PEMANFAATAN FAILOVER CLUSTER SERVER GUNA RECOVERY SISTEM PADA PT.LINTAS DATA PRIMA

Naskah Publikasi

diajukan oleh

Nanang Purnomo

11.21.0616

kepada SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER

AMIKOM

YOGYAKARTA

2012

2

3

UTILIZATION OF FAILOVER CLUSTER SERVER FOR RECOVERY SYSTEM ON PT.LINTAS DATA PRIMA

PEMANFAATAN FAILOVER CLUSTER SERVER GUNA RECOVERY SISTEM PADA PT.LINTAS DATA PRIMA

Nanang Purnomo Jurusan Teknik Informatika

STMIK AMIKOM YOGYAKARTA

ABSTRACT

Recovery system is a process or procedure in which the system performs both data and recovery information when a system crash or failure in running function. Failure in the system can be hardware such as power supply off causing death and failure in the server service is not running as a web server, database service in not running and somethink else that cause the service of server can not perform as well.

To overcome these replication methods can be used as system or server where there is a server that acts as backup server or cluster server. Backup server functioning provide system backup if the main server failure in running service whereis recovery process must run as otomatics or failover server.

Failover cluster server concept is make one server run as master server or main server and other server run as slave server or backup server, when on normal condition, all service and request running on master server. But when master server failure or death ,all request and service will be take over by slave server.

Keywords : Recovery system, master server, backup server, failover cluster

4

1. Pendahuluan

Server sebagai sebuah sistem komputer yang menyediakan berbagai jenis

layanan dalam jaringan komputer haruslah mempunyai kemampuan yang tinggi dalam

melayani request-request dari client. Server akan menjadi sebuah bagian yang penting

dalam sebuah usaha atau perusahaan manakala terdapat aplikasi-aplikasi penting

perusahaan yang berjalan didalamnya. Kegagalan server dalam menjalankan service

baik aplikasi maupun database tentunya akan menghambat pekerjaan dan dapat

menggangu proses administrasi dari perusahaan yang bersangkutan.

PT. Lintas Data Prima adalah sebuah perusahan jasa yang bergerak dibidang

internet connection sebagai core bisnisnya dan didukung dengan sistem yang telah

terintegrasi, baik dari sisi server maupun aplikasi. Akan tetapi proses administrasi kadang

terkendala dengan adanya permasalahan pada akses ke server aplikasi, diantaranya

server gagal menjalankan service baik database maupun aplikasinya, link ke server

bermasalah dan gangguan hardware pada server. Hal tersebut dapat mengganggu

proses pelayanan ke pelanggan, karena belum adanya sebuah sistem backup server

yang akan mengambil alih tugas server utama ketika gagal menjalankan service-nya.

2. Landasan Teori

2.1 Failover Clustering

Cluster adalah sekelompok mesin yang bertindak sebagai entitas tunggal untuk

menyediakan sumber daya dan layanan ke jaringan. Pada saat terjadi kegagalan,

sebuah failover akan terjadi pada sistem dalam kelompok itu yang akan menjaga

ketersediaan sumber daya itu ke jaringan.

Failover adalah proses peralihan ke sebuah komponen cadangan, elemen, atau

operasi, sementara perbaikan untuk mengatasi gangguan sedang dijalankan. Prosedur

failover menentukan kelangsungan operasional jaringan. Mekanisme failover dapat

dirancang sehingga dapat sesegera mungkin bertindak setelah gangguan muncul.

2.2 High Availability Cluster

Failover clustering menyediakan solusi high availability server dimana jika terjadi

kegagalan pada sistem hardware 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 backup. Untuk menjadi high available dengan tidak ada satu titik kegagalan,

cluster harus dikelola dengan beberapa cara berikut:

5

Jika server utama tidak merespon permintaan ke sumber daya cluster pada antar

muka jaringan publiknya, maka server kedua sebaiknya mengambil alih dan

mematikan atau mereset power pada server utama.

Jika salah satu server yang sesungguhnya (cluster node) di dalam cluster tidak

merespon permintaan ke layanannya, server itu sebaiknya dikeluarkan dari

cluster.

Jika server beroperasi dalam local node dan secara lokal menjalankan daemon

yang memberhentikan respon, server sebaiknya memberhentikan rute

permintaan ke sumber daya cluster secara lokal dan meneruskan semua

permintaan ke server real di dalam cluster.

2.3 Backup dan Recovery

Backup data merupakan salah satu kegiatan pengelola database untuk

melakukan penyalinan sistem, data dan aplikasi. Backup data harus dilakukan untuk

menjaga jangan sampai terjadi kerusakan sistem dari luar ataupun dari dalam sistem,

yang disengaja atau pun tidak disengaja.

Recovery adalah proses mengembalikan backup ke dalam sistem pasca terjadi

kerusakan. Recovery dilakukan untuk mengembalikan keadaan sistem kembali pada

keadaan semula, keadaan terakhir pada saat operasional, sebelum terjadi kerusakan

sistem.

2.4 Server

Server adalah sebuah sistem komputer yang menyediakan jenis layanan tertentu

dalam sebuah jaringan komputer (Wahana Komputer,2008). Server didukung dengan

prosesor yang bersifat scalable dan RAM yang besar, juga dilengkapi dengan sistem

operasi khusus, yang disebut sebagai sistem operasi jaringan atau network operating

system. Server juga menjalankan perangkat lunak administratif yang mengontrol akses

terhadap jaringan dan sumber daya yang terdapat di dalamnya, seperti halnya berkas

atau alat pencetak (printer), dan memberikan akses kepada workstation anggota

jaringan.

2.5 EoIP Tunneling

Ethernet over IP (EoIP) Tunneling adalah sebuah protocol Mikrotik RouterOS

yang digunakan membuat jalur tunnel melalui interface ethernet diantara dua router

dengan menggunakan koneksi IP. Protokol EoIP digunakan untuk melakukan bridging

antar LAN (Local Area Network) melalui koneksi internet, dengan memanfaatkan tunnel

antar router mikrotik.

6

3. Analisis

3.1 Analisis Topologi Jaringan

PT.Lintas Data Prima Yogyakarta merupakan sub-core dari core Jakarta

dimana masing-masing Point Of Presence (POP) dihubungkan menggunakan

jalur fiber optik (FO). POP tersebar di beberapa daerah antara lain Yogyakarta,

Solo, Madiun, Denpasar dan Magelang.

Gambar 3.1 Jaringan Global PT.Lintas Data Prima Yogyakarta

Gambar 3.2 Topologi Jaringan POP Yogyakarta

3.2 Analisis Permasalahan

Server aplikasi billing pada PT. Lintas Data Prima merupakan server yang

memerlukan nilai availability yang tinggi. Hal ini dikarenakan bahwa server ini digunakan

untuk menjalankan aplikasi billing perusahaan untuk mencatat administrasi pembayaran

7

seluruh pelanggan PT.Lintas Data Prima.. Aplikasi billing adalah aplikasi yang setiap hari

digunakan karena setelah penerbitan invoice harus dilakukan pula input, update, maupun

delete terhadap adminsitrasi pembayaran dari pelanggan. Artinya ketika ada gangguan

akses ke server ini baik karena permasalahan jaringan ataupun terjadi gangguan

terhadap server (mati atau terjadi kerusakan pada hardware (hardisk)) maka semua data

pelanggan akan hilang karena saat ini tidak ada server backup untuk data aplikasi

tersebut dan akan mengganggu proses administrative terhadap pelanggan. Aplikasi ini

mencatat sebanyak 84 record pelanggan PT.Lintas Data Prima.

Dari kondisi diatas maka muncul sebuah kebutuhan perusahaan untuk

meningkatkan nilai availability dari server aplikasi tersebut agar ketika ada gangguan

pada server utama masih ada backup server yang akan mengambil alih fungsi server

utama.

3.3 Analisis Kebutuhan Perangkat Keras

Beberapa piranti keras yang diperlukan dalam percobaan ini adalah sebagai berikut :

1. PC Server sebanyak 2 unit

Kedua PC server ini dimasukkan kedalam cluster. Satu server sebagai active

server dan satu server lainnya sebagai backup server. Kedua server tersebut

memiliki spesifikasi seperti berikut:

Tabel 3.1 Spesifikasi Komputer Server 1

Hardware Tipe Ukuran

Mainboard Gigabyte

Processor Intel(R) Core(TM) i3-2100 3.10 GHz

Memory DDR 3 PC 10600 2 GB

Hardisk Serial ATA 250 GB

NIC PCI-e Gigabit Ethernet

Tabel 3.2 Spesifikasi Komputer Server 2

Hardware Tipe Ukuran

Mainboard Gigabyte

Processor Pentium(R) Dual-Core CPU E6600

3.06 GHz

Memory DDR 2 PC 3200 2 GB

Hardisk Serial ATA 80 GB

2. Router Mikrotik

Kedua server akan saling terhubung dengan menggunakan koneksi vpn

antar network dengan masing-masing router melakukan tunneling vpn ke router

vpn pusat dengan metode EoIP (Ethernet over IP). Adapun router yang

8

digunakan adalah router Mikrotik RB751 (node utama) dan Mikrotik RB1100

(node backup) dengan router vpn menggunakan Router Mikrotik RB751.

3.4 Analisis Kebutuhan Perangkat Lunak

Beberapa piranti lunak yang digunakan dalam percobaan ini adalah sebagai

berikut :

1. Sistem Operasi

Sistem operasi yang digunakan adalah Linux Debian 6.0 Squeeze pada kedua

server (node utama dan node backup).

2. Failover Clustering

Untuk membangun failover cluster digunakan service aplikasi hearbeat. Aplikasi

ini dijalankan ada kedua server yang menjalankan sistem operasi Linux Debian.

3. Software Aplikasi Web Server

Web server dijalankan dengan menggunaka aplikasi server apache2 , php5 yang

akan terintregasi pada masing-masing server Linux Debian.

4. Software Aplikasi Database Server

Database server dijalankan dengan menggunakan aplikasi MySQL Server 5 yang

akan terpasang pada masing-masing server cluster.

3.5 Perancangan Topologi Jaringan

Topologi untuk implementasi failover cluster ini adalah dengan menempatkan

dua server, node utama berada di ruang server network Yogyakarta sedangkan node

backup berada di ruang server network Solo dengan memanfaatkan tunneling vpn EoIP.

Gambar 3.3 Skema Jaringan Failover Cluster Server

9

3.6 Perancangan Failover Clustering

Failover clustering memerlukan sebuah aplikasi hearbeat, yang berfungsi agar

antar server saling mengetahui keadaan server lain. Jaringan dirancang dimana hearbeat

akan berjalan di antara kedua server melaui jaringan vpn yang ada. Setiap server akan

diberikan IP address masing-masing, namun pada prinsipnya di dalam sebuah jaringan

cluster diperlukan sebuah IP address tambahan yang disebut dengan Cluster IP atau

Virtual IP. IP address inilah yang akan digunakan sebagai IP address tujuan oleh client

saat ingin mengirimkan sebuah request.

3.7 Perancangan Sinkronisasi Database

Database aplikasi billing di import-kan ke masing-masing server, dan dilakukan

proses sinkronisasi database antar kedua server. Hal tersebut dimaksudkan agar record

data pada server bisa saling sinkron atau bisa saling update satu sama lain. Metode

replikasi database yang digunakan adalah metode master to master. Metode ini

dimaksudkan agar masing-masing database pada server bertindak sebagai master atau

database utama. Dengan demikian jika ada insert, update, dan delete pada satu server

maka data akan ter-replika juga pada server yang lain.

4. Implementasi dan Pembahasan

4.1 Instalasi dan Konfigurasi Server

Pada tahap awal pembuatan failover cluster server, melakukan instalasi dan

konfigurasi server aplikasi baik server utama dan server backup. Kedua server di-install

sistem operasi Debian 6.0 dengan aplikasi web server guna mendukung aplikasi billing

perusahaan.

4.1.1 Instalasi Server Debian

Tahap awal dalam penerapan sistem failover cluster server ini adalah dengan

melakukan instalasi server.

Gambar 4.1 Urutan Instalasi Server Debian 6.0

10

Pengaturan host dan ip address masing-masing server adalah sebagai berikut :

1. Host server utama : apps

IP Address : 192.168.100.2/29

2. Host server backup : apps2

IP Address : 192.168.100.3/29

4.1.2 Instalasi dan Konfigurasi Aplikasi Web Server

Kedua server dilakukan instalasi dan konfigurasi aplikasi web server yaitu

apache2, php5, mysql-server 5.1, paket instalasi menggunakan source langsung dari

repository di internet.

Konfigurasi webserver yang dibutuhkan untuk menjalankan aplikasi billing adalah

dengan mengubah parameter register_globals pada php.ini menjadi On, untuk

mendukung fungsi-fungsi php pada aplikasi billing.

4.2 Instalasi Aplikasi Billing Perusahaan

Tahap selanjutnya adalah melakukan instalasi dan konfigurasi aplikasi billing

perusahaan pada kedua server dengan melakukan upload file aplikasi ke document root

dari web server (/var/www/) , dan pembuatan database (gcdb) serta melakukan import

dengan database yang terbaru.

4.3 Pembuatan Jaringan VPN

Topologi jaringan VPN yang digunakan adalah dengan metode tunneling EoIp

(Ethernet over IP), yaitu protokol yang digunakan untuk membuat terowongan (tunnel)

menggunakan interface ethernet antar 2 buah router atau lebih. Syarat dari penggunaan

metode ini adalah fungsi bridging pada router harus aktif, karena interface-interface

ethernet pada router akan di-bridging dengan koneksi eoip. Router yang digunakan untuk

implemetasi jaringan VPN EoIP adalah router mikrotik. Tujuan digunakannya metode

eoip ini adalah :

1. Membuat 2 network yang berbeda terhubung secara virtual, sehingga masing-

masing network dapat berkomunikasi satu sama lain.

2. Komunikasi berjalan seperti dalam satu jaringan, walaupun masing-masing

network telah melewati beberapa router. Dengan menggunakan EoIp tunnel

maka jaringan yang dituju akan menjadi satu subnet dengan alokasi ip address

yang telah ditentukan.

11

Gambar 4.2 Implementasi Jaringan VPN dengan Metode EOIP Tunneling

4.3.1 Konfigurasi EoIP pada Router I , Router II dan Router EoIP

Pada masing-masing router dilakukan tunneling eoip ke router eoip pusat dengan

rincian sebagai berikut:

Router I : tunnel-id = 1234 , remote-address =124.40.255.58

Router II : tunnel-id = 12345, remote address =124.40.255.58

Router EoIP : tunnel-id = 1234, remote address = 124.40.250.251

tunnel-id = 12345, remote address = 103.28.114.2

4.3.2 Pembuatan Interface Bridge pada Router I, Router II dan Router EoIP

Interface bridge digunakan untuk menghubungkan dua atau lebih (multiple)

ethernet/network. Mode bridge memungkinkan network yang satu tergabung dengan

network di sisi satunya secara transparan, tanpa perlu melalui routing, sehingga server

utama yang ada di network I bisa memiliki IP Address yang berada dalam 1 subnet yang

sama dengan network II.

4.3.3 Pengujian Jaringan VPN EoIP

Selanjutnya dilakukan pengujian terhadap jaringan VPN yang telah dibangun

untuk membuktikan bahwa kedua server dapat berkomunikasi melalui jaringan VPN

EoIP. Pengujian dilakukan dengan melakukan tes ping antar server.

12

Gambar 4.3 Pengujian Ping dari Server Utama ke Server Backup

Gambar 4.4 Pengujian Ping dari Server Backup ke Server Utama

Gambar 4.5 Pengujian Ping dari PC LAN ke Server Utama dan Server Backup

Berdasarkan Gambar 4.3, 4.4, dan 4.5 diatas dapat disimpulkan bahwa koneksi

VPN antar Router I dan Router II sudah berjalan serta koneksi VPN antara network LAN

kantor dengan server master dan server backup sudah terbangun.

4.4 Implementasi Failover Server

Pada tahap ini, dibangun implementasi failover server, dimana antar server

utama dan server backup akan tersinkronisasi baik data maupun koneksi sehingga jika

terdapat masalah pada server utama (mati, koneksi mati, dll), maka server backup akan

secara otomatis mengambil alih tugas server utama.

13

4.4.1 Instalasi dan Konfigurasi Aplikasi Heartbeat

Langkah awal dari tahap ini adalah melakukan instalasi paket aplikasi heartbeat

baik pada server utama maupun pada server backup.

Setelah melakukan instalasi paket heartbeat pada kedua server, selanjutnya

dilakukan konfigurasi terhadap aplikasi tersebut. Konfigurasi ini bertujuan agar kedua

server bisa saling berkomunkasi melalui aplikasi heartbeat, mengatur rule server yang

bertindak sebagai master dan yang bertindak sebagai backup, serta mengatur proses

failover ketika master server mengalami gangguan.

4.4.2 Konfigurasi Aplikasi Heartbeat

Selanjutnya dilakukan konfigurasi pada aplikasi heartbeat. Berikut langkah-

langkah yang dilakukan untuk mengkonfigurasi failover server :

1. Mengatur security dan autentikasi kode agar kedua server bisa berkomunikasi.

Model enkripsi security yang dipakai adalah sha1.

Gambar 4.6 Konfigurasi Autentikasi Server

2. Menambahkan hak akses terhadap file authkeys (/etc/ha.d/authkeys). Hak akses

terhadap file yang diberikan adalah 600 yaitu untuk user diberi akses read dan

write.

Gambar 4.7 Penambahan Hak Akses pada File authkeys

3. Mengatur proses failover server pada file ha.cf (/etc/ha.d/ha.cf).

Gambar 4.8 Konfigurasi Proses Failover

14

4. Mendefinisikan server yang bertidak sebagai master, ip address virtual, dan

service yang akan dimonitoring. Master server adalah host apps, ip address

virtual 192.168.100.4 dan service apache2

Gambar 4.22 Definisi Master Server, IP Virtual dan Service

5. Meng-copy file ha.cf , haresources, dan authkeys ke server backup

6. Menjalankan service heartbeat pada kedua server

# /etc/init.d/heartbeat start

4.4.3 Pengujian terhadap Jaringan Failover Cluster Server

Tahap selanjutnya adalah melakukan pengujian terhadap implementasi failover

pada jaringan vpn EoIP yang telah dibangun. Pengujian dilakukan dengan menggunakan

komputer kantor sebagai client, yang terhubung ke jaringan LAN pada Router I. Tujuan

dari pengujian ini adalah untuk membuktikan apakah client dapat menggunakan aplikasi

billing melalui jaringan EoIP, dan tetap dapat menjalankan aplikasi jika terdapat

gangguan pada master server dengan fungsi failover server yang telah dibangun.

Pengujian dilakukan dalam beberapa kondisi sebagai berikut:

1. Server utama dan server backup dalam keadaan hidup dan kondisi link

terhubung ke dalam jaringan vpn (kondisi 1).

2. Server utama dalam keadaan tidak bekerja (mati, link putus ke jaringan),

sementara server backup dalam kondisi hidup dan link terhubung ke jaringan

(kondisi 2).

Berdasarkan pengujian (kondisi 1 dan kondisi 2) dapat disimpulkan bahwa

proses failover cluster server sudah barjalan, dimana server backup dapat mengambil

alih tugas server master begitu pula sebaliknya.

4.5 Implementasi Sinkronisasi Database

Pada tahap ini dilakukan konfigurasi sinkronisasi database antar kedua server.

Aplikasi database yang digunakan pada aplikasi billing adalah MySQL database. Tujuan

dari sinkronisasi ini adalah untuk menyamakan record data pada database aplikasi biling

antar kedua sever, baik saat master server down maka data yang masuk pada backup

server akan secara otomatis ditransfer ke master server jika sudah up, begitu pula

15

sebaliknya, data di master server akan ditransfer ke backup server setiap ada perubahan

(insert, update , delete).

4.5.1 Pengujian Replikasi Database

Proses pengujian terhadap replikasi database yang telah dibangun dengan

menerapkan beberapa kondisi untuk membuktikan bahwa proses replikasi berjalan antar

kedua server. Berikut beberapa kondisi yang diterapkan dalam pengujian.

Kondisi 1

Melakukan proses insert (penambahan), update (perubahan), dan delete

(penghapusan) data billing di master server, dengan kondisi backup server dalam

keadaan hidup dan terhubung kedalam jaringan.

Kondisi 2

Melakukan proses insert (penambahan), update (perubahan), dan delete

(penghapusan) data di backup server, dengan kondisi master server dalam keadaan

mati atau tidak terhubung kedalam jaringan.

Berdasarkan pengujian replikasi database pada server master dan server backup

(kondisi 1 dan kondisi 2) dapat disimpulkan bahwa proses replikasi untuk sinkronisasi

database antar server sudah berjalan dengan menerapkan metode replikasi master to

master.

4.6 Pengujian Client Terhadap Akses Aplikasi Billing

Pengujian pada bagian ini ditujukan untuk mengetahui apakah client dapat

mengakses aplikasi billing baik pada Master Server maupun pada Backup Server. Hasil

uji coba menunjukkan bahwa jaringan yang dibangun berjalan baik pada setiap kondisi

seperti berikut.

1. Master Server dan Backup Server dalam kondisi hidup dan kondisi link terhubung

dengan jaringan VPN EoIP (kondisi 1).

2. Master Server dalam kondisi mati dan Backup Server dalam kondisi hidup serta

kondisi link terhubung dengan jaringan VPN EoIP (kondisi 2).

16

1. Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil dari kegiatan penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Sistem failover clustering server yang dibangun dapat bekerja dengan baik

berdasarkan pengujian yang telah dilakukan dimana jika salah satu server baik

secara fisik maupun secara jaringan tidak dapat diakses, maka user tetap dapat

mengakses data dan aplikasi server pada server backup.

2. Proses sinkronisasi data antar server utama dan server backup dapat berjalan

dengan baik dan realtime dengan memanfaatkan metode replikasi database

master to master, dimana masing-masing database akan bertindak sebagai

master untuk saling mengupdate data satu sama lain.

3. Response time failover server dari server utama ke server backup lebih pendek

dibandingan proses recovery dari server backup ke server utama, hal ini

dikarenakan pengaruh proses inisialisasi kedua server.

4. Jaringan VPN dengan metode EoIP(Ethernet over IP), dapat menjawab

kebutuhan akan syarat failover cluster server yang harus dalam satu subnet. Hal

ini dikarenakan EoIP melakukan metode bridging antar network.

5. Teknik failover cluster server dengan memanfaatkan jaringan VPN ini dapat

menjadi solusi perusahan jaringan untuk mengembangkan produk disaster

recovery system yang aman, karena backup server dapat ditempatkan dimana

saja dan dengan tingkat keamanan akses yang tinggi karena memanfaatkan

jaringan private (VPN).

17

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, Manual:Interface/EoIP, http://wiki.mikrotik.com/wiki/Manual:Interface diakses

tanggal 10 Juli 2012 jam 20.00 wib

Anonim, Replicate Master to Master MySQL, http://alinux.web.id/archives/ diakses

tanggal 5 Juli 2012 jam 20.00 wib

Depkominfo. 2008. High Availibility System, Jakarta: Direktorat Sistem Informasi

Perangkat Lunak dan Konten.

Mansyurin, Pudja. 2011. Konfigurasi Debian Server. Jakarta: Al-Mansyurin Informatika.

Syafrizal, M. 2005. Pengantar Jaringan Komputer. Yogyakarta : Andi Offset.