7

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

1.1. Penelitian Terdahulu

Dalam penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh

Racharidan (2011), server LTSP berbasis Edubuntu 10.10

ditambahkan iptable sebagai fitur keamanan komputer server

LTSP. Penambahan iptable ini dimaksudkan untuk memberi

tambahan protokol keamanan yang digunakan dalam koneksi

jaringan LTSP, pada kondisi default tidak ada sistem keamanan

yang mampu melindungi dari serangan DoS (Denial of Service)

sedangkan, penelitian yang dilakukan oleh Dharmawan (2012)

tentang “Analisis Kinerja Server pada Jaringan Diskless Berbasis

Linux Terminal Server Project” diimplementasikan pada

laboratorium komputer SMA Negeri 2 Salatiga yang

menggunakan distro Ubuntu versi 11.04 dan membahas tentang

spesifikasi hadware terbaik yang dipilih dari 3 jenis LTSP server

yang berbeda.

Tidak hanya membahas tentang server LTSP namun, akan

merancang dan membangun Failover Clustering yang berfungsi

untuk mengambil alih server yang downtime. Hasil penelitian

yang dilakukan oleh Bhaswara (2006) tentang “Cluster High

Availability pada server LTSP” menghasilkan sebuah system

clustering yang berbasis Failover Clustering dimana, Failover

Clustering dibangun di dalam sebuah sistem server LTSP yang

8

menggunakan sistem operasi Fedora core 4.0 dengan manajemen

cluster menggunakan Hearbeat dan Disk Array menggunakan

DBRD.

Perbedaan dengan tiga penelitian diatas adalah penelitian

ini diharapkan menghasilkan suatu Failover Clustering yang

dibangun di dalam sistem sebuah server LTSP menggunakan

turunan distro Red Hat yaitu CentOS 6.3 dengan berbagai macam

fitur server yang akan dihasilkan.

1.2. Landasan Teori

1.2.1.Topologi Jaringan

Topologi jaringan komputer merupakan susunan geometric

dari node dan link kabel dalam Local Area Network (LAN).

Topologi jaringan komputer mengacu pada bentuk, atau tata letak

jaringan. Topologi jaringan komputer menggambarkan

bagaimana node berbeda dalam jaringan terhubung satu sama lain

dan bagaimana berkomunikasi ditentukan oleh topologi jaringan

komputer.

Jaringan terdiri dari beberapa komputer yang terhubung

menggunakan beberapa jenis interface, masing-masing memiliki

satu atau lebih perangkat interface seperti Network Interface

Card (NIC) atau perangkat serial untuk jaringan Point to Point

Protocol (PPP). Setiap komputer didukung oleh perangkat

jaringan yang menyediakan fungsionalitas server atau klien.

Perangkat keras yang digunakan untuk mengirim data melalui

9

jaringan disebut media. Ini mungkin termasuk kabel tembaga,

serat optik atau transmisi nirkabel. Pengkabelan standar yang

digunakan untuk tujuan ini adalah 10 Base-T kategori 5 kabel

Ethernet.

Ada dua jenis utama dari kategori jaringan yaitu berbasis

server dan peer to peer. Dalam jaringan berbasis server komputer

yang menjadi penyedia layanan utama seperti layanan file atau

layanan email. Komputer menyediakan layanan ini desebut server

dan komputer yang meminta dan menggunakan layanan yang

disebut komputer klien sedangankan, jaringan peer-to-peer,

berbagai komputer pada jaringan dapat bertindak sebagai klien

dan server. Sebagai contoh, banyak microsoft windows yang

berbasis komputer akan memungkinkan sharing file dan print.

Komputer dapat bertindak sebagai klien dan server olehnya itu

disebut sebagai peers. Banyak jaringan adalah kombinasi jaringan

berbasis peer-to-peer dan server. Sistem operasi jaringan

menggunakan protokol data jaringan untuk berkomunikasi di

jaringan komputer lain. Sistem operasi jaringan mendukung

aplikasi pada komputer. Network Operating System (NOS)

termasuk Windows NT, Novell Netware, Linux, Unix dan lain-

lain.

Di dalam jaringan komputer memiliki beberapa macam

topologi jaringan yaitu :

10

a. Topologi BUS

Gambar 2.1 Topologi BUS

Topologi jaringan komputer BUS kedua ujung jaringan

harus diakhiri dengan terminator. Laras konektor dapat

digunakan untuk menyambung atau menambah panjang.

Topologi BUS merupakan teknologi jaringan komputer paling

tua dalam teknologi jaringan ethernet dan terdiri dari cable

coaxial yang menghubungkan komputer yang ada dalam

jaringan dimana tiap komputer terhubung dengan sambungan

konektor BNC jenis T.

a. Topologi Star

Gambar 2.2 Topologi Star

11

Topologi star mengacu pada jaringan dimana semua

node yang terhubung secara individual untuk satu hub umum.

Topologi jaringan dimana stasiun transmisi yang terhubung

sedemikian rupa ke simpul pusat didesain menyerupai bentuk

bintang. Semua komputer dalam topologi star terhubung ke

perangkat sentral seperti hub, switch atau router. Komputer di

jaringan biasanya dihubungkan dengan hub, router atau switch

dengan 1.527 Twited pair (UTP) atau kabel Shield Twited Pair

(STP). Pada dasarnya, desain topologi bintang sangat mirip

dengan sebuah roda sepeda dengan jari-jari yang memancar

dari pusat. Dalam tipe jaringan ini, pertukaran data hanya

dapat dilakukan secara tidak langsung melalui simpul pusat ke

semua node lainnya yang terhubung.

b. Topologi Ring

Gambar 2.3 Topologi Ring

Topologi jaringan komputer type Ring, perangkat

terhubung dari satu ke yang lain, seperti dalam sebuah cincin,

data token digunakan untuk memberikan izin untuk setiap

komputer untuk berkomunikasi. Node berkomunikasi dengan

12

formasi ring, dengan setiap node berkomunikasi langsung

hanya dengan upstream dan downstream tetangganya.

Komputer atau perangkat memiliki dua tetangga yang

berdekatan untuk komunikasi. Di ring network, semua pesan

komunikasi perjalanan dalam direktori yang sama. Salah satu

metode transmisi data sekitar ring disebut token passing.

Token adalah seri bit khusus yang berjalan di jaringan token

ring. Setiap jaringan hanya memiliki satu token. Token

dilewatkan dari komputer ke komputer sampai mencapai

komputer yang memiliki data untuk dikirim. Data melewati

setiap komputer sampai menemukan satu dengan alamat yang

sesuai dengan alamat pada data. Komputer yang menerima

kembali pesan ke komputer pengirim yang menunjukkan

bahwa data telah diterima. Setelah verifikasi, komputer

pengirim membuat token baru dan mengalirkannya pada

jaringan. Token beredar di dalam ring sampai workstation

membutuhkannya untuk mengirim data. Mungkin kelihatannya

bahwa token passing akan memakan waktu yang lama, tapi

token sebenarnya bergerak kira-kira pada kecepatan cahaya.

Sebuah token dapat mengelilingi ring berdiameter 200 m

sekitar 477.376 kali per detik

13

c. Topologi Mesh

Gambar 2.4 Topologi Mesh

Topologi jaringan komputer type Mesh merupakan suatu

hubungan satu sama lain diantara beberapa node. Umumnya,

suatu topologi mesh dimaksudkan untuk keperluan

redundancy. Setiap jaringan kampus harus menerapkan suatu

topologi mesh untuk mencapai tingkat redundancy dan fault

tolerance yang merupakan tuntutan bisnis dari jaringan data

mereka. Ada dua jenis mesh yaitu full mesh dan partial mesh

topologi. Full mesh – setiap node saling berhubungan satu

sama lain dengan dedikasi line tersendiri sementara partial

seperti namanya hanya sebagian mempunyai jalur menurut

kebutuhan. Mesh topologi bekerja pada konsep rute. Topologi

mesh, pesan yang dikirim ke tujuan melalui rute terpendek,

yang termudah untuk mencapai tujuannya. Topologi jaringan

yang dibahas sebelumnya topologi star dan bus, pesan

biasanya dikirim ke setiap komputer, terutama dalam topologi

bus. Demikian pula pada topologi ring pesan dapat melakukan

14

perjalanan dengan hanya satu arah yaitu searah jarum jam atau

anticlockwise. Internet menggunakan topologi mesh, pesan

menemukan rute untuk tujuan. Router bekerja untuk

menemukan rute untuk mengirim pesan mengantarkan ke

tempat tujuan .

d. Topologi Tree

Gambar 2.5 Topologi Tree

Topologi jaringan komputer tipe tree terdiri dari topologi

multi star di bus. Topologi tree mengintegrasikan topologi

multi star bersama-sama ke bus. Hanya hub perangkat dapat

terhubung langsung dengan bus tree dan masing-masing

fungsi hub sebagai perangkat jaringan akar tree. Topologi

jaringan komputer ini disebut juga sebagai topologi jaringan

komputer bertingkat. Topologi jaringan ini biasanya digunakan

untuk interkoneksi antar sentral dengan hirarki yang berbeda,

hirarki yang lebih rendah digambarkan pada lokasi yang

rendah dan semakin keatas mempunyai hirarki semakin tinggi.

Topologi jaringan komputer tipe tree ini paling ideal

15

digunakan pada sistem jaringan komputer. Jaringan tree,

terdapat beberapa tingkatan simpul atau node. Pusat atau

simpul yang lebih tinggi tingkatannya, dapat mengontrol

simpul dibawah tingktannya. Data yang dikirim perlu melalui

simpul pusat terlebih dahulu. Misalnya untuk bergerak dari

komputer dengan node-4 ke komputer node-8 seperti halnya

pada gambar, data yang ada harus melewati node-4, 6 dan

node-7 sebelum berakhir pada node 8. Kombinasi

bus/star/hybrid ini mendukung masa depan upgrade dari

jaringan komputer, jauh lebih baik daripada bus atau star.

1.2.2.Pengalamatan Jaringan

IP address (internet protocol) merupakan alamat logika

yang di berikan kepada perangkat jaringan yang menggunakan

protocol TCP/IP, dimana protocol TCP/IP digunakan untuk

meneruskan packet informasi (routing) dalam jaringan

LAN,MAN,WAN dan internet atau lebih singkatnya IP address

adalah alamat unik dari suatu perangkat jaringan yang terdapat di

dalam jaringan. IP address terdiri dari bilangan 32 bit bilangan

biner yang dibagi atas 4 oktet. Setiap ecim terdiri atas 8 bit.

Jangkauan IP address yang dapat digunakan adalah dari

00000000.00000000.00000000.00000000 sampai dengan

11111111. 11111111. 11111111.11111111. IP Address

biasanya direpresentasikan dalam bilangan ecimal. Range

16

address di atas dapat diubah menjadi address 0.0.0.0 sampai

address 255.255.255.255.

Saat ini ada 2 versi IP address yaitu:

a. IP versi 4(Ipv4)

Ipv4 ini menggunakan penomoran 32-bit dan terdiri dari

4 oktet decimal dan dibuat pada tahun 1983 dan masih di

gunakan pada sampai saat ini. Contoh pengalamatan

Ipv4:202.134.64.139. Dalam Ipv4 atau IP versi 4 alamat IP

address di bagi menjadi 5 kelas yaitu:

a.1. Kelas A : 1 – 126

IP address kelas A memiliki rentang alamat :

1.0.0.0 – 126.255.255.255 subnetmask default Kelas A:

255.0.0.0 default maximal host Kelas A: 16.777.214 host

secara default pada alamat IP Kelas A, 8-bit pertama

digunakan untuk alamat network dan 24-bit berikutnya

digunakan untuk alamat host.

a.2. Kelas B :128-191

IP address Kelas B memiliki rentang alamat

:128.0.0.0 – 191.255.255.255 subnetmask default kelas

B: 255.255.0.0 default maksimal host kelas B : 65.534

host secara default pada alamat IP address kelas B, 16

bit pertama digunakan untuk alamat network dan 16 bit

berikutnya digunakan untuk alamat host.

a.3. Kelas C :192-223

17

IP address kelas C memiliki rentang alamat :

192.0.0.0 – 233.255.255.255 subnetmask default kelas C

: 255.255.255.0 default maksimal host kelas C 256 host.

Secara default pada alamat IP address kelas C, 24 bit

pertama digunakan untuk alamat network dan 8 bit

berikutnya digunakan untuk alamat host.

a.4. Kelas D :224-239

IP address kelas D memiliki rentang alamat :

244.0.0.0 – 239.255.255.255 4 bit pertama alamat kelas

D selalu di set ke nilai biner 1110 kelas D digunakan

sebagai alamat multicasting yaitu alamat yang digunakan

untuk menyampaikan satu paket ke banyak penerima.

a.5. Kelas E :240-255

IP address kelas E memiliki rentang alamat :

224.0.0.0 – 254.255.255.255 4 bit pertama kelas E

selalau di set ke dalam nilai biner 1111 alamat IP

address kelas E disediakan sebagai alamat yang bersifat

“eksperimental” atau percobaan yang di cadangkan

untuk digunakan pada masa depan.

b. IP versi 6 (Ipv6)

Ipv6 ini menggunakan penomoran 128-bit , dalam

Ipv6, alamat 128-bit akan dibagi ke dalam blok berukuran

16-bit, yang akan di konfersikan ke dalam blangan

heksadesimal berukuran 4digit. Setiap blok bilangan

heksadesimal tersebut akan di pisahkan dengan tanda titik

18

dua contoh pengalamatan Ipv6

:21DA:00D3:2F3B:02AA:00FF:FE2

1.2.3. Komputer Cluster

Server merupakan induk dari segala komputer yang

terhubung pada sebuah jaringan yang berfungsi sebagai pengatur

sistem jaringan. Kegagalan devices pada sebuah server bukan

suatu yang tidak mungkin terjadi sehingga diperlukan solusi agar

sistem jaringan tidak terganggu. Bayangkan jika sebuah web

server mati yang disebabkan oleh suatu hal (power supply mati

atau yang lainnya), maka pengguna internet tidak akan bisa

mengkakses situs pada web server tersebut. Clustering

menawarkan solusi untuk menangani perpindahan tugas atau

pemerataan beban dari satu server ke server yang lainnya apa bila

terjadi kerusakan pada salah satu server.

Dalam dunia komputer yang dimaksud dengan server

clustering adalah menggunakan lebih dari satu server yang

menyediakan redundant interconnections, sehingga user hanya

mengetahui ada satu sistem server yang tersedia dan komputer

client tidak menyadari jika terjadi kegagalan pada sistem server

karena tersedianya server sebagai redundant atau backup.

Clustering server dapat digunakan untuk Load Balancing

cluster ataupun Failover clustering.

19

Gambar 2.6 Komputer Cluster

a. Load Balancing Clustering

Load balancing cluster merupakan cluster server dimana

anggota cluster server dikonfigurasikan untuk saling berbagi

beban yang berfungsi mendistribusikan request dari client ke

anggota server load balanced cluster. Tipe konfigurasi

loadbalancing cluster sering disebut Load balanced cluster,

sedangkan teknologi platform load balancing sering disebut

sebagai Load balancers.

Secara umum cara kerja Load balancer adalah

menerima incoming request dari client dan meneruskan

request tersebut pada server tertentu jika dibutuhkan. Load

balancer menggunakan beberapa algoritma yang berbeda

20

untuk melakukan control traffic network. Tujuan

algoritma load balancer adalah untuk mendistribusikan beban

secara pintar atau memaksimalkan kerja anggota server

cluster. Beberapa contoh algoritma load balancer :

a.1. Round-Robin.

Algoritma round-robin mendistribusikan beban

kepada semua server anggota cluster sehingga masing

masing server mendapat beban yang sama dalam waktu

yang sama. Round-robin cocok saat server

anggota cluster memiliki kemampuan proccessing yang

sama, jika tidak, beberapa server bisa jadi

menerima request lebih dari

kemampuan proccessing server itu sendiri sedang yang

lainnya hanya mendapat beban lebih sedikit

dari resource yang dimiliki

a.2. Weighted round-robin.

Algoritma weighted round-robin melakukan

perhitungan perbedaan kemampuan proccessing dari

masing masing server

anggota cluster. Administrator memasukan secara

manual parameter beban yang akan ditangani oleh

masing masing server anggota cluster,

kemudian scheduling sequence secara otomatis

dilakukan berdasarkan beban server. Request kemudian

21

diarahkan ke server yang berbeda sesuai dengan round-

robin scheduling sequence.

a.3. Least-connection.

Algoritma Least-connection melakukan

pengiriman request pada server anggota cluster,

berdasarkan pada server mana yang memiliki fewest

connections (koneksi paling sedikit).

a.4. Load-based.

Algoritma Load-based mengirimkan

paket request ke server anggota cluster berdasarkan

server mana yang memiliki beban terkecil.

b. Failover Clustering

Failover clustering menyediakan solusi high

availability server dimana jika terjadi kegagalan pada

perangkat keras seperti power supply mati yang

menyebabkan server mati total maka server lain anggota

cluster yang akan mengambil alih fungsi dari server yang

mati, sehingga komputer client tidak mengetahui jika

terjadi kegagala pada server, karena proses yang dilakukan

pada server yang gagal atau mati akan dilanjutkan oleh

server cadangan. Konsep konfigurasi failover cluster adalah

membuat satu server sebagai master server dan server yang

lain menjadi slave server dimana saat server dalam keadaan

normal master server menangani semua request

dari client. Slave server akan mengambil alih tugas master

22

server apabila master server tidak berfungsi atau

mati. Failover server memiliki dua mode yaitu mode aktif-

pasif (master-slave) dan (aktif-aktif).

∑ Aktif-pasif (master-slave) : Dua server atau lebih, yang

melayani servicejaringan hanya satu server saja, yang

lain hanya sebagai cadangan jika terjadi kegagalan pada

server aktif (master).

∑ Aktif-aktif (master-master) : Dua server yang kedua

duanya bisa melayani jaringan dan saling mem-backup,

jika salah satu server mati maka server yang lain akan

menggantikannya. Kedua server ini memiliki data yang

sama persis.

Gambar 2.7 Failover Cluster Master

23

Untuk topologi failover pada dasarnya ada dua yaitu

menggunakan shared storage (NAS/SAN) dan tanpa

menggunakan shared storage, cukup menggunakan hard

disk internal pada masing-masing server. Gambar dibawah

merupan topologi failover server menggunakan shared

storage dimana aktif server dan pasif server menyimpan

data pada shared storage, sehingga jika ada salah satu

server mati data masih ada di shared storage dan data

masih bisa diakses oleh server lain.

Gambar 2.8 Failover Cluster Klien

Failover di bawah tidak menggunakan shared

storage, tetapi cukup menggunakan internalhard disk,

dan hard disk tersebut di konfigurasi mirror atau sering

disebut juga dengan RAID 1 over network. Apapun yang

24

ditulis pada aktif server, seperti format, membuat partisi

(jika diimplementasikan dengan Iscsi), dll, akan selalu

terjadi sama persis pada hard disk pasif server.

Gambar 2.9 Backup Failover Cluster

c. Failover cluster vs Load Balancing

Failover cluster dan Load Balancing memiliki

manfaat dalam memanage server secara bersamaan. Tapi

untuk failover cluster memiliki beberapa kekurangan

dibanding Load Balancing yaitu : Peng-integrasi-an

masing-masing server yang agak rumit, khususnya pada

perangkat lunak yang digunakan harus

memiliki setting yang sama antar server anggota cluster.

25

Selain itu failover cluster terbatas untuk beberapa protocol

seperti HTTP, samba dll.

SLB (server load balancing) merupakan sebuah

platform dan OS neutral. SLB dapat menyeimbangkan

beban (load) antar masing masing server. SLB juga

mendukung beberapa network protocol dari HTTP hingga

NFS, TCP dan UDP protocol. SLB di-desain secara simple

sehingga tidak memerlukan interaksi antar server, sedikit

melakukan trouble-shoot.

26