Teknologi cloud computing

1.       Pengenalan

                Definasi pengkomputeran awan atau cloud computing ialah pembangunan dan penggunaan teknologi komputer berasaskan internet (awan). Pengkomputeran awan ialah satu kaedah memanfaatkaan perkomputeran sebagai satu perkhidmatanan bukannya produk di mana sumber, aplikasi dan maklumat yang disediakan dalam komputer atau peranti lain (seperti iPhone, iPad, iPod, Android, BlackBerry dan sebagainya) sebagai satu utiliti melalui rangkaian (internet). Pengguna tidak bergantung kepada komputer tertentu sahaja atau tempat tertentu sahaja, sebaliknya boleh menggunakan mana-mana komputer atau peranti mudah alih lain asalkan terdapat capaian internet.
                Pengkomputeran awan adalah proses di mana anda menggunakan internet sebagai tempat untuk menyimpan segala data peribadi sama ada dokumen, gambar, klip lagu, rakaman suara mahupun video. Proses pengkomputeran awan berlaku apabila anda memuat alih data-data milik anda laman web kemudian data yang anda simpan itu boleh dicapai dari tempat lain, laptop lain, komputer tablet atau dari mana-mana telefon bimbit melalui sambungan internet.
Contoh terbaik untuk memahami pengkomputeran awan ini ialah seperti 4shared di mana di dalam laman web ini beratus ribu pengguna 4share memuat naik (upload) lagu kesukaan mereka untuk dikongsi bersama pengguna lain yang mereka langsung tidak kenal dan jumpa dan memberikan kepada rakan-rakan lain.Aplikasi pengkomputeran awan juga boleh digunakan secara individu atau dalam bilangan pengguna yang ramai. 

Aplikasi Pengkomputeran awan

Ø  Perbedaan computer awan dan tradisional hosting ialah :

a) Kos

Pengkomputeran awan : Ia dijual mengikut permintaan. 

Tradisional hosting : Kos terlibat adalah tinggi kerana melibatkan pembelian perkakasan, perisian dan penyelenggaraan.

b)Keboleh capaian    

Pengkomputeran awan : Pengguna boleh membeli perkhidmatan pada bila-bila.

 masaTradisionalhosting : Pengguna hanya boleh membuat capaian data pada waktu dan tempat tertentu sahaja contohnya hanya pada waktu pejabat dan di dalam pejabat sahaja. Selain itu, hanya PC atau server tertentu sahaja.

c) Pengurusan system

Pengkomputeran awan: Perkhidmatan ini diuruskan sepenuhnya oleh pembekal vendor, pengguna hanya memerlukan internet dan komputer/tablet/smartphonen sahaja.

Tradisional hosting : Pengurusan sistem adalah bermula dari pembelian perkakasan, pembelian perisian, pengambilan pekerja, melatih pekerja untuk menjaga sistem dan lain-lain lagi. Oleh itu ia memerlukan

masa Yang lama.

Perbandingan di antara pengkomputeran awan dan tradisional hosting

Ø  Kategori pengkomputeran awan

Pengkomputeran awan boleh dibahagikan kepada beberapa kategori yaitu:

1)Infrastruktur sebagai sebuah Perkhidmatan (Iaas)

Iaas seperti Amazon web service ada menyediakan perkhidmatan viral server instance (API) untuk membolehkan capaian/konfigur virtual server dan storan masing-masing. Pada masa ini, syarikat hanya perlu membayar apa yang mereka gunakan sahaja.

2) Pelantar Sebagai Sebuah Perkhidmatan (Paas)

Paas bermaksud sebagai satu set alat pembangunan perisian / produk yang dihoskan oleh mana mana pembekal infrastuktur. Pembangunan perisian / aplikasi dilakukan di Internet. Contohnya ialah GoogleApps.

3) Perisian Sebagai Sebuah Perkhidmatan  (Saas)

Pada peringkat ini,  pihak vendor akan membekalkan infrastruktur perkakasan, produk perisian dan akan berinteraksi dengan pengguna melalui Front End Portal.
Pengguna bagi Saas adalah lebih ramai. Ini kerana pembekal bagi perkhidmatan ini menjadi hos kepada aplikasi dan data, maka pengguna bebas menggunakan perkhidmatan ini dimana mana sahaja.  Perkhidmatan yang disediakan adalah sangat banyak - Web based email, kawalan inventori, pemprosesan pangkalan data.

3 kategori pengkomputeran awan

Ø  Jenis-jenis Pengkomputeran   awan         

                Terdapat 3  jenis pengkomputeran awan iaitu awan persendirian (private) dan awan awam (public)

1) Awan Awam

Perkhidmatan ini dijual kepada sesiapa sahaja melalui internet. Pada masa ini, Amazon web services adalah Pembekal awan terbesar di dunia.

2) Awan persendirian 

Perkhidmatan ini merupakan satu rangkaian data pusat yang membekalkan perkhidmatan kepada beberapa orang dalam kuantiti terhad.

3) Virtual Private Cloud 

Perkhidmatan ini kegunaan peribadi sahaja

Ø  Contoh aplikasi cloud computing

1) PIXLR

Alamat:www.pixlr.com
Kegunaan: Aplikasi Suntingan imej.

Kelebihan:  Pengguna dapat menggunakan aplikasi ini secara optimum sepertimana aplikasi suntingan lain seperti Adobe Photoshop tanpa perlu memiliki sebuah komputer spesifikasi tinggi.

2) GOOGLE APPS

Alamat:http://www.google.com
Kegunaan:  Pengguna boleh menggunakan beberapa aplikasi termasuk pemprosesan kata, hamparan kerja (spreadsheet) dan persembahan (presentation) melalui Google Docs. Untuk menggunakan kemudahan Google Apps,pengguna perlu mempunyai akaun Google  (Gmail).

Kelebihan:
1) pengguna boleh menghasilkan dokumen-dokumen tersebut melalui Internet tanpa install perisian dalam computer.

2) Boleh dikongsi dengan pengguna lain melalui kaedah 'sharing'.

3) WINDOWS LIVE-SKYDRIVE

Alamat: http://www.skydrive.com. Aplikasi ini untuk pengguna hotmail. 

Kegunaan dan kelebihan: 

1)  Kemudahan aplikasi Microsoft Office secara dalam talian

2) Ruang penyimpanan (cloud storage) yang agak besar di internet iaitu Sky Drive

3) Boleh kongsi fail dengan pengguna lain melalui kaedah sharing

4)  LIVE DOCUMENTS

Alamat: www.live-documents.com

Kegunaan:  

1) Kemudahan aplikasi Microsoft Office secara dalam talian

2) Ruang penyimpanan (cloud storage) yang agak besar di internet iaitu 100MB

3) Boleh kongsi fail dengan pengguna lain melalui kaedah 4sharing)  Boleh import dokumen (Word, Excel, Powerpoint) dari komputer atau dari Google Docs

5) EVERNOTE

Alamat: http://www.evernote.com
Kegunaan: Untuk nota atau catatan
Kelebihan:  Ianya boleh diakses secara local (offline) atau secara online di mana-mana saja sama ada menggunakan komputer, iPhone, iPad, Android dan sebagainya.

6)STORAN-DROPBOX

Alamat: http://www.dropbox.com
Kegunaan: Satu servis penyimpanan atau storan yang menggunakan teknologi pengkomputeran awan sebagai nadinya. Ruang Storan Yang Disediakan adalah 2 GB.

Kelebihan:
1)Ruang storan yang besar iaitu 2GB

2)Menjimatkan wang kerana tidak perlu membeli peranti storan.

3) Pengguna Dropbox ada fail backup (dua salinan fail) iaitu satu dalam komputer anda dan satu lagi di atas awan

4)Boleh Kongsi Fail Dengan Pengguna lain

5) Boleh akses melalui peranti mudah alih seperti BlackBerry, iPhone, Android dan iPad. Ini membolehkan anda mengakses dokumen anda bila-bila masa dan di mana-mana.

Ø  Kelebihan pengkomputeran awan
1. Format dokumen yang sesuai (Compatible File Format)

·         Aplikasi pemprosesan kata, hamparan kerja (spreadsheet) dan persembahan (presentation) juga boleh diperolehi melalui pengkomputeran awan. Contohnya Google Docs. 
2.  Meningkatkan prestasi dan kemampuan computer

·         Prestasi dan kemampuan komputer akan dapat dipertingkatkan apabila penggunaan pengkomputeran ini digunakan secara maksimum.
3.  Kebolehcapaian fail yang meluas.

·         Pengkomputeran awan membolehkan sistem dicapai tidak mengira masa, lokasi dan peranti selagi pengguna mempunyai capaian Internet.   
4.  Kebolehpercayaan data penyimpanan

·          Data penyimpanan disimpan di ruang 'awan'. 

·          Boleh juga digunakan untuk mem'backup' data-data penting.  Satu di komputer dan satu lagi di awan.

·          Website menggunakan secured connection https. 
5.  Ruang storan yang tiada had

·         Pengguna atau syarikat boleh menyimpan sebanyak mana data/maklumat di ruang storan yang  tiada had.
6.  Mengurangkan kos

·         Bagi syarikat, kos pengurusan akan dapat dijimatkan dari segi perkongsian sumber yang boleh dibuat dikalangan staf atau pengguna - pengguna lain. 

·         Tidak perlu membeli perkakasan atau server, aplikasi dan melatih pekerja untuk menguruskan server dan aplikasi tersebut.

·         Pengguna juga tidak perlu untuk membayar pembelian atau penyelenggaraan perisian. 

·         Kos bergantung kepada berapa banyak pemakaian dan perjanjian kontrak.  

·         Dapat menjimatkan kertas, masa dan tenaga. 

·         Kos juga dapat dijimatkan kerana tidak memerlukan kos penyelenggaraan perisian dan perkakasan. 
7.  Kolaberasi berkumpulan yang lebih mudah

·         Fail atau dokumen juga boleh dikongsi dengan tanpa had bilangan pengguna. 

·         Kemampuan sharing PC to PC audio dan video.
8.  Sistem pengurusan dan operasi yang lebih mudah

·         Data maklumat peribadi atau syarikat dapat disimpan, dipantau dan diatur dengan lebih mudah.

Kelebihan pengkomputeran awan

Ø  Kekurangan system pengkomputeran awan

1.       Keperluan internet

·         Untuk menggunakan sistem pengkomputeran awan, selain perkakasan pengguna juga memerlukan capaian Internet. Masalah akan timbul jika tiada capaian internet atau kurang stabil.

·         Sekiranya sistem talian internet terganggu atau bermasalah, capaian data turut tergangu. Seterusnya menganggu aktiviti harian pengguna atau syarikat. 

2.        Keselamatan

·         Masih tidak dapat dipastikan tahap keselamatan penggunaan pengkomputeran awan ini.

·         Walaupun mempunyai katalaluan, ia boleh dipecahmasuk oleh pengodam yang berkemahiran. 

3.       Ketidakpastian keadaan server vendor.  

·         Oleh kerana server vendor di 'awan', masih terdapat ketidakpastian keadaan server pengkomputeran awan. 

·         Antara kemungkinan yang boleh terjadi ialah server down atau terlebih beban 

Ø  Aplikasi pengkomputeran dalam tugas seharian
Sebagai pembantu makmal saya mengaplikasikan pengkomputeran awan. Di antaranya ialah:

1)Storan data tugasan pelajarSatu akaun makmal Dropbox diwujudkan bagi membolehkan saya menyimpan data-data pelajar. Sebelum ini saya menyimpan data pelajar di peranti storan atau server. Namun kebanyakan rosak atau terkena virus. 

2) Kebolehcapaian data di mana sahajaSaya juga menyimpan data peralatan makmal di Dropbox. Sekiranya maklumat mengenai peralatan makmal diperlukan, saya tidak perlu lagi pergi ke makmal untuk mendapatkan data kerana saya hanya perlu buka akaun Dropbox sahaja.

3) Kemudahan sharing Kebanyakan data amali memerlukan saya mencetaknya mengikut bilangan pelajar. Namun dengan Dropbox saya boleh kongsi maklumat tersebut dengan pelajar. Pelajar juga boleh menghantar data amali mereka melalui Dropbox mereka. Ia menjimatkan

2.       Autonomic computing

Autonomic Computing : Konsep dimana komputer beserta sistem infrastruktur komputasinya memiliki kemampuan self-management atau dalam arti umumnya ia memiliki kemampuan untuk memperbaiki dirinya sendiri. Contohnya hardisk pada server jika sudah penuh maka secara otomotis server akan mengantisivasikan hardisk cadangan sehingga tidak mengalami kesuitan dalam menyimpan data.

3.       Virtualisasi

                Virtualisasi adalah membuat sebuah simulasi dari perangkat keras, sistem operasi, jaringan maupun yang lainnya. Di bidang teknologi informasi, virtualisasi digunakan sebagai sarana untuk improvisasi skalabilitas dari perangkat keras yang ada.

                Dengan virtualisasi, beberapa sistem operasi dapat berjalan secara bersamaan pada satu buah komputer. Hal ini tentunya dapat mengurangi biaya yang harus dikeluarkan oleh sebuah perusahaan.

                Perangkat lunak yang digunakan untuk menciptakan virtual machine pada host machine biasa disebut sebagai hypervisor atau Virtual Machine Monitor (VMM). Menurut Robert P. Goldberg dalam tesisnya yang berjudul Architectural Principles For Virtual Computer Systems pada hal 23 menyebutkan bahwa tipe-tipe dari VMM ada 2 yaitu:

·         Type 1 berjalan pada fisik komputer yang ada secara langsung. Pada jenis ini hypervisor/VMM benar-benar mengontrol perangkat keras dari komputer host-nya. Termasuk mengontrol sistem operasi-sistem operasi guest-nya. Contoh implementasi yang ada adalah KVM dan OpenVZ. Adapun contoh yang lain seperti VMWare ESXi, Microsoft Hyper-V.

·         Type 2 berjalan pada sistem operasi diatasnya. Pada tipe ini sistem operasi guest berada diatas sistem operasi host. Contoh tipe ini adalah VirtualBox.

Distributed Computation Dalam Cloud Computing

Kegiatan ini merupakan kumpulan beberapa computer yang terhubung untuk melakukan pendistribusian, seperti mengirim dan menerima data serta melakukan interaksi lain antar computer yang dimana membutuhkan sebuah jaringan agar computer satu dan lainnya bisa saling berhubung dan melakukan interaksi. Hal ini semua dilakukan dengan cloud computing yang seperti kita ketahui memberikan layanan dimana informasinya disimpan di server secara permanen dan disimpan di computer client secara temporary.

Komputasi Terdistribusi merupakan salah satu tujuan dari Cloud Computing, karena menawarkan pengaksesan sumber daya secara parallel, 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, dapat menghemat biaya operasional karena tidak membutuhkan sumber daya (resourches).

Distribusi komputasi ini memiliki definisi mempelajari penggunaan terkoordinasi dari computer secara fisik terpisah atau terdistribusi. Pada distributed computing ini, program dipisah menjadi beberapa bagian yang dijalankan secara bersamaan pada banyak computer yang terhubung melalui jaringan internet.

KEUNTUNGAN PENGGUNAAN VIRTUALISASI

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.

4.       Map Reduce

MapReduce adalah model pemrogramana rilisan Google yang ditujukan untuk memproses data berukuran raksasa secara terdistribusi dan parallel dalam cluster yang terdiri atas ribuan komputer. Dalam memproses data, MapReduce dibagi menjadi 2 proses utama, yaitu Map dan Reduce. Proses Map bertugas utnuk mengumpulkan informasi dari potongan-potongan data yang terditribusi dalam tiap komputer dalam cluster (kelompok komputer yang saling terhubung). Hasilnya deserahkan kepada proses Reduce untuk diproses lebih lanjut. Hasil proses Reduce Merupakan Hasil Akhir Yang Dikirim Ke pengguna.

            MapReduce merupakan sebuah konsep dimana data yang kontinue dipecah menjadi bagian data / komponen data kecil dan didistribusikan melalui mesin-mesin yang terhubung secara cluster. Bisa dibilang map reduce merupakan sebuah framework yang digunakan untuk mempercepat proses pengolahan data pada konsep cloud computing. Dalam memproses data, MapReduce dibagi menjadi 2 proses utama, yaitu Map dan Reduce. Proses Map bertugas utnuk mengumpulkan informasi dari potongan-potongan data yang terditribusi dalam tiap komputer dalam cluster (kelompok komputer yang saling terhubung). Hasilnya deserahkan kepada proses Reduce untuk diproses lebih lanjut. Hasil proses Reduce merupakan hasil akhir yang dikirim ke pengguna.

Salah satu contoh penerapan nyata map-reduce ini dalam suatu produk adalah yang dilakukan Google. Dengan inspirasi dari functional programming map dan reduce Google bisa menghasilkan filesystem distributed yang sangat scalable, Google Big Table.

Desain dan Struktur MapReduce

Dari definisinya, MapReduce mungkin terkesan sangat ribet. Untuk memproses sebuah data raksasa, data itu harus dipotong-potong kemudian dibagi-bagikan ke tiap komputer dalam suatu cluster. Lalu proses Map dan proses Reduce pun harus dibagi-bagikan ke tiap komputer dan dijalankan secara paralel. Terus hasil akhirnya juga disimpan secara terdistribusi. Benar-benar terkesan merepotkan.

Beruntunglah, MapReduce telah didesain sangat sederhana alias simple. Untuk menggunakan MapReduce, seorang programer cukup membuat dua program yaitu program yang memuat kalkulasi atau prosedur yang akan dilakukan oleh proses Map dan Reduce. Jadi tidak perlu pusing memikirkan bagaimana memotong-motong data untuk dibagi-bagikan kepada tiap komputer, dan memprosesnya secara paralel kemudian mengumpulkannya kembali. Semua proses ini akan dikerjakan secara otomatis oleh MapReduce yang dijalankan diatas Google File System.

Program yang memuat kalkulasi yang akan dilakukan dalam proses Map disebut Fungsi Map, dan yang memuat kalkulasi yang akan dikerjakan oleh proses Reduce disebut Fungsi Reduce. Jadi, seorang programmer yang akan menjalankan MapReduce harus membuat program Fungsi Map dan Fungsi Reduce.

Fungsi Map bertugas untuk membaca input dalam bentuk pasangan Key/Value, lalu menghasilkan output berupa pasangan Key/Value juga. Pasangan Key/Value hasil fungsi Map ini disebut pasangan Key/Value intermediate. Kemudian, fungsi Reduce akan membaca pasangan Key/Value intermediate hasil fungsi Map, dan menggabungkan atau mengelompokkannya berdasarkan Key tersebut. Lain katanya, tiap Value yang memiliki Key yang sama akan digabungkan dalam satu kelompok. Fungsi Reduce juga menghasilkan output berupa pasangan Key/Value.