-
3
1. Pendahuluan Universitas Kristen Satya Wacana (UKSW)
menggunakan sistem komputerisasi
untuk menangani berbagai hal seperti pengarsipan data
administratif dan menjadikan Teknologi Informasi sebagai satu
tulang punggung lembaga. Parameter seperti jumlah dan variasi situs
yang disediakan, jumlah titik akses, jumlah pengakses, serta jumlah
bandwidth internet yang dikonsumsi menunjukkan bahwa kebutuhan IT
di UKSW semakin meningkat setiap tahunnya. Kendala yang ada adalah
pada umumnya setiap perkembangan dari sistem atau aplikasi yang
baru juga membutuhkan server yang baru pula. Selain itu, untuk
beberapa layanan yang mengalami peningkatan jumlah tuntutan,
seperti Web Server, Flexible Learning yang bebasis Moodle,
datacenter, dan lain sebagainya, membutuhkan upgrade perangkat
keras secara berkala untuk dapat memenuhi tuntutan. Pesatnya
perkembangan dari setiap penambahan aplikasi atau server juga
diiringi oleh berbagai kendala, serperti meningkatnya kebutuhan
perangkat keras yang selanjutnya berdampak pada kendala ekonomi,
kendala tempat ruang server, tenaga listrik, dan rangkaian kendala
lainnya. Dilain pihak peralatan yang saat ini digunakan belum
sepenuhnya digunakan. Sebagian besar server hanya menggunakan
sumber daya prosesor yang tidak lebih dari 10% (sumber: Data Biro
Teknologi Informasi Universitas Kristen Satya Wacana 2010).
Virtualisasi merupakan salah satu inovasi dibidang IT yang
bertujuan untuk meningkatkan performa komputer. Secara sederhana,
virtualisasi adalah menjalankan lebih dari satu sistem operasi
secara bersamaan dalam satu perangkat keras yang sama, namun pada
lingkungan kerja yang sama sekali berbeda antara masing-masing
sistem operasi tersebut. Pengadaan satu perangkat keras server
untuk satu aplikasi dapat dihindari dengan dilakukanya konsolidasi
perangkat keras dan dengan menaikkan utilitas dari penggunaan
server untuk lebih dari beberapa aplikasi (Blum, 2011). Teknologi
virtualisasi menjadi salah satu topik hangat dibicarakan karena
kemampuannya dalam pengelolaan sumber daya yang fleksibel,
tingginya utilitas untuk optimasi, dan kemampuannya melakukan
ekspansi dengan jauh lebih mudah.
Oleh karena itu pada penelitian ini dilakukan penerapan
teknologi virtualisasi untuk menangani masalah tidak optimalnya
penggunaan utilitas dan peningkatan kebutuhan perangkat keras.
2. Tinjauan Pustaka Sejauh ini penulis belum menemukan banyak
penelitian mengenai pemanfaatan
teknologi virtualisasi di dunia pendidikan. Walaupun demikian
berbagai penelitian sebelumnya telah memberikan berbagai sudut
pandang mengenai subjek yang sedang diteliti. Penelitian Michael
Caton, misalnya, telah memberikan banyak gambaran mengenai peran
virtualisasi dalam hubungannya dengan efesiensi perangkat keras
dan
-
4
sekaligus kelebihan dan kekurangan dari pemanfaatan teknologi
ini secara mendalam (Caton, 2007). Berangkat dari penelitian ini,
dilakukan penelitian skala yang lebih luas dan diterapkan pada
institusi pendidikan. Berbeda dengan penelitian sebelumnya. dalam
penlitian ini, tidak digunakan tool-tool simulator, melainkan data
riil dari aktivitas server sehari hari.
Optimalisasi Sumber Daya Dalam penelitiannya, Jeff Duntemann
menyatakan bahwa teknologi virtualisasi,
memungkinkan beberapa hal yang sebelumnya tidak mungkin, seperti
menjalankan lebih dari satu operating sistem dalam satu perangkat
keras, dan memindahkan sistem operasi yang sedang berjalan dari
satu perangkat keras ke perangkat keras lainnya tanpa adanya
downtime secara live (Live Migration). Dengan teknologi ini,
one-OS-per-PC dapat dieleminasi untuk pengurangan kebutuhan
perangkat keras, ruangan, kebutuhan tenaga listrik, pengkabelan,
kebutuhan switch, dan mengurangi panas ruang data center. Selain
itu, dimungkinkannya perpindahan suatu sistem operasi yang sedang
berjalan dari perangkat keras satu ke perangkat keras lainnya juga
akan memangkas downtime yang muncul saat perawatan sistem.
(Duntemann, 2005)
Konsolidasi Server Konsolidasi server bertujuan mengurangi
kuantitas perangkat keras, lokasi fisik
dimana server ditempatkan, dan untuk kemudahan manajemen.
Beberapa faktor yang melatar belakangi kebutuhan konsolidasi server
adalah adanya kebutuhan untuk penekanan biaya. Dengan semakin
berkembangnya organisasi dan semakin berkembangnya infrastruktur,
kebutuhan untuk perawatan server juga semakin meningkat. Kebutuhan
untuk memperbarui sistem juga menjadikan alasan dilakukannya
konsolidasi server dikarenakan tersedianya kesempatan untuk
melakukan update terhadap sistem lama yang telah berada di ambang
akhir dari life cycle sistem tersebut. Misalnya, penggunaan Windows
NT atau sistem sistem lainnya yang tidak didukung dengan sistem
yang baru mempunyai kesempatan, atau dalam banyak kasus, sebagai
keharusan untuk melakukan upgrade ke sistem yang lebih baru (Ruest
& Ruest, 2009).
Virtualisasi Virtualisasi merupakan teknologi yang memecah
sebuah komputer menjadi
beberapa mesin yang terpisah dan dapat menangani berbagai sistem
operasi dan aplikasi yang berjalan secara bersama sama. Pada
situasi ini, setiap proses dari setiap sistem operasi dilakukan
seolah oleh pada suatu komputer yang terpisah. Dalam virtuliasasi,
terdapat dua model yaitu Software Virtualization dan Hardware
Virtualization. Salah satu contoh penggunaan Software
Virtualization adalah penggunaan aplikasi VirtualBox atau VMware
for Windows; dimana aplikasi engine virtualisasi di-install pada
suatu sistem operasi. Penggunaan Software Virtualization sering
digunakan untuk testing console dan untuk penerapan sistem
virtualisasi sederhana dan untuk pembelajaran. Untuk penerapan pada
sistem yang lebih
-
5
kompleks, penggunaan Software Virtualization tidaklah efektif,
karena sistem operasi dimana perangkat lunak host virtualisasi juga
membutuhkan sumber daya. Stabil atau tidaknya sistem operasi
tersebut juga akan membawa pengaruh yang signifikan terhadap
keseluruhan sistem. Berbeda dengan Software Virtualization, pada
Hardware Virtualization, hypervisor, yang bertugas sebagai jembatan
antara VM dan perangkat keras, menggunakan sumber daya yang sangat
minimal karena hypervisor secara langsung terhubung ke sistem
perangkat keras dan menyediakan akses ke setiap VM yang berjalan
diatasnya. Sebagai contoh, VMware ESXi merupakan hypervisor yang
tidak membutuhkan sistem operasi dan dapat dijalankan secara
langsung dari firmware ataupun dari USB (Ruest & Ruest,
2009).
3. Metode Penelitian
Gambar 1. Tahap tahap symulation analysis (Sumber: Hoover &
Perry, 1989)
Simulation Analysis dikenal sebagai salah satu metode yang
sering digunakan dalam perancangan sistem. Dalam metode ini,
hal-hal yang menjadi bagian penting dari sistem dibangun dalam
suatu model dan diteliti sebelum kemudian diterapkan. Dalam
bukunya, Simulation: A Problem-Solving Approach, Hoover dan Perry
menjelaskan bahwa metode simulation analysis dibagi dalam beberapa
tahap (Hoover & Perry, 1989), seperti yang ditunujukan pada
Gambar 1.
-
6
Problem Formulation Inti dari permasalahan yang timbul dari
sistem yang ada adalah tingginya
kebutuhan perangkat keras pada infrastruktur dan rendahnya
utilitas perangkat keras dari server-server yang ada di Universitas
Kristen Satya Wacana. Dengan semakin banyaknya kebutuhan perangkat
lunak, sistem yang lama menuntut penambahan perangkat keras baru.
Hal ini menjadikan pemborosan dalam berbagai segi, baik dalam
pengadaan, pemeliharaan, serta penggunaan enerji dan tempat. Disisi
lain, dalam sistem yang lama, pemeliharaan perangkat keras
membutuhkan downtime yang relative lama dan tidak didukung dengan
sistem backup yang mudah digunakan.
Data Collection and Analysis Sistem teknologi dan informasi di
Universitas Kristen Satya Wacana secara
garis besar terintegrasi dan terpusat, dengan hanya beberapa
fakultas dan unit telah mengelola sumber daya IT secara independen.
Dalam penulisan penelitian ini, data yang dikumpulkan adalah data
dari sistem yang dikelola oleh Biro Teknologi dan Sistem
Informasi.
Data Server dan Utilitas Tabel 1. Jumlah Server yang dikelola
BTSI
Sistem Operasi
Web
/Apl
ikas
i
Serv
er
Aut
hent
ikas
i
Sias
at/A
plik
asi
Rou
ter/
Infr
astru
ktur
Serv
er F
akul
tas
TOTAL
Linux 1 1
Linux Debian 5 5
Mikrotik 12 1 13
Windows 2003 6 6 3 2 9 26
Windows 2008 3 10 4 3 5 25
Total 14 16 7 18 15 70
Biro Teknologi dan Sistem Informasi (BTSI), merupakan Biro yang
bertanggung jawab atas infrastruktur jaringan di UKSW. Saat ini
BTSI mengelola setidaknya 70 server yang terdistribusi di 9 ruang
server. Dengan sistem konvensional, dimana satiu sistem operasi
berjalan pada satu perangkat keras, sistem operasi berjumlah sama
dengan perangkat keras yang digunakan. Jumlah dari server yang
digunakan beserta kegunaannya dapat dilihat pada Tabel 1.
-
7
Pengguna Secara umum, jumlah pengguna dari keseluruhan sistem
infrastruktur meliputi
kurang lebih 13000 mahasiswa, 831 dosen dan pegawai aktif di
Universitas Kristen Satya Wacana disamping pengguna yang datang
dari seluruh dunia melalui internet yang jumlahnya bervariasi.
Pemakaian Bandwidth Penggunaan Fiber Optic yang menghubungkan
setiap gedung dan datacenter
digunakan sebagai backbone komunikasi dalam setiap komponen.
Penggunaan teknologi Fiber Optic ini memungkinkan kecepatan
transfer mencapai 1 Gbps untuk mencukupi kebutuhan yang ada dalam
pengembangan virtualisasi.
Analisis Dengan melihat kondisi ini, penerapan virtualisasi
diharapakan dapat
menyelesaikan masalah rendahnya efisiensi dan peningkatan
kebutuhan perangkat keras. Adopsi dari sistem virtualisasi juga
sejalan untuk dapat melakukan kebutuhan konsolodasi perangkat
keras.
4. Model Development Secara kesuluruhan, sistem virtualisasi
dengan menggunakan perangkat lunak
dari VMware disebut dengan vSphere. Seperti terlihat pada pada
Gambar 2, vSphere melakukan virtualisasi dan menyatukan lapisan
sumber daya perangkat keras dibawahnya meliputi berbagai sistem dan
menyediakan suatu pool dari sumber daya virtual pada
datacenter.
vSphere sendiri merupakan gabungan dari berbagai produk dan
teknologi yang terdiri dari beberapa komponen, diantaranya:
− WMWare ESX/ESXi: merupakan platform virtualisasi pada vSphere
dan
merupakan Virtual Machine Host dimana Virtual Machine
dijalankan.
− VMware vCenter Server: merupakan titik pusat untuk konfigurasi
dan
pengaturan pada lingkungan virtualisasi.
− VMware Sphere Client: interface yang mengijinkan pengguna
untuk secara
jarak jauh terhubung ke vCenter melalui Windows PC.
− VMware vSphere Web: tampilan web dimana pengaturan virtual
machine
dapat dilakukan dari web browser.
− VMware vStorage VMFS: sistem file dengan performa tinggi untuk
perangkat
ESX/ESXi, dimana file-file image virtualisasi disimpan.
-
8
− VMware vStorage SMP: fitur yang memungkinkan sebuah VM untuk
dapat
menggunakan lebih dari satu prosesor fisik secara bersamaan.
Gambar 2. Arsitektur sistem virtualiasi dalam skala enterprise
(sumber: VMware)
Selain itu vSphere juga menyediakan berbagai fungsi yang dapat
digunakan untuk pengaturan sumber daya: VMware Distributed Resource
Scheduler dan untuk avaibility: VMware High Avaibility, serta untuk
pelindungan data: VMware Consolidated Backup.
Model Verification and Validation
Dalam penelitian ini, data diverikasi dan divalidasi dengan
cara:
− Data mengenai spesifikasi perangkat keras diambil dan dicek
oleh orang lain
selain penulis dengan cara melakukan survey terhadap perangkat
keras yang
ada.
− Data performa server diambil dengan mengunduh informasi dari
sistem
monitoring melalui file .csv untuk kemudian kemudian dihitung
menggunakan
program Microsoft Excel untuk menjamin akurasi data.
-
9
− Data performa VMHost dan VM diambil langsung melalui sistem
monitoring
yang telah dipasang untuk kemudian dianalisis.
Validasi data dilakukan untuk menentukan apakah perhitungan pada
model yang dibuat sesuai dengan sistem yang diteliti. Dari hasil
pada model development gambaran mengenai bagaimana sistem
didapatkan untuk kemudian dapat diterapkan baik dalam simulasi
maupun dalam ruang kerja sebenarnya.
Model Experimentation and Optimization Dalam Model
Experimentation dan Optimazion, digunakan 3 perangkat keras dimana
sistem ESXi terpasang seperti terlihat pada tabel Tabel 2. Dari
tabel tersebut dapat dilihat bahwa dibutuhkan perangkat keras
dengan spesifikasi yang relatif tinggi untuk mendapatkan performa
maksimal. Server ESXi membutuhkan memori setidaknya 2Gb untuk dapat
berjalan dengan kondisi minimum (VMware, 2011).
Tabel 2. Daftar perangkat keras server pada model
development
Nama Demeter Cancer Alala
Model HP ProLiant DL 380 G6 Dell PowerEgde 2900 Dell PowerEgde
2900
Processor (Ghz) 4 x 2 2 x 1.861 4 X 1.595
RAM (Mb) 30707.6 32762.6 32
474.63
HDD (Gb) 533.75 143.5 558.25
Jumlah NIC 4 6 6
Lokasi PI/GAP Gd. E Gd. PU
Virtual Network Virtual Network merupakan lapisan jaringan yang
menyediakan jalur komunikasi
dari setuap sistem opersi yang terpasang. Gambar 3 menjelaskan
bahwa vSwitch yang berjalan didalam VMHost yang sama tidak saling
terhubung. Hal ini menjamin isolasi dan meningkatkan keamanan dari
sistem yaang dibuat. Dalam model deployement ini Virtual Network
yang dipasang pada sistem VMHost juga harus terpasang di setiap
distribusi switch yang digunakan. Virtual Networking, atau vNetwork
menyediakan beberapa layanan yang berbeda untuk host dan VM,
seperti diantaranya:
− Menghubungkan VM ke physical network.
− Menghubungkan layanan VMKernel (seperti iSCSI, NFS, atau
Vmotion) ke
physical Network.
− Menghubungkan ke layanan konsol, dimana layanan manajemen
dijalankan.
-
10
Gambar 3. Arsitektur Virtual Network (Sumber: VMware)
Virtual Machine (VM) Tabel 3. Daftar Virtual Machine yang
digunakan dalam model deployment
Server Castor Websia W3php Helios
Sistem Operasi Windows 2003 Windows 2008 Debian Linux 5 Windows
2008
Processors 2 2 1 1
Memory 12 GB 20 GB 12 GB 4 GB Network adapter
HERCULES-to-ZEUS SIASAT DMZ VM
PROXY
BACKBONE
HDD Hard disk 2 (SCSI
0:1) Hard disk 1 (SCSI
0:0) Hard disk 1 (SCSI
0:0) Hard disk 1 (SCSI
0:0)
20.00 GB 80.00 GB 150.00 GB 80.00 GB
Hard disk 1 (SCSI 0:0)
80.00 GB
Peripheral SCSI controller 0 SCSI controller 0 SCSI controller 0
SCSI controller 0
LSI Logic LSI Logic LSI Logic LSI Logic
CD/DVD Drive 1 (IDE 1:0)
CD/DVD Drive 1 (IDE 1:0)
CD/DVD Drive 1 (IDE 1:0)
CD/DVD Drive 1 (IDE 1:0)
Beberapa VM dengan sistem operasi Windows dan Linux dipasang
untuk memastikan bahwa virtualisasi memberikan isolasi antara
sistem operasi satu dan sistem operasi lainnya walaupun berjalan
dalam perangkat keras yang sama. Setiap VM dipasang dengan
konfigurasi yang berbeda sesuai dengan kebutuhan yang
-
11
dibutuhkan. Keunggulan dari VM adalah mudahnya memonitor
kebutuhan sumber daya dari setiap sistem operasi yang terpasang,
dan kemudahan untuk menambah atau mengurangi alokasi tersebut
sehingga didapatkan suatu konfigurasi yang optimal. VM yang
terpasang beserta konfigurasinya dapat dilihat pada Tabel 3, dimana
setiap VM berjalan pada perangkat keras yang terpisah.
5. Hasil Pembahasan dan Implementasi Dalam penerapannya
perangkat keras dari sistem didistribusikan dalam 3
ruang server dan gedung yang terpisah untuk mengantisipasi
gangguan sehingga tidak terjadi single point failure. Selain itu,
pertimbangan keamanan juga merupakan alasan penempatan perangkat
keras di lokasi yang berbeda. Setiap server ESXi (VMHost) terhubung
secara langsung ke backbone universitas untuk mendapatkan jaminan
keamanan dan kestabilan koneksi. Setiap core switch antar gedung
saling terhubung dengan jaringan fiber optic. Konfigurasi tipe star
digunakan pada arsitektur switch dengan tujuan mendapatkan akses
yang terbaik dan sebagai backup. Pada penerapan di sistem jaringan,
penting untuk setiap ESXi terhubung ke managable switch yang
mendukung penggunaan VLAN. VLAN memastikan bahwa setiap VM dapat
terhubung pada jaringan dimana VM tersebut dihubungkan dan
memastikan isolasi terhadap jaringan lainnya. Dalam pelaksanaannya,
terdapat 30 VLAN yang digunakan untuk memisahkan jaringan yang
ada.
Implementasi pada perangkat lunak dilakukan dalam beberapa
tahap: instalasi ESXi yang berfungsi sebagai VMHost dan merupakan
VM Kernel, instalasi vCenter sebagai sistem konfigurasi terpusat
yang mengelola keseluruhan lingkungan tervirtualisasi, serta
instalasi VM pada lingkungan kerja virtual. vCenter dihubungkan
dengan Microsoft Windows Active Directory yang telah berjalan pada
infrastruktur yang ada seebagai alat autentikasi. vSphere Client
digunakan untuk melakukan koneksi ke vCenter dalam melakukan
konfigurasi secara terpusat.
Secara keseluruhan, terdapat 34 VM yang berjalan dengan berbagai
sistem operasi dan konfigurasi di 3 VMHost yang terpasang. 15
Server berjalan di server Alala, 11 pada server Cancer, dan 8
sisanya pada server Demeter.
Implementasi sistem monitoring Dalam penelitian ini, data
didapat dari sensor yang dipasang pada monitoring
system. Selain bertugas merekap setiap sensor yang dipasang,
monitoring system yand dipasang juga bertugas melaporkan adanya
gangguan, keanehan dan downtime yang mungkin muncul. Informasi ini
kemudian digunakan dalam pembuatan keputusan akan langkah yang
perlu dilakukan untuk penyelesaian masalah yang timbul atau untuk
menganalisis gangguan atau keanehan. Monitoring tools yang
digunakan dalam penelitian ini diantaranya adalah:
-
12
• Paessler Router Graphic Router (PRTG): PRTG menyediakan
jaminan penyimpanan data yang akurat dalam rentang waktu yang lama.
Sistem ini juga lebih unggul dalam menyediakan informasi yang mudah
dibaca dan berbagai pengaturan yang dapat dilakukan.
• The Dude dari Mikrotik: The Dude digunakan sebagai sistem
pengawasan sehari hari karena tampilan yang sederhana dan mudah
dimengerti tanpa harus memberikan informasi yang kurang bermanfaat
dalam pengawasan sistem sehari hari. Walaupun demikian, sistem ini
tidak mampu memberikan rekap data secara akurat pada rentang waktu
yang dibutuhkan. Selain itu informasi yang didapat dari SNMP
seperti pemakaian prosesor, RAM, dan bandwidth, juga ditampilkan
secara realtime. Walapun demikian The Dude tidak melakukan
pencatatan terhadap informasi tersebut.
• Sistem Monitoring internal dari VMware: sistem yang merupakan
built-in dari VMware ini menjanjikan informasi yang akurat untuk
analisis dari utilitas dan performa dari setiap perangkat keras
dimana ESXi terpasang sebagai Virtual Machine Host dan memudahkan
proses analisis. Sistem monitoring dari VMware mempunyai tampilan
yang sederhana dan mudah dimengerti. Dibagi dalam tabel yang memuat
informasi apa yang terjadi, kapan, dan pada alat yang mana. Logs
ini pada kondisi normal jarang digunakan, namun demikian sangat
membantu untuk melacak kesalahan yang terjadi dari sistem, seperti
ketika adanya network card yang tidak terkoneksi.
Implementasi Sistem Backup Karena penelitian dilakukan dalam
ruang kerja yang nyata, sistem penekanan
resiko terhadap bencana dan kerusakan dibutuhkan. Dalam hal ini
Virtual Data Recovery (VDR) digunakan sebagai upaya perlindungan
data. VDR dapat diperoleh secara gratis dari situs resmi VMware.
Sistem berbasis linux ini mampu melakukan pembuatan snapshot pada
rangkaian VM terpilih pada time window yang ditentukan. Setelah
terpasang, plugin VDR dapat ditambahkan pada vCenter. Konfigurasi
dari VDR relatif mudah, dengan tersedianya wizard yang dapat
digunakan baik untuk backup maupun untuk operasi restore.
Gambar 4 menjelaskan cara kerja VDR, sebagai berikut:
− Sistem backup diatur dan direncakan melalui VMware vCenter.
Dalam
scheduler tersebut, terdapat informasi mengenai VM mana yang
akan
dibackup, berapa backup retention yang akan disimpan, serta
seberapa sering
backup akan dilakukan.
− Sesuai dengan jadwal yang dibuat, snap-shot dari setiap VM
akan dibuat.
-
13
− Hasil snapshot yang telah dibuat akan di deduplikasi, suatu
mekanisme yang
melakukan cek file mana saja yang mengalami perubahan, sehingga
hanya
data yang mengalami perubahan akan disimpan untuk efisiensi
penggunaan
media penyimpanan.
Gambar 4. Aristektur cara kerja VMware Disaster Recovery
(Stephens, 2010)
Pengujian
Gambar 5. Utilitasi pemakaian CPU pada desain konvensional
Pada sistem konvensional dimana virtualisasi tidak diterapkan,
pemakaian prosesor pada server-server utama jatuh pada angka
dibawah 10%. Dari data yang diambil mulai 10 Oktober 2010 hingga 5
Desember 2010 dengan pemakaian normal sehari hari hanya menggunakan
utilitas prosesor dengan rata-rata 3% seperti terlihat pada Gambar
5. . Setelah virtualisasi diterapkan, terhitung mulai 1 Januari
2011 hingga 31 Agustus 2011 dimana data diambil, pemakaian CPU
telah dapat dimanfaatkan
-
14
dengan utilitas rata-rata 15.01% (Alala: 12.59%, Cancer:15.26%,
Demeter: 17.1%) seperti terlihat pada Gambar 6. Dibandingkan dengan
3% dapat disimpulkan terdapat peningkatan utilitas prosesor sebesar
400.3% telah dicapai.
Gambar 6. Grafik pemakaian CPU periode 1 Januari 2011-31 Agustus
2011
Namun demikian, dalam rentang waktu tersebut tercatat adanya
beberapa masalah mengenai adanya bottleneck pada sistem operasi
yang terpasang, seperti terlihat pada Grafik pada Gambar 7. Gambar
7, merupakan performa dari salah satu VM, Atlas, yang diambil pada
rentang waktu 1 Agustus 2011 hingga 31 Agustus 2011. Dari gambar
tersebut dapat dilihat adanya bottleneck pada alokasi memori yang
didapatkan oleh VM tersebut, dimana sistem operasi tidak dapat
mengakses lebih dari 80% dari sumber daya memori yang dijanjikan.
Hal ini mempengaruhi kinerja VM secara keseluruhan.
-
15
Gambar 7. Grafik utilitas pemakaian sumber daya pada server
Atlas periode Agustus 2011
Oleh karena itu, perbaikan terhadap konfigurasi dilakukan dengan
melakukan kembali kalkulasi sumber daya perangkat keras dan
pembuatan pool yang sesuai dengan prioritas dan fungsinya. Resource
pool merupakan salah satu fitur yang disediakan untuk membagi dan
mengalokasikan CPU dan memori secara hirarki sesuai dengan
kebutuhan dan memastikan VM dengan prioritas lebih tinggi
mendapatkan sumber daya. Untuk mengakomodasi 34 VM yang ada, 8
resource pool dibuat dengan kalkulasi jumlah memori dan CPU yang
dapat diakses, yang digunakan secara bersama sama, berikut dengan
prioritasnya.
Gambar 8. Grafik pemakaian CPU periode 1 Oktober 2011-29
Februari 2012
-
16
Pembuatan resouce pool tersebut membawa dampak yang positif.
Dari data yang diambil pada 1 Oktober 2011-29 Februari 2012
menunjukan adanya pemanfaatan utulitas sumber daya yang leih baik
lagi seperti ditunjukan Grafik pada Gambar 8. Dari informasi
tersebut, dapat terlihat bahwa seluruh server berjalan dengan
utilitas pemakaian CPU pada rata-rata 25.21% dari keseluruhan
kemampuan CPU (Alala: 25.9%, Cancer 24.8%, Demeter: 25.0%). Masalah
bottleneck yang sebelumnya dialami kini juga telah dapat
diselesaikan seperti yang terlihat pada Gambar 9, dimana alokasi
memori yang berikan dapat diakses oleh VM dan adanya peningkatan
performa.
Gambar 9. Grafik rekapitulasi kesehatan VM Atlas
Downtime Dalam penelitian ini tidak dilakukan perbandingan
terhadap jumlah downtime
dengan sistem konvensional. Walaupun demikian, perbandingan data
dilakukan dengan pengambilan data periode Januari 2011-Agustus
2011, dan Periode Oktober 2011-Februari 2012. Dari data tersebut
dapat dilihat bahwa ketiga server mengalami kenaikan uptime yang
drastis, hingga 1522%.
Tabel 4. Rata rata dari jumlah uptime server ESXi periode
Januari 2011-Februari 2012
Serv
er
Dat
a Te
rakh
ir
Max
imum
Min
imum
Ave
rage
Ken
aika
n
Ken
aika
n (%
)
Alala Sebelum 11.69 13.799 0.017 3.001
Setelah 12.02 21.473 0.026 5.701 2.7 89.97
Cancer Sebelum 11.69 13.799 0.017 3.001
Setelah 1.592 99.845 0.396 48.698 45.697 1522.73
Demeter Sebelum 11.69 15.612 0.012 4.254
Setelah 2.978 99.844 0.275 33.216 28.962 680.82
-
17
Tabel 4 memperlihatkan data uptime dari VMHost dalam satuan
hari. Angka menyatakan banyaknya waktu yang berjalan ketika sistem
berjalan hingga akhirnya berhenti, baik karena perbaikan, kegagalan
listrik, atau kegagalan sistem. Sistem yang dirancang tidak mampu
memberikan solusi untuk masalah kegagalan listrik dari PLN yang
merupakan faktor utama yang menentukan angka uptime. Walaupun
demikian, dengan adanya perangkat keras yang lebih sedikit,
pemangkasan terhadap beban kerja dari UPS dan memberikan ruang bagi
UPS untuk dapat bertahan lebih lama pada saat terjadi kegagalan
penyediaan sumber daya listrik dari PLN.
Hasil Analisis
Efisiensi dan utilitas sumber daya perangkat keras Dari hasil
peneltian diatas dapat disimpulkan bahwa sistem virtualisasi
merupakan solusi untuk meningkatkan utilitas sumber daya
perangkat lunak dalam upaya peningkatan efisiensi kerja. Dari 70
server yang sebelumnya terpasang pada sejumlah perangkat keras yang
sama, dengan sistem virtualisasi, 34 server diantaranya dapat
berjalan dalam hanya 3 perangkat keras dengan memaksimalkan kinerja
dari setiap perangkat keras yang digunakan hingga sekitar 25% CPU
dari yang sebelumnya kurang dari 10%. Efesiensi dapat terus
ditingkatkan dalam taraf aman dan stabil hingga pada tingkat 80%
pemakaian utilitas CPU.
Downtime System Turunnya jumlah perangkat keras pada rasio 34:3,
memberikan beban UPS
yang lebih sedikit pula dan menyediakan waktu lebih lama sebelum
UPS mengalami kegagalan sehingga mengurangi downtime yang
ditimbulkan karena PLN. Pada kerusakan sistem, VDR memberikan
solusi sederhana dimana snapshot dapat diambil secara otomatis dan
dikatalogkan dengan baik. Snapshot yang diambil kemudian dapat
digunakan untuk melakukan system restore terhadap sistem yang rusak
dan merupakan salah satu penyebab turunnya angka downtime yang
dimbul terhadap keseluruhan sistem. Walaupun tidak secara spesifik
diteliti, 34 sistem operasi yang sebelumnya berjalan pada 34
perangkat keras ke 3 perangkat keras seacara langsung memberikan
dampak penghematan terhadap biaya dan energi yang dibutuhkan untuk
pendingingan (AC), penyediaan dan perawatan UPS, serta kebutuhan
listrik. Teknologi virtualisasi selain memaksimalkan efisiensi juga
mendukung sistem green computing.
Resiko Analisis Seperti banyak teknologi lainnya, teknologi
virtualisasi merupakan teknologi
yang berdaya guna dengan berbagai keunggulan. Walaupun demikian,
virtualisasi bukanlah panasea. Penggunaan yang tidak tepat dapat
menyebabkan performa yang buruk, mahalnya biaya yang harus
dikeluarkan oleh organisasi, hingga ke resiko yang fatal bagi
organisasi. Virtualiasi paling bagus diterapkan jika solusi ini
diarasa pas
-
18
pada arsitektur sistem yang ada, tidak semata-mata berfokus pada
tools yang sedang populer (Kusnetzky, 2011) . Dalam peneliatian
ini, resiko analisis dilihat dalam berbagai sudut pandang. Selain
dengan data yang ada, wawacara dengan penentu keputusan juga
dilakukan untuk menganalisis apakah teknologi ini layak diterapkan
di lingkungan UKSW. Secara garis besar, teknologi virtuliasi
merupakan menjawab tantangan yang dihadapi oleh universitas.
Resiko Bisnis Dilihat dari resiko bisnis, dengan berbagai
keunggulan yang ditawarkan
teknologi virtualisasi dapat menjawab masalah yang ada dalam
organisasi. Beberapa hal yang diperhatikan dari segi bisnis adalah
dengan diberikannya pengguna bisnis untuk tetap bekerja dengan
aplikasi lama bahkan yang oleh tidak lagi dimungkinkan oleh sistem
IT karena adanya ketergantungan terhadap perangkat keras tertentu,
muncul keberlangsungan dan ketergantungan terhadap aplikasi yang
ada dan dapat menghambat pengguna untuk menemukan aplikasi baru
yang mungkin lebih efisien (Caton, 2007). Dari sudut pandang
bisnis, arsitektur pada teknologi virtuliasasi memberikan
keleluasaan bagi organisasi untuk pengembangan, tanpa dibutuhkannya
gangguan dan perbuahan pada application level dan memberikan
jaminan atas keberlangsungan bisnis organisasi. Sifat expandable
dari teknologi virtualisasi ini juga memberikan pondasi yang kokoh
bagi teknologi cloud computing dalam berbagai platform-nya.
Resiko Proyek Pembangunan infrastruktur virtualisasi membutuhkan
time-frame yang perlu
disusun secara hati-hati untuk mengurangi downtime yang mungkin
muncul. Walaupun jika dilihat dalam jangka waktu yang panjang
virtualiasi menjajikan adanya pemangkasan kebutuhan dana yang cukup
signifikan, pada tahap awal pembanguan dari infrastruktur ini
membutuhkan dana yang besar. Teknologi virtualisasi membutuhkan
perangkat keras dengan spesifikasi diatas spesifikasi dari sistem
konvensional. Untuk konfigurasi maksimal, adanya ketergantungan
sistem ini dengan jaringan berkecpatan tinggi dan adanya SAN/NAS,
yang pada sistem konvensional jarang dibutuhkan, membuat sistem ini
semakin mahal untuk dibangun pada tahap awal dibandingkan dengan
sistem konvensional. Pada studi kasus di UKSW, hal ini tidaklah
menjadikan masalah dikarenakan pembangunan tahap awal sistem
virtualisasi dibiayai oleh hibah dana yang disediakan oleh
pemerintah, walaupun demikian hal ini dapat dijadikan pertimbangan
bagi organisasi yang telah mempunyai infrastruktur yang berjalan
untuk mempertimbangkan kembali apakah sistem virtualisasi sesuai
dengan kebutuhan.
Resiko Ekonomis Tujuan utama dari virtualisasi adalah
pemangkasan biaya dan peningkatan
efisiensi. Dari resiko ekonmis, dengan dilakukannya konsolidasi
ke sistem tunggal, virtualisasi mengurangi jumlah perangkat keras
dan pengeluaran untuk penyediaan
-
19
perangkat keras, pembiayaan terhadap pemeliharaan perangkat
keras dan keberlangsungan sistem. Biaya ini mencakup biaya yang
diperlukan untuk penyediaan UPS, pendinginan ruang server, hingga
ke penyediaan tempat ruang server yang tidak murah. Dilihat dari
perbandingan anggaran yang dikeluarkan oleh BTSI pada tahun 2009
dan 2010, terdapat perbedaan yang dramatis dalam penyediaan
perangkat keras. Pada tahun 2009, dilakukan pembelian terhadap 8
perangkat server, sedangkan pada tahun 2010, hanya dilakukan
pembelian komponen tambahan seperti memory, dan NIC. Dengan melihat
anggaran-anggaran sebelumnya dimana setiap tahun terdapat kebutuhan
yang lebih tinggi, pada 2010 tren ini berubah secara drastis.
Secara ekonomis, pemotongan biaya yang dikeluarkan, berdasarkan
hasil wawancara dengan manajer BTSI sebagai pimpinan dan penentu
kebijakan virtualiasi dirasa sangat sesuai untuk diterapkan, dengan
syarat ada dan berjalannya sistem backup untuk mengatisipasi
bencana yang mungkin terjadi.
6. Simpulan Dari penelitian yang dilakukan, dapat disimpulkan
bahwa sistem virtualisasi
menjawab rumusan masalah yang timbul. Dengan virtualisasi,
efisiensi penggunaan utilitas perangkat keras dapat dimaksimalkan,
untuk penghematan sumber daya, energi, tempat, dan biaya perawatan
sistem dengan peningkatan utilitas CPU hingga 740.39% dibandingkan
dengan sistem tanpa virtualisasi. Walaupunt terdapat capaian
peningkatan utilitas, jika tidak dikonfigurasikan dengan benar
sistem virtualisasi dapat menimbulkan bottleneck pada sistem
operasi yang berjalan didalamnya. Tuning dan pengawasan serta
pengaturan yang hati hati menjadi salah satu penentu faktor
keberhasilan dari pemanfaatan teknologi virtuliasasi.
Selain utilitas prosesor, peningkatan yang dramatis juga terjadi
pada uptime dari sistem. Walaupun dalam penelitian tidak
membandingkan secara langsung terhadap jumlah downtime pada sistem
konvensional dan pada sistem tervirtualisasi, turunnya jumlah
perangkat keras dalam proses penelitian ini memberikan respon
terhadap angka uptime yang teruse meningkat, hingga 1522.73% dari
perbandingan jumlah uptime Januari 2011-Agustus 2011 dengan jumlah
uptime pada Oktober 2011-Februari 2012. Hal ini disebabkan karena
berkurangnya beban UPS sesuai dengan berkurangnya perangkat keras
server.
Walaupun demikian, teknologi virtualisasi tidak tanpa
kekurangan. Ruang lingkup virtualisasi membutuhkan suatu perangkat
keras dengan spesifikasi yang relatif lebih tinggi. Prosesor,
memori, harddisk dengan Input-Output yang tinggi, serta peralatan
jaringan seperti NIC dan switch kecepatan tinggi menjadi salah satu
syarat utama ruang kerja virtualisasi. Selain itu, jika tidak
dirancang dengan baik, ruang lingkup virtualisasi akan memberikan
kesempatan terhadap adanya single point failure, dimana kesalahan
terhadap satu titik akan berakibat fatal terhadap
-
20
keseluruhan sistem. Oleh karena itu sistem backup dan adanya
system datastore diperlukan untuk diterapkan dan dirancang dalam
upaya mengurangi resiko ini.
7. Daftar Pustaka
AITP – Research and Strategy Advisory Group. (2008).
Virtualization and Its Benefits. Retrieved 1 7, 2012, from AITP –
Research and Strategy Advisory Group:
http://www.aitp.org/resource/resmgr/research/virtualization_and_its_benef.pdf
Blum, R. (2011). Virtualization for Dummies, Red Hat Special
Edition. Hoboken, NJ, U.S.A: Wiley Publishing.
Caton, M. (2007). The Virtualization Drag -- VMware can help you
save money and gain flexibility, but There will be trade-offs. We
took to the lab to determine where performance hits will come from,
and how to minimize. Network Computing , 18 (6).
Duntemann, J. (2005, 09 20). Inside the Virtual Machine ; New
CPU architectures should make it easy to run "guest" OSs safely and
seamlessly under your main OS. 2 (16).
Hoover, S. V., & Perry, R. F. (1989). Simulation: A
Problem-Solving Approach. Prentice Hall.
ISACA. (2010). Virtualization Benefits and Chellenges. Rolling
Meadows, IL, USA: ISACA.
Molyneaux, I. (2009). The Art of Application Performance
Testing, 1st Edition. O'Reilly Media, Inc.
Ruest, D., & Ruest, N. (2009). Virtualization: A Beginner's
Guide. New York: The McGraw-Hill Companies.
Stephens, B. (2010, 09 29). VMware PowerPoint Icons and Images.
Retrieved 02 29, 2012, from VMware Communities:
http://communities.vmware.com/docs/DOC-13703
Stephens, B. (2010, 09 29). VMware PowerPoint Icons and Images.
Retrieved 02 29, 2012, from VMware Communities:
http://communities.vmware.com/docs/DOC-13702
-
21
VMware. (2011, 09 22). VMware KB: Minimum system requirements
for installing ESX/ESXi . Retrieved 03 1, 2012, from VMWare
Knowledge Base :
http://kb.vmware.com/selfservice/microsites/search.do?language=en_US&cmd=displayKC&externalId=1003661