SISTEM KRITIS

1
SISTEM KRITIS
2
Defenisi

• Yaitu Sistem yang apabila terjadi kegagalan, maka
  dapat mengakibatkan kerugian ekonomi yang besar,
  kerusakan fisik atau mengancam hidup manusia.

3
Ada 3 tipe utama sistem kritis

• Sistem kritis dalam hal keselamatan
• Sistem yang kegagalannya dapat mengakibatkan
  cedera, kematian atau kerusakan lingkungan.
  Contoh sistem kendali untuk pabrik kimia
• Sistem kritis dalam hal misi
• Kegagalannya dapat mengakibatkan kegagalan pada
  suatu kegiatan yang diarahkan pada suatu tujuan.
  Contoh Sistem navigasi pesawat udara
• Sistem kritis dalam hal bisnis
• Kegagalannya dapat mengakibatkan kegagalan pada
  bisnis yang menggunakan sistem tersebut. Contoh
  Sistem rekening nasabah pada sebuah bank

4
Biaya Kegagalan Sistem

• Langsung
• Karena sistem harus diganti
• Tidak langsung
• Biaya proses pengadilan
• Kerugian bisnis yang terjadi karena sistem tidak
  tersedia

5
Komponen sistem yang rentan terhadap kegagalan

• Hardware disebabkan karena
• Kesalahan dalam perancangan
• Komponen rusak karena kesalahan manufaktur
• Komponen telah mencapai akhir masa pakai
• Software karena kesalahan dalam perincian,
  perancangan, atau implementasi
• Operator sistem gagal menjalankan sistem
  dengan benar

6
Dependabilitas Sistem Kritis

• Dependabilitas
• Properti dari sistem
• Sama dengan keterpercayaan (trustworthiness)
• Yaitu derajad kepercayaan user bahwa sistem yang
  akan beroperasi sebagaimana yang mereka harapkan
• Atau sistem tidak akan gagal dalam penggunaan
  yang normal

7
Dimensi dependabilitas

• Ketersediaan (Availability)
• Probabilitas bahwa sistem dapat bekerja dan
  memberikan layanan yang berguna setiap saat
• Keandalan (Reliability)
• Probabilitas bahwa dalam jangka waktu tertentu
  bahwa sistem akan memberikan layanan dengan benar
  sesuai harapan user

8

• Keselamatan (Safety)
• Penilaian pada seberapa besar kemungkinan sistem
  akan menyebabkan kerusakan terhadap orang dan
  lingkungan sistem
• Keamanan (Security)
• Penilaian pada seberapa besar kemungkinan sistem
  dapat bertahan terhadap campur tangan yang
  disengaja atau tidak disengaja

9
Contoh sistem penyaluran insulin untuk
mengontrol diabetes

• Sistem otomatis
• Memonitor tingkat gula darah dan menyalurkan
  dosis insulin saat dibutuhkan
• Bekerja dengan sensor mikro yang terpasang dalam
  tubuh pasien

10

• Ada 3 dimensi dependabilitas yg berlaku
• Ketersediaan
• Sistem hrs tersedia untuk memberikan insulin saat
  dibutuhkan
• Keandalan
• Sistem hrs bekerja andal dan mengalirkan jumlah
  insulin yang tepat
• Keselamatan
• Kegagalan sistem dapat mengakibatkan pemberian
  dosis yg berlebihan shg mengancam hidup pasien

11
KETERSEDIAAN KEANDALAN

• Keandalan mencakup ketersediaan
• Krn jika suatu layanan yg telah ditentukan tidak
  diberikan, maka sistem tidak akan berjalan
  sebagaimana mestinya
• Namun ada sistem yg dapat mentolerir kegagalan yg
  relatif sering terjadi, namun memiliki
  persyaratan ketersediaan yg cukup tinggi ? cth
  saklar hub telepon

12

• Jika sistem A gagal sekali setahun dan sistem B
  gagal sekali sebulan, maka A lebih dapat
  diandalkan dibanding B
• Tetapi jika A membutuhkan 3 hari untuk dapat
  bekerja kembali sementara B membutuhkan 10
  menit,maka ketersediaan B selama setahun jauh
  lebih besar ketimbang A

13

• Keandalan
• Probabilitsas sistem yg bebas dr kegagalan dlm
  kurun waktu tertentu pada suatulingkungan
  tertentu dan untuk tujuan yg tertentu pula
• Ketersediaan
• Probabilitas bahwa suatu sistem pada suatu waktu
  akan bekerja dan dapat memberikan layanan yang
  diminta

14

• Tiga pendekatan yg saling melengkapi yg dapat
  digunakan untuk memperbaiki keandalan sistem
• Penghindaran kesalahan
• menghindari konstruksi bhs pemrograman yg rentan
  thd eror (pointer, rekursi, dll)
• Deteksi dan buang kesalahan
• Pengujian dan debug sistem
• Toleransi kesalahan
• Menjamin bahwa kesalahan sistem tidak
  menghasilkan eror atau menjamin bahwa eror sistem
  tidak mngakibatkan kegagalan

15

• Tidak semua kesalahn PL memiliki kemungkinan yang
  sama untuk mengakibatkan kegagalan PL
• Sebuah program mungkin mengandung kesalahan yg
  diketahui namun tetap dapat diandalkan oleh
  usernya
• User yg berpengalaman seringkali berputar
  menghindari kesalahan PL yg diketahui akan
  menyebabkan kegagalan.

16
KESELAMATAN

• Yaitu atribut sistem yg merefleksikan kemampuan
  sistem untuk beroperasi secara normal atau
  abnormal tanpa membahayakan manusia atau
  lingkungan
• Contoh sistem kontrol dan monitor pada pesawat
  udara, sistem kontrol proses pada pabrik kimia
  dan farmasi, dan sistem kontrol pada mobil

17

• PL lunak yg kritis dalam hal keselamatan terbagi
  atas
• PL kritis keselamatan primer
• PL yg menyatu sbg kontroler pada sistem
• Malfungsi PL menyebabkan malfungsi PK
• Menyebabkan cedera pada manusia atau kerusakan
  pada lingkungan
• PL kritis keselamatan sekunder
• PL yg secara tidak langsung dapat menimbulkan
  cedera
• Cth malfungsi sistem perancangan berbasis
  komputer yg mengakibatkan kesalahan pd objek yg
  dirancang

18

• Fakta menunjukkan bahwa
• Kita tidak akan pernah 100 yakin bahwa suatu
  sistem PL bebas dari kesalahan dan bertoleransi
  terhadap kesalahan

19

• Ada beberapa alasan lain mengapa sistem PL yg
  dapat diandalkan belum tentu menjamin keselamatan
  
• Spesifikasi mungkin tidak lengkap
• Tingkat persentase malfungsi sistem yg tinggi
  merupakan akibat dari eror spesifikasi, bukan
  eror perancangan.
• Malfungsi perangkat keras
• Shg menyebabkan PL menghasilkan suatu lingkungan
  yg tidak dapat diantisipasi
• Operator sistem

20

• Ada 3 hal yg perlu dilakukan utk menjamin bahwa
  kecelakaan tidak akan terjadi atau bahwa
  konsekuensi kecelakaan akan minimal, yaitu
• Menghindari bahaya
• Deteksi dan membuang bahaya
• Cth sistem pabrik pengolahan bahan kimia yg
  dpt mendeteksi tekanan yg berlebihan dan akan
  membuka sebuah katup untuk mengurangi tekanan
  ini.
• Membatasi kerusakan
• Dgn menyertakan fitur proteksi yg akan
  meminimalisasi kerusakan
• cth pemadam api otomatis, sebelum melukai
  penumpang dan awak pesawat

21
KEAMANAN

• Yaitu penilaian sampai sejauh mana sistem
  melindungi diri dari serangan eksternal yg
  disengaja atau tidak.
• Contoh serangan virus, penggunaan yg tidak syah
  atas layanan sistem, modifikasi yg tidak
  diijinkan thd data atau sistem
• Cth sistem yg memerlukan jaminan keamanan tinggi
  sistem militer, sistem e-commerce, dan sistem
  yg melibatkan pertukaran informasi rahasia

22

• Ada 3 jenis kerusakan yg dapat disebabkan oleh
  serangan eksternal
• Penolakan layanan
• Sehingga layanan normal sistem tidak tersedia
• Korupsi program atau data
• Karena perubahan komponen PL
• Penyingkapan informasi rahasia

23

• Keamanan semakin penting dgn beragamnya sistem yg
  terhubung dgn internet
• Atribut yg yg terpenting utk utk sistem berbasis
  internet adalah kemampuan bertahan
• Yaitu kemampuan sistem untuk terus meberikan
  layanan pada saat diserang atau pada saat
  sebagian sistem telah dilumpuhkan.

24
SPESIFIKASI SISTEM KRITIS

• Karena biaya potensi kegagalan sistem tinggi,
  maka penting untuk menjamin bahwa spesifikasi
  sistem kritis harus berkualitas tinggi dan dgn
  akurat merefleksikan kebutuhan user sistem yg
  sebenarnya

25
Spesifikasi keandalan PL

• Perlunya dependibilitas pd sistem kritis
  menimbukan
• Persyaratan fungsional
• Dibuat utk mendefenisikan pemeriksaan eror dan
  fasilitas pemulihan serta fitur2 yg memberikan
  proteksi thd kegagalan sistem
• Persyaratan non-fungsional
• Untuk mendefenisikan keandalan dan ketersediaan
  sistem yg dibutuhkan

26

• Persyaratan lain yg hrs dipertimbangkan adalah
  persyaratan tidak akan, yaitu
• Sistem tidak akan memperbolehkan user mengubah
  ijin akses terhadap file manapun yg tidak mereka
  buat (keamanan)
• Sistem tidak akan memperbolehkan dipilihnya
  metode mendorong ke belakang (reverse thrust
  mode) ketika pesawat sedang terbang (keselamatan)
• Sistem tidak akan membolehkan aktivasi lebih dari
  tiga sinyal alarm secara bersamaan (keselamatan)

27

• Ada 3 dimensi ketika menspesifikasikan keandalan
  sistem secara menyeluruh
• Keandalan PK
• Keandalan PL
• Keandalan operator
• Kegagalan PK dpt menyebabkan sinyal palsu yg
  berada diluar kisaran input
• Shg PL dp berprilaku spt yg tidak diharapkan
• Prilaku sistem yg tidak diharapkan dpt
  membingungkan operator dan mengakibatkan stres
  operator
• Eror operator sangat mungkin terjadi dalam
  kondisi stres, shg akan memberikan input yg tidak
  benar.

28
Spesifikasi keselamatan PL

• Operasi yg selamat mrpk karakteristik yg
  dibutuhkan pada sistem PL yg berhubungan dgn
  keselamatan
• Setiap bahaya harus dinilai terhadap resiko yg
  dimiliki
• Selanjutnya mendeskripsikan bagaimana PL harus
  berprilaku utk meminimalisasi resiko atau
  mempersyratkan bahwa bahaya tidak boleh terjadi

29
Analisa biaya dan resiko

• Tujuannya utk menemukan bahaya potensial yg
  mungkin muncul, akar penyebab bahaya, dan resiko
  yg berhubungan dgnnya.
• Proses iteratif dr analisis biaya dan resiko
• Identifikasi bahaya ? petir, gempa bumi, dll
• Analisis resiko dan klasifikasi biaya
• Penguraian bahaya ? penyebab
• Penilaian reduksi resiko

30
Analisa Pohon kesalahan
Pohon kesalahan yg dapat diidentifikasi utk
bahaya yg meungkin muncul yg berhubungan dgn PL
pada sistem penyaluran insulin
31

• Pengurangan resiko
• Penghindaran bahaya
• Sistem dirancang shg bahaya tidak muncul
• Deteksi dan pembuangan bahaya
• Sistem dirancang shg bahaya terdeteksi dan
  dinetralisasi sebelum menimbulkan kecelakaan
• Pembatasan kerusakan
• Sistem dirancang shg konsekuensi kecelakaan
  diminimalisasi

32
Spesifikasi Keamanan

• Tahap proses spesifikasi keamanan
• Identifikasi dan evaluasi aset (data dan program)
• Analisis ancaman dan penilaian resiko
• Penggolongan ancaman
• Analisis teknologi

33
PENGEMBANGAN SISTEM KRITIS

• Ada 2 pendekatan komplementer yg dapat dipakai
  jika tujuannya adalah mengembangkan PL yg dapat
  diandalkan
• Penghindaran kesalahan
• Meminimalisasi eror manusia dan membantu
  menemukan kesalahan sistem sebelum sistem dipakai
• Toleransi kesalahan
• Sistem hrs dirancang sedemikian rupa shg
  kesalahan selama eksekusi akan terdeteksi dan
  tertangani.

34
Minimalisasi Kesalahan

• PL yg bebas dr kesalahan adalah PL yg dgn tepat
  mengikuti spesifikasinya.
• Namun PL yg bebas dr kesalahan belum tentu bebas
  dari kesalahan

35

• Persyaratan utk pengembangan PL yg bebas dr
  kesalahan
• Harus ada spesifikasi sistem yg tepat
• Organisasi yg mengembangkan sistem hrs memiliki
  kultur kualitas organisasi
• Hrs digunakan pendekatan perancangan dan
  implementasi PL yg berdasarkan penyembunyian
  informasi dan enkapsulasi
• Gunakan bhs pemrograman yg strongly-typed (dpt
  mendeteksi kesalahan lebih banyak oleh
  kompilator)
• Menghindari penulisan yg potensial rentan thd
  eror
• Proses pengembangan hrs didefenisikan. Manajer
  kualitas hrs memeriksa kesesuaian proses

36
Penghindaran Eror

• Stetement goto merupakan konstruksi pemrograman
  yg secara bawaan rentan thd eror
• Pemrograman terstruktur berarti
• pemrograman tanpa penggunaan statement goto
• Hanya menggunakan loop while dan statement if
  sebagai konstruksi kontrol
• Pemrog terstruktur mrpk batu loncatan yg penting
  bagi pengembangan RPL

37
Penyembunyian Informasi

• Komponen2program harus diperbolehkan akses hanya
  ke data yg mereka butuhkan untuk implementasi.
• Peyembunyian informasi akan mengakibatkan inf yg
  disembunyikan tidak dapat dirusak oleh komponen2
  program yg tidak seharusnya menggunakannya.

38
Toleransi Kesalahan

• Tujuannya utk menjamin bahwa kesalahan sistem
  tidak mengakibatkan kegagalan sistem
• Diperlukan pada situasi dimana kegagalan sistem
  dapat menyebabkan kecelakaan hebat
• Atau kerugian operasi sistem akan menyebabkan
  kerugian ekonomi yg besar
• Bebas kesalahan tidak berarti bebas kegagalan

39

• Aspek toleransi kesalahan
• Deteksi kesalahan
• Penilaian kerusakan
• Pemulihan kerusakan? status aman
• Perbaikan kesalahan

40
VALIDASI SISTEM KRITIS

• Proses VV harus mendemonstrasikan bahwa sistem
  memenuhi spesifikasinya dan bahwa layanan dan
  prilaku sistem mendukung persyaratan klien
• Shg diperlukan penambahan analisis dan pengujian
  normal, karena
• Biaya kegagalan ? jauh lebih besar dr pd sistem
  non-kritis
• Validasi atribut tingkat dependabilitas ?
  meyakinkan user

41

• Lebih dari 50 biaya pengembangan total utk
  sistem PL kritis ? agar kegagalan sistem yg mahal
  terhindari
• Contoh kegagalan sistem PL dalam hal misi pada
  roket Ariane 5 th 1996, yg mengakibatkan beberapa
  satelit rusak.
• Kualitas sistem dipengaruhi oleh kualitas proses
  yg dipakai untuk mengembangkan sistem.