optimalisasi utilisasi server menggunakan …/optima...perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id...

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

TUGAS AKHIR

OPTIMALISASI UTILISASI SERVER MENGGUNAKAN

VIRTUALISASI SERVER

(STUDI KASUS DI ICT CENTER FKIP UNS)

Diajukan untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Memperoleh Kelulusan

Strata 1 Informatika

DISUSUN OLEH :

PUSPANDA HATTA

M0507032

JURUSAN INFORMATIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2011


commit to user

PERSETUJUAN

Laporan Tugas Akhir Mahasiswa :

Puspanda Hatta

NIM. M0507032

dengan Judul


VIRTUALISASI SERVER

(STUDI KASUS DI ICT CENTER FKIP UNS)

Disetujui untuk dipresentasikan pada sidang akhir

Pada tanggal 31 Oktober 2011

Pembimbing I Pembimbing II

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

NIP. 19750210 200801 1 005 NIP. 19700601 200801 1 009

ii


commit to user

PENGESAHAN

Skripsi ini dibimbing oleh :

Pembimbing I Pembimbing II

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

NIP. 19750210 200801 1 005 NIP. 19700601 200801 1 009

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

Anggota Tim Penguji : 1. Didiek Sri Wiyono, S.T., M.T.

NIP. 19750331 200501 1 001 1. …………… 2. Abdul Aziz, S.Kom., M.Cs.

NIP. 19810413 200501 1 001 2. …………… 3. Meiyanto Eko Sulistyo, S.T., M.Eng.

NIP. 19770513 200912 1 004 3. ……………

Disahkan oleh : Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Dekan Ketua Jurusan Informatika

Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc(Hons)., Ph.D. Umi Salamah, S.Si., M.Kom.NIP. 19610223 198601 1 001 NIP. 19700217 199702 2 001

iii


commit to user

HALAMAN MOTTO

Ngelmu Iku Kelakon e Kanthi Laku

(Mangkunegoro IV)

iv


commit to user

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah

memberikan kesempatan kepada penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.

Pada Tugas Akhir ini, penulis membangun prototype virtualisasi server

menggunakan Vmware ESXi 3.5 untuk menerapkan konsep konsolidasi server

dan kemudian diteliti peningkatan utilisasi CPU dan memori.

Penulis menyadari akan keterbatasan yang dimiliki. Begitu banyak

bantuan diberikan dalam penyusunan Tugas Akhir ini. Oleh karena itu, penulis

mengucapkan terima kasih kepada :

1. Orang tua yang telah memberikan dukungan moril maupun materiil.

2. Bapak Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc(Hons)., Ph.D. selaku Dekan

Fakultas MIPA UNS.

3. Ibu Umi Salamah, S.Si., M.Kom. selaku Ketua Jurusan Informatika

F.MIPA UNS.

4. Bapak Wiharto, S.T., M.Kom selaku pembimbing Tugas Akhir.

5. Bapak Wisnu Widiarto, S.Si., M.T. selaku pembimbing Tugas Akhir.

6. Bapak Agus Tri Haryanto, S. Kom.,M.Cs. selaku kepala ICT – Center

beserta seluruh Staff ICT – Center FKIP UNS.

7. Bapak Didiek Sri Wiyono, S.T., M.T. selaku dosen penguji.

8. Bapak Abdul Aziz, S.Kom., M.Cs. selaku dosen penguji.

9. Bapak Meiyanto Eko Sulistyo, S.T., M.Eng. selaku dosen penguji.

10. Segenap Dosen di Jurusan Informatika F.MIPA Universitas Sebelas Maret.

11. Rekan – rekan mahasiswa Informatika Universitas Sebelas Maret.

Semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi semua pihak yang berkepentingan.

Surakarta, 16 Agustus 2011

Puspanda Hatta

v


commit to user

DAFTAR ISI

PERSETUJUAN ................................................................................................................. ii

PENGESAHAN ................................................................................................................. iii

HALAMAN MOTTO ........................................................................................................ iv

KATA PENGANTAR ........................................................................................................ v

DAFTAR ISI ...................................................................................................................... vi

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................................... viii

DAFTAR TABEL .............................................................................................................. ix

DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................................... x

ABSTRAK ......................................................................................................................... xi

ABSTRACT ........................................................................................................................ xii

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................................... 1

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

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

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

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

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

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

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

BAB II TINJAUAN PUSTAKA......................................................................................... 6

2.1 Dasar Teori ......................................................................................................... 6

2.1.1 Virtualisasi .................................................................................................. 6

1. Teknologi Virtualisasi ........................................................................................ 7

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

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

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

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

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

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

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

vi


commit to user

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

4.4 Pembahasan Penelitian ........................................................................................... 36

BAB V PENUTUP ........................................................................................................... 39

5.1 Kesimpulan ....................................................................................................... 39

5.2 Saran ................................................................................................................. 40

DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................................... 41

LAMPIRAN ...................................................................................................................... 43

vii


commit to user

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Perkembangan Virtualisasi.............................................................................. 7

Gambar 2.2. Virtualisasi Level Hardware .......................................................................... 8

Gambar 2.3. Virtualisasi Level Sistem Operasi .................................................................. 8

Gambar 2.4. Rack Mount Server ....................................................................................... 10

Gambar 2.5. Perangkat Jaringan Virtual dalam ESXi 3.5................................................. 14

Gambar 2.6. Halaman Login Cacti.................................................................................... 19

Gambar 2.7. Antarmuka Aplikasi Cacti ............................................................................ 19

Gambar 2.8. Contoh Pengukuran Utilisasi Prosesor ......................................................... 20

Gambar 2.9. Contoh Pengukuran Utilisasi Memori.......................................................... 20

Gambar 3.1. Kerangka Berpikir ........................................................................................ 28

Gambar 3.2. Pengumpulan dan Analisis Data Lapangan.................................................. 30

Gambar 3.3. Topologi Server ICT FKIP UNS..................... Error! Bookmark not defined.

Gambar 3.4. Arsitektur Virtual server ................................. Error! Bookmark not defined.

Gambar 3.5. Flowchart Pembangunan Infrastruktur Virtualisasi ....... Error! Bookmark notdefined.

Gambar 3.6. Flowchart Instalasi ESXi 3.5 .......................... Error! Bookmark not defined.

Gambar 3.7. Proses Pengelolaan ESXi 3.5 .......................... Error! Bookmark not defined.

Gambar 3.8. Flowchart Pembuatan Virtual Machine .......... Error! Bookmark not defined.

Gambar 3.9. Flowchart Instalasi Operating System ............ Error! Bookmark not defined.

Gambar 3.10. Topologi Usulan Virtualisasi ........................ Error! Bookmark not defined.

Gambar 3.12. Akses Mesin Virtual oleh User Melalui VI Client....... Error! Bookmark notdefined.

Gambar 3.13. Akses Terhadap Layanan HTTP Virtual server ........... Error! Bookmark notdefined.

Gambar 4.1. Grafik Perbandingan Rata – Rata Penggunaan Prosesor.............................. 32

Gambar 4.2. Grafik Perbandingan Penggunaan Maksimal Prosesor ................................ 33

Gambar 4.3. Grafik Perbandingan Rata – rata Sisa Memori............................................. 34

Gambar 4.4. Grafik Perbandingan Sisa Maksimal Memori .............................................. 35

viii


commit to user

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1. Prosedur Penelitian Lapangan.......................................................................... 29

Tabel 3.2. Spesifikasi Prosesor Memori dan Perangkat Lunak ServerError! Bookmark notdefined.

Tabel 3.3. Data Penggunaan Prosesor dan Memori Server ICT FKIP Error! Bookmark notdefined.

Tabel 3.4. Hasil Implementasi Server Virtual...................... Error! Bookmark not defined.

Tabel 3.5. Script Benchmark Terhadap Server .................... Error! Bookmark not defined.

Tabel 3.6. Jumlah Koneksi dan Request Benchmark Server Nonvirtual ...Error! Bookmarknot defined.

Tabel 3.7. Jumlah Koneksi dan Request Benchmark Virtual Server .. Error! Bookmark notdefined.

Tabel 4.1 Penggunaan CPU dan Memori Server Nonvirtual ............................................ 31

Tabel 4.2 Data Sisa Penggunaan Memori Server Nonvirtual .......................................... 31

Tabel 4.3 Penggunaan CPU dan Memori Virtual Server .................................................. 31

Tabel 4.4 Data Sisa Penggunaan Memori Virtual Server ................................................ 32

Tabel 4.5 Perbandingan CPU Usage Server Nonvirtual dan Virtual server.................... 32

Tabel 4.6 Perbandingan Free Memory Server Nonvirtual dan Virtual server .................. 32

ix


commit to user

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Surat Keterangan Menyelesaikan Penelitian di ICT Center FKIP

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Lampiran 2. Dokumentasi Data Penelitian

x


commit to user

ABSTRAK


VIRTUALISASI SERVER (STUDI KASUS DI ICT CENTER FKIP UNS)

Puspanda Hatta

NIM. M0507032

Penelitian ini bertujuan untuk mendesain prototype virtualisasi server di unit

ICT FKIP UNS. Sejumlah mesin server di data center unit ICT FKIP UNS

memiliki utilisasi prosesor dan memori yang rendah. Sumber daya perangkat

keras yang disediakan oleh mesin-mesin server tersebut belum digunakan secara

optimal.

Dalam penelitian ini dibahas solusi untuk mengatasi permasalahan tersebut

dengan metode virtualisasi server. Server – server tersebut dikonsolidasikan ke

dalam sebuah server fisik menggunakan sistem operasi virtualisasi yang running

diatas hardware (hypervisor) yaitu Vmware ESXi 3.5.

Hasil dari penelitian menunjukkan adanya optimalisasi pada penggunaan

sumber daya prosesor dan memori. Dalam grafik perbandingan penggunaan

prosesor menunjukkan rata – rata peningkatan penggunaan prosesor oleh masing -

masing server dari kondisi nonvirtual ke kondisi virtual sebesar 3.35 kali lipat.

Sedangkan penggunaan maksimum prosesor oleh masing - masing server rata -

rata meningkat sebesar 4,19 kali lipat dari kondisi nonvirtual ke kondisi virtual.

Adapun optimalisasi penggunaan memori ditandai dengan penurunan kapasitas

sisa memori. Dalam grafik perbandingan sisa memori menunjukkan rata – rata

penurunan sisa memori masing - masing server dari kondisi server nonvirtual ke

kondisi virtual server rata - rata sebesar 23,24 kali lipat. Sedangkan sisa memori

maksimum dari masing - masing server rata – rata menurun 15,50 kali lipat dari

kondisi server nonvirtual ke kondisi virtual server.

Kata kunci: server, utilisasi, virtualisasi.

xi


commit to user

xii

ABSTRACT

OPTIMIZATION SERVER UTILIZATION USING SERVER

VIRTUALIZATION (CASE STUDY IN ICT CENTER FKIP UNS)

Puspanda Hatta

NIM. M0507032

This research aims to design a prototype of server virtualization in ICT

Center FKIP UNS. A number of server machines in the data center FKIP UNS

ICT unit has a low processor and memory utilization. These hardware resources

provided by server machines are not used optimally.

In this research discussed solutions to overcome these problems by the

method of server virtualization. The Servers is consolidated into a physical server

using the operating system virtualization that running direcly on hardware(also

called hypervisor) Vmware ESXi 3.5.

Results from this research suggest an optimization of resource usage on

processor and memory. In comparison chart of processor usage shows increase

average in processor usage by each server increase 3,35 times from nonvirtual to

virtual condition. While the maximum processor usage by each server increase

average by 4,19 times from nonvirtual to virtual condition. As for the optimization

of memory usage is characterized by reduction in the remaining memory capacity.

in comparison chart of free memory shows average reduction of free memory by

each server is 23,24 times of average from nonvirtual to virtual server condition.

While the rest of their maximum free memory by each server is decreased 15.50

times of average from condition nonvirtual servers to virtual servers.

Key words: server, utilization, virtualization.


commit to user

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dengan semakin berkembangnya teknologi informasi, kebutuhan organisasi

saat ini sangat bergantung pada infrastruktur teknologi informasi terutama dalam

menjalankan operasionalnya. Sementara itu, kebutuhan infrastruktur teknologi

informasi juga semakin meningkat seiring dengan meningkatnya kebutuhan

sumber daya IT organisasi tersebut. Salah satu kebutuhan tersebut adalah

pembangunan dan pengembangan data center. Untuk memenuhi kebutuhan

pengembangan data center tersebut dibutuhkan peningkatan kapasitas komputasi,

salah satunya adalah dengan cara pengadaan server baru. Namun terdapat

konsekuensi dari keputusan tersebut, organisasi akan menghadapi beberapa

masalah baru dalam pengelolaan server yang semakin bertambah yaitu biaya yang

dihabiskan untuk keperluan tersebut cukup besar. Biaya yang paling besar adalah

pada pembelian dan maintenance server. Selain biaya dan maintenance organisasi

juga akan menghadapi permasalahan baru, yaitu utilisasi server yang rendah

(Calzolari. 2009).

Beberapa penelitian mengusulkan solusi untuk permasalahan ini, salah

satunya adalah mengkonsolidasikan server untuk meningkatkan utilisasi server

menggunakan teknologi virtualisasi. Dalam dunia komputasi, virtualisasi adalah

sebuah istilah yang mengacu pada abstraksi sumber daya komputer. Virtualisasi

merupakan suatu usaha untuk membuat sumber daya tunggal (misalnya sebuah

server, sistem operasi, aplikasi, atau alat penyimpan) terlihat sebagai satu atau

beberapa sumber daya logikal berbeda (Baek,et.all. 2010).

Berbagai permasalah yang ditemukan dalam penelitian-penelitian tersebut

juga ditemukan di lingkungan perguruan tinggi, termasuk di Universitas Sebelas

Maret. Sebagai contoh, permasalahan yang ada di ICT FKIP UNS. Berdasarkan

observasi yang dilakukan penulis, sejumlah mesin server di data center unit ICT

FKIP UNS memiliki utilisasi prosesor dan memori yang rendah. Sumber daya

perangkat keras yang disediakan oleh mesin-mesin server tersebut belum


commit to user

2

digunakan secara optimal sehingga penambahan mesin-mesin server baru

merupakan langkah yang tidak efisien. Dalam organisasi dapat dikatakan terdapat

pemborosan karena melakukan pengeluaran untuk sumber daya perangkat keras

yang sebagian besar tidak terpakai.

Berdasarkan fakta-fakta yang telah disebutkan sebelumnya, ICT FKIP UNS

membutuhkan infrastruktur server yang fleksibel sehingga dapat diandalkan oleh

instansi. Fleksibilitas dalam konteks penelitian ini diukur berdasarkan alokasi

sumber daya mesin server berupa prosesor dan memori dapat disesuaikan dengan

beban kerja sehingga utilisasi perangkat keras mesin server menjadi optimal.

Infrastruktur tersebut didesain dan diimplementasikan dengan virtualisasi server.

1.2 Rumusan Masalah

Masalah yang dibahas dalam penelitian ini adalah :

Bagaimana merancang prototype server virtual dan menggabungkannya

dalam sebuah mesin server yang memiliki sumber daya hardware tinggi

menggunakan teknologi virtualisasi hypervisor dari Vmware ESXi 3.5 untuk

mengoptimalkan utilisasi sumber daya hardware pada server yaitu prosesor dan

memori.

1.3 Batasan Masalah

Batasan masalah dalam penelitian tugas akhir ini adalah sebagai berikut:

a. Menggunakan sistem operasi virtualisasi yang running diatas hardware

(arsitektur hypervisor) yaitu Vmware ESXi 3.5 untuk merancang prototype

server virtual.

b. Menentukan server – server yang memiliki utilisasi prosesor dan memori

rendah di ICT Center FKIP UNS kemudian divirtualisasi menggunakan

VMware ESXi 3.5 ke dalam sebuah server fisik.

c. Pengukuran utilisasi prosesor dan memori server menggunakan perangkat

lunak Network Monitoring Cacti.

d. Menguji utilisasi server – server virtual dan membandingkan utilisasi virual

server dengan server fisik menggunakan perangkat lunak Cacti.


commit to user

3

e. Konfigurasi media penyimpanan data dan jaringan komputer, misalnya

konfigurasi penyimpanan dan pengalamatan IP, tidak dibahas dalam penelitian

ini.

f. Konfigurasi dasar dan instalasi perangkat lunak pendukung server tidak

dibahas dalam penelitian ini

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan utama yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah mendesain

prototype virtualisasi server di unit ICT FKIP UNS untuk membangun

infrastruktur server yang fleksibel, serta mengoptimalkan penggunaan sumber

daya prosesor dan memori agar dapat disesuaikan dengan beban kerja sehingga

utilisasi perangkat keras mesin server menjadi optimal.

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat penelitian dalam tugas akhir ini adalah:

a. Bagi peneliti

Menambah ragam penelitian tentang pengembangan konsep virtualisasi server

dan manfaatnya dan dapat mempelajari serta menerapkan konsep konsolidasi

server tersebut dengan virtualisasi server.

b. Bagi organisasi atau instansi yang menerapkan penelitian ini

Dengan menerapkan virtualisasi server, suatu organisasi yang mengandalkan

operasionalnya terhadap IT akan mendapat kemudahan dalam manajemen

server, antara lain sebagai berikut :

Kemudahan dalam melakukan maintenance tanpa mengganggu

operasional server.

Dapat mengoptimalkan utilisasi server.

1.6 Metodologi Penelitian

a. Pengumpulan data.

Pengumpulan data dilakukan melalui studi literatur dari buku, jurnal, white

paper, tugas akhir, yang diperoleh dari perpustakaan dan Internet. Studi


commit to user

4

tersebut berguna dalam penentuan topik dan dasar teori penelitian. Dengan

membaca literatur-literatur tersebut, dapat diketahui perkembangan teknologi,

permasalahan, penelitian yang telah dilakukan, implementasi, dan potensi

teknologi virtualisasi server.

b. Penelitian Lapangan.

Penelitian Lapangan memiliki peran penting dalam penelitian ini. Sebagian

besar penelitian dilakukan dalam penelitian lapangan, dimulai dari melihat

permasalahan, mendesain prototype virual server hingga melakukan pengujian

terhadap prototype yang dibangun. Secara garis besar penelitian lapangan

terbagi menjadi analisis kebutuhan, desain dan perancangan kemudian

implementasi dan pengujian. Penelitian tersebut secara resmi dilaksanakan

selama 3 bulan dimulai dari Juni hingga Agustus 2011. Lokasi penelitian

adalah kantor ICT Center FKIP UNS kampus 1 Jl.Ir. Sutami 36 A, Kentingan,

Surakarta.

1.7 Sistematika Penulisan

a. BAB I PENDAHULUAN

Bab ini memaparkan latar belakang masalah, rumusan masalah, batasan

masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, tinjauan pustaka dan

sistematika penulisan.

b. BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini membahas teori yang diperlukan selama melakukan penelitian. Bagian

awal akan membahas mengenai virtualisasi server secara umum. Bagian

berikutnya akan membahas perangkat lunak yang akan digunakan dalam

penelitian. Dalam bagian tersebut akan dibahas fitur-fitur perangkat lunak

virtualisasi dan komponen komponennya.


commit to user

5

c. BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Bab ini akan membahas tahap - tahap pengumpulan data yang dibutuhkan

pada saat penelitian dan perancangan virtualisasi server menggunakan

perangkat lunak virtualisasi bare metal hypervisor yang berjalan langsung

diatas hardware.

d. BAB IV HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

Bab ini memaparkan pengujian terhadap infrastruktur yang telah dibangun

untuk mengukur tingkat keberhasilan implementasi virual server.

e. BAB V PENUTUP

Bab ini memuat kesimpulan dan saran dari hasil penelitian yang dapat

digunakan untuk acuan penelitian berikutnya.


commit to user

6

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Dasar Teori

2.1.1 Virtualisasi

Dalam ilmu komputer, virtualisasi adalah istilah umum yang mengacu

kepada abstraksi dari sumber daya komputer. Definisi lainnya adalah "sebuah

teknik untuk menyembunyikan karakteristik fisik dari sumber daya komputer dari

bagaimana cara sistem lain, aplikasi atau pengguna berinteraksi dengan sumber

daya tersebut. Virtualisasi dalam hal ini termasuk membuat sebuah sumber daya

tunggal (seperti server, sebuah sistem operasi, sebuah aplikasi, atau peralatan

penyimpanan terlihat berfungsi sebagai beberapa sumber daya logikal; atau dapat

juga termasuk definisi untuk membuat beberapa sumber daya fisik (seperti

beberapa peralatan penyimpanan atau server) terlihat menggunakan satu sumber

daya logikal" (Ruest, 2009).

Konsep virtualisasi pertama kali muncul pada awal tahun1960, ketika IBM

mengenalkan penggunaan Time Sharing. Saat ini, istilah tersebut diasosiasikan

dengan komputer mainframe dan On Demand Computing mesinx86. Pada tahun

1964,Gene Amdahl merancang IBM System/360 yang menyediakan kemampuan

virtualisasi secara terbatas. Pada tahun 1998, VMware didirikan oleh Diane

Greene dan Dr.Mendel Rosenblum, dibantu 2 mahasiswa Stanford University.

Pada bulan Oktober 1998, diusahakan paten untuk metode virtualisasi berdasarkan

penelitian yang dilakukan. Paten tersebut kemudian disahkan pada 28 Mei 2002.

Pada tahun 1999, VMware mengenalkan produk VMware Virtual Platform.

Produk yang dianggap sebagai platform virtualisasi x86 pertama kali ini,

kemudian dikembangkan menjadi produk yang sekarang dikenal sebagai VMware

Workstation. Pada akhir tahun 2000, VMware mengeluarkan produk virtualisasi

server VMware GSX Server 1.0. Produk ini masih diinstall di atas sistem operasi

Linux atau Windows dan ditujukan untuk server kelas workgroup. Tidak lama

kemudian, VMware mengeluarkan platform virtualisasi server kelas mainframe,

yaitu VMware ESX Server 1.0. ESX Server memiliki keunggulan dibandingkan


commit to user

7

dengan GSX Server, yaitu lebih stabil, dan overhead yang lebih sedikit. Hal ini

disebabkan ESX Server diinstal secara langsung pada mesin server, bertindak

sebagai hypervisor, atau yang dikenal sebagai Virtual Machine Monitor (VMM)

pada virtualisasi Xen.

Selain VMware dan Microsoft, juga muncul teknologi virtualisasi server

yang disebut dengan Xen. Xen awalnya dikembangkan oleh Research Group di

laboratorium komputer Universitas Cambridge. Pada tahun 2006, Xen Source

merilis Xen Enterprise3.0 untuk berkompetisi dengan VMware ESX Server.

Kemudian pada tahun 2007 Xen Source merilis Xen Enterprise v4 yang lebih

stabil dan lebih kaya fitur, mendekati VMware ESX Server (Ruest, 2009).

Gambar 2.1 Perkembangan Virtualisasi

1. Teknologi Virtualisasi

Sistem komputer modern tersusun atas beberapa layer, yaitu layer

hardware, layer operating system, dan layer program aplikasi. Software

virtualisasi melakukan abstraksi dari mesin virtual dengan cara menambahkan

layer baru di antara 3 layer di atas. Posisi dari layer baru tersebut menentukan

level dari virtualisasi. Secara umum terdapat 3 level virtualisasi (Anonim,

2007a)

a. Level Hardware

Diterapkan oleh mainframe IBM. Mainframe tersebut menjalankan sistem

operasi yang berfungsi untuk menyediakan servis virtualisasi, sehingga

mainframe tersebut dapat dipartisi dimana masing-masing partisi dapat

menjalankan sistem operasi dan aplikasi sendiri. Layer virtualisasi berada

tepat di atas layer hardware, sehingga akses ke hardware dari mesin


commit to user

8

virtual dapat dilakukan secara efisien. Arsitektur virtualisasi pada level

hardware disebut juga sebagai arsitektur hypervisor (Gambar 2.2).

Gambar 2.2. Virtualisasi Level Hardware

b. Level Sistem Operasi

Layer virtualisasi diletakkan di atas layer sistem operasi. Program aplikasi

dijalankan di atas sistem operasi pada mesin virtual. Akses ke hardware

dari mesin virtual harus melalui sistem operasi dari mesin fisik, sehingga

tidak seefisien pada arsitektur hypervisor (Gambar 2.3).

Gambar 2.3. Virtualisasi Level Sistem Operasi

c. Level Bahasa Tingkat Tinggi

Layer virtualisasi berada di atas layer program aplikasi, berfungsi untuk

melakukan abstraksi mesin virtual yang dapat menjalankan program yang

ditulis dan dikompilasi sesuai dengan definisi abstrak mesin virtual yang

akan menjalankan program tersebut.


commit to user

9

2. Karakteristik Virtualisasi

Terdapat 3 kebutuhan formal untuk lapisan virtualisasi. Sebuah lapisan

virtualisasi harus memenuhi karakteristik sebagai berikut (Ruest, 2009) :

a. Equivalensi : lapisan virtualisasi menyediakan suatu kondisi yang identik

dengan mesin fisik bagi perangkat lunak sehingga perangkat lunak yang

berjalan diatas mesin virtual seharusnya dapat berjalan seperti pada mesin

asli.

b. Efisiensi : perangkat lunak yang berjalan di kondisi virtual, tidak

mengalami penurunan performa yang signifikan. Sebagian besar instruksi

seharusnya dapat dieksekusi secara langsung pada prosesor mesin fisik

tanpa ada intervensi dari virtual machine monitor.

c. Kontrol Sumber Daya : lapisan virtualisasi mempunyai hak penuh untuk

mengatur sumber daya perangkat keras. Sumber daya yang dimaksud

adalah memori dan perangkat I/O. Sebuah lapisan virtualisasi dikatakan

memiliki kontrol penuh terhadap sumber daya apabila suatu perangkat

lunak tidak dapat mengakses sumber daya yang tidak dialokasikan kepada

nya dan lapisan virtualisasi pada kondisi tertentu dapat mengambil

kembali sumber daya yang telah dialokasikan.

3. Jenis –Jenis Virtualisasi

a. Virtualisasi CPU

Proses yang berjalan pada arsitektur x86 memiliki hierarki instruksi.

Hierarki tersebut menentukan hak untuk mengunakan fungsi CPU tanpa

mengakibatkan fault. Terdapat 4 ring hierarki, yaitu 0,1,2, dan 3. Ring 0

memiliki hak akses paling tinggi (most privileged), sedangkan ring 3

memiliki hak akses paling rendah (leas privileged). Sebagian besar sistem

operasi x86 menggunakan konfigurasi 0 - 3, dimana ring 0 digunakan oleh

sistem operasi dan ring 3 digunakan oleh program aplikasi.

b. Virtualisasi Memori

Virtualisasi memori dilakukan dengan membagi memori fisik mesin server

secara dinamis kebeberapa mesin virtual. Teknik virtualisasi memori mirip


commit to user

10

dengan alokasi memori pada sistem modern. Sistem operasi melakukan

pemetaan page virtual ke nomor page fisikal yang tersimpan di page table.

Pada virtualisasi server, dibutuhkan 1 tingkat memori virtual lagi, untuk

menghubungkan memori virtual guest operating system dengan memori

mesin server.

c. Virtualisasi Perangkat I/O

Virtualisasi perangkat I/O dilakukan dengan mengatur request I/O antara

perangkat virtual dengan perangkat fisik. Perangkat keras virtual

meneruskan request yang diterimanya ke hypervisor untuk kemudian

diteruskan ke perangkat keras mesin. Proses ini dilakukan secara efisien

tanpa membebani utilisasi prosesor.

2.1.2 Prosesor Pendukung Virtualisasi

Gambar 2.4. Rack Mount Server

Virtualization Technology adalah teknologi yang memungkinkan sebuah

processor bekerja seperti memiliki beberapa processor yang masing-masing bisa

menjalankan operating system yang berbeda beserta program-programnya secara

bersamaan. Virtualization Technology ini sebenarnya bukan hal baru. Dulu pada

zaman pemakaian 486DX2, sebenarnya teknologi ini sudah dikenal. Teknologi ini

pada saat itu bisa membuat beberapa virtual machine yang menjalankan operating

system atau program-program/games under DOS secara bersamaan.

Saat ini ada beberapa software di pasaran yang mampu membuat

virtualization technology seperti ini, seperti VMware yang merupakan salah satu


commit to user

11

software yang paling terkenal. Walaupun user bisa memanfaatkan software-

software seperti VMware untuk virtualization technology ini, menggunakan

processor yang memiliki feature virtualization technology ini sebenarnya

memberikan keuntungan lebih seperti selain ada banyak instruksi-instruksi baru

yang memudahkan pengaturan virtualisasi itu sendiri tentu saja memberikan

kinerja yang lebih baik dibandingkan hanya mengandalkan software

(Anonim.2009b).

Terdapat sedikit perbedaan antara virtualization dengan multitasking atau

dengan hyperthreading. Pada teknologi multitasking yang berjalan hanya 1 sistem

operasi dengan beberapa program yang dijalankan di dalamnya. Pada

virtualization technology, user bisa menjalankan beberapa sistem operasi secara

bersamaan dan masing-masing sistem operasi tersebut bisa menjalankan beberapa

program. Masing-masing sistem operasi ini berjalan pada Virtual Machine atau

Virtual CPU. Sedangkan teknologi hyperthreading mensimulasikan dua CPU

pada satu CPU yang berfungsi untuk menyeimbangkan performance

menggunakan SMP (Symmetric Multi Processing) dan kedua CPU tersebut tidak

bisa dipakai secara terpisah. Teknologi virtualisasi CPU ini tidak dimiliki oleh

semua prosesor intel.

2.1.3 Perangkat Lunak Virtualisasi

Berikut ini beberapa perangkat lunak virtualisasi yang paling sering

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

1. Vmware Server

Merupakan produk gratis yang dikembangkan dari produk VMware

Workstation. Teknologi virtualisasi yang digunakan adalah instalasi diatas OS

(host virtualization).

2. Xen Server

Perangkat lunak ini juga diinstal diatas mesin langsung dan didukung oleh Intel

dan AMD untuk menyediakan perangkat keras yang mendukung virtualisasi.


commit to user

12

3. VMware ESX Server

Perangkat lunak ini diinstal diatas mesin server langsung tanpa ada perantara

host operating system atau disebut juga arsitektur hypervisor. Hal ini

dimaksudkan untuk menjaga efisiensi dan performa serta menghindari overheat

memori.

4. Microsoft Virtual Server

Berbeda dengan ESX Server dan Xen Server, produk ini diinstal di atas sistem

operasi host, yaitu Windows Server 2003. Performanya dibawah ESX Server

maupun Xen Server karena overhead cukup tinggi.

5. Microsoft Hyper-V

Microsoft mengeluarkan perangkat lunak virtualisasi server baru yang diberi

kode Veridian karena produk Virtual Server dianggap gagal. Teknologi

hypervisor ini dirilis dalam 2 versi, yaitu versi yang disertakan secara gratis

dalam sistem operasi Microsoft Windows Server 2008 R2 dan versi instalasi

diatas mesin langsung.

2.1.4 VMware ESXi 3.5

VMWare ESX Infrastructure adalah salah satu application suite yang

dapat digunakan untuk membangun infrastruktur virtual server. ESXi dapat

dikatakan sebagai fondasi untuk komponen virtual infrastructure 3 yang lain.

ESXi adalah hypervisor atau lapisan virtualisasi yang diinstal diatas mesin

(baremetal), tanpa memerlukan instalasi sistem operasi host terlebih dahulu.

VMware mendesain ESXi untuk diinstal dengan perangkat lunak yang sudah

dipilih dan diperlukan saja, sehingga mengurangi kode kernel untuk driver

perangkat keras. Ini membuat kernel ESXi memiliki respon cepat dan mengalami

overhead yang kecil. Performa juga lebih tinggi apabila dibandingkan dengan

teknologi virtualisasi server yang mengharuskan instalasi sistem operasi terlebih

dahulu, karena sistem operasi tersebut juga akan melakukan instalasi driver-driver

dan fitur-fitur yang belum tentu diperlukan.

ESXi memiliki 2 komponen penyusun, yaitu VMkernel dan Service

Console (COS). VMkernel yang merupakan inti dari ESXi memiliki tugas untuk


commit to user

13

mengatur akses mesin virtual terhadap sumber daya perangkat keras yang tersedia

dengan menyediakan penjadwalan CPU, manajemen memori, dan pemrosesan

data melalui switch virtual. COS digunakan untuk berkomunikasi dan mengatur

virtual machine kernel menggunakan command standar Linux dan sejumlah

command spesifik Vmware (Anonim. 2006).

Vmware ESXi 3.5 memiliki 5 elemen penyusun infrastruktur virtualisasi

antara lain adalah :

1. Sumber Daya Virtual dalam bentuk Host dan Cluster

Sumber daya dalam bentuk host dan cluster yaitu sumber daya perangkat keras

dari mesin server (ESX Server). Sejumlah ESX Server kemudian digabungkan

menjadi klaster, sehingga kemampuan dari sejumlah ESX Server tersebut dapat

diatur sebagai suatu kesatuan. Secara dinamis kemampuan komputasi dapat

ditambah atau dikurangi dengan penambahan atau pengurangan ESX Server yang

tergabung di klaster. Host adalah representasi sumber daya perangkat keras dari

sebuah mesin server x86. Misal suatu mesin server memiliki 4 buah prosesor

dual-core dengan masing-masing prosesor memiliki kecepatan komputasi 4

gigahertz dan memori sebesar 32 gigabytes, maka total sumber daya perangkat

keras yang disediakan ke sejumlah mesin virtual adalah kecepatan komputasi 32

gigahertz dan kapasitas memori 32 gigabytes. Klaster adalah representasi dari

gabungan sumber daya sejumlah host yang tergabung dalam sebuah jaringan dan

berbagi media penyimpanan data. Misal, suatu klaster terdiri dari 8 server,

masing-masing memiliki prosesor dual-core 4 gigahertz dan 32 gigabytes

memori, maka klaster akan memiliki kecepatan prosesor 256 gigahertz dan

memori 256 gigabytes (Anonim, 2010).

2. Media Peyimpanan Virtual

Ruang penyimpanan data yang dimaksud adalah representasi dari kombinasi

beberapa konfigurasi disk fisik yang dapat berupa fibre optic SAN, NAS (Network

Attached Storage), atau iSCSI. VMware ESXi 3.5 menyediakan lapisan abstraksi

yang dapat menyembunyikan keberagaman konfigurasi disk tersebut. Sebuah

mesin virtual disimpan dalam bentuk kumpulan file di sebuah direktori di dalam


commit to user

14

datastore. Sebuah disk virtual di dalam setiap mesin virtual termasuk di dalam

salah satu atau lebih file di direktori tersebut. Hal ini memberikan kemudahan

dalam penyalinan (copy), migrasi atau backup. File dengan ekstensi .vmdk

merupakan disk virtual mesin virtual, sedangkan file dengan ekstensi .vmx

merupakan konfigurasi mesin virtual.

Ada 3 macam file system yang dapat dipakai pada datastore Vmware ESXi 3.5,

yaitu VMware Virtual Machine File System (VMFS), Raw Device Mapping

(RDM) dan Network File System (NFS). Sebuah volume VMFS dapat berupa satu

atau gabungan beberapa Logical Unit Number (LUN) dari beberapa konfigurasi

disk fisik. Sistem operasi dari mesin virtual tidak dapat mengakses secara

langsung ruang penyimpanan data. Akses dilakukan melalui lapisan virtualisasi

yang menyediakan driver SCSI. Mesin virtual dapat menggunakan driver

BusLogic atau LSI Logic. Kemudian dengan driver tersebut mesin virtual dapat

menggunakan virtual SCSI HBA (Host Bus Adapter). Setiap mesin virtual dapat

memiliki 1 hingga 4 virtual SCSI HBA. Virtual SCSI HBA memberikan akses

mesin virtual ke perangkat SCSI virtual, sama dengan fungsi SCSI HBA fisik

yang memberikan akses ke perangkat SCSI fisik (Anonim, 2010).

Gambar 2.5. Perangkat Jaringan Virtual dalam ESXi 3.5

Pada gambar 2.5 diatas terlihat bahwa Vmnic0 (virual machine network interface

card 0) host ESXi terkoneksi dengan lima virtual switch(vswif) dengan alamat IP

gateway dari ESXi adalah 192.168.71.31.

3. Perangkat Jaringan

Jaringan menghubungkan antar mesin virtual atau antara mesin virtual dengan

area di luar infrastruktur virtual. Seperti mesin server fisik, virtual server juga


commit to user

15

memiliki komponen jaringan, yaitu virtual NIC (vNIC), vitual switch (vSwitch),

dan port group. Setiap mesin virtual memiliki vNIC masing-masing. Sistem

operasi dan aplikasi berkomunikasi dengan vNIC melalui driver yang disediakan

oleh ESX Server. Seperti NIC, vNIC juga memiliki alamat MAC, 1 atau lebih

alamat IP, dan respon terhadap protokol standar Ethernet.

Untuk mempermudah dalam membedakan NIC fisik dengan NIC virtual,

selanjutnya digunakan vmnic untuk menyebut NIC fisik dan vNIC untuk

menyebut NIC virtual. Virtual switch mirip dengan switch fisik yang beroperasi di

lapisan 2 Ethernet (lapisan Data Link). Setiap host memiliki minimal 1 vSwitch,

dengan jumlah maksimal 248. Setiap vSwitch memiliki 2 sisi, sisi pertama adalah

port group yang menghubungkan sejumlah virtual machine di host tersebut

(jaringan internal). Sisi yang lain bertindak sebagai uplink yang terhubung dengan

vmnic di mesin server (jaringan eksternal).

Sebuah vSwitch dapat mempung virtual port internal sebanyak 1016 port dan

virtual port eksternal sebanyak 32 port. Jadi, mesin virtual berkomunikasi dengan

dunia luar melalui vmnic yang terhubung dengan sisi uplink vSwitch.

Administrator juga dapat mengatur vSwitch agar tidak memiliki koneksi uplink,

hanya koneksi internal antar mesin virtual saja. Hal ini berguna ketika ESX Server

digunakan untuk percobaan suatu aplikasi TI dalam proses development. Sebuah

uplink vSwitch dapat terkoneksi dengan lebih dari 1 vmnic untuk membuat

konfigurasi teaming. NIC teaming digunakan untuk membagi beban trafik

jaringan (load balancing) atau menyediakan jalur cadangan untuk berjaga-jaga

ketika salah satu dari vmnic rusak (failover). Port group adalah mekanisme untuk

mengatur kelompok jaringan. Port group memiliki fungsi yang mirip dengan

VLAN pada switch fisik. Sebuah vSwitch dapat memiliki beberapa port group.

Virtual Machine dapat menghubungkan vNICnya di port mana saja. Selama

terhubung dalam port group yang sama, 2 virtual machine juga tergabung dalam

jaringan yang sama, tentu saja hanya di dalam lingkungan virtual tersebut

(Anonim, 2010).


commit to user

16

4. Mesin Virtual

Mesin Virtual adalah virtualisasi dari server fisik. Mesin Virtual ini

mengkonsumsi sumber daya perangkat keras secara dinamis, sesuai dengan beban

kerjanya. Ketika beban kerjanya meningkat, maka konsumsi terhadap sumber

daya CPU dan memori juga meningkat. Demikian sebaliknya, jika beban kerjanya

menurun, maka sumber daya yang sebelumnya digunakan akan dikembalikan

(Anonim, 2010).

5. Virtual Infrastructure Client

VMware Virtual Infrastructure Client atau biasa disebut VI Client (VIC)

merupakan sebuah tools yang digunakan untuk remote server dan digunakan

untuk mengelola host ESXi dan virtual machine di dalamnya. Melalui tools ini,

user dapat melakukan berbagai macam konfigurasi terhadap host ESXi seperti

manajemen alokasi memori, manajemen alokasi resource CPU, pengelolaan

media penyimpanan data dan media penyimpanan data virtualnya. Selain itu user

juga dapat menambahkan virtual machine di dalam host dan melakukan

konfigurasi spesifikasi mesin virtual sesuai kebutuhan.

2.1.5 Sistem Operasi Server dan Perangkat Lunak Pendukung

1. Ubuntu Server 10.04

Ubuntu merupakan salah satu distribusi Linux yang berbasiskan Debian.

Proyek Ubuntu resmi disponsori oleh Canonical Ltd yang merupakan

perusahaan milik seorang kosmonot asal Afrika Selatan Mark Shuttleworth.

Ubuntu adalah sistem operasi lengkap berbasis Linux, tersedia secara bebas

dan mempunyai dukungan baik yang berasal dari komunitas maupun tenaga

ahli profesional.

2. Apache 2.0

Server HTTP Apache atau web server apache adalah web server yang dapat

dijalankan di banyak sistem operasi (Unix, BSD, Linux, Microsoft Windows

dan Novell Netware serta platform lainnya) yang berguna untuk melayani dan

memfungsikan situs web. Protokol yang digunakan untuk melayani fasilitas


commit to user

17

web ini menggunakan HTTP. Apache memiliki fitur-fitur canggih seperti pesan

kesalahan yang dapat dikonfigurasi, autentikasi berbasis basis data dan lain-

lain.

3. MySQL Server

MySQL adalah sebuah implementasi dari sistem manajemen basis data

relasional yang didistribusikan secara gratis dibawah lisensi GPL (General

Public License). SQL (Structured Query Language) adalah sebuah konsep

pengoperasian basis data, terutama untuk pemilihan atau seleksi dan

pemasukan data, yang memungkinkan pengoperasian data dikerjakan dengan

mudah secara otomatis.

4. PhpMyAdmin

Perangkat lunak bebas yang ditulis dalam bahasa pemrograman PHP yang

digunakan untuk menangani administrasi MySQL pada World Wide Web.

phpMyAdmin mendukung berbagai operasi MySQL, diantaranya (mengelola

basis data, tabel-tabel, fields, relations, indeks, pengguna, permissions, dan

lain-lain).

5. Radius

Radius sebagai aplikasi untuk autentikasi, dengan nama paket freeradius dan

freeradius-mysql agar radius dapat bekerjasama dengan MySQL Pada

Freeradius, terdapat aplikasi Daloradius untuk memudahkan pengaturannya.

Aplikasi Daloradius bisa didapat di daloradius.com. Daloradius merupakan

aplikasi berbasis web yang memudahkan pembuatan basis data pada

konfigurasi radius, melihat status server, menambah user, serta beberapa

fungsi lain.

6. SNMP

Protokol standard industri yang digunakan untuk memonitor dan mengelola

berbagai perangkat di jaringan Internet meliputi hub, router, switch,

workstation dan sistem manajemen jaringan secara jarak jauh (remote) (Berry,

2007).


commit to user

18

7. EHCP

EHCP adalah control panel webhosting gratis yang dikembangkan oleh

http://ehcp.net. didalamnya sudah terinstall fitur-fitur pendukung seperti

webftp, phpmyadmin, hosting control panel, domain control panel, webmail,

pengaturan reseller. EHCP hanya bisa digunakan untuk distro linux berbasis

Ubuntu.

8. Cacti Network Monitoring

Cacti adalah aplikasi monitoring jaringan dengan lisensi open source dan

berbasis web. Pada umumnya digunakan untuk membuat data grafik seperti

kinerja CPU, Memory, Load Average dan bandwidth. Cacti khususnya

digunakan pada interface switch dan router jaringan lewat SNMP untuk

memonitor trafik jaringan. Cacti memanfaatkan RRD tool untuk data storage

dan fungsi graphing. Cacti menyediakan polling yang cepat, multiple data

acquisition methods, dan user management yang diperbolehkan untuk

mengakses graph / hasil network monitoring (Berry, 2007).

2.1.6 Pengukuran Optimalisasi Utilisasi Prosesor dan Memori

Utilisasi prosesor didefinisikan sebagai rata-rata penggunaan prosesor oleh

setiap proses atau kerja tertentu, sedangkan utilisasi memori adalah rata – rata

penggunaan memori, untuk semua aplikasi yang melakukan proses pada server

(Qodarsih, 2007). Peningkatan utilisasi sumber daya prosesor dan memori

disebabkan oleh kenaikan beban kerja yang dialami server. Frekuensi penggunaan

layanan yang tinggi ketika jam operasi kantor, akan membuat beban kerja mesin

virtual lebih tinggi daripada waktu istirahat. Secara akumulasi, peningkatan beban

kerja sejumlah mesin virtual akan meningkatkan beban kerja suatu host.

Peningkatan beban kerja tersebut ditandai dengan utilisasi prosesor dan memori

yang bertambah.

Layanan HTTP dipilih sebagai representasi layanan yang umum digunakan

dalam dunia TI untuk diujikan dalam uji kinerja. Dari segi utilisasi CPU, HTTP

akan memakan sumber daya CPU seiring dengan bertambahnya jumlah HTTP-

request yang harus dilayani. Setiap HTTP-request yang datang akan diproses


commit to user

19

server HTTP terhadap sekumpulan peraturan yang sudah didefinisikan

sebelumnya, dan akan dibalas dengan sebuah HTTP-reply berdasarkan aturan

tadi.

Utilisasi CPU ini akan bertambah jika server HTTP dikombinasikan

dengan pemrosesan output secara dinamis, seperti HTML preprocessor,

komputasi database, autentikasi user, dan lain lain (Haris, 2009).

2.1.7 Cara Pengukuran dan Pengujian Utilisasi Prosesor dan Memori

1. Pengukuran Utilisasi CPU dan Memori Menggunakan Cacti

Untuk mengukur tingkat utilisasi CPU dan memori diperlukan sebuah

software untuk memvisualisasikan data – data yang ada sebelum diolah dan

dibandingkan performansinya.

Gambar 2.6. Halaman Login Cacti

Gambar 2.6 menunjukkan halaman login dari cacti, untuk mengelola jaringan

yang akan di monitoring, seorang NOC harus login ke dalam cacti dengan

mengetikkan URL dari direktori instalasi cacti tersebut, misalnya

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

password

Gambar 2.7. Antarmuka Aplikasi Cacti


commit to user

20

Gamb

Denga

bandw

a. Co

A

d

h

C

P

d

a

d

A

se

te

b. Co

bar 2.7 me

an melihat

width, load

ontoh Pengu

Gamb

Angka 01 sa

data berdasa

hari ke tujuh

CPU dalam

Pada bagian

digunakan o

aplikasi yan

dimonitoring

Average me

edangkan m

ertentu

ontoh Pengu

Gamba

enunjukkan

t grafik ter

average, CP

n jumlah s

rsebut, seo

CPU Usage,

erver yang

orang NOC

Memory Us

g dimonitor

C dapat m

Usage, dan la

ring oleh

engetahui

ain lain.

cacti.

trafik

ukuran Utiliisasi CPU MMenggunakaan Cacti

bar 2.8. Co

ampai 07 pa

arkan monito

h ). Sedangk

satuan pers

n legenda, p

oleh System

ng terintegra

g.

enunjukkan

maximum m

ukuran Utili

ar 2.9. Con

ntoh Pengu

ada grafik g

oring harian

kan pada ga

en.

pada tab Sy

m. System

asi maupun

rata rata p

menunjukka

isasi Memor

ntoh Penguk

ukuran Uti

gambar 2.8

n/tanggal (h

aris vertika

ystem menu

disini adal

n yang terin

penggunaan

an total pen

ri Menggun

kuran Utili

ilisasi Prose

menunjukk

hari pertama

l menunjuk

unjukkan C

lah sistem

nstall di dal

n CPU pada

nggunaan C

nakan Cacti

esor

kan pengam

a sampai de

kkan penggu

isasi Memo

CPU Usage

operasi be

lam server

a waktu ter

CPU pada w

mbilan

engan

unaan

yang

eserta

yang

rtentu

waktu

ori


commit to user

21

Pada garis horizontal menunjukkan monitoring penggunaan memory tiap

selang waktu dua jam, sedangkan pada garis vertikal menunjukkan

kapasitas memory yang tidak digunakan dari total memory yang dimiliki

server.

Average adalah rata - rata sisa memory yang tidak terpakai oleh server

dari total memory yang dimiliki, sedangkan maximum adalah jumlah

maksimum memory yang tidak terpakai pada waktu tertentu.

Untuk penghitungan utilisasi memory dapat diambil contoh sebagai

berikut, Server tersebut memiliki total memory 6144 gigabyte sedangkan

rata – rata memory yang tidak digunakan 2,37 gigabyte, sehingga

memory Usage dari server multi user adalah 6,14 gigabyte – 2,37

gigabyte yaitu 3,77 gigabyte.

2. Pengujian Kinerja Mesin Virtual Menggunakan Apache Benchmark

Apache Benchmark (ab) adalah sebuah tools yang digunakan untuk proses

benchmark terhadap apache http server. Ab didesain untuk memberikan

gambaran performa instalasi apache. Secara khusus ab akan menampilkan

seberapa banyak request per detik yang bisa dilayani oleh instalasi apache server.

Di server Ubuntu atau Debian, ApacheBench atau ab adalah bagian dari paket

apache2-utils.

a. Proses Instalasi Ab di Server Ubuntu

Untuk melakukan instalasi paket yaitu dengan mengetikkan perintah :

sudo apt-get install apache2-utils

b. Contoh Proses Benchmark

ab -c 20 -n 1000 http://192.168.71.54/cacti

-c 20 adalah jumlah concurrent connection, sebanyak 20 koneksi secara

bersamaan).

(-n 1000 adalah jumlah request yang dikirim, sebanyak 1000 request).


commit to user

22

c. Contoh Output Proses Benchmark

Dari statistik di atas, bisa dilihat baris Requests per second. Baris tersebut

adalah nilai dari hasil benchmark. Tetapi ada juga bagian lain, misalnya

Complete requests, Failed requests, atau Write errors. Sebuah server dengan

apache atau nginx akan mengalami peningkatan utilisasi CPU apabila di

benchmark menggunakan tools ini, peningkatan utilisasi CPU tersebut

berbanding lurus dengan penggunaan memori pada server (Haris, 2009).

Connection Times (ms) min mean[+/-sd] median max Connect: 0 1 1.4 1 11 Processing: 0 1 0.3 1 3 Waiting: 0 1 0.3 1 3 Total: 1 3 1.4 2 13

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

Benchmarking http://192.168.71.54/cacti (be patient) Completed 100 requests Completed 200 requests Completed 300 requests Completed 400 requests Completed 500 requests Completed 600 requests Completed 700 requests Completed 800 requests Completed 900 requests Completed 1000 requests Finished 1000 requests

Server Software: nginx Server Hostname: http://192.168.71.54/cacti Server Port: 80

Document Path: /test/ Document Length: 178 bytes


commit to user

23

2.2 Penelitian Terkait

Penelitian tentang virtualisasi server pernah dilakukan oleh Calzolari dan

Braastad. Calzolari (2009) mendesain dan mengimplementasikan virtualisasi

server untuk menyediakan infrastruktur server yang memiliki ketersediaan tinggi

(high availability). Tujuan dari penelitian tersebut adalah menyediakan sistem

ketersediaan tinggi yang mencakup infrastruktur, perangkat lunak, dan metodologi

bagi server dengan layanan noncritical (server dengan utilisasi rendah), dengan

biaya yang lebih murah apabila dibandingkan dengan penggunaan host per host

redundancy. Sistem yang dibangun berhasil mengaktifkan kembali aplikasi

(restore) setelah terjadi bencana dalam kurun waktu kurang dari 10 menit.

Braastad (2006) juga berupaya memberikan solusi untuk menyediakan sistem

dengan ketersediaan tinggi. Sistem tersebut dibangun berdasarkan virtualisasi

dengan perangkat lunak Heartbeat dan Xen. Pekerjaan utama pada penelitian

tersebut adalah membangun add-on untuk Heartbeat, sehingga mendukung sistem

ketersediaan tinggi untuk infrastruktur virtual.

Selain penelitian – penelitian tersebut, terdapat juga penelitian tentang

perbandingan kinerja server melalui hypervisor menggunakan Xen yang dilakukan

Fauzi Haris pada tahun 2008. Dalam penelitian haris, eksperimen dilakukan untuk

mencari tahu sejauh mana virtual server bisa dibuat untuk melayani service web,

mail, dan file- sharing. Tujuan dari penelitian Haris adalah melakukan pengujian

dan menganalisis hasilnya untuk mendapatkan perbandingan seberapa baik kinerja

server yang dijalankan melalui virtualization, dibandingkan dengan server yang

dijalankan langsung di atas hardware tanpa melalui virtualization. Eksperimen

dalam penelitian ini membuktikan bahwa penggunaan virtual server dengan

beban kerja ringan memberikan kinerja dengan perbedaan hampir sama jika

dibandingkan dengan layanan pada server nonvirtual. Hal ini menunjukkan bahwa

penggunaan virtualisasi di dalam suatu organisasi dapat diterima oleh pengguna

layanan tertentu.

Penelitian lain yang juga menguji virtualisasi hypervisor adalah penelitian

oleh Barham (2006) dari University of Cambridge Computer Laboratory.

Beberapa parameter yang membedakan penelitian ini yang pertama adalah tujuan


commit to user

24

penelitian Barham adalah membandingkan kinerja beberapa sistem virtualisasi

yang ada. Sementara penelitian ini bertujuan lebih kepada perbandingan antara

sebuah sistem virtualization dengan sistem native. Selain itu penelitian Barham

menggunakan virtualisasi Xen sedangkan pada penelitian ini menggunakan

virtualisasi VMware ESXi. Hasil penelitian Barham menunjukkan bahwa Xen

mengungguli kinerja VMware Workstation. Selain itu, karena batasan lisensi yang

diberikan VMware, Barham juga menyimpulkan tanpa dapat menunjukkan fakta

(karena batasan yang diberikan VMware) bahwa Xen mengungguli VMware ESX

Server, produk unggulan dari VMware.

Penelitian Barham tersebut di atas memicu VMware untuk mengadakan

penelitian sendiri yang juga membandingkan kinerja produk VMware dengan

Xen. VMware menunjukkan bahwa produk mereka VMware ESX Server

mengungguli kinerja Xen. Beberapa parameter dalam penelitian VMware yang

berbeda dengan penelitian Barham adalah penggunaan hardware virtualization

yang teknologinya disediakan oleh pembuat prosesor, Intel-VT dari Intel dan

AMD-V dari AMD. Hardware pada penelitian VMware adalah sebuah IBM

X3500 Server dengan dua prosesor dual-core VT-enabled, RAM 5GB, satu NIC

dualport 1Gigabit Ethernet, dan dua hard disk 146GB. VMware ESX Server

menggunakan versi 3.0.1 GA dan Xen menggunakan versi 3.0.3. Berdasarkan

rujukan pada penelitian yang dilakukan VMware diatas, maka penelitian ini

memutuskan menggunakan VMware ESXi 3.5.

Adapun penelitian lain tentang virtualisasi hypervisor yang dilakukan oleh

Nurhaida pada tahun 2009. Tesis Nurhaida tersebut ditujukan untuk mengetahui

skalabilitas virtual server melalui pengukuran parameter overhead, linearitas,

isolasi kinerja dan efisiensi penggunaan sumber daya perangkat keras. Skenario

yang digunakan adalah menggabungkan tiga server dengan peran masing-masing

database server, email server, dan active directory server ke dalam satu mesin

fisik. Selanjutnya server dihubungkan ke jaringan yang memiliki empat

workstation. Pengukuran utilisasi sumber daya perangkat keras dilakukan dengan

cara monitoring sistem terhadap penggunaan memory, prosesor dan trafik

jaringan.


commit to user

25

Penelitian tentang uji kinerja virtualisasi juga pernah dilakukan Rasian pada

tahun 2009. Dalam penelitian yang dilakukan oleh rasian, eksperimen dilakukan

untuk mengkaji perbedaan kinerja yang mempengaruhi utilisasi CPU yang

dihasilkan oleh beberapa pendekatan, yaitu full virtualization dan operating

system-level virtualization. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa operating

system-level virtualization lebih efisien dalam hal penggunaan sumber daya

komputer dibanding pendekatan lainnya namun memiliki overhead yang lebih

tinggi daripada pendekatan full virtualization. Meskipun penelitian Rasian

menunjukkan keunggulan operating system-level virtualization, namun penelitian

tersebut mendasari alasan pemilihan perangkat lunak virtualisasi VMware ESXi

3.5, karena dalam penelitian Rasian ditunjukkan keunggulan virtualisasi full

virtualization atau arsitektur hypervisor. Bila menggunakan arsitektur hypervisor,

maka overhead yang ditimbulkan lebih sedikit dan mesin virtual bisa berjalan

secara dedicated dalam satu mesin fisik.

2.3 Rencana Penelitian

Penelitian yang telah dibahas pada tinjauan pustaka di atas adalah contoh dari

implementasi virtualisasi server. Sedangkan penelitian yang dilaksanakan penulis

adalah contoh lain dari implementasi virtualisasi server, yaitu untuk

mengoptimalkan utilisasi perangkat keras mesin server berupa prosesor dan

memori kemudian membandingkan utilisasi prosesor dan memori server virtual

dengan server native (nonvirtual). Sejauh studi literatur yang telah dilakukan,

belum ada penelitian yang melaporkan mengenai desain dan implementasi

virtualisasi server di unit ICT sebuah instansi pendidikan yang menggunakan

sistem operasi virtualisasi hypervisor.

Penelitian ini dilaksanakan dengan mengambil studi kasus di unit ICT Center

FKIP Universitas Sebelas Maret. Tahap – tahap penelitian dimulai dari

pengumpulan data topologi jaringan, data utilisasi prosesor dan memori dan

spesifikasi serta fungsi masing – masing server. Tahap berikutnya adalah

implementasi, pada tahap ini perangkat lunak yang digunakan untuk membangun

virtual server adalah perangkat lunak hypervisor VMware ESXi 3.5. Pada


commit to user

26

penelitian Rasian dipaparkan bahwa virtualisasi hypervisor lebih baik dari

virtualisasi level system operasi sedangkan penelitian dari VMware menunjukkan

bahwa ESXi lebih baik dari perangkat lunak virtualisasi Xen. Kedua penelitian

tersebut menjadi acuan penggunaan perangkat lunak VMware ESXi 3.5

Server – server dengan utilisasi rendah (layanan non-critical) tersebut akan

dikonsolidasikan secara virtual kedalam sebuah server fisik dan server – server

tersebut akan berjalan secara dedicated. Pada tahap pengujian terhadap prototype

server virtual digunakan software apache benchmark. Software ini berfungsi

untuk menciptakan koneksi dan request secara virtual terhadap layanan HTTP

pada suatu sistem. Pada penelitian Haris disebutkan bahwa utilisasi prosesor dan

memori server akan meningkat apabila melayani koneksi dan request melalui

layanan HTTP-nya. Pada tahap akhir penelitian akan dilakukan perbandingan

utilisasi prosesor dan memori antara virtual server dengan server nonvirtual yang

memiliki layanan sejenis.


commit to user

27

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Analisis Kebutuhan Penelitian

3.1.1 Kerangka Berpikir

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

UNS. Unit ini bertanggung jawab terhadap pemanfaatan teknologi informasi.

Pada tahun 2006 mulai menggunakan beberapa server terdistribusi untuk

operasionalnya seperti pengembangan website fakultas dan pengembangan e-

learning. Pada tahun 2010 unit ini memasang beberapa unit rack server IBM

E5502 yang memiliki spesifikasi hardware tinggi untuk kelas server yang

melayani kebutuhan standar instansi pendidikan.

Apabila dalam pemakaian server terdistribusi tidak memperhitungkan

sumber daya hardware akan menimbulkan beberapa permasalahan antara lain

utilisasi hardware yang tidak optimal. Selain utilisasi hardware yang tidak

optimal, juga akan terjadi pemborosan konsumsi daya, efisiensi ruang server dan

biaya akibat pengadaan hardware. Namun penelitian ini difokuskan kepada

pengaruh virtualisasi server terhadap optimalisasi utilisasi serta solusi virtualisasi

server menggunakan sistem operasi virtualisasi yang running diatas hardware

(arsitektur hypervisor). Alasan digunakannya arsitektur virtualisasi hypervisor

karena memiliki overheat perangkat keras yang rendah daripada arsitektur

virtualisasi yang membutuhkan sistem operasi tertentu.

Seiring perkembangan infrastruktur jaringan di ICT Center, terdapat

beberapa server yang memiliki utilitas penggunaan sumber daya hardware rendah

yaitu sekitar 1 sampai 10 persen dari kapasitas CPU (Anonim a, 2007). Server –

server tersebut hanya menggunakan sedikit dari total sumber daya perangkat keras

yang dimiliki karena hanya diakses oleh Network Operator Center (NOC) untuk

kepentingan pengelolaan IT di ICT Center bukan untuk user umum (dalam hal ini

dosen, mahasiswa dan karyawan FKIP). Selain itu, utilitas rendah server – server

tersebut juga disebabkan oleh penggunaan perangkat lunak yang terinstall di

dalam server hanya sedikit. Misalnya untuk server user, server tersebut hanya


commit to user

28

menggunakan sebuah aplikasi bernama EHCP yang berfungsi sebagai control

panel terhadap web – web di FKIP. Karena berisi 1 sofware, otomatis utilisasi

CPU dan memori dari server tersebut rendah. NOC tidak menggabungkan server

user tersebut ke dalam server lainnya karena software EHCP hanya berjalan di

sistem operasi Ubuntu sedangkan server – server lain menggunakan sistem

operasi Debian.

Hal yang sama juga terjadi pada server monitoring, server ini berfungsi

memonitor trafik jaringan, bandwidth jaringan, load average, cpu usage dan

memory usage perangkat keras lainnya dalam satu jaringan lokal. Karena hanya

berfungsi sebagai monitoring terhadap perangkat lain, server ini hanya

menggunakan sedikit perangkat lunak pendukung dan otomatis utilisasi perangkat

kerasnya menjadi rendah.

Berdasarkan observasi dibuatlah solusi virtualisasi server dengan

mengelompokkan server – server yang memiliki utilisasi sumber daya perangkat

keras rendah (Nurhaida, 2009) dan divirtualisasikan ke dalam sebuah server fisik

yang mempunyai sumber daya perangkat keras yang dianggap cukup untuk

menangani sejumlah n virtual server yang jalan secara bersamaan.

Gambar 3.1. Kerangka Berpikir


commit to user

29

3.1.2 Kebutuhan Berdasarkan Penelitian Lapangan

Tahap – tahap penelitian lapangan yang dilakukan akan dijelaskan dalam

tabel prosedur penelitian lapangan di bawah ini :

Tabel 3.1. Prosedur Penelitian Lapangan

No. Kegiatan Alat yang Digunakan Hasil1. Pengumpulan

DataWawancaranetworkadministrator unit ICT FKIP UNS Pengambilan data mengenai jumlah server, fungsi masing – masing server, dan utilisasi server

Topologi Jaringan unit ICT FKIP UNS server terdistribusi Spesifikasi Serverbeserta networkoperating system dan perangkat lunak pendukungGrafik Utilisasi CPU dan memori server – server di ICT CenterFKIP UNS

2. PerancanganInfrastruktur

Microsoft Visio Vmware ESXi 3.5

Usulan topologi jaringan baru Perancangan dan instalasi virtualisasi server

3. Implementasi Mesin server IBM Vmware ESXi 3.5

Virtualisasi Baremetal hypervisoryang running diatas hardware.Konsolidasi server – server virtual ke dalam server IBM E5502

4. Pengujian Vmware ESXi 3.5 apache benchmark Cacti

Pengukuran utilisasi CPU dan memori Perbandingan utilitas server nonvirtualdengan server virtual


commit to user

30

3.1.3 Pengumpulan dan Analisis Data Lapangan

Gambar 3.2. Pengumpulan dan Analisis Data Lapangan

Data lapangan dalam penelitian ini dibatasi menjadi 3 data yaitu topologi

server, spesifikasi server dan data grafik utilisasi prosesor dan memori server.

Melalui data topologi server akan terlihat jumlah server yang digunakan oleh ICT,

hal itu bisa dijadikan bahan pertimbangan jumlah server yang akan divirtualisasi

setelah melihat grafik nilai utilisasi dari prosesor dan memori masing - masing

server.

Pengambilan data dalam penelitian ini tidak dikelompokkan menjadi

beberapa kali pengambilan data (pengambilan data siang, malam, jam kerja,

libur), namun data diambil sekali setelah server – server tersebut dimonitoring

dalam waktu monitoring penuh selama 24 jam dalam rentang waktu monitoring 1

minggu menggunakan perangkat lunak monitoring jaringan yaitu cacti network

monitoring.


commit to user

31

BAB IV

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Sajian Data

Data penggunaan prosesor dan memori server nonvirtual dan virtual server

diperoleh dari pengambilan data menggunakan cacti berdasarkan monitoring

mingguan. Dalam hal ini pengambilan data tersebut dilakukan dalam waktu satu

minggu. Secara ringkas dapat dilihat pada tabel 4.1 dan 4.2.

4.1.1 Data Utilisasi Prosesor dan Memori Server Nonvirtual

Data tentang penggunaan CPU dan memori server nonvirtual disajikan dalam tabel 4.1 berikut ini.

Tabel 4.1 Penggunaan CPU dan Memori Server Nonvirtual

Adapun data tentang penggunaan memori server nonvirtual yang dikonversi dari satuan Megabyte ke dalam satuan persen dapat dilihat dalam tabel 4.2 berikut ini.

Tabel 4.2 Data Sisa Penggunaan Memori Server Nonvirtual

1.1.2 Data Utilisasi Prosesor dan Memori Virtual Server

Data tentang penggunaan CPU dan memori virtual server disajikan dalam

tabel 4.3 berikut ini.

Tabel 4.3 Penggunaan CPU dan Memori Virtual Server

Lebih lanjut, data tentang sisa penggunaan memori server dalam satuan persen

disajikan dalam tabel 4.4 sebagai berikut.


commit to user

32

Tabel 4.4 Data Sisa Penggunaan Memori Virtual Server

4.2 Pembobotan Data Utilisasi Prosesor dan Memori

4.3 Sajian Data 2 dan Perbandingan Data

Sajian data kedua berikut ini adalah hasil perbandingan yang sama dengan

sajian data pada sub bab 4.1, namun pada data dibawah ini server – server virtual

telah mendapat pembobotan nilai penggunaan prosesor dan sisa penggunaan

memori agar bisa dibandingkan dengan data dari server nonvirtual. Berikut ini

adalah data perbandingan tersebut ditunjukkan dalam tabel 4.5 dan tabel 4.6 :

Tabel 4.5 Perbandingan CPU Usage Server Nonvirtual dan Virtual server

Adapun data tentang perbandingan sisa penggunaan memori server nonvirtual dan

server virtualisasi dalam tabel 4.6 berikut ini.

Tabel 4.6 Perbandingan Free Memory Server Nonvirtual dan Virtual server

Lebih lanjut akan dipaparkan data tentang penggunaan proseseor rata dan prosesor

maksimal dalam bentuk grafik perbandingan penggunaan prosesor dan memori

server nonvirtual dan virtual server

a. Grafik Perbandingan Rata – Rata Penggunaan Prosesor

Autentikasi Monitoring Unsla User

Non Virtual 1.1 1.11 2.26 1.46

Virtual 4.94 3.68 4.28 5.35

0123456

Gambar 4.1. Grafik Perbandingan Rata – Rata Penggunaan Prosesor


commit to user

33

Dari grafik perbandingan pada gambar 4.1 tersebut dapat diketahui bahwa

server autentikasi meningkat utilisasi nya sebesar 4,5 kali lipat dari kondisi server

nonvirtual yang utilisasinya sebesar 1,1 persen menjadi 4,94 persen pada kondisi

virtual server. Server monitoring meningkat utilisasinya sebesar 3,3 kali lipat dari

kondisi server nonvirtual yang utilisasinya sebesar 1,11 persen menjadi 3,68

persen pada kondisi virtual server. Server Unsla meningkat utilisasi nya sebesar 2

kali lipat dari kondisi server nonvirtual yang utilisasinya sebesar 2,26 persen

menjadi 4,28 persen pada kondisi virtual server. Server User meningkat utilisasi

nya sebesar 3,6 kali lipat dari kondisi server nonvirtual yang utilisasinya sebesar

1,46 persen menjadi 5,35 persen pada kondisi virtual server. Dari grafik pada

gambar 4.1 tersebut dapat disimpulkan bahwa rata – rata kenaikan utilisasi dari

kondisi server nonvirtual ke kondisi virtual adalah sebesar 3.35 kali lipat.

b. Grafik Perbandingan Penggunaan Maksimal Prosesor


Non Virtual 4.32 3.37 6.32 4.45

Virtual 14.94 10.27 33.76 21.86

05

10152025303540

Gambar 4.2. Grafik Perbandingan Penggunaan Maksimal Prosesor


server autentikasi meningkat utilisasi nya sebesar 3,45 kali lipat dari kondisi

server nonvirtual yang utilisasinya sebesar 4,32 persen menjadi 14,94 persen pada

kondisi virtual server. Server monitoring meningkat utilisasi nya sebesar 3,04 kali

lipat dari kondisi server nonvirtual yang utilisasinya sebesar 3,37 persen menjadi

10,27 persen pada kondisi virtual server. Server Unsla meningkat utilisasi nya

sebesar 5,34 kali lipat dari kondisi server nonvirtual yang utilisasinya sebesar

6,32 persen menjadi 33,76 persen pada kondisi virtual server. Server User

meningkat utilisasi nya sebesar 4,91 kali lipat dari kondisi server nonvirtual yang


commit to user

34

utilisasinya sebesar 4,45 persen menjadi 21,86 persen pada kondisi virtual server.

Pada grafik perbandingan tersebut rata – rata kenaikan utilisasi dari kondisi server

nonvirtual ke kondisi virtual adalah sebesar 4,185 kali lipat.

Dari perbedaan nilai antara masing – masing perbandingan pada gambar 4.1

dan 4.2 diatas dapat disimpulkan bahwa, apabila ke 4 server nonvirtual tersebut

dalam implementasinya digantikan dengan 4 server virtual yang telah dibuat

maka akan terjadi peningkatan nilai utilisasi CPU dalam satuan persen (%) dari

kapasitas clock CPU yang disediakan oleh mesin nonvirtual maupun mesin

virtual, dan dari hal tersebut dapat disimpulkan bahwa penggunaan prosesor

(CPU usage) menjadi optimal.

Untuk grafik perbandingan sisa penggunaan memori, dalam penelitian ini

yang menjadi tolak ukur adalah sisa memori yang tidak digunakan (free memory

usage) yang ditunjukkan melalui grafik monitoring pada cacti. Sisa memori

dikatakan optimal apabila dalam grafik perbandingan menunjukkan nilai sisa

memori yang lebih sedikit dalam satuan %. Pembahasan lebih lanjut mengenai

perbandingan sisa memori ditunjukkan dalam gambar 4.3 dan 4.4.

c. Grafik Perbandingan Rata – rata Sisa Memori


Non Virtual 79.78 77.14 60.73 82.03

Virtual 3.5 1.646 20.35 4.01

0102030405060708090

Gambar 4.3. Grafik Perbandingan Rata – rata Sisa Memori


server autentikasi mengalami penurunan presentase sisa memori sebesar 22,7 kali

lipat dari kondisi server nonvirtual yang memiliki presentase sisa memori sebesar


commit to user

35

79,78 persen menjadi 3,5 persen pada kondisi virtual server. Server monitoring

mengalami penurunan presentase sisa memori sebesar 46,8 kali lipat dari kondisi

server nonvirtual yang memiliki presentase sisa memori sebesar 77,14 persen

menjadi 1,64 persen pada kondisi virtual server. Server UNSLA mengalami

penurunan presentase sisa memori sebesar 3 kali lipat dari kondisi server

nonvirtual yang memiliki presentase sisa memori sebesar 60,73 persen menjadi

20,35 persen pada kondisi virtual server. Server user mengalami penurunan

presentase sisa memori sebesar 20,45 kali lipat dari kondisi server nonvirtual

yang memiliki presentase sisa memori sebesar 82,03 persen menjadi 4,01 persen

pada kondisi virtual server. Pada grafik gambar 4.3 tersebut rata – rata penurunan

utilisasi memori dari server nonvirtual ke kondisi virtual server adalah sebesar

23,24 kali lipat.

d. Grafik Perbandingan Sisa Maksimal Memori


Non Virtual 83 83.98 83.59 86.91

Virtual 3.8 4.05 32.89 5.11

0102030405060708090

100

Gambar 4.4. Grafik Perbandingan Sisa Maksimal Memori


server autentikasi mengalami penurunan presentase sisa memori sebesar 21,8 kali

lipat dari kondisi server nonvirtual yang memiliki presentase sisa memori sebesar

83 persen menjadi 3,8 persen pada kondisi virtual server. Server monitoring

mengalami penurunan presentase sisa memori sebesar 20,73 kali lipat dari kondisi

server nonvirtual yang memiliki presentase sisa memori sebesar 83,98 persen

menjadi 4,05 persen pada kondisi virtual server. Server Unsla mengalami

penurunan presentase sisa memori sebesar 2,5 kali lipat dari kondisi server


commit to user

36

nonvirtual yang memiliki presentase sisa memori sebesar 83,59 persen menjadi

32,89 persen pada kondisi virtual server. Server user mengalami penurunan

presentase sisa memori sebesar 17 kali lipat dari kondisi server nonvirtual yang

memiliki presentase sisa memori sebesar 86,91 persen menjadi 5,11 persen pada

kondisi virtual server. Pada grafik gambar 4.4 tersebut rata – rata penurunan

utilisasi memori dari server nonvirtual ke kondisi virtual server adalah sebesar

15,50 kali lipat.

Dari perbedaan nilai antara masing – masing perbandingan pada gambar 4.3

dan 4.4 diatas dapat disimpulkan bahwa, apabila ke 4 server nonvirtual tersebut

dalam implementasinya digantikan dengan 4 virtual server yang telah dibuat

maka akan terjadi peningkatan penggunaan memori yang ditunjukkan dengan

semakin berkurangnya sisa memori yang tidak terpakai (dalam satuan %) dari

kapasitas memori yang disediakan oleh mesin nonvirtual maupun mesin virtual,

dan dari hal tersebut dapat disimpulkan bahwa penggunaan memori menjadi

optimal.

4.4 Pembahasan Penelitian

Berdasar hasil penelitian menunjukkan bahwa apabila server-server yang

memiliki utilitas prosesor dan memori rendah diatas (autentikasi, monitoring,

unsla, dan user) dapat digantikan dengan sebuah server fisik yang di dalamnya

berjalan 4 virtual server yang sama persis dengan 4 server nonvirtual dan running

secara stand alone serta memiliki utilisasi lebih optimal. Server - server virtual

tersebut tidak memiliki kapasitas hardware yang tinggi seperti server nonvirtual

di ICT center FKIP UNS, karena hanya memiliki kapasitas clock CPU 760 MHz

dan kapasitas memori 512 Megabyte untuk masing - masing virtual machine.

Berdasarkan data telah diketahui bahwa server-server mesin virtual tersebut bisa

berjalan optimal hanya dengan menggunakan sedikit kapasitas clock CPU. Begitu

juga halnya dengan kapasitas memori yang cukup menggunakan memori

berkapasitas 512 Megabyte. Meskipun berkapasitas memori kecil untuk ukuran

sebuah server, hal ini tidak menimbulkan gangguan terhadap operasional server

karena server dengan sistem operasi Ubuntu tanpa modus GUI mampu berjalan


commit to user

37

dengan kapasitas minimal 128 megabyte saja (Olesen, 2011). Keterbatasan

kapasitas tersebut tidaklah menjadikan masalah besar dalam pengoperasian server

- server virtual itu untuk berfungsi sebagaimana keadaan server nonvirtual.

Server-server virtual tersebut memang tidak memiliki sumberdaya hardware

sebesar yang dimiliki server fisik di ICT center FKIP UNS karena kapasitas

alokasi perangkat keras yang terbatas. Namun hal ini tidak menimbulkan masalah

apabila diterapkan di ICT Center FKIP UNS, karena dalam kondisi riil server-

server tersebut tidak menyediakan layanan yang diakses oleh pengguna umum

(mahasiswa, dosen, karyawan FKIP UNS). Namun hanya diakses oleh NOC ICT-

Center FKIP UNS untuk keperluan manajemen IT di ICT-Center tersebut. Untuk

penjelasan singkat mengenai masing – masing peran virtual server tersebut adalah

sebagai berikut.

Virtual Server Autentikasi hanya berfungsi untuk autentikasi user yang

terkoneksi ke dalam jaringan internal FKIP UNS, sehingga servis hanya berjalan

sesaat saat user login ke captive portal dan mendapat autentikasi melalui

daloradius di server autentikasi. Virtual Server monitoring hanya berfungsi

sebagai pengamat/monitoring terhadap trafik bandwidth, load average, CPU dan

memory usage, serta beban kerja jaringan dari server – server lain yang terkoneksi

di jaringan internal ICT Center FKIP UNS, sehingga tidak memerlukan beban

kerja yang berat untuk sebuah server. Virtual Server User hanya berfungsi sebagai

control panel dari domain - domain website yang terdapat di server web dan

server multiuser ICT Center, sehingga server ini hanya diakses oleh seorang NOC

untuk keperluan manajemen website dan domain. Tingkat akses dari server user

ini pun sangat jarang dilakukan selama penelitian berlangsung, oleh karena itu

apabila peran server user digantikan oleh virtual server user hal ini tidak

menimbulkan masalah. Virtual server yang terakhir adalah Virtual Server Unsla.

Pada kondisi yang sebenarnya, server Unsla berisi sistem informasi perpustakaan

yang digunakan untuk melakukan manajerial terhadap peminjaman,pengembalian

dan rekap data buku pada perpustakaan FKIP UNS. Oleh karena itu server ini

hanya diakses oleh administrator dari pihak perpustakaan dan oleh NOC ICT


commit to user

38

Center FKIP. oleh karena itu apabila peran server user digantikan oleh server

user virtual hal ini tidak menimbulkan masalah.


commit to user

39

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

1. Prototype virtualisasi server di unit ICT-Center FKIP UNS menunjukkan

adanya optimalisasi pada penggunaan sumber daya prosesor dan memori yang

telah disesuaikan dengan beban kerja sehingga utilisasi perangkat keras mesin

server menjadi optimal.

2. Optimalisasi penggunaan prosesor dalam penelitian ini ditunjukkan dalam

grafik perbandingan rata – rata penggunaan prosesor dan grafik penggunaan

maksimal prosesor. Dalam grafik perbandingan rata – rata penggunaan

prosesor menunjukkan rata – rata peningkatan penggunaan prosesor dari

kondisi nonvirtual ke kondisi virtual rata – rata adalah sebesar 3.35 kali lipat.

Sedangkan dalam grafik perbandingan penggunaan maksimum prosesor

menunjukkan, rata - rata peningkatan penggunaan prosesor dari kondisi

nonvirtual ke kondisi virtual adalah sebesar 4,19 kali lipat.

3. Optimalisasi penggunaan memori dalam penelitian ini ditunjukkan dalam

grafik perbandingan sisa memori rata - rata dan sisa memori maksimum.

Penggunaan memori dikatakan optimal apabila sisa memori semakin sedikit.

Dalam grafik perbandingan rata – rata sisa memori menunjukkan rata – rata

penurunan sisa memori dari kondisi server nonvirtual ke kondisi virtual server

rata - rata sebesar 23,24 kali lipat. Sedangkan dalam grafik perbandingan sisa

memori maksimum menunjukkan rata - rata penurunan sisa memori dari

kondisi server nonvirtual ke kondisi virtual server rata - rata sebesar 15,50

kali lipat.

4. Virtual server dalam penelitian ini tidak memiliki kapasitas hardware yang

tinggi bila dibandingkan dengan server nonvirtual pada ICT Center FKIP

UNS, namun tidak menimbulkan masalah bagi ICT Center FKIP karena

dalam kondisi riil server-server tersebut tidak menyediakan layanan yang

diakses oleh pengguna umum.


commit to user

40

5.2 Saran

1. Ragam pengujian yang dilakukan penulis terbatas karena penelitian dilakukan

di lingkungan ICT Center sebuah instansi pendidikan yang sumber daya

perangkat keras pendukung virtualisasinya terbatas. Penelitian ini akan lebih

efektif bila dilakukan di lingkungan perusahaan yang menggunakan blade

server dengan sumber daya perangkat keras yang lebih tinggi.

2. Pengujian apache benchmarking terhadap aplikasi web yang berpengaruh

kepada CPU dan memori sebaiknya dilakukan melalui koneksi internet dari

luar (bukan koneksi lokal/intranet). Hal ini untuk mendapatkan data yang

akurat, apabila server yang divirtualisasi adalah server yang diakses oleh

pengguna umum tidak hanya diakses oleh NOC.

3. Dalam melakukan penelitian mengenai virtualisasi hypervisor, sebaiknya juga

diulas tentang kekurangan dan kelebihan dari virtualisasi hypervisor

dibandingkan virtualisasi jenis lainnya.

4. Penelitian mengenai virtualisasi server menggunakan VMware ESXi masih

luas, sebaiknya juga dilakukan penelitian mengenai cara mengatasi downtime

tanpa mengalami gangguan terhadap layanan server dan cara membackup

server yang divirtualisasi.

optimalisasi utilisasi server menggunakan …/optima...perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id...

Documents