23
Bab 3 Metode dan Perancangan Sistem 3.1
Metode Pembangunan Sistem Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah PPDIOO
(prepare, plan, design, implement, operate, optimize). Metode ini adalah metode yang diterapkan oleh Cisco yang dirancang untuk mendukung jaringan berkembang. Ada 6 tahap dalam metode PPDIOO, tiap tahap mendefinisikan aktifitas yang dibutuhkan untuk mengoptimalkan kinerja seluruh siklus hidup suatu jaringan. Gambar 3.1 menggambarkan tahap-tahap dalam metode PPDIOO.
Gambar 3.1 Metode PPDIOO (Cisco, 2007)
Metode ini dipilih karena mengandung unsur-unsur yang tepat untuk digunakan saat penelitian dilakukan. Mulai dari awal hingga akhir metode ini terdiri dari 6 tahap yaitu :
Prepare: Prepare adalah tahap persiapan. Dalam tahap ini dilakukan persiapan rencana kerja, kasus atau masalah yang dihadapi, termasuk kebutuhan hardware dan software yang digunakan untuk mendukung pembangunan model arsitektur cluster virtual.
Plan: Plan adalah tahapan yang digunakan untuk membuat rencana kerja dengan
melibatkan identifikasi kebutuhan
jaringan awal berdasarkan tujuan, fasilitas, kebutuhan user, dan faktor lainnya. Rencana kerja disusun untuk membantu pengelolaan tugas, tanggung jawab dan sumber daya yang diperlukan untuk diterapkan dalam jaringan.
Design: Design adalah tahap awal pembuatan model. Dengan mengacu pada jurnal- jurnal yang telah ada dibuatlah suatu model yang baru. Tahap design ini menggunakan topologi jaringan yang telah dirancang.
Implement : Implement adalah tahap yang merupakan lanjutan dari tahap design dengan mengacu pada design yang telah dirancang. Hasil dari design di implementasikan dengan hardware dan software. Serta segala konfigurasi server di lakukan pada tahap ini.
Operate: Operate adalah tahap pengujian pada sistem yang telah terbangun dengan memperhatikan rencana dari tahap pertama hingga tahap implement, apakah sesuai dengan rencana atau masih terdapat kekurangan. Dan menganalisa baik kelebihan maupun kekurangan yang terdapat pada sistem.
Optimize: Optimize adalah tahap optimasi dari sistem yang dirancang dan di implementasikan, dengan mengacu pada hasil 24
analisis sesudah tahap operate. Proses optimize digunakan untuk memperbaiki hasil dari analisi sebelum dilakukan optimasi sistem, sehingga sistem mengalamai perbaikan dan hasil maksimal dapat dicapai.
3.2
Prepare Phase dan Plan Phase Tahap persiapan dan rencana dimulai dengan membuat check
list terhadap kebutuhan hardware dan software yang akan digunakan dalam penelitian. Perencanaan model arsitektur cluster disesuaikan dengan permasalahan atau kasus yang dihadapi. Kebutuhan perangkat lunak (software) dalam penelitian ini menggunakan sistem operasi Windows Server 2008 R2, sistem operasi Windows Server 2008 R2 dipilih karena mendukung serviceservice untuk komputer server, dan juga karena dukungan virtualisasi Hyper-V dan fungsi Network Load Balancing (NLB) untuk pembagian kerja ke node-node. Untuk penelitian ini perangkat keras (hardware) yang digunakan adalah personal computer (PC), switch, ethernet card, monitor, keyboard visual mouse (KVM) switch dan kabel unshielded twisted pair (UTP). Spesifikasi personal computer yang digunakan adalah processor intel core2duo karena memiliki kemampuan hardware virtualization.
3.3
Design Phase Setelah kebutuhan hardware dan software ditentukan,
kemudian dilakukan perancangan model arsitektur cluster virtual. Cluster yang dibuat akan digunakan sebagai web server berbasis Geographical Information System (GIS). Gambar 3.2 menunjukkan
25
rancangan arsitektur topologi jaringan cluster virtual yang akan dibuat.
Gambar 3.2 Rancangan topologi jaringan cluster virtual
Pada jaringan lokal terdapat dua komputer server yang masing- masing mempunyai dua node dan satu buah komputer yang digunakan untuk monitoring. Aplikasi berbasis web tersimpan pada semua node. Tiap node akan terhubung menjadi satu cluster yang akan bekerja secara bersama-sama. Aplikasi pembagi beban kerja secara load balancing menggunakan Network Load Balancing yang sudah ada sebagai feature dalam sistem operasi Windows Server 2008 R2. Konfigurasi IP pada masing- masing server adalah sebagai berikut:
Server 1
: 192.168.80.2
Server 2
: 192.168.80.5
Node 1
: 192.168.80.3
Node 2
: 192.168.80.4
Node 3
: 192.168.80.6
Node 4
: 192.168.80.7
Virtual IP
: 192.168.80.58 26
3.4
Implement Phase Setelah desain sistem telah terbentuk maka selanjutnya
adalah melakukan implementasi sesuai topologi jaringan yang telah dirancang. Spesifikasi komputer yang akan digunakan adalah sebagai berikut: 1.
Server 1
Processor Inter Core2Duo 1,8 GHZ
RAM 2 GB
Harddisk 80 GB
Ethernet Interface Intel D945GVHZ 100/10 Mb/S
2.
Server 2
Processor Inter Core2Duo 1,8 GHZ
RAM 2 GB
Harddisk 80 GB
Ethernet Interface Intel D945GVHZ 100/10 Mb/S
3.
Komputer Monitor
Processor Intel Pentium 4 2,4 GHz
RAM 1 GB
Harddisk 40 GB
Ethernet Interface 3Com EtherLink 10/100 Mb/S Pada komputer monitor diinstal administrative tools yang
berisi banyak aplikasi pendukung yang biasa terdapat pada Windows Server. Salah satunya adalah Network Load Balancing Manager yang digunakan untuk mengkonfigurasi pengaturan load balancing yang akan dibuat. Virtual IP terbentuk sebagai IP utama yang dipakai NLB untuk membagi beban kerja ke semua node. Gambar
27
3.3 menampilkan Network Load Balancing Manager dan node yang terhubung dalam satu cluster.
Gambar 3.3 Network Load Balancing Manager
Hyper-V Manager juga termasuk dalam aplikasi yang disediakan oleh administrative tools. Hyper-V Manager digunakan sebagai media kontrol virtual machine yang ada pada server-server. Fungsi ini memudahkan administrator dalam melakukan monitoring dan maintenance di tiap node. Gambar 3.4 menjelaskan GUI pada Hyper-V Manager, dengan dua server yang telah terhubung.
Gambar 3.4 Hyper-V Manager
28
Hyper-V adalah aplikasi yang menjalankan virtual machine di tiap-tiap server. Hyper-V secara default sudah ada dalam system operasi Windows Server 2008 R2 sebagai roles. Untuk menggunakan hyper-v harus menginstal roles hyper-v terlebih dahulu pada GUI server manager. Tiap server memiliki dua virtual machine, sehingga dalam cluster yang dibuat akan terdapat empat node. Tiap node saling terhubung ke jaringan lokal. Semua node memiliki IP virtual yang sama yang dibuat oleh NLB. Pengaturan NLB yang dipakai adalah multicast dengan affinity none. Dengan pengaturan tersebut semua request akan di distribusikan secara bersama ke semua node tanpa menunggu antrian proses pada node 1. Gambar 3.5 menunjukkan pengaturan dalam NLB.
Gambar 3.5 Pengaturan dalam NLB
Sebuah router digunakan untuk menghubungkan jaringan publik dengan jaringan lokal.
3.5
Operate Phase Setelah sistem di implementasikan, maka tahap yang
dilakukan selanjutnya adalah melakukan pengujian terhadap sistem yang telah di bentuk. Web application, database dan virtualization 29
server dibangun pada arsitektur sesuai dengan rancangan yang ada. Web application yang digunakan adalah web pranata mangsa yang menggunakan mapserver sebagai framework untuk menjalankan aplikasi berbasis Graphical Information System (GIS). Saat IP publik diakses oleh pengguna yang terhubung dengan internet, request pada port 80 akan diredirect ke IP virtual pada port yang sama. IP virtual menerima request dari pengguna, pada saat itu juga request langsung dibagi ke node-node yang terhubung dan akan direspon sesuai dengan request. Tahap operate ini juga mengalami evaluasi terhadap sistem yang berjalan. Evaluasi bertujuan untuk mengetahui apakah tiap-tiap bagian server telah bekerja sesuai landasan teori dan didapatkan solusi atau tidak. Evaluasi dilakukan pada beberapa bagian server yang bekerja, yaitu :
Pengumpulan data yang berada di bagian server, apakah jumlah node dalam sebuah server sudah sesuai jumlah yang dibutuhkan. Aplikasi web dan database pada tiap node telah terinstal. Pengalamatan IP yang menghubungkan jaringan antar node telah sesuai dan bekerja dengan baik.
Selanjutnya pada NLB, apakah semua node telah terhubung. IP virtual telah terbentuk di tiap node. Load balancing dapat bekerja dan pengaturannya sesuai dengan konfigurasi dasar yang telah dilakukan pada tahap implement.
Pada bagian router apakah jaringan publik dan jaringan lokal telah terhubung. Proses redirect bekerja dengan baik atau tidak.
30
3.5.1
Perancangan Pengujian Sistem Perancangan
pengujian
sistem
yang
dilakukan
merupakan acuan utama dilakukan penelitian ini. Parameter yang digunakan adalah parameter yang dapat digunakan untuk membandingkan kinerja suatu server. Parameter yang digunakan pada pengujian sistem ini adalah :
1. Test
Duration,
waktu
yang
dihabiskan
untuk
menjalankan tes.
2. Simultaneous User, banyaknya simulasi pengguna yang dipakai untuk menjalankan tes.
3. Throughput, kecepatan transfer data, parameter ini akan mengukur kecepatan transfer data yang digunakan pengguna pada saat menjalankan request ke web server.
4. Connection Rate, kecepatan pemrosesan data, parameter ini yang akan diukur adalah kecepatan waktu server mengeksekusi request dari client.
5. Request Time, banyaknya request dari penguna pada layanan yang disediakan pada web server pada satuan detik.
6. Request Error, banyaknya request yang tidak tertangani oleh web server yang menyebabkan pengguna tidak memperoleh layanan dari server.
7. Memory Usage, kapasitas pemakaian memory di tiaptiap server pada saat melayani request dari pengguna.
31
3.6
Optimize Phase Tahap optimize adalah tahap dimana konfigurasi dasar pada
rancangan awal mengalami perubahan untuk memperoleh hasil yang lebih baik. Rancangan baru diperoleh setelah melakukan tes pada rancangan lama. Dengan memperhatikan nilai error dan parameterparameter lain dari tes yang dilakukan, sistem mengalami perbaikan. Cluster virtual diharapkan untuk dapat menyediakan layanan yang memiliki kegunaan secara aviability, scalability dan realibility.
32
