UNIVERSITAS INDONESIA
IMPLEMENTASI DAN ANALISA REDUNDANSI DAN HIGH AVAILABILITY DALAM SERVER UNTUK DISKLESS THIN CLIENT BERBASIS STORAGE AREA NETWORK
SKRIPSI
FIKRI HIDAYAT 0806459734
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO TEKNIK KOMPUTER DEPOK JULI 2012
Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
UNIVERSITAS INDONESIA IMPLEMENTASI DAN ANALISA REDUNDANSI DAN HIGH AVAILABILITY DALAM SERVER UNTUK DISKLESS THIN CLIENT BERBASIS STORAGE AREA NETWORK
SKRIPSI Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana
FIKRI HIDAYAT 0806459734
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO TEKNIK KOMPUTER DEPOK JULI 2012
Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS
Skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, dan semua sumber baik yang dikutip maupun dirujuk telah saya nyatakan dengan benar.
Nama
: Fikri Hidayat
NPM
: 0806459734
Tanda Tangan
:
Tanggal
: Juli 2012
Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
HALAMAN PENGESAHAN Skripsi ini diajukan oleh
:
Nama NPM Program Studi Judul Skripsi
: Fikri Hidayat : 0806459734 : Teknik Komputer : Implementasi dan Analisa Redundansi dan High Availability dalam Server untuk Diskless Thin Client Berbasis Storage Area Network
Telah Berhasil dipertahankan di hadapan Dewan Penguji dan diterima sebagai persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Komputer, Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia
DEWAN PENGUJI Pembimbing : Muhammad Salman S.T., MIT
Penguji
: Prof. Dr.-Ing. Kalamullah Ramli, M.Eng.
Penguji
: I Gde Dharma Nugraha ST. MT.
Ditetapkan di : Depok Tanggal
: 3 Juli 2012
Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
KATA PENGANTAR Alhamdulillah, atas segala karunia dan petunjuk dari Allah SWT. Karena atas berkat dan rahmat-Nya, saya dapat menyelesaikan Laporan Skripsi ini. Penulisan Skripsi ini dilakukan dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknik pada Fakultas Teknik, Departemen Teknik Elektro Universitas Indonesia. Saya menyadari bahwa, tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, dari masa perkuliahan sampai pada penyusunan Skripsi ini. Oleh karena itu, saya mengucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak Muhammad Salman, ST, MIT selaku dosen pembimbing yang telah memberikan motivasi, menyediakan waktu, tenaga dan pikiran untuk mengarahkan saya dalam penyusunan Laporan Seminar ini. 2. Dosen-dosen yang telah mengajarkan ilmu yang sangat bermanfaat. 3. Keluarga atas do’a serta dukungan material dan moral. 4. Sahabat-sahabat yang telah membantu saya dalam menyelesaikan Laporan Seminar ini. 5. Dan Kepada Uda Tenny Bagindo yang sangat membantu saya. Akhir kata, saya berharap Allah SWT berkenan membalas segala kebaikan semua pihak yang telah membantu. Semoga Skripsi ini membawa manfaat bagi pengembangan ilmu.
Depok, Juli 2012 Penulis,
Fikri Hidayat NPM.0806459734
Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai sivitas akademik Universitas Indonesia, saya yang bertanda tangan di bawah ini : Nama
: Fikri Hidayat
NPM
: 0806459734
Program Studi
: Teknik Komputer
Departemen
: Teknik Elektro
Fakultas
: Teknik
Jenis Karya
: Tugas Akhir
demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Indonesia Hak Bebas Royalti Nonekslusif (Non-exclusive RoyaltyFree Right) atas karya ilmiah saya yang berjudul :
IMPLEMENTASI DAN ANALISA REDUNDANSI DAN HIGH AVAILABILITY DALAM SERVER UNTUK DISKLESS THIN CLIENT BERBASIS STORAGE AREA NETWORK Dengan Hak Bebas Royalti Nonekslusif ini Universitas Indonesia berhak menyimpan, mengalihmedia/formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), merawat dan mempublikasikan tugas akhir saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis/pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta. Demikian persetujuan ini saya buat dengan sebenarnya. Dibuat di : Depok Pada tanggal : Juli 2012 yang menyatakan,
(Fikri Hidayat)
Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
ABSTRAK
Nama Program Studi Judul
: Fikri Hidayat : Teknik Komputer : Implementasi dan Analisa Redundansi dan High Availability dalam Server untuk Diskless Thin Client Berbasis Storage Area Network
Jaringan thin client merupakan pengembangan konsep pemberdayaan jaringan komputer lokal berbasis Green Computing. Model jaringan Diskless merupakan model jaringan thin client yang menawarkan penghematan konsumsi daya dan upaya mendukung teknologi ramah lingkungan. Diskless membutuhkan server yang memiliki ketersediaan yang tinggi karena di sisi client tidak memiliki harddisk. Metode Storage Area Network (SAN) merupakan metode dengan kecepatan tinggi yang cocok untuk server diskless. Storage Area Network pada sistem ini bertujuan agar server diskless memiliki redundansi dan ketersediaan yang tinggi bagi client yang terhubung ke server. Hasil pengujian menunjukan bahwa redundansi atau duplikasi data memiliki kecepatan rata-rata 40 MB/s dan memiliki tingkat ketersediaan yang tinggi rata-rata mencapai 99,99%. Kata kunci
: Storage Area Network, High Availability,dan Redundansi
i Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
ABSTRACT
Name Study Program Title
: Fikri Hidayat : Computer Engineering : Implementation and Analysis of Redundancy and High Availability Server For Diskless Thin Client-Based on Storage Area Network
Networking thin clients is a development of the concept of empowerment of local computer networks based on Green Computing. Diskless network Model is a model of a network thin clients that offer savings on power consumption and efforts in support of eco-friendly technologies. Diskless servers that have high availability for client side doesn't have a hard drive. Storage Area Network (SAN) is a high-speed method suitable for diskless server. Storage Area Network in this system aims to allow diskless servers have redundancy and high availability for client connected to the server. The test results show that redundancy or duplication of data has a speed of 40 MB/s and has a high availability on average achieve 99.99% Keyword
: Storage Area Network, High Availability,and Redundancy
ii Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
DAFTAR ISI ABSTRAK………………………………………………………………………... i ABSTRACT………………………………………………………………………ii DAFTAR ISI …………………………………………………………………….iii DAFTAR GAMBAR …………………………………………………………… v DAFTAR TABEL ……………………………………………………………… vi BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang.......................................................................................... 1 1.2. Perumusan Masalah .................................................................................. 2 1.3. Tujuan Penelitian ...................................................................................... 2 1.4. Batasan Masalah ....................................................................................... 3 1.5. Manfaat Penelitian .................................................................................... 3 1.6. Sistematika Penulisan ............................................................................... 4 1.7. Metode Penelitian ..................................................................................... 4 BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1 Pengenalan Storage .................................................................................. 6 2.2 Storage Cluster ......................................................................................... 6 2.3 Multiple-Computer Cluster ...................................................................... 8 2.4 Pengenalan LAN ...................................................................................... 8 2.5 Skema jaringan Komputer ........................................................................ 9 2.6 Storage Area Network ............................................................................ 10 2.6.1 Pendorong Utama SAN ................................................................... 11 2.6.2 Konfigurasi SAN............................................................................. 12 2.4.1. SAN Kedepannya ............................................................................ 15 2.7 Diskless Thin Client................................................................................ 16 2.7.1 Arsitektur Jaringan Thin Client ....................................................... 17 2.7.2 Perangkat Lunak Pendukung Diskless ............................................ 18 2.7.3 Pre-booting Execution Environment (PXE) .................................... 18 2.7.4 Linux Terminal Server Project (LTSP) ........................................... 19 2.7.5 Dynamic Hosting Configuration Protocol (DHCP) Server ............ 20 2.7.6 Trivial File Transfer Protocol (TFTP) Server ................................ 20 2.7.7 SSH Server ...................................................................................... 22 2.7.8 Sistem Kerja Diskless...................................................................... 22 2.8 iSCSI ....................................................................................................... 24 2.9 DRBD ..................................................................................................... 25 2.10 Availability Analisis ............................................................................... 26 BAB 3 PERANCANGAN SISTEM CLUSTER STORAGE PADA SERVER DISKLESS THIN CLIENT MENGGUNAKAN STORAGE AREA NETWORK DENGAN PROTOKOL ISCSI 3.1. Server Diskless Thin Client .................................................................... 28 3.1.1 Deskripsi ......................................................................................... 28 iii Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
3.2. Implementasi Server pada DRBD .......................................................... 29 3.3. Hardware dan Sotfware Requirement .................................................... 30 BAB 4 IMPLEMENTASI SISTEM PADA SERVER DISKLESS THIN CLIENT 4.1. Implementasi DRBD pada server[18] .................................................... 33 4.2. Konfigurasi DRDB, ISCSI dan Heartbeat .............................................. 36 4.2.1. DRDB.............................................................................................. 36 4.2.2. ISCSI Konfigurasi ........................................................................... 40 4.2.3. Heartbeat ........................................................................................ 41 BAB 5 PENGUJIAN DAN ANALISA 5.1. Pengujian Sistem .................................................................................... 43 5.2. Pengujian kecepatan sinkronisasi data ................................................... 43 5.2.1 Hasil Pengujian Sinkronisasi data ................................................... 45 5.2.2 Analisa Failover, Failback, dan Switchover ................................... 52 5.2.3 Throughput ...................................................................................... 54 5.3.4 High Availability dan Redudansi .................................................... 55 BAB 6 KESIMPULAN…………………………………………………………59 DAFTAR PUSTAKA …………………………………………………………. 60 Lampiran ……………………………………………………………………… 62
iv Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Siklus Metode Pembuatan Cluster Storage............................................... 5 Gambar 2.1 Skema Storage di komputer ...................................................................... 6 Gambar 2.2 Topologi Jaringan Diskless Thin Client .................................................... 9 Gambar 2.3 Server Diskless Thin Client ..................................................................... 10 Gambar 2.4 Arsitektur Jaringan Thin Client Berbasis Diskless .................................. 17 Gambar 2.5 PXE dalam Proses Booting ..................................................................... 18 Gambar 2.6 Jenis Paket Operasi TFTP request[16] .................................................... 21 Gambar 2.7 Format Paket yang Digunakan dalam Client-Server[16] ........................ 21 Gambar 2.8 Algoritma Enkripsi yang Digunakan dalam SSH[16] ............................. 22 Gambar 2.9 Sistem Kerja Diskless .............................................................................. 23 Gambar 2.10 DRDB Service[4] .................................................................................. 25 Gambar 2.11 Failover dan Failback pada DRBD[4] .................................................. 26 Gambar 2.12 Server sinkronisasi ................................................................................ 26 Gambar 3.1 Server Diskless ........................................................................................ 28 Gambar 3.2 Rancangan Server Storage Cluster ......................................................... 29 Gambar 3.3 Rancangan Server Diskless Thin Client .................................................. 31 Gambar 3.4 Rancangan Metode Backup Pada SAN ................................................... 32 Gambar 4.2 Jaringan Lokal Diskless Thin Client ....................................................... 34 Gambar 4.3 Pembagian data DRBD .......................................................................... 34 Gambar 4.4 Disk partisi ............................................................................................. 35 Gambar 4.5 Jaringan antara dua server ....................................................................... 36 Gambar 4.8 Perintah Mengubah kepemilikan dan Hak akses pada data DRBD ........ 36 Gambar 4.10 Gambar konfigurasi DRBD ................................................................... 38 Gambar 4.11 Perintah cek status DRBD ..................................................................... 39 Gambar 4.12 Hasil cek status drbd ............................................................................. 39 Gambar 4.13. Konfigurasi ISCSI ................................................................................ 41 Gambar 5.1 Kecepatan membaca Harddisk ................................................................ 43 Gambar 5.2 Kecepatan menulis Harddisk .................................................................. 44 Gambar 5.3 Aktivitas menulis dan Membaca ............................................................. 44 Gambar 5.4 Layanan Server secara umum ke Client .................................................. 48 Gambar 5.5 Metode backup SAN ............................................................................... 48 Gambar 5.6 Sinkronisasi data ..................................................................................... 51 Gambar 5.7 Waktu sinkronisasi .................................................................................. 52 Gambar 5.8 Failover pada DRBD .............................................................................. 52 Gambar 5.9 Peristiwa FAILOVER dan FAILBACK[4] ............................................... 53 Gambar 5.10 Rumus Availability ................................................................................ 55 Gambar 5.11 IP Virtual Eth 0:0 ................................................................................. 57 Gambar 5.12 Rata-rata delay....................................................................................... 58 Gambar 5.13 Mirroring server.................................................................................... 58 v Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
DAFTAR TABEL Tabel 5.1 Sinkronisasi data sebesar 10 GB ................................................................. 45 Tabel 5.2 Sinkronisasi data sebesar 5 GB ................................................................... 45 Tabel 5.3 Sinkronisasi data sebesar 1 GB ................................................................... 46 Tabel 5.4 Sinkronisasi data sebesar 500 MB .............................................................. 46 Tabel 5.5 Sinkronisasi data sebesar 100 MB .............................................................. 46 Tabel 5.6 Availability .................................................................................................. 57
vi Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Perubahan pola hidup manusia dewasa ini turut serta berpengaruh pada penerapan teknologi informasi. Saat ini manusia dalam hal ini adalah pengguna jaringan komputer semakin membutuhkan sebuah kemudahan untuk mengakses bermacam sumber daya dalam jaringan. Semakin banyak layanan yang dibutuhkan oleh pengguna sebagai pendukung aktivitasnya, antara lain seperti mengakses sumber daya internet, melakukan penyimpanan file pada media penyimpanan jaringan, serta berbagi data dengan sesama pengguna.
Semakin banyaknya layanan yang dimiliki oleh pengguna semakin banyak pula proses autentikasi yang harus dilakukan oleh pengguna untuk dapat menggunakan layanan tersebut.
Belakangan ini banyak perusahaan atau perorangan memakai storage atau tempat penyimpanan hanya sebatas pengoperasian Operating System saja. Terutama pada perusahaan yang menyimpan data perusahaan di data center atau pusat data sendiri. Oleh karena itu banyak sekali storage atau tempat penyimpanan pada komputer khususnya karyawan tersebut kurang lebih 70 % storage atau tempat penyimpanan data tidak terpakai. Dengan ini saya berusaha memanfaatkan storage tersebut dengan menggunakan metode Storage Area Network(SAN).
Network Storage Resources atau layanan sumber daya penyimpanan jaringan dan layanan koneksi internet, adalah beberapa layanan yang diperlukan oleh pengguna jaringan komputer. Agar masing-masing pengguna memiliki privacy dan terpisah dari pengguna lain. Maka diperlukan proses otentikasi untuk validasi pengguna.
Pada network storage terdapat berbagai contoh sistem yang telah banyak di gunakan, salah satunya adalah Storage Area Network.
1 Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
2
1.2.
Perumusan Masalah
Pada penulisan skripsi ini akan membahas tentang storage cluster untuk diskless thin client dan kemampuannya. Pendorong utama penggunaan SAN:
Backup Capacity: semakin tinggi-nya kebutuhan akan penyimpanan data dan kebutuhan akan 100% aksesibilitas data oleh perangkat aplikasi telah menyebabkan kesulitan SCSI backup melalui LAN.
Capacity Growth: Baik IDC maupun Gartner Group mengestimasikan bahwa pertumbuhan data setiap tahunnya melebihi 88%. Untuk memberikan gambaran sebuah perusahaan dengan data 750 Gbyte data di tahun 2000 akan membutuhkan 5 Tbyte di tahun 2003.
System Flexibility/Cost: SAN adalah jaringan storage-centric, yang memberikan kemudahan scalability, memungkinkan server dan media penyimpanan (storage) ditambahkan secara independen satu sama lain. Peralatan lainnya, seperti disk array maupun peralatan backup dapat ditambahkan ke SAN tanpa mengganggu server maupun jaringan.
Availability/Performance: Penggunaan protokol transmisi data untuk media penyimpanan, termasuk SCSI, memungkinkan untuk men-transfer data dalam jumlah besar dengan overhead dan latensi yang kecil.
Ada beberapa masalah yang akan dibahas pada penelitian ini, yaitu : 1. Bagaimana merancang storage cluster untuk diskless thin client. 2. Bagaimana kemampuan storage cluster bila dibandingkan dengan storage biasa.
1.3.
Tujuan Penelitian
Tujuan utama yang ingin dicapai dari penulisan skripsi ini diantaranya adalah : 1. Menganalisa kemampuan SAN dalam melakukan Cluster Storage. 2. Menganalisa hardware untuk implementasi Cluster Storage Permasalahan tersebut akan dianalisa dengan bantuan hardware dan software yang selama ini sudah kompeten dan secara umum banyak dipakai. Adapun Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
Universitas Indonesia
3
hardware dan software tersebut adalah DRBD package (open-sources platform) dan manajement console. Saat ini ada dua (2) metoda dasar dalam manajemen SAN:
SNMP (Simple Network Manajement Protocol): SNMP berbasis TCP/IP dan manajemen peringatan dasar, yang memungkinkan sebuah node di jaringan memperingatkan kegagalan dari komponen sistem. Akan tetapi SNMP sulit untuk memberikan manajemen yang bersifat proaktif maupun keamanan (security).
Proprietary Manajement Protocol: Beberapa perusahaan menyediakan perangkat lunak manajemen SAN. Biasanya perangkat ini dijalankan di terminal yang terpisah (biasanya mesin NT) yang terhubung ke SAN. Dengan menyambungkan terminal manajemen ini akan membuka beberapa kemampuan lain dari SAN, seperti zoning (security), mapping, masking, maupun fungsi backup and restore functions, dan manajemen kegagalan.
1.4.
Batasan Masalah
Permasalahan yang akan diteliti dibatasi agar penelitian terfokus pada tujuan yang ingin dicapai. Batasan permasalahan dalam penelitian ini adalah : 1. Menggunakan sistem operasi yang open source 2. Hanya membahas dibagian server diskless thin client 3. Tidak membahas penuh tentang diskless thin client 4. Detail configurasi server Thin Client
1.5.
Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat membantu dan memberikan support untuk green computing yang memanfaatkan storage cluster.
Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
Universitas Indonesia
4
1.6.
Sistematika Penulisan
Penulisan skripsi ini dibagi menjadi beberapa bagian: Bab 1 Pendahuluan Bab ini berisikan latar belakang, perumusan masalah, tujuan penelitian, batasan masalah, metode penelitian, dan sistematika penulisan. Bab 2 Landasan Teori Bab ini berisikan teori-teori yang mendasari penelitian skripsi ini, yaitu mengenai konsep dasar storage cluster untuk topologi thin client serta parameter-parameter yang dibutuhkan. Bab 3 Perancangan Bab ini membahas mengenai perancangan infrastuktur storage cluster Bab 4 Implementasi Bab ini membahas mengenai perancangan dan implementasi infrastuktur storage cluster Bab 5 Uji Coba Dan Analisis Bab ini berisi mengenai analisa kemampuan storage cluster yang telah dibuat. Bab 6 Kesimpulan Bab ini berisi kesimpulan dari hasil analisis yang didapat dari penelitian ini. 1.7.
Metode Penelitian
Metode penelitian yang digunakan dalam penyusunan skripsi ini meliputi: 1. Pendekatan dari tinjauan pustaka, yaitu dengan melakukan studi literature dari website dan modul instalasi dari perangkat lunak. 2. Pendekatan dari narasumber, yaitu melalui diskusi dan tanya jawab dengan orang-orang yang ahli pada bidang-bidang yang berhubungan. 3. Perancangan perangkat keras 4. Perancangan perangkat lunak. 5. Pengujicobaan dan pengambilan data.
Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
Universitas Indonesia
5
6. Analisa data. Dalam perancangan sistem yang dilakukan, digunakan kaidah dalam rekayasa perangkat lunak, antara lain siklus hidup perangkat lunak antara lain: 1. User Requirement 2. System Design 3. Implementation 4. Testing 5. Maintenance Tahapan yang dilakukan pada storage cluster adalah Gambar Analisis Masalah
Perancangan
Implementasi
Pengujian Hasil
Perawatan
Gambar 1.1. Siklus Metode Pembuatan Cluster Storage
Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
Universitas Indonesia
BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1
Pengenalan Storage
Penyimpanan (storage) merupakan tempat penyimpanan data baik sementara atau permanen. Ukuran storage tersebut bervariasi tergantung dari kebutuhan dan kapasitas ukuran data. Shared Storage merupakan teknologi storage yang mendukung pada Storage Cluster dimana setiap node dapat mengakses storage secara bersamaan. Storage pada computer dapat dilihat pada gambar 2.1.
Gambar 2.1 Skema Storage di komputer
2.2
Storage Cluster
Jika suatu organisasi menjadi begitu tergantung kepada infrastruktur jaringan komputer, dan downtime system merupakan sesuatu yang tidak bisa ditolerer, maka Clustring menjadi suatu keharusan dalam bisnis mereka. Banyak sekali bisnis sekarang ini mengandalkan website untuk semua urusan dalam bisnis mereka, jika server mereka down maka bisnis berhenti. Clustering sebaiknya menjadi solusi yang harus diadopsi dalam system server mereka agar kesinambungan bisnis tetap berjalan sempurna.
6 Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
7
Suatu clustering adalah suatu kelompok dua atau lebih server yang didedikasikan khusus untuk menjalankan suatu aplikasi atau beberapa aplikasi dan dikoneksikan sedemikian rupa agar memberikan suatu fault tolerance dan load balancing. Fault tolerance mungkin asing bagi kita, gampangnya jika salah satu mesin tidak bisa menunaikan fungsinya atau mati, maka akan di ambil alih/ digantikan oleh mesin lainnya secara otomatis.
Dapat dikatakan Storage clustering adalah sebuah media penyimpanan maya yang disusun oleh beberapa server (farm server) yang menjalankan fungsi penyimpanan bersama-sama. Secara logika farm server yang berkolaborasi tadi tampak membentuk sebuah media penyimpanan data yang besar.
Storage Clustering memiliki fitur yang sama dengan clustered computing, salah satu diantaranya adalah scalable dan reliable. Hal ini yang menjadikan teknologi ini banyak dipakai oleh perusahaan-perusahaan baik berskala besar atau menengah. Dengan storage clustering kita dapat dengan mudah menambahkan ukuran media penyimpanan saat sistem sedang berjalan.
Di dalam dunia storage clustering dikenal dua macam server, Master server dan Chunk server. Master server adalah server yang melakukan manajemen ke anggota farm server. Master server juga disebut integrator. Pengguna yang mengakses Master server tidak akan menyadari bahwa mereka sebenarnya sedang mengakses farm server. Jadi fungsi master adalah membuat sebuah lapisan abstrak yang menyediakan kemampuan akses ke farm server. Sedangkah chunk server adalah anggota farm server yang menyumbangkan volume harddisk untuk disatukan oleh master server menjadi sebuah media penyimpanan logical yang sangat besar.
Storage clustering ini tidak menggunakan hanya satu server untuk menjalankan fungsi penyimpanan datanya. Namun menggunakan lebih dari satu server. Metode ini dapat dihindari hilangnya data saat salah satu server mengalami gangguan, karena server yang lain akan menggantikannya. Semakin banyak server yang
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
8
digunakan sebagai farm server. Semakin berat kerja sistem administrator. Untuk setiap server yang masuk ke dalam farm server, sistem administrator harus memasang sistem operasi baru.
Pada Skripsi ini akan dijelaskan bagaimana membangun sebuah storage clustering dari perangkat keras murah (bekas) namun dengan hasil maksimal. Selain itu, dalam skripsi juga dijelaskan bagaimana cara membangun automatic storage clustering[2].
2.3
Multiple-Computer Cluster
Multiple Computer Cluster merupakan kumpulan beberapa server yang dihubungkan satu sama lainya yang membentuk satu kesatuan (cluster). Adapun tugas dari computer cluster tersebut adalah membagi workload sedang berjalan sehingga dapat meningkatkan availability. Disamping itu Multiple Computer Cluster digunakan untuk meningkatkan performance dimana ketika terjadi bencana (terjadi salah satu server yang down/failure) maka dengan cepat failover akan dijalankan untuk menghidupkan Storage Cluster dimana server cluster yang lainya akan menjalan tugas dari failover server yang mengalami kegagalan. Data center merupakan fasilitas yang digunakan untuk menempatkan beberapa server atau sistem komputer dan sistem penyimpanan data (storage) yang dikondisikan. Data center dapat pula dipandang sebagai gudang data (data warehouse) yang berfungsi sebagai sistem pengelolaan data mulai dari pengumpulan, pengolahan, penyimpanan hingga penemuan kembali data, serta mampu pula memberikan dukungan dalam pengambilan keputusan. 2.4
Pengenalan LAN
Local Area Network (LAN) adalah sejumlah komputer yang saling dihubungkan bersama di dalam satu areal tertentu yang tidak begitu luas, seperti di dalam satu kantor atau gedung. Secara garis besar terdapat dua tipe jaringan atau LAN, yaitu jaringan Peer to Peer dan jaringan Client-Server.
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
9
Pada jaringan peer to peer, setiap komputer yang terhubung ke jaringan dapat bertindak baik sebagai workstation maupun server. Sedangkan pada jaringan Client-Server, hanya satu komputer yang bertugas sebagai server dan komputer lain berperan sebagai workstation. Antara dua tipe jaringan tersebut masingmasing memiliki keunggulan dan kelemahan, di mana masing-masing akan dijelaskan. LAN tersusun dari beberapa elemen dasar yang meliputi komponen hardware dan software, yaitu : 1. Komponen Fisik a. Personal Computer (PC) b. Network Interface Card (NIC) / Ethernet c. Kabel UTP Cat 5e atau Cat 6 d. Konektor RJ 45 e. Switch/ Hub 2. Komponen Perangkat Lunak (software), yaitu : Network Adapter Driver
2.5
Skema jaringan Komputer
Skema jaringan Diskless thin client terlihat pada gambar 2.2.
Gambar 2.2 Topologi Jaringan Diskless Thin Client
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
10
Server diskless thin client pada gambar 2.3 terlihat bahwa setiap server master membagi storage kepada server slave dan sebaliknya.
Gambar 2.3 Server Diskless Thin Client
2.6
Storage Area Network
Storage Area Network (SAN) adalah suatu sistem media penyimpanan terpusat dalam jaringan, yang memungkinkan komputer server atau client untuk menggunakan
media
penyimpanan
tersebut
seolah
olah
menggunakan
penyimpanan lokal (lokal disk). Biasanya SAN menggunakan jaringan fiber channel dan fiber channel hard drive yang memiliki kinerja sangat tinggi. Tetapi SAN fiber channel sangat mahal dan komplek. Namun jangan khawatir disini tetap dapat memperoleh kuntungan dari SAN, karena kini dapat menggunakan iSCSI yang murah biaya dan mengurangi kompleksitas jaringan fiber channel karena iSCSI hanya memerlukan jaringan TCP/IP. Pada skripsi ini penulis akan menjelaskan secara singkat tentang iSCSI dan penerapannya pada sistem Linux Ubuntu Server 10.04. Dalam tulisan ini penulis menggunakan dua buah komputer dengan operating system yang sama yaitu Linux Ubuntu server 10.04. Salah satu komputer tersebut ada yang berfungsi sebagai iSCSI initiator dan yang lainnya sebagai iSCSI target[13].
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
11
Keuntungan utama dari SAN adalah:
Availability: satu copy dari data jadi dapat di akses oleh semua host melalui jalur yang bebeda dan semua data lebih effisien di managenya.
Reliability: infrastruktur transport data yang dapat menjamin tingkat kesalahan yang sangat minimal, dan kemampuan dalam mengatasi kegagalan.
Scalability:
server
maupun
media
penyimpanan
(storage)
dapat
ditambahkan secara independent satu dan lainnya, dengan tanpa pembatas harus menggunakan sistem yang proprietary.
Performance:
Fiber
Channel
(standar
enabling
teknologi
untuk
interkonektifitas SAN) mempunyai bandwidth 10GBps bandwidth dengan overhead yang rendah, dan SAN akan memisahkan trafik backup dengan trafik standar LAN/WAN.
Manageability: berkembangnya perangkat lunak dan standar baik untuk FC-AL (Fiber Channel Arbitrated Loop) maupun Fiber Channel fabric memungkinkan manajemen dilakukan secara terpusat dan koreksi dan deteksi kesalahan yang proaktif.
Return On Information Manajement: Karena bertambahkan tingkat redudansi dan kemampuan manajemen yang baik, maupun kemampuan untuk ditambahkan server dan media penyimpan (storage) secara independen – SAN pada akhirnya memungkinan biaya kepemilikan yang rendah pada saat yang sama menaikan Return On Information Manajement (ROIM) di bandingkan metode penyimpanan tradisional.
2.6.1
Pendorong Utama SAN
Keterbatasan kecepatan, jarak, dan konektifitas dari teknologi SCSI telah mendorong untuk mencari alternatif solusi daripada metoda penyimpanan tradisional yang server-centric. Kebutuhan untuk data sharing dan LAN yang bebas backup (yang memisahkan antara trafik standar LAN/WAN dengan trafik backup) telah mendorong awal pergerakan menuju teknologi SAN. Kebutuhan ini, didorong pula dengan keinginan untuk menempatkan semua data secara online Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
12
dan dapat di akses 24x7 Jam dengan kebutuhan globalisasi dan pertambahan populasi pengguna Internet, akhirnya mendorong perkembangan pasar SAN. Pendorong utama penggunaan SAN:
Backup Capacity: semakin tingginya kebutuhan akan penyimpanan data dan kebutuhan akan 100% aksesibilitas data oleh perangkat aplikasi telah menyebabkan kesulitan SCSI backup melalui LAN.
Capacity Growth: Baik IDC maupun Gartner Group mengestimasikan bahwa pertumbuhan data setiap tahunnya melebihi 88%. Untuk memberikan gambaran sebuah perusahaan dengan data 750 Gbyte data di tahun 2000 akan membutuhkan 5 Tbyte di tahun 2003.
System Flexibility/Cost: SAN adalah jaringan storage-centric, yang memberikan kemudahan scalability, memungkinkan server dan media penyimpanan (storage) ditambahkan secara independen satu sama lain. Peralatan lainnya, seperti disk array maupun peralatan backup dapat ditambahkan ke SAN tanpa mengganggu server maupun jaringan.
Availability/Performance: Penggunaan protokol transmisi data untuk media penyimpanan, termasuk SCSI, memungkinkan untuk mentransfer data dalam jumlah besar dengan overhead dan latensi yang kecil.
2.6.2
Konfigurasi SAN
Sebuah SAN manager adalah perangkat lunak prorietary Storage Area Network manajemen yang memungkinkan manajemen terpusat dari host Fiber Channel dan peralatan penyimpanan (storage). Sebuah SAN manager akan memungkinkan sistem untuk menggunakan secara bersama kumpulan media penyimpanan di SAN, sambil memungkinkan SAN administrator untuk mengambil manfaat penuh dari aset media penyimpanan yang ada, dan pada akhirnya menekan biaya dalam menjalankan sistem yang ada dengan lebih effisien.
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
13
Switch memberikan beberapa keuntungan dalam lingkungan SAN:
Failover Capabilities: Jika satu switch gagal dalam sebuah lingkungan jalinan switch, maka switch lainnya biasanya masih operasional. Berbeda dengan Hub jika terjadi kegagalan, maka seluruh sistem akan gagal.
Increased Manageability: Switch mendukung standar Fiber Channel Switch (FC-SW), memungkinkan pengalamatan yang independen dari lokasi subsistem di jalinan fiber, dan memberikan isolasi yang lebih baik untuk
mentolerir
kegagalan
yang
pada
akhirnya
meningkatkan
ketersediaan infrastruktur. FC-SW juga memungkinkan host untuk mengidentifikasi subsistem yang tersambung ke switch.
Superior Performance: Switch memfasilitasi "multiple-transmission data flow", dimana di dalam setiap jalinan sambungan fiber dapat menjaga truput yang tetap secara simultan 100 Mbps. Hub hanya mampu memberikan satu aliran data saja dengan total throughput 100Mbps.
Scalability: Interkoneksi antar switch memungkinkan ribuan interkoneksi tanpa perlu takut terjadi degradasi bandwidth. Sebuah hub akan terbatas pada 126 peralatan yang di interkoneksi.
Availability: Switch mendukung penambahan subsistem (server maupun media penyimpanan) tanpa perlu re-inisialisasi atau shutdown. Pada Hub dibutuhkan Loop Initialization (LIP) untuk memperoleh alamat subsistem setiap kali terjadi perubahan di loop. LIP biasanya membutuhkan sekitar 0.5 detik dan cukup untuk membuat proses backup tape terputus.
Karena hampir semua implementasi SAN menggunakan teknologi Fiber Channel, sebuah standar industri untuk interface jaringan diperlukan. Sambungan ke Fiber Channel membutuhkan Host Bus Adapter (HBA) yang terhuhung kepada setiap server dan peralatan penyimpanan di SAN. Setiap port menggunakan sepasang fiber untuk komunikasi dua arah, dengan pemancar (TX) terhubung ke penerima (RX) di ujung kabel Fiber Channel. Fiber Channel adalah teknologi enabling dibelakang SAN. Sebuah standar interface media penyimpanan / jaringan, dia menghubungkan sistem host, desktop
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
14
workstation dengan peralatan penyimpanan (storage) melalui interface point-topoint, serial bi-directional. Fibre Channel mampu untuk mengirimkan data pada kecepatan tinggi dengan latensi rendah melalui jarak yang sangat jauh – pada kecepatan 1 gigabyte (200 MBps full duplex), dan jarak 10 kilometer. Fiber Channel adalah mekanisme transport yang mendukung banyak protokol (ATM, FDDI, TCP/IP, HIPPI, SCSI, dan lain-lain), memberikan fitur sambungan dan jarak dari protokol jaringan dengan kesederhanaan dan keandalan dari channel switching melalui kabel fisik yang sama (baik media tembaga maupun fiber). Interface yang digunakan untuk menyambungkan kabel Fiber Channel ke host dan peralatan penyimpanan (storage) biasanya disebut Host Bus Adapter (HBA). Setiap port menggunakan sepasang fiber untuk komunikasi dua arah, dengan pemancar (TX) tersambung ke penerima (RX) di ujung kabel Fiber Channel. Ada tiga (3) topologi utama yang menjadi basis dari Fibre Channel - Arbitrated Loop, Point-to-Point, dan Fabric (jalinan).
Point-to-Point adalah sambungan langsung dua port di SAN. Sambungan ini akan mengalokasikan semua bandwidth yang ada di channel kepada port yang tersambung. Biasanya bandwidth yang diberikan sekitar 100MBps untuk setiap jurusan. Penting disini untuk memilih Host Bus Adapter (HBA) dan kompnen kontrol yang baik.
Fiber Channel Arbitrated Loop (FC-AL) adalah topologi yang paling sering digunakan, memungkinkan dua atau lebih peralatan untuk berkomunikasi melalui bandwidth yang sama. FC-AL memungkinkan fleksibilitas yang lebih baik dan mendukung topologi lainnya. Bandwidth yang tersedia di loop akan di tentukan oleh besarnya trafik yang ada di loop tersebut.
Switched topology memberikan konektifitas yang terbaik dan redundansi dengan mengimplementasikan arsitektur non-blocking, terdistribusi. Topologi ini terdiri dari satu atau lebih jalinan switch, tidak seperti Pointto-Point dan Arbitrated Loop, total bandwidth di topologi Switch bertambah dengan penambahan jumlah port. Akantetapi, SNIA pada saat
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
15
ini belum punya set lengkap standar industri yang pada akhirnya menyulitkan penyebaran implementasi Switched Fabric SAN. Arbitrated Loop - Fibre Channel Arbitrated Loop (FC-AL) adalah topologi yang paling sering digunakan, dan memungkinkan lebih dari dua peralatan untuk berbicara pada bandwidth yang sama. FC-AL memungkinkan fleksibilitas yang lebih baik dan mendukung topologi lainnya. Bandwidth yang tersedia di loop akan di tentukan oleh besarnya trafik yang ada di loop tersebut. Fiber Channel-Arbitrated Loop adalah sebuah arsitektur share, yang mendukung transportasi data pada kecepatan 100MBps atau 200MBps full duplex. Sama seperti token ring, banyak servers atau peralatan penyimpan (storage) terhubung pada segmen loop yang sama. Sampai dengan 126 peralatan dapat dihubungkan ke FC-AL, meskipun biasanya arbitrated loop menampung 4 sampai 30 peralatan. Karena arsitektur transport share, peralatan harus memohon untuk mengakses loop sebelum mengirimkan data. Fiber Channel memberikan sebuah set perintah, berfungsi sebagai “keamanan dalam lalu lintas data”, untuk memberikan akses yang teratur dan menjamin integritas data.
2.4.1. SAN Kedepannya Potensi teknologi SAN pada dasarnya tanpa batas. Kemajuan di bidang cabling dan teknologi Fiber Channel terjadi secara terus menerus. Berbeda dengan mekanisme transport data yang ada, teknologi fiber optik memberikan kemungkinan peningkatan yang bukan main di kapasitas bandwidth. Kabel fiber optik mengirimkan data melalui fiber dalam bentuk cahaya. Sebetulnya sebuah fiber setipis rambut mampu untuk dilalui data berkecepatan 100 triliun bit per detik. Saat ini, backbone SAN dapat mendukung throughput 1.025Gbps, peralatan dengan 2Gbps throughput akan tersedia tidak lama lagi, dan kenaikan eksponensial akan terjadi lebih sering lagi di tahun mendatang. Pada saat bandwidth menjadi komoditi, pertukaran data akan bebas dari keterbatasan dimensi besar, dan media penyimpanan (storage) akan berukuran petabyte (sama dengan 1000 terabyte; sama dengan 1000000 gigabyte). Untuk memenuhi Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
16
kebutuhan akan interface fiber, vendor media penyimpanan (storage) pada saat ini mendisain produk mereka dengan module fiber backplane, controller dan disk. Penawaran teknologi dimasa mendatang termasuk teknologi backup “serverless”, yang melepaskan tradisional interface di server dari fungsi backup, untuk memungkinkan backup yang lebih cepat. Pada saat ini, berbagai platform hanya dapat share media penyimpanan (storage) fisik dalam SAN. Dengan adanya standar yang baru dan perkembangan teknologi, UNIX, NT, dan open sistem lainnya akan mampu melakukan sharing data melalui file sistem yang sama. Beberapa vendor besar di bidang SAN pada saat ini tengah mengembangkan produk yang di rancang untuk throughput 4 Gbps[17]. 2.7
Diskless Thin Client
Jaringan thin client merupakan konsep optimalisasi sumber daya server untuk melakukan komputasi terpusat dan distribusi sumber daya yang menjadi sarana aktifitas seluruh pengguna pada jaringan komputer lokal[16]. Optimalisasi kinerja server bertujuan untuk meminimalisasi aktifitas pengolahan data pada perangkat pengguna yang hanya berperan sebagai perangkat masukan dan keluaran sistem.
Komputer server menyediakan berbagai sumber daya yang dibutuhkan pengguna, meliputi Central Processing Unit (CPU), memory, sistem operasi dan aplikasi. Pengguna dapat menjalankan aplikasi yang disediakan server untuk melakukan aktifitas dengan perantara perangkat masukan dan keluaran pengguna.
Ada dua metode perancangan thin client yang dikenal saat ini, yaitu model dumb terminal dan diskless. Dumb terminal merupakan metode perancangan jaringan thin client dengan menggunakan perangkat terminal khusus yang dirancang sebagai terminal perangkat masukan dan keluaran. Sementara itu, diskless merupakan metode perancangan jaringan thin client yang menggunakan komputer dengan spesifikasi rendah sebagai terminal perangkat masukan dan keluaran pengguna[16].
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
17
2.7.1
Arsitektur Jaringan Thin Client
Secara umum, jaringan thin client menggunakan menggunakan arsitektur komputasi terpusat atau server based computing[16]. Arsitektur ini menggunakan topologi star pada jaringan lokal. Server akan berperan sebagai pusat aktifitas pengguna.
Arsitektur jaringan thin client terdiri dari sisi pengguna (client) dan sisi server. Secara fisik, sisi pengguna terdiri dari perangkat masukan dan keluaran (mouse, keyboard, monitor dan speaker) serta perangkat terminal thin client. Sementara itu, sisi server terdiri dari CPU dan perangkat masukan dan keluaran. Perangkat masukan dan keluaran pada server biasanya digunakan hanya untuk melakukan manajemen dan pemantauan kondisi jaringan.
Diskless
merupakan
metode
perancangan
jaringan
thin
client
dengan
memanfaatkan komputer berspesifikasi rendah tanpa harddisk sebagai perangkat terminal di sisi pengguna. Penggunaan CPU tanpa harddisk merupakan pembeda secara fisik antara dumb terminal dan diskless. Keberadaan Pre Execution Environment (PXE) memungkinkan CPU dapat dijadikan terminal client. PXE berperan sebagai protokol yang memungkinkan CPU dapat melakukan booting sistem operasi dan mengakses sumber daya pada server. Secara umum, PXE telah terintegrasi dalam BIOS yang tertanam pada ROM dari motherboard[16]. Topologi jaringan diskless terlihat pada gambar 2.4.
Gambar 2.4 Arsitektur Jaringan Thin Client Berbasis Diskless[16]
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
18
2.7.2
Perangkat Lunak Pendukung Diskless
Agar komunikasi client-server pada jaringan thin client berbasis diskless dapat bekerja dengan naik, ada beberapa aplikasi dan layanan pendukung yang harus dimiliki perangkat pengguna dan server. Beberapa aplikasi dan layanan yang harus dimiliki, diantaranya PXE protocol, terminal server, DHCP server, TFTP server, NBD server dan SSH server.
2.7.3
Pre-booting Execution Environment (PXE)
PXE merupakan suatu protocol yang dikembangkan oleh Intel untuk melayani komunikasi client server dengan mengizinkan booting secara langsung melalui jaringan. Protocol ini dikembangkan pada tahun 1999. Saat ini, PXE telah diintegrasikan dalam program BIOS yang tertanam di ROM yang terdapat pada setiap motherboard.
Pada jaringan thin client berbasis diskless, perangkat client harus mengaktifkan PXE protocol untuk dapat melakukan booting sistem operasi melalui jaringan computer local. Ketika PXE protocol diaktifkan, program PXE yang tertanam pada ROM akan dimuat ke dalam RAM untuk dapat dieksekusi oleh processor. Berikut ini merupakan rangkaian proses kerja PXE dalam proses booting pada gambar 2.5.
Gambar 2.5 PXE dalam Proses Booting[16]
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
19
Dalam proses booting, PXE akan melakukan pencarian terhadap keberadaan DHCP server untuk mendapatkan IP dalam jaringan lokal. Setelah IP diperoleh, PXE akan mencari lokasi boot file yang terdapat pada server. Kemudian, PXE akan mengunduh file atribut penting yang berisi tentang informasi dari server, seperti IP dari server, gateway yang tersedia, DNS, versi sistem operasi, dan atribut lainnya.
PXE dapat juga dijadikan sebagai preOS. PreOS merupakan proses dari pemuatan lingkup operasi kecil untuk menjalankan pekerjaan manajemen client sebelum memuat sistem operasi dari harddisk lokal. Salah satu pekerjaan yang dapat dilakukan PXE sebagai preOS adalah melakukan scan terhadap virus yang mungkin terdapat pada harddisk lokal[16].
2.7.4
Linux Terminal Server Project (LTSP)
LTSP merupakan aplikasi open source berlisesi GPL yang berfungsi untuk membangun
layanan
terminal
server
pada
komputer
memperbolehkan pengguna untuk melakukan booting
server.
LTSP
dari komputer server.
Selain itu, tersedia beberapa layanan untuk memfasilitasi rancangan infrastruktur jaringan thin client, seperti remote boot, remote filesystem, hardware auto detection, remote multimedia dan output.
LTSP dapat dijadikan perangkat utama untuk membangun terminal server pada jaringan thin client berbasis linux. Lisensi GPL yang dimiliki aplikasi tersebut memungkinkan pembangunan jaringan thin client dengan biaya murah dapat diimplementasikan dalam jaringan komputer lokal.
Pada jaringan thin client berbasis diskless, LTSP akan mengatur optimalisasi kerja dari pemrosesan berat dari aktifitas pengguna pada komputer server. Sementara itu, thin client pengguna hanya hanya melakukan pekerjaan dasar seperti menampilkan keluaran pada monitor dan sound serta memasukkan data melalui pernagkat keyboard dan mouse. Oleh karena itu, penyediaan perangkat thin client
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
20
berupa komputer dengan spesifikasi rendah yang memiliki harga murah dapat dilakukan.
2.7.5
Dynamic Hosting Configuration Protocol (DHCP) Server
DHCP merupakan protocol yang memungkinkan komputer pusat menandai konfigurasi jaringan TCP/IP pribadi atau workstation pada perangkat pengguna secara otomatis. Keberadaan DHCP akan memudahkan pengguna untuk mendapatkan alamat IP dan mengambil bagian dalam keanggotaan jaringan komputer lokal. Hal ini tentunya akan memberikan kemudahan bagi administrator dalam melakukan manajemen jaringan computer local.
Selain itu, DHCP juga dapat menyediakan sebuah metode untuk mendistribusikan informasi terkait konfigurasi server kepada pengguna dalam jaringan TCP/IP. Fungsi DHCP ini dapat bekerja dengan adanya kemampuan dari Bootstrap Protocol (BOOTP). Namun, setiap terjadinya aktifasi BOOTP akan terjadi pula penambahan alokasi alamat jaringan pakai-ulang secara otomatis dan penambahan konfigurasi administratif lain.
Awalnya, DHCP bertujuan untuk mengurangi lama waktu yang dibutuhkan untuk merencanakan, mengatur dan melakukan hal administratif dalam jaringan. DHCP menggunakan konsep client-server untuk menyediakan konfigurasi jaringan TCP/IP yang aman dan terpercaya. Selain itu, DHCP juga dapat mencegah kemungkinan terjadinya konflik penggunaan alamat IP yang sama dan kesalahan manusia dalam melakukan konfigurasi jaringan. Protokol ini dapat diterapkan diberbagai area jaringan komputer, seperti kantor, sekolah, pusat internet, perumahan dan tempat aktifitas manusia lain.
2.7.6
Trivial File Transfer Protocol (TFTP) Server
TFTP merupakan protokol standar internet yang dibahas secara menyeluruh pada RFC 1350. Ini merupakan protokol sederhana yang digunakan untuk mengirim file tertentu dari satu pengguna ke pengguna lain menggunakan paket User Datagram Protocol (UDP). TFTP hanya dapat bekerja dengan melakukan read
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
21
dan write terhadap file-file yang berasal dari TFTP server. Berbeda dengan protokol FTP umumnya, TFTP tidak menentukan daftar file yang dapat dikirimkan kepada pengguna dalam bentuk direktori. Selain itu, TFTP bekerja dengan tidak melakukan otentikasi terhadap pengguna yang melakukan akses terhadap TFTP server. Secara umum, TFTP diguakan untuk mengirim file-file konfigurasi dan administratif untuk mensinkronisasikan hubungan antara client dan server. protokol ini berkomunikasi dengan mengirimkan permintaan read/write melalui port 69, kemudian client dan server akan menentukan port yang akan digunakan untuk komunikasi intensif keduanya.
Gambar 2.6 Jenis Paket Operasi TFTP request[16]
Gambar 2.7 Format Paket yang Digunakan dalam Client-Server[16]
Pada jaringan thin client, TFTP berguna untuk mengirimkan file-file terkait informasi konfigurasi dan administrasi server, seperti alamat gateway, DNS server, label PXE, dan atribut pengenal lainnya. Ini sangat berguna untuk menginisialisasi pernagkat pengguna untuk mengetahui alamat gateway, DNS dan informasi lain tentang ketersediaannya dalam jaringan computer local.
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
22
2.7.7
SSH Server
SSH merupakan protokol yang dapat digunakan untuk melakukan otentikasi saat membangun hubungan antara client secara remote access dengan client. SSH server dapat dibangun dengan menggunakan aplikasi openSSH. Informasi otentikasi akan dienkripsi oleh openSSH yang merupakan aplikasi gratis untuk mendukung otentikasi SSH dan SSH2.
SSH mendukung beberapa beberapa algoritma enkripsi, seperti AES-128, AES192, AES-256, DES, 3DES, Blowfish, CAST dan ARCFOUR. Protokol ini bekerja pada port 22. SSH akan menjadi perantara yang mampu melakukan enkripsi menjadi 256-bit terhadap komunikasi data antara client dan terminal server. Namun, panjang bit dapat disederhanakan oleh SSH dengan menggunakan algoritma enkripsi tertentu untuk mengurangi intensitas kerja dari processor[16].
Gambar 2.8 Algoritma Enkripsi yang Digunakan dalam SSH[16]
2.7.8
Sistem Kerja Diskless
Diskless memiliki sistem kerja yang berbeda dengan dumb terminal. Diskless bekerja dengan mengoptimalkan fungsi protokol umum yang berlaku dalam jaringan TCP/IP. Di sisi pengguna, PXE dijadikan protokol utama untuk membangun komunikasi dengan server.
Ketika pengguna mulai membuka sesi dalam jaringan thin client berbasis diskless, PXE akan mencari keberadaan DHCP server dan meminta alamat IP untuk perangkat terminal pengguna. Terminal pengguna pada diskless berupa CPU tanpa harddisk yang memanfaatkan keberadaan PXE di sisi pengguna. Setelah terminal pengguna mendapatkan alamat IP, PXE akan meminta lokasi bootstrap kepada terminal server. Server akan memberikan informasi tersebut menggunakan protokol BOOTP melalui interkoneksi kabel pada jaringan lokal. Langkah atau algoritma sistem kerja diskless pada gambar 2.9.
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
23
Gambar 2.9 Sistem Kerja Diskless[16]
Kemudian, PXE akan meminta informasi pendukung lain berupa alamat gateway, DNS server, PXE label dan informasi administratif lain kepada TFTP server. Apabila rangkaian proses tersebut berhasil dilakukan, pengguna akan diarahkan ke halaman otentikasi desktop yang disediakan terminal server. otentikasi akan dilakukan
dengan
menggunakan
protokol
SSH.
Terminal
server
akan
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
24
mengalokasikan sejumlah tertentu bagian blok harddisk untuk pengguna tersebut setelah otentikasi berhasil. Alokasi blok harddisk dilakukan untuk menjaga privasi tiap-tiap pengguna saat mengakses harddisk pada terminal server. Aktifitas ini dilakukan oleh layanan NBD server yang tersedia pada terminal server. Akhirnya hasil keluaran dari rangkaian proses tersebut akan ditransfer ke terminal pengguna. Maka, layar pengguna akan menampilkan GUI dari desktop yang disediakan server untuk pengguna. 2.8
iSCSI
iSCSI adalah singkatan dari Internet Small Computer System Interface yang merupakan sebuah protokol penyimpanan jaringan pada jaringan TCP/IP. Konsep dasar
dari
iSCSI
adalah
menggunakan
perintah-perintah
SCSI
dan
membungkusnya kedalam paket TCP/IP untuk mentransmisikan data dari media penyimpanan ke komputer dalam jarngan. Ada beberapa istilah terkait iSCSI yang patut ketahui diantaranya adalah: 1. Initiator adalah istilah atau nama dari iSCSI client. 2. Target adalah nama dari iSCSI server. ISCSI server menyediakan media penyimpanan (disk, tape, cd/dvd dan lain lain) kepada client (initiator).
Dalam Storage Area Network (SAN) menggunakan Protokol iSCSI membutuhkan beberapa perangkat lunak untuk mengoprasikannya, diantaranya :
1. DHCP Server 2. TFTPD Server 3. iSCSI Target
Perangkat lunak diatas dipakai untuk membooting sistem operasi ataupun data yang tersimpan dalam storage cluster server. Sedangkan untuk perangkat keras yang digunakan untuk client harus sudah ada PXE untuk membaca SANBOOT.
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
25
2.9
DRBD
Gambar 2.10 DRDB Service[4]
HA atau kependekan dari High Availability merupakan suatu tuntutan dimana ketersediaan service siap setiap saat. Misalnya saja perusahaan A bergerak dibidang online trading atau perusahaan B menerapkan komputerisasi tidak mentolerir adanya downtime. Adalah DRBD sebagai salah satu aplikasi yang dapat digunakan untuk membangun infrastruktur clustering. Distributed Replicate Block Device (DRDB) pada gambar 2.10 merupakan software yang dirancang untuk membangun high availability (HA) cluster, pada dasarnya DRBD ini mirip dengan teknologi raid (0) mirroring hanya saja jika pada raid, mirroring dilakukan pada satu mesin yang sama dan sedangkan DRBD mampu melakukan mirroring antar network. DRBD berfungsi sebagai sistem yang melakukan duplikasi device / nodes. DRBD bertindak sebagai network RAID. Untuk fail over (service yang mengecek apakah suatu layanan bermasalah atau tidak), ditangani oleh HeartBeat atau OpenAIS dan Pacemaker. HeartBeat adalah teknologi awal fail over sedangkan OpenAIS dan Pacemaker adalah successornya.
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
26
Heartbeat adalah daemon pada unix yang memberikan insfratruktur cluster. Heartbeat memerlukan kombinasi dengan CRM (Cluster Resource Manager) yang bertugas memulai dan mengakhiri service (TCP IP, Web, Database,dll.
Gambar 2.11 Failover dan Failback pada DRBD[4]
Pada Gambar 2.11 menunjukan dimana cluster sebelah kiri dalam keadaan aktif. Contoh kasus: pada saat node 1 aktif maka klien akan berkomunikasi dengan node 1 (sebelah kiri). Kemudian ketika service yang dilayani oleh node 1 mengalami masalah maka service tersebut diambil alih oleh node lainnya. Proses perpindahan service dari primary node ke slave node ketika terjadi kegagalan disebut juga failover, kemudian proses kebalikannya disebut juga failback dan ketika proses migrasi dilakukan oleh administrator maka disebut switchover[4]. 2.10
Availability Analisis
Computer Cluster dibentuk oleh beberapa sistem komputer atau server yang dihubungkan satu sama lainya. Dimana node 1/server 1 sebagai primary Server sedangkan node 2/server kedua sebagai backup server atau server cluster. Berikut hasil design yang telah pernah dilakukan terlihat pada gambar 2.12.
Real sinkronisasi Gambar 2.12 Server sinkronisasi
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
27
Setiap aplikasi yang dijalankan pada primary server maka dengan sendirinya terjadi sinkronisasi pada backup server. Availability tercapai ketika perbandingan antara waktu sesaat sebelum terjadinya kegagalan dengan rata-rata waktu yang dibutuhkan pada saat recovery[17]. Sehingga dapat disimpulkan bahwa :
1. MTFF(Mean Time to failure) merupakan rata-rata waktu sesaat sebelum terjadinya kegagalan 2. MTTR(Mean Time to Repair) merupakan rata-rata waktu yang diperlukan untuk mengembalikan layanan. 3. MTBF(Mean Time Between Faults) merupakan rata-rata waktu uptime.
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
BAB 3 PERANCANGAN SISTEM CLUSTER STORAGE PADA SERVER DISKLESS THIN CLIENT MENGGUNAKAN STORAGE AREA NETWORK DENGAN PROTOKOL ISCSI 3.1. Server Diskless Thin Client 3.1.1
Deskripsi
Tahap perancangan merupakan tahap merancang perangkat lunak berdasarkan tahapan analisis sebelumnya. Tujuan dari perancangan ini adalah untuk menghasilkan gambaran dari sistem yang akan dibuat. Gambaran sistem yang dibutuhkan untuk layanan Diskless dengan kata lain menyediakan system/server lebih dari satu dan juga menyediakan konfigurasi DRBD database yang bisa beroperasi pada system clustering. Topologi yang digunakan dalam perancangan jaringan thin client berbasis Diskless menggunakan topologi star. Server yang berperan sebagai penyedia sumber daya akan menempati posisi pusat dari topologi jaringan yang dirancang. Di sisi pengguna, disiapkan komputer tanpa harddisk yang disediakan untuk tiap-tiap pengguna. Rancangan sistem jaringan thin client akan bekerja dengan menggunakan sistem operasi Ubuntu Linux versi 10.04. Pada gambar 3.1 adalah node server yang akan membagi storagenya.
Gambar 3.1 Server Diskless
28 Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
29
Setelah dilakukan proses perancangan, berikut diperlihatkan rancangan logicalnya. Seperti yang telah disebutkan sebelumnya dalam logical sistem tersebut terjadi sinkronisasi ketika kedua server dalam status aktif (main server dan cluster server). Server SAN yang telah diimplementasikan terlihat pada gambar 3.2.
Gambar 3.2 Rancangan Server Storage Cluster
3.2. Implementasi Server pada DRBD Server SAN memiliki dua server atau node yaitu node 1 dan node 2 serta terdiri dari storage yang telah di partisi. Setiap server memiliki 2 NIC/ Ethernet. NIC digunakan untuk menghubungkan masing-masing server/node. Menghubungkan node 1 dengan node 2 secara peer to peer connection. Dan menghubungkan kedua server ke LAN diskless. Dengan menggunakan node dan NIC lebih dari satu maka dapat dikatakan server high availability.
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
30
Pada saat Client Application mengirimkan permintaan, maka permintaan itu akan disampaikan ke server/node melalui jaringan LAN (Local Area Network) yang terhubung dengan switch dan switch tersebut telah terhubung dengan server/node. Setelah permintaan sampai di setiap server/node maka server/node akan mengenali dan mengirimkan permintaan tersebut ke storage/harddisk, maka selanjutnya permintaan client application akan dijawab dan dikirimkan kepada client. Data yang terdapat pada node 1 akan terdapat juga pada node 2, jika terjadi ganggauan ataupun masalah pada node 1 maka node 2 akan memenuhi permintaan pelanggan dan pelanggan tidak perlu harus menunggu lama atau tidak dapat mengakses permintaanya. Dengan adanya data yang ada di node 1 sama dengan data pada node 2 maka server/node tidak akan pernah berhenti. Server/node dihubungkan dengan Client application dengan menggunakan IP local, sedangkan antar node 1 dan node 2 dihubungkan dengan IP private. Dan pada server terdapat IP virtual dimana IP virtual ini yang dapat diakses oleh client. IP virtual dikonfigurasi oleh heartbeat. Hearbeat adalah daemon pada unix yang memberikan insfratruktur cluster. 3.3. Hardware dan Sotfware Requirement Spesifikasi perangkat keras (hardware) yang digunakan sebagai berikut : Pada Server Node 1 1. Memori
: 2048 MB
2. Processor
: 2.27 GHz
3. NIC/Ethernet
: 2 buah Gbit
Pada Server Node 2 1. Memori
: 2048 MB
2. Processor
: 2.27 GHz
3. NIC/Ethernet
: 2 buah Gbit
Pada jaringan 1. Switch
: 5 port Gbit
2. Kabel UTP
: 10 meter Cat 5e atau Cat 6
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
31
Spesifikasi Perangkat Lunak (software) yang digunakan adalah : 1. Sistem Operasi
: Ubuntu 10.04.4 LTS
2. DRBD Packages 3. Iscsitarget 4. Open-iscsi (initiator) 5. Heartbeat Rancangan topologi jaringan diskless seperti pada gambar 3.3
Gambar 3.3 Rancangan Server Diskless Thin Client
Komponen-komponen rancangan akan membentuk kesatuan yaitu diskless thin client. Node 1 atau disebut sebagai Master server dan Node 2 atau yang disebut slave server merupakan satu kesatuan. Sedangkan pada storage akan membagi storage mereka ke client. Jaringan yang menghubungkan komponen-komponen diatas terdiri dari : 1. Peer-to-Peer Connection, koneksi ini diperuntukan antara main server dan cluster server, dimana jaringan yang dipakai adalah private network.
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
32
2. Local network, Lokal network diperuntukan untuk menghubungkan antara server dan klien. 3. Private network, private network diperuntukan untuk fast network.
Rancangan metode backup terlihat pada gambar 3.4 dimana terdapat satu server backup pada rancangan tersebut yang berfungsi membackup data dari server utama.
Gambar 3.4 Rancangan Metode Backup Pada SAN
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
BAB 4 IMPLEMENTASI SISTEM PADA SERVER DISKLESS THIN CLIENT 4.1.
Implementasi DRBD pada server[18]
Proses implementasi DRBD dilakukan sesudah dua buah node atau server diinstall sistem operasi. Sistem operasi yang di install pada kedua server adalah Ubuntu Server versi 10.04.2 LTS. Dalam hal ini kita akan menyiapakan server yang memiliki tingkat ketersediaan yang tinggi dengan menyediakan iSCSI target (server) untuk iSCSI initiator (client). Layanan yang diberikan oleh cluster kami akan terus tersedia untuk sistem client. Sistem yang saya buat untuk highly availability akan menyerupai gambar 4.1.
Gambar 4.1 Perancangan Sistem Server iSCSI
33 Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
34
Untuk memulai saya melakukan definisi untuk network yang akan bekerja pada sistem yang saya bangun ini. Untuk jaringan lokal yang terhubung ke client memakai network yang berbeda dengan jaringan peer to peer server[18]. Untuk jaringan lokal: iSCSI server1 : node1.home.local IP address : 192.168.1.2 iSCSI server2 : node2.home.local IP address : 192.168.1.3 iSCSI Virtual IP address 192.168.1.5 Gambar 4.2 Jaringan Lokal Diskless Thin Client
Setelah
mendefinisikan
untuk
jaringan
lokal
lalu
dilanjutkan
dengan
menambahkan perangkat tambahan. Dengan menambahkan disk atau tempat penyimpanan untuk berisi meta data DRBD dan data akan dicerminkan antara dua server. Untuk proses pencerminan saya tambahkan jaringan yang terisolasi/ peer to peer untuk dua server untuk berkomunikasi dan mentransfer data DRBD. Skema partisi berikut akan digunakan untuk data DRBD pada gambar 4.3: /dev/vdb1 -- 1 GB unmounted (primary) DRBD meta data /dev/vdc1 -- 1 GB umounted (primary) DRBD device used for iSCSI configuration files /dev/vdd1 -- 10 GB unmounted (primary) DRBD device used as the iSCSI target Gambar 4.3 Pembagian data DRBD
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
35
Untuk melihat contoh keluaran dari yang dibuat diatas akan seperti: Disk /dev/vda: 10.7 GB, 10737418240 bytes 255 heads, 63 sectors/track, 1305 cylinders Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes Disk identifier: 0x000d570a Device Boot Start End Blocks Id System /dev/vda1 * 1 1244 9992398+ 83 Linux /dev/vda2 1245 1305 489982+ 5 Extended /dev/vda5 1245 1305 489951 82 Linux swap / Solaris Disk /dev/vdb: 1073 MB, 1073741824 bytes root@node1:~# fdisk ‐l Disk /dev/vda: 10.7 GB, 10737418240 bytes 255 heads, 63 sectors/track, 1305 cylinders Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes Disk identifier: 0x000d570a Device Boot Start End Blocks Id System /dev/vda1 * 1 1244 9992398+ 83 Linux /dev/vda2 1245 1305 489982+ 5 Extended /dev/vda5 1245 1305 489951 82 Linux swap / Solaris Disk /dev/vdb: 1073 MB, 1073741824 bytes 16 heads, 63 sectors/track, 2080 cylinders Units = cylinders of 1008 * 512 = 516096 bytes Disk identifier: 0xba6f1cad Device Boot Start End Blocks Id System /dev/vdb1 1 2080 1048288+ 83 Linux Disk /dev/vdc: 1073 MB, 1073741824 bytes 16 heads, 63 sectors/track, 2080 cylinders Units = cylinders of 1008 * 512 = 516096 bytes Disk identifier: 0xdbde4889 Device Boot Start End Blocks Id System /dev/vdc1 1 2080 1048288+ 83 Linux Disk /dev/vdd: 10.7 GB, 10737418240 bytes 16 heads, 63 sectors/track, 20805 cylinders Units = cylinders of 1008 * 512 = 516096 bytes Disk identifier: 0xf505afa1 Device Boot Start End Blocks Id System /dev/vdd1 1 20805 10485688+ 83 Linux Gambar 4.4 Disk partisi
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
36
Untuk jaringan isolasi antara dua server akan seperti : iSCSI server1: node1‐private IP address: 192.168.0.2 iSCSI server2: node2‐private IP address: 192.168.0.3 Gambar 4.5 Jaringan antara dua server
Selanjutnya install NTP untuk memastikan bahwa kedua server memiliki waktu yang sama. Network Time Protocol (NTP) adalah protokol untuk meng-sinkronkan sistem waktu (clock) pada komputer terhadap sumber yang akurat, melalui jaringan intranet atau internet. Jika menggunakan layanan Heartbeat dengan DRBD, kita perlu mengubah kepemilikan dan hak akses pada file DRBD beberapa terkait pada kedua server. chgrp haclient /sbin/drbdsetup chmod o‐x /sbin/drbdsetup chmod u+s /sbin/drbdsetup chgrp haclient /sbin/drbdmeta chmod o‐x /sbin/drbdmeta chmod u+s /sbin/drbdmeta Gambar 4.8 Perintah Mengubah kepemilikan dan Hak akses pada data DRBD
4.2.
Konfigurasi DRDB, ISCSI dan Heartbeat
4.2.1. DRDB Pada DRDB menggunakan /etc/drbd.conf sebagai contoh create konfigurasi sumber daya. Kami akan menentukan dua sumber daya. 1. DRBD device yang akan berisi file iSCSI konfigurasi 2. DRBD device yang akan menjadi iSCSI target (server).
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
37
Konfigurasi sebagai berikut :
resource iscsi.config { protocol C; handlers { pri-on-incon-degr "echo o > /proc/sysrq-trigger ; halt -f"; pri-lost-after-sb "echo o > /proc/sysrq-trigger ; halt -f"; local-io-error "echo o > /proc/sysrq-trigger ; halt -f"; outdate-peer "/usr/lib/heartbeat/drbd-peer-outdater -t 5"; } startup { degr-wfc-timeout 120; } disk { on-io-error detach; } net { cram-hmac-alg sha1; shared-secret "password"; after-sb-0pri disconnect; after-sb-1pri disconnect; after-sb-2pri disconnect; rr-conflict disconnect; } syncer { rate 100M; verify-alg sha1; al-extents 257; } on fikri1 { device /dev/drbd0; disk /dev/sdc1; address 192.168.0.3:7788; meta-disk /dev/sdb1[0]; } on fikri2 { device /dev/drbd0; disk /dev/sdc1; address 192.168.0.2:7788; meta-disk /dev/sdb1[0]; } }
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
38 resource iscsi.target.0 { protocol C; handlers { pri-on-incon-degr "echo o > /proc/sysrq-trigger ; halt -f"; pri-lost-after-sb "echo o > /proc/sysrq-trigger ; halt -f"; local-io-error "echo o > /proc/sysrq-trigger ; halt -f"; outdate-peer "/usr/lib/heartbeat/drbd-peer-outdater -t 5"; } startup { degr-wfc-timeout 120; } disk { on-io-error detach; } net { cram-hmac-alg sha1; shared-secret "password"; after-sb-0pri disconnect; after-sb-1pri disconnect; after-sb-2pri disconnect; rr-conflict disconnect; } syncer { rate 100M; verify-alg sha1; al-extents 257; } on fikri1 { device /dev/drbd1; disk /dev/vdd1; address 192.168.0.3:7789; meta-disk /dev/sdb1[1]; } on fikri2 { device /dev/drbd1; disk /dev/sdd1; address 192.168.0.2:7789; meta-disk /dev/sdb1[1]; } } Gambar 4.10 Gambar konfigurasi DRBD
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
39
Inisialisasi meta data disk dikedua server dengan perintah : [node1]drbdadm create-md iscsi.config [node1]drbdadm create-md iscsi.target.0 [node2]drbdadm create-md iscsi.config [node2]drbdadm create-md iscsi.target.0
Setelah melakukan konfigurasi tersebut DRBD belum dapat berjalan. Maka lakukan restart pada server. Lalu jalankan layanan DRBD dengan perintah : [node1]/etc/init.d/drbd start [node2]/etc/init.d/drbd start
Setelah itu tentukan server utama atau primary untuk perangkat DRBD yang berisi file-file konfigurasi ISCSI dan memulai sinkronisasi pertama antara dua server. Dengan perintah : drbdadm -- --overwrite-data-of-peer primary iscsi.config
Dan untuk mengecek status DRBD dengan perintah dan hasil terlihat pada gambar 4.11. Cat /proc/drbd Gambar 4.11 Perintah cek status DRBD
Gambar 4.12 Hasil cek status DRBD
Node1 akan memverifikasi file yang sekarang dihapus dan sinkronisasi berhasil terjadi di kedua arah. Tentukan server akan bertindak sebagai primer untuk perangkat DRBD yang akan menjadi target iSCSI dan memulai sinkronisasi penuh pertama antara dua server. Kami akan mengeksekusi berikut pada node1:
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
40
[node1]drbdadm -- --overwrite-data-of-peer primary iscsi.target.0 Kita akan mensinkronisasi penuh dengan perintah [node1]drbdadm -- --overwrite-data-of-peer primary all
4.2.2. ISCSI Konfigurasi Selanjutnya kita akan menginstal paket target iSCSI. Rencananya adalah untuk memiliki Heartbeat yang mengontrol layanan bukan init, sehingga kita akan mencegah iscsitarget dari mulai dengan rutinitas init normal. Kami kemudian akan menempatkan file target iSCSI konfigurasi pada perangkat DRBD sehingga kedua server akan memiliki informasi yang tersedia ketika mereka perangkat DRBD primer. Instal paket iscsitarget pada node1 dan node2 : [node1]apt-get -y install iscsitarget [node2]apt-get -y install iscsitarget
Kemampuan untuk menjalankan sistem sebagai daemon dinonaktifkan untuk iscsitarget ketika pertama kali dipasang. Aktifkan kemampuan untuk iscsitarget untuk menjalankan sebagai daemon dengan mengubah atau mengedit file /etc/default/iscsitarget dari kata false ke true. [node1]sed -i s/false/true/ /etc/default/iscsitarget [node2]sed -i s/false/true/ /etc/default/iscsitarget
Hapus skrip init runlevel untuk iscsitarget dari node1 dan node2. [node1]update-rc.d -f iscsitarget remove [node2]update-rc.d -f iscsitarget remove
Relokasi konfigurasi iSCSI untuk perangkat DRBD. [node1]mkdir /srv/data/iscsi
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
41
[node1]mv /etc/ietd.conf /srv/data/iscsi [node1]ln -s /srv/data/iscsi/ietd.conf /etc/ietd.conf [node2]rm /etc/ietd.conf [node2]ln -s /srv/data/iscsi/ietd.conf /etc/ietd.conf
Membuat iSCSI target Mengedit file di /srv/data/iscsi/ietd.conf Contohnya Target iqn.2012-06.local.home:storage.disk.0 IncomingUser geekshlby secret OutgoingUser geekshlby password Lun 0 Path=/dev/drbd1,Type=blockio Alias disk0 Gambar 4.13. Konfigurasi ISCSI
4.2.3. Heartbeat Dan yang terakhir di konfigurasi adalah heartbeat untuk mengontrol sebuah alamat IP virtual dan iSCSI failover dalam kasus node gagal. Pada node1, mendefinisikan cluster dalam /etc /heartbeat/ ha.cf. Contoh / etc / detak jantung / ha.cf: logfacility
local0
keepalive 2 deadtime 30 warntime 10 initdead 120 bcast eth0 bcast eth1 node node1 node node2 Pada node1, menentukan mekanisme otentikasi dalam /etc/heartbeat/authkeys cluster akan digunakan. Contoh /etc/heartbeat/authkeys: auth 3 3 md5 password Ubah hak akses dari /etc/heartbeat/authkeys.
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
42
chmod 600 /etc/heartbeat/authkeys Pada node1, menentukan sumber daya yang akan berjalan di cluster dalam /etc/heartbeat/haresources. Yang akan menentukan node master untuk sumber daya, alamat IP virtual, sistem file yang digunakan, dan layanan untuk memulai. Contoh /etc/heartbeat/haresources: node1 drbddisk::iscsi.config Filesystem::/dev/drbd0::/srv/data::jfs node1 IPaddr::192.168.1.5/24/eth0 drbddisk::iscsi.target.0 iscsitarget Salin konfigurasi cluster files dari node 1 ke node 2. [node1]scp /etc/heartbeat/ha.cf
[email protected]:/etc/heartbeat/ [node1]scp /etc/heartbeat/authkeys
[email protected]:/etc/heartbeat/ [node1]scp /etc/heartbeat/haresources
[email protected]:/etc/heartbeat/
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
BAB 5 PENGUJIAN DAN ANALISA 5.1. Pengujian Sistem Seperti yang telah dijelaskan pada bagian sebelumnya, pengujian akan dilaksanakan dalam beberapa skenario. Untuk skenario yang pertama yaitu pengukuran seberapa cepat data yang sinkron. Pada pengukuran ini terdapat variasi pada data yang akan di tulis pada salah satu node (server). Dan yang kedua menganalisa kondisi failover, failback, dan switchover. Ketiga skenario backup tanpa mengganggu sistem yang sedang berjalan. 5.2. Pengujian kecepatan sinkronisasi data Pada pengujian ini mengukur kecepatan sinkronisasi data antara node 1 dengan node 2. Sebelum pengujian cek terlebih dahulu kecepatan menulis dan membaca pada harddisk/ penyimpanan. Untuk pengujian yang pertama data yang akan diuji sebesar 10 Gb. Cara mengujinya Dengan perintah : Hdparm –tT /dev/sdd (perintah untuk mengetahui kecepatan membaca harddisk) Dd if=/dev/zero of=/srv/data/test.img bs=100M count=10 (perintah untuk mengetahui kecepatan menulis harddisk)
Gambar 5.1 Kecepatan membaca Harddisk
43 Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
44
Gambar 5.2 Kecepatan menulis harddisk
Dapat dilihat bahwa kecepatan membaca melalui memory lebih cepat dibanding membaca melalui harddisk. Kecepatan membaca memory 2819.08 MB/s. kecepatan rata-rata membaca harddisk 39.59 MB/s. Sedangkan kecepatan menulis rata-rata harddisk yang diperoleh sebesar 37.7 MB/s. Dari kecepatan-kecepatan tersebut dapat diukur kecepatan sinkronisasi antara node 1 dengan node 2.
Gambar 5.3 Aktivitas menulis dan Membaca
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
45
Pada gambar 5.3 terlihat aktifitas/range dari read/write data diatas dapat disimpulkan bahwa ketika melakukan read activity maka proses tersebut tidak melalui cpu dan cache memory melainkan langsung ke storage. Sedangkan activity write maka prosesnya akan melalui cpu, cache memory hingga ke storage. Sehingga write lebih lambat dibandingkan dengan read. 5.2.1
Hasil Pengujian Sinkronisasi data
Tabel 5.1 Sinkronisasi data sebesar 10 GB
No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Data 10 GB 10 GB 10 GB 10 GB 10 GB 10 GB 10 GB 10 GB 10 GB 10 GB
Kecepatan Sinkronisasi (MB/s) 39,02 39,93 37,00 40,80 39,06 38,38 38,53 41,50 38,39 37,61
Tabel 5.2 Sinkronisasi data sebesar 5 GB
No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Data 5 GB 5 GB 5 GB 5 GB 5 GB 5 GB 5 GB 5 GB 5 GB 5 GB
Kecepatan Sinkronisasi (MB/s) 37,84 38,83 38,95 38,40 36,59 38,26 38,79 37,16 36,14 37,56
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
46 Tabel 5.3 Sinkronisasi data sebesar 1 GB
No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Data 1 GB 1 GB 1 GB 1 GB 1 GB 1 GB 1 GB 1 GB 1 GB 1 GB
Kecepatan Sinkronisasi (MB/s) 37,74 38,91 40,39 36,60 38,93 42,43 39,82 38,49 40,87 38,87
Tabel 5.4 Sinkronisasi data sebesar 500 MB
No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Data 500 MB 500 MB 500 MB 500 MB 500 MB 500 MB 500 MB 500 MB 500 MB 500 MB
Kecepatan Sinkronisasi (MB/s) 37,17 40,16 34,13 42,05 39,81 35,97 39,12 40,00 38,46 39,75
Tabel 5.5 Sinkronisasi data sebesar 100 MB
No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Data 100 MB 100 MB 100 MB 100 MB 100 MB 100 MB 100 MB 100 MB 100 MB 100 MB
Kecepatan Sinkronisasi (MB/s) 37,74 53,48 64,10 51,28 42,74 45,25 56,18 46,51 37,45 46,73
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
47
Dari data di atas kita dapat menganalisa situasi yang terjadi pada Storage cluster. Semakin besar data yang dirubah semakin lama waktu sinkronisasi. Untuk uji coba membuat storage cluster kecepatan di atas sudah cukup. Tetapi untuk diimplementasikan ke perusahaan-perusahaan mungkin diperlukan beberapa analisa sesuai kebutuhan perusahaan tersebut. Untuk kecepatan cluster storage pertarungan ada di jaringannya. Salah satu yang memungkinkan menggunakan sistem storage cluster ini adalah perusahaan bank. Kenapa? karena bank butuh backup data. Bayangkan bila suatu bank tidak memiliki backup data. Mungkin hal itu mustahil. Pasti setiap perusahaan terutama yang bergerak dibidang perbankkan memiliki backup. Tetapi pada perusahaan seperti bank harus memiliki backup yang canggih dan pada waktu backup tidak mengganggu layanan lain. Bagaimana caranya? dengan cara inilah bank bisa dapat mengbackup datanya yang besar tanpa mengganggu sistem yang sedang jalan. Skenario yang dapat saya ambil dari metode SAN ini adalah dengan memutus network yang menjadi Slave server atau Secondarynya. Setelah diputus network layanan untuk client akan tetap berjalan karena server primary atau master server masih aktif. Karena tujuan backup sendiri adalah menyalin data. Setelah layanan masih aktif maka kita dapat membackup data pada server secondary tanpa mengganggu layanan yang ada. Server secondary tersebut merupakan mirroring dari server primary yang berati isi kedua server sama. Setelah menyalin data dari server secondary kembalikan dan sambungkan kembali ke server primary.
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
48
Gambar 5.4 Layanan Server secara umum ke Client
User 2
User 3
User 1
Backup data
Primary server
Secondary Server Backup Server
Gambar 5.5 Metode backup SAN
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
49
Pada proses penyalinan data dengan metode sederhana dengan menyalin file yang besar secara langsung akan berdampak pada pemakaikan memori yang besar. Dibandingkan dengan perubahan yang kecil lalu dibackup pasti lebih cepat. Metode storage cluster backup akan lebih cepat dan tidak mengganggu sistem yang jalan. Karena DRBD berjalan di bawah sistem. Untuk mendapatkan sinkronisasi yang power full ada beberapa faktor yang mendukung antara lain : 1. Harddisk Harddisk adalah tempat penyimpanan data atau sistem. Harddisk yang dibutuhkan pada storage cluster adalah Harddisk yang memiliki kecepatan yang tinggi. Semakin cepat semakin cepat juga sinkronisasi data. Sedangkan untuk Diskless membutuhkan harddisk yang besar dan cepat. Karena sistem pada client tidak memiliki harddisk. 2. Memory Memory adalah tempat persinggahan sementara data. Memory mendukung dalam proses sinkronisasi. Karena dalm menulis ke harddisk dibutuhkan memory. Memory yang besar dapat membantu mempercepat penulisan data. Pada client di diskless dibutuhkan memory yang besar karena akan menulis ke harddisk melalui jaringan. 3. Network Interface Card Network Interface Card adalah device penghubung antara komputer yang memiliki tingkat kecepatan. NIC berperan besar untuk kecepatan sinkronisasi. Karena SAN bertumpu pada network yang cepat. NIC atau Ethernet memiliki 3 kecepatan yaitu : a. NIC atau Ethernet 100Mb/s (Megabit) b. NIC atau Ethernet 1000Mb/s (Gigabit) GBIC (Gigabit Interface Converter) adalah transceiver yang removable di switch, hub dan host Fiber Channel maupun Host Bus Adapters (HBA). GBIC
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
50
mengkonversikan satu bentuk sinyal ke bentuk yang lain (sinyal fiber-optic ke sinyal listrik), dan merupakan komponen yang sangat kritis di transfer data berkecepatan tinggi. Modul GBIC dapat di ganti pada saat terpasang, dan menyimpan informasi sistem tentang peralatan yang tersambung ke jaringan. GBIC juga menjamin kualitas sinyal maupun integritas data. Layaknya Fiber Channel Host Bus Adapter dalam SAN, maka Gigabit NIC/iSCSI card diperlukan sebagai interface antara server ke iSCSI Storagenya. Penggunaan Gigabit NIC dengan TOE (TCP/ IP Offload Engine) dalam iSCSI sangat disarankan, karena pada proses enkapsulasi protokol SCSI dengan IP, NIC mengalami proses yang cukup berat. Jika NIC tidak memiliki fitur TOE, maka proses enkapsulasi akan dibebankan kepada processor server. Hal ini tentu akan mengurangi kinerja server pada saat jam sibuk. TOE adalah fitur dari NIC yang memungkinkan melepaskan beban CPU dalam melakukan proses paket Ethernet khususnya paket iSCSI. c. Fiber Channel 10Gb/s Fiber Channel adalah teknologi enabling dibelakang SAN. Sebuah standar interface media penyimpanan / jaringan, dia menghubungkan sistem host, desktop workstation dengan peralatan penyimpanan (storage) melalui interface point-to-point, serial bi-directional. Fiber Channel mampu untuk mengirimkan data pada kecepatan tinggi dengan latensi rendah melalui jarak yang sangat jauh pada kecepatan 1 gigabit (200 MBps full duplex), dan jarak 10 kilometer. Fiber Channel adalah mekanisme transport yang mendukung banyak protokol (ATM, FDDI, TCP/IP, HIPPI, SCSI, dll.), memberikan fitur sambungan dan jarak dari protokol jaringan dengan kesederhanaan dan keandalan dari channel switching melalui kabel fisik yang sama (baik media tembaga maupun fiber). Interface yang digunakan untuk menyambungkan kabel Fiber Channel ke host dan peralatan penyimpanan (storage) biasanya disebut Host Bus Adapter (HBA). Setiap port menggunakan sepasang fiber untuk komunikasi dua arah, dengan pemancar (TX) tersambung ke penerima (RX) di ujung kabel Fiber Channel.
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
51
Pada uji coba menggunakan Gigabit Ethernet yang memiliki kecepatan 1Gb/s. dengan kecepatan seperti itu untuk file dibawah 1 GB akan sangat cepat. Sedangkan untuk perusahaan digunakan Fiber channel yang memiliki kecepatan 10 GB/s karena perusahaan pasti memiliki data yang lebih besar. Untuk diskless cukup memakai Gigagbit Ethernet.
Gambar 5.6 Sinkronisasi data
Dari gambar 5.6 kita dapat lihat kecepatan sinkronisasi server. Dari kecepatan dapat diketahui waktu yang diperlukan untuk sinkronisasi. Dati data tersebut datapt disimpulkan bahwa kecepatan sinkronisasi akan bergantung pada kecepatan network. Karena SAN mengalami bottleneck network. Artinya bottleneck adalah leher botol. Leher botol selalu menyempit atau lebih kecil dari bagian dalamnya. Dalam hal ini SAN butuh Leher atau Bandwidth yang lebar yang membuat sinkronisasi data semakin cepat.
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
52
Gambar 5.7 Waktu sinkronisasi
Pada gambar 5.7 kita dapat simpulkan bahwa semakin kecil data yang disinkronisasi semakin cepat waktu selesainya. 5.2.2
Analisa Failover, Failback, dan Switchover
Pada analisa failover terjadi di DRBD dan heartbeat. Failover terjadi apabila pada salah satu node mengalami masalah atau ada yang diganti seperti :
Primary server
Secondary Server
Gambar 5.8 Failover pada DRBD
1. Shutdown Terjadi apabila komputer disengaja dimatikan secara sengaja atau tidak sengaja. Sengaja dilakukan shutdown karena komputer ingin di upgare atau backup. Tidak sengaja dilakukan shutdown karena komponen rusak misalkan power supply mati. Power supplay mati atau rusak dapat dipastikan komputer akan mati total. Hal ini dapat menimbulkan failover. Failover terjadi apabila salah satu node mati. Dan semua service pindah ke node yang masih hidup.
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
53
2. Ethernet Mati Ethernet mati misalnya terjadi karena kabel putus atau rusaknua device atau perangkat Ethernet. Hal ini dapat juga dikatakan failover karena tidak ada jaringan antara dua node. Pada analisa atas dua keadaan di atas, failover terjadi jika pada salah satu server failure. Hal ini pasti dapat terjadi oleh karena itu untuk menangani failover dapat menggunakan Hearbeat . Heartbeat adalah aplikasi yang memberikan IP virtual pada server SAN. Heartbeat mempunyai peran penting dalam failover. Karena heartbeat selalu mengecek antara dua server bila salah satu down. Maka IP virtual akan pindah ke server yang aktif. Pada analisa failback dihitung waktu kedua node sinkron kembali dan service ke server atau node utama di kembalikan seperti IP virtual yang terdapat pada layanan heartbeat dan juga perubahan data yang terjadi pada node yang masih aktif. Node pada peristiwa failback ini akan mensinkronkan perubahan yang terjadi pada node yang aktif pada peristiwa failover.
Gambar 5.9 Peristiwa FAILOVER dan FAILBACK[4]
Pada gambar di atas dijelaskan bahwa pada peristiwa failback sistem akan bekerja seperti semula. Dan node yang di jadikan node primary akan kembali pulih menjadi node primary dan mensinkronkan data dengan node secondary. Ada
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
54
peristiwa yang terakhir yaitu switchover dimana peristiwa ini dilakukan oleh admin atau user yang ingin memindahkan node (server) sebagai layanan primary atau secondary. Admin dapat mengubah primary atau secondary melalui perintah : [node1]drbdadm -- --overwrite-data-of-peer primary all
Pada perintah di atas kita akan membuat node pertama menjadi primary dan secondary pada node ke dua. Jika perintah dilakukan pada node ke dua berarti sebaliknya yakni node kedua primay dan node pertama secondary. Semua peristiwa switchover dilakukan manual oleh admin server.
5.2.3
Throughput
Ketika memperkirakan overhead throughput yang terkait dengan DRBD, penting untuk mempertimbangkan keterbatasan alami berikut: 1. DRBD throughput yang dibatasi oleh yang dari subsistem I / O mentah. 2. DRBD throughput yang dibatasi oleh bandwidth jaringan yang tersedia. Minimum antara kedua menetapkan maksimum throughput teoritis tersedia untuk DRBD. DRBD kemudian mengurangi yang maksimum throughput dengan biaya overhead throughput yang tambahan, yang dapat diharapkan menjadi kurang dari 3 persen.
Perhatikan contoh dua node cluster yang berisi subsistem I/O mampu 200 MB/s throughput, dengan link Gigabit Ethernet tersedia antara node. Gigabit Ethernet dapat diharapkan untuk menghasilkan throughput yang 110 MB/s untuk koneksi TCP, sehingga koneksi jaringan akan menjadi hambatan dalam konfigurasi ini dan yang diharapkan sekitar 107 MB/s maksimum throughput yang DRBD. Sebaliknya, jika subsistem I/O mampu hanya 100 MB/s untuk menulis berkelanjutan, maka itu merupakan hambatan, dan Anda akan bisa mengharapkan hanya 97 MB / s maksimum throughput yang DRBD.
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
55
5.3.4
High Availability dan Redudansi
High Availability adalah sebuah ketersedian sumber daya yang tinggi. Sedangkan redudansi adalah duplikasi data yang dilakukan. Pada konsep SAN redudansi dan high availability terjadi karena menciptakan sistem yang selalu tersedia untuk client.
High availibility terjadi di metode SAN ini karena node memiliki sumber daya yang harus diakses oleh client. Client diskless tidak memiliki sumber daya berupa harddisk karena metode ini client membooting dari server diskless. Server diskless dibuat agar sumber daya selalu ada untuk client. Dengan cara Storage cluster menggunakan SAN dengan DRBD menggunakan protokol iSCSI. Dengan metode ini kita dapat sumber daya yang selalu tersedia. Untuk memastikan sumber daya selalu tersedia dengan cara mematikan salah satu node.
Ketersediaan layanan berhubungan dengan jenis masalah yang boleh dialami oleh suatu server. Masalah dapat ditoleransi selama masalah tersebut tidak menimbulkan penurunan kinerja yang signifikan. Dalam artian pengguna layanan dapat terus bekerja tanpa menyadari masalah yang terjadi. Durasi downtime yang sama dapat menimbulkan efek yang berbeda pada jenis layanan yang berbeda.
Tingkat ketersediaan layanan dapat diukur dengan penghitungan matematis berdasarkan informasi yang telah dihimpun selama durasi waktu tertentu. MTBF (Mean Time Between Failure) adalah rata-rata waktu uptime dan MTTR (Mean Time to Repair) adalah rata-rata waktu yang dibutuhkan untuk mengembalikan layanan setelah downtime terjadi. Braastad (2006) dan Calzolari (2009) menggunakan rumus tingkat availabilitas berikut sebagai metode validasi pada penelitian yang telah dilakukan:
Gambar 5.10 Rumus Availability
Jika downtime yang dihasilkan ketika maintenance perangkat keras diandaikan 1 detik, kemudian rata-rata waktu di antara maintenance adalah 24 jam (86400
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
56
detik), akan dihasilkan tingkat ketersediaan yang sangat tinggi, yaitu 99,999%. Kemudian jika melihat metode SAN, yang mengatakan bahwa downtime layanan mendekati nilai 0 detik (berkisar dalam durasi waktu milidetik, yaitu 1/1000 detik) dan pengguna tidak menyadari adanya gangguan layanan, maka tingkat ketersediaan dapat dianggap 100% (zero-downtime).
Salah satu metode sederhana untuk mengetahui kondisi komputer yang terhubung ke jaringan adalah dengan pengiriman paket ICMP (McCain dan Rivera, 2008).
Dengan mengirimkan paket ICMP ke Server yang sedang migrasi, dapat diketahui efek migrasi terhadap kondisi Server. Jika keluaran ‘ping’ adalah request timed out (RTO), maka dapat disimpulkan bahwa server tersebut tidak terhubung ke jaringan atau tidak aktif. Ping dilakukan secara terus menerus, beberapa saat sebelum migrasi dilakukan, ketika migrasi sedang berlangsung dan beberapa saat setelah migrasi berhasil dilakukan. Pada Ubuntu, perintah yang diberikan ke command prompt adalah: ping (alamat ip server)
Setelah dilakukan uji coba mematikan salah satu server atau node ternyata sistem dapat berjalan. Hal ini terjadi karena terdapat aplikasi heartbeat yang secara real time mengecek setiap node. Apabila salah satu node mengalami masalah atau mati service heartbeat pindah ke server yang aktif. Heartbeat memiliki IP virtual IP inilah yang dapat digunakan untuk mengecek apakah server aktif atau tidak. Heartbeat juga yang menentukan server primary atau server secondary. Dapat diketahuinya server primary atau secondary dengan server mana yang memiliki IP virtual. IP virtual hanya dapat di miliki salah satu server dan server tersebut diset menjadi server primary.
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
57
Gambar 5.11 IP Virtual Eth 0:0
Gambar 5.11 adalah ip virtual yang diset di eth0. Bila node ini di matikan pasti eth0:0 akan pindah ke node kedua. Dimana server diskless ini dapat diakses secara real time dan selalu tersedia sumber dayanya. Dan apabila node yang mati diaktifkan kembali maka IP virtual akan kembali pada server primary yang dimatikan. Yang disebut dengan failback.
Pada pengujian availability di sini tidak mengambil waktu sebelum failure atau sesudah failure. Tetapi mengamati apakah layanan server SAN ini tetap berjalan pada saat terjadi kegagalan pada salah satu server. Dan hasil pengujian melalui perintah ping ternyata layanan masih tetap berjalan walaupun terdapat delay yang terlihat pada tabel 5.6. Hasil pengujian Tabel 5.6 Availability
No. MTFF MTTR Availability 1 1800 0,5 99,97% 2 1800 1 99,94% 3 1800 0,3 99,98% 4 1800 0,5 99,97% 5 1800 2 99,89% 6 3600 0,6 99,98% 7 3600 0,4 99,99% 8 3600 1,4 99,96% 9 3600 0,6 99,98% 10 3600 0,8 99,98%
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
58
Gambar 5.12 Rata-rata delay
Gambar 5.12 merupakan grafik rata-rata delay. Delay yang terjadi pada pengujian tersebut memiliki rata-rata delay 0,81 detik. Delay rata-rata tersebut mendekati 0 dan dapat dikatakan zero downtime. Pada konsep SAN data yang ada akan selalu di duplikasi atau proses mirroring. Proses ini juga dapat dikatakan redudansi karena menduplikasi data dari node 1 ke node 2. Proses redudansi di SAN terjadi pada DRBD dimana data DRBD diduplikasi ke node secondary. DRBD memiliki kemiripan kerja dengan RAID (1) yaitu memirror data. Jadi setiap node memiliki data yang sama di DRBDnya. Dan selalu sinkronisasi apabila terjadi perubahan di node primary. Dengan data kecepatan rata-rata duplikasi data 40MB/s.
Gambar 5.13 Mirroring server
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
BAB 6 KESIMPULAN Dari pengujian yang telah dilakukan, dapat disimpulkan sebagai berikut : 1. Sistem ini dapat menjadi solusi server yang memiliki ketersedian tinggi dengan Metode SAN menggunakan DRBD dan Heartbeat. 2. Redundansi memiliki kecepatan rata-rata 40 MB/s yang di pengaruhi harddisk, Network, dan Memory. 3. Delay yang terjadi pada pengujian High Availability dipengaruhi Kecepatan Network 4. Hasil pengujian pada High Availability memiliki akurasi 99 %. 5. Storage Cluster merupakan kumpulan beberapa server yang dihubungkan satu sama lainnya yang membentu satu kesatuan yaitu cluster. Adapun tugasnya adalah menyediakan sumber daya pada server untuk client sehingga terdapat ketersediaan yang tinggi. 6. Storage Area Network (SAN) adalah sebuah jaringan berkecepatan tinggi yang khusus, terdiri dari server, storage, dan network. 7. DRDB adalah aplikasi untuk sinkronisasi data pada level block device yang bekerja dibawah sistem dan dapat dikatakan tidak mengganggu sistem apabila layanan sedang berjalan. 8. Heartbeat adalah aplikasi yang bekerja di atas DRBD yang menentukan server utama dan server kedua. Untuk pengembangan selanjutnya : Dalam pengimplementasian Server Storage Cluster harus mendefinisikan apa yang dibutuhkan. Standart yang digunakan untuk Network SAN saat ini adalah Fiber Channel. Fiber channel memiliki kecepatan yang sangat tinggi untuk sinkronisasi dua buah server. Untuk level perusahaan dalam penerapan diskless harus mengikuti standart menggunakan network yang berkecepatan tinggi. Karena data-data dalam perusahaan pasti besar.
59 Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
60
DAFTAR REFERENSI [1]
Sujarwo, Ari. Implementasi Network Storage Dan Internet Gateway Menggunakan Autentikasi Openldap. Teknik Informatika. Fakultas TI.Universitas Islam Indonesia. Yogyakarta.
[2]
Prabowo, Bramandityo. Berkenalan Dengan Dunia Clustering “ Membangun Automatic Storage Clustering berbasis MoosesFS”. Universitas Pendidikan Indonesia.
[3]
Hakim, Lukmanul. Analisa dan Implementsi sistem Clustering basis data Postgresol menggunakan PG cluster guna meningkatkan kinerja dari sistem Basis data. Universitas Mercu Buana. Jakarta.2010.
[4]
Software Development for High Availability Cluster : www.drbd.org. oleh LINBIT HA- Solutions. Vienna, Austria.2008-2011. diakses pada Bulan Februari 2012.
[5]
Network Interface Card (NIC) dan Media Akses control. http://www.scribd.com/doc/28493667/NIC-Ethernet-Dan-Media-AccessControl. Diakses pada 3 juni 2012
[6]
Calves, J. 2004.Veritas Storage Foundation for DRBD 9i RAC and DB2 UDBV8 on IBM pSeries. France: IBM.
[7]
R. Buyya (editor), High Performance Cluster Computing: Architectures and Systems, Vol. 1, Prentice Hall PTR, NJ, USA, 1999.
[8]
Xiangqun Qui, Radha Telikepalli, Tadeusz Drwiega, James Yan. Reliability and Availability Assessment of Storage Area Network Extension Solutions.2005. IEEE Comunications Magazine, March 2005. 80-85.
[9]
Emmanouil Serrelis, Nikos Alexandris. From High Availability Systems to Fault Tolerant Production Infrastructures.2007. Third International Conference on Networking and Services. June 2007. 99
[10]
Nava Aizikowitz, Alex Glikson, Ariel Landau, Bilha Mandelson, Tommy Sandbank. Component-Based Performance Modeling of a Storage Area Network. Proceedings of the 2005 Winter Simulation Conference, Dec 2005. 10 pp.
[11]
Linux LVM. http://www.howtoforge.com/linux_lvm. Penulis Falko Timme. Last edit 01/08/2007. Diakses pada 3 Juni 2012.
[12]
http://lutung.library.ums.ac.id/dokumen/ebooks/Komputer/Cluster/DRBD/ user_guide/www.drbd.org/users-guide/s-heartbeat-crm.html. Diakses pada 3 Juni 2012.
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
61
[13]
Onno. W. Purbo. Storage Area Network ”. COMDEX 2000. Las vegas US.
[14]
Trent, Lloyd.Overview Clustering MySQL dengan DRBD dan Pacemaker.
[15]
Yuvirna Adikta. Rancang Bangun Failover Server Berbasis Linux menggunakan System DRBD(Destributed Replicated Block Device). Universitas Pembangunan Nasional. Surabaya.
[16]
Valdano, Arie. (2012). Implementasi Dan Analisa Kinerja Jaringan Thin Client Untuk Aktifitas Multimedia Pada Jaringan Komputer Lokal. Depok : Universitas Indonesia.
[17]
Don Frima, Iyoga.(2012). Implementasi Sistem Multiple-Computer Cluster Menggunakan Linux Entreprise Real Application Cluster (LINUXERAC) berbasis Metode Storage Area Network (DRBD) serta Analisa High Performance dan High Availability . Depok : Universitas Indonesia.
[18]
https://help.ubuntu.com/community/HighlyAvailableiSCSITarget diakses pada bulan April 2012
Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
Lampiran No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Data 10 GB 10 GB 10 GB 10 GB 10 GB 10 GB 10 GB 10 GB 10 GB 10 GB
Waktu Sinkronisasi 256,25 250,43 270,24 245,12 256,00 260,56 259,52 240,96 260,50 265,88
Kecepatan Sinkronisasi 39,02 39,93 37,00 40,80 39,06 38,38 38,53 41,50 38,39 37,61
No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Data 5 GB 5 GB 5 GB 5 GB 5 GB 5 GB 5 GB 5 GB 5 GB 5 GB
waktu sinkronisasi (detik) 132,12 128,78 128,37 130,22 136,66 130,7 128,89 134,56 138,34 133,11
kecepata
No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Data 1 GB 1 GB 1 GB 1 GB 1 GB 1 GB 1 GB 1 GB 1 GB 1 GB
waktu sinkronisasi (detik) 26,5 25,7 24,76 27,32 25,69 23,57 25,11 25,98 24,47 25,73
kecepatan
37,84 38,83 38,95 38,40 36,59 38,26 38,79 37,16 36,14 37,56
37,74 38,91 40,39 36,60 38,93 42,43 39,82 38,49 40,87 38,87
62 Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012
No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Data 500 MB 500 MB 500 MB 500 MB 500 MB 500 MB 500 MB 500 MB 500 MB 500 MB
waktu sinkronisasi (detik) 13,45 12,45 14,65 11,89 12,56 13,9 12,78 12,5 13 12,58
kecepatan
No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Data 100 MB 100 MB 100 MB 100 MB 100 MB 100 MB 100 MB 100 MB 100 MB 100 MB
waktu sinkronisasi (detik) 2,65 1,87 1,56 1,95 2,34 2,21 1,78 2,15 2,67 2,14
kecepatan
No.
MTFF 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
37,17 40,16 34,13 42,05 39,81 35,97 39,12 40,00 38,46 39,75
37,74 53,48 64,10 51,28 42,74 45,25 56,18 46,51 37,45 46,73
MTTR 1800 1800 1800 1800 1800 3600 3600 3600 3600 3600
Availability 0,5 1 0,3 0,5 2 0,6 0,4 1,4 0,6 0,8
99,97% 99,94% 99,98% 99,97% 99,89% 99,98% 99,99% 99,96% 99,98% 99,98%
63 Universitas Indonesia Implementasi dan..., Fikri Hidayat, FT UI, 2012