ANALISIS DAN PERANCANGAN PERPACKET LOAD BALANCING DAN FAILOVER PADA JARINGAN PT. TASPEN PERSERO Cakra Sukma Balya Binus University, Jakarta, DKI Jakarta, Indonesia,
[email protected]
ABSTRAK Tujuan dari penelitian ini ialah menganalisis sistem jaringan dengan menggunakan teknologi Per-Packet load balancing untuk mendistribusikan beban trafik pada dua atau lebih jalur koneksi secara seimbang dan pemindahan jalur link yang sedang digunakan bila terjadi salah satu mati atau down, dilakukan secara otomatis atau failover, sehingga user dipihak kantor cabang tidak mengeluhkan putusnya jaringan yang menghubungkan antar kantor pusat menggunakan jaringan leased line (penyewaan jaringan) Multi Protokol Label Switching (MPLS). Hal ini dibuat untuk dapat memberikan layanan yang continue atau terus-menerus terhadap user di PT Taspen yang bergerak untuk melayani peserta pensiun sehingga tidak menghambat kegiatan operasional perusahaan. Adapun metode penelitian yang digunakan adalah menganalisis dengan melakukan pengamatan langsung baik dari segi produk, sistem yang berjalan, lalu untuk mengidentifikasi suatu rumusan masalah dilakukan wawancara dengan staff di divisi IT, dan melakukan perancangan berdasarkan identifikasi permasalahan dan studi pustaka yang dilakukan, lalu melakukan uji coba guna mengetahui apakah penerapan sistem yang dilakukan dapat berjalan sesuai yang diharapkan. Hasil yang dicapai adalah dengan menggunakan Per-Packet load balancing sehingga transfer data bisa dikirim secara merata dan teknik failover untuk mengalihkan link stand-by menjadi aktif. Simpulan yang diperoleh dari perancangan ini adalah dapat menstabilkan koneksi antar 2 link, tanpa membebani salah satu link ketika salah satu link down atau terputus. Kata Kunci: Per-Packet Load Balancing, Failover, Link Stand-By, Link Aktif-Aktif.
ABSTRACT The purpose of this study was to analyze network system using Per-Packet technology load balancing to distribute the traffic load on two or more lines in a balanced connection and removal of the link path is being used in the event of a death or down, or failover is performed automatically, so that branches on the part of the user is not complaining outages that connects between the central office using a leased line network (network leasing) Multi Protocol Label Switching (MPLS).It is made to be able to provide continuous service or the user constantly on the move Taspen retirement to serve participants so as not to hinder the operations of the company.The research methods used in analyzing the direct observation both in terms of products, systems running and to identify a formulation of the problem conducted interviews with staff in the IT division, and do a design based on the identification of problems and literature are conducted, and to test to determine whether the implementation of a system that can do work as expected.The result achieved is by using Per-packet load balancing so that the transfer of data can be transmitted evenly and failover techniques to divert link becomes active standby.Conclusion of this design is to stabilize the connection between two links, without burdening a link when one link is down or disconnected. Keywords: Per-Packet Load Balancing, Failover, Link Stand-By, Link Active-active. 1
1.
Pendahuluan
1.1
Latar Belakang PT. Taspen (Persero) adalah salah satu Badan Usaha Milik Negara (BUMN) yang ditugaskan oleh pemerintah untuk menyelenggarakan program asuransi sosial pegawai negeri sipil dan pejabat negara, memiliki kegiatan operasional online aplikasi tabungan hari tua, aplikasi pensiun, aplikasi keuangan, aplikasi arsip, aplikasi surat menyurat yang diakses oleh user di semua kantor cabang secara online. Seiring
berjalannya waktu, semakin banyak data peserta pensiun pegawai negeri sipil, data-data transaksi, beserta dokumen-dokumen peserta pensiun baik yang masih aktif dan non aktif setiap bulannya, sehingga dibutuhkan pembagian jalur link yang tepat agar dapat melayani data peserta pensiun dari tahun ke tahun baik yang aktif dan non aktif, dari kantor pusat secara online Penggunaan multilink provider pada sebuah jaringan dianggap mampu menyelesaikan masalah pembagian jalur link, dimana PT. Taspen menggunakan 2 link provider, untuk melayani Aplikasi Core Bisnis (ACB) pada jalur leased line (penyewaan jaringan) MPLS PT. Telkom, dan untuk melayani aplikasi keuangan atau transaksi dan dokumen-dokumen management pada jalur MPLS PT. LintasArta, tetapi sering waktu timbul keluhan dari user kantor cabang yaitu terputusnya salah satu link sehingga tidak dapat melakukan transmisi data peserta, transaksi beserta dokumentasi kepensiunan dari pusat ataupun sebaliknya. PT. Taspen merupakan perusahaan yang melayani kepesertaan pensiun pegawai negeri dan pejabat negara membutuhkan pemindahan jalur internet yang sedang digunakan bila terjadi down sehingga untuk pemindahan jalur yang masih aktif butuh penanganan yang dilakukan oleh para staff IT perusahaan PT. Taspen, sehingga menghambat proses bisnis dan operasional perusahaan untuk melayani peserta pensiun. Sehingga perusahaan ingin dan membutuhkan, bagaimana untuk menjaga kestabilan koneksi suatu jaringan perusahaan yang terhubung antara kantor pusat dan cabang menggunakaan multilink provider dimana perusahaan membutuhkan auto back-up link (failover) secara otomatis dimana pemindahan link koneksi bisa dialihkan ke link atau koneksi yang aktif pada salah satu jaringan provider secara otomatis, sehingga user tidak mengetahui bila salah satu link tiba-tiba mati atau terputus pada saat melayani peserta pensiun dan saat aplikasi operasional perusahaan berjalan pada satu link yang aktif maka data peserta, transaksi beserta dokumentasi peserta pensiun dapat didistribusikan secara seimbang tanpa membebani jalur link yang aktif ketika terjadi putus jaringan sewaktuwaktu. Berdasarkan kebutuhan perusahaan sehingga kegunaan teknik load balancing pada saat teknik failover (auto back-up link) terjadi, karena teknik ini dapat mendistribusikan beban kerja secara merata di dua atau lebih link jaringan secara seimbang tanpa membebani salah satu link yang aktif pada saat pemindahan jalur link berpindah secara otomatis pada saat terjadi gangguan sistem yaitu putusnya jaringan dari pihak salah satu provider. Maka pada tugas akhir ini akan dilakukan pembuktian, apakah akan menjawab kebutuhan perusahaan tersebut untuk diterapkan failover (auto back-up link) dan load balancing dengan teknik per-packet dan apakah sangat membantu peranannya dalam mendistribuskan data peserta, transaksi beserta dokumentasi peserta pensiun pada jaringan di PT Taspen.
2
1.2
Ruang Lingkup Ruang lingkup dalam penelitian ini terbatas sebagai berikut: 1. Menganalisis sistem dari informasi yang terkumpul, berupa permasalahan perusahaan yang menggunakan multilink provider. 2. Menerapkan teknik per-packet load balancing yang dapat mendistribusikan beban kerja secara merata di dua atau lebih link jaringan secara seimbang tanpa membebani salah satu link yang aktif dan teknik failover (auto back-up link) bila terjadi putus jaringan dari pihak provider, sehingga pemindahan jalur koneksi berpindah secara otomatis. 3. Melakukan pengujian pengiriman paket data sebelum dan sesudah menggunakan teknik failover (auto back-up link) dan per-packet load balancing pada saat terjadi kegagalan sistem yaitu putusnya koneksi dari salah satu provider, sehingga bisa mengetahui apakah sudah memenuhi harapan dan kebutuhan perusahaan atau tidak sama sekali. 4. Melakukan monitoring untuk melihat laju data berupa grafik menggunakan traffic grapher untuk melihat teknik failover (auto back-up link) dan per-packet load balancing sudah bekerja secara bersamaan atau tidak pada saat terjadi putusnya jaringan koneksi dari salah satu pihak provider.
1.3
Tujuan dan Manfaat Adapun tujuan dari penelitian ini adalah merancang dan menerapkan sistem jaringan dengan menggunakan teknik per-packet load balancing untuk mendistribusikan beban trafik pada dua atau lebih jalur koneksi secara seimbang dan teknik failover (auto back-up link) pemindahan jalur koneksi yang sedang digunakan bila terjadi salah satu jaringan yang mati atau kegagalan sistem pada jalur koneksi, sudah dilakukan secara otomatis atau failover (auto back-up link). Adapun manfaat dari penelitian ini adalah : 1. Meningkatkan kecepatan akses antara kantor pusat dan cabang sehingga respon yang lambat pada transfer data dapat direduksi atau dikurangi, karena data di distribusikan pada dua atau lebih jalur koneksi secara seimbang sehingga sangat berguna bagi perusahaan unutk tetap melayani peserta pensiun secara continue. 2. Menjaga koneksi jaringan yang menghubungkan kantor pusat dan cabang tetap stabil bila terjadi salah satu jaringan yang mati atau kegagalan sistem pada jalur koneksi, sehingga user tidak mengetahui bila terjadi link atau koneksi yang putus atau down dari provider pada suatu jaringan perusahaan yang menggunakaan multilink provider dengan pembuatan jalur back-up link secara otomatis.
2.
Metode Penelitian A. Analisis Sistem Dari Informasi Yang Terkumpul Melakukan observasi ke perusahaan PT. Taspen untuk mendapatkan informasi seperti melihat dan mempelajari inftrastruktur topologi sistem jaringan yang berjalan di PT. Taspen, dan wawancara pada staff IT mengenai apa saja yang dikeluhkan oleh perusahaan, beserta apa saja kebutuhan dan keadaan sistem yang berjalan pada perusahaan sehingga digunakan sebagai acuan untuk mengidentifikasikan masalah pada perusahaan tersebut.
3
B. Studi Kepustakaan Menggunakan studi pustaka untuk pengumpulan informasi dengan mempelajari buku-buku serta paper atau jurnal-jurnal dari penelitian yang sudah ada yang terkait dengan penerapan teknologi load balancing pada jaringan. Hasil studi tersebut digunakan sebagai teori penunjang sebagai dasar dari pengemban gan penulisan skrip si ini. C. Perancangan Dalam Perancangan sistem dibagi menjadi beberapa tahap yang meliputi tahapan pada rancangan design inftrastruktur topologi jaringan yang menghubungkan kantor pusat dan cabang yang berjalan di PT. Taspen, melakukan perubahan Internet Protokol (IP) pada router ip address perusahaan, yang sudah dikordinasikan dengan ke dua pihak provider dengan adanya perubahan Router IP Address, lalu konfigurasi perpacket load balancing dan failover pada perangkat router di kantor pusat. D. Uji Coba
Kemudian untuk mengetahui sistem dapat berjalan dengan baik dilakukan tahapan uji coba dengan pengujian sistem jaringan leased line (penyewaan jaringan) MPLS pada ke dua provider dikantor pusat dan di salah satu kantor cabang utama meliputi pengujian pengririman paket data pada ke 2 link, lalu memutuskan salah satu link dari provider dimana dengan mencabut koneksi pada router perusahaan yang dilalui oleh salah satu link provider sehingga dapat mengetahui apa saja hambatan dan masalah setelah diterapkan per-packet load balancing apakah koneksi tersebut dapat stabil walaupun dilalui salah satu link yang aktif, dan memonitori trafik jaringan menggunakan traffic generator untuk mengamati laju grafik data atau paket pada saat recovery time load balance pada dua link internet, ketika salah satu link mati atau terputus.
3.
Hasil dan Bahasan
3.1
Permasalahan Sehingga berdasarkan analisis sistem yang sedang berjalan pada PT. Taspen, dapat diketahui bahwa permasalahan yang dihadapi oleh PT. Taspen adalah : 1.
Timbulnya keluhan dari user kantor cabang yaitu terputusnya salah satu link sehingga tidak dapat melakukan transmisi data peserta, transaksi beserta dokumentasi kepensiunan dari pusat ataupun sebaliknya, maka yang terjadi adalah semua device yang mempunyai gateway yang menuju jalur dari salah satu provider terputus tersebut tidak bisa mengirimkan datanya, salah satu jaringan yang sering terputus adalah jaringan PT. Telkom yang melayani data dari aplikasi core bisnis perusahaan.
2. Bagi perusahaan sangat dirugikan oleh pihak provider karena penangan perbaikan jaringan yang memakan waktu lama dan tidak bisa ditebak sewaktu-waktu bila terjadi putus jaringan, sehingga tidak sesuai dengan layanan yang dijanjikan oleh pihak provider dimana pelanggan dapat mengimplementasikan aplikasinya baik berupa aplikasi operasional perusahaan yang critical seperti ACB, SAP, dan DMS pada satu jaringan privat IP MPLS yang disediakan.
4
3.2
Usulan Pemecahan Masalah Setelah dilakukan identifikasi permasalahan, dilakukanlah diskusi guna mendapatkan usulan masalah dengan mengutip masalah yang timbul dalam diskusi tersebut, dengan didukung pada sumber seperti teori, jurnal, dan thesis sebagai acuan dari usulan pemecahan masalah tersebut. Berdasarkan permasalahan yang dihadapi, sehingga PT. Taspen menerapkan sistem perpacket load balancing dan failover yang akan dibangun. 3.2.1 Per-Packet Load Balancing Menurut artikel penelitian yang dilakukan Cisco IOS Release (2006) metode ini memungkinkan distribusi lalu lintas di mode round robin yang berarti bahwa dengan paket load balancing diaktifkan, router mengirimkan satu paket untuk destination A atas jalan pertama, paket kedua untuk tujuan yang sama atas kedua jalan, dan sebagainya. Per paket beban balancing digunakan untuk menghindari jalur kemacetan dan untuk mengasuransikan pemanfaatan yang sama bagi semua jalur ke tujuan yang sama. 3.2.1.1 Algoritma Load Balancing Ada 4 algoritma load balancing diantaranya: 1. Round Robin Algoritma round robin merupakan algoritma yang paling sederhana dan banyak digunakan oleh perangkat load balancing. Algoritma ini membagi beban secara bergiliran dan berurutan dari satu link ke link lain atau server dari server lain, sehingga membentuk putaran. Misalkan suatu perusahaan mempunyai tiga koneksi internet di satu router, koneksi pertama di sebut Batman, koneksi kedua disebut Baskin dan koneksi ketiga disebut Williams, maka konsep round-robin adalah sang Robin akan selalu berpindah-pindah secara berurutan mengambil source-address (bukan random). Misal ada satu TCP session dari komputer di jaringan internal, maka koneksi TCP tersebut tetap di source-address pertama hingga sesi TCP selesai (menjadi Batman & Robin). Saat TCP session Batman & Robin tersebut belum selesai, akan ada request koneksi baru dari jaringan, maka sang Robin akan mengambil source-address koneksi berikutnya, menjadi Baskin & Robin. Dan seterusnya sang Robin akan me-round-round setiap koneksi tanpa memperhatikan penuh atau tidaknya salah satu koneksi. 2. Ratio Algoritma berisi parameter yang diberikan untuk masingmasing server yang akan dimasukkan kedalam sistem load balancing. Dari parameter ratio ini akan dilakukan pembagian beban terhadap jalur link koneksi atau server-server yang diberi rasio. Server atau jaringan dengan rasio terbesar diberi beban besar dan server dengan rasio kecil akan diberi beban kecil.
5
3. Fastest Pembagian beban dengan mengutamakan jaringan atau serverserver yang memiliki respon yang paling cepat. Jaringan yang memiliki respon yang paling cepat akan mengambil beban pada saat permintaan masuk. 4. Least Connection Algoritma Least Connection akan membagi beban berdasarkan banyaknya koneksi yang sedang dilayani oleh sebuah server. Server yang memiki koneksi paling sedikit akan melayani permintaan yang masuk.
3.2.2
Failover Menurut Tony Bourke (2001, p16), failover adalah sebuah konsep sederhana, jika salah satu perangkat mengalami kegagalan maka sistem yang lain akan mengambil tempat dan kemampuan sebuah sistem untuk dapat mengambil alih fungsinya.
3.2.2.1 Teknik Failover 1. Active-Standby Skenario aktif-standby adalah teknik yang paling mudah untuk dipahami dan dilaksanakan. Satu jaringan atau perangkat mengambil lalu lintas, sementara jaringan atau perangkat lain menunggu bila terjadi jaringan yang mengalami kegagalan. Sehingga Skenario aktif-standby memiliki komponen yang jumlahnya lebih dari satu pada fungsi tertentu, dan satu atau lebih komponen aktif sementara komponen lainnya akan bekerja jika komponen aktif tersebut gagal melalui sebuah proses switching.
2. Active-Active Ada beberapa variasi skenario aktif-aktif. Dalam semua kasus, bagaimanapun, kedua unit menerima lalu lintas. Dalam salah satu hal jaringan atau perangkat yang gagal, yang lain mengambil alih fungsi unit yang gagal tersebut secara bersamaan. Skenario aktif-aktif memiliki pengertian bahwa kerja sistem pada fungsi tertentu dilakukan oleh lebih dari satu komponen secara bersamaan, dan jika salah satu komponen gagal, maka komponen aktif lainnya akan mengambil alih fungsi kerja tersebut.
6
3.3
Perancangan
Pada topologi diatas, router Load Balancing Network (ISR 4451-X-AX/K9) milik perusahaan terhubung dengan router (series 2611) yang terhubung dengan link LintasArta, router (series 3725) terhubung dengan link Telkom ke dua router digunakan untuk media transfer data dari aplikasi berbasis online, untuk bisa berkomunikasi antar kantor pusat dan kantor cabang melalui jalur leased line (penyewaan jaringan) MPLS milik ke dua provider tersebut, router Load Balancing Network juga terhubung langsung dengan Data Center di dalam jaringan Local Area Network (LAN), sehingga pada router Load Balancing Network (ISR 4451-X-AX/K9) ini dilakukan konfigurasi, yang bertujuan membuat jalur atau tunnel yang menyambung pada router Load Balancing Network (C2911-AX/K9) di kantor cabang masing-masing, melewati gateway jalur router milik ke dua provider tersebut. Jalur atau tunnel ini dikondisikan untuk jalur standby, yang membedakan dari jalur standby pihak provider ialah penambahan jalur tersebut tidak memerlukan biaya penyewaan, dan bila jalur atau tunnel tersebut tidak terpakai, tidak ada kerugian karena jalur atau tunnel tersebut dimiliki perusahaan dengan menumpang pada jalur leased line (penyewaan jaringan) MPLS pada ke dua provider. Keuntungan lagi bila jalur link terputus, secara virtual data akan berjalan secara aktifaktif pada jalur link provider yang masih hidup, begitu juga semua data-data operasional tidak lagi berjalan pada satu link yang aktif karena data-data tersebut juga dibagi ke tunnel tersebut sehingga teknik Per-Packet Load Balancing pada jalur failover ini dapat bekerja.
4.
Kesimpulan dan Saran
4.1
Kesimpulan Berdasarkan pengujian yang dilakukan, menjawab permasalahan yang terjadi disimpulkan rincian berikut:
1. Respons lambat dapat direduksi (menjadi lebih cepat) dimana fungsi load balancing memfasilitasi koneksi baru untuk menggunakan bandwitch kosong disemua kanal dan dialirkan ketujuan. 7
2. Reduksi gangguan network seperti putusnya koneksi dari pihak provider dapat diminimalisir, sehingga tidak berimbas pada semua jaringan dan tidak dikategorikan masalah karena adanya automatic failover terpasang dimana trafik yang terputus karena downtime berpindah ke kanal yang aktif. 4.2
Saran Adapun saran yang dapat diberikan untuk pengembangan jaringan pada PT. Taspen ialah dapat memaksimalkan penggunaan load sharing per-packet dan failover untuk distribusi data informasi dari berbagai aplikasi lain yang dapat meningkatkan kinerja serta kualitas pelayanan secara keseluruhan yang diharapkan sudah diimplementasikan keseluruh 48 kantor cabang PT. Taspen yang tersebar di seluruh Indonesia antara pusat dan kantor cabang yang lebih optimal (terimplementasi ke semua 48 cabang).
5.
Referensi Bourke Tonny. (2011). Server Load Balancing. United States of America: O’reilly & Associates. Cisco
System, Inc. (2006). Per-Packet Load Balancing. http://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/ios/12_0s/feature/guide/pplb.pdf
Edhy Sutanta. (2005). Pengantar Teknologi Informasi. Jakarta: Graha Ilmu. Fadilah, Nurul Zamzani. (2012). Implementasi Load Balancing dan Failover Menggunakan Mikrotik Router OS Berdasarkan Multihomed Gateway Pada Warung Internet "DIGA". Jurusan Telekomunikasi Politeknik Telkom. Gerrits Silvia., Aldiano Viko., Ade Destriano. (2013). Perancangan Server Dengan Menggunakan Load Balancer, Failover, Dan Database Replication Pada PT. Indonesia News Center. Jurusan Teknik Infomatika Universita Bina Nusantara. Lammle Todd, and John Swartz. (2013). Introducing Cisco Data Center Networking. Indianapolis: Simutaneously. McBee, J. (2008). Microsoft Exchange Server 2003 Advanced Administration. (1st edition). Indianapolis: John Wiley & Sons. Molenaar Rene. (2011). How to Master Your CCNA. IndianaPolis: Cisco Press. Micro Andi. (2012). Dasar-Dasar Jaringan Komputer. Jakarta: Creative Common License. Onno, W. Purbo. (2000). Buku Pintar Iternet TCP/IP, Standar, Design, dan Implemetasi. Jakarta: Elex Media Komputindo. Rijayana Iwan. (2005). Teknologi Load Balancing Untuk Mengatasi Beban Server. Yogyakarta. Jurusan Teknik Informatika Universtas 8
Widyamma. Simmons K., & Carstarphen S. (2012). Pro SQL Server 2012 Administration. (1st edition). New York: Apress. Sumarno Eko., Hasmoro., Hanugrah Probowo. (2012). Implementasi Metode Load Balancing Dengan Dua Jalur, Indonesian Jurnal on Networking and Security. Wijaya Hendra. (2001). Cisco Router. Jakarta : Elex Media Computindo.
6.
Riwayat Penulis Cakra Sukma Balya lahir di kota Jakarta pada 23 Januari 1992. Penulis menamatkan pendidikan S1 di Universitas Bina Nusantara dalam bidang Teknik Informatika pada tahun 2014.
9
