Jurnal_Novianto(42511040)

7/23/2019 Jurnal_Novianto(42511040)

1/9

Politeknik Negeri Ujung Pandang, 2011 1

ANALISIS KINERJA DRBDDAN PACEMAKER

PADA HI GH AVAILABIL ITY CLUSTER

SEBAGAI SISTEM DI SASTER RECOVERY

Abstrak

Data dan layanan server telah menjadi dua hal yang sangat penting dalam mendukung proses

kegiatan sebuah instansi. Namun menurut survey yang dilakukan Continuity Central Archive tahun 2011

diperoleh hasil bahwa 54 persen perusahaan di Eropa mengalami kerugian besar karena kehilangan

data dan kerusakan layanan pada server. Oleh karena itu sistem disaster recovery sangat dibutuhkan

oleh sebuah instansi. Pada penelitian sebelumnya sudah terdapat desain sistem disaster recovery denganmenggunakan Distributed Replicated Blocks Device (DRBD) yang akan melakukan fungsi mirroring data

dan aplikasi Hearbeat yang akan melakukan proses fail over layanan server secara otomatis, dan

diperoleh hasil nilai availability sistem sebesar 99,9950%. Pada penelitian ini akan didesain sistem

disaster recovery dengan menggunakan DRBD dan Pacemaker sebagai perbandingan terhadap sistem

yang sudah didesain sebelumnya. Dan nilai availability yang diperoleh dari sistem yang didesain untuk

skenario kegagalan sistem karena Connection Lost adalah sebesar 99,0409%, dan untuk skenario Power

Lost adalah sebesar 98,8358% serta untuk skenario DDOS Attack adalah sebesar 98,7343%.

Kata kunci: Disaster Recovery, High Availability, DRBD, Pacemaker.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Data dan layanan server telah menjadi dua

hal yang sangat penting dalam memenuhi

kebutuhan suatu instansi yang semakin

kompleks dari masa ke masa. Sebuah sistem

yang berjalan pada suatu instansi akan

bergantung pada layanan atau aplikasi yang

memproses data hingga menjadi sebuah

informasi yang bermanfaat. Namun tidak hanya

peranan data dan layanan server saja yang

meningkat tetapi tingkat ancaman yang dapat

mengganggu dan merusak data serta layanan

server ini pun juga semakin berkembang.

Menurut survey yang telah dilakukan

sebelumnya, ditemukan bahwa penyebab utama

kehilangan data dan kegagalan layanan server

pada suatu instansi disebabkan oleh Virus/Worm

komputer, kerusakan perangkat keras, ketiadaan

daya, data corruption, bencana alam dan

tindakan sabotase dari pengawai instansi itu

sendiri (Barker, 2011).

Solusi terbaik yang dapat dilakukan untuk

mengatasi berbagai macam persoalan diatas

adalah dengan membuat sebuah sistem disaster

recovery yang bertujuan untuk memulihkan

kembali kondisi data dan layanan server yang

dimiliki oleh instansi seperti semula jika terjadi

bencana yang tidak diharapkan.

Distributed Replicated Block Device

(DRBD) adalah aplikasi open source yang

berfungsi untuk melakukan proses mirroringdata, yaitu proses menduplikasi isi sebuah

harddisk ke harddisk lainnya yang terpisah

Novianto Padaunan

( [email protected])Irawan, S.ST., M.T

( [email protected])Rini Nur, S.T., M.T( [email protected])

Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Ujung PandangJln. Perintis Kemerdekaan Km. 10 Tamalanrea, Makassar 90245 Indonesia


2/9


secara fisik melalui media jaringan komputer

untuk menjamin tingkat ketersediaan data yang

tinggi. Sedangkan Pacemaker adalah aplikasi

yang akan melakukan proses fail over, yaitu

proses pemeriksaan layanan yang berjalan di

server serta akan memindahkan fungsi utama ke

server yang lainnya secara otomatis jika server

utama mengalami kegagalan sistem.

Dengan mengintegrasikan kedua aplikasi

tersebut menjadi satu kesatuan maka diharapkan

dapat diperoleh sebuah sistem disaster recovery

yang memiliki kehandalan serta tingkat

ketersediaan yang tinggi sehingga dapat

dipertimbangkan untuk digunakan oleh instansi.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian dari latar belakang di

atas pokok permasalahan yang akan dibahas

dalam penelitian ini adalah:

Bagaimana mengintegrasikan aplikasi

DRBDdan Pacemaker menjadi sebuah high

availability cluster sebagai solusi alternatif

sistem disaster recovery?

Bagaimana kinerja sistem yang didesain

dalam menghadapi berbagai macam

skenario pengujian sistem yang dilakukan?

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian

ini adalah sebagai berikut:

Mengintegrasikan aplikasi DRBD dan

Pacemaker menjadi sebuah high availability

cluster sebagai solusi alternatif sistem

disaster recovery.

Memperoleh tingkat kinerja dari sistem yang

didesain dalam menghadapi berbagai

macam skenario pengujian sistem yang

dilakukan.

1.4 Manfaat Penelitian

Adapun manfaat dari penelitian ini adalah

dapat digunakan oleh administrator sistem dan

jaringan untuk memudahkan dalam melakukan

proses mirroring data dan proses fail over

layanan server sehingga diperoleh sebuah sistem

disaster recovery yang memiliki tingkat

ketersediaan tinggi bagi data dan layanan server.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Definisi Di saster Recovery

Disaster atau bencana menurut kamus

besar Bahasa Indonesia adalah kejadian yang

waktu terjadinya tidak dapat diprediksi dan

bersifat sangat merusak. Sedangkan pengertian

recovery atau pemulihan menurut kamus besar

Bahasa Indonesia adalah proses atau cara

pengembalian sesuatu seperti semula. Sehingga

dari kedua definisi tersebut dapat ditarik sebuah

kesimpulan bahwa disaster recovery adalah

suatu proses atau cara untuk mengembalikan

sesuatu yang rusak akibat kejadian yang tidak

dapat diprediksi sebelumnya menjadi seperti

semula.

2.2 Di str ibuted Repli cated Block Device

Merupakan solusi replikasi storage

harddisk menggunakan dua buah server. DRBD

bekerja dengan cara melakukan teknik mirroring

seperti padaRAID 1 hanya saja proses mirroring

antara kedua harddisk dilakukan melalui media

jaringan sehingga kedua server dapat

ditempatkan pada tempat yang berbeda. Proses

sinkronisasi pada DRBDtidak terjadi pada level

data melainkan terjadi pada level harddisk

sehingga keabsahan data lebih terjamin.


3/9


Pada dasarnya DRBD dapat melakukan

fungsi mirroringdengan 3 teknik yaitu:

Uptime (A) : Replikasi dilakukan secara

terus menerus saat aplikasi melakukan

modifikasi data pada block device

Asynchronous (B) : File system akan

diberitahu bahwa penulisan selesai saat data

selesai ditulis pada local disk.Asynchronous

ini dibutuhkan pada saat melakukan mirror

jarak jauh.

Synchronous (C) : Dengan melakukan

mirroring sinkron, file system pada aktif

node diberitahu bahwa proses penulisantelah berhasil saat penulisan telah dilakukan

pada kedua block devicedari masing masing

node. Synchronous mirroringadalah pilihan

terbaik untuk local network agar tidak

kehilangan single transaction jika terjadi

crashsaat terjadi penulisan pada aktifnode.

2.3 Pacemaker

Fail Over adalah proses pengecekan

layanan yang berjalan di server dan kemudian

memindahkan fungsi utama yang menyediakan

layanan pada client ke server yang lainnya jika

server utama mengalami kerusakan serta

mengembalikan fungsi utama ketika server

utama telah pulih kembali. Salah satu aplikasi

fail over yaitu Heartbeat akan tetapi Heartbeat

memiliki beberapa kelemahan yaitu tidak

adanya fitur untuk monitoring sistem, kurangnya

dukungan terhadap layanan server yang dapat

ditangani serta hanya mendukung hingga dua

server saja dalam satu cluster.

Selain Heartbeat terdapat aplikasi lainnya

untukfail over layanan server yaitu Pacemaker.

Dibandingkan dengan Heartbeat kemampuan

fail over layanan server yang dimiliki oleh

Pacemaker jauh lebih baik, karena selain

melakukan pengecekan server dari sisi layanan,

Pacemakerjuga memiliki fitur untuk monitoring

sistem cluster sehingga para admin jaringan

dapat memantau status dari layanan server yang

berjalan pada sistem cluster.

Selain itu Pacemaker juga memiliki

dukungan layanan server lebih banyak bila

dibandingkan dengan Heartbeat. Diantaranya

yaitu database server, web server dan jugaFTP

server.

2.4 Paramenter Kualitas Sistem

Parameter-parameter yang menjadi acuan

dari tingkat kualitas kinerja sistem antara lain

sebagai berikut.

Gambar 2.3.1Prinsip Kerja Pacemaker

Gambar 2.2.1Prinsip Kerja DRBD

Gambar 2.3.2Layanan yang Didukung Pacemaker


4/9


1.Latency

Latency adalah waktu yang dibutuhkan oleh

data untuk menempuh jarak dari asal sampai ke

tujuan (Solekan, 2009).

2.Throughput

Konsep bandwith tidak cukup untuk

menjelaskan apa yang terjadi di jaringan, untuk

itulah konsep throughput muncul. Throughput

merupakan jumlah total kedatangan paket yang

sukses sampai diamati pada destination selama

interval waktu tertentu dibagi oleh durasi

interval waktu tersebut (Solekan, 2009).

3.Round Time Trip (RTT)

RTT adalah waktu yang dibutuhkan oleh

sebuat paket mulai dari dikirim sampai

kepenerima dan mengirimkan kembali paket

acknowledgementpada pengirim.

4.Downtime

Downtime adalah jumlah waktu dimana

suatu perlengkapan tidak dapat beroperasi

disebabkan adanya kerusakaan. Pengukuran

downtime dilakukan dengan menggunakan

aplikasi wireshark dan melihatflow graphdari

waktu paket mulai gagal dikirimkan sampai

paket berhasil untuk dikirimkan kembali.

5.Availability

Nilai availability dapat diartikan sebagaikemampuan sebuah sistem dapat beroperasi

dan digunakan ketika dibutuhkan.

Nilai availability sistem diukur dengan

banyaknya angka 9 (Nines), semakin banyak

angka 9 (Nines) maka semakin tinggi tingkatketersediaan sebuah sistem.

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Metode Penelitian

Dalam penelitian ini metode penelitian

yang digunakan adalah metode eksperimen

dengan pendekatan kuantitatif untuk

menjelaskan variabel yang diteliti. Dalam

penelitian yang dilakukan variabel yang diteliti

adalah parameter-parameter yang menunjukkan

kehandalan dari sistem yang didesain. Agar

lebih mudah dalam memahami tahapan

pelaksanaan penelitian yang akan dilakukan,

berikut ini adalah flowchart yang menjelaskantahapan pelaksanaan penelitian yang dilakukan

secara keseluruhan.

Gambar 3.1.1FlowchartPelaksanaan Penelitian


5/9


3.2 Desain Model Penelitian

Sistem yang didesain menggunakan

topologi jaringan lokal serta model warm

standby redundant sebagai simulasi dari sistem

disaster recovery yang sesungguhnya. Dalam

desain sistem ini terdapat dua buah node, yaitu

server primary dan server secondary serta satu

buah switch yang akan digunakan untuk

menghubungkan kedua server dengan client dan

beberapa tambahan PC lainnya untuk pengujian

sistem.Penjelasan secara rinci mengenai desain

sistem tersebut dapat dilihat pada gambar

dibawah ini.

Aplikasi Distributed Replicated Blocks

Device (DRBD) dan Pacemaker diinstallkan

pada kedua buah server. Aplikasi DRBD dapat

diintegrasikan dengan aplikasi Pacemaker

dengan cara melakukan proses inisialisasi

aplikasiDRBDpada sebuahscriptpemrograman

khusus yang akan digunakan olehPacemaker.

3.3 Prosedur Pengujian

Dalam penelitian ini akan dilakukan proses

implementasi dari sistem yang diuji kemudian

akan dilakukan beberapa pengujian kemampuan

sistem. Untuk tiap-tiap skenario pengujiansistem akan dilakukan sebanyak sepuluh kali

pengambilan data.

1. Pengujian Pengaruh DRBD dan

PacemakerTerhadap Sistem

Proses pengujian ini dilakukan untuk

mengetahui pengaruh dari pemasangan sistem

DRBD dan Pacemaker, apakah terjadi

penurunan kualitasterhadap kinerja dari server

yang akan digunakan dalam penelitian ini atau

tidak.

2. Pengujian Pengaruh Sistem Terhadap

Layanan Server

Pengujian ini dilakukan untuk melihat

ketersediaan sistem yang didesain serta

pengaruh dari kegagalan sistem terhadap data

dan layanan yang terdapat di server. Adapun

layanan server yang akan diuji dalam proses

pengujian ini yaitu database server, Web server

sertaFTP server.

3. Pengujian Nilai AvailabilitySistem

Pengujian ini dilakukan untuk menghitung

tingkat ketersediaan dari sistem yang

digunakan oleh client dalam menghadapi

berbagai jenis ancaman kegagalan sistem yang

mungkin terjadi. Untuk pengujiannya akan

dilakukan dengan tiga skenario kegagalan

sistem yang berbeda, adapun ketiga skenario

tersebut adalah skenario connection lost, power

lostdan yang terakhirDDOS attack.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Implementasi Sistem

Implementasi sistem dilakukan dengan

mengintegrasikan aplikasi Distributed

Replicated Blocks Device (DRBD) untuk

mirroring data pada harddisk kedua server

dengan aplikasi Pacemaker untuk fail over

Gambar 3.2.1Rancangan Sistem


6/9


layanan server. Hasil implementasi sistem dapat

dimonitoring seperti pada gambar dibawah ini.

Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa

layanan server berjalan pada serverprimarydan

jika terjadi kegagalan sistem pada server

primary maka secara otomatis layanan server

akan berjalan pada serversecondary.

4.2 Analisis Sistem

Hasil analisis sistem berdasarkan beberapa

skenario pengujian adalah sebagai berikut.

1. Pengujian Pengaruh DRBD dan

PacemakerTerhadap Sistem

Pengujian ini dilakukan dengan cara client

mengakses sistem yang digunakan kemudian

akan dibandingkan kinerja dari sistem yang

diuji tersebut sebelum pemasangan DRBD dan

Pacemaker dengan setelah pemasangan DRBD

dan Pacemaker. Dan akhirnya diperoleh hasilpengujian sebagai berikut

Dari grafik tersebut dapat dilihat bahwa

pemasangan sistem DRBD dan Pacemaker

pada server mempengaruhi kinerja dari sistem,

hal ini terlihat dari nilai latencydan RTTyangmeningkat setelah pemasangan DRBD dan

Pacemaker serta nilai throughput yang

menurun. Akan tetapi penurun kinerja ini

nilainya sangatlah kecil sehingga tidak terlalu

mempengaruhi kinerja dari sistem secara

keseluruhan.

Adapun penyebab dari penurunan kinerja

dari sistem ini disebabkan oleh antrian data di

dalam jaringan yang bertambah karena adanya

paket data baru yang melalui jaringan, paket

tersebut adalah paket Pacemaker yang

melakukan fungsi untuk memberitahukan status

dari serverprimarydan serversecondary,paket

tersebut melalui jaringan menggunakan

protokol UDP dan multicast address226.94.1.1

serta menggunakan port 5405. Berikut ini

adalah gambar yang menampilkan paket yang

Gambar 4.1.1Layanan Berjalan di Server Primary

Gambar 4.2.1Grafik Perbandingan Latency

Gambar 4.2.2Grafik Perbandingan Throughput

Gambar 4.2.3Grafik Perbandingan RTT


7/9


Gambar 4.2.6Session Website Expired

Gambar 4.2.7Proses Download File

terkirim sebelum dan sesudah implementasi

DRBDdanPacemakerpada sistem.

2. Pengujian Pengaruh Sistem Terhadap

Layanan Server

Pada pengujian ini perubahan data apapun

yang terjadi pada database di server primary

maka perubahaan itu juga akan terjadi pada

database di server secondary sehingga data

pada kedua server akan selalu sama dan up to

dateserta dengan menggunakan sistem ini juga

dapat menyediakan tingkat ketersediaan yang

tinggi terhadap data bagi client.

Sedangkan untuk layanan Web server

ketika terjadi kegagalan sistem dan pada

website terdapat session maka session akan

mengalami expired dan client akan terlogout

secara otomatis akan tetapi Web server tidak

akan mengalami downtimeyang lama sehingga

client dapat login kembali ke dalam website

seperti semula.

Untuk layanan FTP server diperoleh hasil

bahwa ketika client melakukan download file

menggunakan layanan FTP server kemudian

sementara proses downloadsedang berlangsung

tiba-tiba terjadi kegagalan sistem pada server

primary yang melayani client maka proses

download tidak akan terputus tetapi hanya

berhenti sesaat dan ketika perpindahaan fungsi

ke server secondary telah selesai maka proses

download akan berlanjut kembali tanpa harus

memutuskan koneksi FTP atau membangun

ulang koneksi layanan FTP dari awal dan data

yang telah di download tidak mengalami

kerusakan sama sekali.

3. Pengujian Nilai AvailabilitySistem

Pengujian yang terakhir adalah pengujian

yang akan mengukur tingkat availability dari

sistem yang diuji dalam menghadapi berbagai

kegagalan sistem. Untuk menghitung nilai

availability dari sistem maka diperlukan

variable downtime. Downtime yang diukur

adalah waktu yang dibutuhkan oleh sistem

untuk memindahkan fungsi utama dari server

primary ke server secondary hingga sistem

dapat pulih dan berjalan kembali seperti

semula. Dan hasil yang diperoleh adalah

sebagai berikut.

Gambar 4.2.4Antrian Sebelum Implementasi Sistem

Gambar 4.2.5Antrian Sesudah Implementasi Sistem


8/9


Gambar 4.2.8Grafik Perbandingan Downtime Gambar 4.2.9Grafik PerbandinganAvailability

Dari grafik diatas jika dirata-ratakan maka

dapat diperoleh hasil waktu downtime tercepat

terjadi pada skenario connection lost sedangkan

waktu downtime terlama terjadi pada skenario

DDOS attack. Waktu downtime pada skenario

power lost lebih lama dibandingkan dengan

skenario connection lost karena perubahan nilai

dari kualitas media transmisi jaringan saja, tidak

ada faktor lain yang mempengaruhi secara

langsung sehingga waktu downtime diantara

kedua skenario tersebut relatif sama.

Waktu downtime pada skenario DDOS

attack menjadi sangat lama bila dibandingkan

dengan skenario pengujian yang lain

disebabkan karena ketika terjadi kegagalan

sistem, pengiriman paket pemberitahuan

kondisi server primaryyang telah crash untuk

pengalihan fungsi utama ke server secondary

terhambat karena trafik pada jalur yang dilalui

oleh paket tersebut telah dipenuhi oleh paket

DDOS yang berukuran sangat besar dan

berjumlah sangat banyak.

Dalam pengujian ini variable downtime

adalah variable yang sangat menentukan besar

kecilnya nilai availabilitydari sistem yang diuji

sehingga Dari pengujian diatas juga dapat

diperoleh grafik rata-rata nilai availability

sistem sesuai dengan beberapa skenario

kegagalan sistem sebagai berikut.

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi

besarnya nilai availability sistem yaitu

kecepatan koneksi jaringan dan kecepatan unit

proses pada tiap-tiap server sehingga jika

menginginkan nilai availability yang lebih

tinggi lagi dapat dilakukan dengan cara

menggunakan perangkat jaringan yang dapat

meningkatkan kecepatan koneksi jaringan

komputer serta menambah ukuran RAM dan

kecepatan processor pada masing-masing

server

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diperoleh dari

penelitian ini adalah sebagai berikut

Pemasangan Pacemaker dan DRBD pada

server dapat menurunkan kualitas kinerja

pada layanan server yang akan digunakan.

Akan tetapi penurunan kualitas kinerja ini

nilainya sangatlah kecil sehingga tidak

mempengaruhi kualitas kinerja sistem

secara keseluruhan.

Sistem yang diuji dalam penelitian ini

dapat menjamin tingkat ketersediaan yang

tinggi bagi client untuk layanan Database

server, Web Server sertaFTP server.


9/9


Integrasi DRBD dan Pacemaker dapat

mengatasi berbagai macam skenario

kegagalan sistem dengan nilai availability

rata-rata untuk skenario connection lost

sebesar 99,0409% dan untuk skenario

power lost sebesar 98,8358% sedangkan

untuk skenario DDOS attack sebesar

98,7343%.

5.2 Saran

Pada penelitian selanjutnya dapat dilakukan

dengan menggunakan jaringan WAN

sebagai topologi jaringan yang akandigunakan, kemudian kedua server yaitu

server primarydan server secondarydapat

dipisahkan lokasinya secara geografis.

Perlu penelitian lebih lanjut untuk celah

keamanaan saat terjadi proses sinkronisasi

data pada harddiskantara server.

DAFTAR PUSTAKA

[1]. Bahsyar, Irfan, R. Rumani, Yudha

Purwanto. 2013.Implementasi dan Analisis

Performansi Sistem High Availability

Server Menggunakan Distributed

Replicated Block Device (DRBD).

Bandung: IT Telkom Bandung.

[2].

Barker, Richard. 2011. European DisasterRecovery Survey 2011. (online).

http://www.continuitycentral.com/news060

44.html.Di akses pada tanggal 12 Januari

2015.

[3]. Faruq Muhammad, Tito Suryono. 2012.

Implementasi Disaster Recovery Plan

Dengan Sistem Fail Over Menggunakan

DRBD Dan Heartbeat Pada Data CenterFKIP UNS. Semarang: Universitas Negeri

Semarang.

[4]. Philipp, Reisner & Lars Ellenberg. 2005.

DRBD v8 Replicated Storage with Shared

Disk Semantics.

[5]. Pusat Bahasa. 2015. Kamus Besar Bahasa

Indonesia Online. (online).

http://kbbi.web.id/. Diakses pada tanggal 8

Januari 2015

[6]. Snedaker, Susan. 2007. Business

Continuity and Disaster Recovery for IT

Professionals. United States of America:

Syngress.

[7]. Solekan. 2009. Sistem Telekomunikasi

Edisi Pertama. Bandung: Politeknik Negeri

Bandung

[8]. Sovianty, Yuvirna Adiktia. 2010. Rancang

Bangun Fail Over Server Berbasis Linux

Menggunakan System DRBD. Surabaya:

Universitas Pembangunan Nasional

Veteran.

[9]. Wijaya, Lustan. 2010. Pengembangan

Disaster Recovery Untuk MeningkatkanKetersediaan Informasi Data dan

Informasi pada PT XYZ. Jakarta: Binus

University.

[10].Wiyanti Putri, Sila. 2006.Pembangunan

Disaster Recovery Plan Untuk Sistem

Informasi Manajemen Terintegrasi ITB.

Bandung: Institut Teknologi Bandung.
http://www.continuitycentral.com/news06044.htmlhttp://www.continuitycentral.com/news06044.htmlhttp://www.continuitycentral.com/news06044.htmlhttp://kbbi.web.id/http://kbbi.web.id/http://kbbi.web.id/http://www.continuitycentral.com/news06044.htmlhttp://www.continuitycentral.com/news06044.html

Jurnal_Novianto(42511040)

Documents

Transcript of Jurnal_Novianto(42511040)