BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN

Transkripsi

1 42 BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN 4.1 Instalasi Sistem Operasi Pada proses uji beban dan uji kinerja ini, Operating System pada native server akan dibagi menjadi 4 kategori yaitu 1. Full menggunakan VMware Workstation 7 yang diinstall diatas Windows Server Operating System menggunakan OpenVZ RHEL 5 yang diinstall diatas Fedora Core Paravirtualization menggunakan Xen 3.1 yang diinstall diatas Linux Centos 4. Hardware Assisted menggunakan VMware ESXi Full 1. Langkah pertama adalah melakukan instalasi Windows Server 2008 terlebih dahulu karena pada teknik ini dibutuhkan OS Windows guna menginstall aplikasi VMware Workstation 7.

2 43 Gambar 4.1 Instalasi Windows Server Setelah sistem operasi Windows Server diinstall maka selanjutnya adalah melakukan instalasi VMware Workstation Gambar 4.2 Instalasi VMware Workstation 3. Setelah aplikasi VMware Workstation selesai diinstall maka selanjutnya adalah melakukan instalasi sistem operasi pada Guest/Virtual Machine

3 44 Gambar 4.3 Instalasi Fedora pada Guest/Virtual Machine Operating System 1. Langkah pertama adalah mendownload OpenVZ repository dengan perintah : # cd /etc/yum.repos.d # wget # rpm --import 2. Kemudian lakukan instalasi dengan perintah : # yum install [o]vzkernel[-flavor] 3. Lakukan configurasi OpenVZ pada Fedora Core dengan perintah :

4 45 title Fedora Core ( stab029.1) root (hd0,0) kernel /vmlinuz stab029.1 ro root=/dev/sda5 quiet rhgb vga=0x31b initrd /initrd stab029.1.img 4. Lakukan configurasi virtual switch agar virtual machine dapat terhubung ke physical switch net.ipv4.ip_forward = 1 net.ipv6.conf.default.forwarding = 1 net.ipv6.conf.all.forwarding = 1 net.ipv4.conf.default.proxy_arp = 0 net.ipv4.conf.all.rp_filter = 1 kernel.sysrq = 1 net.ipv4.conf.default.send_redirects = 1 net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0 5. Lakukan reboot dan instalasikan tool untuk mengatur OpenVZ container # yum install vzctl vzquota # /sbin/service vz start 6. Lakukan instalasi sistem operaasi Guest/Virtual Machineyang terdapat di kemudian meletakkannya di /vz/template/cache/ Paravirtualization 1. Langkah pertama adalah melakukan instalasi Fedora Core terlebih dahulu karena pada teknik ini dibutuhkan OS Linux guna menginstall aplikasi Xen 2. Lakukan instalasi tool virtualisasi agar mendukung kernel Xen dengan perintah :

5 46 su - yum groupinstall '' 3. Reboot server dengan perintah reboot kemudian lakukan instalasi Xen dengan perintah : su - yum install xen 4. Cek instalasi apakah xen berhasil diinstall dengan perintah : xen Lakukan configurasi dan instalasi sistem operasi pada guest/virtual machine Gambar 4.4 Konfigurasi Guest/Virtual Machine

6 47 Gambar 4.5 Instalasi Fedora pada Guest/Virtual Machine Hardware Assisted 1. Masukkan CD Instalasi VMware ESXi 4 dan lakukan konfigurasi pada BIOS agar server melakukan booting dari cdrom. 2. Lakukan instalasi VMware ESXi 4

7 48 Gambar 4.6 Instalasi VMware ESXi 4 3. Lakukan configurasi jaringan agar VMware ESXi dapat diakses menggunakan Vsphere Client

8 49 Gambar 4.7 Konfigurasi VMware ESXi 4 4. Ketikkan IP Address melalui browser ( pada pc-client yang sebelumnya sudah diset pada point 3, kemudian download aplikasi Vsphere Client yang berguna untuk melakukan instalasi sistem operasi pada guest/virtual machine Gambar 4.8 Download Aplikasi Vsphere Client 5. Lakukan konfigurasi dan instalasi sistem operasi untuk guest/virtual machinemelalui aplikasi Vsphere Client.

9 50 Gambar 4.9 Konfigurasi Virtual Machine pada VMware ESXi 4.2 Instalasi Aplikasi Pendukung Setelah instalasi sistem operasi selesai dilakukan, tahap selanjutnya adalah melakukan instalasi service webserver, mailserver dan fileserver Webserver Windows 1. Download apache for windows pada link 2. Lakukan instalasi apache webserver dengan konfigurasi default

10 51 Gambar 4.10 Instalasi Apache Webserver 3. Lakukan pengecekan dengan mengetikkan pada browser internet explorer. Apabila berhasil akan muncul tulisan It Works! Gambar 4.11 Tampilan Apache berhasil dijalankan

11 52 Linux 1. Lakukan instalasi webserver dengan perintah yum groupinstall "Web Server" yum install httpd 2. Jalankan service apache webserver dengan perintah service httpd start Mailserver Windows 1. Download aplikasi mailenable melalui website 2. Lakukan instalasi dan konfigurasi mailenable dengan konfigurasi default Gambar 4.12 Tampilan Instalasi MailEnable

12 53 3. Lakukan pengujian apakah service sudah berjalan dengan membuka aplikasi mailenable Gambar 4.13 Tampilan MailEnable Linux 1. Lakukan instalasi dan konfigurasi sistem sendmail dengan perintah yum install sendmail makemap hash /etc/mail/test< /etc/mail/test 2. Restart service dan lakukan konfigurasi padaa sendmail systemctl restart sendmail.service makemap hash /etc/mail/test< /etc/mail/test

13 Fileserver Windows Lakukan instlasi fileserver dengan cara : klik tombol Start Manage Your Server Add or Remove Role File Server Gambar 4.14 Instalasi FileServer Windows Linux 1. Lakukan instalasi kemudian restart service samba yum install samba systemctl restart smb.service 2. Konfigurasikan nama workgroup dengan perintah workgroup = BINUS systemctl restart smb.service

14 AnalisisPengujian Pada tahap ini pengujian setiap teknik virtualisasi akan dibagi menjadi tiga kategori, yaitu dengan beban kerja ringan, beban kerja sedang dan beban kerja berat. Untuk mendapatkan hasil yang mendekati keadaan sebenarnya maka pengujian dilakukan selama satu minggu baik menggunakan native server tanpa teknik virtualisasi maupun dengan teknik virtualisasi, hasil yang didapat adalah hasil perhitungan rata-rata setelah dilakukan 10 kali pengujian pada setiap beban ringan, sedang dan berat pada masing-masing teknik virtualisasi dan non virtualisasi httperf Salah satu tool untuk melakukan pengujian pada layanan webserver adalah menggunakan tool httperf. Daru berbagai keluaran yang dihasilkan httperf, variabel yang perlu diperhatikan adalah request rate yaitu rata-rata jumlah permintaan yang dapat dilayanai dalam satu detik. Untuk beban ringan maka akan diberikan 1000 child request dengan rentang waktu antara 0,1 detik per session. httperf -hog -server=www num-coons= rate=0.1 -timeout=5 Untuk beban sedang diberikan 1000 child request dengan rentang waktu antara 0,01 detik per session. httperf -hog -server=www num-coons= rate=0.01 -timeout=5

15 56 Untuk beban berat diberikan 1000 child request dengan rentang waktu antara 0,001 detik per session. httperf -hog -server=www num-coons= rate= timeout= postal Untuk pengujian uji kinerja dan uji beban pada layanan mail server maka digunakan aplikasi postal,variabel yang perlu diperhatikan pada saat pengujian adalah message yaitu jumlah pesan yang diproses dalam satu menit. Untuk beban ringan maka diberikan beban 50 thread dengan mengirim 5 pesan dengan ukuran 5 kb. postal t 50 c 5 m hetta.p@gmail.com Untuk beban sedang maka diberikan beban 100 thread dengan mengirim 5 pesan dengan ukuran 5 kb. postal t 100 c 5 m hetta.p@gmail.com Untuk beban berat maka diberikan beban 150 thread dengan mengirim 5 pesan dengan ukuran 5 kb.

16 57 postal t 150 c 5 m hetta.p@gmail.com dbench Salah satu tool untuk menguji layanan file server makan digunakan aplikasi dbench, aplikasi ini akan membuat suatu filesystem yang dishare oleh CIFS dalam suatu direktori yang hasilnya dapat ditampilkan dalam satuan megabyte per detik (Mbps). Untuk beban ringan adalah dengan cara melakukan transaksi Input Output (I/O) dari 1 klien. dbench B - backend=fileio c -loadfile=test D -directory=testio -clients-per-process=1 --per-client-results Untuk beban sedang adalah dengan cara melakukan transaksi Input Output (I/O) dari 5 klien. dbench B - backend=fileio c -loadfile=test D -directory=testio -clients-per-process=5 --per-client-results Untuk beban sedang adalah dengan cara melakukan transaksi Input Output (I/O) dari 10 klien. dbench B - backend=fileio c -loadfile=test D -directory=testio -clients-perprocess=10 per client results

17 AnalisisUji kinerja dan Uji beban Pada perbandingan uji kinerja dan uji beban ini setiap server baik native maupun virtual menjalankan satu layanan kemudian dilakukan beberapa kali pengujian dalam kurun waktu satu minggu, hasil yang didapat adalah hasil ratarata pada setiap layanan webserver, mail-server dan file-server pada setiap server Webserver Tabel 4.1 Kinerja layanan webserver dalam request per second Beban Ringan Sedang Berat Native/Physical Server 635,8 2256,9 6001,7 Full 633,4 2240,1 4848,4 Operating System 632,6 2230, Paravirtualization 635,6 2237,6 5038,9 Hardware Assisted 634,2 2251,3 5232,5

18 Ringan Sedang Berat Native Server Full Operating System Paravirtualization Hardware Assisted Grafik 4.1 Kinerja layanan webserver dalam request per second Dari hasil pengujian layanan webserver menunjukkan bahwa penggunaan teknik virtualisasi menunjukkan sedikit penurunan khususnya pada saat pengujian beban berat.pada beban berat penurunannya mencapai 19.85% namun pada beban ringan penurunannya hanya mencapai 0.53%. Presentase penurunan kinerjanya dapat dilihat pada tabel berikut : Tabel 4.2 Perbedaan layanan webserver dalam persen Beban Ringan Sedang Berat Full 0,38% 0,73% 19,21% Operating System 0,53% 1,17% 19,85% Paravirtualization 0,16% 0,93% 16,07% Hardware Assisted 0,08% 0,28% 12,83%

19 Mailserver Tabel 4.3 Kinerja layanan mail server dalam message per minute Beban Ringan Sedang Berat Native/Physical Server Full Operating System Paravirtualization Hardware Assisted Native Server Ringan Sedang Berat Full Operating System Paravirtualization Hardware Assisted Grafik 4.2 Kinerja layanan mail server dalam message per minute Dari hasil pengujian layanan mailserver menunjukkan bahwa penggunaan teknik virtualisasi mengalami penurunan yang signifikan khususnya pada saat pengujian beban berat. Presentase penurunan

20 61 kinerjanya mencapai 74,39% pada beban berat namun pada beban ringan penurunannya hanya mencapai 5,46%. Penyebab penurunan kinerja yang sangat signifikan akan dibahas pada subbab selanjutnya. Tabel 4.4 Perbedaan layanan mailserver dalam persen Beban Ringan Sedang Berat Full Operating System Paravirtualization Hardware Assisted 4,70% 36,22% 73,78% 5,46% 43,05% 74,39% 4,20% 35,34% 73,12% 3,75% 32,94% 70,55% Fileserver Tabel 4.5 Kinerja layanan file server dalam Megabytes per second Beban Ringan Sedang Berat Native/Physical Server 5,98 9,26 10,34 Full 5,72 8,74 9,60 Operating System 5,58 8,61 9,15 Paravirtualization 5,65 8,91 9,73 Hardware Assisted 5,81 8,41 9,41

21 Ringan Sedang Berat Native Server Full Operating System Paravirtualization Hardware Assisted Grafik 4.3 Kinerja layanan file server dalam Megabytes per second Dari hasil pengujian layanan fileserver menunjukkan bahwa penggunaan teknik virtualisasi mengalami penurunan yang tidak signifikan. Presentase penurunan kinerjanya hanya mencapai 9,66% pada beban berat namun pada beban ringan penurunannya hanya mencapai 5,87% seperti pada tabel berikut : Tabel 4.6 Perbedaan layanan mailserver dalam persen Beban Ringan Sedang Berat Full Operating System Paravirtualization 4,19% 5,63% 7,05% 4,70% 7,90% 9,66% 1,85% 3,35% 5,02%

22 63 Hardware Assisted 5,87% 6,82% 7,15% CPU Usage Pada pengujian ini akan dilihat perbandingan tingkat efisiensi penggunaan CPU antara server native dengan server yang menjalankan teknik virtualisasi, kemudian agar didapat hasil yang lebih akurat Penggunaan CPU usage yang akan dihitung pada server yang menerapkan teknik virtualisasi bukan berasal dari virtual CPU melainkan dari physical CPU. Berikut tabel perbandingan antara server yang menggunakan teknik virtualisasi dengan yang tidak menggunakan teknik virtualisasi. Tabel 4.7 Perbandingan CPU Usage dalam persen Beban Ringan Sedang Berat Native Server (webserver) Native Server (mailserver) Native Server (fileserver) Full Operating System Paravirtualization Hardware Assisted

23 Ringan Sedang Berat Native webserver Native mailserver Native fileserver Full Operating System Grafik 4.4 Perbandingan CPU Usage dalam persen Dari data penelitian diatas dapat dilihat bahwa penggunaan teknik virtualisasi pada umumnya mengalami penurunan kinerja yang signifikan mulai pada beban kerja berat dan pada beban kerja ringan masih mendekati kinerja implementasi pada native server.namun karena pada umumnya manajemen IT membagi beban kerja server apabila tingkat utilisasi CPU nya mencapai nilai 90% maka bisa dipastikan penggunaan virtualisasi dengan satu server tidak dipakai pada proses beban kerja berat, namun pada beban kerja ringan dan sedang penggunaan teknik virtualisasi dapat meningkatkan efisiensi CPU tanpa mengurangi performa yang signifikan apabila dibandingkan dengan native server. Penurunan performa pada uji kinerja dan beban pada layanan webserver dan fileserver masih dianggap wajar karena saat proses pengujian terutuama pada beban berat kondisi utilisasi CPU sudah sangat tinggi pada teknik virtualisasi ditambah terjadi overhead CPU pada teknik virtualisasi, namun pada layanan

24 65 mailserver penurunan performanya sangat signifikan yaitu mencapai 74,39% pada uji beban berat, hal ini diakibatkan saat dilakukan benchmark tool postal melaporkan banyak koneksi SMTP yang gagal. Setelah dilakukan analisis nilai threshold pada konfigurasi default fedoracore tidak ditentukan sehingga saat terjadi lonjakan CPU mendadak pada teknik virtualisasi, maka layanan SMTP melakukan mekanisme pemutusan untuk menghindari hang pada sisi OS. Namun setelah nilai threshold diubah menjadi lebih tinggi maka koneksi SMTP kembali lancar. Selain itu dari hasil pengujian khususnya CPU Usage dapat dilihat tingkat efisiensi dengan membandingkan hasil rata-rata antara teknik virtualisasi dengan nonvirtualisasi dengan perbandingan efisiensi sebesar 29% untuk beban ringan, 52% untuk beban sedang dan 58% untuk beban berat. 4.5 AnalisisBiaya Analisis Sumber Daya Pada bagian ini akan dihitung perbandingan biaya berdasarkan besar daya listrik yang dihasilkan pada setiap server, selain itu biaya lainnya seperti harga yang dibutuhkan untuk melakukan migrasi ke virtualisasi juga akan dicantumkan seperti pada tabel berikut : Tabel 4.8 Tabel spesifikasi Native Server Server Processor Memory Harddisk Power

25 66 Native webserver Intel Xeon GB DDR2 ECC 146 GB 400 Watt Native mailserver Intel Xeon GB DDR2 ECC 146 GB 400 Watt Native fileserver Intel Xeon GB DDR2 ECC 146 GB 400 Watt Para tabel 4.8 dibutuhkan minimal tiga buah server untuk menjalankan layanan webserver, mailserver dan fileserver. Sehingga dibutuhkan listrik yang besar untuk setiap layanan yang dijalankannya. Tabel 4.9 Tabel spesifikasi Virtual Server Server Processor Memory Harddisk Power virtual webserver Intel Xeon GB DDR2 ECC 40 GB virtual mailserver Intel Xeon GB DDR2 ECC 40 GB 400 Watt virtual fileserver Intel Xeon GB DDR2 ECC 40 GB Sedangkan pada tabel 4.9 yaitu dengan teknik virtualisasi hanya membutuhkan sedikit listrik. Dari tabel 4.8 dan 4.9 dapat ditarik kesimpulan bahwa penggunaan layanan yang diaplikasikan masing-masing server memerlukan listrik yang lebih besar yaitu sebesar 1200 Watt untuk

26 67 menjalankan webserver, mailserver dan fileserver sedangkan dengan menggunakan teknik virtualisasi hanya membutuhkan listrik sebesar 400 Watt untuk menjalankan ketiga layanan tersebut dikarenakan suatu layanan dan sistem operasi dapat disatukan dalam satu native server. Dan apabila dihitung menggunakan simulasi perhitungan pemakaian peralatan listrik dengan asumsi server menyala 24 jam nonstop selama 30 hari dengan perhitungan tarif bisnis PLN maka akan didapat hasil : Biaya = Besar watt x jumlah lama pakai per jam x jumlah hari x biaya tarif listrik untuk kalangan bisnis Native Server : = 1200 watt x 24 jam x 30 hari Rp. 905 (per kwh) = watt x 30 hari x Rp 905 = 28,8 kwh x 30 hari x Rp. 905 = Rp Virtual Server :

27 68 = 400 watt x 24 jam x 30 hari Rp. 905 (per kwh) = 9600 watt x 30 hari x Rp 905 = 28,8 kwh x 30 hari x Rp. 905 = Rp Dari hasil tersebut dapat ditarik kesimpulan bahwa penghematan biaya khususnya biaya listrik adalah sebesar 66,7% Total Cost of Ownership Pada bagian ini akan dihitung Total Cost of Ownershipantara penerapan server dengan teknik virtualisasi dan dengan yang tidak menggunakan teknik virtualisasi Tabel 4.10 Tabel harga menggunakan native server Category Year 1 Year 2 Year 3 Year 4 Year 5 Biaya Hardware dan Software Jaringan Server Native OS OS Instalasi dan Integrasi Biaya Operasional Listrik Maintenance Backup & recovery Beban gaji Biaya Jangka Panjang Upgrade / Skalabilitas Server Total Total biaya dalam 5 tahun

28 69 Pada penerapan menggunakan native servertotal biaya yang harus dikeluarkan dalam kurun waktu lima tahun sangat besar yaitu mencapai Rp Hal ini dikarenakan biaya implementasi pada tahun pertama sangat besar yaitu mencapai Rp yang meliputi pembelian tiga buah server dengan harga Rp dan mahalnya harga software backup (Acronis Backup Business Edition) untuk tiga buah server yaitu Rp Tabel 4.11 Tabel harga menggunakan Full Category Year 1 Year 2 Year 3 Year 4 Year 5 Biaya Hardware dan Software Jaringan Server Native OS OS Instalasi dan Integrasi Biaya Operasional Listrik Maintenance Backup & recovery Beban gaji Biaya Jangka Panjang Upgrade / Skalabilitas Server Total Total biaya dalam 5 tahun Pada teknik Full, total biaya dalam kurun waktu lima tahun dapat ditekan yaitu Rp Hal ini disebabkan dalam teknik virtualisasi hanya dibutuhkan satu buah server untuk menjalankan ketiga layanan webserver, mailserver dan fileserver. Biaya listrik pada teknik ini juga dapat ditekan menjadi Rp per tahunnya.

29 70 Tabel 4.12 Tabel harga menggunakan Operating System Category Year 1 Year 2 Year 3 Year 4 Year 5 Biaya Hardware dan Software Jaringan Server Native OS OS Instalasi dan Integrasi Biaya Operasional Listrik Maintenance Backup & recovery Beban gaji Biaya Jangka Panjang Upgrade / Skalabilitas Server Total Total biaya dalam 5 tahun Biaya yang dikeluarkan pada Operating System adalah yang termurah dibandingkan solusi virtualisasi lainnya yaitu Rp , hal ini disebabkan tidak diperlukannya biaya lisensi server, baik lisensi pada native server nya maupun OS nya itu sendiri. Tabel 4.13 Tabel harga menggunakan Paravirtualization Category Year 1 Year 2 Year 3 Year 4 Year 5 Biaya Hardware dan Software Jaringan Server Native OS OS Instalasi dan Integrasi Biaya Operasional Listrik Maintenance Backup & recovery Beban gaji Biaya Jangka Panjang Upgrade / Skalabilitas Server Total Total biaya dalam 5 tahun

30 71 Biaya yang dikeluarkan pada teknik Paravirtualization untuk jangka waktu lima tahun kedepan adalah Rp Biaya pada teknik paravirtualization cenderung lebih mahal dibandingkan menggunakan teknik Full dan Operating System, hal ini diakibatkan mahalnya harga lisensi Xen yang dibutuhkan untuk menjalankan teknik virtualisasi ini, sedangkan biaya Native OS nya adalah gratis. Tabel 4.14 Tabel harga menggunakanhardware Assisted Category Year 1 Year 2 Year 3 Year 4 Year 5 Biaya Hardware dan Software Jaringan Server Native OS OS Instalasi dan Integrasi Biaya Operasional Listrik Maintenance Backup & recovery Beban gaji Biaya Jangka Panjang Upgrade / Skalabilitas Server Total Total biaya dalam 5 tahun Biaya yang dikeluarkan pada teknik Hardware Assisted adalah yang termahal dibandingkan teknik virtualisasi lainnya yaitu Rp dalam jangka waktu lima tahun. Namun penggunaan teknik virtualisasi ini memberikan performa yang lebih cepat dibandingkan teknik virtualisasi lainnya. Dari perbandingan Total cost of ownershipdari masing-masing teknik yang ada baik virtualisasi maupun non virtualisasi, maka dapat dirangkum dan dibandingkan menjadi suatu nilai seperti pada tabel berikut :

31 72 Tabel 4.15 Tabel Score Native Server dan Server Criterion Weight Native Full OS Para Hardware virtualization Assisted Investment 10% Operational Cost 25% Performance 15% Scalability 15% Maintainability 10% Time to develop 10% Risk 15% Total Score 100% Dari tabel diatas penggunaan teknik virtualisasi sebagaian besar memiliki nilai yang lebih baik dibandingkan teknik non virtualisasi atau native serverkecuali pada Operating System, hal ini diakibatkan pada OS masih terbatas pada penggunaan guest operating system yang harus sama dengan native server nya yaitu linux dan terdapat banyak kendala saat melakukan proses develop seperti proses pembuatan dan konfigurasi suatu virtual machine yang lebih rumit membuat konfigurasi virtual switch pada OpenVZ sering mengalami kegagalan. Sedangkan pada teknik Hardware Assisted memberikan angka yang paling besar dibandingkan teknik virtualisasi lainnya, hal ini diakibatkan pada teknik ini sudah melakukan pemprosesan data pada Ring 0 yaitu virtual machine yang dijalankan langsung berhubungan dengan CPU dan tidak berjalan diatas Operating Sistem native serveratau tidak melalui binary translation.