Algoritma Penggantian Cache Sebagai Opti
Algoritma Penggantian Cache
Sebagai Optimalisasi Kinerja pada Proxy Server
Abstract — Having a fast internet connection is the desire of
every internet user. However, slow internet connection problems
can be occurred in a particular company or organization that
uses a proxy server. This report is about a research on optimizing
the performance of the proxy server.
Proxy server must have a good method of doing object
replacement in its cache (Cache Replacement Algorithm),
selecting the right method will increase performance. Changing
method may give positive or negative effect on speed of internet
access.
This research reports performance measurement of
several proxy servers that are applied on one of the internet
providers in Bandung. The main parameters of measurement is
Hit Ratio, Byte Hit Ratio, Response Time, and Size Distribution.
The research conclusion is each Cache Replacement
Algorithm has its own character dan ability in responding to the
needs of each clients.
Penelitian dilakukan dengan membangun proxy
server menggunakan sistem operasi Linux Ubuntu 9.04
pada jaringan internet dari salah satu Internet Service
Provider di Bandung. Algoritma penggantian cache yang
diteliti adalah LFUDA, GDSF, dan LRU (Least Recently
Used).
II. TINJAUAN PUSTAKA
Pengenalan Proxy
Proxy server adalah sebuah sistem komputer yg berada
di antara client yang melakukan permintaan objek dan
server tujuan yang melayani permintaan objek. Dalam
bentuk yang paling sederhana, proxy server memfasilitasi
komunikasi antara client dan server tujuan tanpa melakukan
perubahan permintaan atau balasan. Ketika client
Keywords— Cache Replacement Algorithm, Caching, Proxy melakukan permintaan objek dari server tujuan, proxy
Server, Squid
server akan mengambil alih koneksi client dan mewakili
dirinya sebagai client ke server tujuan serta meminta
sumber daya atas nama client. Jika jawaban diterima, proxy
I. PENDAHULUAN
server mengembalikan kepada client, dan proxy akan
Kata “Proxy Server” dalam jaringan internet memberikan pesan bahwa client telah berkomunikasi
merupakan teknologi yang cukup sering diulas. Proxy dengan server tujuan.
Server adalah sebuah server yang dapat dikonfigurasi untuk
Dalam perkembangannya, proxy server dapat
beberapa fungsi, seperti cache server, url filtering, dan menyaring permintaan berdasarkan berbagai aturan dan
pengaturan bandwidth. Squid merupakan salah satu aplikasi memungkinkan komunikasi, permintaan dapat divalidasi
proxy server yang fungsi utamanya sebagai cache server, jika permintaan tersebut tersedia didalam aturan. Aturan
sehingga halaman web atau file yang sudah pernah diakses umumnya didasarkan pada alamat IP dan jenis protokol
oleh pengguna akan disimpan dalam cache dari proxy server. client atau server tujuan, isi dokumen web, jenis isi web,
Pengguna berikutnya yang membuka halaman web ataupun dan sebagainya [1].
file yang sama, akan mendapatkan objek yang diinginkan
Proxy dalam pengertiannya sebagai perantara, bekerja
dari cache proxy server tanpa harus mengunduh dari server dalam berbagai jenis protokol komunikasi jaringan dan
tujuan, sehingga kecepatan akses akan meningkat. Cache dapat berada pada level-level yang berbeda pada hirarki
pada proxy server tersimpan secara fisik di RAM dan layer protokol komunikasi jaringan. Sebuah perantara dapat
Harddisk. Objek pada cache akan mengalami penghapusan saja bekerja pada Data-Link Layer, Network Layer,
atau penggantian di waktu tertentu, metode penggantian Transport Layer maupun Application Layer dalam hirarki
objek akan dilakukan sesuai replacement policy dari cache komunikasi jaringan menurut OSI Layer. Namun pengertian
replacement algorithm yang dipakai.
proxy server sebagian besar adalah untuk menunjuk suatu
Penelitian ini membahas mengenai optimalisasi server yang bekerja sebagai proxy pada Application Layer.
kinerja proxy server dengan melakukan analisis berdasarkan Secara garis besar, cara kerja proxy server adalah
parameter hit ratio, byte hit ratio, response time, dan size menyimpan objek yang pernah diakses oleh seorang user,
distribution. Penelitian juga akan membuktikan bahwa sehingga user lain tidak perlu mengambil objek yang sama
algoritma LFUDA (Least Frequently Used with Dynamic ke server asli, melainkan cukup dari proxy server yang lebih
Aging) dalam Squid merupakan algoritma yang memiliki hit dekat. Proxy server akan semakin efisien dengan semakin
ratio tertinggi, sedangkan algoritma GDSF (Greedy-Dual banyaknya user.
Size Frequency) pada proxy server adalah algoritma yang
sangat baik digunakan di semua lingkungan pengguna
internet.
A.
Aplikasi Squid
Menurut Rafiudin (2008), Squid merupakan mesin
caching proxy untuk client web, seperti HTTP, HTTPS,
FTP, gopher dan layanan sejenis lainnya. Squid mampu
menurunkan konsumsi bandwidth sekaligus mempercepat
waktu respons. Ini terwujud dengan melakukan caching
halaman web dan menggunakan ulang halaman yang sering
dikunjungi, serta squid dapat menyaring situs-situs yang
boleh diakses. Squid merupakan software proxy yang
banyak dipakai dan dapat diperoleh secara gratis, squid
memiliki banyak fitur yang ditawarkan, juga mendukung
SSL, extensive access control, dan logging request yang
lengkap [3].
B.
Objek Cache
Pengaturan objek sebuah cache server merupakan salah
satu hal yang perlu diperhatikan. Objek disimpan pada dua
level cache_dir yang besar levelnya didefinisikan pada
konfigurasi utama Squid. Objek berisikan isi URL yang
diminta client dan disimpan dalam bentuk file binary,
masing-masing objek mempunyai metadata yang sebagian
dari isinya disimpan di dalam memori untuk memudahkan
melacak dimana letak objek dan apa isi dari objek tersebut.
Adapun hal yang harus diamati untuk optimasi Squid
adalah kapasitas harddisk untuk cache. Semakin besar
kapasitas cache, berarti semakin lama umur objek tersebut
bisa disimpan, jika pemakaian harddisk sudah mendekati
batas atas (cache_swap_high) maka penggantian objek akan
semakin sering dilakukan. Squid memiliki beberapa
algoritma penggantian objek cache, antara lain LRU,
LFUDA, dan GDSF.
Berikut ini dipaparkan mengenai ketiga algoritma
penggantian cache.
1. LRU (Least Recently Used)
Cara kerja algoritma LRU adalah menggantikan
halaman yang sudah tidak digunakan dalam jangka waktu
yang paling lama. Pertimbangan algoritma ini yaitu
berdasarkan observasi bahwa halaman yang sering
diakses kemungkinan besar akan diakses kembali.
2. LFUDA (Least Frequently Used with Dynamic Aging)
LFUDA adalah sebuah aturan penggantian objek
yang menyimpan objek populer di dalam cache dan
mencegah objek lain yang kurang populer untuk dapat
masuk ke cache. LFUDA mengganti objek yang telah
diakses dalam jumlah yang paling sedikit. Strategi ini
mencoba untuk menjaga objek supaya tetap populer dan
mengganti objek yang jarang digunakan. LFUDA
merupakan pengembangan dari kebijakan LFU, dimana
algoritma LFU membuang dokumen yang paling sedikit
diakses. Algoritma LFU ini memiliki kelemahan yang
paling utama, yaitu tidak membuang objek yang hanya
populer dalam sekali waktu saja, hal ini mengakibatkan
terjadinya polusi di dalam cache.
LFUDA
dikembangkan
dalam
rangka
mengakomodasi kekurangan yang terjadi pada algoritma
LFU, dimana dalam variasi dynamic aging ini
memperhitungkan usia objek, dengan demikian memiliki
C.
performa yang lebih baik dari algoritma yang ada, baik
dari segi Hit Rate maupun Byte Hit Rate [2].
3. GDSF (Greedy-Dual Size Frequency)
GDSF merupakan metode penghapusan objek
berdasarkan ukuran. Jadi objek yang memiliki ukuran
lebih besar akan mendapatkan prioritas lebih tinggi untuk
dihapus. GDSF cenderung untuk mengganti objek yang
berukuran lebih besar dahulu, hal ini berfungsi untuk
meminimalisir jumlah objek yang telah dikeluarkan.
GDFS menggabungkan perhitungan frekuensi dalam
pembuatan keputusan, sehingga objek besar yang populer
akan memiliki kesempatan bertahan yang lebih baik
tanpa harus dikeluarkan secara terus–menerus. Objek
yang baru diakses akan ditaruh pada posisi yang jauh dari
antrian penghapusan, sedangkan objek yang sudah lama
tidak diakses akan lebih cepat dibuang dari cache.
GDSF adalah algoritma yang dalam pengambilan
keputusannya menggabungkan beberapa faktor, yaitu
akses yang paling baru, nilai yang dibawa kedalam cache,
ukuran objek, dan frekuensi akses dengan mekanisme
aging. Mekanisme tersebut dibuat dalam rangka
meningkatkan algoritma Greedy Dual biasa yang hanya
mengkombinasikan akses yang paling baru dan nilai
objek, serta algoritma GD-Size yang menggabungkan
akses terbaru, nilai objek, dan ukuran.
Mekanisme GDSF adalah dengan memberikan key
untuk setiap objek, yang diperbarui secara dinamis, dan
setiap kali tidak ada cukup ruang dalam cache, objek
dengan key terendah akan dihapus. Key dari setiap objek
diinisialisasi ketika objek dimasukkan ke dalam cache,
yang menjadi nilai bagi setiap objek yang dibawa ke
dalam cache.
Web Cache Ratio
Analisis terhadap web cache melibatkan beberapa
metode yang digunakan sebagai parameter perhitungan data.
Hit Ratio dan Byte Hit Ratio merupakan parameter
perhitungan yang sering digunakan para peneliti untuk
menganalisa web cache [4]. Namun, selain kedua parameter
tersebut, terdapat beberapa parameter lain, diantaranya
adalah response time dan size distribution.
a. Hit Ratio
Hit Ratio adalah persentase dari objek yang diambil
dari cache dibandingkan dengan jumlah request yang
dikirim oleh client kepada cache.
b. Byte Hit Ratio
Byte hit ratio adalah persentase dari jumlah byte objek
yang diminta dari cache, dibandingkan dengan jumlah
byte objek yang terdapat dalam cache.
c. Response Time
Parameter yang digunakan untuk mengetahui berapa
lama waktu yang dibutuhkan client untuk melakukan
request objek, baik objek yang sudah tersimpan di
cache maupun yang belum dimasukkan kedalam cache
sampai client mendapatkan respon atas permintaannya
itu.
D.
d.
Size Distribution
Parameter ini digunakan untuk membandingkan ukuran
objek yang dapat disimpan dengan baik dalam cache,
berdasarkan request objek oleh client.
III. ANALISIS DAN DESAIN
Analisis Sistem
Penelitian akan melibatkan percobaan untuk
menganalisis kinerja proxy server pada jaringan internet
terhadap penggunaan algoritma penggantian cache LRU
(Least Recently Used), LFU (Least Frequently Used), LFUAging (Least Frequently Used with Aging), dan GDSF
(Greedy Dual Size Frequency).
Analisis algoritma penggantian cache pada proxy server
didesain dengan perangkat lunak untuk pemodelan simulasi.
Model terdiri dari Web Server, Proxy Server dan Client.
Web Server merupakan representasi sejumlah kelompok
Server HTTP dan FTP. Proxy Server merupakan
representasi satu Proxy Server yang sebenarnya. Client
merupakan representasi sejumlah kelompok client yang
terhubung pada intranet.
Parameter pembanding yang digunakan pada penelitian
ini adalah cache hit ratio, byte hit ratio, response time, dan
size distribution.
Parameter-parameter tersebut dapat dilihat melalui
aplikasi Calamaris dan Squid Graph. Ketika client mulai
melakukan request objek maka traffic penggunaan atau
traffic request akan mulai terlihat. Parameter pembanding
tersebut dijadikan pedoman untuk melihat algoritma mana
yang paling baik digunakan.
A.
Penggunaan Squid sebagai Proxy
Salah satu contoh aplikasi proxy/cache server adalah
Squid. Squid dikenal sebagai aplikasi proxy dan cache
server yang handal. Aplikasi browser pada client melakukan
request HTTP pada port 80, browser setelah dikonfigurasi
akan meminta content (yang selanjutnya disebut objek)
kepada cache server dengan nomor port yang telah
disesuaikan dengan milik server. Port yang dipakai oleh
proxy server bukan port 80 melainkan port 8080 atau 3128
(umumnya cache server menggunakan port tersebut). Saat
browser mengirimkan header permintaan, sinyal http
request dikirimkan ke server. Header tersebut diterima
Squid dan dibaca. Dari hasil pembacaan, Squid akan melihat
URL yang dibutuhkan, lalu URL ini dicocokkan dengan
database cache yang ada.
Pada penelitian ini, proxy di bangun terpisah dengan
router, dengan tujuan agar kinerja router dan proxy bisa
maksimal dan mudah untuk dialihkan ke proxy cadangan
jika ada masalah pada proxy utama.
B.
Analisis Cara Kerja Cache Memory
Ketika client cache (CPU, web browser, sistem operasi)
akan mengakses objek yang dianggap ada di dalam cache, ia
akan memeriksa cache terlebih dahulu. Jika sebuah entri
dapat ditemukan dengan tag yang cocok dengan yang
diinginkan dari objek, objek dalam entri digunakan sebagai
gantinya. Situasi ini dikenal sebagai cache hit. Jadi,
misalnya, sebuah program web browser akan memeriksa
cache lokal pada disk untuk melihat apakah ia memiliki
salinan lokal dari isi halaman web pada URL tertentu.
Dalam contoh ini, URL tag, dan isi dari halaman web objek
tersebut. Persentase akses yang menghasilkan hits cache
dikenal sebagai hit rate atau rasio hit cache.
Situasi alternatif, ketika cache ditemukan tidak berisi
objek dengan tag yang diinginkan, maka akan dikenal
sebagai cache miss. Objek yang belum ada dalam cache,
akan diambil dari server asli kemudian akan disimpan di
dalam cache dan siap untuk pengaksesan berikutnya.
Ketika processor membutuhkan suatu data, pertamatama ia akan mencarinya pada cache. Jika data yang
dicarinya ditemukan, processor akan langsung membacanya
dengan delay yang sangat kecil. Tetapi jika data yang dicari
tidak ditemukan maka processor akan mencarinya pada
RAM yang kecepatannya lebih rendah. Pada umumnya,
cache dapat menyediakan data yang dibutuhkan oleh
processor sehingga pengaruh kerja RAM yang lambat dapat
dikurangi. Dengan cara ini maka bandwidth memory akan
naik dan kerja processor menjadi lebih efisien. Selain itu
kapasitas cache memory yang semakin besar juga akan
meningkatkan kecepatan kerja komputer secara keseluruhan.
Dua jenis cache yang sering digunakan dalam dunia
komputer adalah memory caching dan disk caching.
Implementasinya dapat berupa sebuah bagian khusus dari
memori utama komputer atau sebuah media penyimpanan
data khusus yang berkecepatan tinggi.
Implementasi memory caching sering disebut sebagai
memory cache dan tersusun dari memori komputer jenis
RAM yang berkecepatan tinggi. Sedangkan implementasi
disk caching menggunakan sebagian dari harddisk pada
komputer. Ada beberapa istilah yang paling umum dalam
cache Squid yaitu :
1. Cache hit, jika data diminta oleh unit yang lebih tinggi
dan ada dalam cache disebut “hit”. Permintaan dapat
dilayani dengan cepat. Maksud urutan unit dari rendah
hingga tinggi yaitu: Steamer – Hardisk Memory –
Second Level – First level – CPU cache.
Gambar 1. Cache Hit [5]
C.
2.
Cache miss, bila data yang diminta tidak ada dalam
cache, harus diambil dari unit dibawahnya yang cukup
memakan waktu. Ini disebut miss (gagal).
2.
Konfigurasi Algoritma GDSF
Gambar 5 menunjukkan konfigurasi penggunaan
algoritma GDSF.
Gambar 2. Cache Miss [5]
IV. IMPLEMENTASI
Instalasi Squid
Sebelum mengaktifkan server proxy, harus dilakukan
instalasi paket Squid yang dibutuhkan sebagai proxy
eksternal. Setelah instalasi selesai, langkah selanjutnya
adalah melakukan konfigurasi Squid dengan cara mengatur
file squid.conf. Untuk konfigurasi Squid, pada penelitian ini
hanya difokuskan pada konfigurasi kapasitas cache memory
yang akan digunakan dan konfigurasi algoritma replacement
policy yang akan diteliti.
A.
Gambar 5. Konfigurasi Algoritma GDSF
3.
Konfigurasi Algoritma LRU
Gambar 6 menunjukkan konfigurasi penggunaan
algoritma LRU.
Konfigurasi Cache Memory
Gambar 3 menunjukkan konfigurasi memory hardisk
yang digunakan untuk menyimpan objek-objek yang di
request oleh client.
B.
Gambar 6. Konfigurasi Algoritma LRU
Konfigurasi Logging
Logging bertujuan agar semua aktivitas yang dilakukan
oleh squid proxy dapat dicatat dan sistem administrator
dapat melihat report jika terjadi kesalahan sistem pada
proxy.
D.
Gambar 3. Konfigurasi Memory Harddisk
Konfigurasi Algoritma Penggantian Cache
Berikut merupakan konfigurasi masing-masing
algoritma replacement policy.
1. Konfigurasi Algoritma LFUDA
Gambar 4 menunjukkan konfigurasi penggunaan
algoritma LFUDA.
C.
Gambar 4. Konfigurasi Algoritma LFUDA
Gambar 7. Konfigurasi Logging
Pengujian Sistem
Setelah semua aplikasi yang dibutuhkan dikonfigurasi,
tahap terakhir adalah melakukan pengujian terhadap sistem
yang sudah dibuat. Pengujian sistem akan dilakukan dengan
cara menghubungkan perangkat user dengan router dan
proxy server eksternal seperti yang terlihat pada Gambar 8.
E.
Gambar 9. Persentase Cache Hit Ratio
Gambar 8. Hubungan antara user, router dan proxy server eksternal
Squid Access Log
Log akan mencatat aktivitas user yang sedang
menggunakan koneksi internet, termasuk IP address user
yang digunakan dan IP address tujuannya. Semua
permintaan HTTP user akan dialihkan ke server proxy
eksternal. Aktivitas mereka akan tercatat pada log jika client
telah mendapatkan objek yang diminta, dan kejadian
tersebut akan dicatat sebagai TCP_HIT. Sebaliknya, jika
objek yang diminta ternyata tidak ada, Squid akan
mencarinya dari peer atau langsung ke server tujuan.
Setelah mendapatkan objeknya, Squid akan menyimpan
objek tersebut ke dalam harddisk. Selama proses download,
objek ini dinamakan “object in transit” yang sementara
akan menghuni ruang memori. Selama download, objek
mulai dikirimkan ke client dan setelah selesai, kejadian ini
tercatat dalam log sebagai TCP_MISS.
F.
V. HASIL PENGUKURAN
Setelah client melakukan request data maka akan ada
beberapa log aktivitas yang tercatat pada sistem proxy :
Cache Hit Rate
Cache Hit Rate merupakan parameter yang digunakan
untuk melihat keberhasilan algoritma penggantian dalam
melakukan penyimpanan terhadap objek. Semakin besar
angka cache hit maka semakin banyak objek yang
tersimpan di cache Squid, sehingga pada saat client
melakukan request objek maka proxy akan merespon
permintaan tersebut secara langsung tanpa harus
menghubungi website tujuan.
A.
Gambar 9 memperlihatkan GDSF terlihat lebih unggul
dibandingkan algoritma LFUDA dan LRU, hal ini
disebabkan mayoritas penyimpanan objek dilakukan pada
objek berukuran 1 KB - 1 MB, penyimpanan tersebut lebih
banyak dilakukan oleh algoritma GDSF dibandingkan
dengan algoritma LFUDA dan LRU.
Response Time
Parameter yang digunakan untuk mengetahui berapa
lama waktu yang dibutuhkan client untuk melakukan
request objek, baik objek yang sudah tersimpan di cache
maupun yang belum dimasukkan kedalam cache sampai
client mendapatkan respon atas permintaannya itu.
B.
Gambar 10. Response Time
Berdasarkan hasil pengujian yang ditunjukkan pada
Gambar 10, LFUDA memberikan response time yang lebih
cepat dari algoritma yang lain. Karena algoritma LFUDA ini
melakukan penyimpanan objek berdasarkan banyaknya
permintaan tanpa menghiraukan ukuran objek inilah yang
diindikasikan memberikan pengaruh terhadap response time
yang diberikan.
Byte Hit Ratio
Byte Hit Ratio menunjukkan persentase permintaan
objek yang Hit (objek yang sudah tersimpan di cache)
sehingga dapat menghemat pemakaian bandwidth dari
keseluruhan permintaan objek. Gambar 11 memperlihatkan
persentase Bandwidth savings in Percent, artinya seberapa
besar proxy dapat menghemat bandwidth.
C.
Gambar 11. Byte Hit Ratio
Hasil pengujian memperlihatkan LFUDA memiliki
kemampuan
penyimpanan
bandwidth
lebih
baik
dibandingkan algoritma GDSF dan LRU hal ini terbukti dari
persentase LFUDA yang lebih tinggi dibandingkan kedua
algoritma yang lain. Hal ini terjadi dikarenakan algoritma
LFUDA pada penelitian ini menyimpan objek-objek yang
sering yang diminta oleh client tanpa memperhatikan ukuran
objek sehingga objek dengan ukuran besar pun tetap
diprioritaskan untuk disimpan oleh proxy. Hal tersebut
berpengaruh terhadap penggunaan bandwidth client, yaitu
ketika client meminta objek berukuran besar maka proxy
akan memberikannya secara langsung dari cache lokal
proxy.
Size distribution
Parameter ini digunakan untuk membandingkan ukuran
objek yang dapat disimpan dengan baik dalam cache,
berdasarkan request objek oleh client. Berdasarkan hasil
pengamatan dengan menggunakan ukuran objek berkisar
antara 0 - 999 Byte dan 1000 - 9999 Byte, GDSF dapat
meyimpan objek berukuran 999 Byte – 9999 Byte lebih
banyak dibandingkan algoritma lainnya, dan LRU memiliki
kemampuan paling kecil dalam melakukan penyimpanan
objek tersebut.
Sedangkan ketika ukuran objek yang diminta berkisar
antara 10000 - 99999 Byte, LRU dapat meyimpan objek
berukuran 10000 – 99999 Byte lebih banyak dibandingkan
algoritma lainnya, dan LFUDA memiliki kemampuan paling
kecil dalam melakukan penyimpanan objek tersebut.
Ketika client meminta objek dengan ukuran antara
100000 - 999999 Byte, GDSF dapat meyimpan objek
berukuran 100000 - 999999 Byte lebih banyak
dibandingkan algoritma lainnya. Pada Tabel 1 ini mulai
terlihat algoritma yang mampu melakukan penyimpanan
objek berukuran besar. Angka persentase pada LFUDA
mulai ada peningkatan, sedangkan LRU memiliki
kemampuan paling kecil dalam melakukan penyimpanan
objek tersebut.
D.
TABEL 1. Size Distribution untuk objek ukuran 100 KB – 999.9 KB
Interval
Cache
Object-size
Replacement 1
3
5
7
9 11
GDSF
2.8 16.5 10.1 16.1 20.1 22.9
100-999.9 KB
LFUDA
5 4.69 10 20.5 16.4 9.3
LRU
6.4 18 9.13 21.9 14.7 0
Pengamatan pada objek dengan ukuran 1000000 99999999 Byte, LFUDA menunjukkan kemampuannya
dalam melakukan penyimpanan objek-objek besar 1000000
- 99999999 Byte. berdasarkan pada hasil pengamatan yang
dilakukan, angka persentase LFUDA lebih tinggi
dibandingkan dengan algoritma lainnya, dan LRU memiliki
kemampuan paling kecil dalam melakukan penyimpanan
objek tersebut.
Kemampuan dalam melakukan penyimpanan objek
yang berukuran besar akan berpengaruh pada Byte Hit Ratio
yaitu kemampuan dalam melakukan penyimpanan
bandwidth.
VI. KESIMPULAN
Hasil penelitian membuktikan algoritma GDSF mampu
meningkatkan jumlah hit ratio, terlihat dari persentase
cache hit yang lebih tinggi. Hal ini dikarenakan algoritma
GDSF mayoritas penyimpanan objek nya adalah objekobjek yang sering diminta oleh client yaitu objek dengan
ukuran 1 KB sampai dengan 1 MB.
Algoritma LFUDA memiki kemampuan response time
tercepat, yaitu memberikan objek yang diminta oleh client
dengan waktu yang paling cepat dibandingkan dengan dua
algoritma lain. LFUDA juga memiliki kemampuan
penyimpanan bandwidth yang sangat baik, terlihat dari
persentase byte hit ratio yang tinggi dibandingkan dengan
algoritma lainnya.
Jika sebagian besar kebutuhan client adalah browsing
(file berukuran kecil dalam jumlah banyak), algoritma yang
cocok digunakan adalah GDSF, karena GDSF melakukan
caching objek berukuran 1 KB – 1 MB lebih baik
dibandingkan LFUDA dan LRU. Jika kebutuhan client
sebagian besar melakukan aktivitas download (file
berukuran besar dalam jumlah lebih sedikit) dan browsing
(file berukuran kecil dalam jumlah banyak), algoritma
LFUDA sangat baik digunakan karena algoritma ini mampu
melakukan penyimpanan objek berukuran 1 KB - 100 MB
lebih baik
DAFTAR PUSTAKA
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
K. Saini, Proxy Server for Beginners 3.1. Birmingham: Packt
Publishing Ltd, 2011.
M. Khosrowpour, Encyclopedia of Information Science and
Technology, Volume 1-5. Idea Group Inc (IGI), 2005.
R. Rafiudin, Squid Koneksi Anti Mogok, Yogyakarta: Andi Offset,
2008.
L. Shi, “Measurements of Web Caching and Applications,”
International Conference on Machine Learning and Cybernetics 5th.
2006.
The Apache Software Foundation. (2012). Administrator's Guide :
HTTP
Proxy
Caching.
[Online].
Tersedia:
http://trafficserver.apache.org/docs/v2/admin/http.htm
Sebagai Optimalisasi Kinerja pada Proxy Server
Abstract — Having a fast internet connection is the desire of
every internet user. However, slow internet connection problems
can be occurred in a particular company or organization that
uses a proxy server. This report is about a research on optimizing
the performance of the proxy server.
Proxy server must have a good method of doing object
replacement in its cache (Cache Replacement Algorithm),
selecting the right method will increase performance. Changing
method may give positive or negative effect on speed of internet
access.
This research reports performance measurement of
several proxy servers that are applied on one of the internet
providers in Bandung. The main parameters of measurement is
Hit Ratio, Byte Hit Ratio, Response Time, and Size Distribution.
The research conclusion is each Cache Replacement
Algorithm has its own character dan ability in responding to the
needs of each clients.
Penelitian dilakukan dengan membangun proxy
server menggunakan sistem operasi Linux Ubuntu 9.04
pada jaringan internet dari salah satu Internet Service
Provider di Bandung. Algoritma penggantian cache yang
diteliti adalah LFUDA, GDSF, dan LRU (Least Recently
Used).
II. TINJAUAN PUSTAKA
Pengenalan Proxy
Proxy server adalah sebuah sistem komputer yg berada
di antara client yang melakukan permintaan objek dan
server tujuan yang melayani permintaan objek. Dalam
bentuk yang paling sederhana, proxy server memfasilitasi
komunikasi antara client dan server tujuan tanpa melakukan
perubahan permintaan atau balasan. Ketika client
Keywords— Cache Replacement Algorithm, Caching, Proxy melakukan permintaan objek dari server tujuan, proxy
Server, Squid
server akan mengambil alih koneksi client dan mewakili
dirinya sebagai client ke server tujuan serta meminta
sumber daya atas nama client. Jika jawaban diterima, proxy
I. PENDAHULUAN
server mengembalikan kepada client, dan proxy akan
Kata “Proxy Server” dalam jaringan internet memberikan pesan bahwa client telah berkomunikasi
merupakan teknologi yang cukup sering diulas. Proxy dengan server tujuan.
Server adalah sebuah server yang dapat dikonfigurasi untuk
Dalam perkembangannya, proxy server dapat
beberapa fungsi, seperti cache server, url filtering, dan menyaring permintaan berdasarkan berbagai aturan dan
pengaturan bandwidth. Squid merupakan salah satu aplikasi memungkinkan komunikasi, permintaan dapat divalidasi
proxy server yang fungsi utamanya sebagai cache server, jika permintaan tersebut tersedia didalam aturan. Aturan
sehingga halaman web atau file yang sudah pernah diakses umumnya didasarkan pada alamat IP dan jenis protokol
oleh pengguna akan disimpan dalam cache dari proxy server. client atau server tujuan, isi dokumen web, jenis isi web,
Pengguna berikutnya yang membuka halaman web ataupun dan sebagainya [1].
file yang sama, akan mendapatkan objek yang diinginkan
Proxy dalam pengertiannya sebagai perantara, bekerja
dari cache proxy server tanpa harus mengunduh dari server dalam berbagai jenis protokol komunikasi jaringan dan
tujuan, sehingga kecepatan akses akan meningkat. Cache dapat berada pada level-level yang berbeda pada hirarki
pada proxy server tersimpan secara fisik di RAM dan layer protokol komunikasi jaringan. Sebuah perantara dapat
Harddisk. Objek pada cache akan mengalami penghapusan saja bekerja pada Data-Link Layer, Network Layer,
atau penggantian di waktu tertentu, metode penggantian Transport Layer maupun Application Layer dalam hirarki
objek akan dilakukan sesuai replacement policy dari cache komunikasi jaringan menurut OSI Layer. Namun pengertian
replacement algorithm yang dipakai.
proxy server sebagian besar adalah untuk menunjuk suatu
Penelitian ini membahas mengenai optimalisasi server yang bekerja sebagai proxy pada Application Layer.
kinerja proxy server dengan melakukan analisis berdasarkan Secara garis besar, cara kerja proxy server adalah
parameter hit ratio, byte hit ratio, response time, dan size menyimpan objek yang pernah diakses oleh seorang user,
distribution. Penelitian juga akan membuktikan bahwa sehingga user lain tidak perlu mengambil objek yang sama
algoritma LFUDA (Least Frequently Used with Dynamic ke server asli, melainkan cukup dari proxy server yang lebih
Aging) dalam Squid merupakan algoritma yang memiliki hit dekat. Proxy server akan semakin efisien dengan semakin
ratio tertinggi, sedangkan algoritma GDSF (Greedy-Dual banyaknya user.
Size Frequency) pada proxy server adalah algoritma yang
sangat baik digunakan di semua lingkungan pengguna
internet.
A.
Aplikasi Squid
Menurut Rafiudin (2008), Squid merupakan mesin
caching proxy untuk client web, seperti HTTP, HTTPS,
FTP, gopher dan layanan sejenis lainnya. Squid mampu
menurunkan konsumsi bandwidth sekaligus mempercepat
waktu respons. Ini terwujud dengan melakukan caching
halaman web dan menggunakan ulang halaman yang sering
dikunjungi, serta squid dapat menyaring situs-situs yang
boleh diakses. Squid merupakan software proxy yang
banyak dipakai dan dapat diperoleh secara gratis, squid
memiliki banyak fitur yang ditawarkan, juga mendukung
SSL, extensive access control, dan logging request yang
lengkap [3].
B.
Objek Cache
Pengaturan objek sebuah cache server merupakan salah
satu hal yang perlu diperhatikan. Objek disimpan pada dua
level cache_dir yang besar levelnya didefinisikan pada
konfigurasi utama Squid. Objek berisikan isi URL yang
diminta client dan disimpan dalam bentuk file binary,
masing-masing objek mempunyai metadata yang sebagian
dari isinya disimpan di dalam memori untuk memudahkan
melacak dimana letak objek dan apa isi dari objek tersebut.
Adapun hal yang harus diamati untuk optimasi Squid
adalah kapasitas harddisk untuk cache. Semakin besar
kapasitas cache, berarti semakin lama umur objek tersebut
bisa disimpan, jika pemakaian harddisk sudah mendekati
batas atas (cache_swap_high) maka penggantian objek akan
semakin sering dilakukan. Squid memiliki beberapa
algoritma penggantian objek cache, antara lain LRU,
LFUDA, dan GDSF.
Berikut ini dipaparkan mengenai ketiga algoritma
penggantian cache.
1. LRU (Least Recently Used)
Cara kerja algoritma LRU adalah menggantikan
halaman yang sudah tidak digunakan dalam jangka waktu
yang paling lama. Pertimbangan algoritma ini yaitu
berdasarkan observasi bahwa halaman yang sering
diakses kemungkinan besar akan diakses kembali.
2. LFUDA (Least Frequently Used with Dynamic Aging)
LFUDA adalah sebuah aturan penggantian objek
yang menyimpan objek populer di dalam cache dan
mencegah objek lain yang kurang populer untuk dapat
masuk ke cache. LFUDA mengganti objek yang telah
diakses dalam jumlah yang paling sedikit. Strategi ini
mencoba untuk menjaga objek supaya tetap populer dan
mengganti objek yang jarang digunakan. LFUDA
merupakan pengembangan dari kebijakan LFU, dimana
algoritma LFU membuang dokumen yang paling sedikit
diakses. Algoritma LFU ini memiliki kelemahan yang
paling utama, yaitu tidak membuang objek yang hanya
populer dalam sekali waktu saja, hal ini mengakibatkan
terjadinya polusi di dalam cache.
LFUDA
dikembangkan
dalam
rangka
mengakomodasi kekurangan yang terjadi pada algoritma
LFU, dimana dalam variasi dynamic aging ini
memperhitungkan usia objek, dengan demikian memiliki
C.
performa yang lebih baik dari algoritma yang ada, baik
dari segi Hit Rate maupun Byte Hit Rate [2].
3. GDSF (Greedy-Dual Size Frequency)
GDSF merupakan metode penghapusan objek
berdasarkan ukuran. Jadi objek yang memiliki ukuran
lebih besar akan mendapatkan prioritas lebih tinggi untuk
dihapus. GDSF cenderung untuk mengganti objek yang
berukuran lebih besar dahulu, hal ini berfungsi untuk
meminimalisir jumlah objek yang telah dikeluarkan.
GDFS menggabungkan perhitungan frekuensi dalam
pembuatan keputusan, sehingga objek besar yang populer
akan memiliki kesempatan bertahan yang lebih baik
tanpa harus dikeluarkan secara terus–menerus. Objek
yang baru diakses akan ditaruh pada posisi yang jauh dari
antrian penghapusan, sedangkan objek yang sudah lama
tidak diakses akan lebih cepat dibuang dari cache.
GDSF adalah algoritma yang dalam pengambilan
keputusannya menggabungkan beberapa faktor, yaitu
akses yang paling baru, nilai yang dibawa kedalam cache,
ukuran objek, dan frekuensi akses dengan mekanisme
aging. Mekanisme tersebut dibuat dalam rangka
meningkatkan algoritma Greedy Dual biasa yang hanya
mengkombinasikan akses yang paling baru dan nilai
objek, serta algoritma GD-Size yang menggabungkan
akses terbaru, nilai objek, dan ukuran.
Mekanisme GDSF adalah dengan memberikan key
untuk setiap objek, yang diperbarui secara dinamis, dan
setiap kali tidak ada cukup ruang dalam cache, objek
dengan key terendah akan dihapus. Key dari setiap objek
diinisialisasi ketika objek dimasukkan ke dalam cache,
yang menjadi nilai bagi setiap objek yang dibawa ke
dalam cache.
Web Cache Ratio
Analisis terhadap web cache melibatkan beberapa
metode yang digunakan sebagai parameter perhitungan data.
Hit Ratio dan Byte Hit Ratio merupakan parameter
perhitungan yang sering digunakan para peneliti untuk
menganalisa web cache [4]. Namun, selain kedua parameter
tersebut, terdapat beberapa parameter lain, diantaranya
adalah response time dan size distribution.
a. Hit Ratio
Hit Ratio adalah persentase dari objek yang diambil
dari cache dibandingkan dengan jumlah request yang
dikirim oleh client kepada cache.
b. Byte Hit Ratio
Byte hit ratio adalah persentase dari jumlah byte objek
yang diminta dari cache, dibandingkan dengan jumlah
byte objek yang terdapat dalam cache.
c. Response Time
Parameter yang digunakan untuk mengetahui berapa
lama waktu yang dibutuhkan client untuk melakukan
request objek, baik objek yang sudah tersimpan di
cache maupun yang belum dimasukkan kedalam cache
sampai client mendapatkan respon atas permintaannya
itu.
D.
d.
Size Distribution
Parameter ini digunakan untuk membandingkan ukuran
objek yang dapat disimpan dengan baik dalam cache,
berdasarkan request objek oleh client.
III. ANALISIS DAN DESAIN
Analisis Sistem
Penelitian akan melibatkan percobaan untuk
menganalisis kinerja proxy server pada jaringan internet
terhadap penggunaan algoritma penggantian cache LRU
(Least Recently Used), LFU (Least Frequently Used), LFUAging (Least Frequently Used with Aging), dan GDSF
(Greedy Dual Size Frequency).
Analisis algoritma penggantian cache pada proxy server
didesain dengan perangkat lunak untuk pemodelan simulasi.
Model terdiri dari Web Server, Proxy Server dan Client.
Web Server merupakan representasi sejumlah kelompok
Server HTTP dan FTP. Proxy Server merupakan
representasi satu Proxy Server yang sebenarnya. Client
merupakan representasi sejumlah kelompok client yang
terhubung pada intranet.
Parameter pembanding yang digunakan pada penelitian
ini adalah cache hit ratio, byte hit ratio, response time, dan
size distribution.
Parameter-parameter tersebut dapat dilihat melalui
aplikasi Calamaris dan Squid Graph. Ketika client mulai
melakukan request objek maka traffic penggunaan atau
traffic request akan mulai terlihat. Parameter pembanding
tersebut dijadikan pedoman untuk melihat algoritma mana
yang paling baik digunakan.
A.
Penggunaan Squid sebagai Proxy
Salah satu contoh aplikasi proxy/cache server adalah
Squid. Squid dikenal sebagai aplikasi proxy dan cache
server yang handal. Aplikasi browser pada client melakukan
request HTTP pada port 80, browser setelah dikonfigurasi
akan meminta content (yang selanjutnya disebut objek)
kepada cache server dengan nomor port yang telah
disesuaikan dengan milik server. Port yang dipakai oleh
proxy server bukan port 80 melainkan port 8080 atau 3128
(umumnya cache server menggunakan port tersebut). Saat
browser mengirimkan header permintaan, sinyal http
request dikirimkan ke server. Header tersebut diterima
Squid dan dibaca. Dari hasil pembacaan, Squid akan melihat
URL yang dibutuhkan, lalu URL ini dicocokkan dengan
database cache yang ada.
Pada penelitian ini, proxy di bangun terpisah dengan
router, dengan tujuan agar kinerja router dan proxy bisa
maksimal dan mudah untuk dialihkan ke proxy cadangan
jika ada masalah pada proxy utama.
B.
Analisis Cara Kerja Cache Memory
Ketika client cache (CPU, web browser, sistem operasi)
akan mengakses objek yang dianggap ada di dalam cache, ia
akan memeriksa cache terlebih dahulu. Jika sebuah entri
dapat ditemukan dengan tag yang cocok dengan yang
diinginkan dari objek, objek dalam entri digunakan sebagai
gantinya. Situasi ini dikenal sebagai cache hit. Jadi,
misalnya, sebuah program web browser akan memeriksa
cache lokal pada disk untuk melihat apakah ia memiliki
salinan lokal dari isi halaman web pada URL tertentu.
Dalam contoh ini, URL tag, dan isi dari halaman web objek
tersebut. Persentase akses yang menghasilkan hits cache
dikenal sebagai hit rate atau rasio hit cache.
Situasi alternatif, ketika cache ditemukan tidak berisi
objek dengan tag yang diinginkan, maka akan dikenal
sebagai cache miss. Objek yang belum ada dalam cache,
akan diambil dari server asli kemudian akan disimpan di
dalam cache dan siap untuk pengaksesan berikutnya.
Ketika processor membutuhkan suatu data, pertamatama ia akan mencarinya pada cache. Jika data yang
dicarinya ditemukan, processor akan langsung membacanya
dengan delay yang sangat kecil. Tetapi jika data yang dicari
tidak ditemukan maka processor akan mencarinya pada
RAM yang kecepatannya lebih rendah. Pada umumnya,
cache dapat menyediakan data yang dibutuhkan oleh
processor sehingga pengaruh kerja RAM yang lambat dapat
dikurangi. Dengan cara ini maka bandwidth memory akan
naik dan kerja processor menjadi lebih efisien. Selain itu
kapasitas cache memory yang semakin besar juga akan
meningkatkan kecepatan kerja komputer secara keseluruhan.
Dua jenis cache yang sering digunakan dalam dunia
komputer adalah memory caching dan disk caching.
Implementasinya dapat berupa sebuah bagian khusus dari
memori utama komputer atau sebuah media penyimpanan
data khusus yang berkecepatan tinggi.
Implementasi memory caching sering disebut sebagai
memory cache dan tersusun dari memori komputer jenis
RAM yang berkecepatan tinggi. Sedangkan implementasi
disk caching menggunakan sebagian dari harddisk pada
komputer. Ada beberapa istilah yang paling umum dalam
cache Squid yaitu :
1. Cache hit, jika data diminta oleh unit yang lebih tinggi
dan ada dalam cache disebut “hit”. Permintaan dapat
dilayani dengan cepat. Maksud urutan unit dari rendah
hingga tinggi yaitu: Steamer – Hardisk Memory –
Second Level – First level – CPU cache.
Gambar 1. Cache Hit [5]
C.
2.
Cache miss, bila data yang diminta tidak ada dalam
cache, harus diambil dari unit dibawahnya yang cukup
memakan waktu. Ini disebut miss (gagal).
2.
Konfigurasi Algoritma GDSF
Gambar 5 menunjukkan konfigurasi penggunaan
algoritma GDSF.
Gambar 2. Cache Miss [5]
IV. IMPLEMENTASI
Instalasi Squid
Sebelum mengaktifkan server proxy, harus dilakukan
instalasi paket Squid yang dibutuhkan sebagai proxy
eksternal. Setelah instalasi selesai, langkah selanjutnya
adalah melakukan konfigurasi Squid dengan cara mengatur
file squid.conf. Untuk konfigurasi Squid, pada penelitian ini
hanya difokuskan pada konfigurasi kapasitas cache memory
yang akan digunakan dan konfigurasi algoritma replacement
policy yang akan diteliti.
A.
Gambar 5. Konfigurasi Algoritma GDSF
3.
Konfigurasi Algoritma LRU
Gambar 6 menunjukkan konfigurasi penggunaan
algoritma LRU.
Konfigurasi Cache Memory
Gambar 3 menunjukkan konfigurasi memory hardisk
yang digunakan untuk menyimpan objek-objek yang di
request oleh client.
B.
Gambar 6. Konfigurasi Algoritma LRU
Konfigurasi Logging
Logging bertujuan agar semua aktivitas yang dilakukan
oleh squid proxy dapat dicatat dan sistem administrator
dapat melihat report jika terjadi kesalahan sistem pada
proxy.
D.
Gambar 3. Konfigurasi Memory Harddisk
Konfigurasi Algoritma Penggantian Cache
Berikut merupakan konfigurasi masing-masing
algoritma replacement policy.
1. Konfigurasi Algoritma LFUDA
Gambar 4 menunjukkan konfigurasi penggunaan
algoritma LFUDA.
C.
Gambar 4. Konfigurasi Algoritma LFUDA
Gambar 7. Konfigurasi Logging
Pengujian Sistem
Setelah semua aplikasi yang dibutuhkan dikonfigurasi,
tahap terakhir adalah melakukan pengujian terhadap sistem
yang sudah dibuat. Pengujian sistem akan dilakukan dengan
cara menghubungkan perangkat user dengan router dan
proxy server eksternal seperti yang terlihat pada Gambar 8.
E.
Gambar 9. Persentase Cache Hit Ratio
Gambar 8. Hubungan antara user, router dan proxy server eksternal
Squid Access Log
Log akan mencatat aktivitas user yang sedang
menggunakan koneksi internet, termasuk IP address user
yang digunakan dan IP address tujuannya. Semua
permintaan HTTP user akan dialihkan ke server proxy
eksternal. Aktivitas mereka akan tercatat pada log jika client
telah mendapatkan objek yang diminta, dan kejadian
tersebut akan dicatat sebagai TCP_HIT. Sebaliknya, jika
objek yang diminta ternyata tidak ada, Squid akan
mencarinya dari peer atau langsung ke server tujuan.
Setelah mendapatkan objeknya, Squid akan menyimpan
objek tersebut ke dalam harddisk. Selama proses download,
objek ini dinamakan “object in transit” yang sementara
akan menghuni ruang memori. Selama download, objek
mulai dikirimkan ke client dan setelah selesai, kejadian ini
tercatat dalam log sebagai TCP_MISS.
F.
V. HASIL PENGUKURAN
Setelah client melakukan request data maka akan ada
beberapa log aktivitas yang tercatat pada sistem proxy :
Cache Hit Rate
Cache Hit Rate merupakan parameter yang digunakan
untuk melihat keberhasilan algoritma penggantian dalam
melakukan penyimpanan terhadap objek. Semakin besar
angka cache hit maka semakin banyak objek yang
tersimpan di cache Squid, sehingga pada saat client
melakukan request objek maka proxy akan merespon
permintaan tersebut secara langsung tanpa harus
menghubungi website tujuan.
A.
Gambar 9 memperlihatkan GDSF terlihat lebih unggul
dibandingkan algoritma LFUDA dan LRU, hal ini
disebabkan mayoritas penyimpanan objek dilakukan pada
objek berukuran 1 KB - 1 MB, penyimpanan tersebut lebih
banyak dilakukan oleh algoritma GDSF dibandingkan
dengan algoritma LFUDA dan LRU.
Response Time
Parameter yang digunakan untuk mengetahui berapa
lama waktu yang dibutuhkan client untuk melakukan
request objek, baik objek yang sudah tersimpan di cache
maupun yang belum dimasukkan kedalam cache sampai
client mendapatkan respon atas permintaannya itu.
B.
Gambar 10. Response Time
Berdasarkan hasil pengujian yang ditunjukkan pada
Gambar 10, LFUDA memberikan response time yang lebih
cepat dari algoritma yang lain. Karena algoritma LFUDA ini
melakukan penyimpanan objek berdasarkan banyaknya
permintaan tanpa menghiraukan ukuran objek inilah yang
diindikasikan memberikan pengaruh terhadap response time
yang diberikan.
Byte Hit Ratio
Byte Hit Ratio menunjukkan persentase permintaan
objek yang Hit (objek yang sudah tersimpan di cache)
sehingga dapat menghemat pemakaian bandwidth dari
keseluruhan permintaan objek. Gambar 11 memperlihatkan
persentase Bandwidth savings in Percent, artinya seberapa
besar proxy dapat menghemat bandwidth.
C.
Gambar 11. Byte Hit Ratio
Hasil pengujian memperlihatkan LFUDA memiliki
kemampuan
penyimpanan
bandwidth
lebih
baik
dibandingkan algoritma GDSF dan LRU hal ini terbukti dari
persentase LFUDA yang lebih tinggi dibandingkan kedua
algoritma yang lain. Hal ini terjadi dikarenakan algoritma
LFUDA pada penelitian ini menyimpan objek-objek yang
sering yang diminta oleh client tanpa memperhatikan ukuran
objek sehingga objek dengan ukuran besar pun tetap
diprioritaskan untuk disimpan oleh proxy. Hal tersebut
berpengaruh terhadap penggunaan bandwidth client, yaitu
ketika client meminta objek berukuran besar maka proxy
akan memberikannya secara langsung dari cache lokal
proxy.
Size distribution
Parameter ini digunakan untuk membandingkan ukuran
objek yang dapat disimpan dengan baik dalam cache,
berdasarkan request objek oleh client. Berdasarkan hasil
pengamatan dengan menggunakan ukuran objek berkisar
antara 0 - 999 Byte dan 1000 - 9999 Byte, GDSF dapat
meyimpan objek berukuran 999 Byte – 9999 Byte lebih
banyak dibandingkan algoritma lainnya, dan LRU memiliki
kemampuan paling kecil dalam melakukan penyimpanan
objek tersebut.
Sedangkan ketika ukuran objek yang diminta berkisar
antara 10000 - 99999 Byte, LRU dapat meyimpan objek
berukuran 10000 – 99999 Byte lebih banyak dibandingkan
algoritma lainnya, dan LFUDA memiliki kemampuan paling
kecil dalam melakukan penyimpanan objek tersebut.
Ketika client meminta objek dengan ukuran antara
100000 - 999999 Byte, GDSF dapat meyimpan objek
berukuran 100000 - 999999 Byte lebih banyak
dibandingkan algoritma lainnya. Pada Tabel 1 ini mulai
terlihat algoritma yang mampu melakukan penyimpanan
objek berukuran besar. Angka persentase pada LFUDA
mulai ada peningkatan, sedangkan LRU memiliki
kemampuan paling kecil dalam melakukan penyimpanan
objek tersebut.
D.
TABEL 1. Size Distribution untuk objek ukuran 100 KB – 999.9 KB
Interval
Cache
Object-size
Replacement 1
3
5
7
9 11
GDSF
2.8 16.5 10.1 16.1 20.1 22.9
100-999.9 KB
LFUDA
5 4.69 10 20.5 16.4 9.3
LRU
6.4 18 9.13 21.9 14.7 0
Pengamatan pada objek dengan ukuran 1000000 99999999 Byte, LFUDA menunjukkan kemampuannya
dalam melakukan penyimpanan objek-objek besar 1000000
- 99999999 Byte. berdasarkan pada hasil pengamatan yang
dilakukan, angka persentase LFUDA lebih tinggi
dibandingkan dengan algoritma lainnya, dan LRU memiliki
kemampuan paling kecil dalam melakukan penyimpanan
objek tersebut.
Kemampuan dalam melakukan penyimpanan objek
yang berukuran besar akan berpengaruh pada Byte Hit Ratio
yaitu kemampuan dalam melakukan penyimpanan
bandwidth.
VI. KESIMPULAN
Hasil penelitian membuktikan algoritma GDSF mampu
meningkatkan jumlah hit ratio, terlihat dari persentase
cache hit yang lebih tinggi. Hal ini dikarenakan algoritma
GDSF mayoritas penyimpanan objek nya adalah objekobjek yang sering diminta oleh client yaitu objek dengan
ukuran 1 KB sampai dengan 1 MB.
Algoritma LFUDA memiki kemampuan response time
tercepat, yaitu memberikan objek yang diminta oleh client
dengan waktu yang paling cepat dibandingkan dengan dua
algoritma lain. LFUDA juga memiliki kemampuan
penyimpanan bandwidth yang sangat baik, terlihat dari
persentase byte hit ratio yang tinggi dibandingkan dengan
algoritma lainnya.
Jika sebagian besar kebutuhan client adalah browsing
(file berukuran kecil dalam jumlah banyak), algoritma yang
cocok digunakan adalah GDSF, karena GDSF melakukan
caching objek berukuran 1 KB – 1 MB lebih baik
dibandingkan LFUDA dan LRU. Jika kebutuhan client
sebagian besar melakukan aktivitas download (file
berukuran besar dalam jumlah lebih sedikit) dan browsing
(file berukuran kecil dalam jumlah banyak), algoritma
LFUDA sangat baik digunakan karena algoritma ini mampu
melakukan penyimpanan objek berukuran 1 KB - 100 MB
lebih baik
DAFTAR PUSTAKA
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
K. Saini, Proxy Server for Beginners 3.1. Birmingham: Packt
Publishing Ltd, 2011.
M. Khosrowpour, Encyclopedia of Information Science and
Technology, Volume 1-5. Idea Group Inc (IGI), 2005.
R. Rafiudin, Squid Koneksi Anti Mogok, Yogyakarta: Andi Offset,
2008.
L. Shi, “Measurements of Web Caching and Applications,”
International Conference on Machine Learning and Cybernetics 5th.
2006.
The Apache Software Foundation. (2012). Administrator's Guide :
HTTP
Proxy
Caching.
[Online].
Tersedia:
http://trafficserver.apache.org/docs/v2/admin/http.htm