Sistem Operasi Solaris

Pengertian Solaris

Add caption

Solaris merupakan suatu operasi system turunan asli dari varian kernel Unix yang dikembangkan pada tahun 1969 oleh American Telephone and Telegraph (AT&T). Solaris pada umumnya digunakan untuk menjalankan web server dan database server. Sejak Sun memulai membangun Solaris, pangsa pasar ditujukan untuk perusahaan menengah ke atas (Enterprise). Solaris juga membangun sebuah operasi system yang berfokus pada bagaimana Solaris bisa berjalan dengan baik dan stabil dengan membandingkan operasi system dengan turunan Unix lainnya. Solaris memberikan dukungan pada kemampuan Multiprocessor, bagaimana mengatasi deadlock, bagaimana menjaga dan meningkatkan CPU dan bagaimana teknik memanajemen Memory yang baik. Jika dilakukan perbandingan multiprocessor pada mesin yang sebanding antara Solaris 10 x86, RedHat Enterprise Linux 4, RedHat Enterprise Linux 5 dan Windows  Server 2003 R2. Solaris lebih unggul dalam stabilitas, efisiensi dan juga memiliki kinerja terbaik pada sebuah system operasi.

Dukungan Multiprocessor

Kernel Solaris memiliki kemampuan fully preemtible yang artinya semua thread, termasuk thread yang mendukung aktifitas kernel itu sendiri dapat ditunda untuk menjalankan thread dengan prioritas yang lebih tinggi; memiliki penjadwalan secara soft realtime; mendukung symmetrically multiprocessing yang mengoptimalkan kerja semua processornya dalam tingkatan yang sama, sehingga memberikan kualitas akses yang sama pada hardware computer yang lain dan; mendukung juga user-level multithreading.

Dukungan multiprocessor pertama kali ditambahkan pada kernel Solaris, pengembang lebih mengutamakan pada kemampuan kernel, karena dengan kernel yang stabil, mampu meningkatkan concurrency, dan juga mampu mendukung dan mengontrol lebih dari satu thread dalam satu proses user. Thread sendiri mampu melaksanakan system calls dan menangani page faults secara independent. Untuk membuat kernel mendukung pengoperasian multiprocessor, thread mengontrol untuk menjalankan proses secara bersamaan pada processor yang berbeda. Para pengembang juga ingin kernel yang dibangun tersebut dapat beroperasi secara soft realtime, yang diperlukan untuk mengontrol penjadwalan yang berlebihan dan preemption adalah tindakan sementara pada proses yang sedang dilakukan oleh system computer, untuk melanjutkan proses di lain waktu. Dan preemption ini memungkinan untuk mengeksekusi pada banyak titik proses.

Kernel thread menggunakan resources yang sangat sedikit, dan peralihan kernel threadnya relative sangat sedikit karena tidak memerlukan sebuah perubahan space pada virtual memory. Kernel thread juga memiliki kemampuan fully preemptible dan dapat menjadwalkan berdasarkan prioritas pada realtime. Solaris mampu menggunakan kernel threads untuk memungkinkan asynchronous aktifitas kernel, seperti menulis asynchronous disk. Hal ini menghilangkan berbagai komplikasi dari idle loop dan menggantikannya dengan penjadwalan thread secara independent. Hal ini meningkatkan  concurrency karena tindakan yang ditangani oleh CPU terpisah dan memberikan aktifitas pada prioritas asynchronous sehingga dapat dijadwalkan secara tepat. Kernel thread juga menangani interrupt. Jika thread ditemukan interrupt, maka akan menguncinya pada blok-blok yang mengalami interrups tersebut dan memungkinkan untuk menghapus dan mencegah terjadinya deadlock. Karena membuat thread baru setiap kali terjadi interrupt itu sangat memakan waktu, maka kernel menyiapkan bagian-bagian untuk menginisialisasi thread interrupt tersebut, dan ketika interrupt terjadi maka satuan kerja tersebut memindahkannya pada tumpukan thread interrupt.

Diagram Multithreading Levels and Relation ships

Fitur utama pada multiprocessor kernel Solaris adalah dengan dukungan Lightweight Processes(LWPs). Dukungan LWPs sendiri adalah mendukung beberapa control dari kernel thread pada banyak proses user, seperti yang ditunjukan pada Gambar 2. Mereka berbagi space dengan proses, dan resources proses. Kernel mendukung pelaksanaan LWPs dengan menghubungkan penggunaan kernel thread dengan LWP masing-masing. Tiap-tiap user level library menggunakan LWPs untuk mengimplementasikan user level threads. Hal ini memungkinkan proses user memiliki ribuan thread tanpa membebankan kernel.

Deadlocks

            Seperti yang dibahas sebelumnya, kernel Solaris dirancang untuk mencegah deadlocks yang disebabkan oleh thread interrupt. Hal ini dilakukan dengan memblokir thread-thread interrupt, jika ditemukan maka variable sinkronisasi akan terkunci dan menunggu sampai bagian yang critical sudah selesaikan. Strategi penguncian kernel ini digunakan untuk mengunci yang berbasis data. Didalam metode ini, setiap data dilindungi oleh objek sinkronisasi.

            Kernel juga mengimplementasikan pencegahan deadlocks menggunakan penguncian Mutual Exclusion (mutexes) untuk mencegah lebih dari satu thread dari tiap-tiap proses ketika ditemukan penguncian. Ini menghindari race condition ketika mengakses data secara bersamaan. Jika mutex tidak dapat mengatur penguncian tersebut, maka kebijakan pemblokiran defaultnya adalah dengan cara memutari penguncian tersebut ke arah processor. Status ini akan terus berulang jika tidak menjalankan suatu proses dan menghentikan putaran tersebut, maka statusnya pun akan idle. Hal ini memberikan respon yang cepat dengan tingkat overhead yang rendah.

            Deadlocks Detection juga diimplementasikan, deadlocks ini disebabkan oleh hierarchy violations yang mendeteksi pada saat runtime dengan menggunakan mekanisme prioritas inheritance. Karena mekanisme ini tidak mampu mendeteksi semua deadlocks, beberapa deadlocks yang tidak dapat terdeteksi adalah dengan kondisi yang bervariasi.

Virtual Memory

            Pada saat booting, Solaris membagi semua memori ke dalam tiap-tiap halaman. Biasanya, membagi 4 kilobyte, dan dapat berkisar hingga 4 megabyte. Solaris menggunakan algoritma LRU Second Chance two-handed untuk sistem virtual memory. Semua halaman diberikan kesempatan kedua bagi suatu halaman untuk berada didalam memory karena halaman yang sudah lama berada di memory mungkin saja adalah halaman yang sering digunakan dan akan digunakan lagi. Hal ini dilakukan oleh thread kernel pada Solaris yang biasa disebut Scanner. Kesempatan kedua itu direalisasikan dengan adanya bit acuan yang diset untuk suatu halaman. Halaman yang lebih dulu diakses berada didepan antrian dan yang baru saja diakases berada dibelakang antrian. Ketika terjadi kesalahan halaman, algoritma ini tidak langsung mengganti halaman didepan antrian tapi terlebih dahulu memeriksa bit acuannya. Jika bit acuannya sama dengan nol, halaman tersebut akan langsung diganti. Jika bit acuannya sama dengan satu, halaman tersebut akan dipindahkan ke akhir antrian dan bit acuannya diubah menjadi nol, kemudian mengulangi proses ini untuk halaman yang sekarang berada didepan antrian.

Scanning dilakukan secara berkala pada sistem dan tergantung pada jumlah free memory. Aktifitas scanner sistem berada di bawah parameter lotsfree(batas parameter untuk memulai paging dari free memory yang tersedia), yang defaultnya adalah 1/64 dari memori utama. Pageout scanner kemudian akan melakukan scanning antara batas tetap slowscan dan fastscan. Jika diperlukan, juga dapat dikonfigurasi untuk menjaga scanner dari penggunaan waktu CPU yang berlebihan.

Setelah memori turun di bawah desfree, yang defaultnya setengah dari lotsfree, akan memicu timer yang akan mencoba untuk mendapatkan rata-rata memori dalam waktu 30 detik di atas desfree. Jika seperti itu maka akan memicu soft swapping. Dalam soft swapping, akan menukar proses yang idle untuk jangka waktu tertentu. Proses standard idle adalah 20 detik.

Jika CPU menghabiskan lebih banyak waktu mengganti halaman daripada melakukan pekerjaan yang berguna (ketika rata-rata selama 30 detik turun di bawah minfree [setengah dari desfree] dan free memory yang saat itu dibawah desfree), maka akan masuk ke dalam swap. Jika terdapat proses yang membutuhkan memory besar dan membutuhkan waktu yang lama maka swap mengambil alih.Bahkan menjalankan pekerjaan yang layak untuk swap keluar, dan itu nikmat mengambil pekerjaan yang telah berjalan untuk waktu yang lama atau proses yang telah mengalokasikan jumlah yang relatif besar memori.

Sejarah Singkat Solaris

Pada tahun 1969, engineers dari Bell Labs yang merupakan bagian dari AT&T, membuat operasi system baru yang dibiayai oleh Departemen Pertahanan Amerika. Sistem ini dikenal sebagai Unix, memiliki banyak fitur, namun fitur yang  paling menonjol adalah kemampuan untuk memungkinkan mengakses beberapa user pada waktu yang bersamaan. Pada awalnya, AT&T tidak memperbolehkan menjual perangkat lunak, karena AT&T hanya menerbitkan izin tanpa dukungan teknis pada pihak-pihak yang berkepentingan, salah satunya pada Lembaga Ilmu Komputer University of California, Berkley, yang menggunakan Unix pada tahun 1974. Pada tahun 1977, lulusan U.C. Berkley menciptakan Berkley Software versi pertama yang mendistribusikan Unix. Hal ini menarik Departemen Pertahanan Amerika yang sedang mencari cara untuk mendesentralisasikan jaringan komputernya. Maka bersama-sama mengembangkan cara untuk mendesentralisasikan jaringan dan pada akhirnya tercipta World Wide Web(WWW). Pada tahun 1987 Sun Microsystems dan AT&T bekerjasama dalam satu aliansi untuk mengembangkan Unix System V Release 4(SVR4). Sejak saat itu Sun memperbaiki dan mendukung OS Solaris yaitu dengan menambahkan lebih banyak lagi fitur-fitur baru, termasuk untuk arsitektur komputer 64-bit. Versi minor SunOS yang dirilis oleh Sun disertakan dalam penamaan Solaris, misalnya Solaris 2.4 yang merupakan SunOS 5.4. Namun setelah versi Solaris 2.6, Sun menghilangkan angka “2” di depan kodifikasi versinya, sehingga rilis berikutnya SunOS 5.7 dinamakan sebagai Solaris 7 dan rilis terakhir adalah Solaris 11. Oracle saat ini merilis Solaris 11 Express untuk platform SPARC dan x86, Oracle Solaris sendiri dapat berjalan pada lebih dari 1.000 sistem dari produsen terkemuka dan memegang ratusan rekor dunia pada Oracle’s Sun x86-based X-series server dan SPARC-based T-series dan M-series servers. Oracle Solaris 11 Express memberikan keamanan, pengelolaan dan kinerja yang profesional IT.

Berikut secara jelas perkembangan Solaris dalam kurun waktu sebagai berikut;

1.             1965       : Bell Laborotaries bergabung dengan MIT dan General Electric mengembangkan Multics.

2.             1970       : Ken Thompson dan Dennis Ritchie mengembangkan UNIX.

3.             1965       : Bell Laborotaries bergabung dengan MIT dan General Electric mengembangkan Multics.

4.             1970       : Ken Thompson dan Dennis Ritchie mengembangkan UNIX.

5.             1971       : Versi B-Language dari sistem operasi jalan pada PDP-11.

6.             1973       : UNIX ditulis ulang dalam bahasa C.

7.             1974       : Thomson dan Ritchie mempublikasikan paper dan memacu antusiasme yangbesar terhadap UNIX di kalangan akademisi. Berkeley mulai mengembangkan BSD.

8.             1975       : Versi license pertama UNIX BSD diluncurkan.

9.             1979       : Bill Joy memperkenalkan "Berkeley Enhancements" sebagai BSD 4.1.

10.         1982       : AT&T pertama kali memasarkan UNIX. Sun Microsystem berdiri (Sunsingkatan dari Stanford University Network). Di perusahaan inilah Bill Joy sangpengembang UNIX BSD bergabung.

11.         1983       : Sun Microsystem memperkenalkan SunOS‡ 1984  : Sekitar 100.000 situs UNIX tersebar di seluruh dunia.

12.         1988       : AT&T dan Sun mengawali pekerjaan pengembangan SVR4 (System VRelease 4) yang merupakan versi gabungan dari UNIX (BSD & System V).

13.         1988       : OSF (Open Software Foundation) dibentuk, kemudian sebagai counternyaAT&T, Sun, Data General, dan Unisys membentuk UI (UNIX International).

14.         1989       : AT&T meluncurkan System V, release 4.

15.         1990       : OSF merluncurkan OSF/1.

16.         1992       : Sun memperkenalkan Solaris, yang berbasis System V, Release. SunOSyang berbasis BSDF UNIX, akan di nonaktifkan.

17.         1993       : Novell membeli UNIX dari AT&T.

18.         1994       : Solaris 2.4 tersedia.

19.         1995       : Santa Cruz Operation membeli UNIXware dari Novell. SCO dan HP mengumumkan kerja sama untuk mengembangkan UNIX versi 64-bit. Solaris 2.5 tersedia di pasaran. Pada tahun ini juga Linux, versi UNIX yang ditulis oleh Linus Tovalds secara aktif dikembangkan dan mengalami perkembangan yang pesat dengan berkembangnya Internet di mana komunitas developer dapat dengan mudah saling berhubungan secara online.

20.         1997       : Solaris 2.6 tersedia di pasaran.

21.         1998       : Solaris 7 tersedia di pasaran.

22.         2000       : Solaris 8 tersedia di pasaran.

23.         2001       : Solaris 9 Beta testing Q3.

24.         2004       : Solaris 10 diluncurkan di pasaran. Pada versi ini Sun berencana untuk menjadikan Solaris sebagai open source. Pada versi ini Solaris dapat menjalankan aplikasi-aplikasi yang jalan pada Linux secara native. Pada versi sebelumnya, untuk dapat menjalankan aplikasi yang jalan di Linux pada Solaris harus diinstall suatu package yang disebut Janus dan dijalankan sebagai suatu service.

25.         2011       : Solaris 11 diluncurkan di pasaran.

Sun Microsystem Inc. Memegang peranan penting pada perkembangan Sun Solaris. Pada bulan Januari 2010, Sun Microsystem melakukan akuisisi pada Oracle, maka Solaris dikenal sebagai Oracle Solaris. Solaris mendistribusikan source codenya dibawah licensi Common Development and Distribution License (CCDL). Oracle juga akan memulai program mitra teknologi yang telah dilakukan pada produk-produk lainnya dengan nama Oracle Technology Network (OTN) yang memberikan akses serta izin atas source code solaris tersebut.

Kelebihan dan kekurangan solaris

Kelebihan :

1. Free redistribution, setiap user bisa membeli atau memberikan secara bebas software tersebut oleh dirinya sendiri atau sebagai bagian dari kumpulan distributor.
2. Derived works, setiap orang bisa mengubah kode dan mendistribusikan kembali untuk umum.
3. No discrimination, kode disediakan untuk semua orang agar bisa dikembangkan.
4. ZFS adalah Fasilitas Restore Mirip seperti feature Restore di sistem operasi Windows.
5. Banyak tool observasi dan debugging, misal seperti tool monitoring system, modular debugger (MDB), dynamic tracing (D-Trace).
6. Memiliki beberapa bentuk virtulasasi, selain virtualisasi pada tingkat system operasi seperti virtualisai pada Solaris Zone, OpenSolaris juga mendukung virtualisasi untuk Xvm hypervisor, Logical Domains (LDoms), virtualbox dan bisa juga jalan pada VMware dan beberapa framework virtualisasi yang lainnya.
7. Mempunyai tingkat skalabilitas yang tinggi. OpenSolaris dapat berjalan pada single prosesor maupun multiprosesor dengan ratusan CPU dan RAM dengan ukuran terabyte.
8. Integrasi AMP stack (Apache, MySQL, PHP) untuk menjalankan web server.
9. Sistem file stabil untuk database, server Internet, Intranet, file-server, Internet-client, pembangunan Java.
10. 10.  Solaris bisa dijalankan di atas prosesor yang berspek x86,x64 dan SPARC.

Kekurangan :

1. Harga sistem operasi komersil yang mahal (versi berbayar).
2. Kepantasan inovasi Linux lama kelamaan memberi kesan kepada sistem Unix komersil.
3. Sistem operasi Unix versi "hampir" percuma tidak sebaik sistem operasi Unix komersil.
4. Driver hardware yang kurang baik.