Apa itu komputasi grid?
Komputasi grid adalah infrastruktur komputasi yang menggabungkan sumber daya komputer dan tersebar di lokasi geografis yang berbeda untuk mencapai tujuan bersama. Semua sumber daya yang tidak digunakan di beberapa komputer dikumpulkan bersama dan tersedia untuk satu tugas. Organisasi menggunakan komputasi grid untuk melakukan tugas-tugas besar atau memecahkan masalah kompleks yang sulit dilakukan pada satu komputer.
Misalnya, ahli meteorologi menggunakan komputasi grid untuk pemodelan cuaca. Pemodelan cuaca adalah masalah komputasi intensif yang memerlukan manajemen dan analisis data yang kompleks. Pemrosesan data cuaca dalam jumlah besar pada satu komputer akan lambat dan memakan waktu lama. Itulah alasan ahli meteorologi menjalankan analisis pada infrastruktur komputasi grid yang tersebar secara geografis dan menggabungkan hasilnya.
Mengapa komputasi grid penting?
Organisasi menggunakan komputasi grid karena beberapa alasan.
Efisiensi
Dengan komputasi grid, Anda dapat memecah tugas yang sangat besar dan kompleks menjadi beberapa subtugas. Beberapa komputer dapat mengerjakan subtugas secara bersamaan sehingga menjadikan komputasi grid menjadi solusi komputasi yang efisien.
Biaya
Komputasi grid bekerja dengan perangkat keras yang sudah ada, menandakan bahwa Anda dapat menggunakan kembali komputer yang ada. Anda dapat menghemat biaya saat mengakses kelebihan sumber daya komputasi. Anda juga dapat mengakses sumber daya dari cloud dengan biaya yang hemat.
Fleksibilitas
Komputasi grid tidak terbatas pada bangunan atau lokasi tertentu. Anda dapat menyiapkan jaringan komputasi grid yang mencakup beberapa wilayah. Hal ini memungkinkan peneliti di berbagai negara untuk bekerja secara kolaboratif dengan kekuatan superkomputer yang sama.
Apa saja kasus penggunaan komputasi grid?
Berikut ini adalah beberapa penerapan yang umum dari komputasi grid.
Jasa keuangan
Lembaga keuangan menggunakan komputasi grid, terutama untuk memecahkan masalah yang melibatkan manajemen risiko. Dengan memanfaatkan kekuatan komputasi gabungan di grid, lembaga keuangan dapat mempersingkat durasi dari prakiraan perubahan portofolio di pasar yang bergejolak.
Gaming
Industri game menggunakan komputasi grid untuk menyediakan sumber daya komputasi tambahan untuk developer game. Sistem komputasi grid membagi tugas-tugas besar, seperti membuat desain dalam game, dan mengalokasikannya ke beberapa mesin. Pembagian ini menghasilkan perputaran yang lebih cepat bagi para developer game.
Hiburan
Beberapa film memiliki efek khusus yang kompleks sehingga membutuhkan komputer yang kuat untuk membuatnya. Desainer efek khusus menggunakan komputasi grid untuk mempercepat waktu produksi. Mereka memiliki perangkat lunak yang didukung grid yang berbagi sumber daya komputasi untuk membuat grafik efek khusus.
Rekayasa
Teknisi menggunakan komputasi grid untuk melakukan simulasi, membuat model, dan menganalisis desain. Teknisi menjalankan aplikasi khusus secara bersamaan di beberapa mesin untuk memproses sejumlah besar data. Misalnya, para teknisi menggunakan komputasi grid untuk mengurangi durasi simulasi Monte Carlo, sebuah proses perangkat lunak yang menggunakan data masa lalu untuk membuat prediksi masa depan.
Apa saja komponen dalam komputasi grid?
Dalam komputasi grid, jaringan komputer bekerja sama untuk melakukan tugas yang sama. Berikut ini adalah komponen-komponen jaringan komputasi grid.
Simpul
Komputer atau server pada jaringan komputasi grid disebut simpul. Setiap simpul menawarkan sumber daya komputasi yang tidak digunakan, seperti CPU, memori, dan penyimpanan ke jaringan grid. Pada saat yang sama, Anda juga dapat menggunakan simpul tersebut untuk melakukan tugas lain yang tidak terkait. Tidak ada batasan jumlah simpul dalam komputasi grid. Ada tiga tipe utama simpul: simpul kontrol, penyedia, dan pengguna.
Perangkat lunak perantara (middleware) grid
Perangkat lunak perantara (middleware) grid adalah aplikasi perangkat lunak khusus yang menghubungkan sumber daya komputasi dalam operasi grid dengan aplikasi tingkat tinggi. Misalnya, middleware grid menangani permintaan daya pemrosesan tambahan dari sistem komputasi grid.
Middleware grid mengontrol berbagi pengguna dari sumber daya yang tersedia untuk mencegah komputer grid menggunakan sumber daya secara berlebihan. Perangkat lunak perantara (middleware) grid juga menyediakan keamanan untuk mencegah penyalahgunaan sumber daya dalam komputasi grid.
Arsitektur komputasi grid
Arsitektur grid mewakili struktur internal komputer grid. Lapisan berikut secara luas ada dalam simpul grid:
- Lapisan atas terdiri dari aplikasi tingkat tinggi, seperti aplikasi untuk melakukan pemodelan prediktif.
- Lapisan kedua, juga dikenal sebagai perangkat lunak perantara (middleware), mengelola dan mengalokasikan sumber daya yang diminta oleh aplikasi.
- Lapisan ketiga terdiri dari sumber daya komputer yang tersedia, seperti CPU, memori, dan penyimpanan.
- Lapisan bawah memungkinkan komputer untuk terhubung ke jaringan komputasi grid.
Bagaimana cara kerja komputasi grid?
Simpul grid dan perangkat lunak perantara (middleware) bekerja sama untuk melakukan tugas komputasi grid. Dalam operasi grid, tiga tipe utama simpul grid melakukan tiga peran yang berbeda.
Simpul pengguna
Simpul pengguna adalah komputer yang meminta sumber daya yang dibagikan oleh komputer lain dalam komputasi grid. Saat simpul pengguna membutuhkan sumber daya tambahan, permintaan melewati perangkat lunak perantara (middleware) dan dikirimkan ke simpul lain pada sistem komputasi grid.
Simpul penyedia
Dalam komputasi grid, simpul sering kali dapat beralih antara peran pengguna dan penyedia.
Simpul penyedia adalah komputer yang berbagi sumber daya untuk komputasi grid. Saat mesin penyedia menerima permintaan sumber daya, mesin-mesin tersebut melakukan subtugas untuk simpul pengguna, seperti memprakirakan harga saham untuk pasar yang berbeda. Di akhir proses, perangkat lunak perantara (middleware) mengumpulkan dan mengompilasi semua hasil untuk mendapatkan prakiraan global.
Simpul pusat
Sebuah simpul kontrol mengelola jaringan dan alokasi sumber daya komputasi grid. Perangkat lunak perantara (middleware) berjalan pada simpul kontrol. Saat simpul pengguna meminta sumber daya, perangkat lunak perantara (middleware) memeriksa sumber daya yang tersedia dan menetapkan tugas ke simpul penyedia tertentu.
Apa saja tipe komputasi grid?
Komputasi grid umumnya diklasifikasikan sebagai berikut.
Grid komputasional
Grid komputasional terdiri dari komputer berperforma tinggi. Grid komputasional memungkinkan peneliti untuk menggunakan kekuatan komputasi gabungan dari komputer. Peneliti menggunakan komputasi grid komputasional untuk melakukan tugas-tugas intensif sumber daya, seperti simulasi matematika.
Grid pencarian
Meskipun mirip dengan grid komputasional, grid pencarian CPU memiliki banyak komputer biasa. Istilah pencarian menggambarkan proses pencarian sumber daya komputasi yang tersedia dalam jaringan komputer biasa. Sementara pengguna jaringan lain mengakses komputer untuk tugas-tugas yang tidak berhubungan dengan grid, perangkat lunak grid menggunakan simpul ini saat bebas. Grid pencarian juga dikenal sebagai pencarian CPU atau pencarian siklus.
Grid data
Grid data adalah jaringan komputasi grid yang terhubung ke beberapa komputer untuk menyediakan kapasitas penyimpanan data yang besar. Anda dapat mengakses data yang disimpan seolah-olah di mesin lokal Anda tanpa harus khawatir mengenai lokasi fisik data Anda di grid.
Apa Itu komputasi terdistribusi?
Komputasi terdistribusi mengacu pada sistem komputasi di mana komponen perangkat lunak dibagi di antara sekelompok komputer jaringan. Namun, pengguna yang menggunakan perangkat lunak akan melihat satu antarmuka yang koheren. Misalnya, mesin pencari web adalah sistem komputasi terdistribusi. Mesin pencari web memungkinkan Anda untuk mencari situs web tertentu dengan mengirimkan permintaan ke beberapa server.
Komputasi terdistribusi dibandingkan dengan komputasi grid
Komputasi terdistribusi bertujuan untuk mencapai satu tujuan pada satu waktu. Sebaliknya, komputasi grid tidak bertindak secara kohesif tetapi mengalokasikan sumber daya pada jaringannya untuk beberapa subtugas terkait. Jaringan komputasi grid mungkin terdiri dari beberapa sistem komputasi terdistribusi.
Apa itu komputasi klaster?
Komputasi klaster menggambarkan sistem jaringan yang terdiri dari komputer homogen. Komputer homogen memiliki perangkat keras dan perangkat lunak yang sama. Anda dapat menghubungkannya ke jaringan lokal berkecepatan tinggi untuk membuat klaster komputer yang menjalankan tugas serupa. Server terpusat mengontrol dan mengoordinasikan mesin.
Komputasi klaster dibandingkan dengan komputasi grid
Komputasi klaster memiliki perangkat keras, tugas, dan struktur kontrol yang kaku dan spesifik. Sementara itu, komputasi grid fleksibel dalam hal berbagi sumber daya. Komputer di jaringan grid bekerja secara independen dan tidak diwajibkan untuk berbagi sumber daya. Komputer tersebut memiliki manajer sumber daya yang membagikan sumber daya yang tidak digunakan selama waktu aktif.
Bagaimana cara kerja AWS HPC untuk komputasi grid?
Komputasi Performa Tinggi (HPC) di AWS adalah rangkaian produk dan layanan yang dapat Anda gunakan untuk mengatasi keterbatasan komputasi konvensional, khususnya dalam hal kekuatan pemrosesan, jaringan, dan manajemen sistem file. Misalnya, Anda dapat mengurangi waktu pemrosesan data dan melakukan penelitian mendalam dengan menggunakan layanan ini:
- Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) menyimpan beban kerja di lingkungan cloud yang aman, dapat diskalakan, dan berperforma tinggi.
- AWS Batch menjadwalkan dan menskalakan ribuan beban kerja komputasi di seluruh layanan AWS.
- Amazon FSx for Lustre memproses set data besar sesuai permintaan dan dalam skala besar dengan sistem file berperforma tinggi yang memiliki latensi sub-milidetik.
Mulai komputasi grid di AWS dengan membuat akun gratis sekarang juga.
