Apa Itu Cloud Computing? Karakteristik dan Jenis Layanannya

Cloud Computing terdiri dari kata Cloud dan Computing. Gambar cloud atau awan sendiri sudah digunakan sejak tahun 1990an sebagai diagram untuk mewakili penggambaran internet dalam skema arsitektur jaringan. Sejak saat itu hingga sekarang gambar/logo ini menjadi standar yang dipahami secara luas untuk menggambarkan jaringan internet. Sedangkan kata computing sendiri mempunyai arti process compute atau dalam bahasa indonesianya adalah proses komputasi. Jadi bisa ditarik kesimpulan cloud computing adalah proses komputasi melalui jaringan internet. 

Dalam perkembangannya Cloud Computing atau Komputasi Awan sering digunakan untuk menggambarkan model pengelolaan dan penyediaan sumber daya komputasi melalui jaringan internet. Jadi layanan cloud computing bisa didefinisikan sebagai layanan yang memungkinkan kita untuk mengakses sumber daya komputasi darimana saja, kapan saja selama kita bisa mengaksesnya melalui jaringan/internet. Sumber daya komputasi ini mencakup berbagai elemen yang mendukung kinerja komputasi seperti Prosesor (CPU), Memori (RAM), Media Penyimpanan (Storage), Perangkat Jaringan (Network), Sistem Operasi (OS), Perangkat Lunak Aplikasi (Software). 

Pada bulan September 2011, NIST (National Institute of Standards and Technology) yang merupakan sebuah badan dibawah departemen perdagangan di Amerika Serikat, merilis publikasi NIST Special Publication 800-145: The NIST Definition of Cloud Computing. Dalam publikasi tersebut  NIST memberikan definisi dan karakteristik dari layanan Cloud Computing. Definisi layanan Cloud Computing menurut NIST adalah sebagai berikut

Cloud computing is a model for enabling ubiquitous, convenient, on-demand network access to a shared pool of configurable computing resources (e.g., networks, servers, storage, applications, and services) that can be rapidly provisioned and released with minimal management effort or service provider interaction. This cloud model is composed of five essential characteristics, three service models, and four deployment models. 

Dari definisi tersebut dapat diambil kesimpulan bahwa Cloud Computing adalah sebuah model layanan yang memungkinkan kita mengakses sumber daya komputasi melalui jaringan internet. Sumber daya komputasi ini harus handal dan diberikan sesuai permintaan dari pengguna secara cepat. Selain itu sumber daya komputasi ini harus bisa dikelola sendiri dengan mudah dan cepat tanpa perlu berinteraksi dengan penyedian layanan. 

Karakteristik Layanan Cloud Computing

Agar sebuah layanan bisa dikategorikan sebagai layanan Cloud Computing maka layanan tersebut harus memenuhi lima karakteristik dasar sesuai dengan panduan karakteristik dari NIST. Kelima karakteristik tersebut adalah sebagai berikut: 

1. On-demand Self Service 
   Pengguna layanan harus bisa mengelola sumber daya komputasi secara mandiri dan memiliki kontrol dalam hal pengadaan dan pengelolaan sumber daya komputasi tanpa memerlukan persetujuan atau bantuan dari pihak penyedia layanan. Beberapa hal penting yang harus diperhatikan agar memenuhi kriteria ini antara lain adalah sebagai berikut:
   • Akses Mandiri: Pengguna mempunyai kemampuan untuk dapat memilih, mengkonfigurasikan dan mengelola sumber daya komputasi sesuai kebutuhan mereka sendiri tanpa perlu melibatkan pihak penyedia layanan. 
   • Kemudahan Pengguna: Tersedianya antarmuka pengguna yang dirancang untuk memastikan pengguna dapat dengan mudah mengelola sumber daya komputasi tersebut tanpa memerlukan keahlian ataupun kemampuan teknis yang mendalam.  
   • Pengadaan Cepat: Pengadaan sumber daya komputasi dapat dilakukan secara cepat dan efisien. Pengadaan tersebut harus bisa dilakukan dalam hitungan menit atau bahkan detik sehingga mempunyai skalabilitas yang baik untuk memenuhi kebutuhan bisnis ataupun beban komputasi yang dibutuhkan.
   • Otomatisasi: Proses otomatisasi adalah kunci dari on-demand self service ini. Pengadaan sumber daya komputasi, konfigurasi dan pengelolaannya harus dapat dilakukan secara otomatis berdasarkan kebutuhan pengguna. 
   • Kontrol Penuh: Pengguna harus memiliki kendali penuh atas sumber daya komputasi yang digunakan. Mereka dapat memonitor, mengelola dan menghentikan penggunaan sumber daya komputasi sesuai dengan kebutuhan tanpa campur tangan penyedia layanan.
2. Broad Network Access 
   Sumber daya komputasi harus dapat diakses melalui berbagai jenis perangkat. Pengguna dapat terhubung dengan sumber daya komputasi melalui berbagai jenis perangkat dan berbagai jenis konektivitas jaringan. Beberapa hal penting yang harus diperhatikan terkait hal ini adalah sebagai berikut:
   • Akses Melalui Internet: Sumber daya komputasi dapat diakses melalui internet, sehingga memungkinkan pengguna untuk terhubung dengan sumber daya tersebut dari lokasi manapun selama tersedia koneksi jaringan internet. 
   • Kemampuan Akses dari Berbagai Perangkat: Sumber daya komputasi tersebut harus dapat diakses dari berbagai perangkat, misalnya seperti: laptop, komputer desktop, ponsel pintar dan tablet. Hal ini akan memberikan kemudahan dan fleksibilitas bagi pengguna untuk mengakses layanannya dari berbagai perangkat, kapan saja dan dimana saja saat dibutuhkan.   
   • Platform Independen: Layanan cloud computing tersebut harus bisa diakses dari berbagai platform dan sistem operasi tanpa hambatan yang signifikan. Hal ini akan mempermudah pengguna untuk bisa menggunakan layanan tersebut tanpa tergantung oleh platform atau sistem operasi tertentu.
   • Antarmuka Pengguna Yang Mudah: Pengguna layanan cloud computing harus diberikan kemudahan akses tanpa memerlukan instalasi perangkat tambahan khusus. Untuk itu biasanya layanan cloud computing akan menyediakan antar muka berbasis web sehingga pengguna bisa mengelola layanan yang ada dengan cukup menggunakan web browser.
   • Protokol Komunikasi Data: Komunikasi antara pengguna dan sumber daya komputasi menggunakan protokol komunikasi data yang standar, seperti HTTP, HTTPS, ataupun protokol komunikasi data lainnya yang mendukung interoperabilitas dan kompatibilitas dari berbagai perangkat yang ada.
3. Resource Pooling
   Layanan cloud computing akan bermuara pada data center atau pusat data. Pada pusat data merupakan bangunan fisik dimana sumber daya komputasi dikumpulkan, dikelola dan dikonfigurasikan sehingga bisa menjadi pondasi dari layanan cloud computing yang diberikan. Beberapa hal penting terkait resource pooling ini antara lain adalah sebagai berikut:
   • Penggabungan Sumber Daya: Pada pusat data tersedia berbagai sumber daya pendukung komputasi yang digabungkan sehingga mempunyai kemampuan komputasi yang sangat besar. Kemampuan komputasi ini kemudian bisa dibagipakaikan kepada para pelanggannya untuk memenuhi berbagai kebutuhan pelanggan. 
   • Pemisahan Logis: Pada pusat data dan perangkat pendukung layanan cloud computing dilakukan implementasi pemisahan secara logis dengan menggunakan bantuan perangkat lunak dan perangkat keras sehingga masing-masing pelanggan tetap memiliki kontrol penuh dan eksklusif atas sumber daya komputasi yang mereka gunakan. 
   • Penggunaan Yang Efisien: Implementasi resource pooling akan mengoptimalkan penggunaan sumber daya secara lebih efisien. Sumber daya yang tidak digunakan bisa dialokasikan untuk beban kerja lainnya sehingga resource komputasi bisa digunakan secara lebih optimal. 
   • Skalabilitas Layanan: Besarnya sumber daya komputasi yang dikonfigurasikan pada pusat data akan mempengaruhi tingkat skalabilitas layanan. Semakin besar sumber daya komputasi yang ada pada pusat data akan membuat skalabilitas semakin baik. Hal ini diperlukan agar dapat memenuhi kebutuhan pelanggan yang bisa berubah-ubah sesuai dengan fluktuasi beban komputasi yang dibutuhkan. 
   • Pengelolaan Sumber Daya Komputasi Terpusat: Penyedia layanan cloud computing akan melakukan pengawasan secara terpusat untuk mengetahui perangkat komputasi yang dibutuhkan berjalan dengan baik sesuai tugas dan fungsinya. Pengawasan ini mencakup alokasi dan perubahan kapasitas sumber daya sesuai dengan kebutuhan seluruh pelanggannya.
4. Rapid Elasticity 
   Kemampuan sumber daya komputasi untuk secara cepat dan otomatis menyesuaikan kapasitasnya sesuai dengan perubahan permintaan dari pengguna. Dengan kemampuan ini maka akan memungkinkan pelanggan untuk dengan mudah meningkatkan atau mengurangi kapasitas sumber daya komputasi secara instan, sesuai dengan fluktuasi kebutuhan beban komputasi. Beberapa hal penting terkait dengan rapid elasticity ini adalah sebagai berikut:
   • Skalabilitas Yang Dinamis: Memungkinkan sumber daya komputasi untuk dapat ditingkatkan kemampuannya (scale up) atau diturunkan (scale down) secara cepat dan mudah. 
   • Respon Yang Cepat: Saat terjadi lonjakan permintaan atau beban kerja komputasi yang tinggi, layanan cloud computing harus mampu memberikan respon yang cepat. Respon tersebut misalnya secara otomatis dapat menambah kapasitas sumber daya untuk menjaga kinerja dan ketersediaan layanan komputasi. Sebaliknya apabila beban kerja komputasi menurun secara otomatis kapasitas sumber daya komputasi juga dapat diturunkan sehingga akan mengurangi dan menghindari pengeluaran biaya yang tidak diperlukan. 
   • Otomatisasi Proses Skalabilitas: Skalabilitas pada layanan cloud computing bisa dilakukan secara otomatis tanpa campur tangan manusia sehingga memungkinkan tanggapan yang cepat terhadap perubahan beban kerja komputasi.
   • Fleksibilitas dan Efisiensi Biaya: Pengguna layanan cloud computing dapat menghindari investasi awal yang besar karena dapat menyesuaikan kapasitas sumber daya komputasi secara fleksibel susuai dengan beban kerja komputasi yang dibutuhkan dan hanya membayar berdasarkan penggunaan aktual dari sumber daya komputasi yang digunakan.
   • Penggunaan Yang Dinamis: Karakteristik rapid elasticity ini memungkinkan pengguna/organisasi untuk menanggapi dinamika bisnis yang cepat dan perubahan yang tiba-tiba dalam kebutuhan kapasitas sumber daya komputasi tanpa perlu mengalami penurunan kinerja ataupun gangguan layanan. 
5. Measured Service 
   Kemampuan untuk mengukur dan memantau penggunaan sumber daya komputasi secara menyeluruh. Proses ini melibatkan fungsi pemantauan, kontrol dan juga pelaporan penggunaan sumber daya komputasi. Pengguna bisa mengakses fungsi tersebut setiap saat sehingga bisa mengetahui biaya penggunaan dan prediksi biaya layanan dari sumber daya komputasi yang digunakan. Pengguna layanan cloud computing bisa melakukan hal tersebut melalui dashboard/antar muka berbasiskan web yang disediakan oleh penyedia layanan cloud computing. Beberapa hal penting terkait dengan measured service ini adalah sebagai berikut:
   • Pengukuran Otomatis: Layanan cloud computing akan secara otomatis dan terus menerus menggukur penggunaan sumber daya komputasi. Pengukuran ini mencakup berbagai parameter yang penting sehingga penggunaan layanan cloud computing bisa transparan. 
   • Pemantauan Realtime: Informasi penggunaan sumber daya komputasi tersedia secara realtime, sehingga pengguna layanan bisa memantau performa dan juga penggunaan sumber daya komputasi setiap diperlukan.
   • Pelaporan dan Analisis: Data pengukuran dikumpulkan dan disajikan dalam bentuk laporan yang dapat dipahami, memberikan visibilitas terhadap bagaimana sumber daya digunakan. Analisis data ini dapat membantu organisasi membuat keputusan yang lebih baik terkait alokasi sumber daya, perencanaan kapasitas, dan efisiensi operasional.
   • Pembayaran Berdasarkan Penggunaan Aktual: Biaya yang perlu dibayarkan berdasarkan pada penggunaan aktual sumber daya komputasi. Pengguna hanya akan membayar untuk sumber daya yang benar-benar digunakan, menghindari pembayaran yang berlebihan atau biaya tetap yang tidak efisien.
   • Efisiensi Biaya: Dengan memiliki pemahaman yang jelas tentang penggunaan sumber daya, pengguna dapat melakukan efisiensi dengan mengelola sumber daya komputasi dengan baik untuk mengoptimalkan biaya. Berdasasrkan informasi tersebut pengguna dapat membuat keputusan tentang kapan dan seberapa banyak sumber daya komputasi yang diperlukan.
   • Audit dan Kepatuhan: Data pengukuran tersebut dapat juga dapat digunakan untuk tujuan audit dan kepatuhan. Organisasi dapat melacak dan melaporkan penggunaan sumber daya untuk memastikan bahwa mereka mematuhi kebijakan dan aturan dari organisasi terkait penggunaan sumber daya komputasi.

Jenis Layanan Cloud Computing

Menurut NIST terdapat tiga jenis layanan cloud computing. Jenis layanan ini menentukan kontrol dan tingkat keterlibatan pengguna dalam pengelolaan sumber daya komputasi. Ketiga jenis layanan cloud computing tersebut adalah sebagai berikut: 

1. Infrastructure as a Service (IaaS):
   Adalah layanan cloud computing yang menyediakan akses kepada infrastruktur sumber daya komputasi yang mendasar, seperti server, storage, jaringan, dan mesin virtual (virtual machine). Pengguna memiliki kontrol penuh atas lingkungan infrastruktur, termasuk pilihan instalasi sistem operasi, dan bisa melakukan apa saja diatas sistem operasi tersebut, misalnya menginstal aplikasi, middleware, database server dsbnya. Contoh layanan IaaS ini antara lain: Amazon Web Services (AWS) EC2, Microsoft Azure Virtual Machines, Google Compute Engine, dsbnya.

2. Platform as a Service (PaaS):
   Adalah layanan cloud computing yang telah dikonfigurasikan secara khusus sebagai lingkungan untuk menjalankan aplikasi yang dibuat oleh para pengembang perangkat lunak. Umumnya lingkungan tersebut akan mendukung aplikasi berbasiskan web (web application). Keuntungan dalam menggunakan layanan ini adalah organisasi/pengembang perangkat lunak bisa fokus dalam mengembangkan perangkat lunaknya tidak perlu lagi memikirkan bagaimana kompleksitas pengelolaan lingkungan pendukung aplikasi tersebut (infrastruktur, sistem operasi, database, middleware, dsbnya). Contoh layanan PaaS ini antara lain: Google App Engine, Microsoft Azure App Service, Heroku, dsbnya.

3. Software as a Service (SaaS):
   Adalah layanan cloud computing yang menyediakan aplikasi perangkat lunak yang lengkap dan siap pakai sebagai sebuah layanan. Pengguna dapat mengakses dan menggunakan aplikasi ini melalui internet tanpa perlu menginstal atau menjalankan perangkat lunak di perangkat lokal mereka. Pengguna membayar berlangganan untuk menggunakan aplikasi ini, biasanya berdasarkan pemakaian atau jumlah pengguna. Contoh layanan SaaS ini antara lain: Microsoft Office 365, Google Workspace, Salesforce, dsbnya.

Deployment Model Layanan Cloud Computing

NIST menyampaikan ada empat deployment model dari layanan cloud computing. Deployment model ini mengacu pada dimana layanan cloud computing tersebut dibangun dan dioperasikan. Setiap deployment model cloud memiliki karakteristik, manfaat, dan pertimbangan keamanan yang berbeda, dan pemilihan model yang tepat tergantung pada kebutuhan dan strategi bisnis masing-masing organisasi. Keempat deployment model tersebut adalah: 

1. Public Cloud
   Merupakan layanan cloud computing yang dibangun dan ditujukan untuk melayani masyarakat umum. Semua orang bisa mendaftar dan menggunakannya selama mereka terhubung dengan internet. Contoh layanan public cloud ini antara lain: Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure, Google Cloud Platform (GCP) dan berbagai cloud provider yang ada di Indonesia. 

2. Private Cloud
   Merupakan layanan cloud computing yang dibangun dan ditujukan untuk melayani secara eksklusif suatu organisasi tertentu. Sumber daya komputasi ini hanya bisa diakses dan digunakan oleh orang-orang dalam organisasi tersebut. Organisasi tersebut bisa membangun layanan cloud computing secara mandiri atau bisa juga menggunakan penyedia layanan cloud computing dari pihak lain namun sumber daya yang diperlukan dikonfigurasikan secara khusus hanya melayani organisasi tersebut. Private cloud ini memberikan kontrol dan keamanan yang lebih besar karena sumber daya tidak dibagi dengan entitas/organisasi lainnya.

3. Community Cloud
   Community cloud merupakan model di mana infrastruktur cloud dibagi dan digunakan oleh beberapa organisasi yang memiliki kepentingan, kebijakan, atau keamanan yang serupa atau berbagi kebutuhan bisnis tertentu. Sumber daya cloud ini dapat dikelola bersama oleh organisasi-organisasi dalam komunitas yang sama atau oleh penyedia layanan cloud khusus yang melayani komunitas tertentu.

4. Hybrid Cloud
   Hybrid cloud adalah model yang menggabungkan dua atau lebih deployment model cloud yang berbeda, seperti public cloud, private cloud, atau community cloud, menjadi satu lingkungan yang terintegrasi. Penggunaan hybrid cloud memungkinkan organisasi untuk memanfaatkan kelebihan dari masing-masing model, seperti keamanan dan kontrol dari private cloud serta skalabilitas dan elastisitas dari public cloud. Hybrid cloud juga memungkinkan untuk fleksibilitas dalam memindahkan beban kerja antara berbagai lingkungan cloud.