Pemrosesan paralel (parallel processing) adalah penggunakan lebih dari satu CPU untuk menjalankan sebuah program secara simultan. Idealnya, parallel processing membuat program berjalan lebih cepat karena semakin banyak CPU yang digunakan. Tetapi dalam praktek, seringkali sulit membagi program sehingga dapat dieksekusi oleh CPU yang berbeda-beda tanpa berkaitan di antaranya.
Sebagai besar komputer hanya mempunyai satu CPU, namun ada yang mempunyai lebih dari satu. Bahkan juga ada komputer dengan ribuan CPU. Komputer dengan satu CPU dapat melakukan parallel processing dengan menghubungkannya dengan komputer lain pada jaringan. Namun, parallel processing ini memerlukan software canggih yang disebut distributed processing software.
Komputasi Paralel merupakan teknik untuk melakukan komputasi secara bersamaan dengan memanfaatkan beberapa komputer yang independen secara bersamaan. Biasanya digunakan untuk kapasitas yang pengolahan data yang sangat besar (lingkungan industri, bioinformatika dll) atau karena tuntutan komputasi yang banyak. Pada kasus yang kedua biasanya ditemukannya kalkulasi numerik untuk menyelesaikan persamaan matematis di bidang fisika (fisika komputasi), kimia (kimai komputasi) dll. Untuk melakukan berbagai jenis komputasi paralel diperlukan infrastruktur mesin paralel yang terdiri dari banyak komputer yang nantinya dihubungkan dengan jaringan dan mampu bekerja secara paralel untuk menyelesaikan suatu masalah.
Komputasi paralel berbeda dengan multitasking. Multitasking itu sendiri adalah komputer dengan processor tunggal yang dapat mengeksekusi beberapa tugas secara bersamaan. Sedangkan komputasi paralel menggunakan beberapa processor atau komputer. Selain itu komputasi paralel tidak menggunakan arsitektur Von Neumann. Untuk lebih memperjelas lebih dalam mengenai perbedaan komputasi tunggal (menggunakan 1 processor) dengan komputasi paralel (menggunakan beberapa processor), maka kita harus mengetahui 4 model komputasi yang digunakan, yaitu:
1. Single Instruction Stream, Single Data Stream (SISD)
yaitu satu-satunya yang menggunakan arsitektur Von Neumann, karena pada model ini hanya menggunakan 1 processor saja. Oleh karena itu model ini dikatakan sebagai model untuk komputasi tunggal. Sedangkan ketiga model lainnya merupakan komputasi paralel yang menggunakan beberapa processor. Beberapa contoh komputer yang menggunakan model SISD adalah UNIVAC1, IBM 360, CDC 7600, Cray 1 dan PDP 1.
2. Multiple Instruction Stream, Single Data Stream (MISD)
Model ini menggunakan banyak processor dengan instruksi yang sama, namun dengan data yang berbeda. Sebagai contoh kita ingin mencari angka 27 pada deretan angka yang terdiri dari 100 angka, dan kita menggunakan 5 processor. Pada setiap processor kita menggunakan algoritma atau perintah yang sama, namun data yang diproses berbeda. Misalnya processor 1 mengolah data dari deretan / urutan pertama hingga urutan ke 20, processor 2 mengolah data dari urutan 21 sampai urutan 40, begitu pun untuk processor-processor yang lain. Beberapa contoh komputer yang menggunakan model SIMD adalah ILLIAC IV, MasPar, Cray X-MP, Cray Y-MP, Thingking Machine CM-2 dan Cell Processor (GPU).
3. Single Instruction Stream, Multiple Data Stream (SIMD)
MISD menggunakan banyak processor dengan instruksi yang berbeda namun mengolah data yang sama. Hal ini merupakan kebalikan dari model SIMD. Sebagai contoh, dengan menggunakan kasus yang sama pada contoh model SIMD namun cara untuk menyelesaikannya yang berbeda. Pada MISD jika pada komputer pertama, kedua, ketiga, keempat dan kelima sama-sama mengolah data dari urutan 1-100, namun algoritma yang digunakan untuk teknik pencariannya berbeda di setiap processor. Sampai saat ini belum ada komputer yang menggunakan model MISD.
4. Multiple Instruction Stream, Multiple Data Stream (MIMD)
biasanya menggunakan banyak processor dengan setiap processor memiliki instruksi yang berbeda dan mengolah data yang berbeda. Namun banyak komputer yang menggunakan model MIMD juga memasukkan komponen untuk model SIMD. Beberapa komputer yang menggunakan model MIMD adalah IBM POWER5, HP/Compaq AlphaServer, Intel IA32, AMD Opteron, Cray XT3 dan IBM BG/L.
sumber:
http://www.cluster.lipi.go.id/utama.cgi?menu=hinfo
http://images.akhiwagiman.multiply.multiplycontent.com/attachment/0/S8ewvgooCtUAAF3g-kg1/per-1.doc?nmid=330499084
Paralel Processing
BIOINFORMATIKA
Pengertian
Bioinformatika merupakan ilmu terapan yang lahir dari perkembangan teknologi informasi dibidang molekular. Pembahasan dibidang bioinformatik ini tidak terlepas dari perkembangan biologi molekular modern, salah satunya peningkatan pemahaman manusia dalam bidang genomic yang terdapat dalam molekul DNA.
Cabang-cabang yang Terkait dengan Bioinformatika
1. Biophysics
Biologi molekul sendiri merupakan pengembangan yang lahir dari biophysics. Biophysics adalah sebuah bidang interdisipliner yang mengaplikasikan teknik-teknik dari ilmu Fisika untuk memahami struktur dan fungsi biologi (British Biophysical Society).
2. Computational Biology
Fokus dari computational biology adalah gerak evolusi, populasi, dan biologi teoritis daripada biomedis dalam molekul dan sel. Pada penerapan computational biology, model-model statistika untuk fenomena biologi lebih disukai dipakai dibandingkan dengan model sebenarnya.
3. Medical Informatics
Menurut Aamir Zakaria [ZAKARIA2004] Pengertian dari medical informatics adalah "sebuah disiplin ilmu yang baru yang didefinisikan sebagai pembelajaran, penemuan, dan implementasi dari struktur dan algoritma untuk meningkatkan komunikasi, pengertian dan manajemen informasi medis."
4. Cheminformatics
Cheminformatics adalah kombinasi dari sintesis kimia, penyaringan biologis, dan pendekatan data-mining yang digunakan untuk penemuan dan pengembangan obat (Cambridge Healthech Institute's Sixth Annual Cheminformatics conference).
5. Genomics
Genomics adalah setiap usaha untuk menganalisa atau membandingkan seluruh komplemen genetik dari satu spesies atau lebih. Secara logis tentu saja mungkin untuk membandingkan genom-genom dengan membandingkan kurang lebih suatu himpunan bagian dari gen di dalam genom yang representatif.
6. Mathematical Biology
Mathematical biology juga menangani masalah-masalah biologi, namun metode yang digunakan untuk menangani masalah tersebut tidak perlu secara numerik dan tidak perlu diimplementasikan dalam software maupun hardware. Bahkan metode yang dipakai tidak perlu "menyelesaikan" masalah apapun; dalam mathematical biology bisa dianggap beralasan untuk mempublikasikan sebuah hasil yang hanya menyatakan bahwa suatu masalah biologi berada pada kelas umum tertentu.
7. Proteomics
Istilah proteomics pertama kali digunakan untuk menggambarkan himpunan dari protein-protein yang tersusun (encoded) oleh genom. Ilmu yang mempelajari proteome, yang disebut proteomics, pada saat ini tidak hanya memperhatikan semua protein di dalam sel yang diberikan, tetapi juga himpunan dari semua bentuk isoform dan modifikasi dari semua protein, interaksi diantaranya, deskripsi struktural dari proteinprotein dan kompleks-kompleks orde tingkat tinggi dari protein, dan mengenai masalah tersebut hampir semua pasca genom.
8. Pharmacogenomics
Pharmacogenomics adalah aplikasi dari pendekatan genomik dan teknologi pada identifikasi dari target-target obat. Contohnya meliputi menjaring semua genom untuk penerima yang potensial dengan menggunakan cara Bioinformatika, atau dengan menyelidiki bentuk pola dari ekspresi gen di dalam baik patogen maupun induk selama terjadinya infeksi, atau maupun dengan memeriksa karakteristik pola-pola ekspresi yang ditemukan dalam tumor
9. Pharmacogenetics
Pharmacogenetics adalah bagian dari pharmacogenomics yang menggunakan metode genomik/Bioinformatika untuk mengidentifikasi hubungan-hubungan genomik, contohnya SNP (Single Nucleotide Polymorphisms), karakteristik dari profil respons pasien tertentu dan menggunakan informasi-informasi tersebut untuk memberitahu administrasi dan pengembangan terapi pengobatan.
SUMBER:
http://kambing.ui.ac.id/bebas/v06/Kuliah/SistemOperasi/2003/50/Bioinformatika.pdf
http://bioinformatika-q.blogspot.com/
File Service Terdistribusi
Pengertian File Service terdistribusi
File Sistem Terdistribusi ( Distributed File System , disingkat) adalah file sistem yang mendukung sharing files dan resources dalam bentuk penyimpanan persistent di sebuah network. File server pertama kali didevelop pada tahun 1970 dan Sun NFS (Network File System) menjadi DFS pertama yang banyak digunakan setelah awal pemunculannya di tahun 1985. DFS yang terkenal selain NFS adalah AFS (Andrew File System) dan CIFS (Common Internet File System).
Sebuah file server menyediakan file service ke client. Dari sisi client terdapat interface untuk file service dalam hal operasi primitif file, seperti membuat file (create), menghapus (delete) dan read / write file. Komponen perangkat keras utama yang mana file server mengontrolnya adalah sebuah local storage (umumnya disk drive / HDD). Ditempat itulah file-file tersimpan dan dari tempat tersebut request client meretrive file. Pada DFS client, server dan juga perangkat penyimpanan merupakan mesin terpisah dalam sebuah lingkungan terdistribusi (Intranet).
Layanan File Terdistribusi
1.Layanan Dasar
– Tempat penyimpanan tetap untuk data dan program
– Operasi terhadap file (create, open, read,…)
– Multiple remote clients (dalam intranet)
– File sharing
– Menggunakan semantic one-copy update umum, melalui RPC
2. Perkembangan baru
– Persistent object stores (storage of objects)
3. Persistent Java, Corba, …
– Replikasi, caching keseluruhan file
–Multimedia terdistribusi (contoh: file server Tiger video)
Keperluan sistem file terdistribusi
a.Transpansi
File service biasanya merupakan service yang harus di‐load paling berat dalam sebuah
intranet, sehingga fungsionalitas dan performance‐nya sangat penting.
o Transparansi akses
o Transparansi lokasi
o Transparansi mobilitas
o Transparansi performance
o Transparansi pengukuran
b.Update file konkuren
Perubahan pada sebuah file oleh seorang klien seharusnya tidak menganggu operasi dari
klien lain yang pada saat bersamaan mengakses atau mengubah file yang sama.
c.Replikasi file
Beberapa file service mendukung penuh replikasi, tetapi kebanyakan mendukung
caching file atau portion file secara lokal, bentuk replikasi yang terbatas.
d.Ke‐heterogen‐an sistem operasi dan hardware
Antarmuka service sebaiknya didefinisikan sehingga software klien dan server dapat
diimplementasikan untuk sistem operasi dan komputer yang berbeda.
e.Toleransi kesalahan
Server bisa menjadi stateless, sehingga dapat di‐restart dan service di‐restore kembali
setelah mengalami failure tanpa perlu me‐recover state sebelumnya.
f.Konsistensi
Ketika file‐file direplikasi atau di‐cache pada site yang berbeda, ada delay yang tak bisa
dihindari pada propagasi modifikasi dari satu site ke set lain yang membawa copy, dan
ini bisa menghasilkan beberapa deviasi dari one‐copy semantic.
g.Keamanan
Secara virtual, semua sistem file menyediakan mekanisme kontrol akses berdasarkan
kegunaan dari daftar kontrol akses.
h.Efisiensi
File service terdistribusi sebaiknya menawarkan fasilitas yang paling tidak, sama
bagusnya dengan yang ditemukan pada sistem file konvensional, dan sebaiknya
mendapat level performance yang dapat diperhitungkan.
Opsi Perancangan Layanan File
1.Stateful
– server menyimpan informasi tentang file yang open, posisi sekarang(current position) dan file locks
– open (dibuka) sebelum access dan kemudian ditutup
– performa yang lebih baik – pesan yang lebih pendek, dimungkinkanuntuk read-ahead
– server failure
- kehilangan state
– client failure - tables fill up
– menyediakan file locks
2.Stateless
– server tidak menyimpan state informasi
– file operations idempotent, harus mengandung semua yangdiperlukan (longer message)
– perancangan file server yang lebih simpel
– dapat dengan mudah di-recovery apabila client ataupun server crash
– locking membutuhkan extra lock server untuk mempertahankan
File Service Architecture
Pembagian tanggung jawab antar modul didefinisikan sebagai berikut ini :
• Layanan file flat
Layanan file flat berkonsentrasi pada pengimplementasian operasi dari konten suatu
file.
• Layanan direktori
Layanan direktori menyediakan pemetaan antara nama teks untuk file dan UFID‐nya.
• Modul klien
Modul klien berjalan pada tiap komputer klien, mengintegrasi dan meng‐extend operasi
dari layanan file flat dan layanan direktori dibawah antarmuka pemrograman aplikasi
tunggal yang bisa digunakan oleh program tingkat pengguna di komputer klien.
• Antarmuka layanan file flat
Merupakan antarmuka RPC yang digunakan oleh modul klien. Tidak digunakan secara
langsung oleh program tingkat pengguna.
sumber
http://www.scribd.com/doc/21262241/Sistem-File-Terdistribusi
http://te.ugm.ac.id/~risanuri/distributed/ringk/bab08.pdf
