Sistem Terdistribusi

Klien mengirimkan 200 byte pesan permintaan ke layanan, Wich menghasilkan respon yang mengandung 5000 byte. Memperkirakan total waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan permintaan di masing-masing kasus berikut, dengan asumsi kinerja tercantum di bawah ini:

1) menggunakan connectionless (datagram) komunikasi (misalnya, UDP)

2) menggunakan komunikasi berorientasi koneksi (misalnya, TCP)

3) ketika proses server di mesin yang sama sebagai klien.

[Latency per paket (lokal atau remote, yang dikeluarkan pada kedua mengirim dan menerima): 5ms

waktu koneksi setup (TCP saja): 5ms

kecepatan transfer data: 10Mbps

MTU: 1000bytes

server waktu pemrosesan permintaan: 2ms

Asumsikan bahwa jaringan adalah ringan dimuat

jawaban:

page 82

Jaringan yang digunakan dalam sistem terdistribusi dibangun dari berbagai media transmisi, termasuk kabel, dan saluran nirkabel; perangkat keras, termasuk router, switch, bridge, hub, repeater dan antarmuka jaringan; dan komponen perangkat lunak, termasuk beberapa protokol. fungsionalitas dan kinerja yang tersedia untuk sistem dan aplikasi program didistribusikan sangat dipengaruhi oleh semua ini. Kita akan mengacu pada komponen hardware dan software yang menyediakan fasilitas komunikasi untuk sistem terdistribusi sebagai subsistem komunikasi. Komputer dan perangkat lain yang menggunakan jaringan untuk tujuan komunikasi yang disebut sebagai host. Internet dibangun dari banyak subnet. Sebuah subnet adalah unit routing (pengiriman data dari satu bagian dari internet yang lain); itu adalah kumpulan dari node yang semuanya dapat dicapai pada jaringan fisik yang sama. infrastruktur Internet mencakup arsitektur dan komponen hardware dan software yang secara efektif mengintegrasikan beragam subnet menjadi layanan komunikasi data tunggal. Desain subsistem komunikasi sangat dipengaruhi oleh karakteristik dari sistem operasi yang digunakan di komputer yang sistem terdistribusi terdiri serta jaringan yang menghubungkan mereka. Dalam bab ini, kita mempertimbangkan dampak dari teknologi jaringan pada subsistem komunikasi; masalah sistem operasi dibahas dalam Bab 7. Bab ini dimaksudkan untuk memberikan gambaran pengantar jaringan komputer dengan mengacu pada kebutuhan komunikasi dari sistem terdistribusi. Pembaca yang tidak akrab dengan jaringan komputer harus menganggapnya sebagai fondasi untuk sisa buku, sementara mereka yang akan menemukan bahwa bab ini menawarkan ringkasan diperpanjang dari aspek-aspek jaringan komputer yang sangat relevan untuk sistem terdistribusi. jaringan komputer dikandung segera setelah penemuan komputer.

Page 122

TCP dan UDP menyediakan kemampuan komunikasi internet dalam bentuk yang berguna untuk program aplikasi. pengembang aplikasi mungkin ingin untuk jenis layanan transportasi, misalnya untuk memberikan jaminan real-time atau keamanan, tetapi layanan tersebut umumnya akan memerlukan dukungan lebih banyak di lapisan jaringan dari IPv4 menyediakan. TCP dan UDP dapat dilihat sebagai refleksi setia pada tingkat pemrograman aplikasi fasilitas komunikasi yang IPv4 yang ditawarkan. IPv6 adalah cerita lain; itu pasti akan terus mendukung TCP dan UDP, tetapi mencakup kemampuan yang tidak dapat dengan mudah diakses melalui TCP dan UDP. Ini mungkin berguna untuk memperkenalkan tambahan jenis layanan transportasi untuk mengeksploitasi mereka, setelah penyebaran IPv6 cukup lebar untuk membenarkan pembangunan mereka. Bab 4 menjelaskan karakteristik TCP dan UDP dari sudut pandang pengembang program didistribusikan. Di sini kita akan cukup singkat, menggambarkan hanya fungsi yang mereka menambah IP. Penggunaan port • Karakteristik pertama yang harus diperhatikan adalah bahwa, sedangkan IP mendukung komunikasi antara pasangan komputer (diidentifikasi oleh alamat IP mereka), TCP dan UDP, sebagai protokol transportasi, harus memberikan proses-ke-proses komunikasi. Hal ini dilakukan dengan penggunaan port. nomor port yang digunakan untuk mengatasi pesan ke proses dalam komputer tertentu dan hanya berlaku di dalam komputer itu. Sebuah nomor port adalah bilangan bulat 16-bit. Setelah paket IP telah dikirim ke host tujuan, yang TCP- atau UDP-lapisan software mengirimnya ke proses melalui port tertentu di host tersebut. fitur UDP • UDP hampir replika transportasi-tingkat IP. Sebuah datagram UDP dirumuskan dalam sebuah paket IP. Ini memiliki header pendek yang mencakup angka sumber dan tujuan pelabuhan (alamat host yang sesuai yang hadir dalam header IP), bidang panjang dan checksum. UDP tidak memberikan jaminan pengiriman. Kami telah mencatat bahwa paket IP dapat turun karena kemacetan atau kesalahan jaringan. UDP menambahkan tidak ada mekanisme kehandalan tambahan kecuali checksum, yang bersifat opsional. Jika bidang checksum adalah non-nol, host penerima menghitung nilai cek dari isi paket dan membandingkannya dengan checksum yang diterima; paket yang mereka tidak cocok dijatuhkan. Sehingga UDP menyediakan sarana transmisi pesan hingga 64 kbytes dalam ukuran (ukuran paket maksimum yang diijinkan oleh IP) antara pasangan proses (atau dari satu proses ke beberapa dalam kasus datagram ditujukan kepada alamat IP multicast), dengan minimal tambahan biaya atau penundaan transmisi di atas mereka karena transmisi IP. Ini menimbulkan tidak ada biaya setup dan tidak membutuhkan pesan pengakuan administrasi. Namun penggunaannya dibatasi untuk orang aplikasi dan layanan yang tidak memerlukan pengiriman yang dapat diandalkan pesan satu atau beberapa. fitur TCP • TCP menyediakan layanan transportasi jauh lebih canggih. Ini menyediakan pengiriman terpercaya dari urutan sewenang-wenang panjang byte melalui aliran berbasis pemrograman abstraksi. Keandalan jaminan memerlukan pengiriman ke proses penerimaan semua data yang disajikan untuk perangkat lunak TCP dengan proses pengiriman, dalam urutan yang sama. TCP adalah connection-oriented. Sebelum data ditransfer, proses pengiriman dan penerimaan harus bekerja sama dalam pembentukan saluran komunikasi dua arah. koneksi hanyalah sebuah perjanjian end-to-end untuk melakukan transmisi data yang dapat diandalkan; menengah node seperti router tidak memiliki pengetahuan tentang koneksi TCP, dan paket-paket IP yang mentransfer data dalam transmisi TCP belum tentu semua mengikuti rute yang sama. Lapisan TCP mencakup mekanisme tambahan (dilaksanakan over IP) untuk memenuhi jaminan keandalan. Ini adalah: Sequencing: Sebuah proses TC P mengirimkan membagi sungai menjadi urutan segmen data dan mengirimkan mereka sebagai paket IP. Sebuah nomor urut yang melekat pada setiap segmen TCP. Ini memberikan jumlah byte dalam aliran byte pertama dari segmen. Penerima menggunakan nomor urut untuk memesan segmen yang diterima sebelum menempatkan mereka dalam aliran input pada proses penerimaan. Tidak ada segmen dapat ditempatkan dalam aliran input sampai semua segmen yang lebih rendah bernomor telah diterima dan ditempatkan di sungai, sehingga segmen yang tiba rusak harus diadakan dalam buffer sampai pendahulu mereka tiba. Flow control: Pengirim mengambil perawatan tidak membanjiri penerima atau node intervensi. Hal ini dicapai dengan sistem pengakuan segmen. Setiap kali penerima berhasil menerima segmen, ia mencatat nomor urut nya. Dari waktu ke waktu penerima mengirimkan pemberitahuan kepada pengirim, memberikan nomor urut dari segmen tertinggi bernomor dalam aliran input bersama-sama dengan ukuran jendela. Jika ada arus balik data, pengakuan dicatat di segmen data normal; jika mereka melakukan perjalanan di segmen pengakuan. Ukuran jendela lapangan di segmen pengakuan menentukan jumlah data yang pengirim diperbolehkan untuk dikirim sebelum pengakuan berikutnya. Ketika koneksi TCP digunakan untuk komunikasi dengan program interaktif jarak jauh, data dapat diproduksi dalam jumlah kecil tapi dengan cara yang sangat bursty. Misalnya, input keyboard dapat mengakibatkan hanya beberapa karakter per detik, tetapi karakter harus dikirim cukup cepat bagi pengguna untuk melihat hasil mengetik mereka. Hal ini ditangani dengan menetapkan batas waktu T pada buffer lokal - biasanya 0,5 detik. Dengan skema yang sederhana ini, segmen yang dikirim ke penerima setiap kali data yang telah menunggu di buffer output untuk detik T, atau isi dari buffer mencapai batas MTU. Skema penyangga ini tidak dapat menambahkan lebih dari T detik untuk penundaan interaktif. Nagle telah dijelaskan algoritma lain yang menghasilkan kurang lalu lintas dan lebih efektif untuk beberapa aplikasi interaktif [Nagle 1984]. Algoritma Nagle ini digunakan dalam banyak implementasi TCP. Kebanyakan implementasi TCP dikonfigurasi, memungkinkan aplikasi untuk mengubah nilai T atau untuk memilih salah satu dari beberapa algoritma buffering. Karena tidak dapat diandalkan jaringan nirkabel dan kerugian sering yang dihasilkan dari paket, mekanisme flow-control ini tidak relevan untuk komunikasi nirkabel. Ini adalah salah satu alasan untuk adopsi mekanisme transportasi yang berbeda dalam keluarga WAP protokol untuk komunikasi mobile luas. Komponen dukungan snoops pada segmen TCP ke dan dari jaringan nirkabel, transmisi ulang setiap segmen keluar yang tidak diakui cepat oleh penerima seluler dan meminta transmisi ulang segmen masuk ketika kesenjangan dalam nomor urut yang melihat. Transmisi: Pengirim mencatat nomor urutan segmen yang mengirimkan. Ketika menerima pengakuan itu mencatat bahwa segmen berhasil diterima, dan kemudian mungkin menghapusnya dari buffer keluar nya. Jika segmen tersebut tidak diakui dalam batas waktu yang ditentukan, pengirim mentransmisikan kembali. Buffering: Buffer masuk pada penerima digunakan untuk menyeimbangkan aliran antara pengirim dan penerima. Jika masalah proses penerimaan menerima operasi lebih lambat dari isu-isu pengirim mengirim operasi, jumlah data dalam buffer akan tumbuh. Biasanya diambil dari buffer sebelum menjadi penuh, tapi akhirnya buffer mungkin meluap, dan ketika itu terjadi segmen yang masuk hanya turun tanpa merekam kedatangan mereka. Kedatangan mereka karena itu tidak diakui dan pengirim wajib memancarkan kembali mereka. Checksum: Setiap segmen membawa checksum yang mencakup header dan data dalam segmen. Jika segmen diterima tidak sesuai checksum-nya, segmen dijatuhkan.

Dosen Pengajar : Musayyanah, M.T.