Perbandingan Perangkat Lunak Aplikasi Virtualisasi Berbasis Open Source Antara Qemu, Kvm, Dan Xen

Perbandingan Perangkat Lunak Aplikasi Virtualisasi Berbasis
Open Source Antara Qemu, Kvm, Dan Xen
1

Murtiwiyati, 2Eva Aranita
Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Gunaarma
Jl. Margonda Raya 100 Depok 16424
1
Murtiwiyati@staff.gunadarma.ac.id
2
Eva Aranita@student.gunadarma.ac.id

Abstraksi
Pengguna perangkat lunak sering mengalami kesulitan ketika harus memilih
perangkat lunak apa yang tepat dan sesuai dengan kebutuhan mereka. Penelitian ini
bertujuan untuk membandingkan perangkat lunak virtualisasi yang berbasis open
source, sehingga diharapkan dapat memberikan informasi kepada para pengguna
perangkat lunak virtualisasi untuk dapat memilih dengan tepat perangkat lunak
virtualisasi open source mana yang sesuai untuk digunakan. Pada penelitian ini
penulis membandingkan perangkat lunak virtualisasi antara kvm, qemu dan xen
dilihat dari segi installasi dan performa. Dalam penelitian ini penulis menggunakan

uji coba (eksperimen) dimana uji coba dilakukan pada intel dual core i3 380um,
RAM 4 GB, Hardisk 4 GB pada masing-masing perangkat lunak virtualisasi qemu,
kvm dan xen. Dari hasil percobaan yang dilakukan XEN relatif lebih unggul
dibandingkan dengan perangkat lunak virtualisasi open source lainnya, tetapi XEN
memiliki kelemahan pada penggunaan RAM yang cukup besar.
Kata Kunci : Perbandingan, Virtualisasi, Qemu, KVM, Xen
Pendahuluan
Sistem operasi merupakan jenis yang paling penting dari perangkat lunak sistem
dalam sistem komputer. Tanpa sistem operasi, pengguna tidak dapat menjalankan
program aplikasi pada komputer mereka, kecuali program aplikasi booting. sistem
operasi bertindak sebagai perantara antara program aplikasi dan perangkat keras
komputer. Untuk Memenuhi kebutuhan sistem operasi yang berbeda-beda, user dapat
menempuh dua hal, Pertama, menggunakan lebih dari satu komputer dengan sistem
operasi yang berbeda, dan yang kedua meng-install dua sistem operasi dalam satu
komputer.
Virtualisasi, dalam dunia teknologi informasi bisa berarti banyak hal. Secara
umum virtualisasi adalah teknik untuk menyembunyikan karakter fisik suatu sumber
daya komputer dari cara yang digunakan oleh sistem lain, aplikasi atau pengguna
untuk berinteraksi dengan sumber daya tersebut [1]. Menurut Ramanathan &


2

Bruening, “platform virtuali-zation can be defined as the creation of a logically
partitioned computing system that runs on top of an actual platform” [2]. Virtualisasi
memungkinkan beberapa sistem operasi untuk berjalan secara bersamaan di dalam
beberapa komputer atau mesin virtual pada satu komputer fisik [1], sehingga pada
akhirnya dapat mengoptimalkan penggunaan sumber daya komputer yang umumnya
hanya terpakai antara 10-15% [3][4].
Pada saat ini, komputasi mulai bergeser ke era virtual, dimana setiap komputer
dapat digunakan oleh beberapa software virtual yang dapat dijalankan secara
bersamaan dan memiliki kemampuan yang hampir sama dengan software biasa.
Meski telah banyak software-software virtualisasi yang bersifat open source, tetapi
masih banyak perusahaan dan lembaga-lembaga yang belum menggunakan software
virtualisasi yang bersifat open source.
Berdasarkan dari permasalahan yang ada, penulis mencoba membuat sebuah
analisa perbandingan software virtualisasi berbasis open source antara xen, qemu dan
kvm. Dengan penelitian ini diharapkan dapat memberikan solusi kepada para
pengguna software virtualisasi agar mengetahui keunggulan dan kelemahan dari
masing-masing software tersebut.
Metode Penelitian

Metode yang digunakan dalam penelitian ini menggunakan tahapan-tahapan seperti:
1. Melakukan studi pustaka dengan mencari dan memahami literatur mengenai
virtualisasi.
2. Mengidentifikasi lingkungan pengujian, mencari informasi terkait hal-hal yang
digunakan dalam pengujian pada penelitian ini. Ini meliputi perangkat keras,
perangkat lunak, dan tools khusus lainnya. Uji coba yang dilakukan pada intel
dual core i3 380um, RAM 4 GB, Hardisk 4 GB pada masing-masing software
virtualisasi qemu, kvm dan xen.
3. Membuat perencanaan dan perancangan pengujian. Membuat rencana dan
rancangan dari skenario pengujian. Ini juga meliputi data yang digunakan untuk
pengujian.
4. Melakukan konfigurasi lingkungan pengujian. Menyiapkan lingkungan yang
digunakan untuk pengujian. Beberapa diantaranya adalah topologi jaringan,
konfigurasi sistem operasi, dan konfigurasi tools untuk pengujian.
5. Melakukan pengujian pada penelitian. Tahapan ini berisi aktivitas yang dilakukan
pada pengujian.
6. Melakukan analisis, laporan, dan uji ulang. Mengumpulkan data-data hasil
pengujian dan melakukan analisis. Uji ulang dilakukan jika ada hasil yang dirasa
kurang sesuai dengan yang diharapkan.
7. Menarik kesimpulan dari penelitian. Menarik kesimpulan dari hasil analisis yang

dilakukan pada tahap sebelumnya.

3

Analisa dan Pembahasan
Untuk mengetahui kelebihan dan kekurangan dari masing-masing software
virtualisasi QEMU, KVM dan XEN dari segi pemrosesannya, penulis melakukan
percobaan pada beberapa kategori yaitu installasi ( waktu installasi, ukuran file
installasi ), performa ( penggunaan CPU, pengunaan RAM, penggunaan hardisk,
kecepatan )
Installasi
Langkah pertama dalam menggunakan suatu software adalah installasi. Installasi
pada software virtualisasi hampir sama dengan menginstall software aplikasi lain. Di
linux pada debian menggunakan perintah apt-get install, pada CenTos menggunakan
perintah yum install dan pada percobaan ini menggunakan sistem yang berbasis
openSUSE 11.4 yaitu menggunakan perintah zypper install.
Pada QEMU menggunakan perintah zypper install kvm, XEN zypper install
xen* dan pada KVM menggunakan zypper install qemu-kvm. Cara installasi
menggunakan zypper harus menggunakan koneksi internet, tanpa koneksi internet
perintah ini tidak akan berjalan.


(a) Qemu

4

(b) KVM

(c) XEN

Gambar 1: Installasi Qemu, XEN dan KVM

5

Waktu Installasi
Waktu yang dibutuhkan untuk installasi dengan menggunakan perintah zypper
sangat tergantung pada kecepatan koneksi internet. Setelah melakukan percobaan
menggunakan perintah zypper didapatkan hasil seperti pada tabel 1. Di bawah ini.
Tabel 1: Waktu installasi

Waktu installasi yang baik ditunjukkan dengan nilai angka yang terkecil, dimana dari

tabel di atas Xen memiliki nilai yang terkecil.
Ukuran File Installasi
Ukuran file sangat beragam tergantung dari masing-masing software yang akan
diuji, beberapa software memaketkannya dalam satu paket besar hampir 100MB
seperti QEMU dan KVM. Sedangkan XEN modelnya menggunakan paket-paket
terpisah sehingga terlihat sedikit lebih kecil namun memiliki banyak paket yang harus
di install satu per satu dan saling terkait satu sama lainnya.

(a) QEMU

6

(b) KVM

(c) XEN

Gambar 2: Ukuran File Installasi pada QEMU, KVM, XEN

7


Tabel 2: Ukuran File installasi(Paket)

Dari Tabel 2 terlihat bahwa KVM memiliki file installasi 9420.8 kb, namun setelah
dicoba untuk diinstall KVM membutuhkan hardware dari QEMU untuk melakukan
virtualisasi pada saat melakukan proses installasi, jadi ukuran file yang ada pada
KVM setelah diinstal sebesar 112947.2. Sehingga dengan kata lain KVM memiliki
ukuran file yang lebih besar dari QEMU dan ukuran file installasi paling sedikit
adalah XEN yang hanya membutuhkan 70-an MB ruang hardisk.
Penggunaan CPU
Pemrosesan virtualisasi selalu menggunakan prosesor utama sehingga dipilih
jenis prosesor yang secepat mungkin. Semakin banyak prosesor, maka dapat semakin
banyak dibuat server virtual.
Pada percobaan yang dilakukan menggunakan software top, prosesor yang
digunakan adalah intel core i3 (@1,66 GHz), dengan penggunaan virtual prosesor
sebanyak dual core pada masing-masing software yang diuji.

(a) QEMU

8


(b) KVM

(c) XEN

Gambar 3: Penggunaan CPU pada QEMU, KVM, XEN
Dari Gambar 3 yang diberikan tanda berupa lingkaran merupakan hasil yang
diperoleh untuk penggunaan CPU seperti yang tertera pada Tabel 3.
Tabel 3: Penggunaan CPU pada QEMU, KVM, XEN

9

Dari Tabel 3 didapatkan hasil bahwa untuk CPU pada intel dual core i3 (@1,66 GHz)
yang diuji pada masing-masing software, untuk QEMU membutuhkan 5 % dari 3,32
(1,66 x 2) karena menggunakan dual core sehingga penggunaan CPU pada QEMU
menghabiskan 0,010 GHz , untuk KVM membutuhkan 2 % dari 3,32 sehingga
penggunaan CPU pada KVM menghabiskan 0,07 GHz, sedangkan XEN hanya
membutuhkan 0,8 % dari 3,32 sehingga penggunaan CPU pada XEN hanya
menghabiskan 0,03 GHz dan yang paling sedikit dalam penggunaan CPU
dibandingkan dengan QEMU dan KVM.
Penggunaan RAM

Pada percobaan yang dilakukan menggunakan software top, kapasitas RAM
yang digunakan adalah 4 GB untuk masing-masing software, pada QEMU, KVM dan
XEN didapatkan hasil seperti Gambar 4 di bawah ini:

(a) Qemu

(b) KVM

10

(c) XEN

Gambar 4: Penggunaan RAM pada QEMU, KVM, XEN
Dari Gambar 4 yang diberikan tanda yang berupa lingkaran merupakan hasil yang
diperoleh untuk penggunaan RAM seperti yang tertera dalam Tabel 4
Tabel 4: Penggunaan RAM

Dari Tabel 4 didapatkan hasil bahwa untuk RAM 4 GB yang diuji pada masingmasing software, untuk QEMU membutuhkan 50,8%dari 4 GB RAM yang telah
disediakan oleh hostnya, sehingga pada QEMU RAM yang digunakan sebesar 2,032
GB, KVM membutuhkan 50,7 % dari 4 GB RAM yang telah disediakan oleh

hostnya, sehingga pada KVM RAM yang digunakan sebesar 2,03 GB, sedangkan
XEN membutuhkan 86 % dari 4 GB RAM yang telah disediakan oleh hostnya,
sehingga pada XEN RAM yang digunakan sebesar 3,44 dan yang paling besar dalam
penggunaan RAM dibandingkan dengan QEMU dan KVM.
Penggunaan Hardisk
Penggunaan hardisk sangat beragam sesuai dengan kebutuhan, ketiga software
ini yaitu QEMU, KVM dan XEN memiliki cara yang umum dalam menggunakan
virtual hardisk, yaitu menggunakan image file yang sama. Hanya pada XEN dan
KVM dapat menggunakan LVM sebagai hardisk virtual.

11

Dipercobaan ini didapatkan beberapa cara dalam menggunakan hardisk virtual
pada masing-masing software virtualisasi dengan kapasitas hardisk 4 GB, untuk
qemu 10 GB HD dan kvm 10 GB HD dapat menggunakan software bawaan dari
paket installasi qemu yaitu qemu-img, dengan bentuk umum qemu-img create
|m|g. Untuk XEN 10 GB HD dapat menggunakan tools dd
dengan bentuk umum dd if=/dev/zero of= oflag=direct bs=1M
count=.
Pada prakteknya semua cara dapat digunakan untuk ketiga software

virtualisasi yang dicoba, namun penggunaan dd lebih memiliki kecepatan akses file
yang tinggi dibandingkan menggunakan image dari qemu yang berbasiskan qcow.
Tabel 5: Penggunaan Hardisk pada QEMU, KVM, XEN

Pada Tabel 5 pada penggunaan hardisk diperoleh hasil untuk masing-masing
software baik QEMU, KVM dan XEN memiliki kapasitas minimal 4 GB, hasil ini
diperoleh karena kapasitas hardisk yang mensupport untuk virtualisasi adalah 4 GB,
dibawah dari 4 GB hardisk tidak dapat mensupport untuk menjalankan virtualisasi.
Sehingga kapasitas hardisk dari host yang diberikan untuk masing-masing software
adalah sebanyak 4 GB.
Kecepatan
Kecepatan sangat diperhatikan dalam membangun suatu virtualisasi, kecepatan
sangat berpengaruh dalam menyelesaikan masalah yang ada sehingga dapat
mempercepat kinerja dari sistem, dan data pun akan cepat terakses.
Percobaan yang dilakukan menggunakan cara sederhana yaitu menggunakan
software wget dan menggunakan sebuah file sebesar 4GB, dengan OS dan apache
web server yang sama sehingga didapatkan kecepatan akses file dari suatu software
virtualisasi. Aplikasi mendownloadnya mengunnakan aplikasi download standart di
GNU/Linux yaitu wget, dengan perintah wget –c, dengan perintah wget -c
http://192.168.0.1/Image.iso.

12

Tabel 6: Kecepatan Download pada QEMU, KVM, XEN

Dari Tabel 6 untuk kecepatan download dengan menggunakan OS dan apache
yang sama dan menggunakan file sebesar 4 GB pada masing-masing software,
diperoleh hasil bahwa untuk qemu hanya memiliki kecepatan sebesar 4 MB/s, untuk
KVM memiliki kecepatan 4,5 MB/s dan untuk xen memiliki kecepatan yang paling
tinggi dan lebih cepat dibandingkan dengan QEMU dan KVM yaitu sebesar 5,5
MB/s.
Kesimpulan
Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa XEN memiliki waktu installasi
yang paling kecil dibandingkan dengan QEMU dan KVM, dimana semakin kecil
waktu instalasi maka akan semakin baik untuk digunakan. Dari segi performa XEN
juga memiliki kelebihan dalam hal penggunaan CPU dan kecepatan. Namun XEN
memiliki kelemahan pada penggunaan RAM yang sangat besar dibandingkan dengan
QEMU dan KVM.

Daftar Pustaka
[1]VMware, Understanding Full Virtualization, Paravirtualization, and Hardware
Assist, http://www.vmware.com/files/pdf/VMware_paravirtualization.pdf, 2007,
retrieved October 3, 2008.
[2]R.M. Ramanathan &F. Bruening, Virtualization –Bringing Flexibility and New
Capabilities to Computing Platforms,Research & Development at Intel Corporation,
http://download.intel.com/technology/computing/archinnov/teraera/download/Virtual
ization_0604.pdf, 2004, retrieved September 3, 2007.
[3] Sun Microsystem, Sun xVM VirtualizationPortfolio: Virtualizingthe Dynamic
Datacenter,
http://www.sun.com/launch/2008-0910/Sun_xVMPortfolio_wp.pdf,2008,retrieved
February 16, 2009.
[4]VMware, Virtualization—The Most Impactful Solution to the Data Center Power
Crisis,
http://www.vmware.com/files/pdf/Energy_Efficiency_WP.pdf,
2008,
retrieved
January 13, 2009.
[5] Rio Rasian dan Petrus Mursanto, 2009, Perbandingan Kinerja Pendekatan
Virtualisasi, Journal of Information Systems, Volume 5, Issues 2.
[6]Http://www.wikipedia.org/wiki/sistem_operasi, di akses 15 Maret 2013