MEMBANGUN SISTEM CLOUD COMPUTING DENGAN IMPLEMENTASI LOAD BALANCING DAN PENGUJIAN ALGORITMA PENJADWALAN LINUX VIRTUAL SERVER PADA FTP SERVER.

i ABSTRAK

Cloud computing adalah teknologi baru yang sedang hangat dibahas oleh pakar teknologi informasi. Teknologi cloud computing hadir untuk menjawab tantangan akan kebutuhan teknologi komputasi yang semakin efisien. Banyak hal yang dapat diimplementasikan dengan teknologi cloud computing seperti layanan penyimpanan, aplikasi dan banyak lagi. Dalam Tugas Akhir ini teknologi cloud computing diimplementasikan dengan layanan aplikasi FTP (File Transfer Protocol). Melalui proses teknologi virtualisasi, 3 server FTP dibangun dalam bentuk virtual didalam satu komputer server hypervisor yang dapat diakses melalui jaringan. Demi terciptanya ketersediaan layanan FTP yang handal maka digunakan teknologi load balancing high availability dengan aplikasi LVS (Linux Virtual Server) dan memakai metode direct routing. Algoritma penjadwalan yang digunakan, yaitu : least connection (LC), weighted least connection (WLC), source hashing (SH), shortest expected delay (SED), dan never queue (NQ). Berdasarkan hasil pengujian, sistem cloud computing memiliki tingkat efisiensi pemanfaatan resource yang lebih efisien dari sistem konvensional dengan pemanfaatan processor sampai 51% dan memori 53% serta peformansi yang lebih baik dari sistem konvensional dengan response time rata-rata 0,998787 ms dan throughput rata-rata 10789997,75 Bps. Algoritma never queue (NQ) dipilih sebagai algoritma terbaik dari 4 algoritma lainnnya pada sistem load balancing berdasarkan response time rata-rata yang paling kecil yaitu 0,926667 ms dan throughput rata-rata yang paling tinggi yaitu 10862038 Bps

Kata kunci : Cloud computing, hypervisor, virtual, load balancing high availability , LVS (Linux Virtual Server), FTP (File Transfer Protocol), server, response time dan throughput.

1 BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Cloud computing dalam pengertian bahasa Indonesia yang diterjemahkan menjadi komputasi awan, beberapa tahun terakhir ini telah menjadi "Hot word" di dunia teknologi informasi (TI)[4]. Bahkan pakar teknologi informasi Indonesia Onno W. Purbo, dalam seminarnya sering menawarkan kepada mahasiswa untuk menjadikan cloud computing sebagai topik skripsi.

Pesatnya perkembangan teknologi komputer di negara-negara maju, membuat para penelitinya semakin “haus” akan tenaga komputasi yang dapat menjawab tantangan dan permasalahan yang mereka hadapi. Walaupun sudah memiliki super komputer dengan kapasitas dan kecepatan kerja yang sangat tinggi, apa yang sudah ada ini dirasa tetap kurang, karena mereka berusaha memecahkan permasalahan yang lebih besar lagi, lalu munculah teknologi cloud computing.

Cloud computing merupakan metafora dari jaringan komputer/ internet, dimana cloud (awan) merupakan penggambaran dari jaringan komputer/ internet yang diabstraksi dari infrastruktur kompleks yang disembunyikan [4]. Pada cloud computing sumber daya seperti processor/computing power, storage, network, sofware menjadi abstrak (virtual) dan diberikan sebagai layanan di jaringan/internet [9]. Dengan menggunakan teknologi cloud computing kita dapat menggabungkan beberapa perangkat komputer menjadi satu kesatuan (cluster) dan membuat membuat banyak server pada satu perangkat komputer dengan

2

virtualisasi. Jadi bisa dikatakan cloud computing merupakan penggabungan teknologi jaringan komputer, virtualisasi dan cluster.

Cloud computing tercipta karena timbulnya kendala seperti keterbatasan atau pemborosan resource komputer yang menyebabkan terhambatnya beberapa kegiatan perkomputasian. Agar terciptanya efisiensi, perusahaan-perusahaan besar di bidang TI (Teknologi Informasi) pun sekarang beralih menggunakan teknologi cloud computing. Contoh perusahaan besar yang menggunakan cloud computing yaitu Google, Yahoo, Microsoft, Facebook, Amazon, Apple dll. Sedangkan contoh layanan berbasis cloud computing, dapat kita lihat pada Facebook, Yahoo Mail, Hotmail, Google Search, Bing, MSN Messenger dll. Contoh lain yang cukup populer adalah Google Docs ataupun Microsoft Office Web Applications yang merupakan aplikasi pengolah dokumen berbasis internet.

Beberapa penelitian yang berkaitan dengan cloud computing, salah satunya adalah penelitian yang dilakukan oleh Bagoes harsono [2] dengan judul “Analisis

Perbandingan Antara Cloud Computing Dengan Sistem Informasi

Konvensional”. Dimana penelitian yang dilakukan hanya sebatas perbandingan dan tidak melakukan perancangan sistem cloud computing itu sendiri. Selanjutnya penelitian yang dilakukan oleh Muhammad aviv natsirudin [3] dengan judul

“Analisis Pemanfaatan Teknologi Cloud Computing Pada Jaringan Thin

Client”, pada penelitian ini terdapat bagaimana cara merancang dan analisis sistem cloud computing pada jaringan thin client.

Dari penelitian yang dijelaskan diatas hanya berkaitan tentang perbandingan dan perancangan sistem cloud computing, akan tetapi tidak membahas tentang kehandalan server terhadap layanan yang diberikan.. Masalah

3

yang sering muncul ketika server hanya bergantung pada satu server tunggal, yaitu pemborosan resource. Masalah lainnya adalah ketersediaan server itu sendiri. Misal, server sedang diperbaiki atau penambahan perangkat. Hal tersebut akan mengurangi nilai pelayanan server itu sendiri. Untuk menciptakan suatu layanan server yang handal dibutuhkan teknologi load balancing.

Penelitian yang berkaitan dengan load balancing, salah satunya adalah penelitian yang dilakukan oleh Muhfi asbin sagala [19] dengan judul

“Implementasi Load Balancing Pada Web Server”. Dimana penelitian tersebut membahas tentang pemakaian load balancing pada web server akan tetapi tidak diimplementasikan pada cloud computing melainkan pada jaringan komputer konvensionsal.

Dari uraian diatas maka penulis berkeinginan untuk mengembangkan penelitian tentang cloud computing sebelumnya dengan mengangkat tugas akhir yang berjudul “Membangun Sistem Cloud Computing dengan Implementasi

Load Balancing dan Pengujian Algoritma Penjadwalan Linux Virtual Server

Pada FTP Server”. Penulis memilih judul ini karena cloud computing sedang hangat dibahas oleh para pakar IT, dan dengan tambahan teknologi load balancing dapat meningkatkan kehandalan FTP server pada sistem cloud computing tersebut. Selain itu FTP server merupakan aplikasi yang berguna dan powerfull untuk transfer file.

1.2 Rumusan Masalah

Permasalahan yang akan dibahas pada tugas akhir ini yaitu:

1. Perancangan sistem cloud computing menggunakan perangkat lunak proxmox sebagai hypervisor.

4

2. Membandingkan efisiensi tingkat pemanfaatan resource dan peformansi antara server tunggal konvensional dengan sistem cloud computing pada komputer yang berspesifikasi sama.

3. Perancangan load balancing high availability dengan linux virtual server. 4. Unjuk kerja load balancing high availability.

5. Membandingkan 5 algoritma penjadwalan dari linux virtual server.

1.1 Batasan Masalah

Penelitian pada tugas akhir ini akan dibatasi pada permasalahan berikut:

1. Infrastruktur cloud computing yang dibangun adalah private cloud.

2. Model layanan computing yang dipakai adalah Software as a Service (SaaS). 3. Cloud computing dibangun dengan menggunakan hypervisor Proxmox VE 1.9

dengan engine virtualisasi KVM (Kernel based Virtual Manager). 4. Tidak membahas sisi keamanan.

5. Pengalamatan menggunakan IP versi 4.

6. Parameter perbandingan tingkat pemanfaatan resource dan peformansi yang akan dianalisa pada server tunggal konvensional dengan sistem cloud computing yaitu CPU utilisasi, pemakaian memori, response time dan throughput.

7. FTP server dibangun pada sistem operasi ubuntu dengan menggunakan perangkat lunak vsftpd.

8. Menggunakan perangkat lunak ipvsadm dan keepalived linux virtual server untuk menjalankan load balancing.

5

9. Implementasi load balancing high availibility menggunakan aplikasi linux virtual server (LVS) dengan metode direct routing (LVS-DR).

10.Parameter peformansi pada load balancing high availability yang akan dianalisa yaitu response time dan throughput.

11.Algoritma penjadwalan yang akan diuji adalah Least Connection (lc), Weighted Least Connection (wlc), Source Hashing (sh), Shortest Expected Delay (sed), dan Never Queue (nq).

12.Protokol yang akan diuji adalah FTP.

1.2 Tujuan

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah

1. Membangun sistem cloud computing dengan implementasi load balancing high availibility.

2. Mengetahui hasil perbandingan efisiensi tingkat pemanfaatan resource dan peformansi antara server tunggal konvensional dengan cloud computing. 3. Mengetahui hasil perbandingan algoritma penjadwalan load balancing

linux virtual server berdasarkan response time dan throughput.

1.3 Manfaat

Tugas akhir ini diharapkan dapat memberikan gambaran tentang konsep cloud computing. Hasil tugas akhir ini nantinya dapat dikembangkan dan dimanfaatkan untuk layanan internet lainnya. Bagi administrator jaringan hasil tugas akhir ini dapat digunakan sebagai bahan pertimbangan dalam membangun teknologi cloud computing.

6 1.4 Sistematika Penulisan

Agar lebih terstrukturnya dalam penulisan ini maka dapat dikelompokkan sesuai dengan yang penulis susun, yaitu :

1. Bab I Pendahuluan

Bab ini berisi latar belakang penelitian, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika penulisan.

2. Bab II Tinjauan Pustaka

Bab ini berisi teori dasar yang mendukung penelitian tugas akhir ini. 3. Bab III Metodologi Penelitian

Bab ini berisi metodologi, prosedur penelitian, skema jaringan, perangkat lunak dan perangkat keras yang akan digunakan dalam tugas akhir ini.

4. Bab IV Pembahasan dan Analisis Sistem

Bab ini berisi tentang hasil penelitian dan analisis serta pembahasan dari penelitian tugas akhir ini.

5. Bab V Penutup

TUGAS AKHIR

MEMBANGUN SISTEM CLOUD COMPUTING DENGAN IMPLEMENTASI LOAD BALANCING DAN PENGUJIAN ALGORITMA PENJADWALAN LINUX VIRTUAL SERVER PADA

FTP SERVER

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan program Strata-1 pada Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Andalas

Oleh: YOPPI LISYADI O.

NIM. 07175047

Pembimbing I : HERU DIBYO LAKSONO, MT

NIP.197701072 005011002 Pembimbing II : DARMAWAN, ST NIP.197708162 005011002

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS ANDALAS

PADANG 2012

iv DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRAK ... i

KATA PENGANTAR ... ii

DAFTAR ISI ... iv

DAFTAR GAMBAR ... vii

DAFTAR TABEL... ... ix

DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN ... x

DAFTAR LAMPIRAN ... xii

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1.Latar Belakang ... 1

1.2.Rumusan Masalah ... 3

1.3.Batasan Masalah ... 4

1.4.Tujuan ... 5

1.5.Manfaat ... 5

1.6.Sistematika Penulisan ... 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 7

2.1.Jaringan Komputer ... 7

2.2.Virtualisasi ... 9

2.3.Cloud Computing ... 13

2.3.1 Karakteristik Cloud Computing ... 14

2.3.2 Model Layanan Cloud Computing ... 15

2.3.3 Infrastruktur Cloud Computing ... 17

2.3.4 Manfaat Cloud Computing ... 18

2.4.Proxmox Virtual Environment ... 19

2.5.FTP Server ... 20

2.5.1 Konsep Dasar FTP Server ... 21

2.5.2 Mode Dalam FTP ... 22

2.5.3 Karakteristik FTP ... 23

2.6.Load Balancing ... 24

2.7.Linux Virtual Server ... 26

v

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 30

3.1.Jenis Penelitian ... 30

3.2.Perancangan Sistem ... 30

3.2.1 Skema Jaringan ... 30

3.2.2 Spesifikasi Perangkat Keras dan Lunak ... 32

3.2.2.1 Perangkat Keras Komputer ... 32

3.2.2.2 Perangkat Lunak... 33

3.2.3 Perancangan Server Tunggal Konvensional ... 34

3.2.4 Perancangan Sistem Cloud Computing ... 35

3.2.4.1Perancangan Server Hypervisor ... 35

3.2.4.2Perancangan Load BalancingHigh Availibility ... 36

3.2.4.3Perancangan FTP Server ... 37

3.3.Pengujian dan Akuisi Data ... 38

3.3.1. Pengujian ... 38

3.3.2. Akuisi Data ... 38

3.4.Metode Pengujian, Pengambilan Data dan Perbandingan ... 39

3.4.1 Metode Pengujian... 39

3.4.2 Metode Pengambilan Data ... 40

3.4.3 Metode Perbandingan... 40

3.5.Metode Penelitian ... 41

3.6.Rencana Kerja Peneliian ... 42

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA ... 43

4.1.Pendahuluan ... 43

4.2.Skenario Pengujian ... 44

4.3.Hasil dan Pembahasan ... 48

4.3.1. Hasil Pengamatan Tingkat Pemanfaatan Resource Server Tunggal Konvensional dan Sistem Cloud Computing... 48

4.3.2. Hasil Pengukuran Response Time Pada Server Tunggal Konvensional... 48

4.3.3. Hasil Pengukuran Throughput Pada Server Tunggal Konvensional... 49

vi

4.3.4. Hasil Pengukuran Response Time Sistem Load Balancing

High Availibility Pada Cloud Computing... 49

4.3.5. Hasil Pengukuran Throughput Sistem Load Balancing High Availibility Pada Cloud Computing... 50

4.4. Analisa ... 52

4.4.1. Analisa Perbandingan Efisiensi Pemanfaatan Resource Antara Server Tunggal Konvensional Dengan Sistem Cloud Computing Berdasarkan CPU Utilisasi dan Pemakaian Memori………... 52 4.4.2. Analisa Analisa Perbandingan Peformansi Antara Server Tunggal Konvensional Dengan Sistem Cloud Computing Berdasarkan Response Time dan Throughput ...………... 53 4.4.3. Analisa Analisa Perbandingan Algoritma Penjadwalan berdasarkan Response Time dan Throughput Pada Load Balancing High Availibility di Sistem Cloud Computing... 55

BAB V PENUTUP... 59

5.1.Kesimpulan ... 59

5.2.Saran ... 60

DAFTAR PUSTAKA ... 61

5

9. Implementasi load balancing high availibility menggunakan aplikasi linux virtual server (LVS) dengan metode direct routing (LVS-DR).

10.Parameter peformansi pada load balancing high availability yang akan dianalisa yaitu response time dan throughput.

11.Algoritma penjadwalan yang akan diuji adalah Least Connection (lc),

Weighted Least Connection (wlc), Source Hashing (sh), Shortest Expected Delay (sed), dan Never Queue (nq).

12.Protokol yang akan diuji adalah FTP.

1.2 Tujuan

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah

1. Membangun sistem cloud computing dengan implementasi load balancing high availibility.

2. Mengetahui hasil perbandingan efisiensi tingkat pemanfaatan resource dan peformansi antara server tunggal konvensional dengan cloud computing. 3. Mengetahui hasil perbandingan algoritma penjadwalan load balancing

linux virtual server berdasarkan response time dan throughput.

1.3 Manfaat

Tugas akhir ini diharapkan dapat memberikan gambaran tentang konsep

cloud computing. Hasil tugas akhir ini nantinya dapat dikembangkan dan dimanfaatkan untuk layanan internet lainnya. Bagi administrator jaringan hasil tugas akhir ini dapat digunakan sebagai bahan pertimbangan dalam membangun teknologi cloud computing.

6

1.4 Sistematika Penulisan

Agar lebih terstrukturnya dalam penulisan ini maka dapat dikelompokkan sesuai dengan yang penulis susun, yaitu :

1. Bab I Pendahuluan

Bab ini berisi latar belakang penelitian, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika penulisan.

2. Bab II Tinjauan Pustaka

Bab ini berisi teori dasar yang mendukung penelitian tugas akhir ini. 3. Bab III Metodologi Penelitian

Bab ini berisi metodologi, prosedur penelitian, skema jaringan, perangkat lunak dan perangkat keras yang akan digunakan dalam tugas akhir ini.

4. Bab IV Pembahasan dan Analisis Sistem

Bab ini berisi tentang hasil penelitian dan analisis serta pembahasan dari penelitian tugas akhir ini.

5. Bab V Penutup

TUGAS AKHIR

MEMBANGUN SISTEM CLOUD COMPUTING DENGAN IMPLEMENTASI LOAD BALANCING DAN PENGUJIAN ALGORITMA PENJADWALAN LINUX VIRTUAL SERVER PADA

FTP SERVER

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan program Strata-1 pada Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Andalas

Oleh: YOPPI LISYADI O.

NIM. 07175047

Pembimbing I : HERU DIBYO LAKSONO, MT

NIP.197701072 005011002 Pembimbing II : DARMAWAN, ST NIP.197708162 005011002

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS ANDALAS

PADANG 2012

iv

DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRAK ... i

KATA PENGANTAR ... ii

DAFTAR ISI ... iv

DAFTAR GAMBAR ... vii

DAFTAR TABEL... ... ix

DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN ... x

DAFTAR LAMPIRAN ... xii

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1.Latar Belakang ... 1

1.2.Rumusan Masalah ... 3

1.3.Batasan Masalah ... 4

1.4.Tujuan ... 5

1.5.Manfaat ... 5

1.6.Sistematika Penulisan ... 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 7

2.1.Jaringan Komputer ... 7

2.2.Virtualisasi ... 9

2.3.Cloud Computing ... 13

2.3.1 Karakteristik Cloud Computing ... 14

2.3.2 Model Layanan Cloud Computing ... 15

2.3.3 Infrastruktur Cloud Computing ... 17

2.3.4 Manfaat Cloud Computing ... 18

2.4.Proxmox Virtual Environment ... 19

2.5.FTP Server ... 20

2.5.1 Konsep Dasar FTP Server ... 21

2.5.2 Mode Dalam FTP ... 22

2.5.3 Karakteristik FTP ... 23

2.6.Load Balancing ... 24

2.7.Linux Virtual Server ... 26

v

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 30

3.1.Jenis Penelitian ... 30

3.2.Perancangan Sistem ... 30

3.2.1 Skema Jaringan ... 30

3.2.2 Spesifikasi Perangkat Keras dan Lunak ... 32

3.2.2.1 Perangkat Keras Komputer ... 32

3.2.2.2 Perangkat Lunak... 33

3.2.3 Perancangan Server Tunggal Konvensional ... 34

3.2.4 Perancangan Sistem Cloud Computing ... 35

3.2.4.1Perancangan Server Hypervisor ... 35

3.2.4.2Perancangan Load BalancingHigh Availibility ... 36

3.2.4.3Perancangan FTP Server ... 37

3.3.Pengujian dan Akuisi Data ... 38

3.3.1. Pengujian ... 38

3.3.2. Akuisi Data ... 38

3.4.Metode Pengujian, Pengambilan Data dan Perbandingan ... 39

3.4.1 Metode Pengujian... 39

3.4.2 Metode Pengambilan Data ... 40

3.4.3 Metode Perbandingan... 40

3.5.Metode Penelitian ... 41

3.6.Rencana Kerja Peneliian ... 42

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA ... 43

4.1.Pendahuluan ... 43

4.2.Skenario Pengujian ... 44

4.3.Hasil dan Pembahasan ... 48

4.3.1. Hasil Pengamatan Tingkat Pemanfaatan Resource Server Tunggal Konvensional dan Sistem Cloud Computing... 48

4.3.2. Hasil Pengukuran Response Time Pada Server Tunggal Konvensional... 48

4.3.3. Hasil Pengukuran Throughput Pada Server Tunggal Konvensional... 49

vi

4.3.4. Hasil Pengukuran Response Time Sistem Load Balancing

High Availibility Pada Cloud Computing...... 49

4.3.5. Hasil Pengukuran Throughput Sistem Load Balancing High Availibility Pada Cloud Computing...... 50

4.4. Analisa ... 52

4.4.1. Analisa Perbandingan Efisiensi Pemanfaatan Resource Antara Server Tunggal Konvensional Dengan Sistem Cloud Computing Berdasarkan CPU Utilisasi dan Pemakaian Memori………... 52 4.4.2. Analisa Analisa Perbandingan Peformansi Antara Server Tunggal Konvensional Dengan Sistem Cloud Computing Berdasarkan Response Time dan Throughput ...………... 53 4.4.3. Analisa Analisa Perbandingan Algoritma Penjadwalan berdasarkan Response Time dan Throughput Pada Load Balancing High Availibility di Sistem Cloud Computing... 55

BAB V PENUTUP... 59

5.1.Kesimpulan ... 59

5.2.Saran ... 60

DAFTAR PUSTAKA ... 61