Dunia Komputasi Awan: Memahami Infrastruktur Penyimpanan dan Pemrosesan Data di Awan

Dipublikasikan oleh Muhammad Ilham Maulana

21 Mei 2024, 13.05

Sumber: e-trainingonline.com

Komputasi awan adalah ketersediaan sumber daya sistem komputer sesuai permintaan, terutama penyimpanan data (penyimpanan awan) dan daya komputasi, tanpa manajemen aktif langsung oleh pengguna. Awan yang besar sering kali memiliki fungsi yang didistribusikan di beberapa lokasi, yang masing-masing merupakan pusat data. Komputasi awan bergantung pada pembagian sumber daya untuk mencapai koherensi dan biasanya menggunakan model pay-as-you-go, yang dapat membantu mengurangi biaya modal tetapi juga dapat menyebabkan biaya operasional yang tidak terduga bagi pengguna.

Definisi

Komunikasi Komisi Eropa yang dikeluarkan pada tahun 2012 menyatakan bahwa luasnya cakupan yang ditawarkan oleh komputasi awan membuat definisi umum menjadi "sulit dipahami", namun definisi komputasi awan dari Institut Standar dan Teknologi Nasional Amerika Serikat pada tahun 2011 mengidentifikasi "lima karakteristik penting":

  • Layanan mandiri sesuai permintaan. Seorang konsumen dapat secara sepihak menyediakan kemampuan komputasi, seperti waktu server dan penyimpanan jaringan, sesuai kebutuhan secara otomatis tanpa memerlukan interaksi manusia dengan setiap penyedia layanan.
  • Akses jaringan yang luas. Kemampuan yang tersedia melalui jaringan dan diakses melalui mekanisme standar yang mendorong penggunaan oleh platform klien yang heterogen baik yang tipis maupun yang tebal (misalnya, ponsel, tablet, laptop, dan workstation).
  • Penyatuan sumber daya. Sumber daya komputasi penyedia dikumpulkan untuk melayani banyak konsumen menggunakan model multi-penyewa, dengan sumber daya fisik dan virtual yang berbeda yang secara dinamis ditugaskan dan ditugaskan kembali sesuai dengan permintaan konsumen.
  • Elastisitas yang cepat. Kapabilitas dapat disediakan dan dilepaskan secara elastis, dalam beberapa kasus secara otomatis, untuk meningkatkan skala ke luar dan ke dalam dengan cepat sesuai dengan permintaan. Bagi konsumen, kemampuan yang tersedia untuk penyediaan sering kali tampak tidak terbatas dan dapat digunakan dalam jumlah berapa pun dan kapan pun.
  • Layanan terukur. Sistem cloud secara otomatis mengontrol dan mengoptimalkan penggunaan sumber daya dengan memanfaatkan kemampuan pengukuran pada beberapa tingkat abstraksi yang sesuai dengan jenis layanan (misalnya, penyimpanan, pemrosesan, bandwidth, dan akun pengguna aktif). Penggunaan sumber daya dapat dipantau, dikontrol, dan dilaporkan, sehingga memberikan transparansi bagi penyedia dan konsumen layanan yang digunakan.

Sejarah

Komputasi awan memiliki sejarah yang kaya yang dimulai sejak tahun 1960-an, dengan konsep awal pembagian waktu yang dipopulerkan melalui entri pekerjaan jarak jauh (RJE). Model "pusat data", di mana pengguna menyerahkan pekerjaan kepada operator untuk dijalankan pada mainframe, sebagian besar digunakan selama era ini. Ini adalah masa eksplorasi dan eksperimen dengan cara-cara untuk membuat daya komputasi berskala besar tersedia bagi lebih banyak pengguna melalui pembagian waktu, mengoptimalkan infrastruktur, platform, dan aplikasi, serta meningkatkan efisiensi bagi pengguna akhir.

Metafora "cloud" untuk layanan tervirtualisasi berasal dari tahun 1994, ketika digunakan oleh General Magic untuk alam semesta "tempat" yang dapat "dikunjungi" oleh agen seluler di lingkungan Telescript. Metafora ini dikreditkan kepada David Hoffman, seorang spesialis komunikasi General Magic, berdasarkan penggunaannya yang sudah lama dalam jaringan dan telekomunikasi. Ungkapan komputasi awan menjadi lebih dikenal luas pada tahun 1996 ketika Compaq Computer Corporation membuat rencana bisnis untuk komputasi masa depan dan Internet. Ambisi perusahaan ini adalah untuk meningkatkan penjualan dengan "aplikasi yang mendukung komputasi awan". Rencana bisnis tersebut meramalkan bahwa penyimpanan file konsumen secara online kemungkinan besar akan sukses secara komersial. Akibatnya, Compaq memutuskan untuk menjual perangkat keras server ke penyedia layanan internet.

Pada tahun 2000-an, penerapan komputasi awan mulai terbentuk dengan berdirinya Amazon Web Services (AWS) pada tahun 2002, yang memungkinkan para pengembang untuk membangun aplikasi secara mandiri. Pada tahun 2006 versi beta dari Google Docs dirilis, Amazon Simple Storage Service, yang dikenal sebagai Amazon S3, dan Amazon Elastic Compute Cloud (EC2), pada tahun 2008 pengembangan perangkat lunak open-source pertama untuk menerapkan cloud privat dan hybrid oleh NASA.

Dekade berikutnya menyaksikan peluncuran berbagai layanan cloud. Pada tahun 2010, Microsoft meluncurkan Microsoft Azure, dan Rackspace Hosting serta NASA memprakarsai proyek perangkat lunak awan sumber terbuka, OpenStack. IBM memperkenalkan kerangka kerja IBM SmartCloud pada tahun 2011, dan Oracle mengumumkan Oracle Cloud pada tahun 2012. Pada bulan Desember 2019, Amazon meluncurkan AWS Outposts, sebuah layanan yang memperluas infrastruktur, layanan, API, dan alat AWS ke pusat data pelanggan, ruang lokasi bersama, atau fasilitas di lokasi. Sejak pandemi global tahun 2020, teknologi cloud telah melonjak popularitasnya karena tingkat keamanan data yang ditawarkannya dan fleksibilitas opsi kerja yang disediakannya untuk semua karyawan, terutama pekerja jarak jauh.

Proposisi nilai

Para pendukung cloud publik dan hybrid mengklaim bahwa komputasi awan memungkinkan perusahaan untuk menghindari atau meminimalkan biaya infrastruktur TI di muka. Para pendukung juga mengklaim bahwa komputasi awan memungkinkan perusahaan untuk menjalankan aplikasi mereka lebih cepat, dengan pengelolaan yang lebih baik dan lebih sedikit pemeliharaan, dan memungkinkan tim TI untuk menyesuaikan sumber daya dengan lebih cepat untuk memenuhi permintaan yang berfluktuasi dan tidak dapat diprediksi, memberikan kemampuan komputasi burst: daya komputasi tinggi pada periode tertentu saat terjadi permintaan puncak.

Model layanan

Arsitektur berorientasi layanan (SOA) mempromosikan gagasan "Semuanya sebagai Layanan" (EaaS atau XaaS, atau hanya aAsS).  Konsep ini dioperasionalkan dalam komputasi awan melalui beberapa model layanan seperti yang didefinisikan oleh National Institute of Standards and Technology (NIST). Tiga model layanan standar tersebut adalah Infrastructure as a Service (IaaS), Platform as a Service (PaaS), dan Software as a Service (SaaS). Ketiga model layanan ini biasanya digambarkan sebagai lapisan-lapisan dalam sebuah tumpukan, yang menyediakan tingkat abstraksi yang berbeda. Namun, lapisan-lapisan ini tidak selalu saling bergantung. Sebagai contoh, SaaS dapat dikirimkan pada bare metal, melewati PaaS dan IaaS, dan sebuah program dapat berjalan langsung pada IaaS tanpa dikemas sebagai SaaS.

Infrastruktur sebagai layanan (IaaS)

Infrastruktur sebagai layanan (IaaS) mengacu pada layanan online yang menyediakan API tingkat tinggi yang digunakan untuk mengabstraksikan berbagai detail tingkat rendah dari infrastruktur jaringan yang mendasarinya seperti sumber daya komputasi fisik, lokasi, partisi data, penskalaan, keamanan, cadangan, dll. Hypervisor menjalankan mesin virtual sebagai tamu. Kumpulan hypervisor dalam sistem operasional cloud dapat mendukung sejumlah besar mesin virtual dan kemampuan untuk menskalakan layanan ke atas dan ke bawah sesuai dengan kebutuhan pelanggan yang berbeda-beda.

Kontainer Linux berjalan dalam partisi terisolasi dari satu kernel Linux yang berjalan langsung pada perangkat keras fisik. Linux cgroups dan namespaces adalah teknologi kernel Linux yang mendasari teknologi kernel Linux yang digunakan untuk mengisolasi, mengamankan, dan mengelola kontainer. Penggunaan kontainer menawarkan kinerja yang lebih tinggi daripada virtualisasi karena tidak ada overhead hypervisor. Awan IaaS sering kali menawarkan sumber daya tambahan seperti perpustakaan disk-image mesin virtual, penyimpanan blok mentah, penyimpanan file atau objek, firewall, penyeimbang beban, alamat IP, jaringan area lokal virtual (VLAN), dan paket perangkat lunak.

Platform sebagai layanan (PaaS)

Vendor PaaS menawarkan lingkungan pengembangan untuk pengembang aplikasi. Penyedia biasanya mengembangkan perangkat dan standar untuk pengembangan dan saluran untuk distribusi dan pembayaran. Dalam model PaaS, penyedia cloud menyediakan platform komputasi, biasanya termasuk sistem operasi, lingkungan eksekusi bahasa pemrograman, basis data, dan server web. Pengembang aplikasi mengembangkan dan menjalankan perangkat lunak mereka di platform cloud alih-alih membeli dan mengelola lapisan perangkat keras dan perangkat lunak yang mendasarinya secara langsung. Dengan beberapa PaaS, sumber daya komputer dan penyimpanan yang mendasari skala secara otomatis menyesuaikan dengan permintaan aplikasi sehingga pengguna cloud tidak perlu mengalokasikan sumber daya secara manual.

Perangkat lunak sebagai layanan (SaaS)

Dalam model perangkat lunak sebagai layanan (SaaS), pengguna mendapatkan akses ke perangkat lunak aplikasi dan basis data. Penyedia layanan cloud mengelola infrastruktur dan platform yang menjalankan aplikasi. SaaS terkadang disebut sebagai "perangkat lunak sesuai permintaan" dan biasanya diberi harga berdasarkan pembayaran per penggunaan atau menggunakan biaya berlangganan.

Dalam model SaaS, penyedia cloud menginstal dan mengoperasikan perangkat lunak aplikasi di cloud dan pengguna cloud mengakses perangkat lunak dari klien cloud. Pengguna cloud tidak mengelola infrastruktur cloud dan platform tempat aplikasi berjalan. Hal ini menghilangkan kebutuhan untuk menginstal dan menjalankan aplikasi di komputer pengguna cloud, yang menyederhanakan pemeliharaan dan dukungan. Aplikasi cloud berbeda dari aplikasi lain dalam hal skalabilitasnya-yang dapat dicapai dengan mengkloning tugas ke beberapa mesin virtual pada saat dijalankan untuk memenuhi permintaan kerja yang berubah-ubah, penyeimbang beban mendistribusikan pekerjaan melalui sekumpulan mesin virtual. Proses ini transparan bagi pengguna cloud, yang hanya melihat satu titik akses. Untuk mengakomodasi sejumlah besar pengguna cloud, aplikasi cloud dapat bersifat multitenant, yang berarti bahwa setiap mesin dapat melayani lebih dari satu organisasi pengguna cloud.

"Backend" seluler sebagai layanan (MBaaS)

Dalam model "backend" seluler sebagai layanan (m), yang juga dikenal sebagai "backend as a service" (BaaS), pengembang aplikasi web dan aplikasi seluler diberi cara untuk menautkan aplikasi mereka ke penyimpanan cloud dan layanan komputasi awan dengan antarmuka pemrograman aplikasi (API) yang diekspos ke aplikasi dan kit pengembangan perangkat lunak khusus (SDK) mereka. Layanan ini mencakup manajemen pengguna, pemberitahuan push, integrasi dengan layanan jejaring sosial dan banyak lagi. Ini adalah model yang relatif baru dalam komputasi awan, dengan sebagian besar startup BaaS berasal dari tahun 2011 atau lebih baru, tetapi tren menunjukkan bahwa layanan ini mendapatkan daya tarik utama yang signifikan dengan konsumen perusahaan.

Komputasi tanpa server atau Function-as-a-Service (FaaS)

Model Penerapan

Komputasi tanpa server adalah model eksekusi kode komputasi awan di mana penyedia awan sepenuhnya mengelola memulai dan menghentikan mesin virtual yang diperlukan untuk melayani permintaan. Permintaan ditagih berdasarkan ukuran abstrak sumber daya yang diperlukan untuk memenuhi permintaan, bukan per mesin virtual per jam. Terlepas dari namanya, komputasi tanpa server sebenarnya tidak melibatkan menjalankan kode tanpa server. Bisnis atau orang yang menggunakan sistem ini tidak perlu membeli, menyewa, atau menyediakan server atau mesin virtual untuk menjalankan kode back-end. Fungsi sebagai layanan (FaaS) adalah panggilan prosedur jarak jauh yang dihosting layanan yang memanfaatkan komputasi tanpa server untuk memungkinkan penerapan fungsi individu di cloud untuk berjalan sebagai respons terhadap peristiwa. Beberapa orang menganggap FaaS berada di bawah payung komputasi tanpa server, sementara yang lain menggunakan istilah tersebut secara bergantian.

Pribadi

Private cloud adalah infrastruktur cloud yang dioperasikan semata-mata untuk satu organisasi, baik yang dikelola secara internal maupun oleh pihak ketiga, dan di-host secara internal maupun eksternal. Melakukan proyek cloud pribadi membutuhkan keterlibatan yang signifikan untuk memvirtualisasikan lingkungan bisnis, dan mengharuskan organisasi untuk mengevaluasi kembali keputusan tentang sumber daya yang ada. Hal ini dapat meningkatkan bisnis, tetapi setiap langkah dalam proyek ini menimbulkan masalah keamanan yang harus ditangani untuk mencegah kerentanan yang serius. Pusat data yang dikelola sendiri umumnya padat modal. Mereka memiliki jejak fisik yang signifikan, membutuhkan alokasi ruang, perangkat keras, dan kontrol lingkungan. Aset-aset ini harus diperbarui secara berkala, yang mengakibatkan pengeluaran modal tambahan. Mereka telah menarik kritik karena pengguna "masih harus membeli, membangun, dan mengelolanya" dan dengan demikian tidak mendapatkan keuntungan dari manajemen yang lebih sederhana, yang pada dasarnya " model ekonomi yang membuat komputasi awan menjadi konsep yang menarik".

Publik

Layanan cloud dianggap "publik" ketika layanan tersebut dikirimkan melalui Internet publik, dan dapat ditawarkan sebagai langganan berbayar, atau gratis. Secara arsitektur, ada beberapa perbedaan antara layanan cloud publik dan privat, tetapi masalah keamanan meningkat secara substansial ketika layanan (aplikasi, penyimpanan, dan sumber daya lainnya) digunakan bersama oleh banyak pelanggan. Sebagian besar penyedia layanan cloud publik menawarkan layanan koneksi langsung yang memungkinkan pelanggan untuk menghubungkan pusat data lama mereka dengan aman ke aplikasi yang berada di cloud. Beberapa faktor seperti fungsionalitas solusi, biaya, aspek integrasi dan organisasi serta keselamatan & keamanan mempengaruhi keputusan perusahaan dan organisasi untuk memilih cloud publik atau solusi lokal.

Hibrida

Hybrid cloud adalah komposisi dari cloud publik dan lingkungan privat, seperti cloud privat atau sumber daya lokal, yang tetap merupakan entitas yang berbeda tetapi terikat bersama, menawarkan manfaat dari berbagai model penerapan. Hybrid cloud juga dapat berarti kemampuan untuk menghubungkan kolokasi, layanan terkelola dan/atau layanan khusus dengan sumber daya cloud. Gartner mendefinisikan layanan cloud hybrid sebagai layanan komputasi awan yang terdiri dari beberapa kombinasi layanan cloud pribadi, publik, dan komunitas, dari penyedia layanan yang berbeda. Layanan cloud hybrid melintasi batas-batas isolasi dan penyedia sehingga tidak dapat dengan mudah dimasukkan ke dalam satu kategori layanan cloud pribadi, publik, atau komunitas. Hal ini memungkinkan seseorang untuk memperluas kapasitas atau kemampuan layanan cloud, dengan agregasi, integrasi, atau penyesuaian dengan layanan cloud lain.

Terdapat beragam kasus penggunaan untuk komposisi cloud hybrid. Sebagai contoh, sebuah organisasi dapat menyimpan data klien yang sensitif di rumah pada aplikasi cloud pribadi, tetapi menghubungkan aplikasi tersebut ke aplikasi intelijen bisnis yang disediakan di cloud publik sebagai layanan perangkat lunak. Contoh cloud hybrid ini memperluas kemampuan perusahaan untuk memberikan layanan bisnis tertentu melalui penambahan layanan cloud publik yang tersedia secara eksternal. Adopsi cloud hybrid bergantung pada sejumlah faktor seperti keamanan data dan persyaratan kepatuhan, tingkat kontrol yang diperlukan atas data, dan aplikasi yang digunakan organisasi.

Contoh lain dari hybrid cloud adalah di mana organisasi TI menggunakan sumber daya komputasi awan publik untuk memenuhi kebutuhan kapasitas sementara yang tidak dapat dipenuhi oleh private cloud. Kemampuan ini memungkinkan cloud hybrid menggunakan cloud bursting untuk penskalaan di seluruh cloud. Cloud bursting adalah model penyebaran aplikasi di mana aplikasi berjalan di cloud pribadi atau pusat data dan "meledak" ke cloud publik ketika permintaan kapasitas komputasi meningkat. Keuntungan utama dari cloud bursting dan model cloud hybrid adalah organisasi membayar sumber daya komputasi ekstra hanya ketika dibutuhkan. Cloud bursting memungkinkan pusat data untuk membuat infrastruktur TI internal yang mendukung beban kerja rata-rata, dan menggunakan sumber daya cloud dari cloud publik atau privat, selama lonjakan permintaan pemrosesan.

Lainnya

  • Komunitas

Cloud komunitas berbagi infrastruktur antara beberapa organisasi dari komunitas tertentu dengan masalah yang sama (keamanan, kepatuhan, yurisdiksi, dll.), baik yang dikelola secara internal maupun oleh pihak ketiga, dan dihosting secara internal maupun eksternal. Biaya tersebar di lebih sedikit pengguna daripada cloud publik (tetapi lebih banyak daripada cloud pribadi), sehingga hanya sebagian dari potensi penghematan biaya komputasi awan yang direalisasikan.
 

Disadur dari: en.wikipedia.org