Perancangan Private Cloud Untuk Penyediaan Server Virtual ...

17
2 1. Pendahuluan Fakultas Teknologi Informasi Universitas Kristen Satya Wacana (FTI UKSW) terdapat rumpun penelitian Simitro yang menggunakan komputer server untuk pengembangan software atau aplikasi. Permintaan oleh pengajar dan mahasiswa dalam peminjaman server fisik untuk kepentingan penelitian dan pengembangan software atau aplikasi yang dilakukan oleh rumpun penelitian tersebut tidak dapat secara langsung dapat dipenuhi karena terbatasnya server fisik dan mahalnya pengadaan satu buah server fisik untuk pengembangan software atau aplikasi tersebut. Menggunakan server fisik memiliki beberapa kelemahan seperti terbatasnya ruang penyimpanan server, mahalnya biaya konsumsi energi untuk server fisik, pengadaan server fisik yang lama, penggantian atau penambahan resource pada hardware yang membutuhkan downtime dan maintenance secara berkala juga menjadi kendala dalam pengadaan server secara fisik. Solusi untuk menekan biaya dari pengadaan server secara fisik adalah dengan menggunakan teknologi virtualisasi. Model infrastruktur virtualisasi belum cukup untuk menyediakan fungsi layanan yang mudah, cepat dan fleksibel kepada client. Virtualisasi juga belum dapat memberikan batasan kepada tiap organisasi rumpun penelitian. Agar setiap client dalam organisasi rumpun penelitian dapat mengakses virtualisasi di dalam hypervisor, client harus diberikan hak akses sebagai administrator hypervisor yang secara tidak langsung dapat berinteraksi langsung terhadap pengaturan VM milik organisasi rumpun penelitian lain yang ada di dalam hypervisor. Tidak adanya batasan terhadap setiap organisasi rumpun penelitian dalam virtualisasi tersebut, maka pemberian hak akses sebagai administrator hypervisor tidak dapat dilakukan. Oleh karena itu client harus meminta bantuan administrator untuk mengelola mesin virtual milik client di dalam virtualisasi. Dari gambaran yang telah dipaparkan, muncul gagasan untuk merancang cloud computing pada lapisan layanan infrastructure as a service yang dalam penelitian ini akan dibahas mengenai bagaimana merancang VMware vCloud Director dalam menyediakan server virtual di lingkungan private cloud yang diharapkan dapat mengatasi keterbatasan virtualisasi dalam memberikan hak akses kepada client untuk mengelola server virtual secara mandiri menggunakan VMware vCloud Director. Adapun batasan masalah dalam Perancangan Private Cloud untuk penyediaan server virtual adalah sebagai berikut: a) Perancangan sistem virtualisasi dan cloud dibangun menggunakan platform VMware b) Penelitian hanya membahas kelebihan VMware vCloud Director pada lingkungan private cloud sebagai solusi dari keterbatasan virtualisasi dalam memberikan hak akses kepada client untuk menyediakan dan mengelola server virtual secara mandiri. c) Perangkat lunak yang digunakan untuk membangun lingkungan cloud hanya berdasar pada komponen dan fitur free trial yang ada pada aplikasi. d) Terlepas dari biaya yang dikeluarkan, implementasi aplikasi hanya sebatas pada pembuktian bahwa aplikasi dapat berjalan di atas sistem yang dibangun. e) Proses instalasi hardware dan software tidak akan dibahas pada penelitian ini. f) Networking pada vCloud tidak akan dibahas pada penelitian ini.

Transcript of Perancangan Private Cloud Untuk Penyediaan Server Virtual ...

2

1. Pendahuluan

Fakultas Teknologi Informasi Universitas Kristen Satya Wacana (FTI

UKSW) terdapat rumpun penelitian Simitro yang menggunakan komputer server

untuk pengembangan software atau aplikasi. Permintaan oleh pengajar dan

mahasiswa dalam peminjaman server fisik untuk kepentingan penelitian dan

pengembangan software atau aplikasi yang dilakukan oleh rumpun penelitian

tersebut tidak dapat secara langsung dapat dipenuhi karena terbatasnya server

fisik dan mahalnya pengadaan satu buah server fisik untuk pengembangan

software atau aplikasi tersebut.

Menggunakan server fisik memiliki beberapa kelemahan seperti terbatasnya

ruang penyimpanan server, mahalnya biaya konsumsi energi untuk server fisik,

pengadaan server fisik yang lama, penggantian atau penambahan resource pada

hardware yang membutuhkan downtime dan maintenance secara berkala juga

menjadi kendala dalam pengadaan server secara fisik. Solusi untuk menekan

biaya dari pengadaan server secara fisik adalah dengan menggunakan teknologi

virtualisasi.

Model infrastruktur virtualisasi belum cukup untuk menyediakan fungsi

layanan yang mudah, cepat dan fleksibel kepada client. Virtualisasi juga belum

dapat memberikan batasan kepada tiap organisasi rumpun penelitian. Agar setiap

client dalam organisasi rumpun penelitian dapat mengakses virtualisasi di dalam

hypervisor, client harus diberikan hak akses sebagai administrator hypervisor

yang secara tidak langsung dapat berinteraksi langsung terhadap pengaturan VM

milik organisasi rumpun penelitian lain yang ada di dalam hypervisor. Tidak

adanya batasan terhadap setiap organisasi rumpun penelitian dalam virtualisasi

tersebut, maka pemberian hak akses sebagai administrator hypervisor tidak dapat

dilakukan. Oleh karena itu client harus meminta bantuan administrator untuk

mengelola mesin virtual milik client di dalam virtualisasi.

Dari gambaran yang telah dipaparkan, muncul gagasan untuk merancang

cloud computing pada lapisan layanan infrastructure as a service yang dalam

penelitian ini akan dibahas mengenai bagaimana merancang VMware vCloud

Director dalam menyediakan server virtual di lingkungan private cloud yang

diharapkan dapat mengatasi keterbatasan virtualisasi dalam memberikan hak

akses kepada client untuk mengelola server virtual secara mandiri menggunakan

VMware vCloud Director.

Adapun batasan masalah dalam Perancangan Private Cloud untuk

penyediaan server virtual adalah sebagai berikut: a) Perancangan sistem

virtualisasi dan cloud dibangun menggunakan platform VMware b) Penelitian

hanya membahas kelebihan VMware vCloud Director pada lingkungan private

cloud sebagai solusi dari keterbatasan virtualisasi dalam memberikan hak akses

kepada client untuk menyediakan dan mengelola server virtual secara mandiri. c)

Perangkat lunak yang digunakan untuk membangun lingkungan cloud hanya

berdasar pada komponen dan fitur free trial yang ada pada aplikasi. d) Terlepas

dari biaya yang dikeluarkan, implementasi aplikasi hanya sebatas pada

pembuktian bahwa aplikasi dapat berjalan di atas sistem yang dibangun. e) Proses

instalasi hardware dan software tidak akan dibahas pada penelitian ini. f)

Networking pada vCloud tidak akan dibahas pada penelitian ini.

3

2. Kajian Pustaka

Penelitian sebelumnya telah memberikan berbagai sudut pandang tentang

subject penelitian yang sedang diteliti. Misalnya penelitian tentang teknologi

virtualisasi dengan hypervisor VMware yang dilakukan oleh (Kristiyanto, 2013)

di Universitas Kristen Satya Wacana. Penelitian tersebut menggunakan teknologi

virtualisasi untuk optimalisasi sumber daya dan konsolidasi server dari server

fisik ke server virtual [1].

Penerapan teknologi cloud computing pada lapisan layanan infrastructure as

a service telah dilakukan oleh (Sulistyowati, 2012). Penelitian Luchi

mengembangkan infrastructure as a service untuk penyediaan web server pada

lingkungan private. Penelitian yang dilakukan membahas tentang penyediaan web

server dan menguji dengan stresstool untuk membuktikan ketangguhan web

server yang ada pada cloud dalam melayani ribuan client [2].

Penelitian tentang cloud computing juga dilakukan oleh (Bayu, 2012)

mengenai private cloud computing menggunakan Eucalyptus. Dari penelitian

tersebut didapatkan data bahwa IaaS mampu menyediakan layanan yang fleksibel

dan reliabel. Namun pada aplikasi Eucalyptus tidak dapat membuat VM dengan

sistem operasi windows karena terdapat bug dalam aplikasi Eucalyptus. Dalam

penelitian tersebut diharapkan adanya pengembangan menggunakan aplikasi

pendukung cloud lain supaya dapat mengatasi permasalahan tersebut[3].

Cloud computing adalah model komputasi yang memungkinkan client dapat

mengakses dari mana saja (ubiquitous), dalam permintaan akses jaringan dan

berbagi gabungan sumber daya dari komputasi yang dikonfigurasi (misalnya,

networks, servers, storage, applications dan services) yang dapat dengan cepat

ditentukan dan dibebaskan dengan upaya manajemen dan interaksi yang minimal

dengan penyedia layanan [4].

Infrastructure as a service (IaaS) yaitu kemampuan yang diberikan kepada

consumer(client) untuk menyediakan sendiri processor, storage, networks, dan

hal mendasar lain yang berkaitan dengan computing resource dimana consumer

dapat men-deploy dan menjalankan software yang berubah-ubah (ubiquitous),

yang dapat mencakup sistem operasi dan aplikasi. Consumer tidak mengelola atau

mengendalikan infrastruktur cloud secara langsung tetapi memiliki kontrol atas

operating system, storage, dan aplikasi yang digunakan; dan kemungkinan kontrol

yang terbatas terhadap komponen networking [4].

Private cloud adalah infrastruktur cloud yang didesain untuk penggunaan

eksklusif oleh satu organisasi yang terdiri dari beberapa konsumen, (misal

aksesnya dibatasi hanya untuk unit bisnis). Perangkat serta data penting dari

infrastruktur private cloud ini mungkin masih dalam satu area (on premise) atau

berada di luar area (off premise) dan masih bersifat private [4].

VMware vCloud Director adalah lapisan diatas lapisan vSphere yang

pengguna akhirnya (end user/client) mengontrol konsumsi dari sumber daya

virtual. VCloud Director memungkinkan pengguna akhir (small medium bussines)

untuk mengurangi atau menghilangkan pemeliharaan peralatan dan berpindah ke

lingkungan cloud, baik dalam sebuah organisasi atau penyedia layanan yang

menggunakan model public cloud atau private cloud [5].

4

VMware vCloud terdiri dari beberapa komponen yang ditunjukkan pada

Gambar 1 yaitu VMware vSphere ESXi sebagai landasan virtualisasi dan

VMware vCloud Director (vCD) sebagai layanan infrastructure as a service dari

VMware. VMware vCloud Director juga membutuhkan komponen software

pendukung yaitu vShield sebagai network security service, vCenter Server sebagai

pusat virtual Datacenter, VMware vCenter Chargeback yang berfungsi sebagai

pengukur sumber daya atau billing, VMware vCenter Orchestrator sebagai

komponen optional yang mengatur vCloud API, VMware vCloud Request

Manager sebagai komponen optional yang menyediakan pengadaan dan

penerimaan alur kerja, software license-tracking, dan policy. VMware vCloud

Connector sebagai komponen yang memfasilitasi perpindahan saat vApp dalam

keadaan mati dengan format OVF (Open Virtualization Format) dari private

cloud ke public cloud atau ke private cloud lain [6].

Gambar 1 Core vCloud Logical Architecture [8]

Komponen inti untuk membangun lingkungan cloud computing dengan

kebutuhan minimal dari VMware adalah satu buah vCloud Director cell server,

satu buah vCloud Director database server, dua buah host fisik server yang sudah

terinstal hypervisor vSphere untuk cluster server, satu buah vCenter server, satu

buah vCenter database server dan satu buah vShield Manager (vCloud

Networking and Security) server [7].

VCloud Director Cell server adalah komponen inti pada vCloud Director

yang memberikan pengaturan dan antarmuka kepada client yang

diimplementasikan sebagai aplikasi berbentuk web. Cell server merupakan

komponen yang benar-benar bertindak sebagai manager, dimana tugas dari

komponen ini hanya meminta tugas dari komponen lain seperti pengawasan

monitoring dan melakukan permintaan laporan perkembangan dari komponen lain

[8].

VCenter adalah salah satu lapisan pada vSphere yang berfungsi untuk

mengatur server ESXi. vCloud Director memanfaatkan fungsi yang disampaikan

pada vSphere menggunakan lapisan layanan vCenter untuk mengelola dan

5

meminta sumber daya virtual. VCenter mengontrol permintaan sumber daya

virtual ini dari host ESXi dan cluster yang dikelolanya [8].

VShield adalah versi terbaru di dalam vCloud Director ,yang sebelumnya

bernama vCloud Networking and Security (vCNS), vShield memberikan

perlindungan firewall, analisis traffic network dan network perimeter service

untuk melindungi infrastruktur virtual pada vCenter server [9].

VCloud Director memiliki konstruksi logis seperti virtual data center untuk

memfasilitasi multi-tenancy yang menyediakan kemampuan berbagai ragam

sistem dan aplikasi untuk bekerja sama dan dapat berinteraksi dengan aplikasi lain

yang berbeda melalui standar vCloud API [6]. Gambar 2 menunjukkan konstruksi

logis dalam vCloud Director yang pertama berisi Organization unit yaitu sebuah

unit yang merepresentasikan pengguna, kelompok, sumber daya komputasi,

keamanan dan batas administrasi. Kedua provider virtual data center yaitu

kapasitas sumber daya komputasi dan penyimpanan dari vCenter server yang

belum digunakan. Ketiga yaitu organization virtual data center yaitu bagian

alokasi sumber daya dari provider virtual data center. Keempat yaitu catalog ,

berisi koleksi template dan media yang tersedia bagi client untuk digunakan dan

kelima vApp (virtual application) yaitu sebuah unit yang berisi satu atau lebih VM

dan di-deploy melalui vCloud Director.

VCloud Director juga memiliki user yang memiliki peran (role) dan hak

(rights) akses yang telah ditetapkan. Hak akses yang dapat dimiliki user tersebut

memiliki peran masing-masing secara default. Pada penelitian ini, peran yang

disematkan kepada client adalah sebagai administrator organization untuk

mengelola secara penuh sistem di dalam sebuah organisasi cloud.

Gambar 2 vCloud Director Constructs [6]

6

3. Metode Penelitian

Network Development Life Cycle (NDLC) merupakan motodologi penelitian

yang biasa digunakan untuk perancangan infrastruktur jaringan. Ada 6 tahap

dalam metode NDLC, diantaranya : Analysis, Design, Simulation Prototyping,

Implementation, Monitoring, Management. tiap tahap mendefinisikan aktifitas

yang dibutuhkan untuk mengoptimalkan kinerja seluruh siklus hidup suatu

jaringan. Skema tahapan dapat dilihat pada Gambar 3.

Gambar 3 Metode Network Development Life Cycle [10]

Pada tahap analisis dilakukan analisa terhadap perencanaan kerja. Analisa

sebelumnya menunjukkan permasalahan yang menjadi latar belakang penelitian.

Setelah dilakukan wawancara kepada kepala sarana dan prasarana serta supervisor

laboran di lapangan, dimana terdapat tiga buah server yang masing-masing

digunakan untuk administrasi fakultas, server untuk lab dan server simitro dalam

satu buah switch yang ditunjukkan pada Gambar 4. Permasalahan yang ditemukan

adalah permintaan oleh pengajar dan mahasiswa dalam peminjaman server fisik

untuk kepentingan penelitian dan pengembangan software atau aplikasi yang tidak

dapat secara langsung dapat dipenuhi karena terbatasnya server fisik dan

mahalnya pengadaan server fisik untuk pengembangan software dan aplikasi

tersebut. Virtualisasi menjadi solusi dalam pengadaan server fisik, akan tetapi

virtualisasi mengharuskan bantuan administrator untuk mengelola mesin virtual

milik client sehingga dibangunlah cloud computing dalam sebuah layanan

infrastucture as a service untuk penyediaan server virtual.

Gambar 4 Kondisi Jaringan Mula-mula

7

Dari analisa terhadap kondisi tersebut, dilakukan persiapan software dan

hardware untuk pembuatan private cloud layanan IaaS VMware vSphere yang

menjadi dasar cloud membutuhkan minimal 2 unit server fisik yang berperan

sebagai host cluster yang saling bekerja sama untuk menyediakan resource bagi

VM, dan satu unit server fisik yang terpisah sebagai SAN server yang

menyediakan koneksi iSCSI sebagai media penyimpanan.

Spesifikasi hardware yang digunakan dalam perancangan sistem

Infrastructure as a Service meliputi server host ESX satu, server host ESX dua,

server SAN, alokasi resource vApp dan tambahan hardware lain yang

dipersiapkan untuk membangun cloud ditunjukkan pada Tabel 1.

Sedangkan spesifikasi software yang digunakan dalam perancangan

meliputi VMware ESXi 5.1 sebagai platform virtualisasi hypervisor, VMware

vCloud Director 5.1 sebagai penyedia layanan IaaS,VMware vShield Manager

sebagai penyedia layanan dan keamanan jaringan cloud, VMware vCenter Server

sebagai pusat penyedia layanan datacenter, Windows Server 2008 R2 sebagai

database server vCloud dan vCenter, FreeNas 8.04 sebagai iSCSI SAN datastore,

SQL Server 2008 R2 Express Edition sebagai aplikasi database.

Pada tahap desain dilakukan perencanaan desain dari infrastruktur vCloud

secara keseluruhan. Terdapat penggambaran tentang kapabilitas cloud pada jenis

private cloud dengan layanan IaaS yang menggunakan aplikasi vCloud Director.

Terdapat 2 user yang digunakan pada sistem ini, yaitu system administrator dan

client, user system administrator berfungsi untuk membuat user atau client baru

dengan hak akses yang berbeda, memonitoring sumber daya server cloud,

manajemen remote access seluruh client, manajemen jaringan cloud,

memonitoring seluruh VM client yang terdapat pada cloud. Kedua user client,

sebagai pemakai layanan cloud yang memiliki fungsi sebagai pembuat instance

VM pada lingkungan cloud dalam bentuk vApp yang telah disediakan sebagai

vApp template dan memonitor dan mematikan instance VM milik client itu

sendiri.

Sistem yang dirancang menggunakan lima VM sebagai dasar sistem vCloud

yang dibangun diatas kedua server host. Host yang pertama diinstal tiga VM dan

host kedua diinstal dua VM. Lima VM tersebut adalah domain controller,

database server, vCenter server, vCloud Director server dan vShield Manager

server. VApp akan terbentuk ketika client membuat lingkungan infrastruktur

virtual pada cloud. Setelah kebutuhan hardware dan software ditentukan,

kemudian dilakukan perancangan model arsitektur vCloud. Gambar 5

menunjukkan topologi lingkungan dari sistem vCloud Director yang dibuat serta

Tabel 2 yang menunjukkan konfigurasi IP setiap mesin. Dalam sistem yang

dibangun, dua server host dan satu SAN server juga berperan sebagai server node.

Semua data image VM dan virtual disk tersimpan di datastore pada SAN server

menggunakan protokol koneksi iSCSI. Sedangkan host fisik server hanya sebagai

penyedia sumberdaya perangkat VM dan menyimpan metadata dari VM yang

berjalan.

Komponen-komponen vCloud yaitu vCenter Server, vShield Manager dan

vCloud Director dibangun dalam infrastruktur virtual, dimana komponen vCloud

terbagi diantara management cluster dan cloud consumer resources. Pada bagian

8

ini, vCenter Server yang berfungsi untuk me-manage sistem Cluster bekerja

bersama vCloud Director yang berfungsi sebagai Cloud consumer resource seperti

virtual RAM, virtual CPU, virtual storage dan virtual networking serta segala fitur

yang disediakan oleh vCenter server. Administrator sistem vCloud Director

membentuk provider virtual datacenter yang berisi alokasi sumber daya virtual.

Administrator sistem juga membuat organization yang berisi organization virtual

datacenter yang berisi sumber daya virtual untuk membangkitkan instance yang

ada di dalam vApp. Organization dapat berisi lebih dari satu organization virtual

data center untuk mengkonsumsi sumber daya yang disediakan oleh provider

virtual data center. Users and policies yang membuat dan mengatur hak akses

user yang diberikan serta catalog yang berisi media file dan template VM.

Tabel 1 Hardware yang Digunakan

Tipe Spesifikasi

Server ESX 1 - Processor Intel Core i3 3220

ivy bridge 3,3 GHz

- RAM 32 GB

- 2 buah Gigabit Ethernet

Card

- 320 GB SATA Hard Disk

Server ESX 2 - Processor Intel Core i3 3220

ivy bridge 3,3 GHz

- RAM 32 GB

- 2 buah Gigabit Ethernet

Card

- 500 GB SATA Hard Disk

Server SAN - Processor AMD Athlon X2

2,8GHz

- RAM 2 GB

- 2 buah Gigagbit Ethernet

Card

- 1 TB SATA Hard disk

- Flashdrive 8 GB untuk

booting FreeNAS

Perangkat Tambahan - 1 buah Switch Gigabit

Ethernet 8 port

- 1 laptop, sebagai client

- 1 komputer, untuk

monitoring cloud

9

.

Gambar 5 Rancangan Topologi Lingkungan Sistem vCloud

Tabel 2 Konfigurasi IP Setiap Mesin

Mesin IP Address

Mesin ESX 1 192.168.12.7

Mesin ESX 2 192.168.12.8

VM vCloud Director 192.168.12.21, 192.168.12.22

VM vShield Manager 192.168.12.23

VM Domain Controller 192.168.12.9

VM vCenter Server 192.168.12.10

VM Database Server 192.168.12.11

SAN Server 192.168.12.5, 192.168.12.55

Alokasi IP untuk vApp 192.168.12.70-192.168.12.99

Mesin Monitoring Cloud 192.168.12.212

Perancangan desain sistem vCloud Director dalam membuat vApp template

digambarkan dengan flowchart yang terdapat pada Gambar 6. Tahap awal

pembuatan vApp template adalah client minimal sebagai user catalog author yang

berperan sebagai pembuat vApp template. Organization yang dipakai juga harus

mempunyai ruang penyimpanan yang cukup untuk menyimpan vApp template.

10

Gambar 6 Flowchart Pembuatan vApp Template

Gambar 7 Skema Simulation Prototyping Menggunakan GNS3

Tahap simulation prototype desain dilakukan dengan menggunakan aplikasi

GNS3 sesuai dengan topologi jaringan yang telah dibuat dan dijelaskan pada

Gambar 7. Pada simulasi tersebut, seluruh server terhubung dengan jaringan lokal

pada satu switch. Pada setiap server fisik ESXi, terdapat dua gigabit ethernet card

sebagai penghubung antar server. Walaupun VM tersebut berdiri diatas

hypervisor, akan tetapi memiliki akses jaringan mandiri seperti server fisik.

Implementation adalah tahap dibangunnya server fisik, konfigurasi mesin

serta penginstalan software sesuai yang tertera pada Tabel 1 dan Gambar 5. Tiap

server host diinstal hypervisor ESXi 5.1 sebagai landasan lingkungan virtualisasi

11

dan diimplementasikan berdasarkan desain yang telah dirancang sebelumnya

dengan mengimplementasikan komponen dasar pada vCloud.

Tahap monitoring dilakukan sebagai proses pengujian. setelah jaringan fisik

selesai dibangun untuk memastikan sistem telah berjalan sehingga dapat

dilakukan pengujian untuk mengambil hasil analisa yang dibutuhkan dari

beberapa hal yang diamati seperti waktu ketersediaan instance pada cloud dan

fleksibilitas pemakaian sumber daya antara lain pemakaian storage, memory dan

virtual CPU pada instance yang sedang berjalan.

Pada tahap management, dilakukan pengkajian ulang terhadap beberapa

penyesuaian konfigurasi pada sistem yang disesuaikan dengan kebutuhan

penelitian. Penyesuaian konfigurasi mencakup pemberian sumber daya dan hak

akses yang sesuai untuk diberikan kepada client.

4. Hasil dan Pembahasan

Setelah infrastruktur vCloud telah terbangun dengan baik, pada tahapan ini

akan dijelaskan mengenai perancangan cloud computing untuk penyediaan server

virtual dalam lingkungan private dan hasil pengujian layanan IaaS dengan

mengamati waktu ketersediaan instance dan juga pengujian terhadap fleksibilitas

yang diberikan oleh vCloud. Perangkat yang digunakan dalam penelitian

menggunakan dua host server yang di-cluster sebagai host tempat mesin virtual

dengan spesifikasi yang berbeda dengan spesifikasi mesin yang digunakan pada

SAN server karena SAN server hanya digunakan sebagai datastore tunggal atau

tempat penyimpanan file VM yang tidak di cluster. Perangkat keras untuk mesin

host server VM digunakan spesifikasi lebih tinggi karena mendukung teknologi

virtualisasi pada processor dan besar memori yang digunakan berpengaruh pada

cloud node VM di dalam vApp yang akan dibentuk. Dalam perancangan ini,

mesin client difungsikan sebagai pembuat mesin virtual dan tidak diinstal aplikasi

cloud. Terdapat perbedaan dalam penggunaan switch pada jaringan cloud yang

digunakan, private switch berfungsi sebagai penghubung antara mesin yang

digunakan untuk monitoring, dua mesin host server dan mesin datastore. Untuk

public switch adalah switch yang berhubungan langsung dengan client.

Proses awal sebelum pengujian adalah dengan proses pembuatan vApp

template pada vCloud Director untuk ketersediaan image VM pada cloud. Pada

penelitian ini, client disematkan user bernama user-a yang diberikan hak sebagai

organization administrator. User organization administrator diberikan karena

user ini berada di tingkat paling atas dalam sebuah organization untuk mengelola

sebuah organization tersebut. Organization yang dibuat pada penelitian ini adalah

organization yang bernama developers yang di dalamnya terdapat sebuah

organization virtual data center yang mengonsumsi sumber daya dari provider

virtual data center. Server cloud dapat diakses melalui web antarmuka yang

disediakan oleh vCloud Director dengan alamat

https://192.168.12.21/cloud/org/developers untuk organization developers.

Proses pembuatan vApp template dapat dilakukan dengan dua cara, cara

pertama adalah melakukan upload file OVF beserta vmdk disk. File OVF berisi

informasi tentang image yang akan di-upload. Upload file OVF dan vmdk disk

dapat dilakukan dengan meng-upload file yang sudah tersedia atau membuat

12

terlebih dahulu menggunakan aplikasi virtualisasi yang mensupport format file

OVF dan di-upload ke dalam lingkungan cloud melalui halaman vApp template

yang berada dalam catalog.

Cara kedua adalah dengan membuat vApp template pada lingkungan cloud.

Seperti pada Gambar 8, membuat vApp template harus melalui tahapan

pembuatan VM dengan men-setting VM sesuai dengan kebutuhan yang akan

digunakan dimulai dari penamaan VM, pemberian sumber daya pada VM,

penamaan komputer sampai dengan setting jaringan VM yang akan digunakan di

cloud.

Gambar 8 Pembuatan VM untuk vApp Template

File VM yang dibuat pada cloud akan dibentuk oleh vSphere dan tersimpan

didalam datastore dengan format file OVF dan format disk vmdk. Setelah VM

dalam vApp dibuat, selanjutnya memasukkan image sistem operasi dalam bentuk

format ISO ke dalam VM untuk kemudian diinstal sistem operasi.

VSphere akan mengecek apakah benar file ISO yang dimasukkan adalah

sistem operasi. Jika benar maka VM akan bekerja menginstal sistem operasi

tersebut, jika tidak maka VM tidak dapat booting. Setelah selesai penginstalan

sistem operasi dan benar berjalan dengan baik, vApp yang berisi VM harus dalam

keadaan mati agar dapat dimasukkan ke dalam catalog sebagai vApp template

seperti pada Gambar 9 yang menunjukkan catalog berisi vApp template yang

telah dibuat.

Gambar 9 vApp Template Di Dalam Catalog yang Telah Dibuat

13

Setelah template atau image VM telah dibentuk, pengujian dikondisikan

dengan login sebagai user administrator organization, dimana alokasi sumber

daya pada organization virtual data center sebesar 500GB storage, 10 GB

memory dan alokasi pemakaian vCPU maksimal sebesar 2 Ghz tiap VM jika

tersedia. Pada penelitian ini diberikan garansi pemakaian yang didapatkan oleh

satu VM sebesar 20 persen dari besaran vCPU maksimal yang ditetapkan sebesar

2 GHz sehingga satu VM mendapatkan minimal 400 MHz untuk satu vCPU.

Kondisi tipe VM yang disesuaikan antara lain jumlah vCPU yang akan dipakai

untuk tiap VM, besar ukuran memori dan besar kapasitas hard disk yang dipakai

untuk sistem operasi dalam VM.

Gambar 10 Kondisi Tipe VM

Dalam pengujian ini, yang akan diuji adalah kecepatan dalam penyediaan

infrastruktur server dari vApp template yang telah dibuat. Satu instance windows

server 2008 dibuat dan diamati kecepatan ketersediaan instance server serta

kecepatan ketersediaan instance windows server 2008 secara simultan. Jumlah

client yang dapat dibentuk secara simultan untuk pengujian adalah sepuluh

instance windows server 2008 dengan penggunaan hard disk 40 GB , satu virtual

CPU dan penggunaan memory sebesar 1 GB tiap instance. Gambar 11 dan

Gambar 12 menunjukkan penggunaan CPU dengan lonjakan yang begitu besar

pada saat VM melakukan booting dan memory yang semakin bertambah ketika

sepuluh instance berjalan secara simultan. Tabel 3 dan Tabel 4 menunjukkan

catatan waktu yang diambil ketika instance dibuat sampai tahap instance running.

Dari hasil catatan waktu yang diperoleh, rata-rata waktu yang digunakan satu

instance dibuat sampai running memerlukan waktu 24,9 detik. Sedangkan rata-

rata waktu pembuatan instance secara simultan sampai running memerlukan

waktu 150,8 detik. Dalam beberapa percobaan pembuatan instance terdapat proses

pembuatan yang lebih cepat dan lebih lambat dari waktu rata-rata pembuatan.

Menurut pengamatan yang telah dilakukan, waktu pembuatan paling lambat yaitu

57 detik karena terdapat proses lain yaitu upload vApps. Sedangkan proses paling

cepat yaitu dapat mencapai 15 detik karena clone VM masih tersimpan di cache

hypervisor dalam datastore.

14

Gambar 11 Grafik Penggunaan CPU Mesin ESXi 1 (Atas) dan Mesin ESXi 2 (Bawah)

Gambar 12 Grafik Penggunaan Memory Mesin ESXi 1 (Atas) dan Mesin ESXi 2 (Bawah)

15

Tabel 3 Waktu Ketersediaan Satu Instance

Pembuatan Ke - Waktu dalam Detik

1. 39

2. 44

3. 22

4. 25

5. 57

6. 21

7. 22

8. 18

9. 22

10. 15

Rata - rata 28,5

Tabel 4 Waktu Ketersediaan Sepuluh Instance secara Simultan

Pembuatan Ke - Waktu dalam Detik

1. 160

2. 158

3. 154

4. 147

5. 143

6. 154

7. 156

8. 177

9. 123

10. 136

Rata - rata 150,8

Selain waktu ketersediaan server, dilakukan juga uji coba terhadap

fleksibilitas cloud layanan IaaS. Pengujian dilakukan dengan melakukan simulasi

penambahan sumber daya memory, vCPU dan storage terhadap instance VM

windows server 2008 yang sudah dibuat. VM tersebut diberikan sumber daya

sebesar 1 GB memory, satu virtual CPU dan kapasitas hard disk sebesar 40 GB.

Gambar 13 menunjukkan kondisi mula-mula sumber daya memory dan vCPU

pada VM sebesar 1 GB menggunakan windows task manager. Penambahan

memory dan virtual CPU dilakukan pada VM menjadi 2 GB memory dan dua

virtual CPU dengan kondisi VM hidup. Pada Gambar 14, windows task manager

menunjukkan kondisi VM setelah berhasil dilakukan penambahan memory

menjadi 2 GB dan dua virtual CPU.

16

Gambar 13 Kondisi Sebelum Penambahan Sumber Daya Memory dan Virtual CPU

Gambar 14 Kondisi Setelah Penambahan Sumber Daya Memory dan Virtual CPU

Gambar 15 menggambarkan kondisi kapasitas hard disk mula-mula

berukuran 40 GB. Penambahan hard disk berukuran 40 GB disiapkan dengan blok

partisi yang berbeda. Perilaku yang sama juga dilakukan pada saat VM dalam

kondisi hidup. Setelah hard disk ditambahkan, volume di dalamnya tidak dapat

langsung dipakai karena penambahan hard disk merupakan blok partisi baru yang

belum dialokasikan volume pemakaiannya dan belum terinisialisasi. Hard disk

17

yang ditambahkan masih berbentuk unalocated disk berukuran 40 GB sehingga

harus dilakukan format terhadap partisi hard disk yang ditambahkan agar dapat

dipakai seperti yang ditunjukkan pada Gambar 16.

Gambar 15 Kondisi Sebelum Penambahan Hard Disk

Gambar 16 Kondisi Setelah Penambahan Hard Disk dan Inisialisasi Hard Disk

5. Simpulan

Dari hasil pengujian yang telah dilakukan, teknologi cloud computing

dengan layanan Infrastructure as a Service yang dirancang dapat digunakan untuk

penyediaan server virtual dengan cepat dan fleksibel sebagai solusi dari

keterbatasan virtualisasi dalam memberikan hak akses kepada client. Hal ini

didasarkan pada hak akses yang diberikan kepada client dalam pembuatan VM di

dalam cloud (vApp template) untuk pengujian penyediaan server secara virtual.

Hasil uji coba juga diperoleh catatan waktu waktu rata-rata 28,5 detik untuk

ketersediaan satu instance windows server 2008 R2 yang dibuat. Sedangkan

ketersediaan sepuluh instance windows server 2008 R2 secara simultan

membutuhkan waktu rata-rata 150,8 detik. Sepuluh server yang dapat dibuat

menunjukkan lonjakan yang begitu besar terhadap CPU ketika semua VM

berjalan secara simultan dan melakukan proses booting, sedangkan pada

penggunaan memory juga menunjukkan peningkatan. Uji coba lainnya yaitu

fleksibilitas dari sisi layanan memory, virtual CPU dan storage. Dimana sistem

manajemen dari VMware vCloud Director mampu menyediakan penambahan

memory, virtual CPU dan storage dengan besaran yang diinginkan tanpa harus

melakukan interupsi terhadap instance yang sedang berjalan.

18

Untuk lebih mendalami teknologi cloud computing layanan infrastructure

as a service perlu adanya riset lanjutan tentang jaringan dalam vCloud yang

sangat kompleks seperti penggunaan aplikasi pendukung lain yaitu vShield dan

vShield edge untuk firewall dan jaringan terisolasi.

6. Daftar Pustaka

[1] Kristiyanto, Daniel Dwi, 2012, Desain dan Analisis Kinerja Teknologi

Virtualisasi untuk Optimalisasi dan Konsolidasi Jaringan Komputer (Studi

Kasus: Pengelolaan Jaringan dan Arsitektur Sistem Komputer di UKSW).

[2] Sulistyowati, Luchi, 2009, Implementasi Cloud Computing Sebagai

Infrastructure as a Service untuk Penyediaan Web Server, AITI Vol. 9 No.2.

[3] Bayu, Teguh Indra, 2012, Perancangan dan Analisis Private Cloud

Computing sebagai Infrastructure as a Service Menggunakan Eucalyptus

Open Source, Tesis : tidak diterbitkan.

[4] Mell, Peter, dan Timothy Grance, 2011, The NIST Definition of Cloud

Computing, National Institute of Standards Technology.

http://csrc.nist.gov/publications/nistpubs/800-145/SP800-145.pdf

[5] Troy, Ryan, dan Matthew Helmke, 2012, VMware Cookbook, Second

Edition, Sebastopol, CA, U.S.A : O’Reilly Media. [6] VMware, 2011, Architecting vCloud Director White paper 1.6. [7] VMware, 2014, VMware KB : Installing vCloud Director 5.1.x best

practices (2034092),

http://kb.vmware.com/selfservice/microsites/search.do?language=en_US&c

md=displayKC&externalId=2034092, diakses tanggal 8 Mei 2014.

[8] Gallagher, Simon, dan Dalgleish Aidan, 2013. Vmware Private Cloud

Computing with vCloud Director, Canada, U.S.A : John Wiley & Sons.

[9] VMadmin, 2014, vCloud Networking and Security - Installing vShield

Manager 5.1, http://www.vmadmin.co.uk/resources/36-virtualcenter/321-

vshieldmanager51install, diakses tanggal 14 Mei 2014.

[10] Goldman, J dan Rawles, P, 2000, Applied Data Communications, A

business-Oriented Approach, 3rd Edition, John Wiley & Sons : USA.