membangun sistem komputerisasi terdistribusi
MEMBANGUN SISTEM KOMPUTERISASI TERDISTRIBUSIDENGAN PEMROGRAMAN C++
Oleh:BLATOW
Abstrak
Pemrograman C++ untuk membangun aplikasi client
server tunggal salah satunya bisa dikembangkan
dengan memanfaatkan aplikasi socket. Tetapi lain
halnya untuk membangun aplikasi komputasi
terdistribusi yang memiliki server aplikasi yang
terpisah/terdistribusi secara fisik maupun secara
logik. Lebih berdaya lagi jika C++ bisa
dimanfaatkan untuk aplikasi terdistribusi ini. Pada
tulisan ini akan coba dirancang dan dikembangkan
pemrograman C++ untuk sistem terdistribusi yang
lebih kompleks. Agar C++ bisa diberdayakan untuk
membangun aplikasi terdistribusi maka terlebih
dahulu harus memilih sebuah framework yang
mendukung sistem terdistribusi. Diantara beberapa
framework yang bisa digunakan adalah diantaranya
framework terdistribusi berbasis CORBA (Common
Object Request Broker Architectur). Dalam
Arsitektur CORBA, ada bahasa-bahasa
pemrograman yang bisa digunakan untuk
mengembangkan aplikasi terdistribusi adalah
diantaranya: Java, C++, Delphi, dan Phyton. Untuk
bahasa C++ programmer bisa memanfaatkan
compiler yang memiliki dukungan untuk CORBA.
Compiler yang akan digunakan adalah MICO-C++
dari Mico.org. Compiler ini free dan akan dicoba
untuk dimanfaatkan untuk memberdayakan C++
untuk aplikasi terdistribusi.
Kata kunci : CORBA, C++, Pemrograman
Terdistribusi, Mico
Sistem Komputasi Terdistribusi
Pada sistem client-server dengan server tunggal,
server akan memiliki beban yang semakin berat jika
semakin banyak aplikasi yang ada di server dan
semakin banyak client yang me-request aplikasiaplikasi
tersebut. Salah satu solusi untuk bisa
mengatasi masalah tersebut adalah dengan
memanfaatkan sistem komputasi terdistribusi. Dalam
sistem ini, aplikasi-aplikasi akan didistribusikan
secara fisik maupun logik. Secara fisik, aplikasi akan
didistribusikan ke beberapa mesin, sehingga server
akan merupakan sebuah kesatuan yang terdiri dari
beberapa mesin. Salah satu deskripsi sederhana untuk
menjelaskan sistem terdistribusi ini adalah sistem
layanan nasabah di sebuah bank. Teler ibarat sebuah
server yang digunakan untuk melayani berbagai
macam transaksi, seperti stor tabungan, transfer, dan
pengambilan tabungan. Transaksi-transaksi itu bisa
dianggap sebagai aplikasi-aplikasi yang bisa
dilakukan oleh sebuah server. Jika nasabah yang antri
untuk dilayani semakin banyak sementara teler hanya
satu orang, maka beban teler akan berat, antrian akan
sangat lama untuk bisa dilayani semua. Solusinya
adalah dengan menambah beberapa teler, sehingga
antrian bisa didistribusikan ke beberapa teler itu.
Dalam konteks sistem terdistribusi secara logik,
sistem akan dibagi-bagi berdasarkan aplikasi logik,
sistem model ini tidak memandang apakah setiap
aplikasi itu berada di mesin yang sama atau berbeda.
Untuk membangun aplikasi komputasi terdistribusi,
maka memerlukan framework yang bisa mendukung
integrasi dari beberapa aplikasi. Salah satu
framework yang digunakan (dan yang akan dipakai)
dalam tulisan ini adalah arsitektur CORBA (Common
Object Request Broker Architecture).
Arsitektur CORBA
CORBA pertama kali dikembangkan oleh OMG
(Object Management Group), yaitu sebuah
konsorsium dari beberapa perusahaan software besar,
seperti SUN Microsystem, IBM dan termasuk
Microsoft, walaupun kemudian Microsoft membuat
sebuah arsitektur sendiri yang diberi nama DCOM
(Dynamic Common Object Model).
Awalnya ada belasan perusahaan, tetapi sekarang ada
sekitar lebih dari 800 vendor yang mendukung
arsitektur CORBA ini.
Salah satu isu dikembangkannya arsitektur CORBA
adalah sistem terdistribusi yang bisa didukung oleh
banyak platform pemrograman, dan oleh banyak
vendor perusahaan software. CORBA ingin
mewujudkan bahwa beberapa vendor software
maupun platform yang berbeda tetapi antara satu
dengan lainnya diharapkan bisa salah melakukan
interoperasi. Beberapa isu yang lain yang dialamati
CORBA adalah :
- orientasi objek, aplikasi CORBA dibangun oleh
objek-objek
- independensi hardware, sistem operasi
- transparansi distribusi
CORBA terdiri dari empat komponen utama, yaitu
ORB (Object Request Broker) yang merupakan jalan
raya objek-objek untuk bisa saling berkomunikasi,
COS (Common Object Services) yang merupakan
layanan-layanan yang bisa dipakai untuk komunikasi
antar objek tersebut, CORBA Facilities yang
merupakan fasilitas-fasilitas yang bisa digunakan
oleh objek-objek yang dibangun, dan Object
Application yang merupakan objek-objek yang instan
untuk dapat langsung digunakan oleh programmer.
Empat komponen tersebut ada ditataran konsep,
sedangkan untuk membangun aplikasi real berbasis
CORBA yang dibutuhkan adalah sebuah komponen
yang disebut IDL (Interface Definition Language).
Membangun Sistem Komputasi Terdistribusi dengan Pemrograman C++ (Maman Somantri)
27
IDL (Interface Definition Language)
IDL adalah bukan bahasa pemrograman. IDL hanya
bahasa untuk mendeklarasikan atau mendefinisikan
interface-interface yang akan digunakan. IDL adalah
bagian paling utama yang harus dikembangkan ketika
pertama kali akan mengembankan sistem komputasi
terdistribusi berbasis CORBA.
Dalam IDL hanya menyebutkan interface yang akan
dijadikan layanan (what), tidak menjelaskan
bagaimana detail layanan itu (How). Script IDL
memang mirip script bahasa C, tetapi bukan bahasa
C. IDL ini akan dikompilasi dengan IDL Compiler
yang dimiliki setiap software ORB. Jika yang akan
digunakan untuk membangun sistem terdistribusi
adalah bahasa Java maka IDL Compiler akan mengenerate
class-class bahasa Java. Begitu pula jika
untuk bahasa C++. IDL Compiler yang mendukung
bahasa C++ adalah MICO-C++ dari Mico.org. MICO
ini akan men-generate class C++ yaitu *.h dan *.cc.
Maka untuk bisa membangun aplikasi berbasis
framework CORBA, seorang programmer harus
mengetahui terlebih dahulu konsep pemrograman
IDL.
Teknik Pemrograman C++ Terdistribusi
Langkah-langkah teknis pemrograman C++ dengan
menggunakan Compiler MICO-C++ adalah sebagai
berikut:
- membuat file IDL dan mengkompilasi file
tersebut.
- Membangun aplikasi server.
- Membangun aplikasi client
- Mengkompilasi file-file aplikasi server dan client
yang sudah dibuat itu.
Selain langkah-langkah diatas beberapa konsep
pemrograman yang penting untuk membangun
aplikasi CORBA adalah pemrograman IDL (interface
definition language). IDL ini sangat penting dan
pertama kali yang harus dipersiapkan pada saat mulai
pengembangan program.
Hal sangat penting dan perlu diperhatikan dalam
konsep pemrograman distribusi berbasis CORBA
adalah CORBA memisahkan interface dan
implementasi dalam modul terpisah. Berbeda dengan
konsep Remote Method Invocation (RMI) yang
dimiliki Java Teknologi. RMI menggabungkan
interface dengan implementasi.
Implementasi Pemrograman C++ Untuk
Komputasi Terdistribusi
a. Analisa Kebutuhan sistem
Sebelum melangkah ke implementasi sistem
beberapa perangkat lunak yang perlu dipersiapkan
adalah :
- Compiler C++, karena sistem akan
dikembangkan dibawah sistem operasi Linux,
salah satu yang ada di paket linux untuk
compiler C++ adalah g++.
- Perangkat lunak ORB C++ yang akan digunakan
yaitu MICO-C++ yang bisa didownload secara
gratis dari mico.org. Kemudian diinstalasi di
sistem operasi linux. Untuk pengujian client
server dengan 2 komputer atau lebih maka
MICO-C++ ini harus diinstalasi pada semua
komputer yang akan digunakan. MICO-C++
yang digunakan adalah versi 2.3.11 yang sangat
selaras dan mendukung CORBA spesifikasi 2.3.
- Implementasi yang akan dipakai untuk uji coba
program adalah aplikasi perbankan. Dalam
aplikasi ini ada beberapa layanan diantaranya
withdraw, balance dan deposit.
b. Pemrograman MICO-C++
Sesuai dengan analisa kebutuhan sistem diatas maka
aplikasi yang akan dipakai adalah bank account.
Bank account menawarkan 3 layanan, withdraw yaitu
pengambilan sejumlah uang, deposit yaitu
menyimpan sejumlah uang, dan balance yaitu
aplikasi bank untuk menghitung jumlah uang yang
ada.
Langkah pertama adalah membuat file IDL. Untuk
aplikasi bank account ini maka file IDLnya adalah
sebagai berikut:
interface Account {
void deposit (in unsigned
long amount);
void withdraw(in unsigned
long amount);
long balance();
};
kita dapat melihat bahwa aplikasi bank account ini
memiliki 3 layanan deposit dan withdraw dengan
nilai input amount, dan layanan balance. File IDL ini
disimpan dengan nama file account.idl dan kemudian
dikompilasi dengan compiler IDL yang ada didalam
MICO-C++. Kompilasi yang dilakukan adalah
sebagai berikut:
c/>idl --boa –nopoa account.idl
hasil kompilasi file tersebut akan men-generate file
account.h dan account.c. Dalam file-file itu memuat
deklarasi class sebagai dasar class untuk
implementasi objek account. Untuk setiap
layanan/interface yang dideklarasikan di file idl maka
IDL Compiler akan men-generate sebuah C++ class.
Untuk lebih jelas bagaimana aplikasi MICO ini
dibangun, maka dapat diperhatikan gambar berikut :
Transmisi, Vol. 9, No . 1, Juni 2005 : 26 – 30
28
Gambar pembuatan implementasi MICO
Langkah berikutnya adalah membangun aplikasi
client dan server. Agar client bisa memanggil aplikasi
server maka client harus tahu identitas server yang
akan dipanggil. Kalau dalam jaringan komputer kita
mengenal IP Address untuk mengalamati sebuah host
dalam sebuah jaringan, dalam CORBA pengalamatan
ini bisa menggunakan sebuah layanan yang
disediakan oleh CORBA Common Object Services.
Layanan untuk pengalamatan ini adalah Naming
Service (layanan penamaan). Naming Service ini
akan memberi sebuah ID (identitas) sesuai dengan
format CORBA. Salah satu metode agar programmer
tahu seperti apa pengalamatan yang dilakukan oleh
CORBA adalah Stringification. Stringification ini
mengubah alamat objek (yang akan dipanggil) ke
bentuk string, kemudian disisi client string ini akan di
konversi lagi oleh CORBA ke format aslinya. Dalam
implementasi pemrograman method ini dilakukan
dengan cara memanggil string_to_object dan
object_to_string.
Untuk ap likasi server maka program bank account ini
bisa ditulis sebagai berikut:
// file account_server.cc
#include
#include
#include “account.h”
class Account_app : virtual public
Account_skel
{
//Definisi implementasi Account
Account::Account()
{
_current_balance = 0;
}
void Account::deposit(unsigned long
amount)
{
_current_balance += amount;
}
void Account::withdraw(unsigned long
amount)
{
_current_balance -= amount;
}
long Account::balance ()
{
return _current_balance;
}
int main(int argc, char *argv[])
{
// inisialisasi ORB
CORBA::ORB_var orb = CORBA::init (argc,
argv, “mico-local -orb”);
//inisialisasi ORB
CORBA::BOA_var boa = orb->BOA_init
(argc, argv, “mico-local-boa”);
//Inisialisasi Object adapter
Account_app* server = new
Account_app;
//objek server
CORBA::String_var ref=orb-
>object_to_string (server);
//panggil method stringification
//untuk memberi ID ke objek server
ofstream out(“/home/maman/tmp/
account.objid”);
//simpan di direktori
out << ref << endl;
//tampilkan refensi objek ID
out.close();
boa->impl_is_ready
(CORBA::ImplementationDef::nil());
//menginisialisasi object adapter
orb->run;
//running ORB untuk memposisikan
//server menjadi posisi
//mendengarkan panggilan
//dari client
CORBA::release(server);
//melepaskan panggilan jika sudah
// selesai
return 0;
}
sedangkan untuk aplikasi client harus dibuat sebuah
program yang memanggil ID server dan memanggil
aplikasi yang ada di server .
//file account_client.cc
#include
#include
#include “account.h”
int main(int argc, char *argv[])
{ //main method
CORBA::ORB_var orb = CORBA::init (argc,
argv, “mico-local -orb”);
//inisialisasi ORB
CORBA::BOA_var boa = orb->BOA_init
(argc, argv, “mico-local-boa”);
//inisialisasi objek adapter
ifstream in
Server
client
account.c
account.h
server.cc
account.id
client.cc
Membangun Sistem Komputasi Terdistribusi dengan Pemrograman C++ (Maman Somantri)
29
(“/home/maman/tmp/account.objid”);
char_ref[1000];
in >> ref;
in.close();
//membaca file objek ID yang masih
//dalam bentuk string
CORBA::Object_var obj =
orb->string_to_object (ref);
//menkonversi string ke objek ID
Account_var client =
Account::_narrow(obj);
//objek client
client->deposit (1000);
client->withdraw (500);
cout << “Balance is “ <<
client->balance() << endl;
//memanggil aplikasi sambil memberi
//nilai untuk diproses
return 0;
}
Langkah berikutnya adalah mengkompilasi program
server dan client yang sudah dibuat menjadi objek
(.o). Untuk mengkompilasi dengan menggunakan
MICO-Compiler maka digunakan perintah berikut:
mico-c++ -I. –c account_server.cc –o
account_server.o
mico-c++ -I. –c account_client.cc –o
account_client.o
mico-c++ -I. –c account.cc –o account.o
objek-objek yang sudah dibuat kemudian dikompilasi
lagi untuk membuat sebuah program yang bisa
dieksekusi. Perintahnnya adalah:
mico-ld –o server account_server.o
account.o –lmico2.3.11
mico-ld –o client account_client.o
account.o –lmico2.3.11
Pengujian
Setelah semua class yang di-generate oleh Compiler
IDL di kompilasi, aplikasi server dan client juga
didevelop dengan acuan kerangka dari class-class
yang sudah ada, langkah berikutnya adalah running
program dan pengujian program. Program yang
harus pertama kali dijalankan adalah class Server,
berikutnya baru dari sisi client dijalankan aplikasi
client. Untuk pengujian ini hal yang pertama kali
harus di perhatikan adalah koneksi dari client ke
server, dalam hal ini kemampuan untuk sebuah objek
koneksi ke objek lain dan mampu melakukan
interoperasi, atau dalam istilah lain disebut
interoperabilitas. Interoperabilitas adalah kemampuan
antara 2 sistem atau lebih untuk bisa saling bertukar
informasi dan menggunakan informasi tersebut.
Menjalankan Server
Server bisa dijalankan dengan memanggil class
aplikasi server sesuai dengan perintah berikut:
server
Menjalankan Client
Client bisa dijalankan dengan memanggil class
aplikasi client dengan perintah sebagai berikut:
client
Aplikasi client bisa dilakukan di sebuah komputer
yang sama dengan server atau di mesin komputer
yang berbeda.
Respon dari hasil setelah client dijalankan adalah
sebagai berikut:
Balance is 500
Sedangkan jika server dimatikan respon yang muncul
adalah sebagai berikut:
Analisa dan Pembahasan
Dengan menggunakan IDL Compiler milik MICO
maka secara otomatis file idl, yang memuat deklarasi
interface-interface yang akan digunakan, akan
membangkitkan class -class dasar yang akan
digunakan untuk hubungan client/server. Programmer
tidak perlu sulit untuk memikirkan class-class apa
yang harus dibuat untuk antarmuka dan bagaimana
menghubungkan client/server dengan memanfaatkan
antarmuka yang ada. Yang perlu dilakukan hanya
mendeklarasikan interface ke dalam file idl,
kemudian di kompilasi.
File-file yang digenerate oleh compiler MICO IDL
secara otomatis akan memisahkan client dan server.
Bagian client ini kemudian disebut client stub, dan
bagian untuk server disebut server skeleton, kedua
bagian ini merupakan ker angka yang akan digukan
arsitektur CORBA untuk bisa mengintegrasikan
semua objek yang dikembangkan.
Pemrograman C++ memang cukup powerful untuk
aplikasi client/server terdistribusi, namun disisi client
interfacenya sederhana. Untuk bisa membangun
aplikasi berbasis web maka disisi client harus
menggunakan bahasa pemrograman yang mendukung
untuk aplikasi web. Misalnya Java dengan teknologi
JSP dan Servletnya bisa digunakan untuk
membangun aplikasi berbasis web. Dan disisi server
tetap bisa menggunakan C++ untuk aplikasinya. Hal
ini bisa dilakukan dengan menggunakan CORBA.
Daftar Pustaka
---, Mico Documentaion, http://mico.org
D. Allen, 1996, CORBA Technology for Cross -
domain Interoperability in Embedded Military
Systems, and Issues in Its Use, Proceeding of
WORDS ’96 Second Workshop, pp. 173-178.
S. Baker, Addison Wesley, November 1997, CORBA
Distributed Objects: Using Orbix.
Cetus Links, CORBA Links,
