UNIVERSITAS GUNADARMA
FAKULTAS ILMU KOMPUTER
& TEKNOLOGI INFORMASI
TUGAS PENGANTAR TELEMATIKA
|
JURNAL PERANCANGAN, IMPLEMENTASI, DAN ANALISIS
KINERJA VIRTUALISASI SERVERMENGGUNAKAN PROXMOX, VMWARE
ESX, DAN OPENSTACK
Nama & NPM :
Maulana Syarif Hidayatulloh | 14110275
Slamet Raharjo |
16110630
Vicky Ariesca
Merliana | 19110701
Fakultas : Ilmu
Komputer dan Teknologi Informasi
Jurusan : Sistem
Informasi
Kelas : 4KA11
|
UNIVERSITAS GUNADARMA
2014
ABSTRAKSI
Maulana Syarif
Hidayatulloh | 14110275
Slamet Raharjo | 16110630
Vicky Ariesca Merliana
| 19110701
JURNAL PERANCANGAN, IMPLEMENTASI, DAN ANALISIS
KINERJA VIRTUALISASI SERVERMENGGUNAKAN PROXMOX, VMWARE ESX, DAN OPENSTACK
Tugas Pengantar Telematika. Jurusan Sistem Informasi, Fakultas
Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi, Universitas Gunadarma, 2013
Kata Kunci : Virtualisasi,
High Availibility Server, Overhead, Linearitas
(iii + 12 halaman)
Banyak tipe processor yang
mempunyai inti lebih dari satu, terutama pada server. Dengan
melihat potensi prosessor yang mempunyai inti lebih dari satu
tersebut, kita dapat memanfaatkannya untuk menjalankan aplikasi-aplikasi dan services secara
bersamaan menggunakan teknik virtualisasi pada komputer server.
Konsep cluster high availability yang terdapat padavirtualisasi server dapat
mengurangi biaya dan menyederhanakan pengelolaan pelayanan teknologi informasi.
Berdasarkan hal tersebut, dalam penelitian ini dilakukan pengukuran terhadap
beberapa virtualisasi server menggunakan metode overhead,
dan linearitas untuk mengetahui kinerja virtualisasi server. Metode yang digunakan adalah dengan cara perancangan, dan implementasiProxmox, vmware esx dan openstack pada server
multicore, dan dilakukan analisa kinerja dari virtualisasi
server tersebut. Hasil utama dari penelitian ini adalah perancangan, dan implementasi virtualisasi server menggunakan Proxmox,
vmware, danopenstack serta deskripsi analisa, hasil
kinerja masing-masing model virtualisasi server tersebut.
Daftar Pustaka
(2012-2013)
ii
DAFTAR ISI
Halaman
Halaman
Judul......................................................................................................................................i
Abstraksi.............................................................................................................................................ii
Daftar
Isi.............................................................................................................................................iii
PENDAHULUAN..............................................................................................................................1
TINJAUAN PUSTAKA.....................................................................................................................2
PERUMUSAN
MASALAH...............................................................................................................3
TUJUAN
PENELITIAN.....................................................................................................................3
METODE
PENELITIAN....................................................................................................................3
LANDASAN
TEORI..........................................................................................................................5
IMPLEMENTASI
SISTEM................................................................................................................7
PEMBAHASAN...............................................................................................................................10
KESIMPULAN.................................................................................................................................11
SARAN.............................................................................................................................................13
DAFTAR
PUSTAKA........................................................................................................................14
iii
PENDAHULUAN
Penggunaan server dengan processor berinti banyak semakin banyak
dijumpai, masing-masing vendor produsen processor mempunyai berbagai macam tipe
processor dengan inti lebih dari satu. Processor dengan inti lebih dari satu
mempunyai kemampuan yang cukup untuk melakukan berbagai macam proses secara
bersamaan, akan tetapi belum semua aplikasi pada saat ini yang dapat
memanfaatkan secara optimal prosesor berinti banyak (multiprosessor) tersebut.
Berdasarkan pengamatan dari Tony Iams, analis senior di D.H. Brown Associates
Inc, NY, server di sebagian besar organisasi hanya menggunakan 15-20% dari
kapasitas sesungguhnya, tentu saja angka tersebut merupakan rasio yang jauh
dari ideal.
Dengan melihat potensi
prosessor yang mempunyai inti lebih dari satu tersebut, dapat kita manfaatkan
untuk menjalankan aplikasi-aplikasi dan services secara bersamaan menggunakan
teknik virtualisasi pada komputer server. Tanggapan vendor produsen processor
terhadap semakin dibutuhkannya teknologi virtualisasi juga dibuktikan dengan menambahkan
dukungan terhadap proses virtualisasi di dalam processor yang mereka produksi
sehingga teknologi virtualisasi yang akan digunakan pada processor berinti
banyak tersebut dapat memiliki kinerja yang optimal ketika menjalankan sistem
operasi dan program
aplikasi secara virtual.
Teknologi virtualisasi server yang diterapkan pada server dengan
processor berinti lebih dari satu, dapat kita manfaatkan untuk menjalankan
aplikasi-aplikasi dan Jurnal Teknologi, services secara virtualisasi. Konsep
virtualisasi server merupakan paragidma baru dalam perkembangan teknologi. Hal
ini dikarenakan virtualisasi server memungkinkan penggunaan satu perangkat
keras untuk menjalankan beberapa sistem operasi dan services pada saat yang
sama, sehingga client dapat menggunakan sumber daya tersebut sesuai dengan
kebutuhannya berbasis internet.
Virtualisasi server adalah penggunaan perangkat lunak yang
memungkinkan satu perangkat keras untuk menjalankan beberapa sistem operasi dan
services pada saat yang sama, sedangkan virtual server adalah penggunaan
perangkat lunak yang memungkinkan banyak perangkat keras untuk menjalankan satu
sistem secara terpadu. Teknologi virtualisasi server ini bertujuan untuk
menghindari pemborosan daya proses yang mahal atau dengan kata
lain meningkatkan
efisiensi serta mengoptimalkan penggunaan processor berinti lebih dari satu.
Penghematan lain adalah biaya listrik karena hanya menggunakan satu atau
sedikit server saja.
1
Pada saat ini banyak sekali metode perancangan virtualisasi server
dengan tipe cluster high availibility, antara lain menggunakan proxmox, vmware
esx dan openstack yang merupakan tipe virtualisasi server yang free dan mudah
dalam instalasi. Diantara beberapa tipe virtualisasi server tersebut terdapat
perbedaan dalam hal kinerja. Hal ini dikarenakan beberapa tipe virtualisasi
server tersebut dibuat oleh beberapa vendor yang berbeda.
TINJAUAN PUSTAKA
Beberapa penelitian yang berkaitan dengan Cloud Computing antara
lain Zulhaidi dan Dipojono (2002), Penelitian ini membahas menjelaskan desain
dan implementasi perangkat keras yang diperlukan untuk cluster pada Cloud Computing.
Penelitian lain yang berhubungan dengan virtualisasi juga
dilakukan oleh Fauzi (2008). Dalam tesisnya Fauzi mencari tahu sejauh mana atau
seberapa baik skalabilitas saat menggunakan virtualisasi jika
dibandingkan dengan implementasi native dengan menggunakan
satu pendekatan virtualisasi. Penelitian lain yang berkaitan dengan virtualisasi
server yang lain Chen, dkk (2006). Penelitian ini bertujuan untuk
menyediakan infrastruktur TI yang reliable, dalam arti bisa
melakukan update dan patch tanpa mematikan
atau me-restart mesin server produksi yang sedang
berjalan. Penelitian lain yang berhubungan dengan virtualisasi juga dilakukan
oleh Benjamin, dkk (2007). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui skalabilitas empat tipe virtualisasi server, metode yang digunakan dalam pengukurannya
adalah menggunakan metode overhead, linearitas dan usability.
Peneliti yang lain adalah Garnieri (2010), Penelitian ini
menargetkan penggunaan virtualisasi server pada perusahaan
besar, yang memfokuskan pada minimalisasi downtime pada saat maintance perangkat
keras server dengan menggunakan aplikasiVMware
Infrastructure 3. Selain itu peneliti Ardianto (2011), menjelaskan bagaimana
merancang virtualisasi appliances denganmemanfaatkan metode virtualisasi.
2
Penelitian oleh Ardianto, Novan (2011), dalam penelitian tersebut berusaha dipadukan antara mesin virtualisasi dengan
perangkat lunak yang sebenarnya maka akan terbentuklah virtualisasi
appliances, dalam penelitian tersebut dirancang suatuvirtualisasi
appliance menggunakan metode virtualisasi Proxmox dan virtualisasi
box untuk kemudian dianalisa kestabilannya.
Kemudian mengimplementasikan virtualisasi appliances tersebut
sehingga dapat dioperasikan dengan mudah di lingkunganserver yang
berbeda bahkan di OS yang berbeda. Faisal (2012), penelitian ini menekankan tentang faktor
skalabilitas private cloudcomputing untuk layanan IAAS dan analisa kinerja dari Cloud
Computing.
PERUMUSAN MASALAH
Berdasarkan latar belakang diatas, maka didapat perumusan masalah
yang akan diteliti yaitu bagaimana
merancang, danmengimplemestasikan virtualisasi server menggunakan tipe yang berbeda-beda yaitu proxmox, vmware esx dan openstack, sertamenganalisa kinerja
masing-masing virtualisasi server tersebut melalui pengukuran metrik
skalabilitas yaitu menggunakan metodeoverhead dan linearitas.
TUJUAN PENELITIAN
Tujuan yang hendak dicapai dalam penelitian ini adalah :
1. Merancang dan mengimplementasikan virtualisasi
server menggunakan proxmox VE
1.8, vmware esx dan openstack
2. Menganalisa virtualisasi server yang
berguna untuk mengetahui kinerja dari masing-masing tipe virtualisasi
server tersebut melalui pengukuran metrik skalabilitas
yaitu menggunakan metode overhead dan linearitas.
METODE PENELITIAN
Penelitian ini merupakan sebuah penelitian observasi dengan
mengimplementasikan sistem virtualisasi server denganProxmox, vmware esx, dan openstack yang merupakan tipe cluster High Availability
(HA).
3
Penelitian observasi ini menggunakan metode analisis deskriptif,
yang dilakukan dengan proses pengamatan langsung dan mempelajari observasi atas
hasil yang terjadi dari analisis sistem ini. Pendekatan penelitian analisis
deskriptif ini adalah untuk menggali informasi dari implementasi sistem virtualisasi
server menggunakan Proxmox, vmware esx, dan openstack.
Dalam analisa virtualisasi server, peneliti berusaha
membandingkan dengan server tradisional atau aplikasi server yang
tidak menggunakan virtualisasi, selain itu juga dibandingkan dengan
dua virtual machine yang berisi aplikasi web server dan ftp
server pada server virtualisasi sehingga diperoleh
data pembanding dalam melakukan analisa kinerja dan pengaruh implementasi
aplikasi yang berbeda pada virtualisasi server.
Gambar 1. Arsitektur
dengan virtualisasi server
Skenario pengujian virtualisasi
server sebagai berikut :
1. Membuat 2 virtual
machine, dilakukan update dan upgrade secara
bersamaan.
2. Membuat 2 virtual
machine, setiap virtual machine berfungsi sebagai server yang
berbeda. Virtual machine 1 difungsikan sebagai web
server sedangkan virtual machine 2 difungsikan
sebagai ftp server kemudian dilakukan pengiriman file sebesar
706.803.376 B.
4
3. Membuat beberapa virtual
machine, virtual machine 1 di install aplikasi
web server dan virtual machine 2 di install
ftpserver, sementara itu virtual machine yang lain tetap
dijalankan, akan tetapi tidak diberikan aplikasi.
4. Membuat beberapa virtual machine, virtual machine 1 di install web server, sedangkan virtual machine yang lain di installaplikasi
ftp server yang sama, dan dijalankan secara
bersamaan kemudian setiap
pertambahan virtual machine, dicoba uploadsebuah file dengan
ukuran 706.803.376 B ke
semua ftp server yang telah di install pada virtual
machine secara bersamaan. Analisa virtualisasi server menggunakan pengukuran metrik skalabilitas yaitu
menggunakan metode overhead dan
linearitas.
a. Overhead
Untuk evaluasi overhead
virtualisasi yang disebabkan mekanisme virtualisasi dilakukan
dengan membandingkan waktu eksekusi sebuah aplikasi yang dijalankan pada
sistem non virtualisasi (Ta) dengan aplikasi yang
sama dijalankan pada sebuah mesinvirtualisasi (Tav). Overhead mungkin saja
bisa diabaikan untuk sebuah mesin virtualisasi dan bisa
menjadi signifikan ketika jumlah mesin virtualisasi dijalankan
secara bersamaan. Disamping itu dibandingkan pula Ta dengan Tav ketika
sejumlah n mesinvirtualisasi dijalankan secara bersamaan. Pada
skenario ini hanya sebuah mesin virtualisasi yang menjalankan
aplikasi. Sedangkann-1 mesin virtualisasi yang
lain bebas dari aplikasi.
b. Linearitas
Untuk mengevaluasi
perubahan skalabilitas pada saat jumlah mesin virtualisasi yang
dijalankan meningkat, terlebih dahulu diukur waktu eksekusi sebuah aplikasi
yang dijalankan pada mesin virtualisasi. Selanjutnya diukur waktu
eksekusi aplikasi yang sama dijalankan secara bersamaan pada beberapa mesin virtualisasi.
LANDASAN TEORI
Pengertian Virtualisasi
Virtualisasi / Virtualisasiization adalah sebuah teknik atau
cara untuk membuat sesuatu dalam bentuk virtualisasi, tidak seperti
kenyataan yang ada. Virtualisasi juga digunakan untuk
mengemulasikan perangkat fisik komputer, dengan cara membuatnya seolah-olah
perangkat tersebut tidak ada (disembunyikan) atau bahkan menciptakan perangkat
yang tidak ada menjadi ada.
5
Gambar 2. Konsep Virtualisasi
Jenis-Jenis Pendekatan Virtualisasi
1. Partial Virtualisasiization
Virtualisasi parsial adalah bentuk virtualisasi pada
sebagian dari
perangkat keras.
Perangkat lunak virtualisasi parsial akan mengemulasikan,
seolah olah perangkat komputer kita memiliki alat tersebut.
2. Full
Virtualisasiization
Virtualisasi penuh berarti membuat seolah-olah ada komputer
lain di dalam komputer. Dengan menginstal Linux dalam WindowsAnda,
demikian juga meng-install Windows dalam Linux.
3. Hardware-assisted
Virtualisation
Merupakan virtualisation yang
didukung oleh hardware, jadi ada hardware khusus
yang berguna untuk meningkatkanperformance proses virtualisasi. Hardware-assisted virtualisation mempunyai overhead yang
banyak, agar skalabilitas guest OS tidak terlalu turun, maka
dibantu dengan hardware.
Cluster
Cluster merupakan
suatu set individual yang terhubung melalui perangkat keras dan perangkat lunak
khusus, menyajikan gambar sistem tunggal untuk para penggunanya (Vrenios,
2002). Tiga tipe cluster yang dominan yaitu:
1. High
Performance Computing (HPC). Secara umum, tipe cluster HPC ditujukan
pada bagaimana suatu proses komputasi dapat dipercepat, dengan demikian task
dapat diselesaikan
dengan lebih cepat.
Contoh cluster jenis ini adalah MPI, DSM, PVM.
2. High
Availability (HA). Secara umum, tipe cluster ini ditujukan
agar program yang dijadikan di atasnya bisa terus berjalan, sekalipun salah
satu node hang atau down. Contohnya
adalah fasilitas cluster pada Proxmox.
6
3. Load-Balancing
(LB). Secara umum, tipe cluster ini beroperasi dengan
mendistribusikan beban pekerjaan secara merata melalui beberapa node yang
bekerja di belakang (back-end node). Umumnya cluster ini
akan dikonfigurasikan sedemikian rupa denganfront-end load-balancing redundant.
Overhead dan Linearitas
Overhead pada
virtualisasi server adalah seberapa sering dan lamanya waktu yang dibutuhkan
oleh hypervisor untuk menyelesaikan suatu proses dan menjalankan kembali
virtual machine. Pada virtualisasi server, pengujian overhead dijalankan dengan
memperbanyak virtual machine tanpa aplikasi. Linearitas pada virtualisasi
server dapat diartikan sama dengan overhead, akan tetapi dalam pengujian
linearitas, virtual machine yang ditambahkan diberikan aplikasi yang sama.
IMPLEMENTASI SISTEM
Memeriksa fitur Virtualisasi Pada Processor
Processor yang mendukung virtualisasi dapat
diperiksa melalui bios mainboard atau diperiksa secara online melalui websitepabrikan processor tersebut,
dengan melihat apakah seri processor yang digunakan termasuk
dalam daftar yang mendukungvirtualisasi. Cara yang lain bisa dengan
mengetikkan beberapa perintah di console linux :
egrep ‘(vmx|svm)’
/proc/cpuinfo
Apabila hasilnya ada
kata vmx jika menggunakan processor Intel-VT
atau svm jika menggunakan processor AMD-V, berartiprocessor yang
digunakan telah mendukung dan dilengkapi teknologi virtualisasi secara hardware.
Proxmox
Virtual Environment
Pada skenario penelitian
ini digunakan Proxmox VE versi 1.8 yang dapat diunduh pada
website resmi Proxmox VirtualEnvironment di alamat http://www.proxmox.com/products/proxmoxve. Beberapa hal yang perlu diperhatikan terkait Proxmox:
1. Proxmox disediakan hanya untuk mesin 64 bit, sehingga tidak
bisa digunakan untuk mesin 32 bit.
7
2. Pada saat instalasi, Proxmox diinstalasikan
langsung dari CD dan akan menghapus seluruh isi harddisk.
8
9
2. Pada perbandingan
analisa hasil pengukuran overhead, nilai overhead relatif stabil pada setiap
tipe virtualisasi meskipun jika dilihat hasil observasi secara terperinci,
terdapat fluktuasi pada beberapa titik ketika menjalankan virtual machine.
3. Grafik overhead pada
setiap penambahan virtual machine cenderung bersifat linier dengan sedikit
peningkatan.
12
4. Grafik linearitas
pada setiap pertambahan virtual machine, nilai linearitas relatif naik pada
setiap tipe virtualisasi akan tetapi kenaikan secara signifikan hanya terjadi
pada tipe virtualisasi vmware dan openstack ketika mulai diaktifkan ftp server
yang kedua dan dikirimkan file sebesar 706.803.376 B pada masing-masing ftp
server.
5. Pada tipe virtualisasi
proxmox ve kenaikan waktu transfer terjadi secara konstan.
Jika dibandingkan dengan native server, nilai linearitas pada semua
tipe virtualisasi lebih tinggi daripada native
server. Hal ini membuktikan bahwa penambahan virtual
machine yang diberikan suatu aplikasi dan dijalankan
bersama-sama dengan aplikasi yang sama, akan menyebabkan
penurunan kinerja secara keseluruhan pada masing-masing tipe virtualisasi
server.
6. Utilitas CPU atau
penggunaan CPU pada semua tipe virtualisasi ketika dilakukan
pengukuran overhead, terlihat lebih hemat dengan nilai lebih rendah
daripada utilitas CPU pada native server sebesar 47 %,
7. Utilitas CPU atau
penggunaan CPU pada semua tipe virtualisasi ketika dilakukan
pengukuran linearitas, terlihat lebih hemat dengan nilai lebih rendah daripada
utilitas CPU pada native server sebesar 47 %, akan tetapi
ketika mulai diaktifkan sebanyak 8 ftp server, utilitas CPU
tipe virtualisasi vmware meningkat melebihi utilitas CPU pada native
server, sedangkan pada tipe virtulisasiproxmox dan openstack ketika
mulai diaktifkan sebanyak 10 ftp server, tercatat hampir sama
dengan native server yang berkisar pada kisaran 47 %. Hal ini
membuktikan bahwa seiring dengan penambahan virtual machine yang
diberikan aplikasi dan dijalankan secara bersamaan akan menyebabkan semakin
besar utilitas CPU yang digunakan pada masing-masing tipe virtualisasi.
8. Hasil analisa dari
pengukuran tersebut membuktikan bahwa virtualisasi server menggunakan Proxmox
Virtual Environmentnilai overhead dan
linearitas lebih rendah jika dibandingkan virtualisasi server VMware
ESXi dan OpenStack, hal ini karena padaProxmox Virtual
Environment menggunakan virtual machine dengan OpenVZ atau container-based virtualization,
sedangkanVMware dan openstack menggunakan virtual machine
KVM (Kernel-based Virtual Machine) yang dapat menjalankan
sistem operasi apapun termasuk Windows.
13
SARAN
Saran yang dapat
dikembangkan dalam penelitian lebih lanjut antara lain sebagai berikut:
1. Kekurangan dari virtualisasi
server adalah mengumpulnya semua service pada 1
mesin, sehingga apabila secara fisik mesin tersebut rusak atau
error maka akan semua sistem yang berjalan diatasnya
akan fail. Hal ini dapat diatasi dengan membuat
mekanisme redundant
server atau fail over server sebagai
cadangan.
2. Teknologi virtualisasi dapat
lebih dioptimalkan pada organisasi atau perusahaan yang mempunyai anggaran
biaya sedikit, dalam pengembangan jaringan server.
3. Jika menggunakan dan
menjalankan lebih banyak service pada virtual machine,
semakin banyak inti prosesor yang digunakan akan lebih baik dalam kestabilan virtualisasi
server secara keseluruhan.
DAFTAR PUSTAKA
Ahmad. 2008. Archive for
the ‘virtualization’Category.http://achmad.glclearningcenter.com/c
ategory/teknologi/virtualization/
(diakses tanggal 22 Oktober 2012).
Benjamin, Q., Vincent,
N., Franck, C. 2006. Scalability Comparison of Four Host
Virtualization Tools. Chen, H., Chen, R., Zhang, F., Zang, B., dan Yew, P. 2006. Live Updating OperatingSystems Using
Virtualization.
Prosiding 2nd
international Conference (VEE’06). Ottawa D.H. Brown Associates, Inc.
2001. VMware: Tool for Server Consolidation.
Fauzi, H. 2008.
Perbandingan Kinerja Server Melalui Virtualization Xen Pada
Lingkungan Terbatas.
Universitas Indonesia. MTI UI. Depok
Garnieri, H, M. 2010.
Desain dan Implementasi Virtualisasi Server di PT Thiess Contractors Indonesia.
Yogyakarta Leung, F.,
Neiger, G., Rodgers, D., Santoni, A., dan Uhlig, R. 2006, Intel
Virtualization
Technology: Hardware Support for Efficient Process.
Lutfie. 2008.
Virtualization The Series. http://wssid.org/blogs/lutfie/archive/tags/Virtu alization/default.aspx. (diakses tanggal
15 Oktober 2011).
14
Sumber
Muli, B., Michael, F.,
Eran, R., Avishay, T. 2009. Adding Advanced Storage
Controller Functionality
via Low- Overhead Virtualization.
Nggilu, F. 2012.
Analisis Overhead Sebagai Salah Satu Faktor Skalabilitas Private Cloud
Computing Untuk Layanan IAAS. Purbo, O, W. 2011. Proxmox.
http://opensource.telkomspeedy.com/wiki/index.php/Proxmox.
(diakses tanggal 24 September 2011).
Rasian, Rio., Mursanto,
Petrus. 2009. Perbandingan Kinerja Pendekatan Virtualisasi. Jurnal Sistem
Informasi MTI-UI Vol 5, No 2. Depok
Sugianto, Masim. 2010.
Panduan Virtualisasi & Linux High Availability Server. Bekasi
Tidak ada komentar:
Posting Komentar