Apa yang dimaksud dengan beban kerja?

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.

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, basis data, 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 semakin^kompleks1. 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 menavigasi kompleksitas pengelolaan beban kerja di seluruh lingkungan komputasi dan alur kerja, organisasi beralih ke alat canggih. Mereka menggunakan alat seperti backend APIs, software workload automation, analitik prediktifberbasis AI dan platform cloud management (misalnya, Amazon Web Services (AWS), Google Cloud Platform, IBM Cloud® dan Microsoft Azure).

Perusahaan juga mengadopsi strategi seperti penempatan beban kerja, dengan menentukan lokasi terbaik untuk setiap beban kerja berdasarkan faktor-faktor seperti biaya, kinerja, siklus hidup, kepatuhan, dan persyaratan bisnis. Pendekatan ini memastikan bahwa setiap beban kerja berjalan dalam lingkungan yang secara optimal sesuai dengan kebutuhan spesifiknya.

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 memiliki 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. Banyak beban kerja melakukan tugas di antara aplikasi.

Selain itu, siklus hidup aplikasi cenderung berubah ketika kebutuhan berubah atau ketika teknologi yang lebih canggih muncul. Namun, 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, dan pemodelan cuaca. Pekerjaan ini sering dijalankan selama jam di luar jam sibuk untuk mencegah gangguan pada beban kerja interaktif atau transaksional. Beban kerja ini juga cenderung membutuhkan pemrosesan paralel, yang membagi tugas 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 menggunakan kecerdasan buatan dan pembelajaran mesin - untuk mengidentifikasi tren, hubungan, dan wawasan. Karena throughput datanya yang tinggi, beban kerja analitik biasanya digunakan untuk pergudangan data dan big data.

Sebagian besar aplikasi perusahaan bergantung pada database dasar untuk berfungsi. Bila suatu basis data berkinerja buruk, hal itu akan menimbulkan kemacetan bagi 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. Mereka juga memungkinkan tim untuk menganalisis metrik seperti penggunaan memori dan CPU, throughput input/output (I/O), dan tingkat eksekusi kueri.

Beban kerja HPC menjalankan simulasi kompleks dan 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 dan pengembangan, yang menangani tugas-tugas seperti mengompilasi kode, menjalankan tes unit, dan melakukan tes beban. Sama seperti proses pengembangan itu sendiri, beban kerja uji dan pengembangan dapat tidak dapat diprediksi dan mungkin membutuhkan pengembang untuk cepat menyediakan dan mengurangi 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 semakin rumit, memerlukan alat dan sumber daya yang dapat mengelola berbagai tugas, seringkali secara bersamaan. Tantangan ini membuat beban kerja hibrida—yang menggabungkan elemen-elemen dari berbagai jenis beban kerja—menjadi aset yang nyata.

Contoh beban kerja hibrida adalah aplikasi analitik real-time. Aplikasi ini memproses data yang masuk dengan beban kerja transaksional, menjalankan kueri kompleks pada data dengan beban kerja analitis, 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 aplikasi berbasis layanan mikro , mesin virtual (VM), dan komputasi tanpa server. Perusahaan bahkan menjajaki kasus penggunaan untuk beban kerja AI generatif (gen AI)^.2 Apa pun jenisnya, beban kerja juga dapat dikategorikan berdasarkan statusnya (yaitu, berstatus 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 tergantung 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 lokal tradisional 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:

Beban kerja cloud publik, di sisi lain, menyediakan:

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.

Perusahaan bisa memilih beban kerja berbasis cloud lokal atau publik atau kombinasi keduanya. Menggunakan dan mengelola beban kerja ini secara efektif dapat meningkatkan pengambilan keputusan organisasi, serta efisiensi, kinerja, dan efektivitas biaya infrastruktur TI perusahaan secara keseluruhan.