Bab 4 Hasil dan Pembahasan

Transkripsi

1 33 Bab 4 Hasil dan Pembahasan Bab ini menjelaskan tentang arsitektur cluster virtual, pengujian sistem dan analisa perbandingan request time, request error, connection rate, throughput dan kinerja hardware. Tahap selanjutnya adalah pengujian terhadap web server pada tiap arsitektur sebagai pembanding. Pengujian sistem dilakukan untuk mengetahui kemampuan arsitektur mesin yang dirancang dengan menggunakan parameter dan skenario yang telah ditentukan. 4.1 Pembangunan Sistem Arsitektur virtual cluster dibangun sesuai dengan rencana dan metode yang telah ditentukan. Sistem dibangun diatas sistem operasi Windows Server 28 R2 dan Hyper-V digunakan sebagai aplikasi virtualisasi. Pada node digunakan juga sistem operasi Windows Server 28 R2. Aplikasi utama yang dipakai dalam arsitektur yang dibangun adalah Windows Server 28 R2, Hyper-V, Network Load Balancing, ms4w, dan mysql Design Arsitektur Arsitektur Cluster Virtual Server Design arsitektur cluster virtual server dibangun dengan menggunakan dua personal computer yang didalamnya terdapat virtual machine yang bertugas sebagai node. Dengan ip virtual pada tiap-tiap node akan membagi beban kerja permintaan dari pengguna. Gambar 4.1 menunjukkan design arsitektur cluster virtual.

2 Gambar 4.1 Design arsitektur cluster vitual server Arsitektur Cluster Konvensional Server Design arsitektur kedua yang dipakai adalah arsitektur konvensional server. Dengan menggunakan dua node terdiri dari dua personal komputer yang mempunyai spesifikasi yang sama dengan arsitektur cluster virtual server. Dalam tiap personal computer mempunyai satu sistem operasi fisik dan tidak terdapat virtual machine. Load balancer menggunakan ip virtual dari Network Load Balancing. Gambar 4.2 menggambarkan arsitektur konvensional server secara umum. Gambar 4.2 Design arsitektur cluster konvensional server 34

3 4.1.2 Ip virtual Ip virtual adalah ip yang terbentuk setelah node-node didaftarkan ke dalam sebuah cluster pada Network Load Balancing Manager. Ip virtual ini berfungsi sebagai pembagi kerja ke node-node yang terhubung. Pada saat permintaan sampai ke node maka permintaan akan direspon oleh node dengan prioritas pertama. Apabila permintaan kedua datang maka akan direspon oleh node dengan prioritas selanjutnya. Konfigurasi ip virtual terdapat pada Network Load Balancing Manager dan tersimpan pada konfigurasi ip setting pada node. Gambar 4.3 menunjukkan konfigurasi ip virtual yang terbentuk pada node. Gambar 4.3 Konfigurasi ip virtual pada node 35

4 4.1.3 Server 1 Server 1 adalah server pertama pada arsitektur cluster yang dibangun. Terdapat 2 virtual machine yang bekerja sebagai node. Alokasi RAM tiap node adalah 512 MB. Sistem operasi Windows Server 28 R2 digunakan pada server 1 dan node-node didalamnya. Alamat ip pada server 1 adalah /24 sedangkan node 1 adalah /24 dan node 2 adalah /24. Gambar 4.4 menunjukkan konfigurasi alamat ip pada server 1. Gambar 4.4 Konfigurasi alamat ip pada server 1 36

5 4.1.4 Server 2 Server 2 adalah server kedua pada arsitektur cluster yang dibangun. Terdapat dua virtual machine yang bekerja sebagai node. Alokasi RAM tiap node adalah 512 MB. Sistem operasi Windows Server 28 R2 digunakan pada server 1 dan node-node didalamnya. Alamat ip pada server 2 adalah /24 sedangkan node 3 adalah /24 dan node 4 adalah /24. Gambar 4.5 menunjukkan konfigurasi alamat ip pada server 2. Gambar 4.5 Konfigurasi alamat ip pada server 2 37

6 4.1.5 Komputer monitor Komputer monitor merupakan sebuah personal computer yang digunakan oleh administrator untuk memonitor aktifitas virtual machine. Aplikasi yang digunakan untuk memonitor tersedia dalam administrative tools windows server, yaitu Network Load Balancing Manager dan Hyper-V Manager. 4.2 Pengujian Kinerja Sistem Pengujian sistem dilakukan dengan menggunakan aplikasi Web Stress Tool. Parameter yang digunakan adalah test duration, simultaneous user, throughput, connection rate, request time, request error dan kinerja hardware. Pengujian dilakukan pada single server, cluster konvensional (2 node) dan cluster virtual (4 node virtual machine). Pengujian dilakukan dengan simulasi user sebanyak 7 user dan waktu pengujian 5 menit. Pengujian dilakukan dengan 3 mode yaitu mode ramp (penambahan user secara bertahap sampai tercapai 7 user), mode time (7 user dari awal sampai akhir pengujian) dan mode click (melakukan request sampai tercapai jumlah request tertentu) Pengujian single server Single server merupakan satu server tanpa virtualisasi dan clustering. Pada server ini telah ditanamkan aplikasi GIS dan mapserver untuk diakses oleh user. Gambar 4.6 menunjukkan hasil pengujian dengan mode ramp, dimana terjadi request error pada detik 91 saat user sebanyak

7 Click Times and Errors (per URL) Average Request Time [ms] 12, 1, 8, 6, 4, 2, Active Users gfedcb gfedcb Req-Times: Errors: Errors [%] Time Since Start of Test [s] Test Ty pe: RAMP (run test f or 5 minutes) User Simulation: ramp test with up to 7 simultaneous users - Click times "per URL" Gambar 4.6 Grafik hasil pengujian mode ramp pada single server Pengujian cluster konvensional Cluster konvensional ini terdiri dari dua server sebagai node dan tanpa virtualisasi didalamnya. Pada server ini telah ditanamkan aplikasi GIS dan mapserver untuk diakses oleh user. Gambar 4.7 menunjukkan hasil pengujian cluster konvensional dengan mode ramp. Error terjadi pada saat detik ke 96 dan user sebanyak 278. Click Times and Errors (per URL) 14, Active Users gfedcb gfedcb Req-Times: Errors: Average Request Time [ms] 12, 1, 8, 6, 4, 2, Errors [%] Time Since Start of Test [s] Test Ty pe: RAMP (run test f or 5 minutes) User Simulation: ramp test with up to 7 simultaneous users - Click times "per URL" Gambar 4.7 Grafik hasil pengujian mode ramp pada cluster konvensional Pengujian cluster virtual Pengujian dilakukan pada cluster dengan 4 node virtual. Pengujian yang dilakukan juga menggunakan parameter yang sama dengan pengujian sebelumnya. Gambar 39

8 4.8 menujukan hasil pengujian pada cluster virtual. Terjadi request error pada detik 214 dan user sebanyak 633. Click Times and Errors (per URL) 14, Active Users gfedcb gfedcb Req-Times: Errors: Average Request Time [ms] 12, 1, 8, 6, 4, 2, Errors [%] Time Since Start of Test [s] Test Ty pe: RAMP (run test f or 5 minutes) User Simulation: ramp test with up to 7 simultaneous users - Click times "per URL" Gambar 4.8 Grafik pengujian mode ramp pada cluster virtual Dengan banyaknya user yang bertambah secara bertahap maka jumlah waktu yang dibutuhkan untuk merespon request akan semakin meningkat. 4.3 Analisis dan Perbandingan Hasil Pengujian Sistem Analisis dan Perbandingan Throughput Analisis throughput dilakukan dengan mengamati banyaknya paket sebagai respon terhadap request dari user. Hasil keseluruhan pengujian parameter throughput didapatkan cluster virtual menghasilkan throughput lebih kecil dari cluster konvensional dikarenakan pada cluster virtual terdapat dua network virtual tiap servernya. Pada single server didapatkan 11588,3 KB, pada cluster konvensional 15178,3 KB dan pada cluster virtual ,7 KB. Pengujian dilakukan selama 5 menit. Tabel 4.1 menampilkan rata-rata throughput pada tiap-tiap arsitektur. 4

9 Tabel 4.1 Tabel perbandingan throughput Single Server Cluster Konvensional Cluster Virtual 338,6278 KB/s 5,5943 KB/s 422,6656 KB/s Analisis dan Perbandingan Connection Rate Perbandingan pengujian connection rate pada arsitektur single server, cluster konvensional dan cluster virtual didapatkan hasil maksimum oleh single server. Dilakukan pengujian dengan mode time, menggunakan 7 user selama 5 menit didapatkan total connection pada single server sebanyak 2.68 conn, cluster konvensional sebanyak conn dan cluster virtual sebanyak conn. Hal ini disebabkan karena penggunaan topologi yang berbeda. Pada single server topologi yang digunakan langsung berhubungan dengan jaringan. Sedangkan pada topologi cluster melewati proses pembagian kerja oleh load balancer. Tabel 4.2 menampilkan rata-rata connection rate pada tiaptiap arsitektur. Tabel 4.2 Tabel perbandingan connection rate Single Server Cluster Konvensional Cluster Virtual 66,89 conn/s 51,72 conn/s 45,11 conn/s Analisis dan Perbandingan Request Time Perbandingan parameter request time pada arsitektur single server, cluster konvensional dan cluster virtual. Pengujian dengan mode click, menggunakan user sebanyak 7 user dan tiap user melakukan request sebanyak 25 request. Pada single server untuk mendapatkan 1749 conn dibutuhkan waktu selama 2 detik. Pada cluster konvensional mendapatkan conn dibutuhkan waktu 41

10 selama 244 detik. Dan pada cluster virtual mendapatkan conn dibutuhkan waktu selama 374 detik. Tabel 4.3 menunjukkan rata-rata request time pada tiap-tiap arsitektur. Nilai terendah didapatkan oleh single server. Tabel 4.3 Tabel perbandingan request time Single Server Cluster Konvensional Cluster Virtual,114 s/conn,139 s/conn,214 s/conn Analisis dan Perbandingan Request Error Dilakukan juga perbandingan pada parameter request error. Dari pengujian dengan mode click didapatkan error pada tiap arsitektur. Arsitektur cluster virtual mendapatkan request error dengan nilai terendah 116 error dari conn. Pada cluster konvensional didapatkan 7138 error dari conn. Dan pada single server didapatkan error tertinggi 1323 error dari 1749 conn. Tabel 4.4 menunjukkan rata-rata request error pada tiap-tiap arsitektur. Tabel 4.4 Tabel perbandingan request error Single Server Server Konvensional Cluster Virtual 75,64 % 4,9 %,66 % Pengamatan Kinerja Hardware Dengan menggunakan spesifikasi hardware yang sama pengamatan dilakukan pada saat hardware sedang dalam keadaan idle dan pada saat pengujian dilakukan. Gambar 4.9 menunjukkan grafik pemakaian memory pada cluster konvensional sebelum dan saat pengujian. 42

11 Gambar 4.9 Grafik pemakaian memory server 1 dan server 2 pada cluster konvensional Pada cluster virtual penggunaan memory mengalami peningkatan hingga 5%. Sebagian besar memory digunakan untuk alokasi virtual machine. Pada saat pengujian proses terjadi di dalam virtual machine dan tidak begitu terlihat perubahan pada memory server fisik. Gambar 4.1 menunjukan grafik penggunaan memory pada cluster virtual dengan virtual machine. Gambar 4.1 Grafik pemakaian memory server 1 dan server 2 pada cluster virtual 43

12 4.4 Optimasi Network Load Balancer Dengan mengamati perbandingan dan analisis, maka kinerja cluster dan virtualisasi dapat meningkatkan hasil web server dalam menangani permintaan dari pengguna. Berdasarkan metode yang dipakai, yaitu PPDIOO. Maka tahap selanjutnya adalah tahap optimasi sistem, yang bertujuan untuk meningkatkan performa dari sistem yang dibangun. Pada Network Load Balancer terdapat konfigurasi affinity yang membagi permintaan dari pengguna ke node-node yang ada. Pada pengujian digunakan affinity none karena request dari satu ip dapat dikerjakan oleh semua node. Sedangkan dengan affinity single tiap satu ip mempunyai node sendiri yang melayani requestnya. Dengan pemilihan konfigurasi sesuai dengan kondisi yang diperlukan dapat meningkatkan hasil dari kinerja web server. Gambar 4.11 menunjukkan konfigurasi affinity single pada Network Load Balancer. Gambar 4.11 Konfigurasi affinity pada NLB 44