IMPLEMENTASI HIGH AVAILABILITY SERVER DENGAN TEKNIK ...eprints.ums.ac.id/35179/4/HALAMAN DEPAN.pdf · dalam penyusunan laporan skripsi ini. 5. Teman-teman mahasiswa informatika 2011,

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

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

BAB I 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

2.2.3 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

2.2.4 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

BAB III 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

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

3.4 Availability Analisis dan Pengujian ............................. 37

BAB IV 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

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .............................................. 70

5.1 Kesimpulan ..................................................................... 70

5.2 Saran ............................................................................... 71

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