Optimasi Replikasi Data Sistem Informasi Terdistribusi (Studi Kasus di Perpustakaan Menggunakan Transactional Repliacation)


videonya……

Jurusan Teknik Informatika, Fakultas Teknik,Universitas Muhammadiyah Purwokerto
Jl. Raya Dukuh Waluh Banyumas
E-mail: emailAnda@blablabla.com

ABSTRAKSI

Banyak organisasi yang menyebar sumber data di lokasi yang berbeda dapat menggunakan sistem informasi terdistribusi untuk mengelola data mereka. Tapi sistem informasi terdistribusi memiliki banyak kesulitan implementasi, yaitu bagaimana untuk menjaga konsistensi data dan replikasi data di situs. Masalah ini juga terjadi dalam sistem informasi organisasi yang diamati itu.

Ada banyak cara untuk mengendalikan konsistensi data dan replikasi data di situs data. Penelitian ini menggunakan multi-master replikasi data asynchronous. Data concurency dikendalikan oleh timestamp memesan menggunakan waktu virtual.

Dengan menggunakan methode yang tepat untuk melacak perubahan data dan mengoptimalkan replikasi data, masalah seperti yang terjadi dalam sistem informasi organisasi yang diamati itu dapat diselesaikan.
Kata Kunci: sistem informasi terdistribusi, replikasi data asynchronous, timestamp memesan, waktu maya

I. PENDAHULUAN
Replikasi adalah kunci untuk ketersediaan tinggi dan toleransi kesalahan di dalam system terdistribusi.
Ketersediaan yang tinggi merupakan peningkatan ketertarikan dari pergerakan mengikuti aturan terhadap
komputasi bergerak dan secaran konsekuen memutuskan operasi. Toleransi kesalahan menyangkut layanan
yang disediakan dalam safety-critical dan system penting lainnya, sehingga apabila terjadi kerusakan tidak
akan menghetikan proses dalam system jaringan
II. PENGERTIAN REPLIKASI
A. Defiinisi
Replikasi adalah suatu teknik untuk melakukan copy dan pendistribusian data dan objek-objek database
dari satu database ke database lain dan melaksanakan sinkronisasi antara database sehingga konsistensi data
dapat terjamin.
Dengan menggunakan teknik replikasi ini, data dapat didistribusikan ke lokasi yang berbeda melalui
koneksi jaringan lokal maupun internet. Replikasi juga memungkinkan untuk mendukung kinerja aplikasi,
penyebaran data fisik sesuai dengan penggunaannya, seperti pemrosesan transaksi online dan DSS (Desiscion
Support System) atau pemrosessan database terdistribusi melalui beberapa server.
Keuntungan replikasi tergantung dari jenis replikasi tetapi pada umumnya replikasi mendukung
ketersediaan data setiap waktu dan dimanapun diperlukan.
Adapun keuntungan lainnya adalah :
1. Memungkinkan beberapa lokasi menyimpan data yang sama. Hal ini sangat berguna pada saat lokasilokasi
tersebut membutuhkan data yang sama atau memerlukan server yang terpisah dalam pembuatan
aplikasi laporan.
2. Aplikasi transaksi online terpisah dari aplikasi pembacaan seperti proses analisis database secara online,
data smarts atau data warehouse.
3. Memungkinkan otonomi yang besar. Pengguna dapat bekerja dengan meng-copy data pada saat tidak
terkoneksi kemudian melakukan perubahan untuk dibuat database baru pada saat terkoneksi
4. Data dapat ditampilkan seperti layaknya melihat data tersebut dengan menggunakan aplikasi berbasis
Web
5. Meningkatkan kinerja pembacaan
6. Membawa data mendekati lokasi individu atau kelompok pengguna. Hal ini akan membantu
mengurangi masalah karena modifikasi data dan pemrosesan query yang dilakukan oleh banyak
pengguna karena data dapat didistribusikan melalui jaringan dan data dapat dibagi berdasarkan
kebutuhan masing-masing unit atau pengguna.
7. Penggunaan replikasi sebagai bagian dari strategi standby server.
8. menyembunyikan perbedaan-perbedaan antara layanan
replicated dan non-replicated
Replikasi dapat digunakan apabila sebuah organisasi atau perusahaan didukung oleh hardware dan aplikasi
sofware dalam sebuah sistem yang terdistribusi. Aplikasi yang berbeda mempunyai kebutuhan yang berbeda
untuk otonomi dan konsistensi data. Replikasi diperlukan dalam sistem terdistibusi apabila berikut ini:
1. Mengcopy dan mendistribusikan data dari satu atau lebih lokasi
2. Mendistribusikan hasil copy data berdasarkan jadwal
3. Mendistribusikan perubahan data ke server lain
4. Memungkinkan beberapa pengguna di beberapa lokasi untuk melakukan perubahan dan kemudian
menggabungkan data yang telah dimodifikasi
5. Membangun aplikasi data yang menggunakan perlengkapan online maupun offline
6. Membangun aplikasi Web sehingga pengguna dapat melihat volume data yang besar.
B. Jenis Replikasi
Terdapat beberapa jenis – jenis replikasi diantaranya adalah sebagai berikut :
1. Snapshot replication
Mendistribusikan data yang dapat dilihat pada saat tertentu tanpa melakukan update. Biasanya digunakan
pada saat memerlukan tampilan data seperti : daftar harga, katalog, data yang digunakan untuk pengambilan
keputusan. Data-data ini sifatnya hanya ‘read only’.
Replikasi ini membantu pada saat :
• data sebagian besar statis dan tidak sering berubah
• dapat menerima copy data yang telah melewati batas waktu yang ditentukan
• datanya sedikit
2. Transactional replication
Memelihara kekonsistenan transaksi yang terjadi
3. Merge replication
Merge replication memungkinkan pengguna bekerja dan merubah data sesuai dengan wewenangnya. Pada
saat server tidak dikoneksikan ke seluruh lokasi dalam topologi, replikasi merubah ke nilai data yang sama.
III. MODEL SISTEM
A. Definisi Model Sistem
Kita mengasumsikan asinkronus sistem yang prosesnya mungkin saja gagal karena tabrakan. Asumsi
dasar kita adalah bahwa partisi netwok bisa tidak terjadi, tapi kadang-kadang kita harus memperhitungkan
akibatnya bila itu terjadi. Partisi network membuatnya lebih keras untuk membangun detektor kegagalan,
yang kita gunakan untuk mencapai reliabilitas dan multicast secara total.
Untuk kepentingan generalisasi, kita gambarkan arsitektur komponen oleh tugasnya dan tanpa maksud
untuk menyatakan bahwa komponen-komponen seharusnya diimplementasikan oleh proses yang berbeda
(atau hardware). Sistem model membutuhkan tiruan yang didapat oleh replica pengelola yang berbeda (lihat
gambar 14.1), yang mana adalah komponen yang mengandung tiruan pada komputer yang diberikan dan
menjalankan operasi pada nya secara langsung. Model umum ini bisa diaplikasikan pada lingkungan clientserver,
jika replika pengelola adalah server. Malahan kadang-kadang kita harus menyederkanakan
pemanggilannya. Secara sama, hal itu mungkin diaplikasikan pada aplikasi dan aplikasi proses bisa menjadi
client dan replika pengelola. Contohnya, laptop user di kereta api bisa memiliki aplikasi yang bertindak
sebagai replika pengelola untuk catatannya.
Kita selalu membutuhkan bahwa replika pengelola menjalankan operasi pada replikanya. Ini mengijinkan
user untuk mengasumsikan bahwa operasi pada replika pengelola tidak meninggalkan hasil yang inkonsisten
jika melalui jalannya. Kadang2 kita memerluka replika pengelola untuk menjadi state machine. Seperti
replika pengelola menjalankan operasi kepada replikanya secara otomatis, sehingga eksekusinya ekuivalen
untuk melakukan operasi dengan urutan yang tepat. Lebih lebih state dari replikanya adalah fungsi yang bisa
ditentukan dari state awal dan urutan operasinya. Pembacaan clock atau sensor tidak melahirkan pada nilai
statenya. Tanpa asumsi ini, knsistensi jaminan antara replika pengelola yang menerima update operasi secara
independen tidak terjadi. Sistem hanya menentukan opersi mana meng-apply pada semua replika pengelola
dan pada unrutan apa — itu tidak bisa menghasilkan non deterministik efek. Asumsi menyatakan bisa saja
tidak mungkin, tergantung threading arsitektur untuk server menjadi multi thread.
Jarang replika pengelola memelihara setiap objek dan kita asumsikan ini kecuali kita state sebaliknya.
Tapi pada replika umumnya dari objek yang berbeda bis dipelihara oleh replika pengelola yang berbeda pula.
Misalnya senuah objek diperlukan oleh banyak klien pada satu jaringan dan klien lain pada jaringan yg beda.
Hal itu mudah untuk menambah dengan mereplikasinya pada replika pengelola di jaringan yg beda.
Kumpulan replika pengelola bisa statik atai dinamik. Pada dinamik sitem, replika pengelola yg baru bisa
terlihat( semisal sekertaris dua mengkopi diri ke laptopnya) yang tidak ada di dtatis sistem. Pada dinamik
sistem, replika pengelola bisa crash, dan mereka dianggap telah meninggalkan sistem(meskipun mungkinsaja
mereka digantikan). Pada statis sistem, replika pengelola tidak crash, tapi mereka berhenti beroperasi untu
waktu yang tidak diketahui.
Model umum dari replika management terlihat pada gambar 14.1. Koleksi replika pengelola menyediakan
ayanan pada klien. Klien melihat layanan yang memberi mereka akses pada objek, yang mana sebenarnya
direplikasi oleh pengelola. Klien meminta series operasi. Operasi involve a combinasi pembacaan objek dan
update objek. Permintaan operasi yang involve tidak mengupdate disebut read only request. Permintaan yang
mengupdate objek disebut update request.
Tiap klien pertama kali dipegang oleh komponen yang disebut front end. Peran front end adalah
mengkomunikasikan olehpesan melewati dengan satu atau lebih replika pengelola, daripada memaksa klien
melakukan sendiri secara ekplisit. Itu adalah cara untuk membuat replikasi transparan. Front end bisa
diimplementasikan pada alamat klien atau proses yang terbagi.
Secara umum, lima fase pada performance single request pada objek tereplikasi. Aksiny menurut jenis
sistem seperti menjadi clear dalam dua sesi selanjutnya. Misalnya layanan yang mendukung operasi terputus
berlaku berbeda dengan fault tolerance service. Fase2nya adalah:
Front end issue requst ke satu atau lebih replika pengelola. Kemungkinan pertama adalah front end
untukberkominukasi dengan satu replika pengelola, yang berkomunikasi denga replika pengelola lainnya.
Yang kedua adalah untuk front end ke multicast request ke replika pengelola.
Koordinasi: replika pengelola mengkoordinasi dalam persiapan eksekusi permintaan secara konsisten.
replika pengelola memutuskan pada ordering dari permintaan reltif pada lainnya. Semua tipe orering
mendefinisikan multicast section 11.4.3 juga apply request handling dan kita definisikan order again untuk
konteks ini:
• FIFO ordering: Jika front end menghasilkan r kemudian r’, sehingga replika pengelola menghandle r’
sebelum r.
• Casual ordering : jika request r terjadi sebelum request r’, kemudian replika pengelola yg tepat bisa
menghandel r’ sebelumnya.
• Total ordering: Jika replika pengelola yg tepat menghandel r sebelum r’, sehingga replika pengelola
yg tepat bisa menghandel r’ sebelumnya.
• Banyak aplikasi memerluka fif ordering. kita bahas kebutuhan casual dan total ordering.
• Eksekusi: replika pengelola mengeksekusi permintaan. Yang bisa dikembalikan efeknya nanti.
• Persetujuan : replika pengelola mencapai konsensus pada efek dari permintaan yang akan dilakukan.
Misal dalam transaksional sistem replika pengelola bisa secara kolektif setuju untuk menghentikan
transaksi pada this stage.
• Response: satu atau lebih replika pengelola bertanggung jawab pada front end. Pad beberap sistem,
satu replika pengelolamengirim jawaban. Lainnya front end menerima jawaban dari replika pengelola
dan memilih untuk dikembalikan ke klien.
Sistem berbeda bisa membuat pilihan berbedatentang penguutan fase.
IV. TOLERANSI TERHADAP KESALAHAN
Fault tolerance atau yang dimaksud toleransi terhadap kesalahan yaitu adanya toleransi terhadap kesalahan
perangkat keras computer dan memberikan toleransi terhadap terjadinya kondisi buruk pada system jaringan
dengan memberikan perlindungan data , sehingga apabila terjadi kerusakan tidak akan menghetikan proses
dalam system jaringan .Kerusakan seberapa parahpun akan masih tetap di lindungi sehingga tidak akan
membuat data menjadi hilang atau rusak dengan kata lain system fault tolerance akan menjaga subuah data di
hard disk agar data yang ada tetap merupakan data yang asli , tidak cacat , dan tidak berubah.
Hampir semua system operasi jaringan menyediakan fasilitas fault tolerance untuk menjaga keamanan dan
ketersediaan data dalam bentuk media penyimpanan (hard disk) . Ada dua system utama yang hamper selalu
tersedia pada system operasi jaringan yaitu :
Disk Mirroring
Disk Duplexing
A. Disk Mirroring
Fasilitas fault tolerance dngan menggunakan disk mirroring adalah system pengamanan data dengan
menggunakan dua buah partisi pada dua buah hard disk untuk menyimpan data yang sama.Satu hard disk
yang berfungsi sebagai media penyimpanan utama sedangkan hard disk yang lain berfungsi sebagai hard disk
bayangan atau sebagai mirror disk yang memiliki kapasitas yang sama atau lebih besar dari disk utama .
Dengan menggunakan system disk mirroring , saat proses penulisan data akan dialkukan penulisan ke dua
hard disk tersebut tapi system operasi akan menganggapnya sebagai satu hard disk .
Sistem disk mirroring memiliki kelebihan yaitu apabila terjadi kerusakan pada data pada salah satu
hard disk , maka hard disk yang lain dapat mengambil alih dan data akan tetap aman sehingga proses kerja
tetap berlansung seolah tidak ada kerusakan yang terjadi . Begitu juga jika salah satu hard disk tersebut
berhenti akibat kerusakan fisik , maka data yang ada pada hard disk tersebut masih bisa di akses atau dibuka
pada hard disk yang lain . Pada umumnya proses membaca dan menulis hard disk drive dengan menggunakan
system disk mirroring ini sangat berbeda dengan proses membaca dan menulis pada satu hard disk drive .
Proses yang terjadi pada system disk mirroring ini adalah dilakukannya secara serentak proses penulisan ke
dalam dua hard disk drive tersebut sedangkan pada proses pembacaan pada system disk mirroring akan
dilakukan secara berurutan proses pembacaan kedalam hard disk drive tersebut , hal ini terjadi karena proses
pembacaan akan memerlukan peningkatan kecepatan pembacaan data dari disk .:
Gambar 1. disk mirroring pada komputer server
Gambar diatas menunjukkan bagaimana bentuk disk mirroring pada computer server bekerja yang mana
system operasi jaringan seperti windows dan novell merupakan system operasi jaringan yang memiliki
fasilitas fault tolerance
B. Disk Duplexing
Pada dasarnya system disk duplexing sama dengan system disk mirroring ,yaitu fasilitas fault tolerance
dengan menerapakan system penulisan data pada hard disk drive , di mana satu hard disk bertindak sebagai
disk utama dan hard disk yang lain bertindak sebagai mirroring disk . Perbedaan nya terletak pada
pengontrolannya yang mana system disk mirroring , kedua hard disk yang digunakan dikontrol oleh satu
controller , Sedangkan pada sistem disk duplexing masing – masing hard disk di control oleh controller
sendiri .
Gambar 2. contoh system duplexing
Pada gambar di atas menunjukkan bentuk system disk duplexing yang mana pada dasarnya sistem disk
duplexing memiliki kelebihan yang sama dengan sistem disk mirroring . Bahkan proses sistem penulisan dan
proses pembacaan data dari disk menggunakan logika yang sama sehingga pada operasi windows server
kedua sistem ini dianggap sama . Keuntungan sistem disk duplexing dari pada menggunakan disk mirroring
adalah digunakannya contoller disk yang terpisah untuk kedua hard disk tersebut dengan kata lain
kemungkinan terhentinya sistem akibat kerusakan controller disk menjadi sangat kecil , sedangkan pada
sistem disk mirroring , jika disk controller mengalami kerusakan maka kedua hard disk yang ada menjadi
tidak berfungsi .
C. Layanan Toleransi pada Kesalahan
Mempetimbangkan sebuah sistem replikasi yang polos, dimana ketika terdapat dua replika pengelola pada
computer A dan B masing-masing memelihara replika dari dua akun bank x dan y. Klien membaca dan
memperbaharui akun pada replica pengelola lokal mereka tapi mencoba replika pengelola lainnya ketika ada
satu yang gagal. Pengelola replica memperbanyak perbaharuan ke satu dan lainnya pada latar belakang
setelah merespon kepada klien. Kedua akun memilki saldo $0.
Klien 1 memperbaharui saldo dari x pada pengatur replica lokal B untuk menjadi $1 dan kemudian
menerima perbaharuan dari saldo B sebesar $2 tapi begitu mengetahu B gagal. Klien 1 kemudian
memperbaharui A seketika. Sekarang klien 2 dapat membaca saldo pada pengelola replica lokal A dan
menemukan kalau y memiliki saldo $2 dan x $0. perbaharuan dari x akun bank dari B tidak sampai,
dikarenakan B gagal. Situasi dibawah menunjukan operasi contoh dari kasus diatas
Gambar 3. contoh kasus
Ekskusi ini tidak menunjukan kesamaan dari spesifikasi kebiasaan akun bank: klien 2 seharusnya telah
membaca saldo $1 untuk x, yang juga membaca $2 pada y. Hal inilah yang kita tidak inginkan oleh sebab itu
inilah termasuk kegunaan dari layanan toleransi terhadap kesalahan.
Lalu seharusnya bagaimana agar toleransi dari kesalahan dapat kita terapkan pada kasus diatas? Terdapat
beberapa kriteria pembenahan pada objek replikasi salah satunya adalah linearizability dimana pada kasus
diatas ketika komputer A dan B gagal tapi jika perbaharuan x pada klien1 yang terjadi pada B tidak sampai
ke A ketika klie 2 membacanya. Maka dengan menggunakan interleaving kendala tersebut dapat diatasi
dimana nantinya keduanya mampu menerima pembaharuan x, dan y dari klien 1 dan 2.

REFERENCES
[1] Jean Dollimore, Tim Kindberg, and George Coulouris, “Disributed System: Concept and Design, 4th ed,
May 2005.
[2]http://elearning.gunadarma.ac.id/docmodul/AS400/AS400_B1/04Replikasirev.pdf
[3]http://kambing.ui.ac.id/bebas/v02/org/vlsm/fusilkom-ui/fusilkom-93-s193abs.html
[4]http://74.125.153.132/search?q=cache:wcoO0v1ZryUJ:sitialiyah.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/11435/Week1%2BPengantar%2BSisTer.pdf+replikasi+%2B+budsus&cd=2&hl=en&ct=clnk&client=fir
efox-a

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s