PARAMETER PENYIMPANAN SEKUNDER

    A.   PARAMETER

Parameter adalah sebuah acuan yang dapat digunakan untuk menetapkan keadaan/kondisi, maupun kadar/ ukuran tertentu. Parameter penyimpan sekunder merupakan waktu yang dibutuhkan untuk membaca dan menulis pada disk.

          Parameter  penyimpanan sekunder, di antaranya:

1.    Waktu akses acak (random access time)

yaitu waktu rata-rata yang diperlukan head untuk mencapai (menemukan) posisi dari item data yang diinginkan (secara acak)

2.    Rate transfer data (transfer data rate)

Pengaksesan item data memerlukan kerja berikut:

1.    Pencarian lokasi/posisi penyimpanan

2.    Waktu untuk transfer data

    B.   PENCARIAN LOKASI ATAU POSISI PENYIMPANAN

Waktu tunda akses (access delay time) adalah waktu yang diperlukan untuk operasi pencarian lokasi penyimpanan.

1.    Seek Time

Waktu pergerakan head untuk mencapai track atau silinder lokasi data.

Rumusnya : S = Sc + δi

Ditentukan dengan hubungan :

Sc + dI

-       Sc=Waktu start-up

-       di = Jarak yang dilalui

2.    Latency

Waktu yang dibutuhkan head untuk menunggu putaran disk sehingga blok data yang dituju tepat di depan head (milisecond)

r = 1/2 x ((60 x 1000)/RPM)

Catatan (RPM adalah : Jumlah putaran permenit)

3.    Transfer Rate

Yaitu kecepatan transfer data dari main memory ke secondary memory atau sebaliknya.

Waktu pembacaan atau penulisan bergantung:

-       Ukuran blok data

-       Data transfer rate perangkat penyimpanan

4.    Bloking

Yaitu unit data yang di transfer.

Beberapa pertimbangan penentuan ukuran blok antara lain:

-       Ukuran block tetap menurunkan kompleksitas program

-       Ukuran block tetap untuk beragam perangkat berbeda dapat memboroskan ruang penyimpanan

-       Ukuran block dapat mempengaruhi kinerja sistem file

-       Ukuran block besar dapat mengakibatkan data yang dipindahkan banyak yang tidak diperlukan ketika hanya diperlukan satu record dan memerlukan memori yang besar

-       Ukuran block kecil berarti pembacaan berulang-ulang untuk data besar

      Penempatan record-record ke blok di sebut blocking.

      Penyimpanan cara ini bertujuan:

-       Meningkatkan kecepatan pengambilan record saat terjadi proses.

-       Menghemat tempat penyimpanan.

                 Metode Blocking

-       Fixed Blocking

Jumlah record pada suatu blok sama dengan jumlah record pada blok yang lainnya.

Keuntungan:

Sederhana

Memungkinkan pengaksesan acak

Kerugian: dapat terjadi pemborosan di tiap block

Rumusnya    : Bfr = B/R

dimana           : B = ukuran Blok)

                        R = ukuran Record)

-       Variable Length Spanned blocking

Block berisi record-record dengan panjang tidak tetap.Jika satu record tidak dapat dimuat di satu block, sebagian record disimpan di block lain.Panjang record dapat lebih besar dari block size.

Tidak ada ruang yang terbuang karena blocking, tapi sulit untuk diimplementasikan.Record yang berada pada 2 block memerlukan waktu yang lebih lama dalam pembacaannya.

Rumusnya:

Bfr = (B – P) / (R + P)

Dimana:         P = Ukuran pointer block

                        B = Ukuran block

                        R = Ukuran record

-       Variable Length Unspanned Blocking

Block berisi record-record dengan panjang tidak tetap.Setiap record harus dimuat di satu block (tidak di potong-potong atau direntangkan ke block lain).Hanya record utuh ditempatkan pada satu block.Pemborosan terjadi karena record tidak ditempatkan bagi sisa block maka record di tempatkan pada block berikutnya.

Panjang record tidak boleh lebih panjang dibanding panjang block

Rumusnya:

Bfr = (B – 1/2 R) / (R + P)

Dimana:         P = Ukuran pointer block

                        B = Ukuran block

                        R = Ukuran record

5.    Pemborosan Ruang

Besar ruang yang tidak digunakan untuk menyimpan data.Diukur berdasarkan relatif terhadap record (per record) pemborosan dibagi menjadi 2 yaitu:

-       Pemborosan karena GAP

                 Rumusnya : WG = G / Bfr

-       Pemborosan karena Blok rumusnya : WR = B / Bfr

                 Pemborosan ini mempengaruhi pencarian/pengaksesan

Pemborosan untuk Fixed Blocking

W= WG + WR

Pemborosan untuk Spanned Bloking

W= P + (P+G) / Bfr

Pemborosan untuk Unspanned Bloking

W= P + (½R+G) / Bfr

6.    Perhitungan Transfer Rate

Konsep Transfer Rate adalah:

-       Transfer Rate  adalah kecepatan data pada saat di transfer

-       Transfer diukur dengan satuan byte/detik, Kbyte/detik atau Mbyte/detik.

-       Pada disk, transfer rate bergantung kecepatan rotasi dan kepadatan rekaman.

                  Terdapat 2 pengukuran utama transfer rate,yaitu:

-       Record transfer time (TR)

                               Waktu untuk transfer record dengan panjang record R.

                                    TR = R/t

-       Block transfer time (btt)

                               Waktu untuk transfer satu blok data.

                                    Btt = B/t

7.    Bulk Transfer Time

Adalah transfer rate yang memperhatikan adanya selang waktu ketika gap-gap dan area non data dilalui.

Untuk pembacaan data besar yang terdiri dari beberapa blok didefinisikan dengan Bulk transfer time ( t’ )

t’ = (t/2) * {R/(R+W)}

Seperti yang terlihat dari rumus, Bulk transfer time ( t’ ) bergantung pada:

-       Efek dari gap

-       Efek dari blocking

8.    Buffer

Adalah daerah kerja di memori untuk penyimpanan blok sementara.

Diperlukan manajemen buffer agar dapat memaksimalkan kinerja penyimpanan sekunder dan menjaga pemakaian pemroses

Contoh kebutuhan buffer: suatu sistem komputer dengan 10 pemakai. Tiap pemakai menggunakan 2 file sekaligus, bila diasumsikan setiap file menggunakan 3 buffer, dengan satu blok buffer  menampung 2 Kbyte. Maka total kapasitas buffer yang digunakan:

Banyaknya blok buffer  :  10 × 2 × 3 = 60

Total kapasitas buffer  :

=  jumlah pemakai × jumlah file × buffer × kapasitas 1 blok buffer

=  10 × 2 × 3 × 2024

=  121.440 byte

LATIHAN

1.    Hitunglah rotational latency bila kecepatan putar disk (rpm) adalah sebagai  

berikut:

     a.2500 rpm

     b.2000 rpm

     c.7000 rpm

     d.8000 rpm

     e.10000 rpm

2.    Diketahui sebuah harddisk memiliki karakteristik:

   - Seek time (s)   =  10 ms

   - Kecepatan putar disk  =  3000 rpm

   - Transfer rate (t)   =  1024 byte/s

   - Ukuran blok (B)  =  2048  byte

   - Ukuran record (R)  =  128 byte

   - Ukuran gap (G)  =  64 byte

   Penyimpanan record menggunakan metode fixed blocking

   Hitung:

   a. Bfr

   b. r

   c. TR

   d. Btt

   e. W = B/Bfr

   f. t'

3.    Diketahui sebuah harddisk memiliki karakteristik:

a.Seek time (s)  =  10 ms

b.Kecepatan putar disk  =  6000 rpm

c.Transfer rate (t)  =  2048 byte/s

d.Ukuran blok (B)  =  2048 byte

e.Ukuran record (R)  =  250 byte

f.Ukuran gap (G)  =  256 byte

g.Ukuran pointer (P)  =  8 byte

   hitung:

a.  Bloking factor 

b.  Record transfer time

c.  Block transfer time  

d.  Pemborosan ruang

e.Bulk transfer rate

Jika metode blockingnya:

a.Fixed blocking

b.Variabel spanned

c.Variabel unspanned 

JAWABAN

1.    Rotational Latency

          a.    r = ½ x (( 60 x 1000 ) / RPM) 
                 = ½ x (( 60 x 1000 ) / 2500) 
                 = ½ x 24 
                 = 12

          b.    r = ½ x (( 60 x 1000 ) / RPM) 
                 = ½ x (( 60 x 1000 ) / 2000) 
                 = ½ x 30 
                 = 15

          c.    r = ½ x (( 60 x 1000 ) / RPM) 
                 = ½ x (( 60 x 1000 ) / 7000) 
                 = ½ x 8,57 
                 = 4,285

          d.    r = ½ x (( 60 x 1000 ) / RPM) 
                 = ½ x (( 60 x 1000 ) / 8000) 
                 = ½ x 7,5 
                 = 3,75

          e.    r = ½ x (( 60 x 1000 ) / RPM) 
                 = ½ x (( 60 x 1000 ) / 10000) 
                 = ½ x 6 
                 = 3

2.    Jawaban

          a.    Bfr = B/R = 2048 / 128 =16

          b.    r = ½ x (( 60 x 1000 ) / RPM)

            = ½ x (( 60 x 1000 ) / 3000)

            = ½ x 20

            = 10

          c.    T_R = R/t = 128 / 1024 = 0,125

          d.    Btt = B/t = 2048 / 1024 = 2

          e.    W = G/Bfr = 64 / 16 = 4

          f.     t’ = (t/2)*(R / (R + W))

           = (1024 / 2) * (128 / (128 + 4))

           = 512 * (128 / 132)

           = 512 * 0,96

           = 496,48

3.    Jawaban

         1.    Fixed Blocking

a.    Bfr = B/R = 2048 / 250 = 8,192

b.    T_R = R/t = 250 / 20148 = 0,122

c.    Btt = B/t = 2048 / 2048 = 1

d.    W_G = G/ Bfr = 256 / 8,192 = 31,25

W_R = B / Bfr = 2048 /8,192 = 250

W = W_G + W_R

      =250 + 31,25

      = 281,25

e.    t’    = (t / 2) * (R / (R + W))

= (2048 / 2) * (250 / (250 + 281,25))

= 1024 * (250 / 531,25)

= 1024 * 0,47

= 481,28

          2.    Variabel Spanned

a.    Bfr = (B-P)/(R+P)

      = (2048 – 8) / (250 + 8)

      = 2040 / 258

      = 7,906

b.    T_R = R/t = 250 / 20148 = 0,122

c.    Btt = B/t = 2048 / 2048 = 1

d.    W  = P + (P + G) / Bfr

= 8 + (8 + 256) / 7,906

= 8 + 264/7,906

= 8 + 33,39

= 41,39

e.    t’    = (t / 2) * (R / (R + W))

= (2048 / 2) * (250 / (250 + 41,39))

= 1024 * (250 / 291,39)

= 1024 * 0,85

= 870,4   

          3.    Variabel Unspanned

a.    Bfr = (B–½R)/(R+P)

= (2048 – ½ . 250) / (250 / 8)

= 1923 / 258

= 7,453

b.    T_R = R/t = 250 / 20148 = 0,122

c.    Btt = B/t = 2048 / 2048 = 1

d.    W  = P + ( ½ R + G) / Bfr

= 8 + ( ½ . 250 + 256) / 7,453

= 8 + 381 / 7,453

= 8 + 51,12

= 59,12

e.    t’    = (t / 2) * (R / (R + W))

= (2048 / 2) * (250 / (250 + 59,12))

= 1024 * (250 / 309,12)

= 1024 * 0,808

= 897,392