1
PENDAHULUAN Ruang Lingkup Latar Belakang Semakin hari banyak website yang berkembang di Internet, hampir 100 website baru setiap harinya bermunculan di Internet (Wiederspan & Shotton 1996). Berdasar data survey dari Netcraft (news.netcraft.com 2006) sampai dengan tahun 2006 terdapat sekitar 80 juta website di seluruh dunia. Namun hanya sekitar 40 juta website yang aktif. Untuk mempertahankan kinerja web tersebut tetap stabil maka diperlukan perencanaan perangkat keras dari server dan koneksi Internet yang baik. Begitu juga dengan proxy server, ketika pengguna mengakses Internet melewati proxy server, dan dengan banyaknya permintaan dari pengguna yang melalui proxy server, maka kinerja proxy server menjadi tidak stabil. Sehingga diperlukan suatu perencanaan kapasitas untuk menjaga kinerja proxy server dan kinerja web server agar tetap stabil.
Untuk membuat rencana kapasitas diperlukan penghitungan kuantitatif dengan melakukan monitoring kinerja dari web server dan proxy server. Hasil penghitungan tersebut dapat digunakan untuk memprediksi kekurangan kinerjanya pada waktu yang akan datang dan menentukan biaya efektif untuk memperbaharui sistem. Institut Pertanian Bogor (IPB) sebagai suatu institusi pendidikan menggunakan web sebagai salah satu sarana sosialisasi kepada masyarakat luas dan mendukung proses pembelajaran (e-learning). Setiap permintaan dari pengguna di jaringan internal IPB, baik ke web server IPB maupun keluar IPB (Internet) harus melewati proxy server. Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk: 1
membuat suatu rencana kapasitas untuk kinerja web dan proxy server IPB.
2
melakukan analisis dari data pengukuran kinerja web server dan proxy server IPB, dengan menganalisis dan memprediksi kinerja CPU dan memori.
3
mengukur parameter-parameter kinerja yang meliputi beban kerja CPU dan penggunaan memori RAM.
Ruang lingkup pada penelitian ini adalah: 1
Penelitian ini dibatasi pada kinerja web server dan proxy server IPB (172.17.0.11). Hasil dari perencanaan kapasitas yaitu prediksi kinerja CPU, memori pada web server dan proxy server IPB.
2
Pada web server IPB dilakukan pengukuran kuantitatif yang meliputi utilisasi server secara keseluruhan, utilisasi CPU untuk request web, dan rata-rata penggunaan memori. Pada proxy server IPB dilakukan pengukuran kinerja utilisasi CPU secara keseluruhan, utilisasi CPU untuk Squid, utilisasi CPU untuk request, hit request pengguna ke proxy server dan rata-rata penggunaan memori. Untuk mengetahui nilai utilisasi CPU diperlukan parameter arrival rate, service rate, dan hit rate pada proxy server.
3
Model kinerja menggunakan server side model dan model server mengunakan open queueing network. Open queueing network meliputi infinite population, infinite queue dengan single server (M/M/1) untuk proxy server IPB, dan dual server (M/M/2) untuk web server IPB.
Manfaat
Manfaat dari penelitian ini adalah: 1
dapat dijadikan sebagai acuan bagi IPB untuk memperbaiki spesifikasi CPU dan memori pada web dan proxy server IPB.
2
memberikan rekomendasi bagi IPB untuk meningkatkan kinerja web server dan proxy server IPB.
TINJAUAN PUSTAKA Perencanaan Kapasitas
Perencanaan kapasitas adalah proses yang digunakan untuk memprediksi level kejenuhan atau saturasi dari suatu sistem ketika beban mencapai level tertinggi. Selain itu perencanaan kapasitas dapat digunakan untuk menentukan biaya efektif pada suatu sistem. Level kejenuhan suatu sistem terjadi ketika pemakaian sumber daya mencapai 70%. Prediksi harus mempertimbangkan perubahan beban kerja, aplikasi yang baru, dan
2
mendefenisikan level service (Menasce & Almeida 1998a). Perencanaan kapasitas untuk kinerja web dapat dijadikan rekomendasi untuk peningkatan kinerja web atau perencanaan pembuatan web baik pada sisi perangkat keras dan perangkat lunaknya dengan memperhatikan biaya yang dikeluarkan.
sehingga puluhan juta client dapat mengakses web server dengan berbagai macam web browser dan platform hardware yang dihubungkan ke Internet dengan kecepatan yang berbeda. Model ini disebut juga sebagai infinite population dan infinite queue. • Closed Queueing Network
World Wide Web (WWW atau Web)
World Wide Web atau lebih sering dikenal sebagai web adalah layanan Internet yang paling banyak memiliki tampilan grafis dan kemampuan link yang sangat bagus. Keistimewaan inilah yang telah menjadikan web sebagai service yang paling cepat pertumbuhannya. Web dapat menghubungkan client dari sembarang tempat dalam sebuah dokumen atau gambar ke sembarang tempat di dokumen lain. Dengan sebuah browser yang memiliki Graphical User Interface (GUI), link dapat dihubungkan ke tujuannya dengan mengklik link tersebut (L & L Laudon 1996). Web Server
Web server diperlukan untuk menangani komunikasi tingkat tinggi antara pengguna yang mengakses web browser dengan berbagai layanan pemetaan yang didukung oleh komputer (Mitchell 2005). Web server merupakan file server yang menghubungkan server dengan client melalui Internet.
Closed queueing network merupakan Model server di mana jumlah client yang mengakses server jumlahnya terbatas dan sudah didefinisikan. Pada model ini diasumsikan server digunakan pada lingkungan jaringan yang homogen. Model ini disebut juga sebagai finite population dan finite queue. Teori Antrian
Teori antrian digunakan untuk melakukan analisis matematika pada beberapa proses yang saling berhubungan. Pada teori antrian terdapat proses kedatangan, menunggu di dalam antrian dan masuk ke dalam proses penyimpanan yang nantinya akan menunggu pelayanan dari server (Daigle 2005). Teori ini dapat digunakan untuk melakukan penurunan dan penghitungan dari pengukuran kinerja suatu sistem. Notasi antrian dapat dilambangkan dengan Notasi Kendall. Antrian pada proses di jaringan komputer dapat dilihat pada Gambar 1.
Proxy Server
Proxy server adalah sebuah komputer yang memberikan pelayanan pada sebuah jaringan komputer, di mana client tidak diizinkan berhubungan langsung dengan server asli. Permintaan file dan sumber daya lain dilakukan melalui proxy server. Sistem administrator dapat mengkonfigurasikan proxy server sehingga dapat digunakan untuk memberikan service seperti FTP, web, dan Telnet. Sistem administrator juga dapat memutuskan service apa saja yang dapat diberikan oleh proxy server (Troller 2007).
Gambar 1 Antrian pada proses di jaringan komputer. Berikut ini penjelasan tentang notasi Kendall yang dideskripsikan sebagai model antrian A/B/m/K. a.
Model Server
Model server terbagi menjadi dua, yaitu open queueing network dan closed queueing network (Slothouber 1996). • Open Queueing Network
Open queueing Network merupakan model server di mana jumlah client yang mengakses server jumlahnya tidak terbatas, misalnya pada web. Web dapat terdiri dari berbagai macam web client,
b.
A adalah tipe dari proses kedatangan. M (Markov) menunjukkan proses kedatangan Poisson, sehingga nilai waktu antar kedatangan tidak tergantung dan menyebar sama, variabel terdistribusi secara eksponensial. B adalah distribusi waktu service. Nilai waktu service dapat berupa: • M (Markov) menunjukkan waktu service terdistribusi secara eksponensial. • D (Deterministic) menunjukkan waktu service konstan • G (General) menunjukkan waktu service mengikuti beberapa distribusi secara umum.
ρn
3
c. m adalah jumlah dari server. d. K adalah jumlah maksimum dari pengguna.
diagram transisi rantai Markov pada model Antrian M/M/N, infinite population, infinite queue, N CPU. λ
Model Antrian M/M/1
Model antrian M/M/1 merupakan model yang kasusnya infinite population, infinite queue, dan single CPU. Model ini disebut juga sebagai model server open queueing network dengan satu CPU (Menasce & Almeida 1998a). Notasi M/M/1 dapat diartikan seperti pada notasi Kendall. Gambar 2 menunjukkan diagram transisi rantai Markov pada model Antrian M/M/1, infinite population, infinite queue, single CPU. λ
µ
λ
λ
µ
µ
λ
λ
µ
µ
Gambar 2 Diagram transisi rantai Markov model antrian M/M/1. Peluang pada saat proses pertama dan proses ke-n datang, dapat dilihat pada persamaan: p0 =
1
λ
µ
2µ
λ
λ
λ
3µ
Nµ
Nµ
Gambar 3 Diagram transisi rantai Markov model antrian M/M/N. Model Kinerja
Model kinerja yang dapat digunakan pada pengukuran kinerja web terdiri dari dua jenis, yaitu client side model dan server side model (Menasce & Almeida 1998a). •
Client Side Model
Model kinerja dapat dibuat berdasar pertimbangan browser client. Contoh client mengakses web server dengan menggunakan cache proxy server dapat dilihat pada Gambar 4. Kinerja web dipandang berdasar kepuasan client, misalnya pengaruh bandwidth jaringan, dan spesifikasi perangkat keras komputer client.
∞
∑ρ
n
n=0
= 1− ρ
……….. (1)
p n = ρ p0 n
= (1 − ρ ) ρ n ……….. (2) Berdasar persamaan 2 utilisasi CPU dapat dicari menggunakan:
ρ=
λ = 1 − p0 ............. (3) µ
Dengan: ρ = utilisasi server dalam hal ini CPU (%). λ = rata-rata kedatangan proses (request/detik). µ = rata-rata CPU melakukan service (request/detik). P0 = peluang pada saat proses pertama
Gambar 4 Client mengakses web server dengan cache proxy server. Model queue network pada client-side dengan menggunakan proxy server dapat dilihat pada Gambar 5.
dengan arrival rate pertama. Pn = peluang pada saat proses sama dengan
n +1 dengan arrival rate n + 1 . Gambar 5 Antrian client side dengan cache proxy server.
Model Antrian M/M/N
Model antrian M/M/N merupakan model yang kasusnya infinite population, infinite queue, dan N CPU. Model ini disebut juga sebagai model server open queueing network dengan N CPU (Hayes & Babu 2004). Dimana nilai N>1. Gambar 3 menunjukkan
•
Server side Model
Server side model memperlihatkan model kinerja yang dilihat berdasar sisi servernya. Pengukuran kinerja hanya dilakukan pada sisi
4
server, dan tidak mempertimbangkan kepuasan client. Model kinerja client side dapat dilihat pada Gambar 6.
satuan waktu tertentu. Hit diketahui pada flag di data log proxy server. •
Utilisasi CPU, didefinisikan sebagai ratarata penggunaan CPU oleh setiap proses atau kerja tertentu.
•
Rata-rata penggunaan memori, merupakan rata-rata penggunaan memori untuk semua aplikasi yang melakukan proses pada server.
REKOMENDASI ITU-T E.500
Gambar 6 Model kinerja server side. Model server side dengan single web server dapat digambarkan dengan menggunakan diagram queue network dapat dilihat pada Gambar 7.
Gambar 7 Model antrian dengan single web server. Pengukuran Kinerja Server
Kinerja jaringan dapat diukur dengan menggunakan pengukuran kuantitatif. Parameter pengukuran kuantitatif untuk mengetahui kinerja server adalah utilisasi CPU, rata-rata penggunaan memori, dan waktu pencarian di harddisk pada server (Menasce & Almeida 2002). Pada penelitian ini pengukuran yang dilakukan adalah utilisasi CPU dan penggunaan memori. Untuk mengetahui nilai utilisasi CPU diperlukan parameter arrival rate, service rate, dan pengukuran hit rate-nya pada proxy server. •
Arrival rate, didefinisikan sebagai ratarata kedatangan pengguna untuk melakukan transaksi dalam satuan waktu tertentu.
•
Service rate, didefinisikan sebagai ratarata server melakukan service pada satuan waktu tertentu.
•
Hit rate, didefinisikan sebagai rata-rata jumlah request yang dapat diterima dan diberikan respon oleh proxy server pada
ITU (International Telecommunication Union) adalah agen khusus United Nation (PBB) di bidang telekomunikasi. ITU Telecommunication Standardization Sector (ITU-T) adalah bagian permanen dari ITU. ITU-T bertanggung jawab dalam pembelajaran terhadap masalah teknis, pengoperasian, tariff questions dan issuing recommendation di dalamnya. Tujuan ITU-T adalah untuk melakukan standardisasi telekomunikasi di seluruh dunia. Rekomendasi ITU-T E.500 menjelaskan tentang konsep intensitas trafik dan metodologi pengukuran intensitas trafik. Rekomendasi ini memberikan prinsip-prinsip untuk mengukur trafik dari suatu jaringan. Pengukuran yang dilakukan berdasar Rekomendasi ITU-T E.500 adalah daily continuous measurement. Daily continuous measurements direkomendasikan untuk dilakukan secara kontinu selama beberapa hari dengan periode waktu pengukuran tertentu (ITU 2007). SNMP
SNMP adalah protokol pada layer aplikasi yang memfasilitasi pertukaran informasi diantara peralatan jaringan yang merupakan bagian dari rangkaian protokol Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) yang telah didefinisikan oleh Internet Engineering Task Force (IETF). SNMP mengizinkan administrator jaringan untuk memonitor kinerja jaringannya, menemukan dan mengatasi masalah yang terjadi sehingga dapat digunakan untuk meningkatkan kinerja jaringan. Port yang digunakan oleh SNMP adalah port 161 atau 162. SNMP terdiri dari tiga komponen utama yaitu peralatan yang dikenai monitoring, agent dan Network Management System (NMS) (Cisco 2006). •
Peralatan yang dikenai monitoring, adalah node jaringan di mana terdapat
5
SNMP agent dan merupakan peralatan jaringan yang dikenai monitoring. Monitoring peralatan jaringan dapat berupa tindakan mengoleksi dan menyimpan informasi sehingga informasi tersebut tersedia bagi sistem manajemen jaringan (komputer yang melakukan monitoring). Peralatan jaringan yang dikenai monitoring dapat berupa router, server, proxy server, switch, bridge, hubs, host computer, dan printer. •
•
Gambar 8 Arsitektur pengamatan trafik menggunakan SNMP.
Agent adalah modul perangkat yang digunakan untuk melakukan monitor peralatan. Agent diinstal pada peralatan yang akan dikenai monitoring. Sebuah agent memiliki pengetahuan lokal dari MIB dan menerjemahkannya sehingga cocok dengan SNMP.
Management Information Base (MIB)
MIB adalah koleksi dari informasi yang diorganisasikan secara hirarki yang diakses menggunakan sebuah protokol manajemen jaringan seperti SNMP. MIB dapat diidentifikasi menggunakan object identifier (Cisco 2006). Gambar 9 menunjukan MIB tree dengan hirarki yang bervariasi pada organisasi yang berbeda.
NMS adalah aplikasi yang melakukan monitor dan mengontrol peralatan jaringan.
Gambar 8 menunjukkan hubungan antara tiga elemen yaitu agent, peralatan yang dikenai monitoring, dan NMS.
iso (1)
ccitt (0)
iso-ccitt (2)
identifiedorganization (3)
memberbody (2)
registrationauthority (1)
standard (0)
dod (6)
internet (1)
direcotry (1)
mgmt (2)
experimental (3)
privat (4)
security (5)
snmpv2 (6)
enterprise (1) cicso (9)
temporary variables (2)
DECnet
XNS (2)
Apple Talk (3)
Novell (3)
VINES (4)
atlinput (1) atlocal (2) atBcastin (3) atForward (4)
Gambar 9 Hirarki dari MIB tree (Sumber: Cisco 2006).
Chassis (5)
