Materi Pembelajaran 4.5-4.10

1.  Pembahasan spesifikasi sistem operasi yang berhubungan dengan penyediaan layanan komputer server

           Komputer Server adalah sebuah perangkat komputer yang memiliki resource atau spesifikasi yang tinggi yang ditugaskan sebagai pusat atau induk dalam sebuah jaringan komputer yang berfungsi untuk melayani komputer – komputer client yang terdapat pada jaringan komputer tersebut, baik hanya pada sebuah jaringan intranet maupun pada jaringan internet.

Jenis Komputer server :

1. Server Aplikasi adalah komputer server yang bertugas sebagai media penyimpanan aplikasi – aplikasi dimana aplikasi itu yang nantinya dapat diakses dari komputer client pada sebuah jaringan komputer. Penerapannya di mall/super market, hotel, universitas dan lain lain.

2. Database server adalah sebuah komputer server dengan sistem operasi server yang bertugas untuk menyediakan layanan pengelolaan basis data untuk komputer lainnya yang menerapkan sebuah model database berbasis client-server.

3. Mail server atau yang sering disebut juga emial server adalah sebuah komputer server yang didedikasikan untuk menjalankan aplikasi atau perangkat lunak mail server sehingga memungkinkan pengguna/user untuk dapat mengirim dan menerima surat elektronik atau email satu sama lain dalam suatu jaringan komputer melalui internet.

4. Web Server atau yang disebut dengan server web adalah komputer server dengan perangkat lunak (software) yang berjalan dibawah sistem operasi server berfungsi untuk menerima permintaan (request) melalui protokol HTTP atau HTTPS berupa halaman web dari client.

5. File server adalah sebuah komputer server yang memberikan layanan untuk menyediakan penyimpanan data secara terpusat kemudian memberikan akses bersama kepada setiap komputer/workstation pada sebuah jaringan komputer.

6. Proxy server adalah sebuah komputer server yang berfungsi untuk menjembatani atau yang mempunyai peran sebagai penghubung setiap workstation yang terdapat pada jaringan lokal dengan jaringan internet. Proxy server juga disebut sebagai gateway pada sebuah jaringan komputer yang berfungsi untuk mengendalikaan atau memonitor lalu-lintas paket data.

7. VPS (Virtual Private Server) adalah komputer server yang memungkinkan sebuah physical server yang berjalan dibawah sistem virtualisasi dibagi menjadi beberapa mesin virtual.

8. Cloud Server adalah sebuah teknologi komputer server terbaru saat ini yang memungkinkan beberapa server dijadikan “satu” yang berfungsi sebagai penyimpanan (storage virtual) dan beberapa server lain (Host) dijadikan “satu” yang berfungsi sebagai computing node (CPU virtual).

Spesifikasi Sistem Operasi :

1.  Processor disarankan menggunakan processor yang memang didesain untuk keperluan server seperti XEON dari intel atau SPARC karena processor tersebut didesain dengan memiliki dukungan lebih untuk L3 chache, ECC RAM, dan core yang lebih banyak pada processor.

2. RAM pada komputer server disarankan menggunakan RAM ECC Memory sebab bisa menurunkan kinerja system sekitar 2 persen. untuk komputer server yang membutuhkan stabilitas tinggi bagusnya menggunkan RAM dengan Teknologi Error-correcting code atau ECC Memory. karena RAM ECC Memory dilengkapi dengan fitur Register berfungsi untuk meningkatkan performa RAM dalam menangani transfer data skala besar pada komputer server.

3. Storage atau media penyimpanan merupakan kebutuhan yang paling penting pada sebuah komputer server. fungsi yang paling utama dari sebuah komputer server adalah sebagai media penyimpanan data. sehingga untuk menunjang kebutuhan ini diperlukan spesifikasi yang khusus dari kompter server tersebut. Misalnya jumlah slot yang banyak untuk HDD dengan fitur hot-swap untuk hard disk tersebut, sehingga ketika terjadi masalah dapat terhindar dari data yang corrupt pada storage.

4. Konektivitas pada komputer server juga sangat penting karena akan terhubung dengan client (workstation) pada jaringan, sehingga sebuah komputer server harus memiliki berbagai jenis koneksi.

5. Kartu Grafis pada komputer server memang bukan komponen yang sangat penting, namun beberapa merk server tidak dilengkapi dengan fitur integrated graphics, sehingga kita harus menyiapkan kartu grafis secara terpisah, namun cukup menyediakan yang standard saja karena kebutuhannya bukan untuk menjalankan aplikasi grafis.

6. Power Supply sebuah komputer server disarankan menggunakan yang memiliki fitur hot-swap redundant power supply.

7. Coolong System pada Komputer server juga harus memiliki kualitas yang bagus dengan dilengkapi pendingin karena komputer server akan hidup dalam 24 jam sehari, 7 hari seminggu, dan 365 hari dalam setahun.

8. Software pada komputer server juga harus dipilih sesuai dengan fungsi dan jenis komputer server tersebut, software dari komputer server ini terdiri dari sistem operasi server dan aplikasi-aplikasi pendukung fungsi dari komputer server tersebut mulai dari mengendalikan aktivitas di jaringan seperti setting jaringan, menata traffic dan bandwidth, autentikasi user, mengelola akun, menjaga keamanan data, dan lain sebagainya.

2. Pembahasan service pada setiap sistem operasi       Untuk fungsi-fungsi perangkat keras seperti sebagai masukan dan keluaran dan alokasi memori, sistem operasi bertindak sebagai perantara antara program  aplikasi dan perangkat keras komputer, meskipun kode aplikasi biasanya dieksekusi langsung oleh perangkat keras dan seringkali akan menghubungi OS atau terputus oleh itu. Sistem operasi yang ditemukan pada hampir semua perangkat yang berisi komputer-dari ponsel dan konsol permainan video untuk superkomputer dan server web.
> Karakteristik Sistem Operasi Jaringan :

a. Pusat kendali sumber daya jaringan
b. Akses aman ke sebuah jaringan
c. Mengizinkan remote user terkoneksi ke jaringan

d. Mengizinkan user terkoneksi ke jaringan lain (misalnya Internet)
 e.Back up data dan memastikan data tersebut tersedia
> Fungsi Utama Sistem Operasi Jaringan:

a. Menghubungkan sejumlah computer dan perangkat lainnya kesebuah jaringan
b. Mengelolasumberdayajaringan
c. Menyediakanlayanan
d. Menyediakankeamananjaringanbagi multiple users
e. Mudah menambahkan client dan sumber daya lainnnya
f. Memonitor status dan fungsi elemen – elemen jaringan
g. Distribusi program dan update software ke client
h. Menggunakan kemampuan server secara efisien
i. Menyediakan tolerasi kesalahan

3.) Penambahan service pada sistem operasi
4.) Pembahasan upgrade versi operating system (kernel)

          Kernel merupakan program komputer yang menjadi inti dari sebuah sistem operasi komputer, dengan kontrol terhadap segala hal atas sistem tersebut. Pada kebanyakan sistem, kernel merupakan salah satu dari program yang dijalankan dalam urutan pertama saat komputer dinyalakan. Kernel menangani fungsi-fungsi selanjutnya atas proses penyiapan komputer dari sejak komputer dinyalakan seperti menangani layanan input/output dari program lain, menerjemahkanya ke dalam instruksi-instruksi untuk dieksekusi oleh prosesor. Kernel juga menangani perangkat kerja lain seperti memori, papan ketik, tetikus, monitor, printer, speaker, serta perangkat-perangkat lainnya.
Karena akses terhadap perangkat keras terbatas, sedangkan ada lebih dari satu program yang harus dilayani dalam waktu yang bersamaan, maka kernel juga bertugas untuk mengatur kapan dan berapa lama suatu program dapat menggunakan satu bagian perangkat keras tersebut. Hal tersebut dinamakan sebagai multiplexing.
Akses kepada perangkat keras secara langsung merupakan masalah yang kompleks, oleh karena itu kernel biasanya mengimplementasikan sekumpulan abstraksi hardware. Abstraksi-abstraksi tersebut merupakan sebuah cara untuk menyembunyikan kompleksitas, dan memungkinkan akses kepada perangkat keras menjadi mudah dan seragam. Sehingga abstraksi pada akhirnya memudahkan pekerjaan programer.
Pada dasarnya, untuk menjalankan sebuah komputer tidak harus menggunakan kernel sistem operasi. Sebuah program dapat saja langsung dijalankan oleh komputer, yaitu saat sebuah program komputer akan digunakan tanpa bantuan abstraksi perangkat keras atau bantuan sistem operasi. Teknik ini umumnya digunakan oleh komputer-komputer generasi awal, sehingga bila ingin berpindah dari satu program ke program lain, pengguna harus mereset dan menjalankan kembali program-program tersebut. Selanjutnya, para arsitek sistem operasi mengembangkan kernel sistem operasi yang pada akhirnya terbagi menjadi empat bagian yang secara desain berbeda, sebagai berikut: 

·         Kernel monolitik. Kernel monolitik mengintegrasikan banyak fungsi di dalam kernel dan menyediakan lapisan abstraksi perangkat keras secara penuh terhadap perangkat keras yang berada di bawah sistem operasi.

·         Mikrokernel. Mikrokernel menyediakan sedikit saja dari abstraksi perangkat keras dan menggunakan aplikasi yang berjalan di atasnya—yang disebut dengan server—untuk melakukan beberapa fungsionalitas lainnya.

·         Kernel hibrida. Kernel hibrida adalah pendekatan desain microkernel yang dimodifikasi. Pada hybrid kernel, terdapat beberapa tambahan kode di dalam ruangan kernel untuk meningkatkan performanya.

·         Exokernel. Exokernel menyediakan hardware abstraction secara minimal, sehingga program dapat mengakses hardware secara langsung. Dalam pendekatan desain exokernel, library yang dimiliki oleh sistem operasi dapat melakukan abstraksi yang mirip dengan abstraksi yang dilakukan dalam desain monolithic kernel.

       Kernel monolitik  didefinisikan sebagai sebuah antarmuka virtual yang berada pada tingkat tinggi di atas perangkat keras, dengan sekumpulan primitif atau system call untuk mengimplementasikan layanan-layanan sistem operasi, seperti halnya manajemen proses, konkurensi (concurrency), dan manajemen memori pada modul-modul kernel yang berjalan di dalam mode supervisor.

Pada sistem operasi modern yang menggunakan monolithic kernel, seperti halnya Linux, FreeBSD, Solaris, dan Microsoft Windows, dapat memuat modul-modul yang dapat dieksekusi pada saat kerneltersebut dijalankan sehingga mengizinkan ekstensi terhadap kemampuan kernel sesuai kebutuhan, dan tentu saja dapat membantu menjaga agar kode yang berjalan di dalam ruangan kernel (kernel-space) seminim mungkin.
Di bawah ini ada beberapa sistem operasi yang menggunakan Monolithic kernel: 

·         Kernel sistem operasi UNIX tradisional, seperti halnya kernel dari sistem operasi UNIX keluarga BSD (NetBSD, BSD/I, FreeBSD, dan lainnya).

·         Kernel sistem operasi GNU/Linux, Linux.

·         Kernel sistem operasi Windows (versi 1.x hingga 4.x; kecuali Windows NT).

      Mikrokernel Pendekatan mikrokernel berisi sebuah abstraksi yang sederhana terhadap hardware, dengan sekumpulan primitif atau system call yang dapat digunakan untuk membuat sebuah sistem operasi agar dapat berjalan, dengan layanan-layanan seperti manajemen thread, komunikasi antar address space, dan komunikasi antar proses. Layanan-layanan lainnya, yang biasanya disediakan oleh kernel, seperti halnya dukungan jaringan, pada pendekatan microkernel justru diimplementasikan di dalam ruangan pengguna (user-space), dan disebut dengan server.
      Server atau disebut sebagai peladen adalah sebuah program, seperti halnya program lainnya. Server dapat mengizinkan sistem operasi agar dapat dimodifikasi hanya dengan menjalankan program atau menghentikannya. Sebagai contoh, untuk sebuah mesin yang kecil tanpa dukungan jaringan, server jaringan (istilah server di sini tidak dimaksudkan sebagai komputer pusat pengatur jaringan) tidak perlu dijalankan. Pada sistem operasi tradisional yang menggunakan monolithic kernel, hal ini dapat mengakibatkan pengguna harus melakukan rekompilasi terhadap kernel, yang tentu saja sulit untuk dilakukan oleh pengguna biasa yang awam.
Dalam teorinya, sistem operasi yang menggunakan microkernel disebut jauh lebih stabil dibandingkan dengan monolithic kernel, karena sebuah server yang gagal bekerja, tidak akan menyebabkan kernel menjadi tidak dapat berjalan, dan server tersebut akan dihentikan oleh kernel utama. Akan tetapi, dalam praktiknya, bagian dari system state dapat hilang oleh server yang gagal bekerja tersebut, dan biasanya untuk melakukan proses eksekusi aplikasi pun menjadi sulit, atau bahkan untuk menjalankan server-server lainnya.
Sistem operasi yang menggunakan microkernel umumnya secara dramatis memiliki kinerja di bawah kinerja sistem operasi yang menggunakan monolithic kernel. Hal ini disebabkan oleh adanya overhead yang terjadi akibat proses input/output dalam kernel yang ditujukan untuk mengganti konteks (context switch) untuk memindahkan data antara aplikasi dan server.
Beberapa sistem operasi yang menggunakan microkernel: 

·         IBM AIX, sebuah versi UNIX dari IBM

·         Amoeba, sebuah kernel yang dikembangkan untuk tujuan edukasi

·         Kernel Mach, yang digunakan di dalam sistem operasi GNU/Hurd, NexTSTEP, OPENSTEP, dan Mac OS/X

·         Minix, kernel yang dikembangkan oleh Andrew Tanenbaum untuk tujuan edukasi

·         Symbian OS, sebuah sistem operasi yang populer digunakan pada hand phone, handheld device, embedded device, dan PDA Phone.

      Kernel hibrida aslinya adalah mikrokernel yang memiliki kode yang tidak menunjukkan bahwa kernel tersebut adalah mikrokernel di dalam ruangan kernel-nya. Kode-kode tersebut ditaruh di dalam ruangan kernel agar dapat dieksekusi lebih cepat dibandingkan jika ditaruh di dalam ruangan user. Hal ini dilakukan oleh para arsitek sistem operasi sebagai solusi awal terhadap masalah yang terjadi di dalam mikrokernel: kinerja.
Beberapa orang banyak yang bingung dalam membedakan antara kernel hibrida dan kernel monolitik yang dapat memuat modul kernel setelah proses booting, dan cenderung menyamakannya. Antara kernel hibrida dan kernel monolitik jelas berbeda. Kernel hibrida berarti bahwa konsep yang digunakannya diturunkan dari konsep desain kernel monolitik dan mikrokernel. Kernel hibrida juga memiliki secara spesifik memiliki teknologi pertukaran pesan (message passing) yang digunakan dalam mikrokernel, dan juga dapat memindahkan beberapa kode yang seharusnya bukan kode kernel ke dalam ruangan kode kernel karena alasan kinerja.
Di bawah ini adalah beberapa sistem operasi yang menggunakan kernel hibrida: 

·         BeOS, sebuah sistem operasi yang memiliki kinerja tinggi untuk aplikasi multimedia.

·         Novell NetWare, sebuah sistem operasi yang pernah populer sebagai sistem operasi jaringan berbasis IBM PC dan kompatibelnya.

·         Microsoft Windows NT (dan semua keturunannya).

·        Android

    Exokernel Sebenarnya, Exokernel bukanlah pendekatan kernel sistem operasi yang umum—seperti halnya microkernel atau monolithic kernel yang populer, melainkan sebuah struktur sistem operasi yang disusun secara vertikal.
Ide di balik exokernel adalah untuk memaksa abstraksi yang dilakukan oleh developer sesedikit mungkin, sehingga membuat mereka dapat memiliki banyak keputusan tentang abstraksi hardware. Exokernel biasanya berbentuk sangat kecil, karena fungsionalitas yang dimilikinya hanya terbatas pada proteksi dan penggandaan sumber daya.
Kernel-kernel klasik yang populer seperti halnya monolithic dan microkernel melakukan abstraksi terhadap hardware dengan menyembunyikan semua sumber daya yang berada di bawah hardware abstraction layer atau di balik driver untuk hardware. Sebagai contoh, jika sistem operasi klasik yang berbasis kedua kernel telah mengalokasikan sebuah lokasi memori untuk sebuah hardware tertentu, maka hardware lainnya tidak akan dapat menggunakan lokasi memori tersebut kembali.
Exokernel mengizinkan akses terhadap hardware secara langsung pada tingkat yang rendah: aplikasi dan abstraksi dapat melakukan request sebuah alamat memori spesifik baik itu berupa lokasi alamat physical memory dan blok di dalam hard disk. Tugas kernel hanya memastikan bahwa sumber daya yang diminta itu sedang berada dalam keadaan kosong—belum digunakan oleh yang lainnya—dan tentu saja mengizinkan aplikasi untuk mengakses sumber daya tersebut. Akses hardware pada tingkat rendah ini mengizinkan para programmer untuk mengimplementasikan sebuah abstraksi yang dikhususkan untuk sebuah aplikasi tertentu, dan tentu saja mengeluarkan sesuatu yang tidak perlu dari kernel agar membuat kernel lebih kecil, dan tentu saja meningkatkan performa.
Exokernel biasanya menggunakan library yang disebut dengan libOS untuk melakukan abstraksi. libOS memungkinkan para pembuat aplikasi untuk menulis abstraksi yang berada pada level yang lebih tinggi, seperti halnya abstraksi yang dilakukan pada sistem operasi tradisional, dengan menggunakan cara-cara yang lebih fleksibel, karena aplikasi mungkin memiliki abstraksinya masing-masing. Secara teori, sebuah sistem operasi berbasis Exokernel dapat membuat sistem operasi yang berbeda seperti halnya Linux, UNIX, dan Windows dapat berjalan di atas sistem operasi tersebut.

5.) Pemilihan Aplikasi Server berdasarkan kebutuhan pasar
6.) Perencanaan Sistem Operasi untuk keutuhan Komputer server