Bab 4 Hasil dan Pembahasan Pada bab ini memuat hasil dan pembahasan yang meliputi implementasi dari perancangan, pengujian dan hasil analisa. Implementasi tersebut meliputi konfigurasi Nginx untuk load balance, MySQL-Max untuk cluster MySQL serta pengaturan file nginx.conf, config.ini dan my.cnf.
4.1 Implementasi Sistem 4.1.1 Implementasi Balancer Untuk dapat menggunakan webserver clustering dengan skema load balancing. Pastikan semua paket dan software pendukung telah di-install. Proses instalasinya disesuaikan dengan paket yang di-install pada sistem operasi linux. Jika paketnya adalah file rpm, maka di-install dengan rpm. Jika file-nya adalah kompresi, maka dapat langsung di-extract dan di-compile atau dapat langsung menginstal melalui repository yang ada pada setiap linux. Pada pengaturan load balancer yang menggunakan paket aplikasi Nginx membutuhkan sedikit pengaturan yang ada pada file /etc/nginx/nginx.conf.
Pengaturan
dilakukan
dengan
cara
menambahkan baris upstream pada tag http seperti yang terlihat pada Kode Program 4.1. Kode Program 4.1 Nginx.conf 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
... ... ... http { upstream sia { server 192.168.1.3; server 192.168.1.4; }
31
32 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17.
server { location /{ proxy_pass }
http://sia;
} ... ... ...
Maksud dari Kode Program 4.1 adalah
jika user sedang
mengakses web server dengan IP load balancer maka secara otomatis load balancer akan mengalihkan request http tersebut langsung ke IP server 192.168.1.3 dan IP 192.168.1.4 secara seimbang sesuai dengan jumlah request user. Apabila semua pengaturan tersebut sudah dilakukan secara benar, maka load balancing siap untuk menjalankan fungsinya bagi real server. Selain pengaturan nginx.conf, pada load balancer juga dilakukan pengaturan DNS (Domain Name System) pada paket aplikasi Bind9 dengan membuat DNS bernama sia.tunashararapan.edu. Gambar 4.1 merupakan tampilan apabila nginx sudah selesai dikonfigurasi.
Gambar 4.1 Load Balancing Nginx
4.1.2 Implementasi Clusterware MySQL-max merupakan middleware yang disediakan oleh MySQL untuk membangun sebuah cluster. Middleware ini mampu
33
menyediakan mesin penyimpanan NDB yang bisa dihubungkan untuk menjadi sebuah cluster. Cluster yang dibangun menggunakan dua buah mesin NDB (node) untuk web server sekaligus sebagai storage server dan menggunakan sebuah mesin management untuk mengatur mesin NDB serta satu buah PC sebagai server balancer untuk mengatur request dari user. Kedua node yang tergabung dalam mesin NDB nantinya akan mengakses storage server yang ada pada dirinya sendiri (sesuai dengan cara kerja MySQL cluster yaitu shared-nothing). Supaya dapat berkomunikasi dengan baik, setiap node harus memiliki alamat IP yang sesuai pada setiap network interfaces dan harus didefinisikan juga alamat IP dari setiap node yang digunakan. Definisi tersebut disimpan didalam sebuah host file dengan nama hosts yang terletak didalam folder /etc/hosts pada PC balancer seperti yang terlihat pada Kode Program 4.2. Kode Program 4.2 /etc/hosts 1. 2. 3. 4.
192.168.1.1 192.168.1.2 192.168.1.3 192.168.1.4
balancer management node1 node2
Kode Program 4.2 menjelaskan bahwa IP 192.168.1.1 digunakan oleh PC balancer, IP 192.168.1.2 oleh PC management, IP 192.168.1.3 oleh PC node1, dan IP 192.168.1.4 digunakan oleh PC node2. Selain sebagai definisi PC yang digunakan oleh cluster, definisi tersebut juga digunakan untuk menjalankan protokol ssh sebagai remote server dari PC balancer. Pengaturan pertama pada server management membutuhkan paket aplikasi MySQL-Cluster yang bernama mysql-max-5.0.19linux-i686-glibc23.tar yang di ekstrak di folder /usr/src/mysql-mgm. Pengaturan server management atau MGM ini dilakukan dengan
34
membuat
file
config.ini
yang
ada
pada
/var/lib/mysql-
cluster/config.ini dengan memasukkan kode program seperti pada Kode Program 4.2. Kode Program 4.3 Config.ini 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22.
[NDBD DEFAULT] NoOfReplicas=2 [MYSQLD DEFAULT] [NDB_MGMD DEFAULT] [TCP DEFAULT] [NDB_MGMD] HostName=192.168.1.2 [NDBD] HostName=192.168.1.3 DataDir= /var/lib/mysql-cluster [NDBD] HostName=192.168.1.4 DataDir=/var/lib/mysql-cluster [MYSQLD] [MYSQLD]
Maksud dari Kode Program 4.3 adalah pada tag [NDBD DEFAULT] menjelaskan bahwa jumlah server yang dicluster adalah 2 komputer dengan IP 192.168.1.3 dan IP 192.168.1.4 yang terlihat pada baris 13 sampai baris 19. Sedangkan pada tag [NDB_MGMD] merupakan IP dari server management yang bertugas mengatur server NDB. Apabila semua konfigurasi sudah dilakukan dengan benar maka server MGM dapat memulai fungsinya sebagai management node, seperti terlihat pada Gambar 4.2.
35
Gambar 4.2 Halaman Utama ndb_mgm Awal
Gambar 4.2 menjelaskan bahwa server management ini sama sekali belum terhubung dengan server node. Pada tag [ndbd(NDB)] menghubungkan antara
server management dengan server node
yang mempunyai IP 192.168.1.3 dan IP 192.168.1.4. Sedangkan pada tag [mysqld(API)] menghubugkan antara server management dengan server node mysql yang ada pada IP 192.168.1.3 dan IP 192.168.1.4. Pengaturan
server
NDBD
juga
sama
seperti
server
management yakni membutuhkan paket aplikasi MySQL-Cluster yang
bernama
mysql-max-5.0.19-linux-i686-glibc23.tar
serta
beberapa paket aplikasi web server diantaranya yaitu mysql-server, mysql-client, apache2, php5, libapache2-mod-php5, php5-mysql, php5-curl, php5-gd, php5-idn, php-pear, php5-imagick, php5-imap, php5-mcrypt, php5-memcache, php5-ming, php5-ps, php5-pspell, php5-recode, php5-snmp, php5-sqlite, php5-tidy, php5-xmlrpc, php5-xsl dan phpmyadmin yang diinstall langsung dari repository linux ubuntu 11.04. Pengaturan pada server NDBD dilakukan pada file my.cnf yang terletak pada folder /etc/my.cnf dengan cara menghubungkan
file
my.cnf
pada
folder
/etc/mysql/my.cnf.
36
Pengaturan dilakukan dengan cara menambahkan baris ndbcluster pada tag mysqld dan menambahkan tag mysql_cluster pada akhir baris kode program yang terlihat pada Kode Program 4.3. Kode Program 4.4 My.cnf 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.
... ... ... [mysqld] ndbcluster ndb-connectstring=192.168.1.2:1186 ... ... ... ... [mysql_cluster] ndb-connectstring=192.168.1.2:1186
Maksud dari Kode Program 4.4 adalah pada tag [mysqld] menjelaskan bahwa MySQL server NDBD akan dihubungkan ke server MGM dengan IP 192.168.1.2 dan port mysqld 1186. Sedangkan baris program ke 11 dan 12 menjelaskan bahwa MySQL pada server NDBD dihubungkan ke server MGM untuk menjadi satu kesatuan cluster. Apabila semua konfigurasi pada server NDB ini sudah dilakukan dengan benar maka pada server MGM yang semula server id tidak terhubung akan menjadi terhubung, seperti terlihat pada Gambar 4.3.
Gambar 4.3 Halaman Utama ndb_mgm Jadi
37
Gambar 4.3 menjelaskan bahwa server management sudah terhubung
dengan
server
node.
Pada
tag
[ndbd(NDB)]
menghubugkan antara server management dengan server node yang mempunyai IP 192.168.1.3 yang berfungsi sebagai master node dan IP 192.168.1.4. Sedangkan pada tag [mysqld(API)] menghubugkan antara server management dengan server node mysql yang ada pada IP 192.168.1.3 dan IP 192.168.1.4.
4.1.3 Impelementasi Database Untuk implementasi basis data beserta tabel-tabelnya dapat dilihat pada Lampiran 3. Setelah dilakukan implementasi basis data dan tabel-tabelnya, selanjutnya dilakukan pengaturan untuk menghubungkan basis data yang sudah dibuat dengan aplikasi yang dibuat. Pengaturan ini dilakukan pada file config.php. Pengaturan dapat dilihat pada Kode Program 4.5. Kode Program 4.5 Config.php 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Kode Program 4.5 dapat dijelaskan bahwa host yang digunakan adalah localhost dengan user root, password boimzood dan nama database siasat. Kode program ini berfungsi untuk menghubungkan aplikasi dengan database.
38
4.2 Pengujian Sistem Pada tahapan ini dilakukan pengujian diantaranya pengujian load balancing yaitu pengujian mesin NDB, perpindahan migrasi beban dan pengujian terhadap kinerja MySQL cluster. Dalam pengujian MySQL cluster akan dilihat dari segi kecepatan, beban dan availabilitas dari web server. 4.2.1 Pengujian Load Balancing Pengujian load balancing dilakukan untuk melihat node manakah yang melayani request dari user ketika terjadi banyak request terhadap web server, serta apakah pembagian kerja atau penyamarataan kerja dari web server terhadap request dari user sudah berjalan dengan baik. Pengujian ini dilakukan dengan menggunakan iftop yang merupakan salah satu aplikasi monitoring jaringan untuk melihat traffic jaringan secara realtime. Pengujian dengan melihat jumlah paket yang lewat dari user ke load balancing. Jika load balancing sudah bekerja dengan baik, maka setiap ada request dari user akan dialihkan ke masing-masing web server (node) yang ada pada cluster. Sehingga user hanya melakukan request ke IP atau hostname dari balancer. Padahal yang sebenarnya terjadi adalah balancer tidak mengerjakan request dari user, tetapi balancer hanya mengalihkan dan membaginya kepada masing-masing web server (node) dalam cluster untuk dapat mengerjakan dan memberikan layanan yang diminta oleh user melalui balancer.
39
Gambar 4.4 Capture dengan Iftop
Gambar 4.4 menunjukkan bahwa balancer sudah bekerja dengan baik. Hal itu ditunjukkan dengan pembagian kerja kepada node1 dan node2 secara merata. Terlihat dari tiga kolom paling kanan pada node1, disana ada 21,3Kb 14,2Kb 8,53Kb. Mulai dari paling kiri, merupakan jumlah data yang diterima oleh node1 dalam selang waktu 2 detik yaitu sebanyak 21,3Kb. Kolom berikutnya menunjukan data yang diterima dalam waktu 10 detik yaitu sebanyak 14,2Kb, dan yang terakhir dalam jangka waktu 40 detik yaitu sebanyak 8,53Kb. Kemudian node2 juga terlihat hampir sama yaitu dalam selang waktu 2 detik yaitu sebanyak 21,2Kb. Kolom berikutnya menunjukan data yang diterima dalam waktu 10 detik yaitu sebanyak 14,1Kb, dan yang terakhir dalam jangka waktu 40 detik yaitu sebanyak 8,61Kb.
4.2.2 Pengujian Kecepatan (SpeedUp) Setelah bisa dipastikan bahwa mesin NDB dan storage server berjalan dengan baik, selanjutnya dilakukan pengujian web server cluster. Pengujian web server cluster dilakukan secara bertahap, tahap pertama yakni dilakukan dengan satu web server (web server
40
tunggal). Pengujian ini berfungsi untuk melihat kecepatan masingmasing web server dalam menangani request dari user. Tahap yang kedua adalah dengan melakukan pengujian web server cluster, pengujian
ini
bertujuan
untuk
mengetahui
apakah
terjadi
peningkatan kecepatan (speedup) terhadap request dari user. o
Web Server Tunggal Pengujian ini dilakukan dengan simulasi menggunakan
program yang mampu mengakses server dengan beberapa user secara bersamaan. Pengujian ini dilakukan dengan melihat kecepatan pada salah satu web server (node) dengan menggunakan bantuan aplikasi web server stress tool yang mampu melakukan pengujian dengan melihat kecepatan akses setiap user yang meminta request kepada web server. Proses pengujian tersebut didapatkan hasil seperti pada Tabel 4.1. Tabel 4.1 Perbandingan Web Server Tunggal
User No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Bytes 16.093 16.093 14.630 17.556 16.093 16.093 16.093 16.093 16.093 16.093 16.093 17.556 16.093 17.556 16.093 16.093
kbit/s 14,35 32,64 13,7 260,04 56,14 13,68 14,63 143,43 63,6 435,29 16,42 62,23 13,26 480,66 32,36 36,98
41
17 18 19 20 Rata-rata o
16.093 14.630 16.093 14.630 16.093
399,39 18,47 530,55 13,92 132,587
Web Server Cluster Pada tahap ini pengujiannya dilakukan hampir sama pada
pengujian web server tunggal. Namun dalam melakukan pengujian pengaksesan web sever akan dilakukan melalui load balancer (http://www.sia.tunasharapan.edu/), sehingga load balancer akan langsung membagi beban request ke node-node yang ada dalam cluster. Proses pengujian tersebut didapatkan hasil seperti pada Tabel 4.2. Tabel 4.2 Perbandingan Web Server Cluster
User No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Bytes 17.466 17.547 17.547 17.448 17.466 17.538 17.556 17.448 16.093 15.994 17.457 17.547 17.556 17.448 17.556 17.448 17.556 15.994
kbit/s 57,58 436,76 122,94 314,5 147,14 441,65 236,03 331,6 213,74 324,75 108,98 499,93 498,81 330,09 526,4 334,76 523,51 336,87
42
19 20 Rata-rata o
16.093 15.994 17.137,6
488,11 303,26 328,8705
Perbandingan Web Server Tunggal dan Cluster. Tabel 4.3 Perbandingan Web Server Tunggal dan Cluster
Besar data (Bytes)
Kecepatan (kbit/s)
Tunggal
16.093
132,587
Cluster
17.137,6
328,8705
Perbandingan (%)
6,1
59,7
Tabel 4.3 dapat dilihat kelebihan apabila menggunakan web server cluster, dimana kecepatan untuk mengakses data sebesar 17.137,6 Bytes atau 17,13 Mb user bisa mengaksesnya dengan kecepatan 328,8705 kb/s. Sedangkan pada web server tunggal dengan data sebesar 16.093 Bytes atau 16,1 Mb user bisa mengaksesnya dengan kecepatan 132,587 kb/s. Perbandingan yang ditampilkan dari hasil pengujian dengan selisih besar data yang diakses sebesar 6,1% dengan beda kecepatan akses sebesar 59,7%. Dengan demikian dapat dibuktikan bahwa dengan menggunakan web server cluster, kecepatan dalam mengakses data lebih cepat dari pada mengunakan web server tunggal.
4.2.3 Pengujian Availabilitas Web Server Pengujian pada tahap ini dilihat dari availabilitas antara web server tunggal dan web server cluster. Pengujian ini berfungsi untuk melihat apakah dalam web server cluster tetap dapat melayani request dan menyediakan ketersediaan data bagi user.
43
o
Web Server Tunggal Pengujian ini dilakukan dengan cara me-non-aktifkan NIC
(Network Interface Card) pada web server tunggal dengan berasumsi bahwa web server tunggal telah mati (down), kemudian dilakukan pengaksesan ke web server tersebut. Hasil pengujian ini dapat dilihat pada Gambar 4.5.
Gambar 4.9 Web Server Up
Gambar 4.5 adalah gambar sebelum web server down. Kemudian gambar setelah web server down dapat dilihat pada Gambat 4.6.
Gambar 4.6 Web Server Down
44
Gambar 4.6 menunjukkan bahwa pada web server tunggal apabila web server down maka user sudah tidak bisa melakukan request kepada web server. o
Web Server Cluster Pengujian ini dilakukan dengan cara yang sama pada
pengujian web server tunggal yaitu dengan cara me-non-aktifkan NIC (Network Interface Card) pada salah satu web server (node) yang ada pada cluster dengan berasumsi bahwa web server telah mati (down). Pengujian ini juga dilakukan pengujian pada load balancer dalam mengimplementasikan availabilitas sistem cluster, apakah web server clustrer dapat tetap melayani apabila salah satu node mengalami kematian (down). Hasil pengujian ini dapat dilihat pada Gambar 4.7 sampai Gambar 4.10.
Gambar 4.7 MGM_Node Sebelum Salah Satu Node Down
Gambar 4.7 menunjukkan bahwa semua node yang terhubung dengan MGM masih dalam kondisi aktif atau masih terhubung dengan baik.
45
Gambar 4.8 Web Server Cluster dengan Dua Node
Gambar 4.8 memperlihatkan bahwa web server cluster masih berjalan dengan baik dalam melayani request dari user. Kemudian apabila salah satu node dalam cluster dimatikan akan terlihat seperti Gambar 4.9.
Gambar 4.9 MGM_Node Setelah Salah Satu Node Down
Gambar 4.9 menunjukkan bahwa salah satu web server (node) dengan IP 192.168.1.3 telah down, tetapi salah satu web server (node) masih tetap aktif yakni web server server (node) dengan IP 192.168.1.4.
46
Gambar 4.10 Web Server Cluster dengan Satu Node
Gambar 4.10 memperlihatkan ternyata sistem load balancing dalam mengimplementasikan availabilitas sistem cluster dapat bekerja dengan baik, karena request dari user masih bisa dilayani dengan baik. Hal tersebut dikarenakan masih adanya web server (node)
yang masih tetap bekerja, sehingga balancer hanya
mengalihkan request dari user tersebut ke web server (node) yang masih aktif. Jika web server yang mengalami (down) sudah diperbaiki, maka web server tersebut akan langsung aktif kedalam anggota cluster.
Gambar 4.11 Web Server Down Kembali Aktif
47
4.3 Hasil Analisa Dari semua hasil pengujian yang telah dilakukan, hasil analisa dari sistem load balancing untuk web server dengan
MYSQL
cluster adalah : o
Dengan menggunakan aplikasi nginx sebagai load balancer, request dari user mampu dibagi ke web server secara merata.
o
MySQL cluster mampu memberikan layanan data secara realtime, karena sistem replikasi data yang ada pada setiap mesin storage.
o
Pengujian dengan menggunakan aplikasi web stress tool, sistem web server cluster mampu memberikan layanan data secara lebih cepat dari pada menggunakan sistem web server tunggal.
o
Availabilitas web server dapat terpenuhi dengan baik, hal ini dibuktikan dengan mematikan salah satu web server dan request dari user masih bisa dilayani dengan baik. Pengujian ini juga membuktikan bahwa kinerja dari load balancing sudah berjalan dengan optimal.
o
Titik krusial pada sistem cluster terletak pada MGM node. Hal ini terjadi karena apabila PC MGM node mati, maka tabeltabel pada database storage ndb cluster akan hilang.
