Cloud Computing (komputasi awan)

Cloud Computing (komputasi awan) merupakan gabungan pemanfaatan teknologi komputer (komputasi) dalam suatu jaringan dengan pengembangan berbasis internet (awan) yang mempunyai fungsi untuk menjalankan program atau aplikasi melalui komputer – komputer yang terkoneksi pada waktu yang sama, tetapi tak semua yang terkonekasi melalui internet menggunakan cloud computing.

CC menawarkan beberapa keuntungan dengan memungkinkan pengguna untuk menggunakan infrastruktur (misalnya, server, jaringan, dan penyimpanan), platform (misalnya, layanan dan sistem operasi middleware), dan software (misalnya, program aplikasi) disediakan oleh penyedia cloud (misalnya, Google, Amazon, dan Salesforce) dengan biaya rendah. Selain itu, CC memungkinkan pengguna untuk memanfaatkan sumber daya dalam mode on-demand yang dapat membuat aplikasi mobile dapat cepat ditetapkan dan dirilis dengan upaya manajemen yang minimal atau interaksi penyedia layanan. Komputasi mobile cloud adalah jenis baru dari layanan dan fasilitas bagi pengguna ponsel untuk mengambil keuntungan penuh dari komputasi awan.

Berdasarkan jenis layanan-nya, Cloud Computing dibagi menjadi berikut ini:

Software as a Service (SaaS)

SaaS mendukung distribusi perangkat lunak dengan persyaratan tertentu. Di lapisan ini, pengguna dapat mengakses aplikasi dan informasi dari jarak jauh melalui internet dan hanya membayar untuk yang mereka gunakan. Salesforce adalah salah satu pelopor dalam memberikan model layanan ini. Microsoft Live Mesh juga memungkinkan berbagi file dan folder di beberapa perangkat secara bersamaan.

Platform as a Service (PaaS)

PaaS menawarkan lingkungan terpadu canggih untuk membangun, pengujian dan menggunakan custom application. Contoh PaaS adalah Google App Engine, Microsoft Azure dan Amazon Peta Mengurangi / Layanan Penyimpanan Sederhana.

Infrastructure as a Service (IaaS) / Infrastruktur sebagai Layanan

IaaS dibangun di atas lapisan data center. IaaS memungkinkan penyediaan storage, hardware, server dan komponen jaringan. Klien biasanya membayar pada basis per-digunakan. Dengan demikian, klien dapat menghemat biaya sebagai pembayaran hanya didasarkan pada berapa banyak sumber daya mereka benar-benar menggunakan. Infrastruktur dapat diperluas atau menyusut secara dinamis sesuai kebutuhan. Contoh IaaS adalah Amazon EC2 (Elastic Cloud Computing) dan S3 (Layanan Penyimpanan Sederhana).

CC dapat digunakan untuk mengatasi hambatan dalam komputasi mobile, berikut keuntungannya:

1. Memperluas baterai: Baterai adalah salah satu perhatian utama untuk perangkat mobile. Beberapa solusi telah diusulkan untuk meningkatkan kinerja CPU dan untuk mengelola disk dan layar dengan cara yang cerdas untuk mengurangi konsumsi daya. Namun, solusi ini memerlukan perubahan dalam struktur perangkat mobile, atau memerlukan hardware baru yang menghasilkan peningkatan biaya dan mungkin tidak cocok untuk semua perangkat mobile. Dengan menggunakan CC dapat  menghindari terkurasnya batre selama aplikasi berjalan pada perangkat mobile. Aplikasi remote dapat menghemat energi secara signifikan terutama dalam mengevaluasi skala besar perhitungan numerik dan menunjukkan bahwa hingga 45% dari konsumsi energi dapat dikurangi. Selain itu, banyak aplikasi mobile mengambil keuntungan dari migrasi tugas dan pengolahan jarak jauh. Misalnya, offloading optimasi compiler untuk pengolahan citra dapat mengurangi 41% untuk konsumsi energi dari perangkat mobile. Dengan, menggunakan memori unit aritmatika dan antarmuka bermigrasi komponen game mobile  ke server di awan dapat menghemat 27% konsumsi energy untuk permainan komputer dan 45% untuk permainan catur.
2. Meningkatkan kapasitas penyimpanan data dan pengolahan daya: Kapasitas penyimpanan juga menjadi kendala bagi telepon genggam. PKS dikembangkan untuk memungkinkan pengguna ponsel untuk menyimpan / mengakses data yang besar di atas awan melalui jaringan nirkabel. Contoh pertama adalah Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) [22] yang mendukung layanan penyimpanan file. Contoh lain adalah Gambar Efek yang memanfaatkan ruang penyimpanan yang besar di awan untuk pengguna ponsel. Layanan berbagi foto ponsel ini memungkinkan pengguna ponsel untuk meng-upload gambar ke awan segera setelah menangkap. Pengguna dapat mengakses semua gambar dari perangkat apapun. Dengan awan, pengguna dapat menyimpan sejumlah besar energi dan ruang penyimpanan pada perangkat mobile mereka karena semua gambar dikirim dan diproses di awan.  Facebook  adalah aplikasi jaringan sosial yang paling sukses dan juga contoh khas dalam penggunaan cloud untuk berbagi gambar. PKS juga membantu mengurangi biaya berjalan untuk aplikasi menghitung-intensif yang memakan waktu lama dan sejumlah besar energi ketika dilakukan pada perangkat yang terbatas-sumber daya. Cloud Computing yang efisien dapat mendukung berbagai tugas untuk data warehousing, mengelola dan sinkronisasi beberapa dokumen online. Dalam kasus ini, semua perhitungan kompleks untuk transcoding yang memakan waktu lama ketika tampil pada perangkat mobile akan diproses dengan cepat pada awan. Aplikasi mobile juga tidak dibatasi oleh kapasitas penyimpanan pada perangkat karena mereka karena data sekarang disimpan di awan.
3. Meningkatkan keandalan: Menyimpan data atau menjalankan aplikasi di awan adalah cara yang efektif untuk meningkatkan keandalan karena data dan aplikasi yang disimpan dan didukung pada sejumlah komputer. Ini dapat mengurangi kemungkinan data dan aplikasi yang hilang pada perangkat mobile. Selain itu, PKS dapat dirancang sebagai model keamanan data yang komprehensif untuk kedua penyedia layanan dan pengguna. Misalnya, awan dapat digunakan untuk melindungi konten digital hak cipta (misalnya, video, klip, dan musik) dari yang disalahgunakan dan distribusi yang tidak sah. PKS dapat memberikan pengguna ponsel layanan keamanan seperti scanning virus, deteksi kode berbahaya, dan otentikasi serta keamanan berbasis cloud seperti layanan yang dapat membuat efisiensi penggunaan catatan yang dikumpulkan dari pengguna yang berbeda untuk meningkatkan efektivitas layanan.

PKS juga mempunyai beberapa keuntungan dari awan untuk layanan mobile sebagai berikut:

Ø  Dynamic provisioning: cara yang fleksibel untuk penyedia layanan dan pengguna ponsel untuk menjalankan aplikasi mereka dengan reservasi sumber daya yang canggih.

Ø  Skalabilitas: penyebaran aplikasi mobile dapat dilakukan dan ditingkatkan untuk memenuhi tuntutan pengguna karena penyediaan sumber daya yang fleksibel. Penyedia layanan dapat dengan mudah menambahkan dan memperluas aplikasi dan layanan tanpa atau dengan sedikit kendala pada penggunaan sumber daya.

Ø  Multi-tenancy: penyedia layanan (misalnya, operator jaringan dan data pemilik pusat) dapat berbagi dengan sumber dan biaya untuk mendukung berbagai aplikasi dan sejumlah besar pengguna.

Ø  Kemudahan Integrasi: beberapa layanan dari penyedia layanan yang berbeda dapat diintegrasikan dengan mudah melalui awan dan Internet untuk memenuhi tuntutan pengguna.

Beberapa aplikasi PKS, yaitu:

1.      Mobile Commerce

Ponsel perdagangan (m-commerce) adalah model bisnis untuk perdagangan menggunakan perangkat mobile. m-commerce umumnya memenuhi beberapa tugas yang membutuhkan mobilitas (misalnya, transaksi mobile dan pembayaran, mobile messaging, dan Mobile Advantage). Aplikasi m-commerce dapat diklasifikasikan menjadi beberapa kelas termasuk keuangan, iklan dan belanja. m-commerce harus menghadapi berbagai tantangan, misalnya bandwidth jaringan rendah, com- tinggi plexity konfigurasi perangkat mobile, dan keamanan. Oleh karena itu, m-commerce harus terintegrasi dengan lingkungan komputasi awan untuk mengatasi masalah ini. PKS menggabungkan keunggulan dari kedua jaringan 3G dan komputasi awan untuk meningkatkan kecepatan pengolahan data dan tingkat keamanan berdasarkan infrastruktur kunci publik. Mekanismenya menggunakan kontrol akses berbasis enkripsi dan dekripsi untuk memastikan privasi pengguna akses ke data outsourcing.

2.      Mobile Belajar

Ponsel pembelajaran (m-learning) dirancang berdasarkan pembelajaran elektronik (e-learning) dan mobilitas. Dengan memanfaatkan cloud yang mempunyai penyimpanan dengan kapasitas yang besar dan kemampuan proses yang kuat dapat menyediakan pelajar layanan yang jauh lebih kaya di hal data (informasi) ukuran, kecepatan pemrosesan lebih cepat, dan daya tahan baterai lebih lama. Perangkat lunak smartphone berbasis open source JavaME UI framework dan Jaber dapat digunakan pelajar untuk m-learning. Melalui situs web dibangun di Google Apps Engine siswa berkomunikasi dengan guru mereka kapan saja dan juga para guru dapat memperoleh informasi tentang tingkat pengetahuan siswa kursus dan dapat menjawab pertanyaan-pertanyaan siswa pada waktu yang tepat. Alat pendidikan dikembangkan berdasarkan komputasi awan untuk membuat kursus tentang pengolahan gambar / video. Melalui ponsel, peserta didik dapat memahami dan membandingkan algoritma yang berbeda yang digunakan dalam aplikasi mobile (misalnya, de-kabur, de-noising, deteksi wajah, dan peningkatan citra).

3.      Ponsel Kesehatan

Tujuan penerapan PKS dalam aplikasi medis adalah untuk meminimalkan keterbatasan tradisional perawatan medis, misalnya penyimpanan fisik kecil, keamanan dan privasi, dan kesalahan medis. M-healthy menyediakan pengguna mobile dengan mudah membantu untuk mengakses sumber daya (misalnya, pasien catatan kesehatan) dengan mudah dan cepat. Selain itu, m-healthy menawarkan rumah sakit dan organisasi kesehatan dengan berbagai layanan on-demand di awan daripada memiliki aplikasi mandiri pada server local.

4.      Ponsel Gaming

Ponsel Game (m-game) merupakan potensi pendapatan yang besar untuk penyedia layanan. M-game bisa benar-benar offload mesin permainan yang membutuhkan sumber daya yang besar komputasi (misalnya, render grafis) ke server di awan, dan gamer hanya berinteraksi dengan antarmuka layar pada perangkat mereka. Offloading (multimedia code) dapat menghemat energi untuk perangkat mobile, sehingga meningkatkan permainan waktu bermain pada perangkat mobile. M-game menggunakan teknik adaptasi render untuk menyesuaikan secara dinamis permainan render parameter sesuai dengan kendala komunikasi dan tuntutan gamer untuk mengurangi jumlah objek dalam daftar tampilan karena tidak semua objek dalam daftar layar yang dibuat oleh mesin permainan yang diperlukan untuk bermain game dan skala kompleksitas render operasi. Tujuannya adalah untuk memaksimalkan pengalaman pengguna diberi komunikasi dan biaya komputasi.

5.      Lainnya

Sebuah awan menjadi alat yang berguna untuk membantu pengguna ponsel berbagi foto dan klip video secara efisien dan tag teman-teman mereka di jejaring sosial populer Twitter dan Facebook. MeLog adalah sebuah aplikasi PKS yang memungkinkan pengguna ponsel untuk berbagi pengalaman real-time (misalnya, wisata, belanja, dan event) lebih dari awan melalui sebuah blogging otomatis. Para pengguna ponsel (misalnya, wisatawan) yang didukung oleh beberapa layanan cloud seperti membimbing perjalanan mereka, menunjukkan peta, rekaman jadwal, dan menyimpan gambar dan video masih ada beberapa masalah yang perlu ditangani.

Beberapa masalah dalam PKS:

1.      Bandwidth Rendah

Keterbatasan bandwitdth masih menjadi perhatian besar karena jumlah pengguna ponsel dan awan secara dramatis meningkat. Dengan jaringan 4G dan Femtocell menjanjikan dapat mengatasi keterbatasan dan membawa sebuah revolusi dalam meningkatkan bandwidth.

Ø  Jaringan 4G

 Jaringan 4G adalah teknologi yang secara signifikan meningkatkan kapasitas bandwidth untuk sub scribers. jaringan 4G mampu menyediakan hingga 100 Mbit / s (untuk "LTE Advanced" standar) dan 128 Mbit / s (untuk "WirelessMAN-Advanced" standar) untuk pengguna mobile, sementara 3G mendukung jaringan saat ini maksimum 14,4 Mbit / s. Selanjutnya, jaringan 4G juga menjanjikan keuntungan lain seperti widering daerah seluler cakupan, smoothering handoff cepat, layanan bervariasi, dll. Namun demikian, 4G wireless jaringan masih ada beberapa isu yang berkaitan dengan arsitektur jaringan, protokol akses, atau kualitas layanan yang diperhitungkan dalam.

Ø  Femtocell

 Femtocell adalah base station selular kecil yang dirancang untuk digunakan di daerah kecil. HSL mengembangkan layanan untuk menggabungkan femtocell dan komputasi awan untuk memberikan yang sangat ekonomis, jaringan scalable dan aman bagi operator seluler. Hal ini memungkinkan sumber daya yang digunakan dalam memberikan ponsel layanan melalui jaringan femtocell untuk memperluas atau kontrak sebagai tuntutan pengguna untuk meningkatkan layanan atau penurunan. sumber tambahan secara otomatis ditambahkan seperti yang diperlukan untuk memenuhi tuntutan sumber daya. Hasilnya adalah jaringan femtocell yang sangat ekonomis dengan sumber hanya cukup digunakan pada suatu titik tertentu, tanpa berdampak kemampuan untuk segera skala untuk memenuhi tuntutan. Dalam paradigma ini, femtocell terletak di rumah dan kantor dari pengguna terhubung melalui internet ke awan untuk mendapatkan akses ke jaringan operator mereka. operator seluler terhubung dengan cloud melalui berbasis standar A dan antarmuka Gb Link, memungkinkan pelanggan mereka untuk mendapatkan akses ke jaringan mereka saat menggunakan femtocell terhubung ke awan. Namun, femtocell praktis berguna bila digunakan dengan awan.

2.      Network Access

Manajemen akses jaringan yang efisien tidak hanya meningkatkan kinerja link untuk pengguna mobile tetapi juga mengoptimalkan penggunaan bandwidth. Radio kognitif dapat diharapkan sebagai solusi untuk mencapai nirkabel manajemen akses di lingkungan komunikasi mobile. Radio kognitif dapat meningkatkan efisiensi pemanfaatan spektrum secara signifikan, dengan memungkinkan pengguna tanpa izin untuk mengakses spektrum yang dialokasikan untuk pengguna berlisensi. Ketika teknik ini diintegrasikan ke PKS, spektrum dapat dimanfaatkan lebih efisien, spektrum kelangkaan dapat diselesaikan sehingga jutaan dolar untuk penyedia jaringan dapat disimpan. Namun, radio kognitif didefinisikan sebagai teknologi komunikasi wireless di mana setiap node berkomunikasi melalui sistem nirkabel yang optimal berdasarkan pengakuan dari ketersediaan sumber daya radio dalam lingkungan komunikasi nirkabel heterogen. Oleh karena itu, pengguna ponsel di PKS harus mampu untuk mendeteksi ini ketersediaan sumber daya radio (melalui spektrum penginderaan) sambil memastikan bahwa tradisional layanan tidak akan ikut campur.

3.      Kualitas Layanan

Di PKS, pengguna ponsel harus mengakses ke server yang berlokasi di awan ketika layanan meminta dan sumber daya di awan. Namun, pengguna ponsel mungkin menghadapi beberapa masalah seperti kemacetan karena keterbatasan bandwidth nirkabel, pemutusan jaringan, dan pelemahan sinyal yang disebabkan oleh ponsel mobilitas pengguna. Mereka menyebabkan keterlambatan ketika pengguna ingin berkomunikasi dengan awan, sehingga QoS berkurang secara signifikan. Dua arah penelitian baru CloneCloud dan Cloudlets yang diharapkan dapat mengurangi delay jaringan.

·         CloneCloud

CloneCloud membawa kekuatan komputasi awan untuk ponsel pintar Anda. CloneCloud menggunakan komputer atau di sekitarnya pusat data untuk meningkatkan kecepatan menjalankan aplikasi ponsel pintar. Ide adalah untuk mengkloning seluruh set data dan aplikasi dari smartphone ke awan dan selektif menjalankan beberapa operasi pada klon, reintegrasi hasilnya kembali ke smartphone. CloneCloud dibatasi dalam beberapa hal dengan ketidakmampuannya untuk bermigrasi negara asli dan ekspor asli yang unik sumber dari jarak jauh. Keterbatasan terkait adalah bahwa CloneCloud tidak virtualisasi akses ke sumber daya asli yang tidak virtualisasi sudah dan tidak tersedia di clone.

·         Cloudlets

Sebuah mega kecil adalah yang terpercaya, komputer-kaya sumber daya atau sekelompok komputer yang baik-terhubung ke internet dan tersedia untuk digunakan oleh perangkat mobile di dekatnya. Jadi, ketika ponsel tidak ingin offload ke awan (mungkin karena keterlambatan, biaya, dll), mereka dapat menemukan mega kecil di dekatnya. Dengan cara ini, pengguna ponsel dapat memenuhi permintaan untuk real-time respon interaktif dengan latency rendah, satu-hop, bandwidth tinggi akses nirkabel ke awan kecil itu. Jika tidak ada awan kecil tersedia di dekatnya, perangkat mobile dapat merujuk pada modus default yang akan mengirimkan persyaratan untuk awan yang jauh, atau dalam kasus yang lebih buruk, semata-mata sumber daya sendiri. Teknologi ini dapat membantu pengguna ponsel mengatasi batas-batas komputasi awan sebagai latency WAN dan bandwidth rendah. Namun, ada beberapa pertimbangan yang perlu diperhatikan sebelum ide ini bisa diterapkan secara luas dalam sistem praktis. Misalnya, bagaimana mendistribusikan pengolahan, penyimpanan, dan jaringan Kapasitas untuk setiap mega kecil? Bagaimana mengelola kebijakan untuk penyedia awan kecil untuk memaksimalkan pengalaman pengguna dan meminimalkan biaya? Juga, kepercayaan dan keamanan untuk mega kecil masalah lain dalam melaksanakan ide ini karena lawan bisa membuat mega kecil palsu untuk mencuri informasi pengguna.

4.      Harga

Menggunakan layanan di PKS melibatkan dengan kedua penyedia layanan seluler (MSP) dan penyedia layanan cloud (CSP). Namun, MSP dan CSP memiliki berbagai jasa manajemen, manajemen pelanggan, metode pembayaran dan harga. Oleh karena itu, ini akan menyebabkan banyak masalah, yaitu, bagaimana menetapkan harga, bagaimana harga akan dibagi antara entitas yang berbeda, dan bagaimana pelanggan membayar. Misalnya, ketika pengguna ponsel menjalankan aplikasi mobile game di atas awan itu, ini melibatkan penyedia layanan permainan (memberikan permainan lisensi), penyedia layanan seluler (mengakses data melalui base station), dan layanan cloud provider (Menjalankan mesin permainan di pusat data). Harga yang dibayar oleh pemain game harus dibagi di antara tiga entitas sehingga mereka semua puas dengan pembagian. Hal ini jelas bahwa model bisnis termasuk harga dan pembagian pendapatan harus hati-hati dikembangkan untuk PKS.

5.      Standar Antarmuka

Interoperabilitas menjadi isu penting ketika pengguna ponsel perlu berinteraksi dan berkomunikasi dengan awan. Antarmuka saat ini antara pengguna ponsel dan awan sebagian besar didasarkan pada antarmuka web. Namun, dengan menggunakan antarmuka web mungkin tidak menjadi pilihan terbaik karena antarmuka web tidak secara khusus dirancang untuk perangkat mobile. Oleh karena itu, antarmuka web mungkin memiliki lebih overhead. Juga, kompatibilitas antara perangkat untuk antarmuka web bisa menjadi masalah. Dalam hal ini, protokol standar, signaling, dan antarmuka untuk berinteraksi antara pengguna mobile dan cloud akan diperlukan untuk memastikan layanan mulus.

6.      Layanan Konvergensi

Perkembangan dan persaingan dari penyedia layanan cloud dapat mengarah pada fakta bahwa dalam waktu dekat layanan ini akan dibedakan menurut jenis, biaya, ketersediaan dan kualitas. Selain itu, dalam beberapa kasus, awan tunggal tidak cukup untuk memenuhi kebutuhan mobile pengguna. Oleh karena itu, skema baru ini di butuhkan dimana pengguna ponsel dapat memanfaatkan beberapa awan secara terpadu. Dalam hal ini, skema harus dapat secara otomatis menemukan dan menyusun layanan bagi pengguna. Salah satu solusi potensial masalah ini adalah komputasi langit, yang akan menjadi langkah berikutnya dari komputasi awan. Sky komputasi adalah model komputasi di mana sumber daya dari penyedia beberapa awan leveraged untuk menciptakan skala besar infrastruktur didistribusikan. Demikian pula dengan mobile komputasi langit yang memungkinkan penyedia untuk mendukung komunikasi lintas-awan dan memungkinkan pengguna untuk menerapkan layanan mobile dan aplikasi. Namun, untuk menawarkan layanan untuk pengguna ponsel dengan cara bersatu, integrasi layanan (yaitu, konvergensi) perlu dieksplorasi.