diwajibkan untuk mengikuti kegiatan praktikum berbasis komputer, sebagai sarana untuk mempraktekkan teori-teori yang telah disampaikan di kelas oleh d

Transkripsi

1 Perancangan dan Implementasi Sistem Virtualisasi Desktop Pada Integrated Laboratory Universitas Gunadarma : Sun Ray Thin Client Ilmi Aji, Skripsi. Jurusan Teknik Informatika, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Gunadarma ABSTRAK Laboratorium mandiri di Universitas Gunadarma atau lebih dikenal dengan ilab adalah salah satu laboratorium di Universitas Gunadarma yang menyelenggarakan praktikum materi kuliah berbasis komputer. ilab menggunakan teknologi virtualisasi desktop dan thin client untuk menggantikan PC. Untuk manajemen virtual desktop dan infrastruktur TI di ilab dibuat suatu sistem terintegrasi yang disebut ilab Virtual Desktop Infrastructure (VDI). Komponen ilab VDI tersebut adalah end user access, connection broker, dan web management. ilab menggunakan sistem Sun Ray sebagai end user access. Komponen pada sistem Sun Ray adalah server Sun Ray dan terminal Sun Ray. Server Sun Ray ilab berjalan di atas sistem operasi Solaris yang berbentuk virtual machine. Penggunaan virtual machine memudahkan dalam proses deployment dan dapat mengoptimalkan resource dari server ESXi. Adapun terminal Sun Ray digunakan sebagai thin client yang menggantikan PC dalam mendistribusikan virtual machine Windows dan Linux kepada praktikan. ilab menggunakan 1000 unit Sun Ray yang di-manage oleh 3 buah server Sun Ray. Kata Kunci : Virtualisasi, Integrated Laboratory, Sun Ray, Thin Client 1. Pendahuluan Universitas Gunadarma merupakan salah satu universitas berbasis komputer yang memiliki beberapa laboratorium untuk menunjang kegiatan perkuliahan. Pada mata kuliah tertentu, seluruh mahasiswa

2 diwajibkan untuk mengikuti kegiatan praktikum berbasis komputer, sebagai sarana untuk mempraktekkan teori-teori yang telah disampaikan di kelas oleh dosen mata kuliah yang bersangkutan. Laboratorium mandiri di Universitas Gunadarma atau lebih dikenal dengan ilab adalah salah satu laboratorium di Universitas Gunadarma yang menyelenggarakan praktikum materi kuliah berbasis komputer. Diawali pada tahun ajaran PTA 2008/2009, ilab menggunakan 300 terminal komputer. Pada tahun ajaran PTA 2010/2011, jumlah komputer sudah bertambah menjadi 600 terminal yang terletak di lantai 2 dan 3 kampus H. Dan untuk tahun ajaran PTA 2011/2012, ilab akan menggunakan 1000 terminal. Penggunaan banyak PC menimbulkan beberapa masalah seperti sulitnya manajemen PC serta konsumsi daya dan ruang yang besar. Salah satu cara mengatasi masalah tersebut adalah dengan menggunakan teknologi virtualisasi desktop dan thin client untuk menggantikan PC. ilab menggunakan VMware ESXi sebagai solusi virtualisasi untuk membuat virtual machine dan Oracle Sunray sebagai thin client untuk mendistribusikan virtual machine kepada praktikan. Sistem virtualisasi dan thin client di ilab saat ini masih memiliki beberapa kelemahan, diantaranya adalah sulitnya manajemen virtual machine dan thin client, proses pengerjaan masih manual dan memakan waktu lama, dan juga membutuhkan ruang penyimpanan untuk virtual machine yang cukup besar. Selain itu, penambahan terminal menjadi unit dan kebutuhan praktikum untuk tahun ajaran PTA 2011/2012 yang memerlukan sistem operasi menjadi Linux dan Windows bagi praktikan juga mengharuskan sistem saat ini harus dikembangkan untuk menghasilkan sistem virtualisasi dan thin client yang lebih efisien.

3 2.1 Virtualisasi Virtualisasi adalah teknik rekayasa perangkat lunak untuk menyembunyikan karakteristik fisik dari resource suatu sistem dengan tujuan untuk menyederhanakan sistem lain, aplikasi lain, atau pengguna untuk berinteraksi dengan resource sistem tersebut. Teknik virtualisasi dapat diterapkan Gambar 2.1 : Ilustrasi Suatu Sistem Komputasi Sebelum Virtualisasi. pada resource perangkat-perangkat keras dari sistem komputer utuh (prosesor, memori, storage, dan network) dengan menambahkan suatu lapisan abstraksi perangkat keras (hardware abstraction layer) di atas sistem komputer tersebut. Lapisan tersebut, disebut sebagai Virtual machine Monitor (VMM) atau hypervisor, menyediakan resource virtual untuk mesinmesin virtual (virtual machines) sehingga setiap mesin-mesin virtual tersebut dapat menjalankan sistem operasi layaknya pada sistem komputer fisik. Gambar 2.2 : Ilustrasi Suatu Sistem Komputasi Setelah Virtualisasi 2.2 Virtual Machine Virtual machine (VM) adalah sebuah mesin yang mempunyai dasar logika yang menggunakan pendekatan lapisan-lapisan (layers) dari sistem komputer. Sehingga

4 sistem komputer dengan tersendiri dibangun atas lapisan-lapisan tersebut, dengan urutan lapisannya mulai dari lapisan terendah sampai lapisan teratas adalah sebagai berikut : a. Perangkat keras (semua bagian fisik komputer) b. Kernel (program untuk mengontrol disk dan sistem file, multi-tasking, loadbalancing, networking dan security). c. Sistem program (program yang membantu general user). menyimpan data pada perangkat desktop mereka. Sebaliknya semua aktifitas yang akan dijalankan akan dieksekusi di server data pusat. Model virtualisasi desktop memugkinkan kegunaan virtual machines untuk dijalankan oleh beberapa pengguna dalam sebuah desktop tunggal yang letaknya berada di pusat atau di computer server. Mesin pusat dapat berada dimana saja yang secara letak geografis tersebar,namun semua dapat dihubungkan oleh jaringan area local (LAN), atau jaringan internet (WAN). 2.3 Virtualisasi Desktop Desktop virtualization (virtualisasi 2.4 Virtual Desktop Infrastructure Virtual Desktop Infrastucture (VDI) desktop) sering juga disebut dengan client adalah sebuah model komputasi yang virtualization, adalah sebuah konsep yang memisahkan desktop environment dari mesin fisik menggunakan model komputasi client-server. Virtualisasi desktop menggantikan peran dari model komputasi tradisional dimana para user menjalankan aplikasi dan berbasis server yang memungkinkan proses virtualisasi desktop, model ini meliputi perangkat keras dan perangkat lunak yang diperlukan untuk mendukung virtualisasi. VDI menjalankan desktop sistem operasi dan aplikasi lainnya di dalam virtual machines yang tertanam dalam server di

5 sebuah datacenters. Desktop sistem operasi di dalam virtual machines juga dapat disebut virtual desktop, para user mengakses virtual desktop dari desktop PC client atau thin client menggunakan remote desktop proctocol (RDP) dan mendapatkan tampilan penuh dari desktop virtualisasi tersebut. Komponen Pembentuk VDI adalah : a. End user access. Konsep VDI merubah cara bagi user antara user dengan sebuah desktop hasil virtualisasi, yang memastikan seorang user mendapatkan sebuah desktop yang dituju berdasarkan sebuah sistem yang telah dibuat. c. Management tools. Komponen terakhir dari VDI yang sangat penting adalah sebuah management tools yang berguna untuk proses deploy sebuah virtual desktops. untuk mengakses desktop mereka. Kecenderungan user adalah bukan seorang yang mengerti keadaan teknis seperti seorang administrator, jadi sangat penting untuk membuat transisi yang sangat cepat. Idealnya, menggunakan teknologi VDI harus semudah bahkan lebih mudah dibandingkan menggunakan teknologi desktop tradisional. b. Connection broker. 2.5 VMware ESXi VMware ESXi adalah produk virtualisasi komputer tingkat enterprise yang dikeluarkan oleh VMware,Inc. ESX dan ESXi adalah bare metal embedded hypervisors yang menjadi salah satu software hypervisors kelas enterprise untuk server yang dapat berjalan langsung diatas sebuah perangkat keras tanpa tambahan sistem operasi yang menjalankannya. Tujuan utama dari sebuah connection broker adalah untuk mengatur koneksi 2.6 VMware vcenter

6 VMware vcenter Server yang sebelumnya disebut VMware VirtualCenter merupakan sebuah pusat mengelola 2.8 Oracle Sun Ray Thin Client Sun Ray thin client adalah lingkungan VMware vsphere yang memungkinkan administrator secara dinamis meningkatkan pengawasan atas lingkungan virtual dengan platform manajemen lainnya. zeroadministration desktop clients yang memungkinkan akses ke aplikasi pada hampir semua platform virtualisasi, seperti Solaris, Java, Linux, UNIX, Microsoft Windows, AS/400, dan mainframe. Sun Ray berbeda dari PC yang kompleks dan thin client lain karena mereka tidak memiliki sistem operasi lokal (seperti Windows XP Embedded atau Windows CE) untuk mengelola dan mengaturnya. 2.9 Model Komputasi Sun Ray Gambar 2.3 : vcenter Management Center Sistem Ray Sun bergantung pada model komputasi jaringan di mana semua 2.7 Thin Client Thin client adalah sebuah perangkat pada jaringan yang mengirimkan data dan aplikasi melalui model jaringan terpusat dengan sebagian besar proses dilakukan di server (Becta, 2007:1). proses komputasi dilakukan pada server, dengan input dan output data berlangsung bolak-balik antara server Sun Ray dan thin client. Sistem Ray Sun terdiri dari sebuah server Sun Ray dengan lingkungan sistem operasi Solaris dan menjalankan perangkat

7 lunak Sun Ray server. Sun Ray server dan Untuk tahun akademik PTA Sun Ray thin client saling interkoneksi 2011/2012, server Sun Ray akan di-install melalui jaringan membentuk suatu sistem bersama. dalam bentuk virtual machine. Server SunFire x4150 yang selama ini langsung menjalankan sistem operasi Solaris akan diubah menjadi server ESXi. Selanjutnya di atas VMware ESXi baru di-install Solaris yang akan dijadikan sebagai server Sun Ray. Untuk segi resource, VM Solaris Gambar 2.4 : Model Komputasi Sun Ray Keterangan gambar : 1. Local area network (LAN) : koneksi ke intranet atau internet. 2. Sun Ray Server : manajemen Sun Ray dan memproses komputasi dari Sun Ray. 3. Jaringan interkoneksi : private network yang didekasikan khusus untuk Sun Ray thin client (bukan bagian dari LAN). 4. Ethernet switch. 5. Sun Ray thin client. 3.1 Instalasi Oracle Solaris 10 VM tersebut dialokasikan hard disk sebesar 40 GB, RAM 32 GB, dan 2 vcpu. Pada saat instalasi, fitur firewall dan SELinux harus dinonaktifkan. Hal ini agar koneksi antara Sun Ray dan server dapat berjalan. Adapun paket instalasi yang dipilih adalah Entire Distribution. 3.2 Instalasi dan Konfigurasi Server Sun Ray SRS yang digunakan adalah SRS terbaru, yaitu SRS 5.2. Sebelum melakukan instalasi SRS 5.2, pada Solaris yang akan dijadikan sebagai server Sun Ray

8 membutuhkan aplikasi dan library dibawah ini : sebagai load balancer bagi server sehingga beban server tidak tertumpu pada 1 server. Java Runtime Environment. Apache Tomcat. Tcl/Tk, MySQL Server. Mysqltcl, Tcllib, Likewise. Untuk proses instalasi SRS 5.2 Failover juga berfungsi sebagai server backup sehingga jika salah satu server mengalami masalah, sistem Sun Ray dapat tetap berjalan. Setelah semua server dikonfigurasi, pada GUI Admin akan terlihat 3 buah server yang merupakan server failover. langkahnya adalah sebagai berikut : 1. Login sebagai root # su root 2. Pindah ke direktori /opt/srs_5.2 # cd /opt/srs_ Jalankan perintah utsetup -d #./utsetup -d Server Sun Ray lalu dikonfigurasikan sebagai failover dengan 3 buah server. Failover adalah fasilitas untuk menggabungkan beberapa server Sun Ray ke dalam satu grup server. Fungsinya adalah Gambar 3.1 : Tampilan Server Sun Ray pada GUI Admin 3.3 Konfigurasi Kiosk Aplikasi untuk kiosk yang dikonfigurasikan adalah aplikasi menu ilab yang menampilkan halaman login bagi praktikan. File untuk menjalankan aplikasi tersebut terletak di /export/home/srsadmin/menu-ilab/menu.sh.

9 Untuk membuat sesi kiosk menggunakan aplikasi tersebut maka perlu /etc/opt/sunwkio/sessions dengan nama MenuOSiLab.conf. dibuat kiosk session tersendiri. Kiosk session ditentukan dari file konfigurasi yang dibaca oleh session manager ketika Sun Ray dinyalakan. Isi file konfigurasi kiosk menu ilab adalah : KIOSK_SESSION_EXEC=/export/home/yad i/srilabmenu/menu.sh KIOSK_SESSION_LABEL=Menu ilab 3.4 Uji Coba dan Implementasi Proses uji coba dilakukan menggunakan Sun Ray 2 dengan monitor dan keyboard Sun serta Sun Ray 3 dengan monitor Samsung dan keyboard Sun. Ketika pertama kali menyala, firmware pada terminal Sun Ray langsung ter-upgrade ke KIOSK_SESSION_DESCRIPTION="Menu versi 4.3_ _ Pilihan Sistem Operasi ilab" Selang beberapa menit, pada layar monitor akan tampil aplikasi menu ilab yang sudah KIOSK_SESSION_EXEC merupakan diatur melalui menu kiosk. file yang akan dieksekusi oleh Sun Ray, dalam hal ini file tersebut merupakan shell script untuk menjalankan aplikasi menu ilab. KIOSK_SESSION_LABEL merupakan label yang terbaca pada menu pengaturan kiosk di GUI Admin, sedangkan KIOSK_SESSION_DESCRIPTION merupakan deskripsi dari sesi kiosk. File konfigurasi kiosk ini disimpan pada direktori Gambar 3.2 : Tampilan Pada Layar Monitor Ketika diimplementasikan dengan menyalakan 1000 terminal Sun Ray, sistem

10 Sun Ray yang baru ini masih kurang berjalan dengan baik. Salah satu kendala yang didapat adalah banyak terminal yang tidak dapat menampilkan aplikasi Menu ilab, melainkan hanya mendapat logo Oracle. Namun, terminal yang sudah mendapat Menu ilab tetap dapat menjalankan praktikum dengan baik. juga menjadi lebih optimal karena resource yang tidak terpakai dapat digunakan oleh virtual machine lain yang berada di server ESXi yang sama dengan server Sun Ray tersebut. Namun, penggunaan 3 buah server Sun Ray dalam bentuk VM dengan RAM 32 GB per server ternyata masih kurang dapat melayani 1000 unit Sun Ray dengan baik. 4. Kesimpulan Sistem manajemen infrastruktur TI yang terintegrasi dapat memudahkan dalam hal manajemen infrastruktur dan sistem Salah satu kendala yang didapat adalah banyak terminal Sun Ray yang tidak mendapatkan aplikasi Menu ilab, melainkan hanya menampilkan logo Oracle. virtualisasi desktop di ilab. Sistem yang sudah dibuat juga dapat mengoptimisasi resource yang ada saat ini sehingga dapat memenuhi kebutuhan praktikum untuk tahun akademik PTA 2011/2012. Perubahan sistem Sun Ray dari server fisik menjadi virtual machine membuat proses deployment dan pengaturan resource menjadi lebih mudah. Selain itu, resource server yang digunakan oleh server Sun Ray Daftar Pustaka Becta Research Thin Client Technology in Schools : a summary of research findings. Diakses dari t/thinclienttechnologyinschools.pdf Campbell, Sean, Michael, Jeronimo, An Introduction to Virtualization. Diakses dari /1921 Chaubal, Charu The Architecture of VMware ESXi. Diakses dari hitecture.pdf Endicott, David Building a Virtual Desktop Infrastructure. NeoTech Solutions, Inc. USA.

11 IBM Virtualization in Education. Diakses dari 07.ibm.com/solutions/in/education/downloa d/virtualization%20in%20education.pdf Golden, Bernard Virtualization For Dummies 2nd HP Special Edition. Wiley Publishing Inc. Indianapolis. Oracle Oracle Data Sheet : Oracle Virtual Desktop Infrastructure. Diakses dari virtual-desktop-infrastructure-ds pdf Oracle Sun Ray Software 5.2 Release Notes. Diakses dari -E pdf Ponder, Warren and Chimscheimer, Fred and Dodge, John VMware View Reference Architecture. Diakses dari vmware-view-reference-architecture.pdf Waldspurger, Carl MIT IAP Course - Lecture #1: Virtualization 101. VMware, Inc. California. Wall, Tom Virtualisation and Thin Client : A Survey of Virtual Desktop environments. Dublin Institute of Technology.