IMPLEMENTASI HIGH AVAILABILITY SERVER DENGAN TEKNIK FAILOVER VIRTUAL Implementasi High Availability Server Dengan Teknik Failover Virtual Computer Cluster.

IMPLEMENTASI HIGH AVAILABILITY SERVER DENGAN
TEKNIK FAILOVER VIRTUAL
COMPUTER CLUSTER

SKRIPSI

Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Jenjang Strata 1
Pada ProgramStudi Informatika Fakultas Komunikasi dan Informatika
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Oleh:

IRFANI
L200110027

PROGRAM STUDI INFORMATIKA
FAKULTAS KOMUNIKASI DAN INFORMATIKA
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
JUNI 2015

ii


iii

iv

v

MOTTO

“Sesungguhnya Allah tidak akan mengubah nasib suatu kaum
hingga mereka mengubah diri mereka sendiri”.
-Q.S. Ar-Ra’d:11-

“Pendidikan merupakan perlengkapan paling baik untuk hari tua".
-Aristoteles –

"Orang-orang hebat di bidang apapun bukan baru bekerja karena
mereka terinspirasi, namun mereka menjadi terinspirasi karena
mereka lebih suka bekerja. Mereka tidak menyia-nyiakan waktu
untuk menunggu inspirasi".
-Ernest Newman-


“Tidak bertindak karena menunggu hilangnya rasa malas,adalah
bentuk kemalasan yang lebih parah lagi”.

“Ku olah kata, kubaca makna, kuikat dalam alinea, kubingkai dalam
bab sejumlah lima, jadilah mahakarya, gelar sarjana kuterima,
orangtua,calon istridan calon mertua pun bahagia”.
-Anonim“Hanya ingin pulang”

vi

PERSEMBAHAN

Allah SWT, yang senantiasa melimpahkan banyak karunia dan
nikmatnya sehingga
skripsi ini dapat terselasaikan dengan lancar.
Nabi Muhammad SAW, semoga shalawat senantiasa terhatur
kepadamu.
Kedua orang tua, Ayahanda Nurhadi dan Ibunda Juwarni, terima
kasih atas doa dan bimbingannya selama ini. Semoga kebahagiaan

selalu mengiringi di dunia maupun di akhirat nanti.
Adikku Rismawati, semoga menjadi wanita sholehah generasi muda
penerus agama dan negara.
Febriana Budiarti, terima kasih tetap bersanding dihatiku,
yangsenantiasamenyemangati untuk terus berkarya. Semoga Allah
SWT segera menyatukan kita.
Sahabat-sahabat SPAMMER BERIMAN, Tulus Arief Hidayat,
Handoko Yoga Harto, Ananda Triya Setiawan, Verdynant Dyka
Frianto, Heru Prasetyo, terima kasih atas canda dan tawanya selama
ini, semoga kebersamaan ini senantiasa dieratkan.
Almamater tercinta Program Studi Informatika Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
Inilah cinderamata hasil pembelajaranku.
Para pendukung kehidupanku, mie instan, penjual sego kucing,
warteg, borjo, pasundan, nasi goreng, dan lain-lain. Terima kasih
karena kalian telah mendukung kehidupanku selama kuliah.

vii

KATA PENGANTAR


Alhamdulillah, puji syukur atas segala karunia dan petunjuk Allah SWT., karena atas
berkat dan rahmat-Nya, saya dapat menyelesaikan penyusunan skripsi yang berjudul
“Implementasi High Availability Server Dengan Teknik Failover Virtual Computer
Cluster”. Penulisan skripsi ini dilakukan dalam rangka memenuhi salah satu syarat
untuk memperoleh gelar Sarjana Strata Satu (S1) pada Program Studi Informatika,
Fakultas Komunikasi dan Informatika, Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Penulisan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan dan dukungan berbagai pihak.
Oleh karena itu, saya mengucapkan terima kasih kepada :
1. Ibu dan Ayah tercinta, yang senantiasa mendoakan, memberi motivasi dan
semangat.
2. Bapak Husni Thamrin, S.T.,M.T.,Ph.D., selaku Dekan Fakultas Komunikasi dan
Informatika Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3. Bapak Dr. Heru Supriyono, M.Sc., selaku Ketua Program Studi Informatika
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
4. Bapak Hernawan Sulistyanto, ST.,MT., selaku dosen pembimbing yang telah
memberi motivasi, meyediakan waktu, tenaga dan pikiran untuk mengarahkan
dalam penyusunan laporan skripsi ini.
5. Teman-teman mahasiswa informatika 2011, khususnya Tulus, Handoko, Ananda,
Verdynant, yang tergabung dalam Tim Spammer Beriman, semoga kebersamaan

ini senantiasa dieratkan. Terima kasih atas ilmu, waktu serta suka dukanya.

viii

6. Semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu per satu, terima kasih atas segala
bantuannya.
Saya berharap Allah SWT membalas segala kebaikan semua pihak yang telah
membantu. Semoga skripsi ini membawa manfaat bagi pengembangan ilmu.

Surakarta, ……………...
Penulis

Irfani

ix

ABSTRAK

Kebutuhan sistem informasi yang up to date mendorong penyedia layanan
web server untuk membangun sistem dengan tingkat availability yang tinggi. Teknik

yang bisa digunakan yaitu dengan menerapkan server clustering. Cluster server
merupakan teknologi yang menggabungkan beberapa sumber daya yang bekerja
bersama-sama sehingga tampak seolah-olah merupakan suatu sistem tunggal. Salah
satu teknik cluster yang dapat digunakan untuk menyediakan sistem dengan
availability yang tinggi yaitu failover cluster.
Penelitian ini bertujuan merancangan sistem failover virtual computer cluster
sebagai salah satu solusi untuk mengatasi kegagalan fungsi server dengan
menggunakan VMware Workstation 11 sebagai platform simulasinya. Failover
virtual cluster yang dibangun terdiri dari dua buah server virtual dengan sistem
operasi Ubuntu Server 14.10. Kedua server ter-install aplikasi heartbeat yang
berfungsi menghubungkan kedua server dan aplikasi DRBD yang berfungsi sebagai
sinkronisasi data.
Parameter yang diukur pada penelitian ini adalah Avalibility, Downtime, CPU
Utilization, dan Throughput. Dari hasil penelitian tersebut diperoleh nilai availability
paling besar mencapai 99,50% dengan tingkat kestabilan cluster dari sisi CPU
utilization dan Throughput, sehingga sistem cluster virtual ini dapat menjadi solusi
untuk meningkatkan sistem dengan tingkat availaibility yang tinggi.
Kata kunci : Availability, Cluster Server, Failover Cluster

x


DAFTAR ISI

BAB I

JUDUL .....................................................................................

i

PERSETUJUAN ......................................................................

ii

PENGESAHAN .......................................................................

iii

KONTRIBUSI..........................................................................

iv


MOTTO....................................................................................

v

PERSEMBAHAN ....................................................................

vi

KATA PENGANTAR..............................................................

vii

ABSTRAK ...............................................................................

ix

DAFTAR ISI ............................................................................

x


DAFTAR TABEL ....................................................................

xiii

DAFTAR GAMBAR ...............................................................

xiv

DAFTAR LAMPIRAN ............................................................

xvi

PENDAHULUAN ...................................................................

1

1.1

Latar Belakang ................................................................


1

1.2

Perumusan Masalah ........................................................

3

1.3

Batasan Masalah .............................................................

3

1.4

Tujuan Penelitian ............................................................

4


1.5

Manfaat Penelitian ..........................................................

4

1.6

Sistematika Penulisan .....................................................

4

xi

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA .........................................................

6

2.1

Telaah Penelitian ........................................................

6

2.2

Landasan Teori ...........................................................

8

2.2.1

Konsep Virtualisasi ....................................................

8

2.2.2

Cluster Computer .......................................................

13

2.2.2.1 Definisi Cluster Computer .........................................

13

2.2.2.2 Macam-macam Cluster Computer .............................

13

2.2.2.3 Kelebihan dan Kekurangan Cluster ...........................

15

Konsep High Availability Server ...............................

17

2.2.3.1 Failover Cluster .........................................................

17

2.2.3.2 High Availability Server.............................................

18

2.2.3.3 Komponen Cluster Computer ....................................

19

Aplikasi Pendukung Failover Virtual Cluster ...........

20

2.2.4.1 VMware .....................................................................

20

2.2.4.2 Apache Web Server ....................................................

21

2.2.4.3 Heartbeat ....................................................................

22

2.2.4.4 DRBD.........................................................................

23

2.2.4.5 Httperf ........................................................................

25

METODOLOGI PENELITIAN ...........................................

26

3.1

Waktu dan Tempat Penelitian ......................................

26

3.2

Hardware dan Software Requirement ..........................

27

3.3

Perancangan Failover Virtual Computer Cluster .........

29

3.3.1 Perancangan Sistem Virtualisasi ..................................

29

3.3.2 Perancangan Virtual Cluster Server .............................

29

2.2.3

2.2.4

BAB III

xii

3.3.3 Perancangan Failover Clustering Server .....................

31

3.3.4 Desain Environtment System ........................................

32

3.3.5 Perancangan Sistem Backup dan Recovery ..................

32

3.3.6 Algoritma Perancangan Failover Computer Cluster....

34

Availability Analisis dan Pengujian .............................

37

ANALISA DAN PEMBAHASAN .........................................

39

4.1

Implementasi dan Konfigurasi .....................................

39

4.1.1 Implementasi dan Konfigurasi Software Pendukung ...

40

4.1.2 Membangun dan Mengkonfigurasi Failover Cluster ...

44

4.2

Pengujian Sistem ..........................................................

55

4.3

Hasil Analisa Failover Virtual Computer Cluster .......

55

4.3.1 Analisa High Availability .............................................

55

4.3.2 Analisa Parameter Downtime .......................................

61

4.3.3 Analisa Parameter CPU Utilization ..............................

63

4.3.4 Analisa Parameter Throughput .....................................

65

KESIMPULAN DAN SARAN ..............................................

70

5.1

Kesimpulan .....................................................................

70

5.2

Saran ...............................................................................

71

3.4

BAB IV

BAB V

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Spesifikasi Komputer Server 1 dan Server 2 ...........................

27

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Availability .....................................................

60

Tabel 4.2 Downtime Web Server .............................................................

62

Tabel 4.3 CPU Utilization Dalam Persen .................................................

64

Tabel 4.5 Analisa Parameter Troughput...................................................

68

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Arsitektur Sistem Komputer Umum ......................................

9

Gambar 2.2 Arsitektur Sistem Komputer Virtualisasi ...............................

10

Gambar 2.3 Ilustrasi Cara Kerja Heartbeat................................................

22

Gambar 2.4 DRBD Service........................................................................

24

Gambar 3.1 Skema Mesin Tervirtualisasi .................................................

29

Gambar 3.2 Jaringan Virtual Cluster Server .............................................

30

Gambar 3.3 Kondisi Cluster Server Normal .............................................

31

Gambar 3.4 Kondisi Cluster Server Mengalami Kegagalan .....................

31

Gambar 3.5 Prosedur Backup ....................................................................

33

Gambar 3.6 Prosedur Recovery .................................................................

33

Gambar 3.7 Algoritma Perancangan Sistem Failover Computer Cluster .

34

Gambar 3.8 Sinkronisasi Server ................................................................

37

Gambar 4.1 Perintah Enter License Key VMware Workstation 11 ...........

40

Gambar 4.2 Personal Information Guest OS Server Virtual 1...................

41

Gambar 4.3 Personal Information Guest OS Server Virtual 2...................

42

Gambar 4.4 Instalasi Web Server Apache2 ...............................................

42

Gambar 4.5 Konfigurasi Ports Apache Web Server ..................................

43

Gambar 4.6 Server Virtual Alpha ..............................................................

44

Gambar 4.7 Server Virtual Bravo ..............................................................

44

Gambar 4.8 Network Interfaces Server Alpha ..........................................

45

Gambar 4.9 Network Interfaces Server Bravo ..........................................

46

xv

Gambar 4.10 Host Server Virtual Alpha dan Server Virtual Bravo ...........

46

Gambar 4.11 Hostname Server Alpha ........................................................

46

Gambar 4.12 Hostname Server Bravo ........................................................

47

Gambar 4.13 Instalasi Heartbeat .................................................................

47

Gambar 4.14 Konfigurasi File ha.cf Server Alpha .....................................

48

Gambar 4.15 Konfigurasi File ha.cf Server Bravo .....................................

48

Gambar 4.16 Konfigurasi Otentifikasi Keamanan Data .............................

48

Gambar 4.17 Konfigurasi File Haresources Alamat IP Virtual .................

49

Gambar 4.18 Konfigurasi Address Resolution Protocol (ARP) .................

49

Gambar 4.19 Restart Heartbeat Server Virtual Cluster ..............................

50

Gambar 4.20 Konfigurasi Hardisk DRBD ..................................................

51

Gambar 4.21 Proses Instalasi DRBD ..........................................................

51

Gambar 4.22 Konfigurasi DRBD Server Alpha dan Server Bravo ............

53

Gambar 4.23 Membuat Meta Data Disk DRBD .........................................

53

Gambar 4.24 DRBD Status .........................................................................

54

Gambar 4.25 DRBD Status Primary/Secondary.........................................

54

Gambar 4.26 Service IP Virtual Aktif di Server Alpha ..............................

57

Gambar 4.27 Service IP Virtual Aktif di Server Bravo ..............................

58

Gambar 4.28 Grafik Downtime Web Server ...............................................

62

Gambar 4.29 CPU Time Primary Server ....................................................

63

Gambar 4.30 CPU Time Secondary Server .................................................

63

Gambar 4.31 Grafik Perbedaan Parameter CPU Usage Server ..................

64

Gambar 4.32 Analisis Nilai Throughput Server Utama ..............................

66

Gambar 4.33 Analisis Nilai Throughput Server Cadangan ........................

66

Gambar 4.34 Grafik Parameter Throughput Server ....................................

68

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

A. Instalasi VMware Workstation 11
B. Pengaturan Spesifikasi Virtual Computer
C. Instalasi Ubuntu Server 14.10
D. Hasil Pengujian CPU Utilization
E. Hasil Pengujian Throughput