Perancangan Teknologi Private Cloud Computing Sebagai Sarana Infrastruktur Online System Di Universitas Advent Indonesia

Transkripsi

1 Perancangan Teknologi Private Cloud Computing Sebagai Sarana Infrastruktur Online System Di Universitas Advent Indonesia Garry Bersnov Nicodemus Ujudeda Fakultas Teknologi Informasi, Universitas Advent Indonesia Abstrak Pada saat ini pengguna produk Teknologi Informasi sangat banyak. Pengguna dan penyedia produk membutuhkan sistem yang tepat untuk menyimpan dam mengolah data menjadi informasi dengan maksimal. Para peneliti berusaha mengembangkan suatu sarana atau infrastruktur yang disebut cloud computing dengan mengabungkan beberapa resources yang ada menjadi suatu layanan yang dapat membantu meningkatkan availability dan reliability dari suatu sistem. Universitas Advent Indonesia merupakan salah satu organisasi pendidikan yang menggunakan teknologi informasi untuk menunjang kegiatan akademik dengan menggunakan server konvensional. Untuk meningkatkan availability dan reliability dari sistem yang ada di UNAI penulis ingin merancang teknologi private cloud computing. Hasil penelitian menyimpulkan bahwa dengan menggunakan teknologi private cloud dapat meningkatkan availability dan reliability dari layanan sistem yang ada. Kata kunci: Private cloud computing, availability, reliability Design Technology Private Cloud Computing for Online System Infrastructure at Adventist University of Indonesia Abstract Nowdays, many people use the information technology as their products. The users and product providers need the appropriate system for storing and processing data into information maximally. The researchers sought to develop a facility or infrastructure which is called cloud computing by combining multiple resources to be a service that can help to increase the availability and reliability of a system. Universitas Advent Indonesia (UNAI) is one of the educational organization that uses information technology to support academic activities by using a conventional server. To increase the availability and reliability of the existing system in UNAI, the reasercher wants to design private cloud technology. The result of research concludes that the use of private cloud technology can increase the availability and reliability of the existing service system. Key words: Private cloud computing, availability, reliability PENDAHULUAN A. Latar Belakang Penelitian Pada tahun 2011 Pusat Data - Kementerian Komunikasi dan Informatika (Kominfo) Indonesia telah menyelenggarakan survei akses dan penggunaan 91

2 Jurnal TeIKa, Volume 6 Nomor 1, Desember 2016 Teknologi Informasi dan Komunikasi (TIK) di sektor bisnis. Survei menggunakan metode kluster sampling acak dengan menetapkan delapan kota besar sebagai kluster. Ada 803 perusahaan yang dipilih yang secara proporsional berdasarkan delapan kota besar, yaitu Batam, Medan, DKI Jakarta, Bandung, Semarang, Surabaya, Bali dan Makasar. Hasil survei menunjukkan bahwa 92% perusahaan yang disurvei telah menggunakan komputer untuk mendukung kegiatan bisnisnya. Bahkan, seluruh perusahaan PMA dan Joint Venture telah menggunakan komputer untuk menunjang kelancaran usaha atau bisnis mereka. Kondisi ini mengindikasikan tingginya penggunaan komputer di sektor bisnis. Sekarang Pengolahan dan penyimpanan data menjadi suatu kebutuhan yang penting. Pengguna produk IT sangat membutuhkan sarana yang tepat dan dapat merubah data menjadi informasi yang bisa membantu mereka meningkatkan kinerja dan benefit. Tetapi banyak diantara pengguna yang menggunakan teknologi IT secara kurang profesional dengan tidak memperhitungkan efisiensi dari segi cost, resources, risk, kualitas data maupun informasi, dan hal-hal lainnya sehingga tanpa mereka sadari penggunaan teknologi informasi yang mereka gunakan malah memotong benefit yang mereka cari. Pada saat ini pada umumnya data-data disimpan dan diolah di atas suatu mesin yang berjalan dengan satu sistem operasi. Jika ingin menjalankan sistem operasi lagi maka harus menambah mesin lagi dan dengan bertambahnya mesin berarti bertambah juga sumberdaya dan kebutuhan lain yang diperlukan untuk operasionalnya untuk menyediakan layanan yang baik. Peluang yang sangat baik dibidang teknologi informasi karena meningkatnya kebutuhan dan permintaan penggunaan produk IT. Para peneliti dibidang IT berusaha mendesain, mengimplementasikan, mengembangkan sistem dan infrastruktur IT yang menggabungkan beberapa resources menjadi satu secara virtual yang disebut cloud computing. Universitas Advent Indonesia (UNAI) adalah universitas yang masih menggunakan server konvensional sebagai infrastruktur untuk sarana Online System. Oleh karena itu, penulis ingin membahas teknologi private cloud (sistem cloud computing yang dirancang dedicated hanya untuk satu organisasi saja) yang dapat membantu meningkatkan pengguanaan sumberdaya yang ada, availability atau ketersediaan server untuk diakses, dan reliability dari sistem informasi di UNAI dengan judul Perancangan Teknologi Private Cloud Computing Sebagai Sarana Infrastruktur Online System di Universitas Advent Indonesia. Diharapkan penelitian ini dapat berguna untuk menjadi bahan pertimbangan penggunaan teknologi cloud computing di UNAI. LANDASAN TEORI A. Cloud Computing Cloud Computing adalah sebuah teknologi yang dapat membantu menyelesaikan permasalahan keterbatasan bandwidth dan ruang penyimpanan. Teknologi ini menggabungkan prinsip dasar ekonomi dan peletakan sumber daya komputasi Menurut analilis kepada pernyataan Velte dan Elsenpeter cloud computing adalah sebuah konstruksi yang memungkinkan untuk mengakses aplikasi-aplikasi 92

3 Perancangan Teknologi Private Cloud Computing Sebagai Sarana Infrastruktur Online System Di Universitas Advent Indonesia yang bertempatkan pada sebuah lokasi selain dari komputer pribadi atau alat lain yang memiliki koneksi internet. Cara kerja sistem Cloud Computing adalah Server Cloud dan sistem penyimpanan data terletak ditempat yang nyata tetapi lebih virtual karena dapat diakses dari komputer client. Pusat-pusat data dapat menyimpan informasi yang dibutuhkan, semacam video, audio, file, atau gambar untuk diakses. Sebuah server pusat mengelola sistem, memantau lalu lintas dan permintaan client untuk memastikan semuanya berjalan lancar. Sistem ini mengikuti seperangkat aturan yang disebut protokol dan menggunakan jenis khusus dari perangkat lunak yang disebut middleware. Middleware network memungkinkan komputer untuk berkomunikasi satu sama lain. Sebagian besar, server tidak berjalan pada kapasitas penuh. Itu berarti ada kekuatan pemrosesan yang hasil buangannya tidak terpakai. Maka akan memerlukan sebuah cara. Teknik ini disebut virtualisasi server. Dengan memaksimalkan output dari setiap server, virtualisasi server mengurangi kebutuhan pada mesin dalam bekerja. Gambar 1 Diagram Jaringan Cloud Computing Pada sistem cloud computing terdapat sebuah sistem yang bernama High Avalaibility yang memungkinkan user untuk memanage node jika ada node yang gagal. Berikut adalah beberapa perbedaan yang ada antara server cloud dan server konvensional berdasarkan referensi dari Microsystem, Purbo, Kompas Tabel 1 Perbandingan Server Cloud dan Konvensional Kasus Cloud Computing Server biasa Sever Virtual Fisik Manageme nt risk Lebih mudah Lebih sulit Perawatan Mudah Tergantung banyaknya server Biaya Operasiona Lebih murah Relatif (tergantung 93

4 Jurnal TeIKa, Volume 6 Nomor 1, Desember 2016 l banyaknya server) B. Requirement Cloud Computing Requirement Cloud Computing, yaitu: Resource Poling Sumber daya komputasi (storage, CPU, memory, network bandwidth, dsb.) yang dikumpulkan oleh penyedia layanan (service provider) untuk memenuhi kebutuhan banyak pelanggan (service consumers) dengan model multi-tenant. Sumber daya komputasi ini bisa berupa sumber daya fisik ataupun virtual dan juga bisa dipakai secara dinamis oleh para pelanggan untuk mencukupi kebutuhannya. Broad Network Access Kapabilitas layanan dari cloud provider tersedia lewat jaringan dan bisa diakses oleh berbagai jenis perangkat, seperti smartphone, tablet, laptop, workstation, dan sebagainya. Measured Service Tersedia layanan untuk mengoptimasi dan memonitor layanan yang dipakai secara otomatis. Dengan monitoring sistem ini, kita bisa melihat berapa resources komputasi yang telah dipakai, seperti: bandwidth, storage, processing, jumlah pengguna aktif, dsb. Layanan monitoring ini sebagai bentuk transparansi antara cloud provider dan cloud consumer. Rapid Elasticity Kapabilitas dari layanan cloud provider bisa dipakai oleh cloud consumer secara dinamis berdasarkan kebutuhan. Cloud consumer bisa menaikkan atau menurunkan kapasitas layanan. Kapasitas layanan yang disediakan ini biasanya tidak terbatas, dan service consumer bisa dengan bebas dan mudah memilih kapasitas yang diinginkan setiap saat. Self Service Cloud Consumer bisa mengkonfigurasikan secara mandiri layanan yang ingin dipakai melalui sebuah sistem, tanpa perlu interaksi manusia dengan pihak cloud provider. Konfigurasi layanan yang dipilih ini harus tersedia segera dan saat itu juga secara otomatis. C. Layanan Cloud Computing Cloud computing memiliki tiga jenis model layanan yaitu: 1. Cloud Software as a Service (SaaS). Kemampuan yang diberikan kepada konsumen untuk menggunakan aplikasi penyedia dapat beroperasi pada infrastruktur awan. Aplikasi dapat diakses dari berbagai perangkat klien melalui antarmuka seperti web browser (misalnya, berbasis web). Konsumen tidak mengelola atau mengendalikan infrastruktur awan yang mendasari termasuk jaringan, server, sistem operasi, penyimpanan, atau bahkan kemampuan aplikasi individu, dengan kemungkinan pengecualian terbatas terhadap pengaturan konfigurasi aplikasi pengguna tertentu. 2. Cloud Platform as a Service (PaaS). Kemampuan yang diberikan kepada konsumen untuk menyebarkan aplikasi yang dibuat konsumen atau diperoleh ke infrastruktur komputasi awan menggunakan bahasa pemrograman dan peralatan yang didukung oleh provider. Konsumen tidak mengelola atau mengendalikan infrastruktur awan yang mendasari termasuk jaringan, server, sistem operasi, atau penyimpanan, namun memiliki 94

5 Perancangan Teknologi Private Cloud Computing Sebagai Sarana Infrastruktur Online System Di Universitas Advent Indonesia kontrol atas aplikasi disebarkan dan memungkinkan aplikasi melakukan hosting konfigurasi. 3. Cloud Infrastructure as a Service (IaaS). Kemampuan yang diberikan kepada konsumen untuk memproses, menyimpan, berjaringan, dan komputasi sumberdaya lain yang penting, dimana konsumen dapat menyebarkan dan menjalankan perangkat lunak secara bebas, dapat mencakup sistem operasi dan aplikasi. Konsumen tidak mengelola atau mengendalikan infrastruktur awan yang mendasari tetapi memiliki kontrol atas sistem operasi, penyimpanan, aplikasi yang disebarkan, dan mungkin kontrol terbatas komponen jaringan yang pilih (misalnya, firewall host). D. Deployment Cloud Computing 4 Model deployment cloud computing adalah: 1. Private cloud. Infrastruktur awan yang semata-mata dioperasikan bagi suatu organisasi. Ini mungkin dikelola oleh organisasi atau pihak ketiga dan mungkin ada pada onpremis atau off-premis. 2. Community cloud. Infrastruktur awan digunakan secara bersama oleh beberapa organisasi dan mendukung komunitas tertentu yang telah berbagi concerns (misalnya, misi, persyaratan keamanan, kebijakan, dan pertimbangan kepatuhan). Ini mungkin dikelola oleh organisasi atau pihak ketiga dan mungkin ada pada on premis atau off premis. 3. Public cloud. Infrastruktur awan yang dibuat tersedia untuk umum atau kelompok industri besar dan dimiliki oleh sebuah organisasi yang menjual layanan awan. 4. Hybrid cloud. Infrastruktur awan merupakan komposisi dari dua atau lebih awan (swasta, komunitas, atau publik) yang masih entitas unik namun terikat bersama oleh standar atau kepemilikan teknologi yang menggunakan data dan portabilitas aplikasi (e.g., cloud bursting for load balancing between clouds). PERANCANGAN SISTEM 95

6 Jurnal TeIKa, Volume 6 Nomor 1, Desember 2016 Gambar 2 Struktur Organisasi UNAI A. Tinjauan organisasi Universitas Advent Indonesia adalah universitas swasta Kristen yang berada di Parongpong, Bandung, Indonesia. Dikelola oleh Yayasan Universitas Advent Indonesia dan Gereja Advent yang merupakan suatu organisasi non-profit dalam bidang pendidikan. Dalam operasional kegiatan dipimpin oleh Rektor dan didukung oleh Wakil Rektor 1 dalam bidang akademik, Wakil Rektor 2 yang mengurus bagian keuangan, dan Wakil Rektor 3 yang mengurus bidang kemahasiswaan. UPT Komputer bertanggung jawab untuk menjalankan proses kegiatan operasional sistem informasi Universitas Advent Indonesia. Gambar 2 merupakan struktur organisasi Universitas Advent Indonesia. Universitas yang memiliki tujuan untuk mendidik dan mempersiapkan para mahasiswa-mahasiswi untuk siap menghadapi masa depan dengan memiliki integritas yang tinggi. Mahasiswa dan mahasiswi berasal dari berbagai wilayah di Indonesia berkuliah dan belajar berorganisasi melalui organisasi-organisasi yang ada. Difasilitasi dengan perpustakaan online dan internet akses untuk mendukung proses belajar mengajar. Berbagai budaya menjadi atmosfer keseharian di kampus. UNAI memberikan kesempatan kepada para mahasiswa dan mahasiswi untuk bekerja labor prakuliah ataupun labor sambil berkuliah. Universitas Advent Indonesia memiliki 6 (enam) fakultas dan Program Pasca Sarjana, yaitu: Fakultas Filsafat, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Fakultas Ekonomi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Fakultas Keperawatan serta Fakultas Teknologi Informasi dan Program Pasca Sarjana. Universitas Advent Indonesia telah melaksanakan Sistem Kredit Semester (SKS) sejak tahun Menggunakan sarana Online Sistem sejak tahun 2009 untuk mendukung operasional universitas di BAA (Bagian Administrasi Mahasiswa/i), Library, Business Office, Sarana belajar (moodle UNAI), dan Dining. A. Analisa Sistem Lama Sistem yang digunakan di UNAI saat ini ialah server konvensional dengan menggunakan IBM X series dengan data based server Microsoft SQL server dan Web server Apache. Sistem yang harus selalu tersedia selama 24 jam untuk melayani semua sistem online yang ada. Karena UNAI terletak di daerah pegunungan maka intensitas banyaknya petir sangat tinggi. Yang menjadi permasalahannya ialah jika server mati karena tersambar petir, bencana lain ataupun karena kegagalan yang belum pernah terprediksi sebemnya maka proses penggunaan online sistem ( BAA, modul mahasiswa, modul dosen, dining dsb) akan tidak bisa diakses jika tidak ada server cadangan dan backup. Cloud computing memiliki fitur High Availability yang memungkinkan server untuk dibackup oleh node cloud yang lain sehingga server yang mati dapat ambil alih kerja dan layanan tetap tersedia. Berikut adalah network diagram sistem UNAI saat ini 96

7 Perancangan Teknologi Private Cloud Computing Sebagai Sarana Infrastruktur Online System Di Universitas Advent Indonesia Gambar 3 Network Diagram Server Konvensional UNAI User yang ingin mengakses ke server terhubung melalui jaringan yang memiliki beberapa switch dan router yang terhubung dengan server. Router yang akan merouting data ke server yang dituju oleh user. B. Perancangan Sistem Baru Cloud computing merupakan teknologi virtualisasi untuk mendukung fiturfitur yang disediakan dan menyediakan kemudahan dalam manajemen. Pada satu mesin fisik atau server akan memvirtualisasi hardware (Memory, Processor, Storage, Switch, dsb.) sehingga terbentuk mesin virtual yang dapat berjalan seperti mesin fisik pada umumnya. Gambar 4 Network Diagram Perancangan Cloud Computing 97

8 Jurnal TeIKa, Volume 6 Nomor 1, Desember 2016 Pada sistem cloud, server fisik akan menjalankan hypervisor yang memvirtualisasi server yang lainnya. Dalam konteks ini hypervisor juga mengatur bagaimana server-server tersebut saling berhubungan. Jika salah satu node mati, maka node lain yang sudah menjadi bagian cluster akan mengambil alih kerjanya. Sistem baru yang dirancang ialah pada server fisik akan dioperasikan sistem cloud computing dengan beberapa komponen utama, yaitu: 1. Host operating System (Host OS), adalah OS Komputer nyata dimana virtualisasi dijalankan. 2. Guest operating system (Guest OS), adalah OS yang dijalankan pada mesin virtual dengan engine KVM (Kernel based Virtual Manager). 3. Virtual Machine, perangkat lunak untuk memvirtualisasikan server. Pada sistem Cloud ini router akan terhubung ke hypervisor (virtualisasi) dan dari hypervisor akan terhubung langsung ke server virtual. Di dalam hypervisor itu sendiri akan divirtualisasikan switch perangkat pendukung lainnya sehingga tercipta jaringan virtualisasi juga. Hypervisor akan memvirtualisasikan Apache Web Server, SQL Server dan freenas. Pada sistem ini digunakan freenas sebagai NFS-Share dan iscsi target untuk membackup data dan sharing data seperti pada gambar 3.3. Implementasi Sistem A. Spesifikasi Sistem Berikut adalah spesifikasi hardware dan software yang digunakan sistem agar dapat berjalan dengan baik. Spesifikasi Hardware Spesifikasi hardware minimum yang dibutuhkan untuk menjalankan sistem dengan baik adalah sebagai berikut: Processor: AMD Turion(tm) II P540 Dual-Core Processor (2 CPUs), ~2.4GHz, atau processor yang lebih tinggi dengan data width: 64bit Memory RAM 2 GB Network Card Mouse dan keyboard Monitor Hard disk, Minimum 80 GB 5400 rpm Spesifikasi Software Spesifikasi software yang dibutuhkan untuk mengoperasikan sistem ini dengan baik adalah sebagai berikut: Web Browser yang support java (Chrome 20, Firefox 19, dsb) Proxmox ve versi 2.3. o Versi Proxmox yang paling stabil dan banyak fitur yang lebih lengkap freenas 8.3 o Versi freenas yang paling baru dan versi yang mudah untuk konfigurasi Wmware 8 atau versi selanjutnya o Putty o Versi Vmware yang support nested virtualization (virtualisasi dalam virtualisasi) Software untuk ssh server proxmox 98

9 Perancangan Teknologi Private Cloud Computing Sebagai Sarana Infrastruktur Online System Di Universitas Advent Indonesia B. Implementasi Pada implementasi ini dilakukan menggunakan jaringan LAN (Local Area Network) UNAI dan dijalankan diatas VMware pada dua komputer yang berbeda dengan tujuan untuk menguji availability dan reliability dari sebuah server cloud yang ada. Guest OS yag digunakan ialah Windows server 2008 R2 yang didalamnya sudah terinstall Windows SQL Server 2008 dan Apache Web Server. Prosedur yang dilakukan pada saat implementasi ialah sebagai berikut: Pengecekan Cluster Untuk mengecek apakah cluster sudah berjalan atau tidak indikasinya ialah semua node yang ada berwarna hijau jika ada yang berwarna merah berarti node belum terkoneksi. MembukaUser Interface Untuk menjalankan guest OS yang ada pilih login ke proxmox melalui web browser, jalankan guest os, dan kllik console. Proxmox memiliki fitur vnc yang sudah terintegrasi dengan web browser yang akan otomatis terbuka saat membuka console. Sengaja didesain menggunakan web browser agar dapat diatur dari mana saja asalkan ada web browser dan koneksi. Gambar 5 Tampilan Awal Manajemen Proxmox Via Web Browser Test Koneksi Untuk mengetes koneksi ke guest os apakah sudah berjalan atau tidak dengan masuk ke guest os dan ping ke server atau user lain. 99

10 Jurnal TeIKa, Volume 6 Nomor 1, Desember 2016 Gambar 6 Test Koneksi - Test proxmox High Availability dengan mematikan node yang sedang menjalankan Windows server Maka node lain akan mengambil alih kerja node yang mati tersebut. Pada gambar dibawah, Windows server berada pada node final dengan id vm 100 dan nama windowsclusters. Gambar 7 Node Final Ketika node final dimatikan maka node final3 yang mengambil alih kerja dari node final 100

11 Perancangan Teknologi Private Cloud Computing Sebagai Sarana Infrastruktur Online System Di Universitas Advent Indonesia Gambar 8 Node Final3 Mengambil Alih Kerja Server Down Bukti history node final3 mengambil alih kerja node final yang mati. Gambar 9 History Proxmox Ketika node final dengan VM 100 Shutdown, final3 dengan VM Start C. Evaluasi Sistem Setelah melakukan perancangan dan dicoba oleh penulis berdasarkan penelitian yang dilakukan terdapat beberapa kelebihan dan kekurangan yang ada, yaitu: 1. Kelebihan - Lebih mudah untuk mengontrol server yang ada. Penulis membuat 4 server virtualisasi hanya di dua komputer - Proxmox VE 2.3 sangat mudah untuk dikonfigurasi karena bisa diatur melalui web browser - Banyak fitur yang bisa dilakukan seperti hypervisor yang berbayar lainnya seperti migration, backup, dsb 2. Kekurangan - Menambahkan portable drive ke Guest OS proxmox belum bisa, - Membutuhkan koneksi internet yang stabil - Mebutuhkan spesifikasi hardware yang cukup tinggi 101

12 Jurnal TeIKa, Volume 6 Nomor 1, Desember 2016 KESIMPULAN Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilaksanakan tentang Perancangan Teknologi Private Cloud Computing Sebagai Sarana Infrasturktur Online System di Universitas Advent Indonesia, maka penulis mengambil kesimpulan bahwa: 1. Keunggulan penerapan teknologi private cloud computing di UNAI dapat meningkatkan avabilitas layanan karena adanya fitur High Availability yang disediakan oleh proxmox sebagai hypervisor dan juga reliabilitas dengan konsistennya penyediaan layanan yang UNAI berikan. 2. Kekurangan jika teknologi private cloud computing diterapkan di UNAI ialah UNAI membutuhkan dana tambahan untuk membangun infrastruktur baru dan pengadaan server yang kompatibel. Referensi 1. Y. Iskandar, Hasil Survey Penggunaan Teknologi Informasi dan Komunikasi (TIK) di Sektor Bisnis Indonesia 2011, Jakarta, N. N. Khamidah, N. Sulistianingsih, I. V Paputungan., Wacana Cloud Computing di Universitas Islam Indonesia, ISSN: , A.T. Velte, T. J. Velte, R. Elsenpeter, Cloud Computing: A Practical Approach. New York Budiyanto, Pengantar Cloud Computing, Cloud Indonesia, Jakarta, Syaikhu, Komputasi Awan (Cloud Comptuting) Perpustakaan Pertanian, Jurnal Pustakawan Indonesia Vol 10 no 1, P. Mell, dan T. Grance, The NIST Definitions of Cloud Computing, Special Publications : Gaithersburg,