BAB 2 LANDASAN TEORI
2.1 Teori Umum 2.1.1 Model Jaringan Dalam (CCDA Official Exam Certification Guide, Anthony Bruno & Steve Jordan, 2007 : Appendix B) : OSI model dikenalkan oleh International Organization for Standardization (ISO) pada tahun 1984, dan kembali direvisi pada tahun 1994. OSI model diciptakan untuk mengkoordinasikan standar pengembangan dalam sistem pertukaran data. OSI model menjelaskan 7 lapisan (layer) yang berawal dari layer pertama physical connection sampai dengan layer ketujuh application layer. Setiap layer menyediakan service kepada layer diatasnya misalnya layer 2 menyediakan service ke layer 3, melakukan fungsi utamanya masing-masing, dan menerima service yang diberikan dari layer sebelumnya.
6
7
Gambar 2.1 OSI Model (sumber: CCNA Exploration 4.0 Network Fundamentals, akses tanggal 4 Oktober 2012) Berikut adalah tujuh layer pada OSI model : 1. Physical Layer (OSI layer 1) Menggambarkan transportasi dari raw bits melalui physical media. Layer ini juga menjelaskan mengenai spesifikasi signal, tipe media, interface yang digunakan, tinggi rendahnya arus listrik, physical data rates, dan jarak maksimum suatu data dapat ditransmisi.
2. Data Link Layer (OSI Layer 2) Layer ini berkaitan dengan bagaimana terjadinya reliable transport data pada jalur fisik. Data pada layer ini diubah bentuk menjadi frame. Tugas dari layer ini meliputi pengurutan frame, flow control, sinkronisasi, notifikasi error, topologi jaringan secara fisik, dan pengalamatan secara fisik.
8
3. Network Layer (OSI Layer 3) Berbeda dengan layer 2, layer 3 erat kaitannya dengan informasi routing dan bagaimana cara untuk menentukan jalur terbaik menuju ke tempat tujuan data dikirim. Informasi yang berada di layer ini sudah dimodifikasi dan disebut dengan packet. Beberapa proses yang terjadi pada layer 3 ini adalah routing protocol, pengalamatan jaringan secara logical, dan packet fragmentation.
4. Transport Layer (OSI Layer 4) Menggambarkan bagaimana tersedianya reliable, transparent transport data segment dari layer diatasnya. Layer ini menyediakan pengecekan error dan recovery pada penerima dan pengirim data, multiplexing, virtual circuit management, dan flow control.
5. Session Layer (OSI layer 5) Layer ini menyediakan kontrol yang terstruktur untuk mengatur komunikasi antar aplikasi. Layer ini membangun, mengatur, dan menghentikan koneksi komunikasi (session)
6. Presentation Layer (OSI Layer 6) Layer ini menyediakan service kepada application layer dimana service itu memastikan bahwa informasi dapat terjaga selama proses transmisi. Selain itu pada layer ini terjadi juga proses compression dan encryption data.
9
7. Application Layer (OSI Layer 7) Pada layer ini user atau operating system diberikan akses ke service jaringan. Layer ini berinteraksi dengan software dengan cara mengidentifikasi sumber daya yang digunakan untuk komunikasi, menentukan ketersediaan jaringan dan melakukan distribusi mengenai informasi service.
2.1.2 Perangkat Jaringan Untuk menciptakan sebuah jaringan komputer yang dapat menyediakan layanan komunikasi antar user, diperlukan beberapa perangkat jaringan yang menunjang. Perangkat jaringan yang dimaksud adalah : 1. NIC (Network Interface Card) Dalam (CCNA Exploration 4.0, Network Fundamentals, glossary, akses tanggal 29 September 2012) : NIC adalah sebuah jenis hardware komputer yang dibuat untuk menyediakan layanan komunikasi antar komputer dalam suatu jaringan komputer. Menurut (Dyson, 1999 : 272-273), NIC merupakan jenis device yang terpasang pada papan circuit komputer atau server yang bekerja sesuai dengan network operating system ataupun dengan driver device yang cocok untuk mengontrol alur lalu lintas informasi dalam sebuah jaringan.
10
Gambar 2.2 NIC Dell Server (sumber: www.dell.com, akses tanggal 4 Oktober 2012)
2. Router Dalam (CCNA Exploration 4.0, Network Fundamentals, glossary, akses tanggal 29 September 2012) : Router adalah suatu device yang bekerja di layer network dengan menggunakan satu atau lebih metriks untuk menentukan jalur optimal dalam men-forward network traffic.
Gambar 2.3 Router Cisco 2900 Series (sumber: http://www.cisco.com/en/US/products/ps10540/index.html akses tanggal 17 Oktober 2012)
11
3. Switch Menurut (Downing, et all, 2009 : 472), switch merupakan suatu device jaringan
yang
berfungsi
untuk
menyaring,
meneruskan,
dan
mempropagasikan (floods) frame berdasarkan pada alamat tujuan dari setiap frame. Switch bekerja pada data link layer pada model OSI. Berdasarkan kemampuan dan area operasinya, switch dibedakan menjadi dua yaitu : a. Switch layer 2 Switch layer 2 merupakan jenis switch yang bekerja di layer 2 OSI model yang memakai MAC address dalam melakukan tugasnya sebagai switch. b. Switch layer 3 (multilayer switch) Switch layer 3 merupakan jenis switch yang bekerja di layer 3 OSI model yang juga memakai MAC address untuk melakukan tugasnya sebagai switch dan memakai IP address untuk melakukan tugasnya sebagai multilayer switch.
Gambar 2.4 Cisco Catalyst Switch 3550 (sumber: http://www.powersourceonline.com, akses tanggal 10 Oktober 2012)
12
4. Server Menurut ( Downing, et all, 2009 : 440 ) : Server merupakan komputer yang menyediakan service ke komputer lainnya (client). Sedangkan menurut (Dyson, 1999 : 350) : Server merupakan komputer yang menyediakan akses ke data, printing, komunikasi, dan service lainnya untuk user lainnya di dalam suatu jaringan. Dalam (CCNA Exploration 4.0, Network Fundamentals, akses tanggal 4 Oktober 2012) : Server merupakan komputer yang mengandung informasi yang dapat di-share ke komputer lainnya (client). Contohnya, web page, document, database, picture, video, dan audio file dapat disimpan di server dan dikirim ke client jika ada proses request.
Dibawah ini akan dijelaskan mengenai beberapa tipe server yang dipakai dalam penelitian ini : a. Web Server Menurut (Anonymous, 2012, Webopedia) : Web Server merupakan komputer yang menyajikan halaman web. Setiap web server mempunyai sebuah IP address dan sebuah domain name. Sebagai contohnya jika user menginput sebuah alamat web di browser maka akan ada proses request ke web server yang memiliki domain name yang sama dengan alamat web yang diinput. Jika ditemukan oleh web server, web server akan mengambil halaman index.html (halaman default setiap website) dan mengirimkan kembali ke web browser user.
13
Sedangkan menurut (Dyson, 1999 : 419) : Web Server merupakan sebuah paket terdiri dari hardware dan software yang service ke komputer client melalui web browser. Ada 3 batasan dari nilai response time: a. 0.1 detik. Ini adalah response time yang ideal. User akan merasa bahwa sistem merespon dengan cepat dan tidak ada interupsi. b. 1.0 detik. Ini adalah batas response time terlama yang dapat diterima. User masih tidak merasakan adanya interupsi, walaupun mungkin mengalami delay. Response time yang diatas 1 detik dapat menginterupsi user. c. 10 detik. Ini adalah batas setelah response time tidak dapat diterima. Jika response time melebihi 8 detik, user akan mengalami banyak interupsi dan kebanyakan user akan meninggalkan situs atau sistem tersebut. Umumnya response time harus secepat mungkin. Interval response time yang paling baik adalah 0.1 – 1 detik. Meskipun user dapat beradapatasi dengan response time yang lambat, namun secara umum user tidak puas jika waktu tersebut lebih dari 2 detik. (sumber: http://www.loadtestingtool.com/help/response-time.html)
b. Database Server Menurut (Dyson, 1999 : 101-102) : Database server merupakan suatu
aplikasi
database
yang
mengikuti
model
arsitektur
client/server dimana aplikasi tersebut terbagi atas dua bagian yaitu bagian front-end yang berjalan pada user workstation dan back-end
14
yang berjalan di sebuah server atau host komputer. Bagian front-end berinteraksi dengan user dan bertugas mengumpulkan dan menampilkan data sedangkan bagian back-end bertugas untuk analisis data, storage dan proses manipulasi.
Gambar 2.5 Server Dell PowerEdge R210 II (sumber: http://www.dell.com, akses tanggal 10 Oktober 2012)
15
2.1.3 Arsitektur Jaringan Menurut (Dyson, 1999 : 74-75), Client/server adalah suatu arsitektur jaringan yang mendistribusikan proses antara client dan server dalam suatu jaringan. Client/server membagi aplikasi menjadi 2 bagian, yaitu front-end client dan back-end client, biasanya disebut client dan server. Client meminta informasi dari server, dan server menyimpan data dan program serta menyediakan network service kepada client. Dalam (CCNA Exploration 4.0, Network Fundamentals, akses tanggal 4 Oktober 2012) : client/server model adalah sebuah arsitektur jaringan yang menghubungkan client dan server dimana client mengakses service yang disediakan oleh server. Device yang me-request informasi disebut client, sedangkan device yang merespon request tersebut disebut server.
Gambar 2.6 Client/Server Model (sumber: CCNA Exploration 4.0 Network Fundamentals, akses tanggal 4 Oktober 2012)
16
Menurut (Norton, 1999 : 137-138) : Terdapat beberapa keuntungan dari client/server network yang mencakup area security, performance, dan administration. Dari faktor security, client/server network lebih aman dibandingkan dengan peer-to-peer network. Semua account user (ID) dan password diatur secara terpusat dan diverifikasi sebelum user diberikan akses pada resource yang diminta sehingga dapat mengurangi kebutuhan password yang banyak. Keuntungan dari segi administratif, antara lain backup dapat dilakukan dengan konsisten dan reliable. Client/server network juga dapat meningkatkan performance jaringan komputer dengan membebaskan user dari beban dalam memproses request dari client lain. Proses ini dilakukan oleh server yang memang memiliki konfigurasi yang optimal dalam melakukan proses tersebut. Biasanya, server memiliki kemampuan memproses yang lebih cepat, memori yang lebih besar, serta disk drive yang lebih besar dan cepat dibanding komputer client sehingga dalam memproses request dari client dapat terpenuhi dengan lebih efektif. Client/server network juga sangat scalable, sebanyak apapun client yang terhubung ke jaringan, resource selalu ditempatkan terpusat. Kekurangan
dari
client/server
network
adalah
masalah
biaya,
dibutuhkan biaya yang lebih besar untuk implementasi dan mengoperasikan dibanding
peer-to-peer
network.
Terdapat
beberapa
aspek
yang
mempengaruhi perbedaan biaya tersebut, antara lain biaya hardware dan software meningkat secara signifikan karena kebutuhan akan jaringan komputer yang terpisah dalam melakukan service pada client. Biaya untuk mengoperasikan client/server network juga besar. Hal ini disebabkan oleh kebutuhan untuk memiliki profesional terlatih dalam mengelola jaringan
17
dan server. Pada peer-to-peer network, setiap user bertanggung jawab dalam melakukan maintenance pada perangkatnya sendiri. Aspek terakhir adalah kemungkinan biaya saat downtime. Pada peer-to-peer network, loss dari suatu peer hanya berdampak pada pengurangan yang tidak terlalu besar pada resource dalam suatu LAN. Pada client/server, loss dari suatu server secara langsung berdampak pada semua user di jaringan.
2.2 Teori Khusus 2.2.1 Infrastruktur Fisik
Gambar 2.7 Infrastruktur Fisik (sumber : VMware vSphere: Overview Student Manual ESXi 5.0 and vCenter Server 5.0 : 13)
18
Dalam VMware vSphere: Overview Student Manual ESXi 5.0 and vCenter Server 5.0 (2011 : 11-16) : Operating system dan software berjalan dalam satu komputer fisik. Terdapat beberapa masalah jika menggunakan server fisik dalam jumlah yang banyak dalam sebuah data center, masalahmasalah tersebut antara lain: a. Server kurang fleksibel b. Tingginya biaya implementasi dan operasional yang diperlukan. c. Tidak semua resource pada server fisik dipakai secara optimal sehingga menyebabkan penggunaan server menjadi tidak efisien. d. Apabila terjadi penambahan server fisik, dibutuhkan waktu yang lama, hingga 1 minggu. Hal ini disebabkan banyaknya proses yang harus dilakukan, seperti memasang server fisik di data center, meng-install OS, patch OS, dan meng-install dan melakukan konfigurasi aplikasi yang diperlukan.
19
2.2.2 Infrastruktur Virtual
Gambar 2.8 Infrastruktur Virtual (sumber : VMware vSphere: Overview Student Manual ESXi 5.0 and vCenter Server 5.0 : 14)
Dalam VMware vSphere: Overview Student Manual ESXi 5.0 and vCenter Server 5.0 (2011 : 14) : Virtualisasi memungkinkan beberapa pekerjaan
dikerjakan
dalam
satu
server
dengan
menggabungkan
environment. Keuntungan dari penggabungan ini adalah setiap virtual machine dapat menyediakan redundant storage dan konektivitas jaringan tanpa adanya biaya tambahan pada hardware dan kompleksitas kabel yang dibutuhkan lebih sederhana dibandingkan dengan infrastruktur fisik. Dengan menggunakan teknologi virtualisasi, jumlah server fisik dapat dikurangi sehingga dapat mengurangi kebutuhan akan ruangan, listrik,
20
pendingin, kabel, dan komponen jaringan lainnya. Selain itu, pengadaan server menjadi lebih mudah karena tidak harus menunggu adanya hardware ataupun kabel yang terpasang, melainkan dapat dilakukan melalui Graphical User Interface (GUI).
2.2.3 Virtualisasi Virtualisasi merupakan teknik pengelolaan sistem dan sumber daya secara fungsional, dengan menyembunyikan karakteristik fisik dari sumber daya. Server Virtual adalah teknologi server side tentang sistem operasi dan software yang memungkinkan sebuah mesin dengan kapasitas besar dibagi ke beberapa virtual machine. Setiap virtual machine ini melayani sistem operasi dan software secara independen dan dengan konfigurasi yang cepat. Konsep virtualisasi ini memungkinkan beberapa server berjalan di atas satu mesin.
Sedangkan dalam jurnal Managing next-generation IT infrastructure : The days of building to order are over. The time is ripe for an industrial revolution edisi Februari, 2005, menyebutkan bahwa pada beberapa tahun terakhir, perusahaan-perusahaan telah bekerja keras untuk mengurangi biaya infrastruktur TI mulai dari segi data center, network, database, dan software tool yang berguna untuk membantu proses bisnis. Usaha perusahaan untuk mengkonsolidasi, menstandardisasi dan merampingkan aset, teknologi, dan proses telah membawa penghematan yang cukup besar. Namun yang paling penting adalah kompleksitas dari infrastruktur TI perusahaan dapat menurun.
21
Dalam Jurnal Virtualization -- The Emerging Desktop -- Increased interest in the virtualization space brings new focus to the desktop: The Newsweekly for Builders of Technology Solutions edisi November, 2007, menyebutkan bahwa dengan virtualisasi, user tidak perlu mengeluarkan biaya yang besar untuk PC yang powerful. User cukup memiliki perangkat thin client yang murah akan tetapi memiliki kemampuan yang sama dengan PC fisik yang powerful. Perangkat thin client bahkan menyediakan lebih banyak akses ke instalasi remote software. Perangkat thin client lebih tahan lama dan mengkonsumsi lebih sedikit energi. Hal yang sama tentang keuntungan virtualisasi pun dikemukakan dalam jurnal Business and Economics –Computer Science : Are you ready for virtualization? edisi Juli, 2007 yang menyebutkan bahwa virtualisasi sangat bagus untuk memaksimalkan operasi data center karena virtualisasi memusatkan pada lebih banyak pengguna dan aplikasi yang lebih sedikit, lebih kompleks, dan shared virtual environment.
2.2.4 Virtual Machine (VMware) Dalam VMware vSphere: Overview Student Manual ESXi 5.0 and vCenter Server 5.0 (2011 : 37) : Virtual machine adalah suatu software yang dikontrol oleh VMkernel. Sebuah virtual machine memiliki virtual hardware yang terlihat seperti hardware fisik pada guest operating system dan aplikasi yang telah diinstal. Semua informasi konfigurasi dan data pada virtual machine dienkapsulasi menjadi satu set file berlainan yang disimpan dalam sebuah datastore. Enkapsulasi ini menunjukkan bahwa virtual
22
machine bersifat portable dan dapat dengan mudah di-backup atau dikloning. Dalam VMware vSphere: Overview Student Manual ESXi 5.0 and vCenter Server 5.0 (2011 : 16) : Virtual machine merupakan sebuah software yang terdiri dari sekumpulan file yang disebut dengan virtual disk. Semua file dari virtual machine disimpan di dalam suatu directory dan hardware-nya dapat di-upgrade tanpa harus mengubah virtual machine terlebih dahulu. Hal ini dikarenakan virtual machine menggunakan virtual device driver yang terstandarisasi.
Tabel 2.1 Physical Machine vs Virtual Machine (sumber: VMware vSphere: Overview Student Manual ESXi 5.0 and vCenter Server 5.0 : 16) Physical Machine
Virtual Machine
Sulit untuk dipindahkan atau di- Mudah dipindahkan dan di-copy : copy Terikat dengan suatu komponen
• Dienkapsulasi menjadi file • Tidak bergantung pada hardware
hardware yang digunakan fisik Seringkali masa penggunaannya Mudah diatur : jangka pendek • Terisolasi dari virtual machine lainnya • Tidak
terpengaruh
dengan
23
perubahan hardware Memiliki kemampuan untuk mensupport legacy applications Memungkinkan
server
untuk
dikonsolidasi
Menurut (Anonymous,
2012, VMware) : terdapat dua pendekatan
umum untuk virtualisasi, yaitu hosted dan bare-metal. Software virtualisasi hosted berjalan sebagai aplikasi di atas operating system yang dijalankan oleh host. Virtualisasi bare-metal berjalan langsung pada hardware komputer, tanpa memerlukan host operating system.
Gambar 2.9 Virtualisasi Hosted vs Bare-Metal (sumber: http://www.vmware.com/products/datacentervirtualization/vsphere/scale-security.html, akses tanggal 10 Oktober 2012)
24
2.2.4.1 VMware vSphere Dalam VMware vSphere: Overview Student Manual ESXi 5.0 and vCenter Server 5.0 (2011 : 18) : VMware vSphere adalah sebuah rangkaian infrastruktur virtualisasi yang menyediakan proses virtualisasi, pengaturan, optimalisasi sumber daya, menjaga ketersediaan aplikasi, dan kemampuan untuk sistem beroperasi secara otomatis. Dalam (Anonymous,
2012, VMware) : VMware vSphere
merupakan sebuah platform virtualisasi untuk dunia industri maju dan juga platform untuk arsitektur dari cloud computing. Berikut adalah gambar dan penjelasan dari arsitektur VMware vSphere :
Gambar 2.10 Arsitektur VMware vSphere (sumber: vSphere brochure, akses tanggal 24 Oktober 2012)
25
a. VMware vCenter Server : Dalam VMware vSphere: Overview Student Manual ESXi 5.0 and vCenter Server 5.0 (2011 : 144) : VMware vCenter Server merupakan hub universal untuk manajemen virtualisasi dan menyediakan manajemen yang terpusat dan terpadu dari seluruh host dan virtual machine pada data center dari satu single point. vCenter Server menyediakan framework umum untuk mengelola inventori dari berbagai host dan memfasilitasi pengadaan yang cepat dan monitoring yang detail dalam suatu environment.
26
b. VMware vSphere : 1. Application Service a. Availability Meningkatkan
availability
dari
semua
aspek
infrastruktur perusahaan termasuk aplikasi, sumber daya memori, infrastuktur lainnya, dan kegiatan manajemen. Dalam aspek ini vSphere memberikan empat hal yang berguna untuk perusahaan, yaitu : High Availability : Menyediakan availability yang tinggi di seluruh lingkungan virtualisasi TI perusahaan tanpa harus menambahkan biaya khusus, memikirkan tentang kompleksitas jaringan ataupun tradisional clustering solusi. Fault Tolerance : Menyediakan availability yang terus menerus untuk semua aplikasi dengan fitur zero data loss jika server mengalami masalah atau kegagalan. Data Protection : Melindungi data perusahaan dengan cara de-duplication untuk me-minimize penggunaan dari memori disk cadangan. Replication : Perusahaan tidak perlu memikirkan tentang biaya yang harus dikeluarkan untuk software replication karena di dalam vSphere disediakan vSphere Replication.
27
b. Security VMware memberikan sebuah platform virtualisasi yang kuat dan aman dengan memakai dua aspek keamanan yaitu : vShield Zones : Melindungi virtual machine dengan aplikasi yang sudah dilengkapi firewall. vShield Endpoint : Membersihkan jejak anti-virus di virtual machine and meningkatkan performa dari antivirus scan dengan cara memodifikasikan fungsi antivirus menjadi hardened security dari virtual machine. c. Scalability vSphere memungkinkan untuk mencapai kapasitas cloud-scale dengan manajemen terpusat bagi semua virtual machine dan host vSphere. vSphere juga memecahkan rekor kinerja untuk aplikasi bisnis dari Microsoft, Oracle, SAP, dan penyedia software lainnya yang terkemuka. 2. Infrastructure Services a. Compute Memvirtualisasi
x86
sumber
daya
server
dan
menggabungkan sumber daya tersebut ke dalam logical pool yang dapat dialokasikan ke berbagai workloads.
28
Beberapa aspek yang disediakan dalam fitur compute ini adalah : vSphere ESXi : Menyediakan sebuah layer virtualisasi yang berperforma tinggi dan kuat sehingga mampu memisahkan sumber daya pada hardware server dan mengijinkan untuk proses sharing sumber daya antar virtual machine. DRS : Menyamakan sumber daya compute dengan prioritas bisnis dengan cara otomatis load balancing di seluruh host. Selain itu aspek ini mengoptimalisasikan pemakaian listrik dengan cara mematikan sementara host. Hal ini terjadi jika host tidak melakukan proses apapun. vMotion : Mengeliminasi penghentian aplikasi dari proses maintenance server dengan cara memindahkan virtual machine yang sedang berjalan ke host lainnya sampai proses maintenance selesai. b. Storage Service storage memisahkan kompleksitas dari sistem back-end storage dan memungkinkan proses utilisasi dari storage dan lingkungan virtual. Beberapa aspek yang diberikan oleh fitur ini adalah : Storage DRS : Storage DRS menyediakan fitur penempatan
virtual
machine
yang
tepat
dan
29
mekanisme load balancing berdasarkan I/O latensi dan kapasitas storage. Profile Driven Storage : Mengurangi langkah dari proses pemilihan sumber daya storage dengan cara mengelompokkan storage berdasarkan aturan yang diberikan user. Storage
vMotion : Melakukan
proactive,
non-
disruptive storage migration, mengeliminasi I/O bottleneck
dari
storage
virtual
machine
dan
meningkatkan nilai dari kapasitas storage. Storage I/O Control : Memprioritaskan akses ke storage dengan cara memonitoring terus menerus I/O load dari sebuah virtual machine dan secara dinamis mengalokasikan
sumber daya I/O yang tersedia ke
virtual machine berdasarkan kebutuhan bisnis. VMFS
:
provisioning
Menyederhanakan dan
administrasi
virtual
machine
dengan
cara
menyediakan clustering file sistem yang berperforma tinggi dan teroptimalisasi bagi setiap virtual machine. Storage Thin Provisioning : Meningkatkan utilitas storage dari virtual machine dengan cara mengaktifkan alokasi dinamis dan intelligent provisioning dari kapasitas storage fisik. Storage APIs : Meningkatkan tingkat kewaspadaan storage, dan proteksi data.
30
c. Network vSphere virtual networking menyediakan optimalisasi service jaringan untuk lingkungan virtualisasi, bersama dengan penyederhanaan administrasi dan manajemen. Dua aspek yang diberikan dalam fitur network adalah : Network I/O Control : Mendefinisikan prioritas akses ke dalam jaringan berdasarkan aturan bisnis yang diberikan. Distributed
Switch
:
Memusatkan
provisioning
jaringan, proses administrasi, dan proses monitoring menggunakan datacenter-wide network aggregation.
