RANCANGAN DAN IMPLEMNTASI DISKLESS REMOTE BOOT IN LINUX DENGAN EDUBUNTU 8.10 (Studi Kasus: Lembaga Pendidikan Open Source Software LPOSS ) Naskah Publikasi diajukan oleh Reno Muntazi 06.12.1875 Kepada SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER AMIKOM YOGYAKARTA 2010
Design and Implementation Diskless Remote Boot in Linux with Edubuntu 8.10 Rancangan dan Implementasi Diskless Remote Boot in Linux with Edubuntu 8.10 (Studi Kasus: Lembaga Pendidikan Open Source Software LPOSS ) Reno Muntazi Jurusan Sistem Informasi STMIK AMIKOM YOGYAKARTA ABTRACT Open Source Software Educational Institutions "LPOSS" has a computer lab used for the teaching process. In operation, the system is running without a good management and without control over the use of any computer. With conditions very freely and without control it will be very potential to abuse the system and the threat to the existence of data stored on each computer. As an educational institution that focuses on open source software, the researcher tried to overcome the above problems by implementing a better system can be in management and based on open source. The system chosen here using the model DRBL "Diskless Remote Boot in Linux" with the election of the Ubuntu distro as a base for Its Application. With DRBL system implementation can help reduce maintenance time in case of system failure. This is because it is centralized, so that only on the server side that needs handling. Implementation progress through several stages, ranging from problem analysis, selection of supporting applications, the design configuration of the application in accordance with needs and results of the analysis problem. The result is a new system can work more easily monitored as well as on the usage and maintenance. Keywords : DRBL, Diskless, Linux, Ubuntu, Networking, Operting System
1. Pendahuluan Lembaga Pendidikan Open Source Software "LPOSS" memiliki sebuah lab komputer yang terdiri dari 6 buah PC. Untuk menghubungkan semua komputer ke dalam jaringan dibutuhkan sebuah SWICTH dengan kabel UTP sebagai media koneksi. Konfigurasi yang digunakan disini adalah DHCP dengan topologi bintang. Model semacam ini banyak menjadi pilihan, karena sederhana dan hampir tanpa konfigurasi. Namun disisi lain akan menimbulkan banyak permasalahan. Sebagai contoh, diharuskannya konfigurasi pada tiap-tiap PC secara individu. Untuk itu dibutuhkan waktu yang sepadan dengan jumlah PC yang ada. Jika terjadi kesalahan pada salah satu PC maka akan berakibat pada terganggunya kegiatan belajar pada lembaga. Menggunakan model seperti ini, user akan bebas dan semaunya menyimpan sebuah file. Ini akan berakibat pada data yang akan tersebar secara berantakan atau bahkan akan menimbulkan potensi kehilangan data karena banyak yang menggunakan dan tidak sengaja menghapus sebuah file yang dianggap tidak penting. Bahkan jika ada data yang tersimpan di komputer lain namun ternyata komputer bermasalah, maka data tidak dapat di akses oleh user. Melihat permasalah yang terjadi diatas, maka sudah seharusnya lembaga membutuhkan sebuah sistem baru yang sederhana, tidak rumit dan mudah dalam 2. Dasar Teori 2.1.1 Pengertian Jaringan Komputer Jaringan Komputer adalah sekelompok komputer otonom yang saling berhubungan antara satu dengan lainnya menggunakan protokol komunikasi melalui media komunikasi sehingga dapat saling berbagi informasi, program - program, penggunaan bersama perangkat keras seperti printer, harddisk, dan sebagainya. Selain itu jaringan komputer bisa diartikan sebagai kumpulan sejumlah terminal komunikasi yang
berada diberbagai lokasi yang terdiri dari lebih satu komputer yang saling berhubungan. 2.1.2 Diskless Diskless merupakan sebuah sistem komputer yang tidak menggunakan harddisk maupun floppy disk sebagai media penyimpanan sistem operasi. Sistem ini memanfaatkan protokol sederhana seperti BOOTP atau TFTP untuk melakukan proses booting menggunakan adapter jaringan melalui jaringan lokal (LAN) dengan mendownload kernel beserta kode program lainnya yang dibutuhkan dari komputer server. Sistem seperti ini juga biasa disebut sebagai terminal server atau office station dan beberapa vendor sudah membuat produk yang siap pakai. Salah satu diantaranya adalah Ncomputing. 2.1.3 DRBL DRBL ( Diskless Remote Boot in Linux ) merupakan implementasi dari sistem diskless atau thin client berbasis Linux. Dimana PC klien tidak membutuhkan perangkat disk untuk mengisntal sistem operasi, sehingga klien dapat langsung memboot sistem operasi dari server melalui network adapter. Berbeda dengan sistem diskless yang lain, pada DRBL PC klien masih dapat memanfaatkan resource lokal yang dimilikinya. Hal ini tentu saja akan meningkatkan kinerja PC klien dan meringankan kerja dari Server. 3. Analisis 3.1 Analisis Sistem Lama Tahap ini dilakukan untuk mengidentifikasikan masalah yang terjadi. Dari setiap masalah yang ditemukan akan ditentukan masalah mana yang memang menjadi dasar dari segala permasalahan yang ada. Sehingga dalam penentuan rancangan sistem baru akan sesuai dan tepat sasaran. Terdapat berbagai metode yang dapat digunakan untuk mengetahui permasalahan yang terjadi pada sistem lama. Salah satunya menggunakan analisis PIECES.
3.1.1 Analisis PIECES Analisis ini menggunakan beberapa faktor uji yang akan menentukan kondisi dari sistem yang berjalan sebelumnya. Faktor tersebut adalah, Performance, Information, Economy, Control, Efficient, Service. Berikut analisis masing-masing faktor : 1. Analisis Kinerja ( Performance ) Tabel 3.1 Perbandingan Kinerja dan Penggunaan Resource Beban CPU Parameter Sistem lama Sistem baru Core 1 13,00% 15,00% Core 2 17,00% 16,00% Pemakaian RAM 171 MB 160 MB Pemakaian SWAP 0,00% 0,00% Kecepatan Transfer File * 10.3 MB/s 9.6 MB/s Waktu Transfer 54 detik 1 menit 7 detik Lama Booting 45 detik 57 detik * File yang di tranfer adalah 1.DAT dengan ukuran 549 MB 2. Analisis Informasi ( Information ) Tabel 3.2 Perbandingan Ketersediaan Data dan Informasi Parameter Sistem lama Sistem baru Keberadaan Data Akses Data Potensi Kehilangan Data Pencarian Data Acak atau tersebar di masing-masing komputer klien. Harus berpindah antar komputer. Tinggi. Harus berpindah-pindah komputer, sehingga lebih lama. Terpusat di komputer server. Dapat di akses dari komputer klien manapun. Rendah dan dapat di minimalisir. Lebih cepat, karena dapat dilakukan di sembarang komputer.
3. Analisis Ekonomi ( Economy ) Tabel 3.3 Perbandingan Pengeluaran Biaya Parameter Sistem lama Sistem baru Biaya Listrik Rincian perhitungan biaya listrik. Pemakaian 7 jam/hari. 1 kwh = Rp. 500,00. Jumlah Komputer 6 unit. Hardisk = 6 watt Biaya Pengadaan Modul Rincian perhitungan. Modul Pelatihan Pembuatan E- mail Jumlah halaman 8 lembar. Harga/lembar Rp. 500,00 Jumlah cetak 6 kali. Masih umum layaknya komputer biasa. 1 PC = 100 watt 100/1000 = 0.10 kw 1 Hari = 0.10 * 7 = 0.70 kwh Biaya/ Hari = 0.70 * 500 Rp. 350,00 Biaya/bulan = 350 * 30 Rp. 10.500,00 Biaya total seluruh PC: 10500 * 6 = Rp. 63.000,00 Pengeluaran untukpencetakan modul tertulis atau digital yang tersalin berkali-kali. Biaya cetak 1 modul : 1 Modul = 8 * 500 Rp. 4.000,00 Total = 6 x 4.000 Rp. 24.000,00 Terdapat penghematan, karena tanpa Hardisk. 1 PC = 94 watt 94/1000 = 0.094 kw 1 hari = 0.094 * 7 = 0.658 kwh Biaya/Hari = 0.658* 500 Rp. 329,00 Biaya/bulan = 329 * 30 Rp. 9.870,00 Biaya total seluruh PC: 9870 * 6 = Rp. 59.220,00 Dapat memanfaatkan demo materi lewat italc, sehingga menghemat biaya pencetakan. Biaya demo italc : Rp. 0,00 4. Analisis Kendali ( Control ) Tabel 3.4 Perbandingan Kendali Sistem Parameter Sistem lama Sistem baru Monitoring Klien Tidak bisa. Mampu dengan bantuan dcs ataupun italc. Akses User Tidak di batasi. Dapat di batasi sebagai user biasa. Berjalan Sebagai Root Mampu Tidak bisa, karena sudah login secara otomatis
Menambah Aplikasi Mampu, karena dapat berjalan sebagi root. sebagai user biasa. Tidak bisa, karena tidak mampu berjalan sebagai root 5. Analisis Efisiensi ( Efficiency ) Tabel 3.5 Perbandingan Efisiensi Parameter Sistem lama Sistem baru Konsumsi listrik Waktu maintenance Pemakaian Disk Jumlah konfigurasi Pengadaan modul Pemakian listrik masih umum seperti komputer pada biasanya. Biaya listrik/bulan = Rp. 63.000,00 Lama, karena harus di kerjakan pada tiap PC. Kurang hemat, karena data bisa saja terduplikat pada masing-masing komputer klien. Sesuai dengan jumlah komputer klien. Pengadaan 1 modul. Biaya = Rp. 24.000,00 Terdapat penghematan karena sistem baru berjalan tanpa hardisk Biaya listrik/bulan = Rp. 59.220,00 Dapat dikerjaan sekali saja di server Lebih hemat, karena data dapat tersaring dan potensi terduplikat lebih kecil. Hanya pada komputer klien. Digantikan dengan demo italc. Biaya demi = Rp. 0,00 6. Analisis Layanan ( Service ) Tabel 3.6 Perbandingan Layanan Parameter Sistem lama Sistem baru Konfigurasi dan Penambahan Aplikasi. Pencarian Data Maintainer harus melakukan pada setiap komputer klien. User yang membutuhkan sebuah data harus masih harus berpindah-pindah komputer untuk menemukanya. Maintainer hanya melakukan konfigurasi pada sisi server saja. User dapat mencari keberadaan datanya dengan melakukan pencarian hanya pada salah satu komputer saja.
Kendali Klien Maintainer harus mengendalikan secara manual tiap komputer. Klien dapat dikendalikan secara langsung oleh komputer server. 3.2 Analisis Kebutuhan Sistem Setelah menganalisi kondisi dari sistem lama, selanjutnya dilakukan analisis kebutuhan yang menyangkut perancangan sistem baru. 3.2.1 Kebutuhan Perangkat Lunak Perancangan server DRBL membutuhkan beberapa paket aplikasi beserta masing-masing dependensinya. Berikut ini daftanya dalam bentuk tabel : Tabel 3.7 Kebutuhan Perangkat Lunak Sistem Operasi Linux Edubuntu 8.10 Kernel Linux 2.6.17-14 Paket Aplikasi Paket DRBL beserta beberapa dependensinya. 1. Italc 2. Software Edukasi 3. Game Edukasi Data lebih lengkap mengenai kebutuhan perangkat lunak dapat dilihat pada halaman lampiran. 3.2.2 Kebutuhan Perangkat Keras Perancangan sistem baru tidak membutuhkan perangkat keras tambahan. Kondisi perangkat keras pada sistem yang lama sudah memenuhi syarat untuk membangun sistem yang baru. Berikut ini kebutuhan perangkat keras dari rancangan sistem yang baru. Tabel 3.8 Kebutuhan Perangkat Keras Server Processor Intel Pentium 4 RAM 512 MB Hardisk 20 GB Kartu Grafis 24 bit kedalaman warna.
NIC 2 * Ethernet card 10/100 Mbps Monitor Resolusi 1024 x 768 Tabel 3.9 Kebutuhan Perangkat Keras Klien Processor Intel Pentium 4 RAM Hardisk - Kartu Grafis NIC 512 RAM 24 bit kedalaman warna. Ethernet card dengan kemampuan PXE Monitor Resolusi 1024 x 768 4. Implementasi dan Pembahasan 4.1 Implementasi Sistem Baru Setelah merancang dan menganalisis sistem lama, maka selanjutnya akan dilakukan proses implementasi. Proses ini akan terbagai menjadi beberapa bagian. Bagian tersebut meliputi, persiapan perangkat keras, konfigurasi awal, konfigurasi utama, dan pengujian. Berikut penjelasan dari masing-masing bagian. 4.1.1 Persiapan Perangkat Keras. Komputer yang akan digunakan harus sudah memenuhi kebutuhan perangkat keras dengan dua buah ethernet yang berperan sangat penting sebagai media koneksi antar klien. Berikut ini spesifikasi komputer yang digunakan sebagai server DRBL : Tabel 4.1 Spesifikasi Komputer Server DRBL Processor Mainboard RAM Hardisk Optikal Drive VGA Intel P4 2.4 Ghz GA845GVM - RZ 1 GB 80 GB DVD-Combo BenQ 52x32x52,16x 32 MB onboard
NIC Onboard Realtek 8139 PCI Realtek 8139 Monitor Samsung 793s 17 4.1.2 Konfigurasi Awal. Tahap ini dilakukan untuk mempersiapkan sistem beserta lingkungan kerjanya yang aka digunakan, sehingga dapat menunjang pada konfigurasi selanjutnya. 4.1.3 Pembagian IP Klien Sistem DRBL berjalan dengan mode DHCP, hal ini dilakukan agar klien secara otomatis dapat menrima IP dari server. 4.1.4 Pemberian Hostname Klien Setiap klien diberikan hostname sebagai identitas. Pemberian hostname klien dilakukan berdasarkan IP yang diterima. 4.1.5 Konfigurasi Utama. Setelah konfigurasi awal sukses dilakukan, maka server telah siap menjalankan konfigurasi utama sebagai langkah penerapan dari berbagai konfigurasi sebelumnya. Konfigurasi utama dilakukan dengan mengeksekusi skrip drblpush. 4.2 Uji Coba dan Hasil Implementasi Setelah menyelesaikan tahap demi tahap implementasi maka selanjutnya akan dilakukan beberapa prosedur pengujian untuk mengetahui hasil dari implemtasi. Pengujian dilakukan pada komputer klien dengan spesifikasi sebagai berikut : Tabel 4.2 Spesifikasi Komputer Klien. Processor Intel Atom N230 Mainboard DG945 GCLF RAM 1 GB NIC Realtek 10/100Mbps Monitor LCD Acer 15
4.2.1 Pengujian Booting Sistem Beberapa tahap yang dilakukan dalam pengujian ini adalah : 1. Menu Boot Loader DRBL. Klien yang telah menerima IP dari server, kemudian menampilkan menu boot loader DRBL. Gambar 4.1 Menu Boot Loader DRBL. 2. Booting Kernel dan File System Gambar 4.2 Booting Kernel Setelah memilih menu boot DRBL, maka proses booting akan dilanjutkan dengan memuat kernel beserta Files system dari server. Proses ini berjalan memanfaatkan services NFS yang bertugas untuk mentranfers file yang dibutuhkan baik dari server ataupun sebaliknya.
3. Desktop Utama. Setelah proses login otomatis berhasil, maka akan tampil Desktop Utama yang berlatar belakang Logo LPOSS dan DRBL dengan 4 ikon utama yaitu Komputer, Home folder, Modul dan Soal. Gambar 4.3 Desktop Utama. 4. Aplikasi Menu. Berikut ini adalah tampilan menu yang telah dikelompokkan sesuai dengan kategori masing-masing aplikasi. Gambar 4.4 Aplikasi Menu 4.2.2 Pengujian Italc Pengujian yang dilakukan dalam pembahasan ini hanya pada empat fitur utama, yaitu monitoring, demo, remote kontrol dan lock. Berikut ini hasilnya :
1. Monitoring Display Klien Bagian window utama Italc memiliki window-window kecil yang akan menampilkan display kondisi masing-masing komputer klien. Terdapat beberapa kondisi yang akan diwakili oleh tampilan tertentu pada window klien. 2 1 3 Gambar 4.5 Monitoring Klien 4.2.3 Pengujian Kinerja Klien Kinerja komputer klien diuji dengan melihat pemakaian resource beserta beberapa parameter yang telah diujikan pada perancangan tahap awal. Berikut hasil dari masing-masing pengujian : 1. Pemakain Resource Pemakaian resource dapat dilihat dengan Resource Monitor yang terdapat pada menu System Adminitration System Monitor. Pada window yang muncul dapat dilihat grafik dari penggunaan resource CPU, Memory dan SWAP serta aktifitas jaringan. Berikut ini hasil dari pemakaian resource.
Gambar 4.6 Penggunaan Resource Manager Beban CPU Tabel 4.3 Hasil Pengujian Klien Parameter Core 1 7-53% Core 2 3-50% Pemakaian RAM Pemakaian SWAP 0,00% Lama Booting Lama Shutdown Kondisi Klien 147-204 MB 52,36 detik 13.84 detik 4.2.4 Pengujian Akses Internet Akses internet pada komputer klien memanfaatkan fasilitas NAT (Network Address Translation ) yang disediakan oleh server DRBL. Proses ini berjalan ketika ada permintaan akses internet dari klien, maka permintaan akan diteruskan menggunakan IP publik agar bisa terhubung dengan internet. Dengan cara ini maka komputer klien tidak perlu memiliki IP publik masing-masing untuk terhubung dengan internet. Hasil : 1. Halaman yang dimuat sebesar 884.4 KB 2. Membutuhkan waktu sebesar 12.55 detik untuk memuat seluruh halaman.
3. Provider yang digunakan adalah SPEEDY Telkom. 4. Bandwidth internet 512 kbps. 5. Jumlah klien 6 komputer. 5. Kesimpulan Setelah dilakukan tahap demi tahap implemntasi dan penyusunan laporan mengenai Rancangan dan Implementasi Diskless Remote Boot in Linux dengan Edubuntu 9.10 (Studi Kasus : Lembaga Pendidikan Open Source Software LPOSS ) dapat ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut : 1. Sistem DRBL mudah untuk di implementasikan pada berbagai Platform. Kita hanya tinggal menyesuaikan sistem operasi yang digunakan agar server dan klien dapat berjalan optimal. 2. Proses yang berjalan dikerjakan pada masing-masing klien dengan menggunakan resource masing-masing pula. 3. Kondisi kesibukan jaringan sangat berpengaruh pada kinerja klien. 4. Implementasi produk Open Source tidak memakan biaya yang tinggi, bahkan dapat meningkatkan jumlah efisiensi pengeluaran lembaga.
DAFTAR PUSTAKA Ali Pangera, A.2005. Sistem Operasi. Yogyakarta : Andi Offset. Anonim. 2008. https://wiki.edubuntu.org/settingupclonezilladrblonubu ntu, diakses pada tanggal 6 januari 2010. Anonim. 2009. http://id.wikipedia.org/wiki/jaringan_komputer, diakses pada tanggal 20 Desember 2009. Doerfell, T. 2007. http://italc.sf.net/italc-manual-20070129.pdf, di diakses pada tanggal 4 januari 2010. Linuxlink.com. 2009. http://www.linuxlinks.com/article/2008080310401766 5/, diakses pada tanggal 7 februari 2010. Mike. 2008. http://packratstudios.com/index.php/2008/04/20/how-to-setupclonezilla-on-linux-ubuntu-quick-start-guide, diakses pada tanggal 14 januari 2010. Shiau, S. http://drbl.sourceforge.net/one4all, diakses tanggal 15 Desember 2009. Syafrizal, M.2005. Pengantar Jaringan Komputer. Yogyakarta : Andi Offset.