaan. Dimana suatu bentuk komputasi melakukan instruksi-instruksi yang dijalankan secara
berkesinambungan.
Masalah yang besar dapat dibagi menjadi beberapa masalah yang lebih
kecil(submasalah), untuk kemudian diselesaikan secara serempak. Komputasi
paralel telah digunakan untuk melakukan komputasi yang mensyaratkan unjuk kerja
yang tinggi(high-performance computing).
Di dalam komputasi parallel ada yang dinamakan dengan pemrograman
parallel. Pemrograman paralel adalah teknik pemrograman komputer yang
memungkinkan eksekusi perintah/operasi secara bersamaan (komputasi paralel),
baik dalam komputer dengan satu (prosesor tunggal) ataupun banyak (prosesor
ganda dengan mesin paralel) CPU. Bila komputer yang digunakan secara bersamaan
tersebut dilakukan oleh komputer-komputer terpisah yang terhubung dalam suatu
jaringan komputer lebih sering istilah yang digunakan adalah sistem
terdistribusi (distributed computing).
Komputasi Modern
Penggunaan paralel
processing dapat digunakan dalam pengaplikasian komputasi modern untuk
mendapatkan hasil yang maksimal, pada artikel ini penggunaan paralel processing
digunakan pada sebuah aplikasi komputasi modern berbasis Grid Computing.
Pengertian Grid Computing
itu sendiri adalah penggunaan sumber daya yang melibatkan
banyak komputer yang terdistribusi dan terpisah secara geografis
untuk memecahkan persoalan komputasi dalam skala besar. Menurut tulisan singkat
oleh Ian Foster 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.
Terdapat beberapa
organisasi berbeda yang masing-masing mengelola resource miliknya. Resources
dari beberapa organisasi tersebut secara dinamis akan dikelompokkan dalam
sebuah Virtual Organizations (VO), untuk menyelesaikan suatu permasalahan
tertentu. Dalam implementasinya, resources yang digunakan di dalam sebuah
sistem Grid tidaklah sedikit dan sifatnya pun heterogen. Karena itu, dibutuhkan
interface dan protokol standar yang bersifat terbuka. Dengan cara inilah,
resources yang ada tersebut dapat saling berkolaborasi untuk menyelesaikan
proses komputasi tertentu. Grid Computing mungkin atau mungkin tidak di awan
tergantung pada jenis pengguna yang menggunakannya. Jika pengguna sistem administrator
dan integrator, mereka peduli bagaimana hal tersebut diselenggarakan dalam
awan.
Jika pengguna
adalah konsumen, mereka tidak peduli bagaimana hal-hal yang berjalan di sistem.
Grid Computing memerlukan penggunaan perangkat lunak yang dapat membagi dan
pertanian keluar potongan program sebagai satu gambar sistem besar untuk
beberapa ribu komputer. Satu keprihatinan tentang grid adalah bahwa jika salah
satu bagian dari software pada node gagal, karya lain dari perangkat lunak pada
node lain mungkin gagal.
Hal ini diatasi
jika komponen yang memiliki komponen failover di node lain, tapi masalah masih
bisa muncul jika komponen lain bergantung pada potongan perangkat lunak untuk
menyelesaikan tugas-tugas komputasi satu atau lebih grid. Besar sistem gambar
dan terkait hardware untuk mengoperasikan dan memelihara mereka dapat
berkontribusi untuk modal besar dan biaya operasional. Pembahasan aplikasi
sebuah sistem Grid dapat dikembangkan dengan menggunakan berbagai macam sistem
operasi yang ada saat ini. Sebagai contoh, dengan menggunakan salah satu distro
Linux yang memang dikhususkan untuk clustering, yaitu Rocksclusters.
Pada distro ini,
sudah dilengkapi dengan paket-paket yang dibutuhkan untuk keperluan Grid,
seperti PBS, MPI dan juga Globus Toolkit. NIS (Network Information System)
serta NFS (Network File System) juga bisa langsung digunakan. Dengan
meningkatnya kebutuhan para peneliti akan sumber daya komputasi untuk melakukan
e-Science dan berkembangnya teknologi grid computing maka beberapa negara telah
mengambil inisiatif untuk mengimplementasikan infrastruktur komputasi grid di
tingkat nasional.
Beberapa contoh di
antaranya: India , Singapura , dan Jepang. Beberapa negara ASEAN yang lain pun
kini tidak ketinggalan dalam mengembangkan infrastruktur grid untuk riset
berskala nasional. Sebut saja Malaysia dengan MyREN (2005) dan Thailand dengan
ThaiGrid (2006) Suatu infrastruktur komputasi grid di tingkat nasional akan
dapat menekan biaya investasi dibandingkan bila masing-masing institusi
penelitian di negara tersebut harus mengadakan perangkat komputasinya
sendiri-sendiri.
Lebih lanjut,
sistem komputasi grid yang menuntut penggunaan sumber daya komputasi secara
bersama-sama akan menumbuhkan semangat berkolaborasi di antara para peneliti
tersebut. Suatu hal yang amat positif. Melihat manfaat yang dapat diberikan
oleh keberadaan suatu infrastruktur komputasi grid di tingkat nasional maka
pada Mei 2006, Bapak Bobby Nazief, Ph.D (dari Universitas Indonesia) mengajukan
proposal pengembangan RI-GRID, yaitu infrastruktur komputasi grid di tingkat
negara Republik Indonesia yang bertujuan memanfaatkan sumber daya komputasi
yang berada di institusi-institusi penelitian baik saat ini maupun di masa akan
datang sehingga dapat digunakan oleh para peneliti di negara ini untuk
mengembangkan ilmu pengetahuan dan teknologi.
Gambar di bawah ini
menunjukkan rancangan arsitektur infrastruktur komputasi grid RI. Seperti
terlihat pada gambar tersebut, RI-GRID dibangun dengan jalan menggabungkan
sistem-sistem komputasi grid yang berada di institusi-institusi penelitian
(perguruan tinggi baik negeri maupun swasta dan lembaga penelitian pemerintah)
menjadi satu kesatuan. Konfigurasi perangkat keras dan perangkat lunak
masing-masing sistem di tingkat institusi dapat berbeda, namun dengan
mengoperasikan teknologi grid computing seperti GT4 pada simpul-simpul
penghubung dari masing-masing sistem, keseluruhan sistem membentuk satu
kesatuan infrastruktur komputasi grid nasional. Dengan konfigurasi seperti ini,
jika dibutuhkan, pengguna di suatu institusi dapat memanfaatkan sumber daya
komputasi yang berada di luar institusinya.
Salah satu
prasyarat dari pembentukan RI-GRID adalah tersedianya suatu backbone jaringan
berkapasitas besar untuk menghubungkan simpul-simpul penghubung di masing-masing
institusi. Kebutuhan ini dapat dipenuhi oleh IHEN (Indonesian Higher Education
Network) yang akan dibangun mulai tahun 2006 yang lalu. Bagian utama dari IHEN,
yang menghubungkan 6 kota di pulau Jawa, akan memiliki lebar pita mulai 2 Mbps
dan akan ditingkatkan sampai 155 Mbps. Disamping itu, interkoneksi IHEN yang
juga menghubungkan kota-kota di luar pulau Jawa akan memungkinkan akses atas
RI-GRID bagi para peneliti di kota-kota tersebut. Beberapa Perguruan Tinggi
ternama sudah mulai giat melakukan penelitian tentang Grid computing, misalnya
yang dilakukan oleh UGM dan UI. Anda dapat mengakses portal Grid hasil riset
yang dilakukan oleh Tim Riset HPC (High Performance Computing).
Kesimpulan
Komputasi modern
dapat dimaksimalkan dengan menggunakan parallel processing agar mempercepat
pemrosesan data sehingga data dapat diproses dalam waktu yang bersamaan. Hingga
saat ini komputasi modern dengan menggunakan parallel processing sudah banyak
diterapkan oleh beberapa institusi baik dalam negeri maupun luar negeri.
Referensi