BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang dan Permasalahan Melimpahnya konten multimedia digital dan perkembangan kebutuhan video online secara terus menerus memotivasi perkembangan besar dari streaming server (Jin dkk., 2007). Selain itu, mekanisme yang diterapkan pada server merupakan hal kritikal semenjak aplikasi streaming membutuhkan QoS (Quality of Service) lebih (Matthur dan Mundur, 2003). Akan tetapi, model single-server memiliki keterbatasan jumlah pengguna (Jin dkk., 2007). Pada umumnya model streaming media menggunakan single server, semua task diproses hanya dengan menggunakan single-server. Jenis dari pemrosesan data ini menyebabkan layanan paralel yang rendah dan kapasitas buruk dari streaming media server. Hal tersebut merupakan masalah yang ditemukan mengenai kebutuhan jaringan dari VOD (Video On Demand) dalam kapasitas yang besar dan transmisi data yang rendah dari streaming media system. Streaming media server cluster dengan skalabilitas dan fault tolerance yang baik merupakan metode yang efektif untuk mengatasi masalah server overloading dan penyediaan layanan. Sebagai tujuan peningkatan performa layanan, task ditandai ke node yang berbeda dengan menggunakan mekanisme load balancing (Hong dkk., 2008). Pada pertengahan tahun 2013 cubieteam meluncurkan produk perangkat keras open source-nya yaitu cubietruck. Cubietruck merupakan sebuah mini komputer buatan cubieteam yang berasal dari Shenzen, Guangdong, China. Cubietruck dapat berjalan pada beberapa sistem operasi yaitu android dan linux. Cubietruck membutuhkan daya yang cukup rendah yaitu 5V 2.5A. Perangkat cubietruck dilengkapi dengan prosesor ARM Cortex-A7 dual-core dengan kecepatan processor 1GHz dan RAM sebesar 2GB (Aaron, 2015).
Berdasarkan penjelasan pada paragraf sebelumnya, disimpulkan bahwa cubietruck dapat dibangun menjadi sebuah arsitektur cluster. Arsitektur cluster dibangun dengan menerapkan mekanisme load balancing untuk membagi beban kerja ke beberapa node sehingga dapat mengatasi masalah server overloading dan penyediaan layanan dengan jumlah request yang banyak. Sehingga, hal ini dijadikan menjadi latar belakang dilakukannya analisis performa klaster cubietruck sebagai video streaming server. 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang sebelumnya, maka rumusan masalah yang dikaji adalah bagaimana penerapan skema load balancing cluster menggunakan cubietruck sebagai video streaming server dan apakah terdapat perbedaan kinerja dengan dilakukanya penambahan server cluster node menggunakan skema load balancing cluster. 1.3 Batasan Masalah Adapun batasan masalah dalam penelitian ini agar mudah dipahami dan tidak terlalu luas dalam penulisanya sebagai berikut: 1) Analisis yang dilakukan merupakan analisis praktik/simulasi. 2) Load balancing merupakan skema cluster yang diterapkan pada penelitian ini. 3) Penerapan skema load balancing cluster menggunakan empat buah cubietruck yang terdiri dari satu director dan tiga buah real-server. 4) Skema load balancing cluster yang diterapkan menggunakan file system LVS. 5) Penerapan skema load balancing cluster dengan file system LVS menggunakan metode direct routing. 6) Monitoring performa kinerja cluster video streaming server menggunakan aplikasi dstat. 7) Aplikasi yang digunakan untuk menghasilkan request dan mendapatkan parameter pengujian Qos (Quality of Service) adalah OpenRTSP.
1.4 Tujuan Penelitian Tujuan penelitian yang dilakukan sebagai berikut: 1) Membangun arsitektur cluster dengan skema load balancing sebagai video streaming server menggunakan empat buah cubietruck. 2) Membandingkan nilai cpu usage, throughput, bit rate, dan packet loss dari klaster cubietruck sebagai video streaming server dengan melakukan penambahan jumlah cluster server node dan request secara bertahap dengan skema load balancing cluster. 1.5 Manfaat Penelitian Pada penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai berikut: 1) Penelitian ini dapat dijadikan sebagai acuan untuk penelitian selanjutnya mengenai cluster video streaming server. 2) Penelelitian ini dapat menyediakan informasi berupa nilai cpu usage, throughput, bit rate, dan packet loss mengenai performa klaster cubietruck sebagai video streaming server. 3) Penelitian ini dapat dijadikan sebagai acuan mengenai pemanfaatan lain dari cubietruck. 1.6 Metode Penelitian 1) Studi Literatur Studi literatur dilakukan dengan mengkaji literatur-literatur maupun penelitian
yang
terkait
dengan
cubietruck,
video
streaming
server,
computercluster, dan metode-metode benchmarking cluster yang diperoleh dari buku-buku, artikel-artikel, jurnal, paper, dan karya tulis ilmiah yang berhubungan dengan obyek penelitian. 2) Analisis Kebutuhan Melakukan analisis kebutuhan cluster video streaming server yang terdiri dari empat bauh cubietruck, enam buah kabel LAN, satu buah router, satu buah switch, empat buah adapter dengan daya 5V 2.5A, satu layar monitor, satu buah UPS, Sistem oprasi linux (LUbuntu server) dan satu buah keyboard.
3) Perancangan Arsitektur Berdasarkan hasil analisis, dilakukan perancangan arsitektur klaster video streaming server dengan menghubungkan komputer satu dengan komputer lainnya, sehingga terbentuk suatu sistem paralel. Rancangan ini terdiri dari empat node dimana satu node berfungsi sebagai director dan tiga buah node lainya berfungsi sebagai real server. 4) Implementasi Rancangan Arsitektur Cluster Melakukan implementasi rancangan arsitektur cubietruck cluster sebagai video streaming server yang telah dibuat sebelumnya dengan tahap: Melakukan instalasi LUbuntu Server pada masing-masing cubietruck. Menghubungkan antar node pada jaringan LAN. Instalasi ssh pada masing-masing cubietruck dan melakukan konfigurasi ssh antar node agar dapat berkomunikasi satu dengan lainya. Instalasi LVS (Linux Virtual Server) sebagai file system pada node yang berperan sebagai director. 5) Pengujian dan Pengumpulan Data Menguji
kinerja
arsitektur
video
streaming
server
yang
telah
diimplementasikan dengan cara menambahkan variasi jumlah server cluster node dan request secara bertahap kemudian dilihat perbandingan peningkatan performa yang didapatkan dari hasil variasi penambahan server cluster node yang berperan sebagai real server, kemudian akan dilihat perbandingan peningkatan nilai dari performa sistem cluster dengan banyaknya jumlah node yang berperan sebagai real server. Pengujian ini menggunakan parameter pengujian cpu usage, packet loss, bitrate, dan throughput. Pada setiap parameter pengujian dilakukan variasi penambahan jumlah request dan server cluster node secara bertahap, sehingga dapat diketahui perbedaan peningkatan nilai hasil dari setiap parameter pengujian tersebut. 6) Analisis Hasil Anlisis hasil pengujian berbentuk angka numerik yang berisi cpu usage, packet loss, bitrate, dan throughput. Hasil dari analisis ini akan dilakukan
perbandingan dari nilai cpu usage, packet loss, bitrate, dan throughput sehingga dapat diketahui perbandingan perbedaan efektifiatas ketika menggunakan server cluster dua node, server cluster tiga node, dan server cluster empat node. 7) Penyusunan Laporan Pembuatan dan penyusunan laporan akhir berdasarkan dari hasil penelitian yang telah dilakukan. 1.7 Sistematika Penulisan 1) BAB I: PENDAHULUAN Berisi mengenai latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika penulisan. 2) BAB II: TINJAUAN PUSTAKA Pada bab ini menyajikan penelitian sejenis yang pernah dilakukan oleh pihak lain. 3) BAB III: LANDASAN TEORI Bab ini berisi tentang teori-teori yang menjadi landasan dalam penulisan penelitian ini yaitu mengenai pengertian-pengertian dan sifat-sifat yang diperlukan untuk pembahasan dalam bab-bab berikutnya. 4) BAB IV: ANALSIS DAN RANCANGAN SISTEM Pada bagian ini diuraikan analisis sistem yang akan dibuat dan kebutuhan sistem meliputi kebutuhan fungsional dan kebutuhan non fungsional. 5) BAB V: IMPLEMENTASI Bab ini berisi keterangan bahan, sumber data, alat , tools, dan parameter pengujian yang digunakan, dan cara penelitian dilakukan. 6) BAB VI: HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Bab ini merupakan inti dari penulisan penelitian ini karena berisi hasil dan pembahasan dari penelitian yang dilakukan. 7) BAB VII: KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi mengenai kesimpulan dari penelitian yang telah dilakukan dan saran untuk pengembangan penelitian selanjutnya.
