MODUL AJAR: TEKNOLOGI CLOUD COMPUTING
Tingkat: Sekolah Menengah Kejuruan (SMK) / SMA Kelas 12
Konsentrasi: Teknik Komputer Jaringan (TKJ) / Rekayasa Perangkat Lunak (RPL)
DAFTAR ISI
BAB I: Pendahuluan dan Konsep Dasar
BAB II: Evolusi dan Karakteristik Cloud
BAB III: Model Layanan (Service Models)
BAB IV: Model Penyebaran (Deployment Models)
BAB V: Teknologi Virtualisasi dan Kontainer
BAB VI: Keamanan dan Etika di Cloud
BAB VII: Praktik Industri dan Masa Depan
BAB I: PENDAHULUAN DAN KONSEP DASAR
1.1 Latar Belakang
Di era industri 4.0, data adalah aset paling berharga. Sebelum adanya Cloud Computing, perusahaan harus membeli server fisik, menyewa ruangan berpendingin (Data Center), membayar listrik yang besar, dan mempekerjakan tim IT khusus hanya untuk merawat perangkat keras. Model ini disebut On-Premise.
Masalah muncul ketika kebutuhan meningkat tiba-tiba. Misalnya, sebuah toko online yang ramai saat diskon akhir tahun. Server mereka mungkin down karena tidak kuat menampung trafik. Namun, jika mereka membeli server baru, server tersebut akan menganggur (idle) saat musim diskon berakhir. Ini adalah inefisiensi biaya.
Cloud Computing hadir sebagai solusi untuk mengubah biaya modal (Capital Expenditure/CapEx) menjadi biaya operasional (Operational Expenditure/OpEx). Kita tidak perlu membeli server, melainkan "menyewa" kemampuan komputasi.
1.2 Definisi Cloud Computing
Menurut NIST (National Institute of Standards and Technology), Cloud Computing adalah model yang memungkinkan akses jaringan di mana saja, nyaman, dan sesuai permintaan (on-demand) ke sekumpulan sumber daya komputasi yang dapat dikonfigurasi (misalnya: jaringan, server, penyimpanan, aplikasi, dan layanan) yang dapat disediakan dan dirilis dengan cepat dengan upaya manajemen minimal atau interaksi penyedia layanan.
Secara sederhana: Cloud Computing adalah pengiriman layanan komputasi (termasuk server, penyimpanan, database, jaringan, perangkat lunak, analitik, dan intelijen) melalui Internet ("the Cloud") untuk menawarkan inovasi yang lebih cepat, sumber daya yang fleksibel, dan skala ekonomi.
1.3 Analogi Sederhana
Bayangkan Cloud Computing seperti layanan Listrik (PLN).
On-Premise (Cara Lama): Anda membeli generator (genset) sendiri, membeli bahan bakar, merawat mesin, dan jika butuh daya lebih besar, Anda harus membeli genset baru.
Cloud Computing (Cara Baru): Anda berlangganan listrik dari PLN. Anda hanya mencolokkan kabel, dan listrik menyala. Jika Anda menyalakan AC, TV, dan Kulkas, meteran berjalan lebih cepat. Jika Anda mematikan semuanya, biaya turun. Anda membayar sesuai yang Anda pakai (Pay-as-you-go).
BAB II: EVOLUSI DAN KARAKTERISTIK CLOUD
2.1 Sejarah Singkat
Era Mainframe (1950-an): Komputer raksasa yang diakses melalui "dumb terminal". Ini adalah konsep awal berbagi sumber daya.
Era Virtualisasi (1970-an): IBM memperkenalkan OS VM yang memungkinkan satu mesin fisik menjalankan beberapa sistem operasi sekaligus.
Era Internet (1990-an): Munculnya konektivitas global memungkinkan konsep ASP (Application Service Providers).
Era Modern Cloud (2006 - Sekarang): Amazon meluncurkan AWS (Amazon Web Services) dengan layanan EC2 dan S3, menandai lahirnya komputasi awan komersial modern.
2.2 Lima Karakteristik Utama (NIST)
Siswa kelas 12 wajib menghafal dan memahami 5 karakteristik ini:
On-Demand Self-Service: Pengguna dapat memesan dan mengelola layanan (seperti server atau penyimpanan) secara otomatis tanpa perlu berinteraksi dengan manusia (staf penyedia layanan). Contoh: Membuka dashboard AWS dan membuat server baru dalam hitungan menit.
Broad Network Access: Layanan tersedia melalui jaringan (internet) dan dapat diakses oleh berbagai perangkat (laptop, smartphone, tablet).
Resource Pooling: Sumber daya penyedia (CPU, RAM, Storage) dikumpulkan untuk melayani banyak konsumen menggunakan model multi-tenant. Pelanggan tidak tahu secara pasti di mana lokasi fisik data mereka (misalnya di rak server mana), tetapi bisa memilih wilayah (Region).
Rapid Elasticity: Kemampuan untuk menskalakan sumber daya. Jika trafik naik, server bertambah (Scale Out). Jika trafik turun, server berkurang (Scale In). Ini membuat aplikasi tampak memiliki sumber daya tak terbatas.
Measured Service: Penggunaan sumber daya dimonitor, dikendalikan, dan dilaporkan. Ini memungkinkan model pembayaran Pay-as-you-go (bayar sesuai pemakaian). Transparansi biaya terjamin bagi penyedia dan konsumen.
BAB III: MODEL LAYANAN (SERVICE MODELS)
Model layanan sering digambarkan dalam bentuk piramida. Semakin ke bawah, semakin besar kontrol yang Anda miliki, tetapi semakin besar juga tanggung jawab pengelolaannya.
3.1 IaaS (Infrastructure as a Service)
Definisi: Penyedia layanan menyediakan infrastruktur dasar berupa server fisik/virtual, jaringan, dan penyimpanan data. Pengguna menyewa "perangkat keras virtual".
Tanggung Jawab Pengguna: Mengelola Sistem Operasi (OS), Middleware, Runtime, Data, dan Aplikasi.
Tanggung Jawab Penyedia: Mengelola Virtualisasi, Server Fisik, Jaringan Fisik, dan Data Center.
Contoh: Amazon EC2, Google Compute Engine, Microsoft Azure VM, DigitalOcean Droplets.
Analogi: Menyewa tanah kosong. Anda bebas membangun rumah bentuk apa saja, tapi Anda harus beli batu bata, semen, dan membangunnya sendiri.
3.2 PaaS (Platform as a Service)
Definisi: Penyedia menyediakan platform yang memungkinkan pengembang untuk membangun, menguji, dan menyebarkan aplikasi tanpa memikirkan infrastruktur di bawahnya (seperti OS atau patch keamanan server).
Tanggung Jawab Pengguna: Hanya fokus pada Data dan Aplikasi (Coding).
Tanggung Jawab Penyedia: Mengelola OS, Middleware, Runtime, hingga ke fisik.
Contoh: Google App Engine, Heroku, AWS Elastic Beanstalk, Microsoft Azure App Service.
Analogi: Menyewa kamar hotel. Anda tinggal masuk, tidur, dan menata barang bawaan (Data). Anda tidak perlu memikirkan perbaikan atap bocor atau instalasi listrik (OS/Infrastruktur).
3.3 SaaS (Software as a Service)
Definisi: Layanan berupa aplikasi jadi yang siap pakai. Pengguna hanya perlu login dan menggunakan fitur yang ada.
Tanggung Jawab Pengguna: Hanya mengatur konfigurasi penggunaan (seperti siapa yang boleh akses).
Tanggung Jawab Penyedia: Mengelola segalanya (Aplikasi, Data, Runtime, Middleware, OS, Fisik).
Contoh: Google Workspace (Gmail, Docs), Microsoft 365, Zoom, Dropbox, Canva.
Analogi: Naik Taksi Online. Anda tidak perlu menyetir, tidak perlu tahu mesin mobil apa, tidak perlu isi bensin. Anda hanya duduk dan sampai tujuan.
BAB IV: MODEL PENYEBARAN (DEPLOYMENT MODELS)
Bagaimana cloud tersebut diimplementasikan dan siapa yang boleh mengaksesnya?
4.1 Public Cloud
Deskripsi: Infrastruktur dimiliki oleh penyedia layanan (Cloud Provider) dan dijual ke publik secara umum. Sumber daya dibagi dengan pengguna lain (multi-tenancy).
Kelebihan: Biaya awal nol, skalabilitas tinggi, tidak ada pemeliharaan hardware.
Kekurangan: Masalah keamanan dan kepatuhan data (data compliance) untuk industri sensitif (misal: perbankan).
Contoh: AWS, Azure, Google Cloud Platform (GCP).
4.2 Private Cloud
Deskripsi: Infrastruktur cloud digunakan secara eksklusif oleh satu organisasi saja. Bisa berlokasi di data center sendiri (on-premise) atau disewa dari pihak ketiga tetapi jaringannya terisolasi.
Kelebihan: Keamanan maksimal, kontrol penuh atas data.
Kekurangan: Biaya mahal (CapEx tinggi), butuh tim IT ahli untuk merawatnya.
Contoh: OpenStack, VMware vSphere di server kantor pemerintah.
4.3 Hybrid Cloud
Deskripsi: Gabungan antara Public dan Private Cloud yang terhubung oleh teknologi yang memungkinkan data dan aplikasi berpindah antar keduanya.
Contoh Penggunaan: Data nasabah yang sensitif disimpan di Private Cloud (server bank), namun aplikasi mobile banking untuk pengecekan saldo (yang trafiknya fluktuatif) diletakkan di Public Cloud.
Kelebihan: Fleksibilitas terbaik, optimasi biaya dan keamanan.
4.4 Community Cloud
Deskripsi: Infrastruktur dibagi oleh beberapa organisasi yang memiliki kepentingan yang sama (misalnya: misi keamanan, kebijakan kepatuhan).
Contoh: Cloud khusus untuk rumah sakit di satu negara untuk berbagi data rekam medis dengan standar keamanan yang sama.
BAB V: TEKNOLOGI VIRTUALISASI DAN KONTAINER
Sebagai siswa kelas 12, pemahaman teknis "di balik layar" sangat penting. Cloud tidak akan ada tanpa Virtualisasi.
5.1 Apa itu Virtualisasi?
Virtualisasi adalah teknologi yang memungkinkan Anda membuat versi virtual dari sesuatu, seperti server, penyimpanan, atau jaringan.
Hypervisor: Perangkat lunak yang menciptakan dan menjalankan mesin virtual (VM). Hypervisor memisahkan OS dari perangkat keras.
Type 1 (Bare Metal): Diinstal langsung di atas hardware (Contoh: VMware ESXi, Microsoft Hyper-V). Lebih cepat dan efisien. Digunakan di Data Center Cloud.
Type 2 (Hosted): Diinstal di atas OS (Contoh: VirtualBox, VMware Workstation). Digunakan untuk belajar di laptop siswa.
5.2 Virtual Machines (VM) vs Containers
Ini adalah materi modern yang wajib diketahui.
Virtual Machine (VM):
Setiap VM memiliki Sistem Operasi (Guest OS) sendiri secara penuh.
Ukuran file besar (Gigabytes).
Booting lambat (menit).
Isolasi sangat kuat.
Container (Kontainerisasi):
Berbagi kernel Sistem Operasi host, tetapi prosesnya terisolasi.
Ukuran sangat kecil (Megabytes).
Booting sangat cepat (detik).
Docker: Platform standar industri untuk membuat kontainer.
Kubernetes: Sistem untuk mengelola (orkestrasi) ribuan kontainer secara otomatis.
Mengapa Cloud menyukai Container? Karena lebih hemat sumber daya. Satu server fisik bisa menjalankan 10 VM, tetapi bisa menjalankan 100 Container. Efisiensi biaya sangat tinggi.
BAB VI: KEAMANAN DAN ETIKA DI CLOUD
6.1 CIA Triad
Keamanan cloud berpusat pada tiga pilar:
Confidentiality (Kerahasiaan): Memastikan data hanya bisa diakses oleh yang berhak (Enkripsi, MFA).
Integrity (Integritas): Memastikan data tidak berubah atau rusak (Hashing, Versioning).
Availability (Ketersediaan): Memastikan data selalu bisa diakses saat dibutuhkan (Backup, Redundancy, Disaster Recovery).
6.2 Shared Responsibility Model (Model Tanggung Jawab Bersama)
Ini adalah konsep hukum dan teknis paling penting di Cloud. Keamanan bukan hanya tugas penyedia layanan.
Tanggung Jawab Provider (Security OF the Cloud): Melindungi infrastruktur fisik (pagar listrik data center, CCTV), perangkat keras, dan hypervisor.
Tanggung Jawab Pelanggan (Security IN the Cloud): Melindungi data pelanggan, konfigurasi firewall, enkripsi data, manajemen akun pengguna (password), dan pembaruan OS (pada IaaS).
Contoh Kasus: Jika server AWS diretas karena teknisi Amazon lupa mengunci pintu data center, itu salah Amazon. Tapi jika server AWS diretas karena siswa menggunakan password "123456", itu salah siswa (pelanggan).
6.3 IAM (Identity and Access Management)
Sistem untuk mengatur "Siapa boleh melakukan apa".
Authentication: Verifikasi identitas (Login).
Authorization: Izin akses (Apakah user A boleh menghapus database?).
Principle of Least Privilege: Memberikan hak akses seminimal mungkin yang diperlukan untuk melakukan pekerjaan, tidak boleh lebih.
BAB VII: PRAKTIK INDUSTRI DAN MASA DEPAN
7.1 Pemain Utama (The Big Three)
Amazon Web Services (AWS): Pemimpin pasar, fitur terlengkap, pionir.
Microsoft Azure: Kuat di pasar korporasi yang sudah menggunakan produk Microsoft (Windows Server, SQL Server).
Google Cloud Platform (GCP): Unggul dalam analitik data, AI, dan teknologi kontainer (Kubernetes).
7.2 Serverless Computing
Tren masa depan di mana pengembang tidak perlu lagi memikirkan server sama sekali (bahkan tidak perlu memilih jenis server seperti di PaaS). Kode dijalankan berdasarkan "trigger" (pemicu). Anda hanya bayar per milidetik kode berjalan.
Contoh: AWS Lambda, Azure Functions.
7.3 Edge Computing
Memproses data lebih dekat ke sumber data (di "pinggir" jaringan), bukan dikirim ke cloud pusat. Ini penting untuk IoT (Internet of Things) dan mobil otonom yang butuh respons super cepat tanpa latensi.
7.4 Karier di Bidang Cloud
Untuk siswa kelas 12, berikut prospek kerja:
Cloud Architect: Merancang arsitektur sistem di cloud.
DevOps Engineer: Menggabungkan pengembangan (Dev) dan operasi (Ops) menggunakan tools cloud.
Cloud Security Specialist: Menjaga keamanan data di cloud.
SysAdmin (Cloud Focus): Mengelola operasional harian server cloud.
GLOSARIUM PENTING
Latency: Penundaan waktu dalam pengiriman data.
Redundancy: Duplikasi komponen kritis (misal menyimpan data di 3 lokasi berbeda) untuk cadangan jika satu gagal.
Scalability: Kemampuan sistem menangani beban yang bertambah.
SLA (Service Level Agreement): Perjanjian jaminan ketersediaan layanan (misal 99.9% uptime).
Region: Lokasi geografis fisik data center (misal: Jakarta, Singapura, Virginia).
Availability Zone (AZ): Data center terpisah dalam satu Region yang memiliki listrik dan pendingin independen.
CONTOH SOAL LATIHAN DAN TUGAS PROYEK
Tugas Proyek Individu:
Buat akun gratis di salah satu Cloud Provider (AWS Free Tier / Azure Student / Google Cloud Free).
Luncurkan sebuah Virtual Machine (IaaS) menggunakan OS Linux (Ubuntu).
Instal Web Server (Apache/Nginx).
Buat halaman HTML sederhana bertuliskan "Halo Dunia Cloud, Nama Saya [Nama Siswa]".
Akses halaman tersebut melalui Public IP dari browser di HP siswa.
Matikan server (Terminate) setelah selesai agar tidak terkena biaya.
Studi Kasus Diskusi:
Sebuah sekolah ingin melaksanakan Ujian Nasional Berbasis Komputer (UNBK). Sekolah memiliki 500 siswa, tetapi hanya memiliki 50 komputer server lama. Ujian hanya berlangsung 4 hari dalam setahun.
Pertanyaan: Apakah sekolah sebaiknya membeli server baru seharga 100 Juta Rupiah, atau menyewa Cloud? Jelaskan alasannya berdasarkan konsep CapEx vs OpEx dan Elastisitas!
0 Comments
Post a Comment