Beban kerja, dalam pengertian yang paling umum, adalah jumlah waktu dan sumber daya komputasi yang dibutuhkan sistem atau jaringan untuk menyelesaikan tugas atau menghasilkan keluaran tertentu. Beban kerja ini mengacu pada total permintaan sistem dari semua pengguna dan proses pada saat tertentu.
Dalam bidang TI, istilah ini terus berkembang dan menjadi sarat makna, terutama dengan munculnya komputasi cloud. Secara umum, beban kerja digunakan untuk merujuk pada tugas atau proses komputasi dan sumber daya komputasi, penyimpanan, memori, dan jaringan yang dibutuhkan oleh tugas tersebut.
Dalam konteks komputasi cloud, beban kerja mengacu pada layanan, aplikasi, atau kemampuan apa pun yang mengonsumsi sumber daya berbasis cloud. Dalam konteks cloud ini, mesin virtual, database, aplikasi, layanan mikro, node, dan lainnya dianggap sebagai beban kerja.
Beban kerja dapat berkisar dari tugas-tugas sederhana, seperti menjalankan satu aplikasi atau komputasi, hingga operasi yang rumit, seperti memproses analisis data berskala besar atau menjalankan serangkaian aplikasi yang saling terhubung. Mengelola beban kerja adalah aspek penting dari optimalisasi sumber daya TI, yang secara langsung memengaruhi kinerja sistem, biaya, stabilitas, dan pada akhirnya, keberhasilan operasi bisnis.
Dengan berkembangnya komputasi cloud dan virtualisasi, manajemen beban kerja menjadi semakinkompleks1. Penggunaan sumber daya hybrid cloud, multicloud, dan cloud publik berarti bahwa beban kerja dapat menjangkau berbagai platform dan lokasi, masing-masing dengan karakteristik dan persyaratan manajemen yang unik.
Untuk menangani kompleksitas manajemen beban kerja di seluruh lingkungan komputasi dan alur kerja, organisasi beralih ke alat bantu canggih seperti API backend, perangkat lunak otomatisasi beban kerja, analitik prediktif berbasis AI, dan platform manajemen cloud (mis., Amazon Web Services (AWS), Google Cloud Platform, IBM Cloud, dan Microsoft Azure).
Perusahaan juga mengadopsi strategi seperti penempatan beban kerja, di mana mereka menentukan lokasi terbaik untuk setiap beban kerja berdasarkan faktor-faktor seperti biaya, kinerja, siklus hidup, kepatuhan, dan persyaratan bisnis. Hal ini memastikan bahwa setiap beban kerja berjalan di lingkungan yang secara optimal sesuai dengan kebutuhan spesifiknya.
Mulailah perjalanan Anda menuju performa aplikasi yang berkelanjutan sekaligus mengurangi biaya dengan aman.
Berlangganan buletin IBM
Istilah “beban kerja” sering digunakan secara bergantian dengan “aplikasi.” Sementara beban kerja dan aplikasi saling berhubungan dan merupakan komponen integral dari infrastruktur TI apa pun (dan aplikasi dapat dianggap beban kerja), mereka melayani tujuan yang agak berbeda.
Aplikasi adalah program, atau kelompok program, yang dirancang untuk membantu pengguna akhir melakukan tugas-tugas tertentu dan memenuhi kebutuhan bisnis tertentu. Beban kerja mengacu pada tuntutan pemrosesan tugas-tugas tersebut. Dengan kata lain, beban kerja aplikasi daya (atau bagiannya). Namun, penting untuk dicatat bahwa beban kerja tidak selalu eksklusif untuk satu aplikasi saja. Banyak beban kerja menjalankan tugas di seluruh aplikasi.
Selain itu, siklus hidup aplikasi cenderung berubah ketika kebutuhan berubah atau ketika teknologi yang lebih canggih muncul. Di sisi lain, beban kerja berubah berdasarkan faktor infrastruktur, seperti kinerja sistem, lalu lintas pengguna, alokasi sumber daya, dan kebutuhan pemrosesan.
Seperti yang telah dinyatakan, menggunakan beban kerja bisa sesederhana menjalankan satu aplikasi atau secanggih menjalankan ekosistem aplikasi yang terhubung, dengan banyak variasi di antaranya. Oleh karena itu, penerapan beban kerja yang berhasil mungkin memerlukan penggunaan beberapa jenis beban kerja.
Beberapa jenis beban kerja utama meliputi:
Beban kerja transaksional melibatkan interaksi pengguna real-time, biasanya dalam bentuk berbagai transaksi online singkat. Menerapkan beban kerja transaksional membutuhkan sistem yang dapat menangani banyak pengguna secara bersamaan dan memberikan respons yang cepat dan konsisten, sehingga sistem ini biasanya digunakan untuk situs e-commerce untuk mengelola pembelian, pembayaran, pencarian produk, dan lainnya.
Beban kerja batch adalah pekerjaan non-interaktif yang diproses dalam jumlah besar, sering kali secara berurutan. Karena membutuhkan daya pemrosesan yang besar, beban kerja batch biasa terjadi di lingkungan yang memproses data dalam jumlah besar (misalnya penggajian, penagihan, pemodelan cuaca, dll.) dan sering kali berjalan di luar jam sibuk untuk mencegah gangguan pada beban kerja interaktif atau transaksional. Beban kerja ini juga cenderung membutuhkan pemrosesan paralel, di mana tugas dibagi menjadi subtugas yang lebih kecil dan dieksekusi secara bersamaan di beberapa server dan prosesor.
Beban kerja analitik dicirikan melalui kueri kompleks yang berjalan pada kumpulan data yang besar. Tidak seperti beban kerja transaksional, yang melibatkan transaksi kecil dan sederhana, beban kerja ini melakukan analisis data yang mendalam - sering kali memanfaatkan kecerdasan buatan dan pembelajaran mesin - untuk mengidentifikasi tren, hubungan, dan wawasan. Karena throughput datanya yang tinggi, beban kerja analitik biasanya digunakan untuk data warehousing dan analitik big data.
Sebagian besar aplikasi perusahaan bergantung pada database dasar untuk berfungsi. Jika database berkinerja buruk, database ini akan menimbulkan hambatan untuk aplikasi yang menggunakannya. Beban kerja database membantu mengatasi masalah ini. Beban kerja database disesuaikan untuk mempercepat dan mengoptimalkan fungsionalitas pencarian untuk aplikasi lain yang bergantung pada database. Beban kerja ini juga memungkinkan tim untuk menganalisis metrik seperti penggunaan memori/CPU, throughput input-output (I/O), dan tingkat eksekusi kueri.
Beban kerja HPC menjalankan simulasi kompleks dan/atau komputasi matematis yang membutuhkan daya komputasi yang signifikan. Sebagai contoh, tim peneliti meteorologi dapat menjalankan simulasi pola iklim terkait El Nino. Seperti beban kerja batch, beban kerja HPC cenderung memiliki tingkat paralelisme yang tinggi.
Ketika tim berada dalam proses pengembangan dan pengujian perangkat lunak, mereka akan sering bergantung pada beban kerja pengujian/dev, yang menangani tugas-tugas seperti mengkompilasi kode, menjalankan tes unit, dan melakukan tes beban. Sama seperti proses pengembangan itu sendiri, beban kerja pengujian/pengembangan tidak dapat diprediksi dan mungkin mengharuskan pengembang untuk dengan cepat menyediakan dan menghilangkan sumber daya saat kebutuhan berubah.
Beban kerja ini sering kali menjadi sangat penting dalam lingkungan TI yang membutuhkan pemrosesan data secepat kilat untuk memberikan hasil langsung, seperti aplikasi perdagangan saham, layanan streaming video, dan platform taruhan olahraga.
Lingkungan TI telah menjadi semakin kompleks, membutuhkan alat bantu, dan sumber daya yang dapat menangani beragam tugas yang seringkali secara bersamaan. Di sinilah beban kerja hybrid—yang menggabungkan unsur dari berbagai jenis beban kerja—menjadi aset yang nyata.
Contoh beban kerja hybrid adalah aplikasi analitik real time yang memproses data yang masuk dengan beban kerja transaksional, menjalankan kueri kompleks pada data dengan beban kerja analitik, dan menghasilkan laporan menggunakan beban kerja batch.
Kemunculan komputasi cloud selama dekade terakhir telah mendorong pengembangan jenis beban kerja baru, termasuk software-as-a-service (SaaS), aplikasi terkontainerisasi dan berbasis layanan mikro , mesin virtual (VM), dan komputasi tanpa server. Perusahaan bahkan menjajaki kasus penggunaan untuk beban kerja AI generatif (GenAI).2 Terlepas dari jenisnya, beban kerja juga dapat dikategorikan berdasarkan statusnya (yaitu, dengan status atau tanpa status), dan dalam kasus beban kerja cloud, berdasarkan pola penggunaannya (yaitu, statis atau dinamis).
Beban kerja dengan status perlu menyimpan informasi dan status dari satu sesi ke sesi lainnya, sehingga mereka "mengingat" data dari interaksi sebelumnya. Dengan aplikasi berstatus, jika pengguna keluar dan kemudian masuk kembali, aplikasi akan mengingat informasi dan aktivitas mereka. Sistem database, di mana data tetap ada bahkan setelah sesi berakhir, merupakan contoh yang bagus untuk beban kerja dengan status.
Beban kerja ini tidak menyimpan data pengguna untuk sesi pengguna berikutnya. Setiap sesi dijalankan sebagai interaksi baru dan respons tidak bergantung pada data pengguna sebelumnya. Beban kerja tanpa status dapat menyederhanakan desain aplikasi, karena pengembang tidak perlu mengelola informasi status, tetapi juga dapat membuat personalisasi pengalaman pengguna menjadi lebih kompleks.
Beban kerja statis menggunakan sumber daya komputasi dalam jumlah yang relatif konstan dalam jangka waktu yang lama dan dengan jadwal yang konsisten.
Beban kerja dinamis yang juga disebut beban kerja sementara, menyesuaikan dan mengonfigurasi sumber daya komputasi berdasarkan permintaan komputasi.
Seiring dengan meningkatnya adopsi komputasi cloud, praktik manajemen beban kerja pun berubah. Bisnis modern biasanya menggunakan kombinasi pusat data tradisional on premises dan infrastruktur cloud untuk mengelola beban kerja mereka secara efisien. Beban kerja on premises berjalan pada infrastruktur perangkat keras organisasi sendiri, yang di-hosting secara lokal di fasilitas organisasi. Beban kerja berbasis cloud publik berjalan di server yang dikelola oleh penyedia layanan cloud pihak ketiga (CSP) dan berlokasi di luar lokasi, sering kali di beberapa lokasi di seluruh dunia. Kedua infrastruktur ini menawarkan keuntungan untuk mengelola beban kerja perusahaan.
Beban kerja on premises menyediakan:
Dengan solusi on premises, organisasi memiliki kendali penuh atas beban kerja mereka. Ini termasuk kemampuan untuk memilih dan menyesuaikan semua perangkat keras dan perangkat lunak, yang sangat bermanfaat bagi organisasi dengan kebutuhan TI yang tidak mudah dipenuhi oleh penawaran cloud standar.
Solusi on premises dapat menawarkan keamanan dan kontrol kepatuhan yang lebih baik, terutama untuk organisasi di industri atau wilayah dengan persyaratan kedaulatan data dan proses audit yang ketat. Karena data disimpan secara lokal, dan bukan di lingkungan cloud bersama, maka akan lebih mudah untuk menerapkan protokol keamanan yang ketat dan mengontrol akses data setiap anggota tim.
Selain itu, beberapa peraturan mengharuskan data disimpan dalam batas-batas geografis tertentu, dan perusahaan dapat lebih mudah menjamin kesesuaian penyimpanan dengan beban kerja on premises.
Meskipun biaya awal infrastruktur on premises bisa sangat tinggi, biaya pemeliharaan beban kerja di tempat yang berkelanjutan relatif stabil dan lebih mudah direncanakan. Jika suatu organisasi memiliki modal untuk berinvestasi dan mengharapkan kebutuhannya tetap konsisten dalam jangka panjang, beban kerja on premises dapat menjadi pilihan yang sehat secara finansial.
Dalam beberapa kasus, beban kerja on premises berkinerja lebih baik daripada beban kerja berbasis cloud. Dengan infrastruktur on premises, data tidak perlu keluar dari jaringan lokal, sehingga menghasilkan waktu pemrosesan yang lebih cepat dan meminimalkan masalah latensi yang dapat menyebabkan kemacetan kinerja.
Beban kerja di tempat dapat diakses bahkan ketika konektivitas internet tidak stabil atau sementara tidak ada. Ketersediaan aplikasi offline dapat menjadi keuntungan signifikan bagi perusahaan di wilayah dengan infrastruktur internet yang buruk, atau untuk lingkungan yang memerlukan akses aplikasi 24/7.
Di sisi lain, beban kerja berbasis cloud publik menyediakan:
Beban kerja cloud biasanya mengikuti model pengeluaran operasional, di mana pengguna hanya membayar sumber daya yang mereka gunakan, saat mereka menggunakannya. Hal ini dapat menjadikan komputasi cloud sebagai titik masuk yang lebih hemat biaya untuk manajemen beban kerja, terutama untuk bisnis kecil dan perusahaan rintisan.
Penyedia cloud memiliki sumber daya yang sangat besar yang dapat dialokasikan dan tidak dialokasikan sesuai permintaan, sehingga memungkinkan organisasi untuk dengan mudah menskalakan beban kerja sebagai respons terhadap pergeseran permintaan sumber daya.
Meskipun organisasi masih bertanggung jawab untuk mengelola dan mengamankan aplikasi dan datanya sendiri, beban kerja berbasis cloud menempatkan banyak tugas pemeliharaan (misalnya, perbaikan perangkat keras, peningkatan perangkat lunak, penambalan keamanan, dll.) di tangan penyedia layanan.
Layanan cloud sering kali menyertakan kemampuan pemulihan bencana, serta redundansi infrastruktur, guna memastikan ketersediaan beban kerja bahkan ketika server atau pusat data gagal.
Beban kerja cloud dapat dijalankan dan disesuaikan dengan cepat, sehingga memungkinkan inovasi yang lebih cepat dan memberikan keunggulan kompetitif bagi bisnis berbasis cloud. Dengan platform cloud, organisasi bisa menerapkan aplikasi dan layanan baru dalam hitungan menit, sementara jika dilakukan on premises mungkin membutuhkan waktu berminggu-minggu atau berbulan-bulan.
Banyak perusahaan memilih untuk menggunakan cloud pribadi (juga dikenal sebagai cloud perusahaan), yang memberikan kombinasi manfaat tertentu yang ditawarkan oleh arsitektur cloud on-premises dan cloud publik.
Terlepas dari apakah perusahaan memilih beban kerja berbasis cloud on premises atau publik (atau kombinasi keduanya), menggunakan dan mengelola beban kerja secara efektif dapat meningkatkan pengambilan keputusan organisasi, serta efisiensi, kinerja, dan efektivitas biaya infrastruktur TI perusahaan secara keseluruhan.
Platform pengoptimalan biaya hybrid cloud IBM Turbonomic® memungkinkan Anda untuk terus mengotomatiskan tindakan penting secara real time yang secara proaktif memberikan penggunaan sumber daya komputasi, penyimpanan, dan jaringan yang paling efisien ke aplikasi Anda di setiap lapisan tumpukan.
IBM Instana mendemokratisasikan observabilitas dengan memberikan solusi yang dapat digunakan siapa pun di DevOps, SRE, platform, ITOps, dan pengembangan untuk mendapatkan data yang diinginkan dengan konteks yang dibutuhkan. Dibangun khusus untuk cloud native namun tidak bergantung pada teknologi, platform ini secara otomatis dan terus menerus menyediakan data dengan ketelitian tinggi—granularitas 1 detik dan pelacakan menyeluruh—dengan konteks ketergantungan logis dan fisik di seluruh seluler, web, aplikasi, dan infrastruktur.
IBM Workload Automation adalah platform otomatisasi yang mengintegrasikan alur kerja IT, operasional, dan bisnis untuk mengoptimalkan orkestrasi untuk pelaksanaan proses tanpa pengawasan dan berbasis peristiwa yang dibangun untuk beroperasi di lingkungan hybrid.
Manfaatkan otomatisasi beban kerja di seluruh perusahaan untuk beban kerja yang digerakkan oleh jadwal dan peristiwa.
Pahami lima prinsip yang membantu tim operasi memikirkan manajemen layanan dan aspek operasional aplikasi mereka.
Infrastruktur TI, mengacu pada komponen gabungan dari lingkungan dan layanan TI perusahaan.
Tinjau contoh arsitektur untuk IBM Cloud Security and Compliance Center Workload Protection.
Mengoptimalkan dan mengotomatiskan beban kerja kompleks untuk efisiensi IT yang lebih besar
Pelajari cara tim dapat memantau dan menyesuaikan beban kerja, serta mengelola alur dan thread yang tidak responsif, dengan IBM Integration Bus untuk z/OS,.
Catatan kaki
1 Perusahaan mengharapkan adanya pergeseran yang berkelanjutan on premises lama ke tempat modern (tautan berada di luar ibm.com), S&P Global Market Intelligence, 27 Maret 2023.
2 Perspektif Analisis Pasar: Beban Kerja Infrastruktur Perusahaan di Seluruh Dunia 2023 (tautan berada di luar ibm.com), IDC, September 2023.