Komputasi terdistribusi adalah suatu bidang ilmu komputer yang mempelajari sistem terdistribusi, sedangkan sistem terdistribusi adalah sistem perangkat lunak yang komponen-komponennya berada di jaringan komputer, berkomunikasi dan mengkoordinasikan aksi-aksinya melalui penerusan pesan [1]. Komputasi terdistribusi penting bagi sistem apapun yang simpul-simpul komputasinya terhubung oleh jaringan. Sistem komputasi ini menjadi bagian dari masyarakat.
Tigapuluh tahun yang lalu, hampir seluruh sistem berbasis komputer dibangun pada suatu unit komputasi pusat yang diakses dari terminal dengan sumber daya minimum. Hal ini berubah dengan dikenalkannya komputer pribadi, dan selama duapuluh tahun terakhir kita telah melihat peningkatan luar biasa dalam sumber daya yang tersedia pada sisi klien. Selama beberapa tahun, kekuatan komputasi dan banyaknya komputer pribadi meningkat lebih cepat daripada sambungan jaringan, mengarah ke skenario dimana layanan-layanan terikat ke perangkat keras klien dengan kapasitas komunikasi terbatas. Sebagai contoh, bagaimana game komputer dipaket beberapa tahun yang lalu: aplikasi dipasang pada komputer pribadi dan digunakan sebagai sistem yang berdiri sendiri.
Selama sepuluh tahun terakhir, suatu kecenderungan penting dapat diamati: sambungan jaringan telah meningkat hampir secepat kekuatan komputasi. Sambungan jaringan meningkat karena infrastruktur backbone secara bertahap telah diganti dari voice telephony menjadi jaringan data sentris, dan dari peningkatan cakupan dan bandwidth yang tersedia di kilometer terakhir. Jadi, aplikasi tidak perlu harus berdiri sendiri dan dapat memperoleh manfaat dari sambungan jaringan yang tersedia, misal untuk interaksi tambahan (seperti dalam game online) atau untuk kekuatan komputasi ekstra yang digunakan dalam pusat-pusat data. Dengan kata lain, banyak aplikasi dapat digunakan secara langsung dalam pusat-pusat data dan mesin klien hanya bertindak sebagai terminal-terminal yang powerful. Jadi, kita harus cepat dapat menemukan skenario yang menyerupai teknologi empatpuluh tahun yang lalu tapi sekarang pada skala Internet global: tersedia dimanapun dan kapanpun menggunakan setiap terminal yang banyak atau sedikit. Kelebihan dari sisi perspektif pengembang layanan adalah tidak hanya penghapusan investasi awal dalam perangkat keras yang dibutuhkan untuk menawarkan suatu layanan, tapi layanan juga dapat meningkatkan dan mendukung ribuan atau jutaan pengguna. Bagi pengembang layanan, hal ini secara drastis telah mengurangi ambang untuk pengembangan dan peresmian layanan-layanan; perencanaan sumber daya, yang secara tradisional telah menjadi bagian besar dari desain sistem untuk mengatasi puncak permintaan, sekarang bukan menjadi isu utama. Selain itu, ketersediaan yang tinggi tetap menyediakan layanan meskipun jaringan dan komputer mengalami kegagalan, karena itu adalah sesuatu yang disediakan sebagai bagian dari infrastruktur jaringan.
Akan tetapi, infrastruktur yang mendukung layanan-layanan di atas sekarang dikenal secara ekstrim sebagai sistem terdistribusi kompleks. Masalah utamanya adalah infrastruktur itu harus berkembang dengan meningkatnya penggunaan. Hal itu harus dilakukan dengan tetap menjaga citra mesin komputasi tunggal yang semakin powerful. Cara yang paling efektif untuk melakukan hal ini adalah melalui penskalaan horizontal dengan cara menerapkan layanan yang menggunakan sekumpulan kecil komputer yang relatif murah. Daripada menggunakan satu mesin sampai batas kemampuannya dan kemudian, dengan biaya tinggi, menggantinya dengan suatu mesin yang dua kali daya listriknya, mesin-mesin lebih kecil secara bertahap dapat ditambahkan ke sekumpulan kecil komputer tersebut. Sekumpulan besar komputer juga akan memberikan kita suatu sistem yang toleran terhadap kesalahan karena kecil kemungkinan bahwa beberapa komputer gagal berfungsi secara serentak. Menyediakan infrastruktur yang terukur dan toleran terhadap kesalahan tentu saja sangat diinginkan.
Kita dapat menggolongkan infrastruktur yang mendukung komputasi terdistribusi menjadi empat bagian. Pertama, Internet, dalam arti luas didefinisikan sebagai seluruh protokol tingkat tinggi, middleware, dan aplikasi yang dibangun di atas suatu jaringan di seluruh dunia yang diimplementasikan dengan keluarga protokol TCP/IP. Banyak layanan penting ada di atas jaringan ini, misal World Wide Web yang didasarkan pada keluarga protokol HTTP. Kedua, Komputasi Mobile, termasuk telepon mobile dan perangkat-perangkat lain yang terhubung oleh jaringan nirkabel (misal GSM, Wifi, Bluetooth, Zigbee). Komputasi Mobile adalah bagian mobile dari jaringan telekomunikasi yang juga mengandung jaringan tetap yang luas. Ketiga, Komputasi Pervasive dan Ubiquitous, komputasi ini adalah paradigma interaksi manusia-komputer yang perangkat-perangkat komputasinya menjadi bagian dari lingkungan hidup kita sehari-hari. Kita mungkin tidak tahu mereka ada, tapi mereka bisa mempengaruhi kehidupan kita secara mendalam.
Satu contoh (kontroversial) adalah adanya peningkatan kamera video pengawas di tempat umum. Perangkat-perangkat Komputasi Pervasive paling sering dijadikan jaringan, dan karena itu membentuk sistem terdistribusi yang bonafid. Keempat, Komputasi Performa Tinggi, termasuk infrastruktur Grid dan Cloud yang dapat diimplementasikan di atas Internet, komputasi cluster, multiprosesor, dan komputasi multicore. Komputasi multicore telah menjadi bagian utama Komputasi Performa Tinggi, sebab persentase tinggi pertumbuhan konsumen mikroprosesor adalah multicore.
Baca juga:Â Delapan Aturan Pemrograman Paralel untuk Multicore
Seluruh infrastruktur di atas sangat mempengaruhi masyarakat modern. Perubahan yang paling terlihat adalah dalam perniagaan, interaksi sosial, pencarian informasi, dan mobilitas.
Referensi:
G. Coulouris, J. Dollimore, T. Kindberg, G. Blair, Distributed Systems: Concepts and Design, 5th ed., Pearson Education, 2011.