A distributed system organized as middleware.Note that the middleware layer extends over multiple machines.

1.1

Hardware Concepts

1.6

Different basic organizations and memories in distributed computer

systems

Multiprocessors (1)

A bus-based multiprocessor.

1.7

Multiprocessors (2)

a) A crossbar switchb) An omega switching network

1.8

Homogeneous Multicomputer Systems

a) Gridb) Hypercube

1-9

Multicomputer Operating Systems (1)

General structure of a multicomputer operating system

1.14

Multicomputer Operating Systems (2)

Alternatives for blocking and buffering in message passing.

1.15

Multicomputer Operating Systems (3)

Relation between blocking, buffering, and reliable communications.

Synchronization point Send bufferReliable comm.

guaranteed?

Block sender until buffer not full Yes Not necessary

Block sender until message sent No Not necessary

Block sender until message received No Necessary

Block sender until message delivered No Necessary

Distributed Shared Memory Systems (1)

a) Pages of address space distributed among four machines

b) Situation after CPU 1 references page 10

c) Situation if page 10 is read only and replication is used

Distributed Shared Memory Systems (2)

False sharing of a page between two independent processes.

1.18

Network Operating System (1)

General structure of a network operating system.

1-19

Network Operating System (2)

Two clients and a server in a network operating system.

1-20

Network Operating System (3)

Different clients may mount the servers in different places.

1.21

Positioning Middleware

General structure of a distributed system as middleware.

1-22

Komunikasi Komunikasi data adalah merupakan bagian dari

telekomunikasi yang secara khusus berkenaan dengantransmisi atau pemindahan data dan informasidiantara komputer-komputer dan piranti-piranti yanglain dalam bentuk digital yang dikirimkan melaluimedia komunikasi data. Data berarti informasi yangdisajikan oleh isyarat digital.

Komponen-komponen Komunikasi Pengirim, adalah piranti yang mengirimkan data

Penerima, adalah piranti yang menerima data

Data, adalah informasi yang akan dipindahkan

Media pengiriman, adalah media atau saluran yangdigunakan untuk mengirimkan data

Protokol, adalah aturan-aturan yang berfungsi untukmenyelaraskan hubungan.

Interprocess Communication•Proses dalam sistem terdapat bentuk independent atau cooperating•Proses cooperating digunakan contohnya pada:

–Information sharing–Computation speedup–Modularity–Convenience

•Proses Cooperating membutuhkan interprocess communication (IPC)•Dua model IPC

–Shared memory–Message passing

Direct Communication•Processes must name each other explicitly:

–send(P, message) –send a message to process P–receive(Q, message) –receive a message from process Q

•Properties of communication link–Link dibangun secara otomatis–Sebuah link diasosiasikan dengan sepasang proses komunikasi–Antara tiap pasang pasti ada satu link–The link may be unidirectional, but is usually bi-directional

Indirect Communication•Pesan dikirim dan diterima melalui port

–Tiap port memiliki ID sendiri-sendiri–Proses-proses dapat berkomunikasi hanya jika proses-proses tersebut berbagi port

•Properties of communication link–Link dibangun hanya jika proses-proses berbagi port–Sebuah link bisa dihubungkan dengan banyak proses–Tiap pasang proses dapat membagi beberapa link komunikasi–Link may be unidirectional or bi-directional

•Operations–Membuat sebuah port baru / membuka port–Mengirim dan menerima pesan melalui port–menghentikan fungsi port

•Primitives are defined as:–send(A, message) –send a message to port A–receive(A, message) –receive a message from port A

Karakteristik IPC•Synchronization dan Asynchronization.•Message destination : Internet address dan local port.•Reliability : validity dan integrity.•Ordering.

Kategori IPC•Pipes: merupakan fasilitas yang menyediakan komunikasi satu arah antar proses dalam sebuah system atau disebut half-duplex, yaitu data mengalir hanya terjadi satu arah.

•FIFO: fasilitas komunikasi secara FIFO (first in first out).•Mirip dengan Pipes

•Shared memory: suatu proses berbagi ruang dalam virtual address, sehingga proses manapun akan berbagi wilayah memory akan mampu menulis dan membacanya.

•Dalam single processing

•Mapped memory: berhubungan dengan mapping sebuah file dalamfile system sesuai dengan memory yang ada.

–Konsep virtual memory

Kategori IPC (2) Message Queues: mengirim pesan secara asynchronous.

–Asynchronous berarti proses pengiriman data berlanjutdisertai sebuah eksekusi tanpa harus menunggu penerimamenerima atau mengenal informasi tersebut.

•Semaphore: struktur data yang di share ke beberapa prosesuntuk sinkronisasi

•RPC: adalah sebuah protokol yang memungkinkan program komputer berjalan pada satu host dan mengakibatkan kodedapat dieksekusi pada host yang lain tanpa kebutuhanprogrammer secara eksplisit pengkodekan ini.

•Socket: sebagai endpoint dari komunikasi dua proses pada duabuah sistem komputer. Dalam pengiriman dua buah proses tidakdapat melalui port yang sama

Komunikasi GrupDalam komunikasi grup ini dikenal multicast operation, yaitu operasi yang mengirim pesan tunggal dari proses tunggal ke suatu grup. Terdapat banyak kemungkinan untuk mengadakan komunikasi multicast.Yang paling sederhana adalah komunikasi grup yang tidak memberikan jaminan urutan dan pengiriman pesan.Pesan multicast menyediakan infrastruktur untuk mengkonstruksi sistem terdistribusi dengankarakteristik sebagai berikut :1. Toleransi Fault berdasar services replicated.Replicated service terdiri dari satu grup server. Request client adalah multicast ke seluruh anggota grup. Tiap‐tiap request melakukan operasi yang serupa. Apabila beberapa anggota gagal, client lain tetap dapat dilayani.

2. Menemukan discovery server dalam jaringan spontaneous.Pesan multicast digunakan oleh sever dan klien untuk menentukan service discovery yang tersedia guna mendaftarkan interface atau melihat interface layanan lainnya dalam sistem terdistribusi.

3. Performansi yang lebih baik melalui data replikasi.Data direplikasi untuk meningkatkan performansi layanan. Tiap waktu data berubah, nilai baru dimulticast ke proses untuk mengatur replica.

4. Propagasi dari event notifications.Multicast ke grup dapat digunakan untuk memberitahu proses ketika sesuatu terjadi. Misalnya, suatu sistem baru mungkin memberitahu user ketika pesan baru telah dikiri ke newsgroup tertentu. Sistem Jini menggunakan multicast untuk menginformasikan client tertentu ketikalayanan baru memberi tahu keberadaannya.

Failure Model of IPC•Timeout, jika tidak dapat balasan, method doOperation akan mengirim terus request message sampai timeout.

•Duplicate request message, server menerima lebih dari sekali request message sehingga memprosesnya berulangkali.–solusi : request identifier & filter out duplicate.

•Lost reply message, server dapat menyimpan hasil proses request message, jika ada request message yang sama tidak perlu diprosesulang, server mengirim reply message berupa hasil proses dari request message yang telah disimpan.

History, server menyimpan struktur rekaman reply message yang telah dikirim.

Representasi data eksternal dan marshalling

Ada dua cara untuk computer bertukar data:

• Nilai diconvert ke dalam format yang berbeda sebelum melakukan transmisi dan diconvert keformat local; jika dua computer diketahui memiliki jenis yang sama, konversi bisa dilakukan

• Nilai yang ditransmisi menggunakan format pengirimSebuah standar yang disetujui oleh struktur data dan nilai primitive disebut dengan representasi dataeksternal.

Marshalling adalah proses untuk mengambil koleksidata dan menyusunnya ke dalam sebuah bentukyang bisa dilakukan transmisi. Unmarshallling adalahproses pembongkaran data ketika sudah sampaiuntuk memproduksi sebuah koleksi yang sama padatujuan.

Protokol Protokol adalah sebuah aturan atau standar yang mengatur atau

mengijinkan terjadinya hubungan, komunikasi, dan perpindahan data antara dua atau lebih titik komputer. Protokol dapat diterapkan pada perangkat keras, perangkat lunak atau kombinasi dari keduanya. Pada tingkatan yang terendah, protokol mendefinisikan koneksi perangkat keras.

Komponen Protokol

1. Aturan atau prosedur, mengatur pembentukan/pemutusan hubungan

2. Format atau bentuk, mengatur proses transfer data representasi pesan

3. Kosakata (vocabulary), jenis pesan dan makna masing-masing pesan

Fungsi ProtokolSecara umum fungsi dari protokol adalah untuk menghubungkan sisi pengirim dan sisi penerima dalam berkomunikasi serta dalam bertukar informasi agar dapat berjalan dengan baik dan benar.

Fragmentasi dan reassembly

Fungsi dari fragmentasi dan reassembly adalah membagi informasi yangdikirim menjadi beberapa paket data pada saat sisi pengirim mengirimkan informasi dan setelah diterima maka sisi penerima akan menggabungkan lagi menjadi paket informasi yang lengkap.

Encapsulation

Fungsi dari encapsulation adalah melengkapi informasi yang dikirimkan dengan address, kode-kode koreksi dan lain-lain.

Connection control

Fungsi dari connection control adalah membangun hubungan (connection) komunikasi dari sisi pengirim dan sisi penerima, dimana dalam membangunhubungan ini juga termasuk dalam hal pengiriman data dan mengakhiri hubungan.

• Flow control

Berfungsi sebagai pengatur perjalanan datadari sisi pengirim ke sisi penerima.

• Error control

Dalam pengiriman data tak lepas dari kesalahan, baik itu dalam proses pengiriman maupun pada waktu data itu diterima. Fungsi dari error control adalah mengontrol terjadinya kesalahan yang terjadi pada waktu data dikirimkan.

• Transmission service

Fungsi dari transmission service adalah memberi pelayanan komunikasi datakhususnya yang berkaitan dengan prioritas dan keamanan serta perlindungan data.

OSI

Layers, interfaces, dan protocol dalam OSI model.

OSI Layers (1)

•Physical–Physical interface between devices

•Mechanical•Electrical•Functional•Procedural

–Contoh: Ethernet CARD

•Data Link–Means of activating, maintaining and deactivating a reliable link–Error detection–Contoh: PPP

OSI Layers (2)

•Network–Transport of information–Contoh: Virtual Circuit & IP

•Transport–Exchange of data between end systems–Error free–In sequence / No sequence–No losses / losses–No duplicates–Quality of service–Contoh: TCP dan UDP

OSI Layers (3)

•Session–Control of dialogues between applications–Recovery

•Presentation–Data formats and coding–Data compression–Encryption–Contoh: SSL

•Application–Means for applications to access OSI environment–Contoh: HTTP, FTP, SMTP

Message