Rancang Bangun dan Analisa Metode Penjadwalan Load Balancing pada Video Streaming Server TUGAS AKHIR

Transkripsi

1 Rancang Bangun dan Analisa Metode Penjadwalan Load Balancing pada Video Streaming Server TUGAS AKHIR Sebagai Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata I Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang Disusun Oleh: Galih Swasono Jati JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2015

2

3

4

5 HALAMAN PERSEMBAHAN Segala puji syukur atas limpahan rahmat dan hidayah Allah SWT sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan tugas akhir ini. Dengan kerendahan hati penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. ALLAH SWT. Atas segala limpahan rahmat, hidayah, serta karuni-nya, atas segala ilmu yang diberikan, dan segala kemudahan sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik. 2. Kedua orang tua saya Ayahanda Sunarto B. Tjaria, S.Pd. dan Ibunda Neni Masdianti yang telah membesarkan dan merawat saya sejauh ini, tanpa tanda jasa dan kasih sayang kalian berdua saya tidak ada apa-apanya. Adik saya Amanda Wiranusa Bhakti Putri yang saya sayangi. 3. Pembimbing saya Bapak Zamah Sari, M.T. dan Bapak Agus Eko Minarno, M.Kom. yang telah memberi ilmu selama masa perkuliahan dan sabar memberi bimbingan selama proses mengerjakan tugas akhir ini. 4. Teman-teman jurusan Informatika angkatan 2010 yang selama kurang lebih empat tahun berjuang bersama-sama di bangku kuliah. Terima kasih sharing ilmunya kawan. 5. Teman-teman Informatika E 2010 yang telah memberikan warna baru dalam kehidupan saya. Teman-teman kontrakan Luber, Riky, Irfan, Setya, Duwiky, Hafizh, Zakaria, dan terakhir kepada Amar Ananda, terima kasih atas apa yang kalian diberikan kawan. 6. Teman-teman KKN 78 Situbondo-Kapongan-Peleyan 2013, terima kasih telah berbagi kebersamaan dan kekeluargaannya. Geng Horok-Horok and Friends, SKP Teman-teman komunitas KOLAM (Komunitas Linux Arek Malang) dan KALIUMM (Komunitas Linux UMM), terima kasih atas ilmu yang diberikan. 8. Teman-teman Micro Demand TELKOM, terimakasih atas petualangan dan canda tawa kalian. Dan kepada semua pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu, kalian sangatlah berarti. Salam hormat untuk kalian semua. vi

6 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT karena telah melimpahkan rahmat serta karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir yang berjudul Rancang Bangun dan Analisa Metode Penjadwalan Load Balancing pada Video Streaming Server dengan baik dan lancar. Pada tugas akhir ini penulis membahas tentang sistem load balancing berbasis Linux Virtual Server (LVS) yang diterapkan pada layanan video streaming, dimana pada LVS terdapat algoritma penjadwalan yang dapat digunakan dan memiliki performasi yang berbeda pula. Peneliti menyadari bahwa dalam penulisan tugas akhir ini masih banyak kekurangan dan keterbatasan. Oleh karena itu peneliti mengharapkan saran yang membangun agar tulisan ini bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan kedepan. Malang, Januari 2015 Penulis vii

7 DAFTAR ISI JUDUL LEMBAR PERSETUJUAN... LEMBAR PENGESAHAN... LEMBAR PERNYATAAN... ABSTRAK... ABSTRACT... HALAMAN PERSEMBAHAN... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR TABEL... i ii iii iv v vi vii viii xi xiii BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Batasan Masalah Metodologi Penelitian Sistematika Penulisan... 4 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Sistem Operasi Linux Dasar Sistem Cluster Pengertian Sistem Cluster Load Balancing Linux Virtual Server Jaringan Komputer Pengertian Jaringan Komputer Jenis-jenis Jaringan Komputer Protokol Jaringan viii

8 2.6 Model OSI TCP/IP Internet Protokol Video Streaming Quality of Service Demiliterized Zone (DMZ) BAB III ANALISA DAN PERANCANGAN SISTEM 3.1 Perancangan Sistem Komponen Sistem Komponen Perangkat Keras Komponen Perangkat Lunak Pembuatan Sistem Kernel Sistem Konfigurasi LVS (Director/Balancer) HTTPerf (Client) Clipbucket (Real Server) Proses Perancangan Sistem Instalasi dan Konfigurasi Real Server Instalasi dan Konfigurasi pada Director / Load Balancer Instalasi Httperf pada Client DMZ (Demiliterized Zone) Implementasi Sistem Pengujian Sistem Pengambilan Kesimpulan BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN 4.1 Implementasi Sistem Sistem LVS Proses Pengujian DMZ (Demiliterized Zone) ix

9 4.2 Instalasi dan Konfigurasi Instalasi Sistem Operasi Konfigurasi Director Konfigurasi Real Server Instalasi dan Konfigurasi Clipbucket Konfigurasi DMZ Pengujian Sistem Pengujian Sistem LVS-NAT Pengujian Gangguan Terhadap Real Server Pengujian DMZ Pengujian Algoritma Penjadwalan Pengujian Throughput pada Server Pengujian Response Time pada Server Pengujian Quality of Service pada Video Streaming Pengujian Throughput Pengujian Packet Loss Pengujian Delay Pengujian Jitter BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN x

10 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Skema LVS-NAT Gambar 2.2 Skema LVS-Direct Routing Gambar 2.3 Skema LVS-Tunneling Gambar 2.4 OSI Layer Gambar 2.5 TCP/IP Layer Gambar 3.1 Rancangan sistem LVS Gambar 3.2 Topologi sistem jaringan LVS Gambar 3.3 Proses instalasi dan konfigurasi pada real server Gambar 3.4 Proses instalasi dan konfigurasi pada director Gambar 3.5 Topologi DMZ Gambar 4.1 Proses sistem LVS via NAT Gambar 4.2 Proses pengujian DMZ Gambar 4.3 Perintah ifconfig Gambar 4.4 IP address pada masing-masing interface Gambar 4.5 Mengaktifkan fungsi routing Gambar 4.6 Fungsi routing yang sudah aktif Gambar 4.7 Konfigurasi iptables Gambar 4.8 Tampilan pengaturan ip address pada terminal Gambar 4.9 Pengaturan ip address Gambar 4.10 Hasil konfigurasi ip address Gambar 4.11 Pembuatan root password MySQL Gambar 4.12 Pembuatan databases Clipbucket Gambar 4.13 Edit file SELinux Gambar 4.14 Ekstrak file phpshield Gambar 4.15 Tampilan halaman instalasi Clipbucket Gambar 4.16 Halaman utama Clipbucket Gambar 4.17 Halaman admin Clipbucket Gambar 4.18 Konfigurasi MySQL pada database server Gambar 4.19 Pengaturan database pada Clipbucket Gambar 4.20 Pengaturan iptables pada director xi

11 Gambar 4.21 Pengaturan iptables pada director Gambar 4.22 Iptables-save Gambar 4.23 Iptables-restore Gambar 4.24 Konfigurasi ipvsadm Gambar 4.25 Halaman utama Clipbucket Gambar 4.26 Monitoring load balancing Gambar 4.27 Statistik load balancing Gambar 4.28 Halaman utama Clipbucket Gambar 4.29 Ping pada real server pertama Gambar 4.30 Halaman setelah kembali di-reload Gambar 4.31 Dua real server pada saat koneksi terputus Gambar 4.32 Halaman setelah di-reload kembali Gambar 4.33 SSH pada real server Gambar 4.34 Remote database dari real server ke database server Gambar 4.35 Client mengakses ip database server Gambar 4.36 Grafik perbandingan throughput Gambar 4.37 Grafik perbandingan throughput Gambar 4.38 Grafik perbandingan packet loss Gambar 4.39 Grafik perbandingan packet loss Gambar 4.40 Grafik perbandingan delay Gambar 4.41 Grafik perbandingan delay Gambar 4.42 Grafik perbandingan jitter Gambar 4.43 Grafik perbandingan jitter xii

12 DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Kebutuhan perangkat keras Tabel 3.2 Spesifikasi kebutuhan perangkat lunak Tabel 3.3 Contoh tabel pengujian throughput Tabel 3.4 Contoh tabel pengujian response time Tabel 3.5 Contoh tabel pengujian Quality of Service Tabel 4.1 Hasil pengujian throughput Tabel 4.2 Hasil pengujian response time Tabel 4.3 Hasil pengukuran throughput dengan bandwidth 512 kbps Tabel 4.4 Hasil pengukuran throughput dengan bandwidth 1024 kbps Tabel 4.5 Hasil pengukuran packet loss dengan bandwidth 512 kbps Tabel 4.6 Hasil pengukuran packet loss dengan bandwidth 1024 kbps Tabel 4.7 Hasil pengukuran delay dengan bandwidth 512 kbps Tabel 4.8 Hasil pengukuran delay dengan bandwidth 1024 kbps Tabel 4.9 Hasil pengukuran jitter dengan bandwidth 512 kbps Tabel 4.10 Hasil pengukuran jitter dengan bandwidth 1024 kbps xiii

13 DAFTAR PUSTAKA [1] Asyanto, Budi Perancangan dan Pembuatan Load Balancing Pada Clustering Web Server Menggunakan LVS (Studi Kasus : Web Server Lemigas). Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah. Jakarta. [2] Lestariningati, Susmini Indriani Perancangan dan Implementasi Video On Demand Pada Jaringan Lokal. Majalah Ilmiah UNIKOM vol. 9. [3] Nasution, Abdul Haris Komparasi Algoritma Penjadwalan Pada Layanan Terdistribusi Load Balancing LVS via NAT. Institut Teknologi Sepuluh Nopember. Surabaya. [4] Yonathan, Brian Analisis Kualitas Layanan (QOS) Audio-Video Layanan Kelas Virtual di Jaringan Digital Learning Pedesaan. Institut Teknologi Bandung. Bandung. [5] Sihombing, Roland Oktavianus Lukas, & Zulfin, Muhammad Analisis Kinerja Trafik Web Browser dengan Wireshark Protocol Analyzer Pada Sistem Client-Server. Universitas Sumatera Utara. Medan. [6] Arifin, Yunus Implementasi Quality Of Service dengan Metode HTB (Hierarchical Token Bucket) pada PT. Komunika Lima Dua Belas. Universitas Udayana. Bali. [7] Ikhwan, Syariful Analisa Delay Yang Terjadi Pada Penerapan Demiliterized Zone (DMZ) Terhadap Server Universitas Andalas. Universitas Andalas. Padang. [8] Setup Your Own Youtube Like Website Using Clipbucket diakses melalui pada tanggal 15 November

14 [9] Pengaturan Bandwidth Internet dengan HTB Tools di Ubuntu diakses melalui diakses pada 13 Januari