1. Pendahuluan Laboratorium komputer merupakan sarana kegiatan praktikum di lingkungan Fakultas Teknologi Informasi UKSW. Salah satu tugas laboran adalah menyediakan aplikasi yang diperlukan sebagai sarana kegiatan praktikum. Banyaknya aplikasi yang harus dipasang kedalam tiap komputer tentu membutuhkan waktu yang cukup lama. Berdasarkan data laboran, FTI memiliki 15 laboratorium dengan jumlah komputer antara 10 sampai 40 unit. Masingmasing lab digunakan untuk praktikum dengan matakuliah yang berbeda dan membutuhkan aplikasi yang berbeda. Daftar aplikasi yang digunakan untuk perkuliahan dalam satu trimester didapatkan dari koordinasi dengan koordinator matakuliah yang bersangkutan sebelum perkuliahan dalam trimester tersebut berjalan. Tetapi pengajar maupun asisten sering kali meminta laboran untuk memasang aplikasi lain yang tidak ada dalam daftar yang sudah dikoordinasikan pada awal trimester. Hal ini tentu menjadi sebuah permasalahan, mengingat waktu yang diperlukan untuk perawatan lab sangat sedikit karena pemakaian lab dalam satu minggu cukup banyak. Cloud computing merupakan suatu teknologi yang sedang berkembang. Salah satu layanan yang dimiliki oleh cloud computing adalah Software as a Service. Software as a Service merupakan sebuah layanan cloud yang menyediakan aplikasi dalam bentuk layanan. Dengan layanan SaaS aplikasi yang akan digunakan oleh pengguna(end user) tidak lagi harus dipasang kedalam tiap komputer secara manual. Berdasarkan permasalahan yang ada di laboratorium komputer Fakultas Teknologi Informasi UKSW, dalam penelitian ini akan dirancang sebuah layanan penyedia aplikasi (SaaS) dalam jaringan private, sehingga dengan layanan ini bisa menyediakan aplikasi secara cepat sesuai dengan permintaan-permintaan yang sering terjadi dan aplikasi yang diinginkan bisa digunakan untuk kegiatan praktikum.
2. Tinjauan Pustaka Teknologi Cloud computing sudah merambah kedalam lingkungan pendidikan. Dalam artikel yang berjudul Cloud Computing for Academic Environtment menjelaskan bahwa lingkungan akademik memiliki beberapa departemen dan banyak semester dimana banyak siswa perlu mengakses kebutuhan komputasi yang selalu menyediakan software dan hardware yang selalu up to date[1]. Artikel tersebut juga mengatakan bahwa cloud computing di lingkungan akademik akan memberikan keuntungan bagi setiap siswa dan staff yang membutuhkan keamanan untuk beraneka data mereka[1]. Dalam artikel dengan judul Software as a Service: A look at the customer benefits karya Bret Waters menjelaskan beberapa keuntungan dari layanan SaaS yang diperolah pelanggan/pengguna. Dengan layanan SaaS pengguna aplikasi tidak perlu mengeluarkan biaya yang besar untuk membeli lisensi maupun biaya tak terduga 2
lainnya yang muncul akibat perubahan maupun kerusakan yang dialami oleh aplikasi[2]. Penelitian lainnya tentang cloud computing adalah Implementasi Cloud Computing sebagai Infrastructre as a Service untuk penyediaan Web Server[3]. Penelitian tersebut membahas tentang cloud computing yang digunakan sebagai layanana untuk menyediakan Web Server dan diterapkan dalam jaringan internal, atau dikenal dengan istilah Private Cloud. Berdasarkan pada beberapa penelitian yang telah dilakukan mengenai cloud computing maka akan dirancang Software as a Service sebagai layanan penyedia aplikasi berbasis Private cloud di lingkungan laboratorium komputer FTI UKSW. Dalam perancangan ini, aplikasi yang akan digunakan untuk membangun sebuah server SaaS adalah VMWare Horizon Workspace yang akan dipasang di atas hypervisor ESXi. Cloud Computing merupakan perkembangan dari teknologi grid computing dan vistualisasi[4]. Pengertian sederhana cloud computing adalah teknologi komputasi yang memanfaatkan sumber daya secara bersama-sama melalui sebuah jaringan internet maupun intranet. National Institude of Standards and Technology (NIST) mendefinisikan Cloud computing sebagai model yang memungkinkan untuk mengakses kumpulan sumber daya komputasi (server, media penyimpanan, aplikasi) darimana saja secara nyaman dan sesuai permintaan yang dapat disediakan secara cepat[5]. Software as a Service merupakan salah satu service model dari Cloud computing. Layanan yang disediakan adalah aplikasi, yang memungkinkan para pengguna tidak perlu memasang aplikasi yang diinginkan kedalam komputer. Ini merupakan delivery model dimana aplikasi terpusat dan dikelola oleh penyedia layanan, pengguna membayar selama berlangganan terhadap aplikasi tersebut dan diakses menggunakan web browser melalui sebuah jaringan[6].
Gambar 1. Lapisan Model Layanan Cloud computing [1].
Private cloud adalah salah satu deployment model dari cloud computing. Infrastruktur cloud ditetapkan secara eksklusif oleh sebuah organisasi yang terdiri dari banyak pengguna atau unit bagian dan dibangun serta dikelola secara mandiri oleh organisasi tersebut dan digunakan dan diakses oleh pengguna yang berada di bawah organisasi[5]. VMWare Horizon Workspace merupakan ruang kerja terintegerasi yang menyediakan aplikasi, data, dan desktop kepada user yang bisa diakses dari
3
berbagai device. Horizon workspace adalah beberapa virtual mesin vApp yang didistribusikan dalam bentuk .ova[7]. Horizon workspace memiliki lima komponen virtual appliance (VApp) yang memiliki fungsi masing-masing dan saling berhubungan.
Gambar 2. Horizon workspace vApp [7].
Gateway-va adalah titik akhir untuk semua komunikasi dari user kepada horizon server. Service-va adalah server yang memberikan akses sebagai administrator melalui web interface sehingga bisa mengatur user, group, dan resource. Connector-va adalah server yang mengatur autentikasi user terhadap active directory. Selain itu juga untuk mengatur sinkronisasi terhadap ThinApp catalog. Configurator-va adalah server yang berfungsi untuk mengatur konfigurasi dan pengaturan horizon workspace dari proses deployment hingga semua server terpasang dan siap digunakan. Data-va berfungsi sebagai data store untuk tempat penyimpanan bagi setiap user, mengontrol file sharing, menyediakan layanan untuk melihat file dan berperan sebagai horizon workspace web interface bagi pengguna[7]. ESXi merupakan hypervisor arsitektur dari VMWare yang menyediakan dasar untuk membangun infrastruktur IT yang handal dan dinamis[8]. ESXi merupakan server virtualisasi, yang memungkinkan semua virtual mesin dapat dipasang diatas ESXi[9]. ESXi tidak memerlukan perangkat lunak tambahan
4
untuk dapat dipasang karena ini merupakan hypervisor yang bisa langsung dipasang pada baremetal. VCenter merupakan aplikasi untuk menejemen virtual mesin yang berada di dalam ESXi dan dipasang didalam Windows Server[9]. VCenter digunakan untuk pengelolaan dan menejemen virtual-virtual mesin yang berdiri di dalam lebih dari satu host ESXi atau dalam infrastruktur cluster. Vcenter memungkinkan pembagian sumber daya pada masing-masing host ESXi secara dinamis, sehingga virtual server yang ada bisa selalu menyediakan layanan bagi pengguna (high availability)
3. Metode Penelitian Metodologi penelitian yang digunakan adalah metode PPDIOO yang dikembangkan oleh CISCO. Metode ini digunakan karena dalam penelitian ini juga akan dilakukan implementasi sistem serta akan dilakukan optimasi sehingga memberikan hasil yan optimal. Tahapan-tahapan dalam metode PPDIOO diantaranya adalah prepare, plan, design, implement, operate, optimize.
Gambar 3. Metode PPDIOO [10].
Tahap awal yang dilakukan dalam penelitian ini adalah persiapan(prepare). Beberapa hal yang dilakukan adalah melakukan rencana kerja, pengumpulan data dan bahan pendukung. Rencana kerja adalah hal yang penting, karena menentukan tingkat keberhasilan dari semua tahap yang ada. Rencana kerja yang dilakukan didasarkan pada analisis masalah yang ada, sehingga akan muncul solusi yang mungkin dilakukan dan mampu mengatasi masalah yang ada. Dalam penelitian ini analisis tentang permasalahan yang terjadi didasarkan pada data yang ada. Selain pengumpulan data, juga dilakukan studi terhadap penelitian dengan topik-topik sejenis serta jurnal-jurnal yang bisa dijadikan sebagai bahan pendukung untuk menyelesaikan masalah. Plan merupakan tahap perencanan terhadap penelitian yang dilakukan. Hal yang dilakukan dalam tahap ini adalah analisis kebutuhan perangkat keras dan perangkat lunak yang akan digunakan. Perangkat lunak yang akan digunakan untuk membangun server SaaS adalah VMWare Horizon workspace. Selain 5
horizon workspace perangkat lunak pendukung yang digunakan adalah windows server 2008 R2 yang digunakan sebagai domain controller dan active directory yang berfungsi sebagai directory service yang menyimpan informasi user. Perangkat keras yang akan digunakan pada penelitian ini ditunjukkan pada tabel 1. Tabel 1. Spesifikasi Hardware yang digunakan
Hardware Server 1
Spesifikasi -
Server 2
-
Data Store
-
Processor Intel Core i3 3220 ivy bridge 3,3 GHz RAM 32 GB 2 buah Gigabit Ethernet Card 500 GB SATA Hard Disk Processor Intel Core i3 3220 ivy bridge 3,3 GHz RAM 32 GB 2 buah Gigabit Ethernet Card 500 GB SATA Hard Disk Processor AMD Athlon X2 2,8GHz RAM 2 GB 2 buah Gigagbit Ethernet Card 1 TB SATA Hard disk Flashdrive 8 GB untuk booting FreeNAS
Keterangan Berfungsi sebagai server ESXi 1
Berfungsi sebagai server ESXi 2
Storage Area Network (SAN)
Komputer server 1 dan 2 merupakan hypervisor yang dibangun dengan model infrastruktur cluster. Di dalam masing-masing hypervisor terdapat beberapa virtual mesin antara lain Windows server dan Horizon Workspace. Dengan model cluster beban kerja serta penggunaan resource untung masing-masing host bisa diatur secara dinamis. Design merupakan tahap awal sebelum membangun sistem secara keseluruhan. Sebelum sistem dibangun diperlukan adanya blue print, sehingga sistem bisa dibangun dengan baik. Membuat topologi jaringan adalah hal yang dilakukan dalam tahap ini, sehingga bisa terlihat gambaran sederhana bagaimana sistem nantinya akan diaplikasikan.
6
Gambar 4. Perancangan Topologi
Dalam topologi pada gambar 4 terdapat dua komputer server ESXi 1 dan 2 yang merupakan hypervisor dimana terdapat beberapa virtual machine yang berperan sebagi server SaaS maupun domain controller atau active directory. Dua server tersebut dibangun dalam infrastruktur cluster, hal ini dikarenakan resource yang dibutuhkan cukup tinggi sehingga dengan model cluster bisa dilakukan pembagian beban resource secara otomatis agar ketersediaan layanan bisa terjamin. Selain dua server tersebut juga terdapat data center yang dibangun dengan sistem operasi free nas, komputer tersebut dijadikan sebagai Storage Area Network, dimana setiap sumber daya penyimpanan tersimpan pada server tersebut. Masing – masing fisik PC server mempunyai dua ethernet card dan konfigurasi pengalamatan IP dari masing – masing ethernet card tersebut diantaranya : Server 1 (VMWare ESXi) sebagai server 1, IP ethernet 0 : 192.168.12.7 Ethernet 1 : 192.168.12.14 Server 2 (VMWare ESXi) sebagai server 2, IP ethernet 0 : 192.168.12.8 Ethernet 1 : 192.168.12.15 PC 3 (Free Nas) sebagai data center, IP ethernet 0 :192.168.12.5 Ethernet 1 : 192.168.12.55 Implement merupakan tahap dalam membangun sistem yang telah dirancang sebagai penyelesaian masalah yang ada. Berdasarkan pada data yang didapatkan mengenai permasalahan yang ada, persiapan peralatan yang sudah dirancang serta topologi jaringan yang sudah dibuat, maka dilakukan konfigurasi terhadap keseluruhan sistem. Dalam penelitian ini hal yang dilakukan dalam tahap implement adalah memperisapkan windows server sebagi active directory serta DNS server. Seperti yang dijelaskan sebelumnya, active directory digunakan sebagai directory service yang menyimpan data user. Kemudian DNS server digunakan sebagai nama domain bagi server SaaS yang akan dibangun. Setelah itu dilakukan deployment atau pemasangan horizon workspace.ova kedalam
7
hypervisor ESXi. Setelah proses deployment selesai, perlu dilakukan konfigurasi server sehingga SaaS bisa digunakan oleh user. Operate merupakan tahap untuk menguji layanan penyedia aplikasi yang dirancang dan dibangun. Apakah layanan yang dibangun bisa berjalan sesuai dengan desain yang dibuat. Serta dilakukan kajian apakah sistem yang dibangun bisa digunakan sebagai pemecahan dari permasalahan yang ada di laboratorium komputer. Ujicoba dilakukan dengan cara mengakses server melalui client menggunakan Horizon Agent yang telah diinstal di komputer client dan mengakses aplikasi melalui web browser. Berdasarkan ujicoba yang dilakukan dapat diketahui hasil yang didapatkan apakah sesuai dengan yang diharapkan atau belum, sehingga masih bisa dilakukan perbaikan terhadap sistem yang dibangun. Optimize merupakan tahap penyempurnaan terhadap sistem yang telah diuji coba. Setelah mengetahui hasil yang diperoleh dari percobaan-percobaan yang dilakukan pada tahap ini dilakukan perbaikan serta optimalisasi terhadap sistem, sehingga sistem yang dibangun mengalami perbaikan dan sesuai dengan yang diharapkan pada tahap awal sistem tersebut dibangun.
4. Hasil dan Pembahasan Setelah perancangan aplikasi selesai dibangun, maka perlu dilakukan percobaan untuk membuktikan aplikasi bisa berjalan, sehingga layanan yang dibangun bisa diterapkan dan memberikan solusi. Ujicoba terhadap keseluruhan sistem dilakukan di lab rx 202, dengan jumlah komputer user sebanyak 20 unit. Setiap komputer dipasang vmware horizon workspace client sebagai agen yang menghubungkan client dengan server SaaS.
Gambar 5. Instalasi horizon agent di client
Horizon Workspace client berfungsi sebagai agen yang mengatur autorisasi client terhadap aplikasi yang tersedia pada server. Dia akan memeriksa berdasarkan username yang digunakan untuk login, setelah itu agen akan mengirim informasi username tersebut menuju server SaaS, sehingga server akan memberikan aplikasi-aplikasi yang sudah diatur melalui autorisasi dari pihak penyedia aplikasi. Setelah itu horizon agent akan mengkopi aplikasi-aplikasi yang disediakan dari server sharing, sehingga aplikasi-aplikasi tersebut akan membuat shortcut di desktop maupun start menu pada tiap komputer user. Aplikasi-aplikasi yang disediakan sebelumnya telah dilakukan packaging ulang oleh server SaaS sehingga bersifat portable, kemudian akan disimpan di lokal disk pada komputer client sehingga pada saat pengguna ingin mengakses aplikasi tersebut komputer akan menjalankan aplikasi dari lokal disk sehingga tidak membebani server. Pengguna juga bisa mengakses aplikasi SaaS melalui web browser seperti ditunjukkan pada gambar 6 dan gambar 7. Dengan memilih icon aplikasi yang terdapat di halaman web browser.
8
Gambar 6. Tampilan web interface Horizon Workspace
Gambar 7. Web interface Aplikasi yang tersedia
Dari percobaan yang dilakukan, diperoleh hasil yang menunjukkan waktu rata-rata yang diperlukan oleh komputer user untuk memasang aplikasi yang disediakan kedalam komputer lokal masing-masing. Percobaan ini dilakukan sebanyak 20 kali dengan username labrx-01 dengan sepuluh aplikasi yang diautorisasi dengan akun tersebut. Besarnya ukuran aplikasi-aplikasi tersebut ditunjukkan pada tabel 2. Tabel 2. Ukuran File Aplikasi
Nama File Oracle Vbox Ccleaner Foxit reader Notepad ++ Cisco Packet tracer Wireshark Microsoft Office Winrar Mozilla FireFox Adobe Flash CS 3
9
Ukuran 368 Mb 14,1 Mb 16,0 Mb 19,3 Mb 174 Mb 142 Mb 1,44 Gb 10,2 Mb 81,3 Mb 1,77 Gb
Besarnya ukuran file yang ditunjukkan pada tabel 2 merupakan file dari hasil kompresi oleh server SaaS dan bersifat portable. Sehingga aplikasi tersebut bisa langsung dijalankan di komputer client. Aplikasi-aplikasi yang sudah tersimpan dan terpasang pada komputer bisa langsung digunakan walaupun server SaaS sedang dalam kondisi down dan tidak terhubung dengan komputer client dalam jaringan, dengan syarat client harus terhubung dan login dengan domain yang ada. Hal ini dikarenakan aplikasi dijalankan dari lokal komputer dan aplikasi tersebut diautorisasi melalui domain controller sehingga harus terhubung dengan domain. Tabel 4. Waktu pemasangan Aplikasi
Percobaan ke 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 waktu rata-rata
Waktu dalam detik 80 detik 60 detik 52 detik 52 detik 56 detik 60 detik 64 detik 68 detik 72 detik 56 detik 52 detik 68 detik 56 detik 52 detik 60 detik 76 detik 52 detik 52 detik 56 detik 60 detik 60,2 detik
Gambar 8. Waktu pemasangan Aplikasi
10
Hasil yang didapatkan dari percobaan dengan sepuluh paket aplikasi adalah waktu rata-rata yang diperlukan satu komputer untuk memasang aplikasi kedalam komputer lokal adalah 60,2 detik. Jika aplikasi yang diberikan lebih dari Sepuluh rata-rata waktu yang diperlukan juga dimungkinkan bertambah, hal lain yang juga berpengaruh terhadap waktu yang diperlukan untuk proses pemasangan aplikasi adalah kondisi jaringan maupun kondisi komputer itu sendiri. Dalam percobaan yang dilakukan juga terdapat satu komputer dengan waktu pemasangan aplikasi paling lama, yaitu sebanyak 80 detik. Hal ini terjadi karena komputer mengalami idle selama beberapa detik saat mengidentifikasi aplikasi dari server SaaS. Dari keseluruhan percobaan yang dilakukan dapat diambil kesimpulan bahwa ketersediaan layanan SaaS juga dipengaruhi oleh kondisi jaringan dan komputer pengguna.
5. Simpulan Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan tentang perancangan Software as a Service sebagai layanan penyedia aplikasi, menunjukkan bahwa aplikasi yang disediakan bisa diakses oleh user. Dari percobaan yang dilakukan diperoleh hasil bahwa dengan layanan SaaS yang dibangun, aplikasi-aplikasi yang diperlukan bisa dipasang kedalam tiap komputer pada saat terjadi permintaan aplikasi oleh pengajar, dan bisa dilakukan dalam jeda waktu yang ada. Sehingga tidak akan menjadi masalah jikalau muncul permintaan aplikasi pada tengah trimester. Jika sistem ini diterapkan pada lingkungan Lab Komputer FTI UKSW, maka akan menjawab permasalahan yang selama ini sering terjadi. Dengan waktu perawatan lab yang ada saat jeda waktu antar trimester yaitu 3 minggu laboran FTI bisa memaksimalkan perawatan terhadap komputer secara fisik dan juga infrastruktur Lab secara keseluruhan.
6. Daftar Pustaka [1] Signh, Ajith dan Hemalatha, M, 2012, Cloud Computing for Academic Environment, International Journal of Information and Communication Technology Research 2: 97 – 101. [2] Waters, Bret, 2005, Software as a service : A look at the customer benefit, Journal of Digital Asset Management 1: 32 – 39. [3] Sulistyowati, Luchi, Wiwin Sulistyo dan Teguh Indra Bayu, 2012, Implementasi Cloud Computing sebagai Infrastruktur as a Service untuk Penyediaan Web Server, aiti jurnal Teknologi Informasi 10: 192 – 200. [4] Mohammed, Arif, 2009, A History of Cloud Computing, http://www.computerweekly.com/Articles/2009/06/10/235429/A-history-ofcloud-computing.htm. Diakses tanggal 27 juni 2014. 11
[5] Mell Peter, Grance Timothy, 2011, The NIST Definition of Cloud Computing, U.S Department of Commerce Special Publication 800 – 145. [6] Rashmi, Sahoo G, Mehfuz S, 2013, Securing Software as a Service Model of cloud Computing: Issue and Solutions, International Journal on Cloud Computing: Services and Architecture (IJCCSA) 3: 1 – 11. [7] VMWare, 2014, vmware horizon workspace reverence architecture, White paper, VMware, Inc. [8] VMWare, 2009, VMware ESX and VMware ESXi The Market Leading Production-Proven Hypervisors, VMware, Inc. [9] Bipin, 2012, Difference between vSphere, ESXi and vCenter, http://www.mustbegeek.com/difference-between-vsphere-esxi-and-vcenter/. Diakses tanggal 27 juni 2014. [10] Cisco, 2005, Creating Business Value and Operational Exellence with the Cisco Systems Lifecycle Services Approach, Cisco Systems White Paper 1 – 10.
12
