Parallel Computation

Parallel Computation

Paralel Processing adalah kemampuan menjalankan tugas atau aplikasi lebih dari satu aplikasi dan dijalankan secara simultan atau bersamaan pada sebuah komputer. Secara umum, ini adalah sebuah teknik dimana sebuah masalah dibagi dalam beberapa masalah kecil untuk mempercepat proses penyelesaian masalah.

Terdapat dua hukum yang berlaku dalam sebuah parallel processing. yaitu:

•  Hukum Amdahl

Amdahl berpendapat, “Peningkatan kecepatan secara paralel akan menjadi linear, melipatgandakan kemampuan proses sebuah komputer dan mengurangi separuh dari waktu proses yang diperlukan untuk menyelesaikan sebuah masalah.”

• Hukum Gustafson

Pendapat yang dikemukakan Gustafson hampir sama dengan Amdahl, tetapi dalam pemikiran Gustafson, sebuah komputasi paralel berjalan dengan menggunakan dua atau lebih mesin untuk mempercepat penyelesaian masalah dengan memperhatikan faktor eksternal, seperti kemampuan mesin dan kecepatan proses tiap-tiap mesin yang digunakan

Distributed Processing

Kemampuan mengerjakan semua proses pengolahan data secara bersama antara komputer pusat dengan beberapa komputer yang lebih kecil dan saling dihubungkan melalui jalur komunikasi. Setiap komputer tersebut memiliki prosesor mandiri sehingga mampu mengolah sebagian data secara terpisah, kemudian hasil pengolahan tadi digabungkan menjadi satu penyelesaian total. Jika salah satu prosesor mengalami kegagalan atau masalah maka prosesor yang lain akan mengambil alih tugasnya

Architectural parallel computer

Michael J. Flynn menciptakan satu diantara sistem klasifikasi untuk komputer dan program paralel, yang dikenal dengan sebutan Taksonomi Flynn. Flynn mengelompokkan komputer dan program berdasarkan banyaknya set instruksi yang dieksekusi dan banyaknya set data yang digunakan oleh instruksi tersebut.

• SISD

Yang merupakan singkatan dari Single Instruction, Single Data adalah satu-satunya yang menggunakan arsitektur Von Neumann. Ini dikarenakan pada model ini hanya digunakan 1 processor saja. Oleh karena itu model ini bisa dikatakan sebagai model untuk komputasi tunggal. Sedangkan ketiga model lainnya merupakan komputasi paralel yang menggunakan beberapa processor. Beberapa contoh komputer yang menggunakan model SISD adalah UNIVAC1, IBM 360, CDC 7600, Cray 1 dan PDP 1.

• SIMD

Yang merupakan singkatan dari Single Instruction, Multiple Data. SIMD menggunakan banyak processor dengan instruksi yang sama, namun setiap processor mengolah data yang berbeda. Sebagai contoh kita ingin mencari angka 27 pada deretan angka yang terdiri dari 100 angka, dan kita menggunakan 5 processor. Pada setiap processor kita menggunakan algoritma atau perintah yang sama, namun data yang diproses berbeda. Misalnya processor 1 mengolah data dari deretan / urutan pertama hingga urutan ke 20, processor 2 mengolah data dari urutan 21 sampai urutan 40, begitu pun untuk processor-processor yang lain. Beberapa contoh komputer yang menggunakan model SIMD adalah ILLIAC IV, MasPar, Cray X-MP, Cray Y-MP, Thingking Machine CM-2 dan Cell Processor (GPU).

• MISD

Yang merupakan singkatan dari Multiple Instruction, Single Data. MISD menggunakan banyak processor dengan setiap processor menggunakan instruksi yang berbeda namun mengolah data yang sama. Hal ini merupakan kebalikan dari model SIMD. Untuk contoh, kita bisa menggunakan kasus yang sama pada contoh model SIMD namun cara penyelesaian yang berbeda. Pada MISD jika pada komputer pertama, kedua, ketiga, keempat dan kelima sama-sama mengolah data dari urutan 1-100, namun algoritma yang digunakan untuk teknik pencariannya berbeda di setiap processor. Sampai saat ini belum ada komputer yang menggunakan model MISD.

• MIMD

Yang merupakan singkatan dari Multiple Instruction, Multiple Data. MIMD menggunakan banyak processor dengan setiap processor memiliki instruksi yang berbeda dan mengolah data yang berbeda. Namun banyak komputer yang menggunakan model MIMD juga memasukkan komponen untuk model SIMD. Beberapa komputer yang menggunakan model MIMD adalah IBM POWER5, HP/Compaq AlphaServer, Intel IA32, AMD Opteron, Cray XT3 dan IBM BG/L.

sumber 1

sumber 2

sumber 3

Baca selengkapnya »

Quantum Computation

Quantum Computation

Komputer kuantum adalah alat hitung yang menggunakan sebuah fenomena mekanika kuantum, misalnya superposisi dan keterkaitan, untuk melakukan operasi data. Dalam komputasi klasik, jumlah data dihitung dengan bit; dalam komputer kuantum, hal ini dilakukan dengan qubit. Prinsip dasar komputer kuantum adalah bahwa sifat kuantum dari partikel dapat digunakan untuk mewakili data dan struktur data, dan bahwa mekanika kuantum dapat digunakan untuk melakukan operasi dengan data ini. Dalam hal ini untuk mengembangkan komputer dengan sistem kuantum diperlukan suatu logika baru yang sesuai dengan prinsip kuantum.

A.    Entanglement

Entanglement adalah efek mekanik kuantum yang mengaburkan jarak antara partikel individual sehingga sulit menggambarkan partikel tersebut terpisah meski Anda berusaha memindahkan mereka. Contoh dari quantum entanglement: kaitan antara penentuan jam sholat dan quantum entanglement. Mohon maaf bagi yang beragama lain saya hanya bermaksud memberi contoh saja. Mengapa jam sholat dibuat seragam? Karena dengan demikian secara massal banyak manusia di beberapa wilayah secara serentak masuk ke zona entanglement bersamaan.

Pengertian Lain

Quantum entanglement adalah bagian dari fenomena quantum mechanical yang menyatakan bahwa dua atau lebih objek dapat digambarkan mempunyai hubungan dengan objek lainnya walaupun objek tersebut berdiri sendiri dan terpisah dengan objek lainnya. Quantum entanglement merupakan salah satu konsep yang membuat Einstein mengkritisi teori Quantum mechanical. Einstein menunjukkan kelemahan teori Quantum Mechanical yang menggunakan entanglement merupakan sesuatu yang “spooky action at a distance” karena Einstein tidak mempercayai bahwa Quantum particles dapat mempengaruhi partikel lainnya melebihi kecepatan cahaya. Namun, beberapa tahun kemudian, ilmuwan John Bell membuktikan bahwa “spooky action at a distance” dapat dibuktikan bahwa entanglement dapat terjadi pada partikel-partikel yang sangat kecil.

Penggunaan quantum entanglement saat ini diimplementasikan dalam berbagai bidang salah satunya adalah pengiriman pesan-pesan rahasia yang sulit untuk di-enkripsi dan pembuatan komputer yang mempunyai performa yang sangat cepat.

B.     Pengoprasian Data Qubit

Qubit merupakan kuantum bit , mitra dalam komputasi kuantum dengan digit biner atau bit dari komputasi klasik. Sama seperti sedikit adalah unit dasar informasi dalam komputer klasik, qubit adalah unit dasar informasi dalam komputer kuantum . Dalam komputer kuantum, sejumlah partikel elemental seperti elektron atau foton dapat digunakan (dalam praktek, keberhasilan juga telah dicapai dengan ion), baik dengan biaya mereka atau polarisasi bertindak sebagai representasi dari 0 dan / atau 1. Setiap partikel-partikel ini dikenal sebagai qubit, sifat dan perilaku partikel-partikel ini (seperti yang diungkapkan dalam teori kuantum ) membentuk dasar dari komputasi kuantum. Dua aspek yang paling relevan fisika kuantum adalah prinsip superposisi dan Entanglement

Superposisi, pikirkan qubit sebagai elektron dalam medan magnet. Spin elektron mungkin baik sejalan dengan bidang, yang dikenal sebagai spin-up, atau sebaliknya ke lapangan, yang dikenal sebagai keadaan spin-down. Mengubah spin elektron dari satu keadaan ke keadaan lain dicapai dengan menggunakan pulsa energi, seperti dari Laser - katakanlah kita menggunakan 1 unit energi laser. Tapi bagaimana kalau kita hanya menggunakan setengah unit energi laser dan benar-benar mengisolasi partikel dari segala pengaruh eksternal? Menurut hukum kuantum, partikel kemudian memasuki superposisi negara, di mana ia berperilaku seolah-olah itu di kedua negara secara bersamaan. Setiap qubit dimanfaatkan bisa mengambil superposisi dari kedua 0 dan 1. Dengan demikian, jumlah perhitungan bahwa komputer kuantum dapat melakukan adalah 2 ^ n, dimana n adalah jumlah qubit yang digunakan. Sebuah komputer kuantum terdiri dari 500 qubit akan memiliki potensi untuk melakukan 2 ^ 500 perhitungan dalam satu langkah. Ini adalah jumlah yang mengagumkan - 2 ^ 500 adalah atom jauh lebih dari yang ada di alam semesta (ini pemrosesan paralel benar - komputer klasik saat ini, bahkan disebut prosesor paralel, masih hanya benar-benar melakukan satu hal pada suatu waktu: hanya ada dua atau lebih dari mereka melakukannya). Tapi bagaimana partikel-partikel ini akan berinteraksi satu sama lain? Mereka akan melakukannya melalui belitan kuantum.

C.     Quantum Gates

Pada saat ini, model sirkuit komputer adalah abstraksi paling berguna dari proses komputasi dan secara luas digunakan dalam industri komputer desain dan konstruksi hardware komputasi praktis. Dalam model sirkuit, ilmuwan komputer menganggap perhitungan apapun setara dengan aksi dari sirkuit yang dibangun dari beberapa jenis gerbang logika Boolean bekerja pada beberapa biner (yaitu, bit string) masukan. Setiap gerbang logika mengubah bit masukan ke dalam satu atau lebih bit keluaran dalam beberapa mode deterministik menurut definisi dari gerbang. dengan menyusun gerbang dalam grafik sedemikian rupa sehingga output dari gerbang awal akan menjadi input gerbang kemudian, ilmuwan komputer dapat membuktikan bahwa setiap perhitungan layak dapat dilakukan.

Quantum Logic Gates, Prosedur berikut menunjukkan bagaimana cara untuk membuat sirkuit reversibel yang mensimulasikan dan sirkuit ireversibel sementara untuk membuat penghematan yang besar dalam jumlah ancillae yang digunakan.

• Pertama mensimulasikan gerbang di babak pertama tingkat.
• Jauhkan hasil gerbang di tingkat d / 2 secara terpisah.
• Bersihkan bit ancillae.
• Gunakan mereka untuk mensimulasikan gerbang di babak kedua tingkat.
• Setelah menghitung output, membersihkan bit ancillae.
• Bersihkan hasil tingkat d / 2.

Sekarang kita telah melihat gerbang reversibel ireversibel klasik dan klasik, memiliki konteks yang lebih baik untuk menghargai fungsi dari gerbang kuantum. Sama seperti setiap perhitungan klasik dapat dipecah menjadi urutan klasik gerbang logika yang bertindak hanya pada bit klasik pada satu waktu, sehingga juga bisa setiap kuantum perhitungan dapat dipecah menjadi urutan gerbang logika kuantum yang bekerja pada hanya beberapa qubit pada suatu waktu. Perbedaan utama adalah bahwa gerbang logika klasik memanipulasi nilai bit klasik, 0 atau 1, gerbang kuantum dapat sewenang-wenang memanipulasi nilai kuantum multi-partite termasuk superposisi dari komputasi dasar yang juga dilibatkan. Jadi gerbang logika kuantum perhitungannya jauh lebih bervariasi daripada gerbang logika perhitungan klasik.

D.    Algoritma Shor

Algoritma Shor, dinamai matematikawan Peter Shor , adalah algoritma kuantum yaitu merupakan suatu algoritma yang berjalan pada komputer kuantum yang berguna untuk faktorisasi bilangan bulat. Algoritma Shor dirumuskan pada tahun 1994.  Inti dari algoritma ini merupakan bagaimana cara menyelesaikan faktorisasi terhaadap bilanga interger atau bulat yang besar.

Efisiensi algoritma Shor adalah karena efisiensi kuantum Transformasi Fourier , dan modular eksponensial. Jika sebuah komputer kuantum dengan jumlah yang memadai qubit dapat beroperasi tanpa mengalah kebisingan dan fenomena interferensi kuantum lainnya, algoritma Shor dapat digunakan untuk memecahkan kriptografi kunci publik skema seperti banyak digunakan skema RSA. Algoritma Shor terdiri dari dua bagian:

• Penurunan yang bisa dilakukan pada komputer klasik, dari masalah anjak untuk masalah ketertiban -temuan.
• Sebuah algoritma kuantum untuk memecahkan masalah order-temuan.

Hambatan runtime dari algoritma Shor adalah kuantum eksponensial modular yang jauh lebih lambat dibandingkan dengan kuantum Transformasi Fourier dan pre-/post-processing klasik. Ada beberapa pendekatan untuk membangun dan mengoptimalkan sirkuit untuk eksponensial modular. Yang paling sederhana dan saat ini yaitu pendekatan paling praktis adalah dengan menggunakan meniru sirkuit aritmatika konvensional dengan gerbang reversibel , dimulai dengan penambah ripple-carry. Sirkuit Reversible biasanya menggunakan nilai pada urutan n ^ 3, gerbang untuk n qubit. Teknik alternatif asimtotik meningkatkan jumlah gerbang dengan menggunakan kuantum transformasi Fourier , tetapi tidak kompetitif dengan kurang dari 600 qubit karena konstanta tinggi.

sumber 1    sumber 2

sumber 3    sumber 4

Baca selengkapnya »

PROXY, WEB SERVER, MAIL SERVER, FTP SERVER & DNS SERVER

Kali ini saya akan membahas tentang program jaringan tentang  Proxy, Web Server, Mail Server, FTP Server dan DNS Server.

Proxy

Definisi Proxy

Proxy merupakan sebuah server atau program komputer yang menyediakan layanan untuk client agar permintaanya diteruskan ke server lain. Proxy bertindak sebagai gateway terhadap dunia internet untuk setiap komputer client.

Cara Kerja Proxy

Sebenarnya prinsip kerja proxy sangatlah sederhana, saat user menggunakan layanan suatu proxy lalu meminta file atau data yang terdapat di public server (internet) maka proxy akan meneruskannya ke internet jadi seolah-olah proxy tersebut yang memintanya. Dan saat proxy server telah mendapatkan apa yang diminta oleh user, proxy akan memberikan respon kepada user jadi seolah-olah dialah public servernya.

Fungsi proxy

Berikut di bawah ini adalah beberapa fungsi proxy:

1. Fungsi conecting sharing : Salah satu fungsi proxy adalah sebagai connecting sharing yaitu sebagai penghubung atau perantara pengambilan data dari suatu alamat IP dan diantarkan ke alamat IP lainnya ataupun kepada IP komputer user.
2. Fungsi filtering : Terdapat beberapa proxy yang dilengkapi dengan firewall yang dapat memblokir beberapa atau sebuah alamat IP yang tidak diinginkan, sehingga beberapa website tidak dapat diakses dengan memakai proxy tersebut. Itulah salah satu fungsi dari proxy sebagai filtering. Baca juga: Pengertian firewall dan fungsinya terlengkap.
3. Fungsi caching : disini maksudnya proxy juga dilengkapi dengan media penyimpanan data dari suatu web, dari query ataupun permintaan akses user. Misalnya permintaan untuk mengakses suatu web dapat lebih cepat jika telah ada permintaan akses ke suatu web pada pemakai proxy sebelumnya. Itulah fungsi proxy sebagai chacing.

Hal-hal yang dapat dilakukan oleh web proxy

Web proxy adalah komputer server yang bertindak sebagai komputer lainnya berfungsi untuk melakukan request terhadap kontent dari suatu jaringan internet ataupun jaringan intranet. Adapun hal-hal yang dapat dilakukan oleh web proxy diantaranya sebagai berikut ini:

•  Dapat menyembunyikan alamat IP address.
• Dapat dipakai untuk mengakses suatu website yang telah di blok oleh ISP (Internet service provider) atau oleh suatu organisasi. Baca juga: Pengertian, contoh dan fungsi ISP (Internet Service Provider).
• Dapat di gunakan untuk men-blok beberapa atau sebuah website yang nantinya didak dapat diakses.
• Dapat men-filter cookies yang tidak di inginkan dan seluruh cookies yang tersimpan di encrypt.
• Dan dapat meningkatkan keamanan privacy pengguna.

Web Server

Definisi Web Server

Web server adalah sebuah software yang memberikan layanan berbasis data dan berfungsi menerima permintaan dari HTTP atau HTTPS pada klien yang dikenal dan biasanya kita kenal dengan nama web browser dan untuk mengirimkan kembali yang hasilnya dalam bentuk beberapa halaman web dan pada umumnya akan berbentuk dokumen HTML. itulah pengertian web server sebenarnya. dalam bentuk sederhana web server akan mengirim data HTML kepada permintaan web Browser sehingga akan terlihat seperti pada umumnya yaitu sebuah tampilan website.

Fungsi Web Server

Fungsi utama Web server adalah untuk melakukan atau akan tranfer berkas permintaan pengguna melalui protokol komunikasi yang telah ditentukan sedemikian rupa. halaman web yang diminta terdiri dari berkas teks, video, gambar, file  dan banyak lagi. pemanfaatan web server berfungsi untuk mentransfer seluruh aspek pemberkasan dalam sebuah halaman web termasuk yang di dalam berupa teks, video, gambar atau banyak lagi

.

Cara Kerja Web Server

• Web server, untuk berkomunikasi dengan client-nya (web browser) mempunyai protokol sendiri, yaitu HTTP (hypertext tarnsfer protocol).
• Dengan protokol ini komunikasi antar web server dengan client-nya dapat saling dimengerti dan lebih mudah.
• Format data pada world wide web adalah SGML(standar general markup language), Tapi para pengguna internet saat ini lebih banyak menggunakan format HTML (hypertext markup language) karena penggunaannya lebih sederhana dan mudah dipelajari.

Mail Server

Pengertian Mail Server

Mail Server atau E-Mail Server adalah perangkat lunak program yang mendistribusikan file atau informasi sebagai respons atas permintaan yang dikirim via email, mail server juga digunakan pada bitnet untuk menyediakan layanan serupa ftp. Selain itu mail server juga dapat dikatakan sebagai aplikasi yang digunakan untuk penginstalan email.

Sebuah komputer yang didedikasikan untuk menjalankan jenis aplikasi perangkat lunak komputer yang juga disebut Mail Server, hal ini dianggap sebagai jantung dari setiap email sistem. Mail Server biasanya dikelola oleh seorang yang biasanya dipanggil post master.

Tugas Post Master

• Mengelola Account
• Memonitor Kinerja Server
• Tugas Administratif Lainnya

Protokol Pada Mail Server

Protokol yang umum digunakan antara lain protokol SMTP, POP3 dan IMAP.

• SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) digunakan sebagai standar untuk menampung dan mendistribusikan email.
• POP3 (Post Office Protocol v3) dan IMAP (Internet Mail Application Protocol) digunakan agar user dapat mengambil dan membaca email secara remote yaitu tidak perlu login ke dalam sistem shelll mesin mail server tetapi cukup menguhubungi port tertentu dengan mail client yang mengimplementasikan protocol POP3 dan IMAP.

Cara Kerja Mail Server

Proses pengiriman e-mail malalui tahapan yang sedikit panjang. Saat e-mail di kirim, maka e-mail tersebut disimpan pada mail server menjadi satu file berdasarkan tujuan e-mail. File ini berisi informasi sumber dan tujuan, serta dilengkapi tanggal dan waktu pengiriman. Pada saat user membaca e-mail berarti user telah mengakses server e-mail dan membaca file yang tersimpan dalam server yang di tampilkan melalui browser user.

FTP Server

File Transfer Protocol (FTP) adalah suatu protokol yang berfungsi untuk tukar-menukar file dalam suatu network yang menggunakan TCP koneksi bukan UDP. Dua hal yang penting dalam FTP adalah FTP Server dan FTP Client. FTP server adalah suatu server yang menjalankan software yang berfungsi untuk memberikan layanan tukar menukar file dimana server tersebut selalu siap memberikan layanan FTP apabila mendapat permintaan (request) dari FTP client.

FTP client adalah computer yang merequest koneksi ke FTP server untuk tujuan tukar menukar file. Setelah terhubung dengan FTP server, maka client dapat men-download, meng-upload, merename, men-delete, dll sesuai dengan permission yang diberikan oleh FTP server.

Tujuan dari FTP server adalah sebagai berikut :

• Untuk tujuan sharing data
• Untuk menyediakan indirect atau implicit remote computer
• Untuk menyediakan tempat penyimpanan bagi user
• Untuk menyediakan transfer data yang reliable dan efisien

DNS Server

Pengertian DNS

Domain Name System (DNS) adalah Distribute Database System yang digunakan untuk pencarian nama komputer (name resolution) di rangkaian yang menggunakan TCP/IP. DNS merupakan sebuah aplikasi service yang biasa digunakan di internet seperti web browser atau e-mail yang menerjemahkan sebuah domain ke IP address.

Kelebihan DNS

1. Mudah, DNS sangat mudah kerana user tidak lagi disusahkan untuk mengingat IP address sebuah komputer, cukup host name.
2. Konsisten, IP address sebuah komputer boleh berubah, tapi host name tidak boleh berubah.
3. Simple, DNS server mudah untuk dikonfigurasikan (bagi admin).

Fungsi utama dari sebuah sistem DNS

• Menerjemahkan nama-nama host(hostnames) menjadi nomor IP(IPaddress) ataupun sebaliknya, sehingga nama tersebut mudah diingat oleh pengguna internet
• Memberikan suatu informasi tentang suatu host keseluruh jaringan internet.

sumber sumber 

sumber sumber 

sumber sumber

Baca selengkapnya »