OPTIMALISASI UTILISASI SERVER MENGGUNAKAN VIRTUALISASI SERVER (STUDI KASUS DI ICT CENTER FKIP UNS)

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

TUGAS AKHIR

OPTIMALISASI UTILISASI SERVER MENGGUNAKAN

VIRTUALISASI SERVER (STUDI KASUS DI ICT CENTER FKIP UNS) Diajukan untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Memperoleh Kelulusan Strata 1 Informatika

DISUSUN OLEH : PUSPANDA HATTA M0507032

JURUSAN INFORMATIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2011

commit to user


digilib.uns.ac.id

PERSETUJUAN

Laporan Tugas Akhir Mahasiswa :

Puspanda Hatta NIM. M0507032 dengan Judul

OPTIMALISASI UTILISASI SERVER MENGGUNAKAN VIRTUALISASI SERVER (STUDI KASUS DI ICT CENTER FKIP UNS)

Disetujui untuk dipresentasikan pada sidang akhir Pada tanggal 31 Oktober 2011

Pembimbing I

Pembimbing II

Wiharto, S.T., M.Kom

Wisnu Widiarto, S.Si., M.T.

NIP. 19750210 200801 1 005

NIP. 19700601 200801 1 009

commit to user ii


digilib.uns.ac.id

PENGESAHAN

Skripsi ini dibimbing oleh :

Pembimbing I

Pembimbing II

Wiharto, S.T., M.Kom

Wisnu Widiarto, S.Si., M.T.

NIP. 19750210 200801 1 005

NIP. 19700601 200801 1 009

Dipertahankan di depan Tim Penguji Tugas Akhir pada Hari : Senin Tanggal : 31 Oktober 2011

Anggota Tim Penguji : 1. Didiek Sri Wiyono, S.T., M.T. NIP. 19750331 200501 1 001 2. Abdul Aziz, S.Kom., M.Cs. NIP. 19810413 200501 1 001 3. Meiyanto Eko Sulistyo, S.T., M.Eng. NIP. 19770513 200912 1 004

1. …………… 2. …………… 3. ……………

Disahkan oleh : Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta

Dekan

Ketua Jurusan Informatika

Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc(Hons)., Ph.D. NIP. 19610223 198601 1 001

commit to user iii

Umi Salamah, S.Si., M.Kom. NIP. 19700217 199702 2 001


digilib.uns.ac.id

HALAMAN MOTTO

Ngelmu Iku Kelakon e Kanthi Laku (Mangkunegoro IV)

commit to user iv


digilib.uns.ac.id

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini. Pada Tugas Akhir ini, penulis

membangun prototype virtualisasi server

menggunakan Vmware ESXi 3.5 untuk menerapkan konsep konsolidasi server dan kemudian diteliti peningkatan utilisasi CPU dan memori. Penulis menyadari akan keterbatasan yang dimiliki. Begitu banyak bantuan diberikan dalam penyusunan Tugas Akhir ini. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Orang tua yang telah memberikan dukungan moril maupun materiil. 2. Bapak Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc(Hons)., Ph.D. selaku Dekan Fakultas MIPA UNS. 3. Ibu Umi Salamah, S.Si., M.Kom. selaku Ketua Jurusan Informatika F.MIPA UNS. 4. Bapak Wiharto, S.T., M.Kom selaku pembimbing Tugas Akhir. 5. Bapak Wisnu Widiarto, S.Si., M.T. selaku pembimbing Tugas Akhir. 6. Bapak Agus Tri Haryanto, S. Kom.,M.Cs. selaku kepala ICT – Center beserta seluruh Staff ICT – Center FKIP UNS. 7. Bapak Didiek Sri Wiyono, S.T., M.T. selaku dosen penguji. 8. Bapak Abdul Aziz, S.Kom., M.Cs. selaku dosen penguji. 9. Bapak Meiyanto Eko Sulistyo, S.T., M.Eng. selaku dosen penguji. 10. Segenap Dosen di Jurusan Informatika F.MIPA Universitas Sebelas Maret. 11. Rekan – rekan mahasiswa Informatika Universitas Sebelas Maret. Semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi semua pihak yang berkepentingan.

Surakarta, 16 Agustus 2011

Puspanda Hatta

commit to user v


digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI

PERSETUJUAN ................................................................................................................. ii PENGESAHAN ................................................................................................................. iii HALAMAN MOTTO ........................................................................................................ iv KATA PENGANTAR ........................................................................................................ v DAFTAR ISI...................................................................................................................... vi DAFTAR GAMBAR ....................................................................................................... viii DAFTAR TABEL .............................................................................................................. ix DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................................... x ABSTRAK ......................................................................................................................... xi ABSTRACT........................................................................................................................ xii BAB I PENDAHULUAN ................................................................................................... 1 1.1

Latar Belakang .................................................................................................... 1

1.2

Rumusan Masalah............................................................................................... 2

1.3

Batasan Masalah ................................................................................................. 2

1.4

Tujuan Penelitian ................................................................................................ 3

1.5

Manfaat Penelitian .............................................................................................. 3

1.6

Metodologi Penelitian......................................................................................... 3

1.7

Sistematika Penulisan ......................................................................................... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA......................................................................................... 6 2.1 2.1.1 1.

Dasar Teori ......................................................................................................... 6 Virtualisasi .................................................................................................. 6 Teknologi Virtualisasi ........................................................................................ 7

2.1.2 Prosesor Pendukung Virtualisasi .................................................................... 10 2.1.3

Perangkat Lunak Virtualisasi .................................................................... 11

2.1.4

VMware ESXi 3.5 ..................................................................................... 12

2.1.5

Sistem Operasi Server dan Perangkat Lunak Pendukung ......................... 16

2.1.6

Pengukuran Optimalisasi Utilisasi Prosesor dan Memori ......................... 18

2.1.7

Cara Pengukuran dan Pengujian Utilisasi Prosesor dan Memori .............. 19

2.2

Penelitian Terkait .............................................................................................. 23

commit to user vi


2.3

digilib.uns.ac.id

Rencana Penelitian ........................................................................................... 25

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ......................................................................... 27 3.1

Analisis Kebutuhan Penelitian.......................................................................... 27

3.1.1

Kerangka Berpikir ..................................................................................... 27

3.1.2

Kebutuhan Berdasarkan Penelitian Lapangan .......................................... 29

3.1.3

Pengumpulan dan Analisis Data Lapangan............................................... 30

3.2

Perancangan dan Implementasi ......................... Error! Bookmark not defined.

3.2.1

Arsitektur Virtual server ............................ Error! Bookmark not defined.

3.2.2

Implementasi .............................................. Error! Bookmark not defined.

3.2.3

Topologi Usulan Setelah Virtualisasi......... Error! Bookmark not defined.

3.3

Skenario Pengujian ............................................ Error! Bookmark not defined.

BAB IV HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN ................................................... 31 4.1

Sajian Data ........................................................................................................ 31

4.1.1 Data Utilisasi Prosesor dan Memori Server Nonvirtual .................................. 31 4.1.2

Data Utilisasi Prosesor dan Memori Virtual Server .................................. 31

4.2

Pembobotan Data Utilisasi Prosesor dan Memori ............................................ 32

4.3

Sajian Data 2 dan Perbandingan Data .............................................................. 32

4.4 Pembahasan Penelitian ........................................................................................... 36 BAB V PENUTUP ........................................................................................................... 39 5.1

Kesimpulan ....................................................................................................... 39

5.2

Saran ................................................................................................................. 40

DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................................... 41 LAMPIRAN ...................................................................................................................... 43

commit to user vii


digilib.uns.ac.id

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Perkembangan Virtualisasi.............................................................................. 7 Gambar 2.2. Virtualisasi Level Hardware .......................................................................... 8 Gambar 2.3. Virtualisasi Level Sistem Operasi .................................................................. 8 Gambar 2.4. Rack Mount Server....................................................................................... 10 Gambar 2.5. Perangkat Jaringan Virtual dalam ESXi 3.5................................................. 14 Gambar 2.6. Halaman Login Cacti.................................................................................... 19 Gambar 2.7. Antarmuka Aplikasi Cacti............................................................................ 19 Gambar 2.8. Contoh Pengukuran Utilisasi Prosesor......................................................... 20 Gambar 2.9. Contoh Pengukuran Utilisasi Memori.......................................................... 20 Gambar 3.1. Kerangka Berpikir........................................................................................ 28 Gambar 3.2. Pengumpulan dan Analisis Data Lapangan.................................................. 30 Gambar 3.3. Topologi Server ICT FKIP UNS..................... Error! Bookmark not defined. Gambar 3.4. Arsitektur Virtual server ................................. Error! Bookmark not defined. Gambar 3.5. Flowchart Pembangunan Infrastruktur Virtualisasi ....... Error! Bookmark not defined. Gambar 3.6. Flowchart Instalasi ESXi 3.5 .......................... Error! Bookmark not defined. Gambar 3.7. Proses Pengelolaan ESXi 3.5 .......................... Error! Bookmark not defined. Gambar 3.8. Flowchart Pembuatan Virtual Machine .......... Error! Bookmark not defined. Gambar 3.9. Flowchart Instalasi Operating System ............ Error! Bookmark not defined. Gambar 3.10. Topologi Usulan Virtualisasi ........................ Error! Bookmark not defined. Gambar 3.12. Akses Mesin Virtual oleh User Melalui VI Client....... Error! Bookmark not defined. Gambar 3.13. Akses Terhadap Layanan HTTP Virtual server........... Error! Bookmark not defined. Gambar 4.1. Grafik Perbandingan Rata – Rata Penggunaan Prosesor.............................. 32 Gambar 4.2. Grafik Perbandingan Penggunaan Maksimal Prosesor ................................ 33 Gambar 4.3. Grafik Perbandingan Rata – rata Sisa Memori............................................. 34 Gambar 4.4. Grafik Perbandingan Sisa Maksimal Memori .............................................. 35

commit to user viii


digilib.uns.ac.id

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1. Prosedur Penelitian Lapangan.......................................................................... 29 Tabel 3.2. Spesifikasi Prosesor Memori dan Perangkat Lunak ServerError! Bookmark not defined. Tabel 3.3. Data Penggunaan Prosesor dan Memori Server ICT FKIP Error! Bookmark not defined. Tabel 3.4. Hasil Implementasi Server Virtual...................... Error! Bookmark not defined. Tabel 3.5. Script Benchmark Terhadap Server .................... Error! Bookmark not defined. Tabel 3.6. Jumlah Koneksi dan Request Benchmark Server Nonvirtual ...Error! Bookmark not defined. Tabel 3.7. Jumlah Koneksi dan Request Benchmark Virtual Server .. Error! Bookmark not defined. Tabel 4.1 Penggunaan CPU dan Memori Server Nonvirtual ............................................ 31 Tabel 4.2 Data Sisa Penggunaan Memori Server Nonvirtual .......................................... 31 Tabel 4.3 Penggunaan CPU dan Memori Virtual Server.................................................. 31 Tabel 4.4 Data Sisa Penggunaan Memori Virtual Server ................................................ 32 Tabel 4.5 Perbandingan CPU Usage Server Nonvirtual dan Virtual server.................... 32 Tabel 4.6 Perbandingan Free Memory Server Nonvirtual dan Virtual server.................. 32

commit to user ix


digilib.uns.ac.id

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Surat Keterangan Menyelesaikan Penelitian di ICT Center FKIP Universitas Sebelas Maret Surakarta Lampiran 2.

Dokumentasi Data Penelitian

commit to user x


digilib.uns.ac.id

ABSTRAK OPTIMALISASI UTILISASI SERVER MENGGUNAKAN VIRTUALISASI SERVER (STUDI KASUS DI ICT CENTER FKIP UNS)

Puspanda Hatta NIM. M0507032

Penelitian ini bertujuan untuk mendesain prototype virtualisasi server di unit ICT FKIP UNS. Sejumlah mesin server di data center unit ICT FKIP UNS memiliki utilisasi prosesor dan memori yang rendah. Sumber daya perangkat keras yang disediakan oleh mesin-mesin server tersebut belum digunakan secara optimal. Dalam penelitian ini dibahas solusi untuk mengatasi permasalahan tersebut dengan metode virtualisasi server. Server – server tersebut dikonsolidasikan ke dalam sebuah server fisik menggunakan sistem operasi virtualisasi yang running diatas hardware (hypervisor) yaitu Vmware ESXi 3.5. Hasil dari penelitian menunjukkan adanya optimalisasi pada penggunaan sumber daya prosesor dan memori. Dalam grafik perbandingan penggunaan prosesor menunjukkan rata – rata peningkatan penggunaan prosesor oleh masing masing server dari kondisi nonvirtual ke kondisi virtual sebesar 3.35 kali lipat. Sedangkan penggunaan maksimum prosesor oleh masing - masing server rata rata meningkat sebesar 4,19 kali lipat dari kondisi nonvirtual ke kondisi virtual. Adapun optimalisasi penggunaan memori ditandai dengan penurunan kapasitas sisa memori. Dalam grafik perbandingan sisa memori menunjukkan rata – rata penurunan sisa memori masing - masing server dari kondisi server nonvirtual ke kondisi virtual server rata - rata sebesar 23,24 kali lipat. Sedangkan sisa memori maksimum dari masing - masing server rata – rata menurun 15,50 kali lipat dari kondisi server nonvirtual ke kondisi virtual server.

Kata kunci: server, utilisasi, virtualisasi.

commit to user xi


digilib.uns.ac.id

ABSTRACT

OPTIMIZATION SERVER UTILIZATION USING SERVER VIRTUALIZATION (CASE STUDY IN ICT CENTER FKIP UNS) Puspanda Hatta NIM. M0507032 This research aims to design a prototype of server virtualization in ICT Center FKIP UNS. A number of server machines in the data center FKIP UNS ICT unit has a low processor and memory utilization. These hardware resources provided by server machines are not used optimally. In this research discussed solutions to overcome these problems by the method of server virtualization. The Servers is consolidated into a physical server using the operating system virtualization that running direcly on hardware(also called hypervisor) Vmware ESXi 3.5. Results from this research suggest an optimization of resource usage on processor and memory. In comparison chart of processor usage shows increase average in processor usage by each server increase 3,35 times from nonvirtual to virtual condition. While the maximum processor usage by each server increase average by 4,19 times from nonvirtual to virtual condition. As for the optimization of memory usage is characterized by reduction in the remaining memory capacity. in comparison chart of free memory shows average reduction of free memory by each server is 23,24 times of average from nonvirtual to virtual server condition. While the rest of their maximum free memory by each server is decreased 15.50 times of average from condition nonvirtual servers to virtual servers. Key words: server, utilization, virtualization.

commit to user xii


digilib.uns.ac.id 1

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Dengan semakin berkembangnya teknologi informasi, kebutuhan organisasi saat ini sangat bergantung pada infrastruktur teknologi informasi terutama dalam menjalankan operasionalnya. Sementara itu, kebutuhan infrastruktur teknologi informasi juga semakin meningkat seiring dengan meningkatnya kebutuhan sumber daya IT organisasi tersebut. Salah satu kebutuhan tersebut adalah pembangunan dan pengembangan data center. Untuk memenuhi kebutuhan pengembangan data center tersebut dibutuhkan peningkatan kapasitas komputasi, salah satunya adalah dengan cara pengadaan server baru. Namun terdapat konsekuensi dari keputusan tersebut, organisasi akan menghadapi beberapa masalah baru dalam pengelolaan server yang semakin bertambah yaitu biaya yang dihabiskan untuk keperluan tersebut cukup besar. Biaya yang paling besar adalah pada pembelian dan maintenance server. Selain biaya dan maintenance organisasi juga akan menghadapi permasalahan baru, yaitu utilisasi server yang rendah (Calzolari. 2009). Beberapa penelitian mengusulkan solusi untuk permasalahan ini, salah satunya adalah mengkonsolidasikan server untuk meningkatkan utilisasi server menggunakan teknologi virtualisasi. Dalam dunia komputasi, virtualisasi adalah sebuah istilah yang mengacu pada abstraksi sumber daya komputer. Virtualisasi merupakan suatu usaha untuk membuat sumber daya tunggal (misalnya sebuah server, sistem operasi, aplikasi, atau alat penyimpan) terlihat sebagai satu atau beberapa sumber daya logikal berbeda (Baek,et.all. 2010). Berbagai permasalah yang ditemukan dalam penelitian-penelitian tersebut juga ditemukan di lingkungan perguruan tinggi, termasuk di Universitas Sebelas Maret. Sebagai contoh, permasalahan yang ada di ICT FKIP UNS. Berdasarkan observasi yang dilakukan penulis, sejumlah mesin server di data center unit ICT FKIP UNS memiliki utilisasi prosesor dan memori yang rendah. Sumber daya perangkat keras yang disediakan oleh mesin-mesin server tersebut belum

commit to user


digilib.uns.ac.id 2

digunakan secara optimal sehingga penambahan mesin-mesin server baru merupakan langkah yang tidak efisien. Dalam organisasi dapat dikatakan terdapat pemborosan karena melakukan pengeluaran untuk sumber daya perangkat keras yang sebagian besar tidak terpakai. Berdasarkan fakta-fakta yang telah disebutkan sebelumnya, ICT FKIP UNS membutuhkan infrastruktur server yang fleksibel sehingga dapat diandalkan oleh instansi. Fleksibilitas dalam konteks penelitian ini diukur berdasarkan alokasi sumber daya mesin server berupa prosesor dan memori dapat disesuaikan dengan beban kerja sehingga utilisasi perangkat keras mesin server menjadi optimal. Infrastruktur tersebut didesain dan diimplementasikan dengan virtualisasi server. 1.2 Rumusan Masalah Masalah yang dibahas dalam penelitian ini adalah : Bagaimana merancang prototype server virtual dan menggabungkannya dalam sebuah mesin server yang memiliki sumber daya hardware tinggi menggunakan teknologi virtualisasi hypervisor dari Vmware ESXi 3.5 untuk mengoptimalkan utilisasi sumber daya hardware pada server yaitu prosesor dan memori. 1.3 Batasan Masalah Batasan masalah dalam penelitian tugas akhir ini adalah sebagai berikut: a. Menggunakan sistem operasi virtualisasi yang running diatas hardware (arsitektur hypervisor) yaitu Vmware ESXi 3.5 untuk merancang prototype server virtual. b. Menentukan server – server yang memiliki utilisasi prosesor dan memori rendah di ICT Center FKIP UNS kemudian divirtualisasi menggunakan VMware ESXi 3.5 ke dalam sebuah server fisik. c. Pengukuran utilisasi prosesor dan memori server menggunakan perangkat lunak Network Monitoring Cacti. d. Menguji utilisasi server – server virtual dan membandingkan utilisasi virual server dengan server fisik menggunakan perangkat lunak Cacti.

commit to user


digilib.uns.ac.id 3

e. Konfigurasi media penyimpanan data dan jaringan komputer, misalnya konfigurasi penyimpanan dan pengalamatan IP, tidak dibahas dalam penelitian ini. f. Konfigurasi dasar dan instalasi perangkat lunak pendukung server tidak dibahas dalam penelitian ini 1.4 Tujuan Penelitian Tujuan utama yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah mendesain prototype virtualisasi server di unit ICT FKIP UNS untuk membangun infrastruktur server yang fleksibel, serta mengoptimalkan penggunaan sumber daya prosesor dan memori agar dapat disesuaikan dengan beban kerja sehingga utilisasi perangkat keras mesin server menjadi optimal.

1.5 Manfaat Penelitian Manfaat penelitian dalam tugas akhir ini adalah: a. Bagi peneliti Menambah ragam penelitian tentang pengembangan konsep virtualisasi server dan manfaatnya dan dapat mempelajari serta menerapkan konsep konsolidasi server tersebut dengan virtualisasi server. b. Bagi organisasi atau instansi yang menerapkan penelitian ini Dengan menerapkan virtualisasi server, suatu organisasi yang mengandalkan operasionalnya terhadap IT akan mendapat kemudahan dalam manajemen server, antara lain sebagai berikut : Kemudahan

dalam

melakukan

maintenance

tanpa

mengganggu

operasional server. Dapat mengoptimalkan utilisasi server.

1.6 Metodologi Penelitian a. Pengumpulan data. Pengumpulan data dilakukan melalui studi literatur dari buku, jurnal, white paper, tugas akhir, yang diperoleh dari perpustakaan dan Internet. Studi

commit to user


digilib.uns.ac.id 4

tersebut berguna dalam penentuan topik dan dasar teori penelitian. Dengan membaca literatur-literatur tersebut, dapat diketahui perkembangan teknologi, permasalahan, penelitian yang telah dilakukan, implementasi, dan potensi teknologi virtualisasi server.

b. Penelitian Lapangan. Penelitian Lapangan memiliki peran penting dalam penelitian ini. Sebagian besar penelitian dilakukan dalam penelitian lapangan, dimulai dari melihat permasalahan, mendesain prototype virual server hingga melakukan pengujian terhadap prototype yang dibangun. Secara garis besar penelitian lapangan terbagi menjadi analisis kebutuhan, desain dan perancangan kemudian implementasi dan pengujian. Penelitian tersebut secara resmi dilaksanakan selama 3 bulan dimulai dari Juni hingga Agustus 2011. Lokasi penelitian adalah kantor ICT Center FKIP UNS kampus 1 Jl.Ir. Sutami 36 A, Kentingan, Surakarta.

1.7 Sistematika Penulisan

a. BAB I PENDAHULUAN Bab ini memaparkan latar belakang masalah, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, tinjauan pustaka dan sistematika penulisan.

b. BAB II TINJAUAN PUSTAKA Bab ini membahas teori yang diperlukan selama melakukan penelitian. Bagian awal akan membahas mengenai virtualisasi server secara umum. Bagian berikutnya akan membahas perangkat lunak yang akan digunakan dalam penelitian. Dalam bagian tersebut akan dibahas fitur-fitur perangkat lunak virtualisasi dan komponen komponennya.

commit to user


digilib.uns.ac.id 5

c. BAB III METODOLOGI PENELITIAN Bab ini akan membahas tahap - tahap pengumpulan data yang dibutuhkan pada saat penelitian dan perancangan virtualisasi server menggunakan perangkat lunak virtualisasi bare metal hypervisor yang berjalan langsung diatas hardware.

d. BAB IV HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN Bab ini memaparkan pengujian terhadap infrastruktur yang telah dibangun untuk mengukur tingkat keberhasilan implementasi virual server.

e. BAB V PENUTUP Bab ini memuat kesimpulan dan saran dari hasil penelitian yang dapat digunakan untuk acuan penelitian berikutnya.

commit to user


digilib.uns.ac.id 6

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Dasar Teori 2.1.1 Virtualisasi Dalam ilmu komputer, virtualisasi adalah istilah umum yang mengacu kepada abstraksi dari sumber daya komputer. Definisi lainnya adalah "sebuah teknik untuk menyembunyikan karakteristik fisik dari sumber daya komputer dari bagaimana cara sistem lain, aplikasi atau pengguna berinteraksi dengan sumber daya tersebut. Virtualisasi dalam hal ini termasuk membuat sebuah sumber daya tunggal (seperti server, sebuah sistem operasi, sebuah aplikasi, atau peralatan penyimpanan terlihat berfungsi sebagai beberapa sumber daya logikal; atau dapat juga termasuk definisi untuk membuat beberapa sumber daya fisik (seperti beberapa peralatan penyimpanan atau server) terlihat menggunakan satu sumber daya logikal" (Ruest, 2009). Konsep virtualisasi pertama kali muncul pada awal tahun1960, ketika IBM mengenalkan penggunaan Time Sharing. Saat ini, istilah tersebut diasosiasikan dengan komputer mainframe dan On Demand Computing mesinx86. Pada tahun 1964,Gene Amdahl merancang IBM System/360 yang menyediakan kemampuan virtualisasi secara terbatas. Pada tahun 1998, VMware didirikan oleh Diane Greene dan Dr.Mendel Rosenblum, dibantu 2 mahasiswa Stanford University. Pada bulan Oktober 1998, diusahakan paten untuk metode virtualisasi berdasarkan penelitian yang dilakukan. Paten tersebut kemudian disahkan pada 28 Mei 2002. Pada tahun 1999, VMware mengenalkan produk VMware Virtual Platform. Produk yang dianggap sebagai platform virtualisasi x86 pertama kali ini, kemudian dikembangkan menjadi produk yang sekarang dikenal sebagai VMware Workstation. Pada akhir tahun 2000, VMware mengeluarkan produk virtualisasi server VMware GSX Server 1.0. Produk ini masih diinstall di atas sistem operasi Linux atau Windows dan ditujukan untuk server kelas workgroup. Tidak lama kemudian, VMware mengeluarkan platform virtualisasi server kelas mainframe, yaitu VMware ESX Server 1.0. ESX Server memiliki keunggulan dibandingkan

commit to user


digilib.uns.ac.id 7

dengan GSX Server, yaitu lebih stabil, dan overhead yang lebih sedikit. Hal ini disebabkan ESX Server diinstal secara langsung pada mesin server, bertindak sebagai hypervisor, atau yang dikenal sebagai Virtual Machine Monitor (VMM) pada virtualisasi Xen. Selain VMware dan Microsoft, juga muncul teknologi virtualisasi server yang disebut dengan Xen. Xen awalnya dikembangkan oleh Research Group di laboratorium komputer Universitas Cambridge. Pada tahun 2006, Xen Source merilis Xen Enterprise3.0 untuk berkompetisi dengan VMware ESX Server. Kemudian pada tahun 2007 Xen Source merilis Xen Enterprise v4 yang lebih stabil dan lebih kaya fitur, mendekati VMware ESX Server (Ruest, 2009).

Gambar 2.1 Perkembangan Virtualisasi 1. Teknologi Virtualisasi Sistem komputer modern tersusun atas beberapa layer, yaitu layer hardware, layer operating system, dan layer program aplikasi. Software virtualisasi melakukan abstraksi dari mesin virtual dengan cara menambahkan layer baru di antara 3 layer di atas. Posisi dari layer baru tersebut menentukan level dari virtualisasi. Secara umum terdapat 3 level virtualisasi (Anonim, 2007a) a. Level Hardware Diterapkan oleh mainframe IBM. Mainframe tersebut menjalankan sistem operasi yang berfungsi untuk menyediakan servis virtualisasi, sehingga mainframe tersebut dapat dipartisi dimana masing-masing partisi dapat menjalankan sistem operasi dan aplikasi sendiri. Layer virtualisasi berada tepat di atas layer hardware, sehingga akses ke hardware dari mesin

commit to user


digilib.uns.ac.id 8

virtual dapat dilakukan secara efisien. Arsitektur virtualisasi pada level hardware disebut juga sebagai arsitektur hypervisor (Gambar 2.2).

Gambar 2.2. Virtualisasi Level Hardware

b. Level Sistem Operasi Layer virtualisasi diletakkan di atas layer sistem operasi. Program aplikasi dijalankan di atas sistem operasi pada mesin virtual. Akses ke hardware dari mesin virtual harus melalui sistem operasi dari mesin fisik, sehingga tidak seefisien pada arsitektur hypervisor (Gambar 2.3).

Gambar 2.3. Virtualisasi Level Sistem Operasi

c. Level Bahasa Tingkat Tinggi Layer virtualisasi berada di atas layer program aplikasi, berfungsi untuk melakukan abstraksi mesin virtual yang dapat menjalankan program yang ditulis dan dikompilasi sesuai dengan definisi abstrak mesin virtual yang akan menjalankan program tersebut.

commit to user


digilib.uns.ac.id 9

2. Karakteristik Virtualisasi Terdapat 3 kebutuhan formal untuk lapisan virtualisasi. Sebuah lapisan virtualisasi harus memenuhi karakteristik sebagai berikut (Ruest, 2009) : a. Equivalensi : lapisan virtualisasi menyediakan suatu kondisi yang identik dengan mesin fisik bagi perangkat lunak sehingga perangkat lunak yang berjalan diatas mesin virtual seharusnya dapat berjalan seperti pada mesin asli. b. Efisiensi : perangkat lunak yang berjalan di kondisi virtual, tidak mengalami penurunan performa yang signifikan. Sebagian besar instruksi seharusnya dapat dieksekusi secara langsung pada prosesor mesin fisik tanpa ada intervensi dari virtual machine monitor. c. Kontrol Sumber Daya : lapisan virtualisasi mempunyai hak penuh untuk mengatur sumber daya perangkat keras. Sumber daya yang dimaksud adalah memori dan perangkat I/O. Sebuah lapisan virtualisasi dikatakan memiliki kontrol penuh terhadap sumber daya apabila suatu perangkat lunak tidak dapat mengakses sumber daya yang tidak dialokasikan kepada nya dan lapisan virtualisasi pada kondisi tertentu dapat mengambil kembali sumber daya yang telah dialokasikan.

3. Jenis –Jenis Virtualisasi

a. Virtualisasi CPU Proses yang berjalan pada arsitektur x86 memiliki hierarki instruksi. Hierarki tersebut menentukan hak untuk mengunakan fungsi CPU tanpa mengakibatkan fault. Terdapat 4 ring hierarki, yaitu 0,1,2, dan 3. Ring 0 memiliki hak akses paling tinggi (most privileged), sedangkan ring 3 memiliki hak akses paling rendah (leas privileged). Sebagian besar sistem operasi x86 menggunakan konfigurasi 0 - 3, dimana ring 0 digunakan oleh sistem operasi dan ring 3 digunakan oleh program aplikasi. b. Virtualisasi Memori Virtualisasi memori dilakukan dengan membagi memori fisik mesin server secara dinamis kebeberapa mesin virtual. Teknik virtualisasi memori mirip

commit to user


digilib.uns.ac.id 10

dengan alokasi memori pada sistem modern. Sistem operasi melakukan pemetaan page virtual ke nomor page fisikal yang tersimpan di page table. Pada virtualisasi server, dibutuhkan 1 tingkat memori virtual lagi, untuk menghubungkan memori virtual guest operating system dengan memori mesin server. c. Virtualisasi Perangkat I/O Virtualisasi perangkat I/O dilakukan dengan mengatur request I/O antara perangkat virtual dengan perangkat fisik. Perangkat keras virtual meneruskan request yang diterimanya ke hypervisor untuk kemudian diteruskan ke perangkat keras mesin. Proses ini dilakukan secara efisien tanpa membebani utilisasi prosesor. 2.1.2 Prosesor Pendukung Virtualisasi

Gambar 2.4. Rack Mount Server Virtualization Technology adalah teknologi yang memungkinkan sebuah processor bekerja seperti memiliki beberapa processor yang masing-masing bisa menjalankan operating system yang berbeda beserta program-programnya secara bersamaan. Virtualization Technology ini sebenarnya bukan hal baru. Dulu pada zaman pemakaian 486DX2, sebenarnya teknologi ini sudah dikenal. Teknologi ini pada saat itu bisa membuat beberapa virtual machine yang menjalankan operating system atau program-program/games under DOS secara bersamaan. Saat ini ada beberapa software di pasaran yang mampu membuat virtualization technology seperti ini, seperti VMware yang merupakan salah satu

commit to user



software yang paling terkenal. Walaupun user bisa memanfaatkan softwaresoftware seperti VMware untuk virtualization technology ini, menggunakan processor yang memiliki feature virtualization technology ini sebenarnya memberikan keuntungan lebih seperti selain ada banyak instruksi-instruksi baru yang memudahkan pengaturan virtualisasi itu sendiri tentu saja memberikan kinerja

yang

lebih

baik

dibandingkan

hanya

mengandalkan

software

(Anonim.2009b). Terdapat sedikit perbedaan antara virtualization dengan multitasking atau dengan hyperthreading. Pada teknologi multitasking yang berjalan hanya 1 sistem operasi dengan beberapa program yang dijalankan di dalamnya. Pada virtualization technology, user bisa menjalankan beberapa sistem operasi secara bersamaan dan masing-masing sistem operasi tersebut bisa menjalankan beberapa program. Masing-masing sistem operasi ini berjalan pada Virtual Machine atau Virtual CPU. Sedangkan teknologi hyperthreading mensimulasikan dua CPU pada

satu

CPU

yang

berfungsi

untuk

menyeimbangkan

performance

menggunakan SMP (Symmetric Multi Processing) dan kedua CPU tersebut tidak bisa dipakai secara terpisah. Teknologi virtualisasi CPU ini tidak dimiliki oleh semua prosesor intel.

2.1.3

Perangkat Lunak Virtualisasi Berikut ini beberapa perangkat lunak virtualisasi yang paling sering

digunakan dalam dunia enterprise untuk efisiensi data center (Ruest, 2009) :

1. Vmware Server Merupakan produk gratis yang dikembangkan dari produk VMware Workstation. Teknologi virtualisasi yang digunakan adalah instalasi diatas OS (host virtualization). 2. Xen Server Perangkat lunak ini juga diinstal diatas mesin langsung dan didukung oleh Intel dan AMD untuk menyediakan perangkat keras yang mendukung virtualisasi.

commit to user



3. VMware ESX Server Perangkat lunak ini diinstal diatas mesin server langsung tanpa ada perantara host operating system atau disebut juga arsitektur hypervisor. Hal ini dimaksudkan untuk menjaga efisiensi dan performa serta menghindari overheat memori. 4. Microsoft Virtual Server Berbeda dengan ESX Server dan Xen Server, produk ini diinstal di atas sistem operasi host, yaitu Windows Server 2003. Performanya dibawah ESX Server maupun Xen Server karena overhead cukup tinggi. 5. Microsoft Hyper-V Microsoft mengeluarkan perangkat lunak virtualisasi server baru yang diberi kode Veridian karena produk Virtual Server dianggap gagal. Teknologi hypervisor ini dirilis dalam 2 versi, yaitu versi yang disertakan secara gratis dalam sistem operasi Microsoft Windows Server 2008 R2 dan versi instalasi diatas mesin langsung. 2.1.4

VMware ESXi 3.5 VMWare ESX Infrastructure adalah salah satu application suite yang

dapat digunakan untuk membangun infrastruktur virtual server. ESXi dapat dikatakan sebagai fondasi untuk komponen virtual infrastructure 3 yang lain. ESXi adalah hypervisor atau lapisan virtualisasi yang diinstal diatas mesin (baremetal), tanpa memerlukan instalasi sistem operasi host terlebih dahulu. VMware mendesain ESXi untuk diinstal dengan perangkat lunak yang sudah dipilih dan diperlukan saja, sehingga mengurangi kode kernel untuk driver perangkat keras. Ini membuat kernel ESXi memiliki respon cepat dan mengalami overhead yang kecil. Performa juga lebih tinggi apabila dibandingkan dengan teknologi virtualisasi server yang mengharuskan instalasi sistem operasi terlebih dahulu, karena sistem operasi tersebut juga akan melakukan instalasi driver-driver dan fitur-fitur yang belum tentu diperlukan. ESXi memiliki 2 komponen penyusun, yaitu VMkernel dan Service Console (COS). VMkernel yang merupakan inti dari ESXi memiliki tugas untuk

commit to user



mengatur akses mesin virtual terhadap sumber daya perangkat keras yang tersedia dengan menyediakan penjadwalan CPU, manajemen memori, dan pemrosesan data melalui switch virtual. COS digunakan untuk berkomunikasi dan mengatur virtual machine kernel menggunakan command standar Linux dan sejumlah command spesifik Vmware (Anonim. 2006). Vmware ESXi 3.5 memiliki 5 elemen penyusun infrastruktur virtualisasi antara lain adalah : 1. Sumber Daya Virtual dalam bentuk Host dan Cluster Sumber daya dalam bentuk host dan cluster yaitu sumber daya perangkat keras dari mesin server (ESX Server). Sejumlah ESX Server kemudian digabungkan menjadi klaster, sehingga kemampuan dari sejumlah ESX Server tersebut dapat diatur sebagai suatu kesatuan. Secara dinamis kemampuan komputasi dapat ditambah atau dikurangi dengan penambahan atau pengurangan ESX Server yang tergabung di klaster. Host adalah representasi sumber daya perangkat keras dari sebuah mesin server x86. Misal suatu mesin server memiliki 4 buah prosesor dual-core dengan masing-masing prosesor memiliki kecepatan komputasi 4 gigahertz dan memori sebesar 32 gigabytes, maka total sumber daya perangkat keras yang disediakan ke sejumlah mesin virtual adalah kecepatan komputasi 32 gigahertz dan kapasitas memori 32 gigabytes. Klaster adalah representasi dari gabungan sumber daya sejumlah host yang tergabung dalam sebuah jaringan dan berbagi media penyimpanan data. Misal, suatu klaster terdiri dari 8 server, masing-masing memiliki prosesor dual-core 4 gigahertz dan 32 gigabytes memori, maka klaster akan memiliki kecepatan prosesor 256 gigahertz dan memori 256 gigabytes (Anonim, 2010).

2. Media Peyimpanan Virtual Ruang penyimpanan data yang dimaksud adalah representasi dari kombinasi beberapa konfigurasi disk fisik yang dapat berupa fibre optic SAN, NAS (Network Attached Storage), atau iSCSI. VMware ESXi 3.5 menyediakan lapisan abstraksi yang dapat menyembunyikan keberagaman konfigurasi disk tersebut. Sebuah mesin virtual disimpan dalam bentuk kumpulan file di sebuah direktori di dalam

commit to user



datastore. Sebuah disk virtual di dalam setiap mesin virtual termasuk di dalam salah satu atau lebih file di direktori tersebut. Hal ini memberikan kemudahan dalam penyalinan (copy), migrasi atau backup. File dengan ekstensi .vmdk merupakan disk virtual mesin virtual, sedangkan file dengan ekstensi .vmx merupakan konfigurasi mesin virtual. Ada 3 macam file system yang dapat dipakai pada datastore Vmware ESXi 3.5, yaitu VMware Virtual Machine File System (VMFS), Raw Device Mapping (RDM) dan Network File System (NFS). Sebuah volume VMFS dapat berupa satu atau gabungan beberapa Logical Unit Number (LUN) dari beberapa konfigurasi disk fisik. Sistem operasi dari mesin virtual tidak dapat mengakses secara langsung ruang penyimpanan data. Akses dilakukan melalui lapisan virtualisasi yang menyediakan driver SCSI. Mesin virtual dapat menggunakan driver BusLogic atau LSI Logic. Kemudian dengan driver tersebut mesin virtual dapat menggunakan virtual SCSI HBA (Host Bus Adapter). Setiap mesin virtual dapat memiliki 1 hingga 4 virtual SCSI HBA. Virtual SCSI HBA memberikan akses mesin virtual ke perangkat SCSI virtual, sama dengan fungsi SCSI HBA fisik yang memberikan akses ke perangkat SCSI fisik (Anonim, 2010).

Gambar 2.5. Perangkat Jaringan Virtual dalam ESXi 3.5 Pada gambar 2.5 diatas terlihat bahwa Vmnic0 (virual machine network interface card 0) host ESXi terkoneksi dengan lima virtual switch(vswif) dengan alamat IP gateway dari ESXi adalah 192.168.71.31.

3. Perangkat Jaringan Jaringan menghubungkan antar mesin virtual atau antara mesin virtual dengan area di luar infrastruktur virtual. Seperti mesin server fisik, virtual server juga

commit to user



memiliki komponen jaringan, yaitu virtual NIC (vNIC), vitual switch (vSwitch), dan port group. Setiap mesin virtual memiliki vNIC masing-masing. Sistem operasi dan aplikasi berkomunikasi dengan vNIC melalui driver yang disediakan oleh ESX Server. Seperti NIC, vNIC juga memiliki alamat MAC, 1 atau lebih alamat IP, dan respon terhadap protokol standar Ethernet. Untuk mempermudah dalam membedakan NIC fisik dengan NIC virtual, selanjutnya digunakan vmnic untuk menyebut NIC fisik dan vNIC untuk menyebut NIC virtual. Virtual switch mirip dengan switch fisik yang beroperasi di lapisan 2 Ethernet (lapisan Data Link). Setiap host memiliki minimal 1 vSwitch, dengan jumlah maksimal 248. Setiap vSwitch memiliki 2 sisi, sisi pertama adalah port group yang menghubungkan sejumlah virtual machine di host tersebut (jaringan internal). Sisi yang lain bertindak sebagai uplink yang terhubung dengan vmnic di mesin server (jaringan eksternal). Sebuah vSwitch dapat mempung virtual port internal sebanyak 1016 port dan virtual port eksternal sebanyak 32 port. Jadi, mesin virtual berkomunikasi dengan dunia luar melalui vmnic yang terhubung dengan sisi uplink vSwitch. Administrator juga dapat mengatur vSwitch agar tidak memiliki koneksi uplink, hanya koneksi internal antar mesin virtual saja. Hal ini berguna ketika ESX Server digunakan untuk percobaan suatu aplikasi TI dalam proses development. Sebuah uplink vSwitch dapat terkoneksi dengan lebih dari 1 vmnic untuk membuat konfigurasi teaming. NIC teaming digunakan untuk membagi beban trafik jaringan (load balancing) atau menyediakan jalur cadangan untuk berjaga-jaga ketika salah satu dari vmnic rusak (failover). Port group adalah mekanisme untuk mengatur kelompok jaringan. Port group memiliki fungsi yang mirip dengan VLAN pada switch fisik. Sebuah vSwitch dapat memiliki beberapa port group. Virtual Machine dapat menghubungkan vNICnya di port mana saja. Selama terhubung dalam port group yang sama, 2 virtual machine juga tergabung dalam jaringan yang sama, tentu saja hanya di dalam lingkungan virtual tersebut (Anonim, 2010).

commit to user



4. Mesin Virtual Mesin Virtual adalah virtualisasi dari server fisik. Mesin Virtual ini mengkonsumsi sumber daya perangkat keras secara dinamis, sesuai dengan beban kerjanya. Ketika beban kerjanya meningkat, maka konsumsi terhadap sumber daya CPU dan memori juga meningkat. Demikian sebaliknya, jika beban kerjanya menurun, maka sumber daya yang sebelumnya digunakan akan dikembalikan (Anonim, 2010).

5. Virtual Infrastructure Client VMware Virtual Infrastructure Client atau biasa disebut VI Client (VIC) merupakan sebuah tools yang digunakan untuk remote server dan digunakan untuk mengelola host ESXi dan virtual machine di dalamnya. Melalui tools ini, user dapat melakukan berbagai macam konfigurasi terhadap host ESXi seperti manajemen alokasi memori, manajemen alokasi resource CPU, pengelolaan media penyimpanan data dan media penyimpanan data virtualnya. Selain itu user juga dapat menambahkan virtual machine di dalam host dan melakukan konfigurasi spesifikasi mesin virtual sesuai kebutuhan.

2.1.5

Sistem Operasi Server dan Perangkat Lunak Pendukung

1. Ubuntu Server 10.04 Ubuntu merupakan salah satu distribusi Linux yang berbasiskan Debian. Proyek Ubuntu resmi disponsori oleh Canonical Ltd yang merupakan perusahaan milik seorang kosmonot asal Afrika Selatan Mark Shuttleworth. Ubuntu adalah sistem operasi lengkap berbasis Linux, tersedia secara bebas dan mempunyai dukungan baik yang berasal dari komunitas maupun tenaga ahli profesional. 2. Apache 2.0 Server HTTP Apache atau web server apache adalah web server yang dapat dijalankan di banyak sistem operasi (Unix, BSD, Linux, Microsoft Windows dan Novell Netware serta platform lainnya) yang berguna untuk melayani dan memfungsikan situs web. Protokol yang digunakan untuk melayani fasilitas

commit to user



web ini menggunakan HTTP. Apache memiliki fitur-fitur canggih seperti pesan kesalahan yang dapat dikonfigurasi, autentikasi berbasis basis data dan lainlain. 3. MySQL Server MySQL adalah sebuah implementasi dari sistem manajemen basis data relasional yang didistribusikan secara gratis dibawah lisensi GPL (General Public License). SQL (Structured Query Language) adalah sebuah konsep pengoperasian basis data, terutama untuk pemilihan atau seleksi dan pemasukan data, yang memungkinkan pengoperasian data dikerjakan dengan mudah secara otomatis. 4. PhpMyAdmin Perangkat lunak bebas yang ditulis dalam bahasa pemrograman PHP yang digunakan untuk menangani administrasi MySQL pada World Wide Web. phpMyAdmin mendukung berbagai operasi MySQL, diantaranya (mengelola basis data, tabel-tabel, fields, relations, indeks, pengguna, permissions, dan lain-lain). 5. Radius Radius sebagai aplikasi untuk autentikasi, dengan nama paket freeradius dan freeradius-mysql agar radius dapat bekerjasama dengan MySQL Pada Freeradius, terdapat aplikasi Daloradius untuk memudahkan pengaturannya. Aplikasi Daloradius bisa didapat di daloradius.com. Daloradius merupakan aplikasi berbasis web yang memudahkan pembuatan basis data pada konfigurasi radius, melihat status

server, menambah user, serta beberapa

fungsi lain. 6. SNMP Protokol standard industri yang digunakan untuk memonitor dan mengelola berbagai perangkat di jaringan Internet meliputi hub, router, switch, workstation dan sistem manajemen jaringan secara jarak jauh (remote) (Berry, 2007).

commit to user



7. EHCP EHCP adalah control panel webhosting gratis yang dikembangkan oleh http://ehcp.net. didalamnya sudah terinstall fitur-fitur pendukung seperti webftp, phpmyadmin, hosting control panel, domain control panel, webmail, pengaturan reseller. EHCP hanya bisa digunakan untuk distro linux berbasis Ubuntu. 8. Cacti Network Monitoring Cacti adalah aplikasi monitoring jaringan dengan lisensi open source dan berbasis web. Pada umumnya digunakan untuk membuat data grafik seperti kinerja CPU, Memory, Load Average dan bandwidth. Cacti khususnya digunakan pada interface switch dan router jaringan lewat SNMP untuk memonitor trafik jaringan. Cacti memanfaatkan RRD tool untuk data storage dan fungsi graphing. Cacti menyediakan polling yang cepat, multiple data acquisition methods, dan user management yang diperbolehkan untuk mengakses graph / hasil network monitoring (Berry, 2007).

2.1.6

Pengukuran Optimalisasi Utilisasi Prosesor dan Memori Utilisasi prosesor didefinisikan sebagai rata-rata penggunaan prosesor oleh

setiap proses atau kerja tertentu, sedangkan utilisasi memori adalah rata – rata penggunaan memori, untuk semua aplikasi yang melakukan proses pada server (Qodarsih, 2007). Peningkatan utilisasi sumber daya prosesor dan memori disebabkan oleh kenaikan beban kerja yang dialami server. Frekuensi penggunaan layanan yang tinggi ketika jam operasi kantor, akan membuat beban kerja mesin virtual lebih tinggi daripada waktu istirahat. Secara akumulasi, peningkatan beban kerja sejumlah mesin virtual akan meningkatkan beban kerja suatu host. Peningkatan beban kerja tersebut ditandai dengan utilisasi prosesor dan memori yang bertambah. Layanan HTTP dipilih sebagai representasi layanan yang umum digunakan dalam dunia TI untuk diujikan dalam uji kinerja. Dari segi utilisasi CPU, HTTP akan memakan sumber daya CPU seiring dengan bertambahnya jumlah HTTPrequest yang harus dilayani. Setiap HTTP-request yang datang akan diproses

commit to user



server HTTP terhadap sekumpulan peraturan yang sudah didefinisikan sebelumnya, dan akan dibalas dengan sebuah HTTP-reply berdasarkan aturan tadi. Utilisasi CPU ini akan bertambah jika server HTTP dikombinasikan dengan pemrosesan output secara dinamis, seperti HTML preprocessor, komputasi database, autentikasi user, dan lain lain (Haris, 2009). 2.1.7 1.

Cara Pengukuran dan Pengujian Utilisasi Prosesor dan Memori

Pengukuran Utilisasi CPU dan Memori Menggunakan Cacti Untuk mengukur tingkat utilisasi CPU dan memori diperlukan sebuah software untuk memvisualisasikan data – data yang ada sebelum diolah dan dibandingkan performansinya.

Gambar 2.6. Halaman Login Cacti Gambar 2.6 menunjukkan halaman login dari cacti, untuk mengelola jaringan yang akan di monitoring, seorang NOC harus login ke dalam cacti dengan mengetikkan

URL

dari

direktori

instalasi cacti

tersebut,

misalnya

http://192.168.71.54/cacti kemudian login dengan menginput user name dan password

Gambar 2.7. Antarmuka Aplikasi Cacti

commit to user



Gambbar 2.7 meenunjukkann jumlah s erver yangg dimonitorring oleh cacti. Dengaan melihatt grafik terrsebut, seoorang NOC C dapat mengetahui trafik bandw width, load average, CPU CP Usage, Memory Usage, Us dan laain lain. a. Coontoh Penguukuran Utilii sasi CPU M enggunakaa n Cacti

Gamb bar 2.8. Contoh Pengu ukuran Utiilisasi Proseesor

A Angka 01 saampai 07 paada grafik gambar g 2.8 menunjukkkan pengam mbilan d data berdasaarkan monitooring hariann/tanggal (hhari pertamaa sampai deengan h ke tujuhh ). Sedangkkan pada gaaris vertikal menunjukkkan pengguunaan hari C CPU dalam satuan persen. P Pada bagiann legenda, pada p tab Syystem menuunjukkan CPU C Usage yang d digunakan o oleh System m. System disini adallah sistem operasi beeserta a aplikasi yanng terintegraasi maupunn yang terinnstall di dallam server yang d dimonitoring g. A Average meenunjukkan rata rata penggunaan p n CPU padaa waktu terrtentu seedangkan maximum m m menunjukka an total pennggunaan C CPU pada waktu w teertentu b. Coontoh Penguukuran Utiliisasi Memorri Menggunnakan Cacti

Gamba ar 2.9. Con ntoh Penguk kuran Utiliisasi Memo ori

commit to user



Pada garis horizontal menunjukkan monitoring penggunaan memory tiap selang waktu dua jam, sedangkan pada garis vertikal menunjukkan kapasitas memory yang tidak digunakan dari total memory yang dimiliki server. Average adalah rata - rata sisa memory yang tidak terpakai oleh server dari total memory yang dimiliki, sedangkan maximum adalah jumlah maksimum memory yang tidak terpakai pada waktu tertentu. Untuk penghitungan utilisasi memory dapat diambil contoh sebagai berikut, Server tersebut memiliki total memory 6144 gigabyte sedangkan rata – rata memory yang tidak digunakan 2,37 gigabyte, sehingga memory Usage dari server multi user adalah 6,14 gigabyte – 2,37 gigabyte yaitu 3,77 gigabyte.

2.

Pengujian Kinerja Mesin Virtual Menggunakan Apache Benchmark Apache Benchmark (ab) adalah sebuah tools yang digunakan untuk proses

benchmark terhadap apache http server. Ab didesain untuk memberikan gambaran performa instalasi apache. Secara khusus ab akan menampilkan seberapa banyak request per detik yang bisa dilayani oleh instalasi apache server. Di server Ubuntu atau Debian, ApacheBench atau ab adalah bagian dari paket apache2-utils. a.

Proses Instalasi Ab di Server Ubuntu Untuk melakukan instalasi paket yaitu dengan mengetikkan perintah : sudo apt-get install apache2-utils

b.

Contoh Proses Benchmark ab -c 20 -n 1000 http://192.168.71.54/cacti

-c 20 adalah jumlah concurrent connection, sebanyak 20 koneksi secara bersamaan). (-n 1000 adalah jumlah request yang dikirim, sebanyak 1000 request).

commit to user



c.

Contoh Output Proses Benchmark Benchmarking http://192.168.71.54/cacti (be patient) Completed 100 requests Completed 200 requests Completed 300 requests Completed 400 requests Completed 500 requests Completed 600 requests Completed 700 requests Completed 800 requests Completed 900 requests Completed 1000 requests Finished 1000 requests Server Software: Server Hostname: Server Port:

nginx http://192.168.71.54/cacti 80

Document Path: Document Length:

/test/ 178 bytes

Connection Times (ms) min mean[+/-sd] median Connect: 0 1 1.4 1 Processing: 0 1 0.3 1 Waiting: 0 1 0.3 1 Total: 1 3 1.4 2

max 11 3 3 13

Percentage of the requests served within a certain time (ms) 50% 2 66% 2 75% 2 80% 3 90% 3 95% 3 98% 11 99% 12 100% 13 (longest request)

Dari statistik di atas, bisa dilihat baris Requests per second. Baris tersebut adalah nilai dari hasil benchmark. Tetapi ada juga bagian lain, misalnya Complete requests, Failed requests, atau Write errors. Sebuah server dengan apache atau nginx akan mengalami peningkatan utilisasi CPU apabila di benchmark menggunakan tools ini, peningkatan utilisasi CPU tersebut berbanding lurus dengan penggunaan memori pada server (Haris, 2009).

commit to user



2.2 Penelitian Terkait Penelitian tentang virtualisasi server pernah dilakukan oleh Calzolari dan Braastad. Calzolari (2009) mendesain dan mengimplementasikan virtualisasi server untuk menyediakan infrastruktur server yang memiliki ketersediaan tinggi (high availability). Tujuan dari penelitian tersebut adalah menyediakan sistem ketersediaan tinggi yang mencakup infrastruktur, perangkat lunak, dan metodologi bagi server dengan layanan noncritical (server dengan utilisasi rendah), dengan biaya yang lebih murah apabila dibandingkan dengan penggunaan host per host redundancy. Sistem yang dibangun berhasil mengaktifkan kembali aplikasi (restore) setelah terjadi bencana dalam kurun waktu kurang dari 10 menit. Braastad (2006) juga berupaya memberikan solusi untuk menyediakan sistem dengan ketersediaan tinggi. Sistem tersebut dibangun berdasarkan virtualisasi dengan perangkat lunak Heartbeat dan Xen. Pekerjaan utama pada penelitian tersebut adalah membangun add-on untuk Heartbeat, sehingga mendukung sistem ketersediaan tinggi untuk infrastruktur virtual. Selain penelitian – penelitian tersebut, terdapat juga penelitian tentang perbandingan kinerja server melalui hypervisor menggunakan Xen yang dilakukan Fauzi Haris pada tahun 2008. Dalam penelitian haris, eksperimen dilakukan untuk mencari tahu sejauh mana virtual server bisa dibuat untuk melayani service web, mail, dan file- sharing. Tujuan dari penelitian Haris adalah melakukan pengujian dan menganalisis hasilnya untuk mendapatkan perbandingan seberapa baik kinerja server yang dijalankan melalui virtualization, dibandingkan dengan server yang dijalankan langsung di atas hardware tanpa melalui virtualization. Eksperimen dalam penelitian ini membuktikan bahwa penggunaan virtual server dengan beban kerja ringan memberikan kinerja dengan perbedaan hampir sama jika dibandingkan dengan layanan pada server nonvirtual. Hal ini menunjukkan bahwa penggunaan virtualisasi di dalam suatu organisasi dapat diterima oleh pengguna layanan tertentu. Penelitian lain yang juga menguji virtualisasi hypervisor adalah penelitian oleh Barham (2006) dari University of Cambridge Computer Laboratory. Beberapa parameter yang membedakan penelitian ini yang pertama adalah tujuan

commit to user



penelitian Barham adalah membandingkan kinerja beberapa sistem virtualisasi yang ada. Sementara penelitian ini bertujuan lebih kepada perbandingan antara sebuah sistem virtualization dengan sistem native. Selain itu penelitian Barham menggunakan virtualisasi Xen sedangkan pada penelitian ini menggunakan virtualisasi VMware ESXi. Hasil penelitian Barham menunjukkan bahwa Xen mengungguli kinerja VMware Workstation. Selain itu, karena batasan lisensi yang diberikan VMware, Barham juga menyimpulkan tanpa dapat menunjukkan fakta (karena batasan yang diberikan VMware) bahwa Xen mengungguli VMware ESX Server, produk unggulan dari VMware. Penelitian Barham tersebut di atas memicu VMware untuk mengadakan penelitian sendiri yang juga membandingkan kinerja produk VMware dengan Xen. VMware menunjukkan bahwa produk mereka VMware ESX Server mengungguli kinerja Xen. Beberapa parameter dalam penelitian VMware yang berbeda dengan penelitian Barham adalah penggunaan hardware virtualization yang teknologinya disediakan oleh pembuat prosesor, Intel-VT dari Intel dan AMD-V dari AMD. Hardware pada penelitian VMware adalah sebuah IBM X3500 Server dengan dua prosesor dual-core VT-enabled, RAM 5GB, satu NIC dualport 1Gigabit Ethernet, dan dua hard disk 146GB. VMware ESX Server menggunakan versi 3.0.1 GA dan Xen menggunakan versi 3.0.3. Berdasarkan rujukan pada penelitian yang dilakukan VMware diatas, maka penelitian ini memutuskan menggunakan VMware ESXi 3.5. Adapun penelitian lain tentang virtualisasi hypervisor yang dilakukan oleh Nurhaida pada tahun 2009. Tesis Nurhaida tersebut ditujukan untuk mengetahui skalabilitas virtual server melalui pengukuran parameter overhead, linearitas, isolasi kinerja dan efisiensi penggunaan sumber daya perangkat keras. Skenario yang digunakan adalah menggabungkan tiga server dengan peran masing-masing database server, email server, dan active directory server ke dalam satu mesin fisik. Selanjutnya server dihubungkan ke jaringan yang memiliki empat workstation. Pengukuran utilisasi sumber daya perangkat keras dilakukan dengan cara monitoring sistem terhadap penggunaan memory, prosesor dan trafik jaringan.

commit to user



Penelitian tentang uji kinerja virtualisasi juga pernah dilakukan Rasian pada tahun 2009. Dalam penelitian yang dilakukan oleh rasian, eksperimen dilakukan untuk mengkaji perbedaan kinerja yang mempengaruhi utilisasi CPU yang dihasilkan oleh beberapa pendekatan, yaitu full virtualization dan operating system-level virtualization. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa operating system-level virtualization lebih efisien dalam hal penggunaan sumber daya komputer dibanding pendekatan lainnya namun memiliki overhead yang lebih tinggi daripada pendekatan full virtualization. Meskipun penelitian Rasian menunjukkan keunggulan operating system-level virtualization, namun penelitian tersebut mendasari alasan pemilihan perangkat lunak virtualisasi VMware ESXi 3.5, karena dalam penelitian Rasian ditunjukkan keunggulan virtualisasi full virtualization atau arsitektur hypervisor. Bila menggunakan arsitektur hypervisor, maka overhead yang ditimbulkan lebih sedikit dan mesin virtual bisa berjalan secara dedicated dalam satu mesin fisik.

2.3 Rencana Penelitian Penelitian yang telah dibahas pada tinjauan pustaka di atas adalah contoh dari implementasi virtualisasi server. Sedangkan penelitian yang dilaksanakan penulis adalah

contoh

lain

dari

implementasi virtualisasi

server,

yaitu

untuk

mengoptimalkan utilisasi perangkat keras mesin server berupa prosesor dan memori kemudian membandingkan utilisasi prosesor dan memori server virtual dengan server native (nonvirtual). Sejauh studi literatur yang telah dilakukan, belum ada penelitian yang melaporkan mengenai desain dan implementasi virtualisasi server di unit ICT sebuah instansi pendidikan yang menggunakan sistem operasi virtualisasi hypervisor. Penelitian ini dilaksanakan dengan mengambil studi kasus di unit ICT Center FKIP Universitas Sebelas Maret. Tahap – tahap penelitian dimulai dari pengumpulan data topologi jaringan, data utilisasi prosesor dan memori dan spesifikasi serta fungsi masing – masing server. Tahap berikutnya adalah implementasi, pada tahap ini perangkat lunak yang digunakan untuk membangun virtual server adalah perangkat lunak hypervisor VMware ESXi 3.5. Pada

commit to user



penelitian Rasian dipaparkan bahwa virtualisasi hypervisor lebih baik dari virtualisasi level system operasi sedangkan penelitian dari VMware menunjukkan bahwa ESXi lebih baik dari perangkat lunak virtualisasi Xen. Kedua penelitian tersebut menjadi acuan penggunaan perangkat lunak VMware ESXi 3.5 Server – server dengan utilisasi rendah (layanan non-critical) tersebut akan dikonsolidasikan secara virtual kedalam sebuah server fisik dan server – server tersebut akan berjalan secara dedicated. Pada tahap pengujian terhadap prototype server virtual digunakan software apache benchmark. Software ini berfungsi untuk menciptakan koneksi dan request secara virtual terhadap layanan HTTP pada suatu sistem. Pada penelitian Haris disebutkan bahwa utilisasi prosesor dan memori server akan meningkat apabila melayani koneksi dan request melalui layanan HTTP-nya. Pada tahap akhir penelitian akan dilakukan perbandingan utilisasi prosesor dan memori antara virtual server dengan server nonvirtual yang memiliki layanan sejenis.

commit to user



BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Analisis Kebutuhan Penelitian 3.1.1

Kerangka Berpikir ICT Center FKIP UNS berdiri pada tahun 2005 di bawah Fakultas FKIP

UNS. Unit ini bertanggung jawab terhadap pemanfaatan teknologi informasi. Pada tahun 2006 mulai menggunakan beberapa server terdistribusi untuk operasionalnya seperti pengembangan website fakultas dan pengembangan elearning. Pada tahun 2010 unit ini memasang beberapa unit rack server IBM E5502 yang memiliki spesifikasi hardware tinggi untuk kelas server yang melayani kebutuhan standar instansi pendidikan. Apabila dalam pemakaian server terdistribusi tidak memperhitungkan sumber daya hardware akan menimbulkan beberapa permasalahan antara lain utilisasi hardware yang tidak optimal. Selain utilisasi hardware yang tidak optimal, juga akan terjadi pemborosan konsumsi daya, efisiensi ruang server dan biaya akibat pengadaan hardware. Namun penelitian ini difokuskan kepada pengaruh virtualisasi server terhadap optimalisasi utilisasi serta solusi virtualisasi server menggunakan sistem operasi virtualisasi yang running diatas hardware (arsitektur hypervisor). Alasan digunakannya arsitektur virtualisasi hypervisor karena memiliki overheat perangkat keras yang rendah daripada arsitektur virtualisasi yang membutuhkan sistem operasi tertentu. Seiring perkembangan infrastruktur jaringan di ICT Center, terdapat beberapa server yang memiliki utilitas penggunaan sumber daya hardware rendah yaitu sekitar 1 sampai 10 persen dari kapasitas CPU (Anonim a, 2007). Server – server tersebut hanya menggunakan sedikit dari total sumber daya perangkat keras yang dimiliki karena hanya diakses oleh Network Operator Center (NOC) untuk kepentingan pengelolaan IT di ICT Center bukan untuk user umum (dalam hal ini dosen, mahasiswa dan karyawan FKIP). Selain itu, utilitas rendah server – server tersebut juga disebabkan oleh penggunaan perangkat lunak yang terinstall di dalam server hanya sedikit. Misalnya untuk server user, server tersebut hanya

commit to user



menggunakan sebuah aplikasi bernama EHCP yang berfungsi sebagai control panel terhadap web – web di FKIP. Karena berisi 1 sofware, otomatis utilisasi CPU dan memori dari server tersebut rendah. NOC tidak menggabungkan server user tersebut ke dalam server lainnya karena software EHCP hanya berjalan di sistem operasi Ubuntu sedangkan server – server lain menggunakan sistem operasi Debian. Hal yang sama juga terjadi pada server monitoring, server ini berfungsi memonitor trafik jaringan, bandwidth jaringan, load average, cpu usage dan memory usage perangkat keras lainnya dalam satu jaringan lokal. Karena hanya berfungsi sebagai monitoring terhadap perangkat lain, server ini hanya menggunakan sedikit perangkat lunak pendukung dan otomatis utilisasi perangkat kerasnya menjadi rendah. Berdasarkan observasi dibuatlah solusi virtualisasi server dengan mengelompokkan server – server yang memiliki utilisasi sumber daya perangkat keras rendah (Nurhaida, 2009) dan divirtualisasikan ke dalam sebuah server fisik yang mempunyai sumber daya perangkat keras yang dianggap cukup untuk menangani sejumlah n virtual server yang jalan secara bersamaan.

Gambar 3.1. Kerangka Berpikir

commit to user



3.1.2

Kebutuhan Berdasarkan Penelitian Lapangan Tahap – tahap penelitian lapangan yang dilakukan akan dijelaskan dalam

tabel prosedur penelitian lapangan di bawah ini : Tabel 3.1. Prosedur Penelitian Lapangan No. 1.

Kegiatan Pengumpulan Data

Alat yang Digunakan Wawancara network administrator unit ICT FKIP UNS Pengambilan data mengenai jumlah server, fungsi masing – masing server, dan utilisasi server

2.

Perancangan Infrastruktur

3.

Implementasi

Mesin server IBM Vmware ESXi 3.5

4.

Pengujian

Vmware ESXi 3.5 apache benchmark Cacti

Microsoft Visio Vmware ESXi 3.5

commit to user

Hasil Topologi Jaringan unit ICT FKIP UNS server terdistribusi Spesifikasi Server beserta network operating system dan perangkat lunak pendukung Grafik Utilisasi CPU dan memori server – server di ICT Center FKIP UNS Usulan topologi jaringan baru Perancangan dan instalasi virtualisasi server Virtualisasi Bare metal hypervisor yang running diatas hardware. Konsolidasi server – server virtual ke dalam server IBM E5502 Pengukuran utilisasi CPU dan memori Perbandingan utilitas server nonvirtual dengan server virtual



3.1.3

Pengumpulan dan Analisis Data Lapangan

Gambar 3.2. Pengumpulan dan Analisis Data Lapangan Data lapangan dalam penelitian ini dibatasi menjadi 3 data yaitu topologi server, spesifikasi server dan data grafik utilisasi prosesor dan memori server. Melalui data topologi server akan terlihat jumlah server yang digunakan oleh ICT, hal itu bisa dijadikan bahan pertimbangan jumlah server yang akan divirtualisasi setelah melihat grafik nilai utilisasi dari prosesor dan memori masing - masing server. Pengambilan data dalam penelitian ini tidak dikelompokkan menjadi beberapa kali pengambilan data (pengambilan data siang, malam, jam kerja, libur), namun data diambil sekali setelah server – server tersebut dimonitoring dalam waktu monitoring penuh selama 24 jam dalam rentang waktu monitoring 1 minggu menggunakan perangkat lunak monitoring jaringan yaitu cacti network monitoring.

commit to user



BAB IV HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Sajian Data Data penggunaan prosesor dan memori server nonvirtual dan virtual server diperoleh dari pengambilan data menggunakan cacti berdasarkan monitoring mingguan. Dalam hal ini pengambilan data tersebut dilakukan dalam waktu satu minggu. Secara ringkas dapat dilihat pada tabel 4.1 dan 4.2.

4.1.1 Data Utilisasi Prosesor dan Memori Server Nonvirtual Data tentang penggunaan CPU dan memori server nonvirtual disajikan dalam tabel 4.1 berikut ini. Tabel 4.1 Penggunaan CPU dan Memori Server Nonvirtual Adapun data tentang penggunaan memori server nonvirtual yang dikonversi dari satuan Megabyte ke dalam satuan persen dapat dilihat dalam tabel 4.2 berikut ini. Tabel 4.2 Data Sisa Penggunaan Memori Server Nonvirtual

1.1.2 Data Utilisasi Prosesor dan Memori Virtual Server Data tentang penggunaan CPU dan memori virtual server disajikan dalam tabel 4.3 berikut ini.

Tabel 4.3 Penggunaan CPU dan Memori Virtual Server

Lebih lanjut, data tentang sisa penggunaan memori server dalam satuan persen disajikan dalam tabel 4.4 sebagai berikut.

commit to user



Tabel 4.4 Data Sisa Penggunaan Memori Virtual Server 4.2 Pembobotan Data Utilisasi Prosesor dan Memori 4.3 Sajian Data 2 dan Perbandingan Data Sajian data kedua berikut ini adalah hasil perbandingan yang sama dengan sajian data pada sub bab 4.1, namun pada data dibawah ini server – server virtual telah mendapat pembobotan nilai penggunaan prosesor dan sisa penggunaan memori agar bisa dibandingkan dengan data dari server nonvirtual. Berikut ini adalah data perbandingan tersebut ditunjukkan dalam tabel 4.5 dan tabel 4.6 : Tabel 4.5 Perbandingan CPU Usage Server Nonvirtual dan Virtual server

Adapun data tentang perbandingan sisa penggunaan memori server nonvirtual dan server virtualisasi dalam tabel 4.6 berikut ini. Tabel 4.6 Perbandingan Free Memory Server Nonvirtual dan Virtual server

Lebih lanjut akan dipaparkan data tentang penggunaan proseseor rata dan prosesor maksimal dalam bentuk grafik perbandingan penggunaan prosesor dan memori server nonvirtual dan virtual server

a. Grafik Perbandingan Rata – Rata Penggunaan Prosesor 6 5 4 3 2 1 0 Non Virtual Virtual

Autentikasi

Monitoring

Unsla

User

1.1

1.11

2.26

1.46

4.94

3.68

4.28

5.35

Gambar 4.1. Grafik Perbandingan Rata – Rata Penggunaan Prosesor

commit to user



Dari grafik perbandingan pada gambar 4.1 tersebut dapat diketahui bahwa server autentikasi meningkat utilisasi nya sebesar 4,5 kali lipat dari kondisi server nonvirtual yang utilisasinya sebesar 1,1 persen menjadi 4,94 persen pada kondisi virtual server. Server monitoring meningkat utilisasinya sebesar 3,3 kali lipat dari kondisi server nonvirtual yang utilisasinya sebesar 1,11 persen menjadi 3,68 persen pada kondisi virtual server. Server Unsla meningkat utilisasi nya sebesar 2 kali lipat dari kondisi server nonvirtual yang utilisasinya sebesar 2,26 persen menjadi 4,28 persen pada kondisi virtual server. Server User meningkat utilisasi nya sebesar 3,6 kali lipat dari kondisi server nonvirtual yang utilisasinya sebesar 1,46 persen menjadi 5,35 persen pada kondisi virtual server. Dari grafik pada gambar 4.1 tersebut dapat disimpulkan bahwa rata – rata kenaikan utilisasi dari kondisi server nonvirtual ke kondisi virtual adalah sebesar 3.35 kali lipat. b. Grafik Perbandingan Penggunaan Maksimal Prosesor 40 35 30 25 20 15 10 5 0

Autentikasi

Monitoring

Unsla

User

Non Virtual

4.32

3.37

6.32

4.45

Virtual

14.94

10.27

33.76

21.86

Gambar 4.2. Grafik Perbandingan Penggunaan Maksimal Prosesor Dari grafik perbandingan pada gambar 4.2 tersebut dapat diketahui bahwa server autentikasi meningkat utilisasi nya sebesar 3,45 kali lipat dari kondisi server nonvirtual yang utilisasinya sebesar 4,32 persen menjadi 14,94 persen pada kondisi virtual server. Server monitoring meningkat utilisasi nya sebesar 3,04 kali lipat dari kondisi server nonvirtual yang utilisasinya sebesar 3,37 persen menjadi 10,27 persen pada kondisi virtual server. Server Unsla meningkat utilisasi nya sebesar 5,34 kali lipat dari kondisi server nonvirtual yang utilisasinya sebesar 6,32 persen menjadi 33,76 persen pada kondisi virtual server. Server User meningkat utilisasi nya sebesar 4,91 kali lipat dari kondisi server nonvirtual yang

commit to user



utilisasinya sebesar 4,45 persen menjadi 21,86 persen pada kondisi virtual server. Pada grafik perbandingan tersebut rata – rata kenaikan utilisasi dari kondisi server nonvirtual ke kondisi virtual adalah sebesar 4,185 kali lipat. Dari perbedaan nilai antara masing – masing perbandingan pada gambar 4.1 dan 4.2 diatas dapat disimpulkan bahwa, apabila ke 4 server nonvirtual tersebut dalam implementasinya digantikan dengan 4 server virtual yang telah dibuat maka akan terjadi peningkatan nilai utilisasi CPU dalam satuan persen (%) dari kapasitas clock CPU yang disediakan oleh mesin nonvirtual maupun mesin virtual, dan dari hal tersebut dapat disimpulkan bahwa penggunaan prosesor (CPU usage) menjadi optimal. Untuk grafik perbandingan sisa penggunaan memori, dalam penelitian ini yang menjadi tolak ukur adalah sisa memori yang tidak digunakan (free memory usage) yang ditunjukkan melalui grafik monitoring pada cacti. Sisa memori dikatakan optimal apabila dalam grafik perbandingan menunjukkan nilai sisa memori yang lebih sedikit dalam satuan %. Pembahasan lebih lanjut mengenai perbandingan sisa memori ditunjukkan dalam gambar 4.3 dan 4.4.

c. Grafik Perbandingan Rata – rata Sisa Memori 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Non Virtual Virtual

Autentikasi

Monitoring

Unsla

User

79.78

77.14

60.73

82.03

3.5

1.646

20.35

4.01

Gambar 4.3. Grafik Perbandingan Rata – rata Sisa Memori Dari grafik perbandingan pada gambar 4.3 tersebut dapat diketahui bahwa server autentikasi mengalami penurunan presentase sisa memori sebesar 22,7 kali lipat dari kondisi server nonvirtual yang memiliki presentase sisa memori sebesar

commit to user



79,78 persen menjadi 3,5 persen pada kondisi virtual server. Server monitoring mengalami penurunan presentase sisa memori sebesar 46,8 kali lipat dari kondisi server nonvirtual yang memiliki presentase sisa memori sebesar 77,14 persen menjadi 1,64 persen pada kondisi virtual server. Server UNSLA mengalami penurunan presentase sisa memori sebesar 3 kali lipat dari kondisi server nonvirtual yang memiliki presentase sisa memori sebesar 60,73 persen menjadi 20,35 persen pada kondisi virtual server. Server user mengalami penurunan presentase sisa memori sebesar 20,45 kali lipat dari kondisi server nonvirtual yang memiliki presentase sisa memori sebesar 82,03 persen menjadi 4,01 persen pada kondisi virtual server. Pada grafik gambar 4.3 tersebut rata – rata penurunan utilisasi memori dari server nonvirtual ke kondisi virtual server adalah sebesar 23,24 kali lipat. d. Grafik Perbandingan Sisa Maksimal Memori 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

Autentikasi

Monitoring

Unsla

User

Non Virtual

83

83.98

83.59

86.91

Virtual

3.8

4.05

32.89

5.11

Gambar 4.4. Grafik Perbandingan Sisa Maksimal Memori Dari grafik perbandingan pada gambar 4.4 tersebut dapat diketahui bahwa server autentikasi mengalami penurunan presentase sisa memori sebesar 21,8 kali lipat dari kondisi server nonvirtual yang memiliki presentase sisa memori sebesar 83 persen menjadi 3,8 persen pada kondisi virtual server. Server monitoring mengalami penurunan presentase sisa memori sebesar 20,73 kali lipat dari kondisi server nonvirtual yang memiliki presentase sisa memori sebesar 83,98 persen menjadi 4,05 persen pada kondisi virtual server. Server Unsla mengalami penurunan presentase sisa memori sebesar 2,5 kali lipat dari kondisi server

commit to user



nonvirtual yang memiliki presentase sisa memori sebesar 83,59 persen menjadi 32,89 persen pada kondisi virtual server. Server user mengalami penurunan presentase sisa memori sebesar 17 kali lipat dari kondisi server nonvirtual yang memiliki presentase sisa memori sebesar 86,91 persen menjadi 5,11 persen pada kondisi virtual server. Pada grafik gambar 4.4 tersebut rata – rata penurunan utilisasi memori dari server nonvirtual ke kondisi virtual server adalah sebesar 15,50 kali lipat. Dari perbedaan nilai antara masing – masing perbandingan pada gambar 4.3 dan 4.4 diatas dapat disimpulkan bahwa, apabila ke 4 server nonvirtual tersebut dalam implementasinya digantikan dengan 4 virtual server yang telah dibuat maka akan terjadi peningkatan penggunaan memori yang ditunjukkan dengan semakin berkurangnya sisa memori yang tidak terpakai (dalam satuan %) dari kapasitas memori yang disediakan oleh mesin nonvirtual maupun mesin virtual, dan dari hal tersebut dapat disimpulkan bahwa penggunaan memori menjadi optimal. 4.4 Pembahasan Penelitian Berdasar hasil penelitian menunjukkan bahwa apabila server-server yang memiliki utilitas prosesor dan memori rendah diatas (autentikasi, monitoring, unsla, dan user) dapat digantikan dengan sebuah server fisik yang di dalamnya berjalan 4 virtual server yang sama persis dengan 4 server nonvirtual dan running secara stand alone serta memiliki utilisasi lebih optimal. Server - server virtual tersebut tidak memiliki kapasitas hardware yang tinggi seperti server nonvirtual di ICT center FKIP UNS, karena hanya memiliki kapasitas clock CPU 760 MHz dan kapasitas memori 512 Megabyte untuk masing - masing virtual machine. Berdasarkan data telah diketahui bahwa server-server mesin virtual tersebut bisa berjalan optimal hanya dengan menggunakan sedikit kapasitas clock CPU. Begitu juga halnya dengan kapasitas memori yang cukup menggunakan memori berkapasitas 512 Megabyte. Meskipun berkapasitas memori kecil untuk ukuran sebuah server, hal ini tidak menimbulkan gangguan terhadap operasional server karena server dengan sistem operasi Ubuntu tanpa modus GUI mampu berjalan

commit to user



dengan kapasitas minimal 128 megabyte saja (Olesen, 2011). Keterbatasan kapasitas tersebut tidaklah menjadikan masalah besar dalam pengoperasian server - server virtual itu untuk berfungsi sebagaimana keadaan server nonvirtual. Server-server virtual tersebut memang tidak memiliki sumberdaya hardware sebesar yang dimiliki server fisik di ICT center FKIP UNS karena kapasitas alokasi perangkat keras yang terbatas. Namun hal ini tidak menimbulkan masalah apabila diterapkan di ICT Center FKIP UNS, karena dalam kondisi riil serverserver tersebut tidak menyediakan layanan yang diakses oleh pengguna umum (mahasiswa, dosen, karyawan FKIP UNS). Namun hanya diakses oleh NOC ICTCenter FKIP UNS untuk keperluan manajemen IT di ICT-Center tersebut. Untuk penjelasan singkat mengenai masing – masing peran virtual server tersebut adalah sebagai berikut. Virtual Server Autentikasi hanya berfungsi untuk autentikasi user yang terkoneksi ke dalam jaringan internal FKIP UNS, sehingga servis hanya berjalan sesaat saat user login ke captive portal dan mendapat autentikasi melalui daloradius di server autentikasi. Virtual Server monitoring hanya berfungsi sebagai pengamat/monitoring terhadap trafik bandwidth, load average, CPU dan memory usage, serta beban kerja jaringan dari server – server lain yang terkoneksi di jaringan internal ICT Center FKIP UNS, sehingga tidak memerlukan beban kerja yang berat untuk sebuah server. Virtual Server User hanya berfungsi sebagai control panel dari domain - domain website yang terdapat di server web dan server multiuser ICT Center, sehingga server ini hanya diakses oleh seorang NOC untuk keperluan manajemen website dan domain. Tingkat akses dari server user ini pun sangat jarang dilakukan selama penelitian berlangsung, oleh karena itu apabila peran server user digantikan oleh virtual server user hal ini tidak menimbulkan masalah. Virtual server yang terakhir adalah Virtual Server Unsla. Pada kondisi yang sebenarnya, server Unsla berisi sistem informasi perpustakaan yang digunakan untuk melakukan manajerial terhadap peminjaman,pengembalian dan rekap data buku pada perpustakaan FKIP UNS. Oleh karena itu server ini hanya diakses oleh administrator dari pihak perpustakaan dan oleh NOC ICT

commit to user



Center FKIP. oleh karena itu apabila peran server user digantikan oleh server user virtual hal ini tidak menimbulkan masalah.

commit to user



BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan 1. Prototype virtualisasi server di unit ICT-Center FKIP UNS menunjukkan adanya optimalisasi pada penggunaan sumber daya prosesor dan memori yang telah disesuaikan dengan beban kerja sehingga utilisasi perangkat keras mesin server menjadi optimal. 2. Optimalisasi penggunaan prosesor dalam penelitian ini ditunjukkan dalam grafik perbandingan rata – rata penggunaan prosesor dan grafik penggunaan maksimal prosesor. Dalam grafik perbandingan rata – rata penggunaan prosesor menunjukkan rata – rata peningkatan penggunaan prosesor dari kondisi nonvirtual ke kondisi virtual rata – rata adalah sebesar 3.35 kali lipat. Sedangkan dalam grafik perbandingan penggunaan maksimum prosesor menunjukkan, rata - rata peningkatan penggunaan prosesor dari kondisi nonvirtual ke kondisi virtual adalah sebesar 4,19 kali lipat. 3. Optimalisasi penggunaan memori dalam penelitian ini ditunjukkan dalam grafik perbandingan sisa memori rata - rata dan sisa memori maksimum. Penggunaan memori dikatakan optimal apabila sisa memori semakin sedikit. Dalam grafik perbandingan rata – rata sisa memori menunjukkan rata – rata penurunan sisa memori dari kondisi server nonvirtual ke kondisi virtual server rata - rata sebesar 23,24 kali lipat. Sedangkan dalam grafik perbandingan sisa memori maksimum menunjukkan rata - rata penurunan sisa memori dari kondisi server nonvirtual ke kondisi virtual server rata - rata sebesar 15,50 kali lipat. 4. Virtual server dalam penelitian ini tidak memiliki kapasitas hardware yang tinggi bila dibandingkan dengan server nonvirtual pada ICT Center FKIP UNS, namun tidak menimbulkan masalah bagi ICT Center FKIP karena dalam kondisi riil server-server tersebut tidak menyediakan layanan yang diakses oleh pengguna umum.

commit to user



5.2 Saran 1. Ragam pengujian yang dilakukan penulis terbatas karena penelitian dilakukan di lingkungan ICT Center sebuah instansi pendidikan yang sumber daya perangkat keras pendukung virtualisasinya terbatas. Penelitian ini akan lebih efektif bila dilakukan di lingkungan perusahaan yang menggunakan blade server dengan sumber daya perangkat keras yang lebih tinggi. 2. Pengujian apache benchmarking terhadap aplikasi web yang berpengaruh kepada CPU dan memori sebaiknya dilakukan melalui koneksi internet dari luar (bukan koneksi lokal/intranet). Hal ini untuk mendapatkan data yang akurat, apabila server yang divirtualisasi adalah server yang diakses oleh pengguna umum tidak hanya diakses oleh NOC. 3. Dalam melakukan penelitian mengenai virtualisasi hypervisor, sebaiknya juga diulas tentang kekurangan dan kelebihan dari virtualisasi hypervisor dibandingkan virtualisasi jenis lainnya. 4. Penelitian mengenai virtualisasi server menggunakan VMware ESXi masih luas, sebaiknya juga dilakukan penelitian mengenai cara mengatasi downtime tanpa mengalami gangguan terhadap layanan server dan cara membackup server yang divirtualisasi.

commit to user

OPTIMALISASI UTILISASI SERVER MENGGUNAKAN VIRTUALISASI SERVER (STUDI KASUS DI ICT CENTER FKIP UNS)

Recommend Documents