IMPLEMENTASI DAN ANALISIS SERVER CLUSTERING MENGGUNAKAN CLUSTER FILE SYSTEM PADA SAN (STORAGE AREA...

IMPLEMENTASI DAN ANALISIS

SERVER CLUSTERING MENGGUNAKAN CLUSTER FILE SYSTEM

PADA SAN (STORAGE AREA NETWORK) BERBASIS iSCSI UNTUK

LAYANAN CLOUD STORAGE

(Implementation and Analysis of Server Clustering using Cluster File System on

iSCSI SAN (Storage Area Network) for Cloud Storage Service)

TUGAS AKHIR

Disusun untuk memenuhi salah satu persyaratan akademik

guna menyelesaikan jenjang studi S1 pada Program Studi Teknik Telekomunikasi

Fakultas Teknik Elektro

Universitas Telkom

Disusun Oleh :

FIRDAUSKA DARYA SATRIA S.Sy.

1101080033

FAKULTAS TEKNIK ELEKTRO

UNIVERSITAS TELKOM

BANDUNG

2014

i

UNIVERSITAS TELKOM No. Dokumen ITT-AK-FEK-

PTT-FM-004/001 Jl.Telekomunikasi No. 1 Ters. Buah Batu Bandung 40257 No. Revisi 00

FORMULIR LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR Berlaku Efektif 2 Mei 2011

LEMBAR PENGESAHAN

TUGAS AKHIR


SERVER CLUSTERING MENGGUNAKAN CLUSTER FILE SYSTEM

PADA SAN (STORAGE AREA NETWORK) BERBASIS iSCSI UNTUK

LAYANAN CLOUD STORAGE



Telah disetujui dan disahkan sebagai Tugas Akhir

Program S1 Teknik Telekomunikasi

Fakultas Teknik Elektro

Universitas Telkom

Disusun oleh :

FIRDAUSKA DARYA SATRIA S.Sy.

1101080033

Bandung, 11 September 2014

Menyetujui,

Pembimbing I Pembimbing II

Tody Ariefianto Wibowo ST, MT. Leanna Vidya Yovita, ST,. MT.

10820584-1 08830413-1

ii

UNIVERSITAS TELKOM No. Dokumen ITT-AK-FEK-

PTT-FM-004/001 Jl.Telekomunikasi No. 1 Ters. Buah Batu Bandung 40257 No. Revisi 00

FORMULIR LEMBAR PERNYATAAN ORISINALITAS Berlaku Efektif 2 Mei 2011

LEMBAR PERNYATAAN ORISINALITAS

Nama : Firdauska Darya Satria S.Sy.

NIM : 1101080033

Alamat : Palem Residence 1 Blok B4 No 1. Desa Sukapura, Kec.

Dayeuhkolot, Kab. Bandung, Jawa Barat

No. Telp/HP +6281220182645

E-mail : [email protected]

Menyatakan bahwa Tugas Akhir ini merupakan karya orisinal saya sendiri,

dengan judul:


SERVER CLUSTERING MENGGUNAKAN CLUSTER FILE SYSTEM PADA

SAN (STORAGE AREA NETWORK) BERBASIS iSCSI UNTUK LAYANAN

CLOUD STORAGE



Atas pernyataan ini, saya siap menanggung resiko/sanksi yang dijatuhkan kepada

saya apabila kemudian hari ditemukan adanya pelanggaran terhadap kejujuran

akademik atau etika keilmuan dalam karya ini, atau ditemukan bukti yang

menunjukkan ketidak aslian karya ini.

Bandung, 11 September 2014

Firdauska Darya Satria S.Sy.

NIM : 1101080033

mailto:[email protected]

iii

ABSTRAK

Pada pengalokasian media penyimpanan skala jaringan (network storage),

diperlukan konsep yang baru untuk meningkatkan efektivitas komunikasi antar

storage server dan client. Pada network storage konvensional, setiap node

berkomunikasi dengan storage server menggunakan single file image yang

terdapat pada server sehingga memungkinkan terjadinya kegagalan node tunggal

(single point failure) yang mengakibatkan node server untuk layanan tertentu

tidak dapat diakses sama sekali.

Proses transfer file pada server dapat dimodifikasi dengan mengubah mekanisme

menjadi end user-initiator-storage server dengan konsep redundant server

initiator sebagaimana konsep yang terdapat pada Storage Area Network. Dengan

demikian hal tersebut membuat setiap initiator node yang ingin mengakses

storage server harus memiliki file system yang sama dan mampu berkoordinasi

satu sama lain. Untuk mengatasi hal tersebut diimplementasikan Cluster File

System yang terpasang di setiap initiator node yang akan mengakses storage

server. Mekanisme ini mendukung High Availability Clustering, setiap cluster

node dapat mengakses dalam bentuk block-data pada storage server, dan file

system pada setiap node merupakan Cluster File System yang dapat melakukan

interkoneksi antar server dengan mekanisme fencing dan locking.

Pada Storage Area Network (SAN), Cluster File System yang diuji pada tugas

akhir ini, memiliki failover delay yang bervariasi antara 6-12 detik, memiliki

kemampuan IOPS yang seragam dengan nilai bervariasi bergantung kepada

spesifikasi hardware yang terdapat pada node server dan mengakibatkan

penggunaan resource memory dan CPU yang lebih besar pada saat menggunakan

block data dengan ukuran yang lebih kecil. Disamping itu, Cluster File System

menjadi suatu solusi agar setiap server tetap dapat mengakses Storage Server dan

dapat menghindari terjadinya single point failure

Kata kunci: Storage, File System, Cluster.

iv

ABSTRACT

Due to storage media allocation in network scale, it should be another approach

to increase the communication performance between storage server and client.

Since in some ordinary network storage, each node communicate to storage

server using single file image exists on server side that may cause single point of

failure that make server node fail to deliver any service at all.

File transfer process between nodes can be modified with changing the

mechanism. Large file size may interference the performance of the

communication between node.

This case may be solved by switching the mechanism to be end user-initiator-

storage server with redundant server initiator concept as the concept is already

existing in Storage Area Network. That is the reaseon that every initiator node

accessing the storeage server need to have the same file system image dan

coordinates one each other in the cluster. To solve those problems, then we

implement Cluster File System which has been installed on every initiator node

accessing the same storage. This mechanism supports High Availability

Clustering, that every node may access the storage in data-block, and the File

System on every node is Cluster File System which capable to interconnect among

server using fencing and locking mechanism.

In Storage Area Network (SAN), Cluster File System tested on this paper, gives

various failover delay from 6 to 12 second. The IOPS performance on each node

are similarly has the same thread pattern with various throughput result depends

on the hardware of each node cluster, and the system consumed more memory

and CPU in order to transfer using smaller block-data for each file. Although this

system can be some solution so every node may still accessing Storage Server

and avoiding of single point failure.

Keywords: Storage, File System, Cluster.

v

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur kehadirat Allah SWT, atas berkat rahmat dan

hidayah-Nya. Serta shalawat dan salam selalu tercurahkan kepada Nabi

Muhammad SAW, sehingga penulis dapat menyusun dan menyelesaikan Tugas

Akhir dengan judul “Implementasi Dan Analisis Server Clustering Menggunakan

Cluster File System Pada San (Storage Area Network) Berbasis Iscsi Untuk

Layanan Cloud Storage” yang merupakan salah satu persyaratan untuk

menyelesaikan program pendidikan S-1 Teknik Telekomunikasi Fakultas Teknik

Elektro di Universitas Telkom.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penyelesaian pembuatan

tugas akhir ini masih banyak kesalahan dan kekurangannya. Hal ini karena

keterbatasan pengetahuan dan pengalaman yang dimiliki penulis, untuk itu penulis

mohon kritik dan saran yang sifatnya membangun untuk dijadikan bahan

perbaikan dan kesempurnaan karya tulis ini.

Demikianlah, semoga karya tulis ini dapat bermanfaat bagi pembaca.

Bandung,11 Septemberi 2014

Penulis

vi

UCAPAN TERIMAKASIH

Alhamdulillah ya Allah. Segala puji dan syukur kehadirat Allah SWT,

atas berkat rahmat dan hidayah-Nya. Serta shalawat dan salam selalu tercurahkan

kepada Nabi Muhammad SAW, sehingga penulis dapat menyusun dan

menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul “Implementasi Dan Analisis Server

Clustering Menggunakan Cluster File System Pada San (Storage Area Network)

Berbasis Iscsi Untuk Layanan Cloud Storage” yang merupakan salah satu

persyaratan untuk menyelesaikan program pendidikan S-1 Teknik

Telekomunikasi Fakultas Teknik Elektro di Telkom University.

Tidak lupa penulis ingin mengucapkan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya

kepada pihak-pihak yang selama ini telah membantu dan memberikan dukungan

moral spiritual dalam penulisan Tugas Akhir ini, antara lain:

1. Ibunda dan Ayahanda tercinta, Dr. Atiek Rohmiyati M.Ad. dan Kompol

MH Dardak yang selama ini senantiasa meberikan dukungan terbesar

berupa doa, nasehat, dan bimbingan tanpa henti.

2. Adinda, Firdausi Darya Perkasa yang senantiasa memberikan dukungan

semangat dari jarak jauh.

3. Bapak Tody Ariefianto Wibowo ST. MT, selaku pembimbing I yang

selalu memberikan arahan moril maupun arahan teknis dalam pelaksanaan

tugas akhir ini.

4. Ibu Leanna Vidya Yovita ST. MT, selaku pembimbing II yang turut serta

memberikan arahan moril akademik dalam penyusunan Tugas Akhir ini.

5. Ibu Raditianna Patmasari ST. MT, selaku dosen wali yang selama ini

bertindak sebagai orang tua kedua selama menempuh masa-masa kuliah

hingga penyusunan Tugas Akhir.

6. Siti Nurzanah S.PdI, yang memberikan perhatian tak terhingga dalam

penyelesaian Tugas Akhir ini.

7. Gagan Badruzzaman, S.S, yang senantiasa menampung keluh kesah dan

menjadi seorang figur kakak bagi penulis.

8. Ismail Yulianto S.Kom, yang terus memberikan semangat tanpa henti

dalam menyelesaikan masa perkuliahan.

vii

9. Keluarga Besar Racana Pramuka Tumenggung Wiraangunangun-Nyai

Prabu Universitas Telkom yang mengawali peran berorganisasi

kepramukaan.

10. KH. Hasan Abdullah Sahal, yeng telah menanamkan nilai-nilai ke-Islaman

semasa menuntut ilmu di Pondok Modern Darussalam Gontor

11. Mas Imron Rusmunanto SE, yang senantiasa menjadi inspirasi dalam

menjalani pengalaman-pengalaman di dunia persilatan.

12. M Arief Bachri, sebagai rekan terbaik selama mengarungi suka dan duka

dunia persilatan di Universitas Telkom.

13. Keluarga Besar UKM PPS Betako Merpati Putih, terutama Mas Tanjung,

Mas Rizki John, Mas Rizqy, Mbak Ria, Mbak Vira, Mas Udadhi, Mas

Alfin, dan rekan-rekan pendekar yang selama ini senantiasa menemani

perjalanan selama menuntut ilmu di perguruan tinggi ini dan perguruan

silat ini.

14. Segenap rekan-rekan Fakultas Syariah STAI Bhakti Persada yang selalu

memberikan support dan pengalaman dalam berbagi ilmu di dunia

pendidikan yang lain.

15. Keluarga Besar HMI Komisariat IT Telkom yang senantiasa hadir sebagai

rekan seperjuangan dan menanamkan nilai-nilai kearifan lokal, Yakin

Usaha Sampai

16. Rekan-rekan seperjuangan TT 2008 yang selalu saling memberikan

semangat dan saling mengingatkan untuk menuntaskan perjuangan kita.

17. Rekan-rekan penghuni BJS 102 yang pernah mendampingi masa awal

perkuliahan.

18. Segenap rekan-rekan Laboratorium FEK dan IF yang membantu dalam

implementasi Tugas Akhir ini

viii

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN .............................................................................. i

LEMBAR PERNYATAAN ORISINALITAS ................................................ ii

ABSTRAK ......................................................................................................... iii

ABSTRACT ....................................................................................................... iv

KATA PENGANTAR ....................................................................................... v

UCAPAN TERIMAKASIH.............................................................................. vi

DAFTAR ISI ...................................................................................................... viii

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xi

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ............................................................................................. 1

1.2 Tujuan Penelitian ......................................................................................... 3

1.3 Rumusan Masalah ........................................................................................ 3

1.4 Batasan Masalah ......................................................................................... 4

1.5 Metodologi Penelitian .................................................................................. 5

1.6 Sistematika Penulisan .................................................................................. 5

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Server ......... ................................................................................................... 7

2.2 Computer Cluster ......................................................................................... 7

2.3 Load Balancing Cluster ................................................................................ 8

2.4 Cloud Computing ......................................................................................... 9

2.5 Cloud Storagei................. ............................................................................ 10

2.6 Storage Area Network .................................................................................. 11

2.7 iSCSI ............... ............................................................................................ 13

2.8 File System ................................................................................................... 15

2.8.1 Shared File System vs Shared Storage ............................................ 16

2.8.2 Cluster File System .......................................................................... 19

2.8.3 GFS2 ................................................................................................ 20

2.8.4 Journaling dan Locking .................................................................... 20

ix

2.8.5 Fencing ............................................................................................. 21

2.8.6 Cluster Management ........................................................................ 22

2.8.7 Cluster Configuration Management ................................................. 23

BAB III PERANCANGAN SISTEM DAN IMPLEMENTASI

3.1 Flowchart Perancangan Sistem .................................................................... 24

3.1.1 Menentukan topologi jaringan ............................................................ 25

3.1.2 Melakukan instalasi dan konfigurasi pada iSCSI target ..................... 25

3.1.3 Melakukan instalasi dan konfigurasi pada iSCSI Inititator ................ 26

3.1.4 Melakukan interkoneksi antar node .................................................... 26

3.1.5 Implementasi Cluster File System ...................................................... 28

3.1.6 Implementasi skenario pengujian........................................................ 29

3.1.7 Analisa hasil keluaran ......................................................................... 29

3.2 Keluaran Yang Diharapkan .......................................................................... 30

3.3 Konfigurasi Hardware .................................................................................. 30

3.4 Proses Instalasi dan Konfigurasi Software................................................... 32

3.5 Skenario Pengujian ...................................................................................... 32

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS HASIL IMPLEMENTASI

4.1 IOPS GFS2 Cluster File System Benchmark ................................................ 34

4.1.1 Sistematika Pengukuran ...................................................................... 34

4.1.2 Hasil Pengukuran ................................................................................ 35

4.1.3 Analisis Hasil Pengukuran .................................................................. 39

4.2 Beban Processor (CPU Load) ....................................................................... 41




4.3 Throughput...... .............................................................................................. 45




4.4 Failover Delay ............................................................................................... 47


x



4.5 Video Streaming Server ................................................................................ 53




BAB V PENUTUP

5.1. Kesimpulan .................................................................................................. 57

5.2. Saran ............................................................................................................ 58

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 59

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Ilustrasi teknologi Cloud Computing .............................................. 2

Gambar 2.1 Ilustrasi Computer Cluster .............................................................. 8

Gambar 2.2 Arsitektur umum dari Infrastruktru Cloud Computing ................... 10

Gambar 2.3 Ilustrasi cloud storage...................................................................... 11

Gambar 2.4 Ilustrasi konsep SAN ....................................................................... 12

Gambar 2.5 iSCSI PDU ...................................................................................... 14

Gambar 2.6 Topologi konsep iSCSI ................................................................... 15

Gambar 2.7 Ilustrasi cara kerja file system ......................................................... 16

Gambar 2.8 Ilustrasi Shared File System ............................................................ 17

Gambar 2.9 Ilustrasi Shared Disk ....................................................................... 17

Gambar 2.10 Ilustrasi Cluster File System ......................................................... 20

Gambar 2.11 Power fencing overview ................................................................ 22

Gambar 2.12 CMAN/DLM overview ................................................................. 22

Gambar 3.1 Flowchart Skema perancangan sistem ............................................ 24

Gambar 3.2 Topologi sistem yang dirancang ..................................................... 25

Gambar 3.3 Tidak terjadi Disk Space Allocation Inconsistency ........................ 29

Gambar 3.4 Flow chart pengerjaan tugas akhir .................................................. 30

Gambar 4.1 Grafik IOPS file system tanpa cluster node 1 ................................. 35

Gambar 4.2 Grafik IOPS cluster node 1 ............................................................. 36





Gambar 4.7 iSCSI PDU ...................................................................................... 40

Gambar 4.8 Grafik CPU Load tanpa cluster file system node 1 ......................... 41

Gambar 4.9 Grafik CPU Load cluster node 1 ..................................................... 42

Gambar 4.10 Grafik CPU Load tanpa cluster file system node 2 ....................... 42

Gambar 4.11Grafik CPU Load cluster node 2 .................................................... 43

Gambar 4.12 Grafik CPU Load tanpa cluster file system node 3 ....................... 43

Gambar 4.13 Grafik CPU Load cluster node 3 ................................................... 44

xii

Gambar 4.14 Hasil throughput FTP pada client.................................................. 46

Gambar 4.15 Pengamatan failover melalui syslog .............................................. 48

Gambar 4.16 Pengamatan failover melalui wireshark ........................................ 49

Gambar 4.17 Pengamatan Service GFS failover dari node 1 ke node 2 ............. 49

Gambar 4.18 Mekanisme fencing dan locking ketika GFS failover ................... 51

Gambar 4.19 Pengamatan Service GFS failover saat terjadi kegagalan di 2

node....................... .............................................................................................. 51

Gambar 4.20 Pengamatan failover delay Service GFS dari node 1 ke node 2 dan

node 2 ke node 3....................... .......................................................................... 52

Gambar 4.21 Pengamatan cpu load sebelum dan sesudah failover................... . 52

Gambar 4.23 Pengamatan video streaming melalui wireshark....................... .... 54

Gambar 4.23 Pengamatan video streaming saat terjadi failover....................... .. 55

Gambar 4.24 Nilai throughput video pada client....................... ......................... 56

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Perkembangan teknologi informasi saat ini yang semakin berkembang,

mendorong user untuk terus melakukan penambahan resource pada perangkat

komunikasi yang digunakan. Hal ini dikarenakan semakin berkembangnya

aplikasi maupun software yang membutuhkan sumberdaya (resource) berupa

penambahan memory, cpu, storage, platform dan sebagainya. Hal tersebut

memicu munculnya sebuah konsep komputasi yang dapat menyediakan semua

resource secara eksternal, dinamis, openess, share, colaborations, mobile, easy

maintenance, one click, scalability, concurency, terdistribusi/tersebar dan

transparan serta fleksibel.

Berdasarkan Redbooks yang dirilis oleh IBM;

Cloud computing has the potential to make an enormous affect to your

business by providing the following benefits:

a) Reducing IT labor costs for configuration, operations, management,

and monitoring

b) Improving capital utilization and significantly reducing license

costs

c) Reducing provisioning cycle times from weeks to minutes

d) Improving quality and eliminating many software defects

e) Reducing user IT support costs

Cloud Computing hadir sebagai salah satu konsep yang memberikan

kebebasan bagi user untuk mendapatkan akses informasi secara online tanpa harus

memiliki resource tersebut. Model ini memungkinkan usernya untuk

menggunakan resource (networks, servers, storage, applications, dan services)

yang ada dalam sebuah jaringan cloud (internet) sehingga dapat di share dan

digunakan bersama. Secara ekonomis, penerapan cloud computing mampu

menghemat pengeluaran karena, tidak perlu mengalokasikan anggaran untuk

biaya hardware maupun software.

2

Dengan demikian konsep tersebut memungkinkan pengguna atau

perusahaan untuk melakukan akses terhadap informasi dari mana saja dan

menggunakan perangkat fixed atau mobile device menggunakan internet cloud

sebagai tempat menyimpan data, applications dan lainnya yang dapat dengan

mudah mengambil data, download aplikasi dan berpindah ke cloud lainnya, hal ini

akan memberikan banyak keuntungan baik dari sisi pemberi layanan (provider)

atau dari sisi pengguna.

Gambar 1.1: Ilustrasi teknologi Cloud Computing

Kesuksesan dari Generasi Cloud computing akan sangat bergantung

kepada kemampuan infrastruktur Cloud computing dimana setiap layanan,

platform, service dan aplikasi haruslah ditunjang oleh performansi data yang

dapat diakses dari jarak jauh. Dengan demikian kebutuhan terhadap kapasitas data

dari setiap layanan akan terus meningkat dan membutuhkan media penyimpanan

data jarak jauh (network storage) yang handal dan dapat diakses oleh banyak user

seccara simultan dan terus menerus. Sehingga layanan Cloud Storage merupakan

peranan yang penting dari konsep Cloud Computing.

Perkembangan teknologi media penyimpanan data network yang ada saat

ini ialah DAS (Direct Attached Storage), NAS (Network Attached Storage), dan

SAN (Storage Area Network). Diantara ketiga konsep network storage diatas,

3

SAN dengan protokol iSCSI dianggap sebagai konsep storage yang paling

mendukung layanan Cloud Storage, dikarenakan protokol iSCSI dapat berjalan

pada jaringan internet pada umumnya, dengan kata lain SAN adalah konsep

storage yang sangat cocok diterapkan untuk mendukung infrastruktur pada Cloud

Computing. Dikarenakan SAN dapat melakukan transfer data kepada server

dalam bentuk block data bukan dalam bentuk transfer file, sehingga tidak

membebani storage server dan diharapkan berimplikasi terhadap kecepatan, dan

kehandalan dari sistem penyimpanan yang ada.

Meskipun demikian, perlu dilakukan analisis terhadap kinerja cluster

server terhadap storage server yang mengalami pembebanan ketika melakukan

proses IO Read dan Write secara simultan oleh user. Sehingga akses user terhadap

media storage senantiasa terjaga meskipun terdapat server yang failed. Untuk itu

digunakanlah konsep Cluster File System pada Cluster Server sebagai antisipasi

apabila suatu saat server sedang mengalami kondisi failure, aktifitas komunikasi

data tidak terganggu karena trafik dapat dialihkan melalui cluster node yang lain

tanpa disadari oleh user.

1.2 TUJUAN PENELITIAN

Tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah:

1. Mampu menerapkan konsep Cluster File System pada server yang dapat

menunjang layanan Cloud Storage berbasis iSCSI SAN.

2. Mengetahui dampak dari penggunaan Cluster File System pada kinerja

server berdasarkan parameter IOPS, CPU load, Throughput, dan delay

failover.

3. Mampu mengimplementasikan konsep High Availability pada Storage

Area Network sebagai pendukung infrastruktur layanan Cloud Storage.

4. Mampu melakukan interkoneksi antar cluster node pada iSCSI Inititator

dan storage server sebagai iSCSI Target.

4

1.3 RUMUSAN MASALAH

Permasalahan-permasalahan yang akan dibahas pada tugas akhir ini

meliputi:

1. Bagaimana menerapkan konsep Cluster File System pada server yang

dapat menunjang layanan Cloud Storage berbasis iSCSI SAN.

2. Apa dampak dari penggunaan Cluster File System pada kinerja server

berdasarkan parameter IOPS, CPU load, Throughput, dan delay failover.

3. Bagaimana mengimplementasikan konsep High Availability Cluster File

System pada Storage Area Network sebagai layanan Cloud Storage.

4. Bagiamana melakukan interkoneksi antar cluster node pada iSCSI

Inititator dan storage server sebagai iSCSI Target.

1.4 BATASAN MASALAH

Permasalahan pada tugas akhir ini akan dibatasi pada hal-hal berikut:

1. Menerapkan metode Storage Area Network sebagai konsep Cloud Storage

dengan memanfaatkan protokol FTP

2. Implementasi Cluster File System menggunakan GFS2 dari Sistem

Operasi CentOS 6.5

3. Hanya dilakukan pada jaringan LAN skala kecil

4. Storage Area Network mengunakan protokol iSCSI.

5. Tidak melakukan implementasi melalui jaringan ISP.

6. Terbatas pada konsep server clustering.

7. Terbatas pada penggunaan Cluster File System.

8. Tidak melakukan virtualisasi ataupun hypervisor pada cluster server.

9. Storage server dibangun dengan sederhana dari PC.

10. Parameter yang diukur adalah IOPS (Input Output pers Second), Beban

kerja CPU (CPU Load intitator), throughput, dan delay failover.

11. Tidak membahas aspek trafik secara mendalam.

12. Tidak membahas aspek keamanan sistem dan jaringan.

13. Tidak membahas secara mendalam sisi komunikasi dan transmisi.

5

1.5 METODOLOGI PENELITIAN

Metode penelitian yang digunakan pada penulisan Tugas Akhir ini adalah

sebagai berikut

a. Tahap Studi Literatur

Pada tahap ini dilakukan pencarian dan pengumpulan sumber informasi

berupa literatur, artikel, jurnal, tutorial, buku referensi, dan wawancara kepada

pihak-pihak yang berkompeten dan berkaitan dengan judul penelitian.

b. Tahap Implementasi

Pada tahap ini dilakukan implementasi terhadap skenario perancangan

Server Clustering pada Cloud Storage menggunakan protokol iSCSI dengan

Cluster File System pada Storage Area Network meliputi instalasi Operating

System, software penunjang, konfigurasi antar node dan melakukan pengujian

terhadap sistem yang diimplementasikan berdasarkan paramater-parameter uji

serta melakukan pengumpulan data dari pengujian sistem.

c. Tahap Analisa

Dari tahapan implementasi kemudian dilakukan analisa untuk mengetahui

performansi kinerja sistem dengan menganalisa data-data berdasarkan parameter

yang telah ditentukan.

1.6 SISTEMATIKA PENULISAN

Sistematika penulisan yang digunakan dalam Tugas Akhir ini dibagi

menjadi beberapa bab yang meliputi

BAB I PENDAHULUAN

Dalam bab ini akan dibahas mengenai latar belakang, tujuan, perumusan masalah,

batasan masalah, metode penilitan dan sistematika penulisan.

BAB II DASAR TEORI

Membahas berbagai konsep dasar teori yang berkaitan dengan topik penelitian

yang dilakukan dan hal-hal yang berguna dalam proses analisis permasalahan

6

serta tinjauan terhadap penelitian-penelitian serupa yang pernah dilakukan

sebelumnya.

BAB III PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI

Bab ini membahas analisis terhadap sistem yang dibuat serta bagaimana

merancang dan menerapkan Server Clustering Pada SAN (Storage Area Network)

Berbasis iSCSI Untuk Layanan Cloud Storage.

BAB IV ANALISA IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN

Berisi tentang tahapan-tahapan yang dilakukan untuk menerapkan sistem

yang telah dirancang. Serta melakukan pengujian terhadap infrastruktur yang telah

dibangun.

BAB V PENUTUP

Berisi kesimpulan hasil analisis dan memberikan masukan atau saran bagi

perbaikan sistem guna memperoleh kesempurnaan system di masa mendatang.

7

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Server [10]

Server adalah sebuah sistem komputer yang menyediakan jenis layanan

tertentu dalam sebuah jaringan komputer. Terkadang istilah server disebut sebagai

web server, namun pada umumnya orang lebih suka menyebutnya sebagai

‘server’ saja. Sebuah server didukung dengan prosesor yang bersifat scalable dan

RAM yang besar, juga dilengkapi dengan sistem operasi khusus. Sistem operasi

ini berbeda dengan sistem operasi biasa.

Sistem operasi dari server adalah sistem operasi jaringan atau dikenal

dengan network operating system. Server juga bertugas untuk menjalankan

software administratif. Yakni software yang mengontrol akses terhadap jaringan

dan sumber daya yang terdapat di dalamnya. Hal ini termasuk file maupun

perangkat yang digunakan bersamaan (shared) dan memberikan akses kepada

workstation anggota jaringan.

Umumnya, di dalam sistem operasi server terdapat berbagai macam

layanan yang menggunakan arsitektur client/server. Contoh dari layanan server

adalah DHCP, Mail Server, HTTP Server, FTP Server, DNS server, dan lain

sebagainya. Setiap sistem operasi server umumnya membundel layanan-layanan

tersebut, meskipun pihak ketiga dapat pula membuat layanan tersendiri. Setiap

layanan tersebut akan merespon request dari client.

2.2 Computer Cluster [5]

Computer cluster adalah sekumpulan komputer independen yang

beroperasi dan terlihat oleh klien jaringan tersebut seolah-olah komputer tersebut

adalah satu buah unit komputer. Sedangkan yang dimaksud dengan Server

Clustering ialah 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 cadangan sebagai redundant atau backup.

http://id.wikipedia.org/wiki/Sistem_operasi_jaringan

http://id.wikipedia.org/wiki/Protokol_Konfigurasi_Hos_Dinamik

http://id.wikipedia.org/wiki/Surat_elektronik

http://id.wikipedia.org/wiki/Protokol_Transfer_Hiperteks

http://id.wikipedia.org/wiki/Protokol_Transfer_Berkas

http://id.wikipedia.org/wiki/Sistem_Penamaan_Domain



8

Gambar 2.1: Ilustrasi Computer Cluster

Sistem Cluster didesain agar meningkatkan kemampuan server, yakni dengan

meningkatkan hal-hal berikut:

1. Toleransi kesalahan (fault tolerance), yang dapat menyebabkan server

lainnya akan mengambil alih kerja server utama ketika server utama

mengalami kegagalan. Client tidak akan melihat pergantian peran ini.

Dengan begitu, downtime pun dapat dikurangi secara drastis.

2. Penyerataan beban (load-balancing), yang dapat mendistribusikan beban

server ke semua server anggota cluster. Dengan begitu, kinerja dan

skalabilitas server pun menjadi relatif lebih baik.

2.3 Load Balancing Clustering [22]

Load Balancing adalah sebuah konsep untuk berbagi beban atau muatan kerja

dengan mendistribusikan request dari client ke beberapa komputer server. cara

kerja load balancer adalah menerima incoming request dari client dan

meneruskan request tersebut pada server tertentu jika dibutuhkan. Load Balancing

clustering berfungsi untuk:

o Membagi traffic jaringan menjadi individual request dan menentukan

server mana yang akan menerima individual requests.

o Me-monitor server yang ada serta memastikan server server tersebut

merespon traffic. Jika terjadi kegagalan pada sebuah server maka server

9

yang gagal tidak akan digunakan (menggunakan server yang masih

bekerja).

o Menyediakan redundancy dengan menggunakan lebih dari satu

unit failover scenario.

o Menawarkan distribusi content-aware seperti melakukan pembacaan

URLs, intercepting cookies danXML parsing.

2.4 Cloud Computing [4]

Menurut A. Rifai ZA (2010) dalam e-book “Cloud Computing Strategies”

karangan Dimitris N. Chorafas menjelaskan Cloud Computing sebagai Teknologi

On-Demand “OnDemand is a generic issue in cloud computing; cloud computing

is a strategic inflection point in information technology. Not only applications

software but also platforms, infrastructure, and enabling services”

Maksudnya adalah teknologi Cloud Computing merupakan teknologi yang

berbasiskan pada kebutuhan dari User. Teknologi ini merupakan salah satu titik

perubahan (Inflection Point), tidak hanya aplikasi perangkat lunak yang

berbasiskan Cloud Computing tapi juga meliputi plaform, infrastruktur basis data

maupun pelayanan berbasiskan Cloud Computing

Teknologi Cloud Computing dapat didefinisikan secara sederhana sebagai

sebuah perusahaan dengan pusat data yang menyediakan rental Space Storage.

Perusahaan ini hanya menyediakan Infrastruktur untuk tempat penyimpanan data

dan aplikasi dari suatu perusahaan.

Sementara, model layanan utama yang disediakan oleh cloud computing

dikategorikan kepada 3 bagian:

A. IaaS (Infrastructure as a Service),

Kemampuan dalam menetapkan ketersediaan perangkat keras kepada

konsumen meliputi: processing,storage, networks and other fundamental

computing resource. Termasuk operating systems and applications.

10

B. PaaS (Platform as a Service),

Kemampuan dalam menyediakan layanan kepada konsumen untuk dapat

membangun aplikasi yang mendukung kedalam infrastruktur cloud computing

dengan menggunakan bahasa pemrograman sehingga aplikasi tersebut dapat

berjalan pada platform yang telah disediakan.

C. SaaS (Software as a service),

Kemampuan dalam menyediakan layanan yang ditujukan kepada

konsumen untuk dapat menjalankan aplikasi diatas infrastruktur cloud computing

yang telah disediakan. Jika digambarkan antara karakteristik dengan layanan yang

disediakan pada teknologi cloud computing akan terlihat seperti gambar berikut:

Gambar 2.2: Arsitektur umum dari Infrastruktru Cloud Computing.

2.5 Cloud Storage [10]

Cloud Storage adalah media penyimpanan data yang dapat diakses oleh

para penggunanya lewat jaringan internet. Tentu saja filenya berada di storage

server dimana kita membuat akun cloud storage. Misalnya diilustasikan seperti ini,

jika seorang web designer memerlukan banyak gambar, font, ilustrasi, flash

dll,supaya untuk memudahkannya bekerja dimana saja, maka akan menyimpannya di

cloud storage.

11

Pada dasarnya terdapat banyak pilihan untuk menyimpan data-data. Dapat

disimpan pada media penyimpanan fisik seperti harddisk, CD, flashdisk. Tapi untuk

sebagian pengguna komputer hal tersebut mulai menjadi penghalang efisiensi kerja

saat data-data yang dibutuhkan tak dapat diakses. Misalnya flashdisk yang tertinggal

atau keeping CD yang rusak.

Saat data disimpan secara ‘cloud’, data-data tersebut dapat dengan mudah

diakses lewat jaringan internet. Tidak perlu mengambil laptop atau flashdisk.

Yang perlu ditekankan dari keuntungan teknologi ini adalah kemudahan

mengakses data dimana saja, kapan saja, dan menggunakan perangkat apa saja.

Gambar 2.3: Ilustrasi cloud storage

2.6 Storage Area Network [6]

SAN adalah sebuah jaringan yang bertindak sebagai jalur transfer data

antara sistem komputer dan elemen penyimpanan. Sebuah SAN terdiri dari

infrastruktur komunikasi yang menyediakan koneksi fisik dan lapisan manajemen

yang mengatur koneksi, unsur-unsur storage, dan sistem komputer sehingga

transfer data jadi jauh lebih aman dan lebih kuat. Sebuah SAN juga dapat menjadi

sistem penyimpanan yang terdiri dari perangkat penyimpanan, sistem komputer,

peralatan network, dan perangkat-perangkat lunak lainnya yang berkomunikasi

melalui jaringan.

12

SAN mampu menyediakan kualitas kecepatan yang baik antara server dan

storage. Karena hal inilah terkadang SAN biasa disebut juga sebagai “Jaringan di

Belakang Server”.

SAN memungkinkan koneksi “any-to-any” melalui komponen

interkoneksi seperti router, gateway, hub, switch. SAN menghapus konsep

tradisional dari koneksi dedicated antar server dengan media storage dengan

mengenalkan fleksibilitas jaringan untuk memungkinkan satu atau banyak server

berbagi utilitas storage seperti disk, tape, dan penyimpanan. Maka dengan SAN,

utilitas storage bisa saja terletak jauh dari server yang menggunakannya. SAN

dapat menghilangkan batasan jumlah data yang bisa ditransfer ke storage akibat

limitasi dari perangkat server. SAN menciptakan metode baru dengan

melampirkan penyimpanan ke server sehingga memungkinkan peningkatan besar

baik dalam availabillity dan performance.

Gambar 2.4: Ilustrasi konsep SAN

SAN berpotensi untuk dipakai di salah satu dari tiga metode berikut:

Server-to-Storage: merupakan model interaksi tradisional dengan

penyimpanan perangkat. Keuntungannya adalah perangkat

penyimpanannya dapat diakses secara serial atau bersamaan oleh beberapa

server.

Server-to-Server: Sebuah SAN dapat digunakan untuk transfer data

berkecepatan tinggi, dan komunikasi bervolume tinggi antar server.

13

Storage-to-Storage: memungkinkan data untuk dipindahkan tanpa

intervensi server, sehingga membebaskan prosesor server dari tugas untuk

memproses kegiatan seperti pengolahan aplikasi.

SAN menawarkan beberapa keunggulan seperti:

Perbaikan availabillity aplikasi: Penyimpanan dapat berjalan secara

independen dari aplikasi dan dapat diakses melalui jalur data ganda untuk

kehandalan, ketersediaan, dan servis yang lebih baik.

Kinerja aplikasi yang lebih baik: Pengolahan storage off-load dari server

dapat berpindah secara otomatis ke sebuah jaringan yang terpisah.

Penyimpanan lebih terpusat dan terkonsolidasi sehingga bisa lebih mudah

untuk manajemen, skalabilitas, fleksibilitas, dan ketersediaan.

Transfer backup data: Remote backup data dapat diaktifkan untuk

perlindungan bencana dan perlindungan terhadap serangan berbahaya.

Manajemen yang terpusat yang sederhana dengan sebuah single image

dari media penyimpanan.

2.7 iSCSI (Internet Small Computer System Interface) [26]

iSCSI merupakan protokol yang bekerja pada transport layer. Hal ini

menggambarkan tentang protokol SCSI yang dapat bekerja melalui jaringan

TCP/IP. iSCSI memungkinkan prosedur yang bekerja pada protokol SCSI biasa

agar dapat dikirimkan end-to-end melewati jaringan LAN, WAN, ataupun

Internet.

iSCSI dikembangkan oleh IETF (Internet Engineering Task Force) dengan

kode nomor RFP 3720. iSCSI merupakan salah satu pendekatan yang digunakan

untuk melakukan transmisi data melalui jaringan IP, metode ini merupakan

alternatif dari metode Fibre Channel (FCIP) yang dikenal mahal.

Protokol iSCSI menjadi kunci utama dalam pengembangan teknologi

Storage Area Network. Hal ini dikarenakan iSCSI dapat diimplementasikan

dengan Ethernet NIC biasa pada jaringan existing. iSCSI bekerja dengan cara

14

mengirimkan block-level data antara iSCSI Initiator pada sisi server dengan iSCSI

Target pada sisi storage device.

Protokol iSCSI melakukan enkapsulasi SCSI command dan merakit data

dalam beberapa paket yang dikirimkan melalui TCP/IP. Ketika paket diterima,

protokol iSCSI mengurai ulang (disassembles) paket-paket tersebut, lalu

memisahkan SCSI command, dengan demikian sistem operasi (OS) dapat melihat

storage device seolah-olah tampak sebagai local storage.

Gambar 2.5 iSCSI PDU

Konsep iSCSI berbeda dengan NFS dan Samba, dimana NFS dan Samba

menempelkan direktori suatu komputer ke direktori komputer yang lain. iSCSI

secara faktual ialah ditujukan untuk menempelkan storage (blok hard disk) pada

suatu server (komputer) ke server lain, dan hard disk yang ditempel dibaca

seolah-olah blok hard disk internal pada suatu komputer (dapat diformat dan di-

mount).

Yang diperlukan untuk membangun iSCSI adalah :

Perangkat lunak iSCSI Target seperti IET (iSCSI Enterprise Target) atau

TGT yang di-install pada storage server. iSCSI Target adalah perangkat

lunak yang berfungsi agar blok hard disk pada suatu server dapat ditempel

pada komputer lain (komputer lain harus menggunaan iscsi initiator).

15

Perangkat lunak iSCSI Initiator yang di-install pada komputer yang akan

menggunakan hard disk pada iSCSI target. Fungsi perangkat lunak ini

adalah untuk menghubungkan komputer pada hard disk server iSCSI

target.

Gambar 2.6 Topologi konsep iSCSI

Kelebihan menggunakan iSCSI :

Bisa menambah kapasitas hard disk tanpa harus memasukan hard disk ke

dalam server.

Hard disk iSCSI bertingkah laku seperti hard disk internal yang bisa

diformat dan dipartisi.

Jika tempat hard disk internal internal sudah tidak cukup mau tidak mau

harus menggunakan external storage, salah satunya mengunakan iSCSI.

Lebih mudah melakukan backup secara remote dari jarak jauh.

2.8 File System [14]

Setiap Sistem Operasi modern (OS) memiliki komponen yang disebut File

System. Komponen ini merupakan bagian dari kernel OS dan mengatur

implementasi dari "file" dan "file direktori".

Ada banyak File System yang berbeda, dan menggunakan berbagai metode

dan algoritma, tapi fungsi dasar yang sama hadir di sebagian besar File System:

File System memelihara semacam FAT (File Allocation Table) - informasi

yang mengaitkan file logic dengan nomor blok disk fisik. Sebagai contoh,

dapat dimisalkan bahwa "File1" disimpan dalam 5 blok disk dengan

16

nomor 123400, 123405, 123401, 177777, 123456 dan "File2" disimpan

dalam 6 blok disk dengan nomor 323400, 323405, 323401, 377777,

323456, 893456

File System menyimpan daftar semua blok disk yang tidak terpakai dan

secara otomatis mengalokasikan blok disk baru ketika file tersebut

bertambah ukurannya, dan mengembalikan blok ke daftar blok yang tidak

terpakai bila file berkurang ukurannya atau ketika file dihapus.

File System memproses permintaan aplikasi yang perlu membaca dari atau

menulis ke file logic. File System mengubah permintaan ini ke dalam satu

atau beberapa blok disk operasi read and write, menggunakan informasi

dalam File Allocation Table.

File System memelihara file khusus yang disebut "file direktori" dan

menyimpan informasi tentang file lain di direktori ini.

File System memelihara "file cache." Ketika informasi baru ditulis ke file,

menyimpannya pada disk dan juga salinan informasi ini ke dalam "cache

buffer " pada File System Ketika informasi file dibaca dari disk, informasi

tersebut diloloskan ke program aplikasi serta disalin ke dalam "cache

buffer" Ketika aplikasi yang sama (atau yang lain) perlu membaca bagian

yang sama dari file lagi, File System hanya mengambil informasi itu dari

buffer cache saja tanpa kembali membaca ulang dari disk

Gambar 2.7 Ilustrasi cara kerja file system

2.8.1 Shared File System vs Shared Storage [9]

Dalam desain sistem cluster konvensional, maka cluster tersebut

menggunakan Shared File System seperti yang terjadi pada konsep NAS. Dalam

17

hal ini, setiap server mengakses File System yang sama pada Storage Server.

Secara populer, implementasi dari Shared File System disebut juga sebagai

Network File System yang juga dikenal sebagai NAS (Network Attached Storage).

Implikasi dari sistem ini ialah komunikasi yang terjadi antara server dan storage

merupakan transfer data dalam bentuk file.

Gambar 2.8 Ilustrasi Shared File System

Sedangkan sistem cluster pada SAN (Storage Area Network) ialah tidak

menggunakan file system pada storage server secara bersamaan melainkan setiap

anggota cluster memiliki file system yang terdistribusi pada masing-masing server

(distributed file system). Sehingga yang digunakan secara bersamaan (shared)

ialah media storage (shared disk). Implikasi dari sistem ini ialah komunikasi yang

terjadi antara server dan storage adalah transfer data dalam bentuk block-block

data.

Gambar 2.9 Ilustrasi Shared Disk

18

Storage Area Network adalah tipe khusus dari jaringan yang menghubungkan

komputer dan perangkat disk, dalam cara yang sama seperti kabel SCSI

menghubungkan perangkat disk untuk satu komputer.

Setiap komputer yang terhubung ke SAN dapat mengirimkan perintah

terhadap disk untuk setiap perangkat disk yang terhubung ke SAN yang sama.

Pada tingkat fisik, SAN dapat diimplementasikan dengan menggunakan FDDI,

Ethernet, atau jenis lain dari jaringan.

Beberapa disk drive atau array memiliki "dual-channel" controller SCSI dan

dapat dihubungkan ke dua komputer menggunakan kabel SCSI biasa. Karena

kedua komputer dapat mengirim perintah disk read/write dengan shared disk,

konfigurasi ini memiliki fungsi yang sama sebagai satu-disk SAN.

SAN menyediakan Shared Disk, tapi SAN sendiri tidak menyediakan Shared

File System. Jika beberapa komputer yang memiliki akses ke Shared Disk (melalui

SAN atau dual-channel SCSI), dan mencoba untuk menggunakan disk dengan

File System biasa, struktur logical disk akan rusak.

Namun ada dua masalah utama dengan mekanisme Shared Disk dan File

System reguler:

a. Disk Space Allocation Inconsistency

Jika komputer X dan Y keduanya komputer terhubung ("mounted") bersama,

Sistem Berkas mereka dimuat pada File Allocation Table ke dalam memori setiap

komputer. Sekarang, jika beberapa program yang berjalan pada komputer X

mencoba menulis blok baru untuk beberapa file, File System yang berjalan pada

komputer yang akan memeriksa nya Tabel Alokasi Berkas dan daftar blok yang

kosong, dan akan mengalokasikan file nomor blok baru 13.477 ke file yang sama.

File Sistem yang berjalan pada komputer yang akan mengubah Tabel Alokasi

Berkas, tetapi itu tidak akan berpengaruh pada Tabel Alokasi Berkas dimuat di

komputer lain. Jika aplikasi yang berjalan pada beberapa Y komputer lainnya

perlu untuk memperluas file, File System yang berjalan pada komputer yang dapat

mengalokasikan blok yang sama 13.477 ke file lain, karena tidak tahu bahwa blok

ini telah sudah dialokasikan oleh komputer X.

19

b. Data File inconsistency

Jika sebuah program yang berjalan pada komputer X telah membaca

blok 5 dari beberapa File1, bahwa blok disalin ke X File System Cache komputer.

Jika sama atau program lain yang berjalan pada komputer X mencoba untuk

membaca blok yang sama 5 dari file yang sama, komputer X File System hanya

akan menyalin data dari cache. Sebuah program yang berjalan pada beberapa Y

komputer lain dapat memodifikasi informasi di blok 5 dari File1. Karena File

System yang berjalan pada komputer X tidak menyadari fakta ini, ia akan terus

menggunakan cache menyediakan aplikasi X komputer dengan data yang tidak

lagi valid.

Masalah-masalah ini membuat tidak mungkin untuk menggunakan Shared

Disk dengan File System biasa sebagai Shared File System. Mereka dapat

digunakan untuk fail-over sistem atau konfigurasi lain di mana hanya satu

komputer yang benar-benar menggunakan disk pada waktu tertentu. File System

pada komputer Y mulai memproses Shared Disk hanya bila komputer X telah

shutdown, atau berhenti menggunakan Shared Disk.

2.8.2 Cluster File System [23]

Cluster File Systems adalah mekanisme yang dirancang untuk

memecahkan masalah yang dijelaskan di atas. Ini memungkinkan untuk

membangun sistem multi-komputer dengan Shared Disk, dan memecahkan

masalah inkonsistensi.

Cluster File Systems biasanya diimplementasikan sebagai penghubung

beberapa File System. Cluster File Systems menggunakan beberapa jenis jaringan

antar-server untuk berkomunikasi satu sama lain dan untuk sinkronisasi kegiatan

mereka. Antar-server "interkoneksi" dapat diimplementasikan dengan

menggunakan jaringan Ethernet biasa, menggunakan SAN yang sama yang

menghubungkan komputer dan disk, atau menggunakan perangkat low-latency

"cluster interkoneksi" khusus tertentu.

20

Gambar 2.10 Ilustrasi Cluster File System

2.8.3 GFS2 [17]

GFS2 (Global File System 2) merupakan Cluster File System,

pengembangan dari GFS (Global File System) generasi pertama. GFS adalah

Cluster File System dan volume manager yang dikembangkan oleh Red Hat Linux

dan bersifat open-source, yang mampu bekerja pada server-server yang terhubung

pada suatu Storage Area Network (SAN). GFS2 dapat berjalan pada hampir setiap

platform server.

GFS2 memungkinkan beberapa Linux server untuk melakukan proses read

dan write secara simultan pada suatu file system yang digunakan secara bersama

pada suatu SAN. Mampu untuk meningkatkan perfomansi dan mengurangi

kompleksitas maupun overhead yang terjadi dikarenakan mampu melakukan

redundant data copies. GFS2 tidak memiliki single point of failure, dan dapat

diperluas penggunaannya hingga ratusan server.

2.8.4 Journaling dan Locking [16]

Journaling merupakan fungsi yang terdapat dalam Cluster File System

yang mencatat sequence dari seluruh operasi I/O di dalam seluruh sistem cluster.

Apabila sesuatu gangguan terjadi pada cluster yang menyebabkan cluster

mengalami kegagalan, maka Journal digunakan untuk merekonstruksi ulang data

berdasarkan kondisi terakhir. Pada GFS, setiap node memiliki minimal satu buah

jurnal yang akan digunakan untuk saling bertukar informasi dengan jurnal pada

node yang lainnya selama cluster bekerja.

21

Sedangkan Locking adalah suatu mekanisme yang digunakan oleh aplikasi

untuk menangani operasi I/O tertentu terhadap suatu objek data. Locking

merupakan mekanisme yang memungkinkan file system untuk menjaga

eksklusifitas maupun prioritas akses terhadap suatu file. Didalam cluster, suatu

aplikasi dapat dijalankan melalui beberapa sistem yang berbeda. Oleh karena itu,

mekanisme locking dibutuhkan untuk mendukung suatu user untuk menyelesaikan

suatu operasi terhadap suatu file tanpa ada interferensi dari user lainnya hingga

user yang awal selesai. Locking management merupakan fungsi yang sangat

penting di dalam cluster file system guna menghindari data inconsistency.

Pada GFS, Lock management dilakukan oleh Distributed Lock Manager

(DLM) yang memegang peran untuk melakukan sinkronisasi akses terhadap

shared devices. DLM terdapat di setiap node.

2.8.5 Fencing [16]

Fencing ialah pemutusan akses suatu node terhadap shared storage device.

Fencing memutus aliran I/O dari storage devices untuk menjamin integritas data.

Ketika CMAN menetapkan salah satu node mengalami kegagalan, maka CMAN

berinteraksi dengan komponen infrastruktur cluster untuk memberitahukan

kegagalan node tersebut dan kemudian melakukan fencing. Pada saat tersebut

cluster infrastructure yang lain melakukan proses recovery yang perlu dilakukan.

Sebagai contoh, ketika DLM dan GFS mengetahui adanya node yang

mengalami kegagalan, maka aktivitas cluster akan berada pada kondisi suspend

hingga proses fencing pada node yang failure selesai. Setelah mendapatkan

konfirmasi, maka DLM dan GFS melakukan recovery, DLM melepaskan locking

pada failed node, dan GFS melakukan recovery terhadap journal dari failed node.

22

Gambar 2.11 Power fencing overview

2.8.6 Cluster Management [16]

Cluster management mengatur cluster quorum dan cluster membership.

CMAN (Cluster manager) merupakan cluster manager yang terdistribusi dan

berjalan di setiap cluster node.

Gambar 2.12 CMAN/DLM overview

CMAN senantiasa menjaga agar cluster berada dalam kondisi quorum

dengan melakukan monitoring terhadap jumlah cluster node yang aktif. Apabila

terdapat lebih dari setengah dari jumlah keseluruhan cluster node, maka cluster

tersebut dianggap quorum. Apabila tidak demikian, maka cluster tidak quorum

dan seluruh aktivitas di dalam cluster akan dinonaktifkan. Hal ini dilakukan untuk

menghindari kondisi “split-brain”, yaitu kondisi dimana dua instances berjalan

pada cluster yang sama yang dapat mengakibatkan integritas cluster menjadi

corrupt.

23

2.8.7 Cluster Configuration Management [16]

Cluster Configuration System (CCS) mengatur cluster configuration dan

menyediakan informasi kepada komponen-komponen cluster mengenai

konfigurasi yang dilakukan. CCS berjalan di setiap node dan memastikan bahwa

cluster configuration file di setiap cluster selalu up to date. Cluster configuration

file terdapat pada direktori /etc/cluster/cluster.conf.

24

BAB III

PERANCANGAN SISTEM DAN IMPLEMENTASI

3.1. Flowchart Perancangan Sistem

DASAR TEORI PERSIAPAN

MULAI

DASAR TEORI

PENENTUAN

TOPOOGI

PERANCANGAN

DISTRIBUTED SYSTEM

PERANCANGAN SERVER

iSCSI INITIATORPERANCANGAN

ISCSI TARGET

INTERKONEKSI

PENENTUAN

SKENARIO

PENGAMBILAN

DATA

ANALISA

SKENARIO

SELESAI

KESIMPULAN DAN

SARAN

SELESAI

DATA VALID

GAGAL

Gambar 3.1: Flowchart Skema perancangan sistem

Dalam proses perancangan sistem, diperlukan sebuah skenario yang

tersusun dengan baik. Pada diagram alir tersebut menjelaskan cara penelitian

tugas akhir ini dari tahap awal hingga tahap akhir. Yang berawal pada studi

literatur mengenai Storage Area Network hingga implementasi sistem untuk

diperoleh hasil untuk dianalisis.

25

Pada bab ini akan membahas mengenai perancangan Cluster File System

pada jaringan iSCSI SAN. Oleh karena itu perlu dilakukan langkah-langkah

sebagai berikut:

3.1.1. Menentukan topologi jaringan yang digunakan pada iSCSI SAN

Penentuan topologi jaringan adalah langkah awal dimana perancangan

sistem yang berbasis server clustering dapat dimulai. Karena dengan topologi

tersebut suatu komunikasi yang terjalin antar storage server dan klien dapat sesuai

dengan dasar teori. Adapun topologi jaringan yang dirancang adalah seperti

berikut:

Gambar 3.2 Topologi sistem yang dirancang

Storage Area Network yang di implementasikan merupakan suatu jaringan

tersendiri yang terisolasi dengan jaringan luar. Hal itu dimaksudkan agar tidak

terjadi saturasi trafik antara trafik I/O iSCSI dengan trafik lain yang berasal dari

jaringan LAN lain sehingga dapat memberikan hasil pengujian troughput yang

lebih optimal.

3.1.2. Melakukan instalasi dan konfigurasi pada iSCSI target

Pada tahap ini iSCSI Target yaitu Storage Server yang berupa PC Storage

akan dikonfigurasi menggunakan OS (Operating System) yang dapat menunjang

26

implementasi Cluster File System dan bertindak sebagai SAN yang diakses

melalui iSCSI Initiator. Dalam Tugas Akhir ini, OS yang digunakan ialah CentOS

6.5 dengan GFS2 (Global File System2) pada iSCSI Initiator yang mendukung

implementasi Cluster File System.

# yum -y --disablerepo=\* --enablerepo=c6-media install scsi-target-utils # vi /etc/tgt/targets.conf

<target iqn.2014-09.com.example:disk1> backing-store /dev/sdb3 allow-in-use yes </target> # service tgtd start;chkconfig tgtd on # fdisk –l | grep Disk # tgt-admin –s # yum -y --disablerepo=\* --enablerepo=c6-media install gfs2-utils

3.1.3. Melakukan instalasi dan konfigurasi pada iSCSI Inititator

Pada tahap ini adalah melakukan konfigurasi tiga buah cluster node

sebagai iSCSI Initiator menggunakan OS (Operating System) yang dapat

menunjang implementasi Cluster File System. Setelah instalasi package iSCSI

Initiator, maka dilakukan penamaan pada setiap node dengan nama node 1, node

2, dan node3. Pada setiap node dilakukan instalasi “High Availability” packages

dan “Reselient Storage” packages yang terdapat didalam cd repository CentOS

6.5, termasuk dengan GFS (Global File System) sehingga memungkinkan

mekanisme fencing dan locking antar node.

Pada setiap Initiator dilakukan konfigurasi sebagai berikut:

# yum -y --disablerepo=\* --enablerepo=c6-media install iscsi-initiator-utils

# yum -y --disablerepo=\* --enablerepo=c6-media groupinstall “High Availability”

# vi /etc/iscsi/initiatorname.iscsi (merubah nama initiator)

# /etc/init.d/iscsid force-start (mengaktifkan service iscsi initiator)

# service iscsi status

# chkconfig iscsid on

3.1.4. Melakukan interkoneksi antar node

Setelah iSCSI Target dan Inititator berhasil dikonfigurasi, maka dilakukan

konfigurasi lanjutan interkoneksi untuk menjamin bahwa sistem dapat berjalan

27

sebagaimana semestinya. Konfigurasi tersebut ialah proses discovery dan login

dari Initiator menuju Target.

memulai proses deteksi dan login ke iscsi target

# iscsiadm –m discoverydb –t st --portal 192.168.1.2:3260 --discover

# iscsiadm –m discoverydb –t st --portal 192.168.1.3:3260 --discover

# iscsiadm –m node --portal 192.168.1.2:3260 –T iqn.2014-06.com.example:disk1 –l

# fdisk –l | grep Disk (cek apabila hardisk storage server sudah terdeteksi

sebagai local storage)

# yum -y --disablerepo=\* --enablerepo=c6-media install httpd

# yum -y --disablerepo=\* --enablerepo=c6-media install ricci

# Passwd ricci (password : ricci123)

# Service NetworkManager stop

# Chkconfig NetworkManager off

# Service ricci status

# Vi /etc/hosts

192.168.1.4 node1

192.168.1.6 node2

192.168.1.8 node3

# Service ricci start ; chkconfig ricci on

# Iptables –I INPUT –m state --state NEW –p tcp –s 192.168.1.0/24 –d

192.168.1.0/24 --dport 11111 –j ACCEPT


192.168.1.0/24 --dport 21064 –j ACCEPT


192.168.1.0/24 --dport 16851 –j ACCEPT

# Iptables –I INPUT –m state --state NEW –m multiport –p udp –s 192.168.1.0/24 –

d 192.168.1.0/24 --dports 5405,5405 –j ACCEPT

# Iptables –I INPUT –m addrtype –dst-type MULTICAST –m state --state NEW –m

multiport –p udp –s 192.168.1.0/24 –d 192.168.1.0/24 --dports 5405,5405 –j

ACCEPT

# Iptables –I INPUT –p igmp –j ACCEPT

# Service iptables save ; service iptables restart

# yum -y --disablerepo=\* --enablerepo=c6-media groupinstall “Resilient Storage”

Setelah berhasil login ke dalam iSCSI Target maka dilakukan cluster

configuration antar sesama iSCSI Initiator menggunakan Luci Server hal ini

dilakukan untuk mempermudah proses konfigurasi melalui aplikasi berbasis web

yang terdapat pada Luci Server.

28

# yum -y --disablerepo=\* --enablerepo=c6-media install luci

# service luci start ; chkconfig luci on

# vi /etc/hosts (samakan dengan yang ada di initiator)

lalu buka we browser dengan alamat url = https://localhost:8084

3.1.5. Implementasi Cluster File System pada seluruh cluster node

Pada tahap ini, setiap cluster node dikonfigurasi untuk

mengimplementasikan Cluster File System melalui Luci Cluster Manager.

Melalui Cluster Management, setiap cluster node dipantau menggunakan

mekanisme CMAN (Cluster Manager) untuk memastikan apabila terdapat salah

satu cluster node yang failure. Setiap node akan dirancang untuk mampu

melakukan sinkronisasi file system terhadap perubahan yang terjadi pada storage

server.

Untuk mengimplementasikan GFS2, maka pada masing-masing node

dibuat direktori khusus yang berfungsi sebagai mount point dari GFS2. Setelah

GFS2 berhasil di-mount pada setiap node, maka setiap file yang terdapat pada

direktori /GFS, akan tampak serupa bila dilihat dari node manapun.

# /sbin/mkfs.gfs2 –j 3 –lock_dlm –t cluster1:GFS /dev/sdb # mkdir /GFS # vim /etc/fstab /dev/sdb /GFS gfs2 defaults 0 0

Setelah GFS2 terinstall pada setiap node, maka dilakukan pengecekan

terhadap data pada drive yang memuat GFS2 dengan cara melihat direktori yang

digunakan sebagai mount point oleh GFS2. Hal tersebut dilakukan untuk

memastikan setiap node memiliki pandangan yang sama terhadap shared storage

untuk mencegah terjadinya Disk Space Allocation Inconsistency.

Dengan pengecekan tersebut, Cluster File System dapat dikonfigurasi

lebih lanjut untuk melakukan konfigurasi terhadap layanan yang akan diaktifkan

pada masing-masing node. Sehingga apabila salah satu node mengalami failure,

data masih dapat diakses melalui cluster node yang lainnya tanpa adanya

perubahan.

29

Hasilnya seperti berikut:

Gambar 3.3 Tidak terjadi Disk Space Allocation Inconsistency

3.1.6. Implementasi skenario pengujian yang ingin dilakukan

Pada tahap ini akan dilakukan skenario pengujian untuk mendapatkan

data-data yang akan dianalisa meliputi parameter IOPS, CPU Load pada target

dan initiator, delay failover/delay failback, dan throughput.

3.1.7. Analisa hasil keluaran berdasarkan parameter yang diuji

Dari masing-masing keluaran tiap variabel kecepatan akan menunjukkan

hasil apakah koneksi mengalami perubahan performa atau tidak. Selanjutnya akan

di analisa dan ditarik kesimpulan berdasarkan hasil pengujian yang didapatkan.

Gambar berikut merupakan diagram alir dari pengerjaan tugas akhir ini.

30

MULAI

KONFIGURASI ISCSI TARGET

INSTALASI OS KONFIGURASI ISCSI INITIATORLOGIN DARI ISCSI KE TARGETINTERKONEKSI ANTAR NODE

KONFIGURASI CLUSTER FILE SYTEMKONFIGURASI FTP SERVER

INTERKONEKSI FTP SERVER CLUSTERING

PENGUKURAN DAN PENGAMBILAN DATA

ANALISA

SELESAI

INTALASI STORAGE SERVER

SUKSES

gagal

INSTALASI OS KONFIGURASI ISCSI INITIATORLOGIN DARI ISCSI KE TARGETINTERKONEKSI ANTAR NODE

KONFIGURASI CLUSTER FILE SYTEMKONFIGURASI FTP SERVER

SUKSES gagal

Gambar 3.4 Flow chart pengerjaan tugas akhir

3.2. Keluaran yang Diharapkan

Dari pelaksanaan Tugas Akhir ini diharapkan keluaran dari hasil simulasi

yang menunjukkan kenaikan performansi dari Cluster File System pada sistem

Cloud Storage. Untuk sistem SAN dengan protokol iSCSI diharapkan dapat

diintegrasikan dengan Cluster File System sehingga dapat mendukung layanan

Cloud Storage pada teknologi Cloud Computing.

3.3. Konfigurasi Hardware

a. Perangkat Utama

1. iSCSI Initiator

3 buah iSCSI Initiator berfungsi sebagai cluster server yang akan

mengakses storage server secara simultan menggunakan cluster file

31

system. Cluster server dapat diperlakukan sebagai web server, ftp server,

database server, dsb. Namun dalam kasus Cloud Storage ini, penulis

akan menerapkan sistem sebagai FTP Server karena dianggap

merepresentasikan konsep Cloud Storage secara teknikal.

Node 1 Node 2 Node 3

Intel Dualcore E5300

2.6 GHz

AMD A4 5300

3.4 GHz

AMD Athlon X2

5000+ 2.2 GHz

1 GB DDR2 4 GB DDR3 2 GB DDR2

CentOS 6.5 CentOS 6.5 CentOS 6.5

2. Luci Server

Luci server berfungsi sebagai Cluster Management control,

mengendalikan cluster server yang aktif dan yang non-aktif sehingga

menjaga konsistensi cluster file system dan juga mempermudah Cluster

Management.

3. iSCSI Target

iSCSI Target berfungsi sebagai Storage Server yang diakses melalui

iSCSI Initiator sehingga harddisk dalam Target dapat tampil seolah-olah

harddisk lokal pada Initiator. Spesifikasi iSCSI Target: PC Intel core i5

processor, 2 GB DDR3 RAM, CentOS Operating System.

b. Perangkat Penunjang

1. Hardware

Perangkat jaringan yang dibutuhkan ialah:

a. Fast Ethernet Switch yang akan digunakan sebagai SAN Switch

2. Software

a. CentOS 6.5

b. Luci Cluster Management

c. Redhat “High Availability” dan “Resilient Storage” packages.

d. IOzone

32

Software ini berfungsi untuk melakukan pengujian berupa

pembangkitan trafik I/O pada media penyimpanan yang ada pada

server.

e. Wireshark

Program ini digunakan untuk melakukan capture paket data didalam

jaringan sehingga memiliki fungsi untuk melakukan diagnosa

keadaan jaringan yang sedang berjalan. Paket yang dicapture akan

ditamppilkan beserta dengan parameter yang lain secara lengkap,

seperti protocol pada paket data, payload paket data, waktu terima,

waktu kirim, alamat tujuan dan sumber. Program ini menjadi sangat

fleksibel karena dapat melakukan capture paket data pada semua

layer OSI.

3.4. Proses Instalasi dan Konfigurasi Software

Pada sistem yang dibangun ini, untuk mengimplementasikan Cloud

Storage, maka setiap node bertindak sebagai FTP server yang dapat diakses oleh

FTP client melalui jaringan Ethernet LAN. Untuk mempermudah mekanisme file

transfer menggunakan FTP, maka akan digunakan software Filezilla yang di-

install pada sisi client maupun sisi server.

3.5. Skenario Pengujian

Software yang digunakan untuk pengujian atau benchmark adalah Iozone

untuk benchmark Input/Output per second (IOPS). Beberapa skenario yang akan

dijalankan untuk menguji performansi sistem dan juga menunjukkan berjalannya

semua fitur yang disediakan oleh iSCSI SAN yang telah dibuat adalah:

a. Skenario satu pengujian

Untuk mendapatkan hasil benchmark IOPS dan CPU load, maka Iozone

dijalankan pada masing-masing Initiator secara bergantian untuk menguji

kemampuan Cluster File System pada direktori /GFS yang terdapat pada

tiap-tiap cluster node dengan kondisi Initiator sudah terhubung kepada

Target (Storage Server)

33

b. Skenario dua pengujian

Untuk mendapatkan hasil failover delay dan failback delay, maka salah satu

Initiator yang sedang digunakan akan dinonaktifkan dengan cara

memindahkan service dari salah satu node kepada node lain. Mekanisme

tersebut digunakan untuk mengetahui apakah layanan yang berjalan pada

suatu node berhasil dialihkan ke node yang lain apabila terjadi kegagalan.

Hasil pengamatan dapat dilihat melalui syslog pada node yang menjadi

backup terhadap node yang failure.

c. Skenario tiga pengujian

Untuk mendapatakan hasil throughput sistem sebagai layanan Cloud

Storage, maka tiap-tiap Initiator diperlakukan sebagai FTP server. Sehingga

client atau user dapat mengakses file maupun data pada Initiator melalui

protokol FTP secara bersamaan. Nilai throughput dapat diamati melalui

wireshark pada user.

34

BAB IV

PENGUJIAN DAN ANALISIS HASIL IMPLEMENTASI

Pada bab ini akan dibahas analisis dari hasil implementasi yang telah

dilakukan atas Implementasi iSCSI SAN. Pengujian dan analisis yang dilakukan

bertujuan untuk mengetahui letak kelemahan, kelebihan, gambaran kinerja system

secara meyeluruh. Analisis yang dilakukan berdasarkan skenario pengujian yang

telah dijelaskan pada bab sebelumnya.

Dalam pengujian ini parameter yang akan di uji adalah :

1. IOPS (Input Output per second) yang didefinisikan sebagai kecepatan rata-

rata atas proses baca dan tulis terhadap sebuah file melalui file system

yang terjadi antara iSCSI Target dan iSCSI Initiator.

2. CPU load, yang didefinisikan sebagai beban kerja CPU atas proses I/O

yang sedang dilakukan.

3. Throughput merupakan banyaknya data yang dilayani dengan bernar

dalam suatu selang waktu tertentu dengan satuan byte per detik..

4. Failover delay. Failover delay adalah waktu yang diperlukan bagi initiator

untuk merubah sekaligus menjaga sesi yang telah dibangun ke link yang

lain saat link yang sedang digunakan mngalami failure. Sedangan failback

delay adalah waktu yang diperlukan bagi initiator untuk mengembalikan

jalur pada preferred link saat preferred link sudah diaktifkan kembali.

4.1 IOPS (Input Output per Second) GFS2 Cluster Files System Benchmark

4.1.1 Sistematika Pengukuran

Pengukuran dilakukan dengan menggunakan software IOzone.

Pengukuran dilakukan pada setiap iSCSI Initiator dengan ukuran block 4KB

hingga 16384KB, dengan ukuran sebesar 1 GB. Trafik yang dibangkitkan ialah

trafik I/O antar iSCSI Initiator dengan iSCSI Target. Pengukuran atau benchmark

dilakukan secara bergantian antara Initiator di node 1, node 2, dan node 3. Hal ini

ditujukan untuk mendapatkan hasil IOPS yang tidak dipengaruhi oleh trafik dari

sesama Initiator.

35

Pengukuran dilakukan sebanyak 30 kali untuk meningkatkan akurasi

pengukuran, mengeliminasi anomali pengukuran, dan menggambarkan pola hasil

pengukuran yang muncul.

Pengukuran dilakukan pada GFS2 yang sudah terkonfigurasi pada 3 buah

cluster node yang berperan sebagai Initiator dengan Sistem Operasi Centos 6.5.

File system yang digunakan sudah ter-mount pada masing-masing node dibawah

direktori /GFS. Direktori tersebut merupakan shared device yang berasal dari

iSCSI Target dengan kapasitas 500 GB. Interkoneksi antara iSCSI Initiator dan

iSCSI Target menggunakan FastEthernet Switch.

Proses benchmark terhadap File System dilakukan untuk mengukur IOPS

write dan IOPS Read pada GFS2 Cluster File System yang terdapat pada cluster

node. Benchmarking dilakukan melalui aplikasi IOzone, yang bekerja dengan

melakukan pengujian file system menggunakan data yang di generate secara

sequential berdasarkan ukuran block data pada tiap-tiap ukuran file yang

berukuran 1 GB. Proses pengujian IOPS Write dan IOPS Read pada setiap file

juga dilakukan secara sequential mulai dari ukuran block 4 KB hingga 16 MB.

Pengujian dilakukan pada iSCSI Initiator secara bergantian untuk melihat

kemampuan GFS2 Cluster File Systerm di masing-masing node.

4.1.2 Hasil Pengukuran

Hasil pengukuran Read dan Write IOPS berulang pada Initiator node1

Gambar 4.1 Grafik IOPS file system tanpa cluster node 1

0

500000

1000000

1500000

2000000

4 8

16

32

64

12

8

25

6

51

2

10

24

20

48

40

96

81

92

16

38

4

IOPS Read & Write node 1 (1G)

Write

Read

36

Gambar 4.2 Grafik IOPS cluster node 1

Pada hasil pengukuran IOPS Write dan Read di node 1, performa file

system terus cenderung meningkat mengikuti besar block data yang digunakan

sekitar 27000 – 65000 IOPS READ dan 24000 – 64000 IOPS Write. Hasil

tersebut didapatkan pada block dengan ukuran 4 KB hingga 256 KB. Dari hasil

tersebut juga tampak bahwa kemampuan Cluster File System GFS2 terus

meningkat dari 27000 IOPS READ dan 24000 IOPS WRITE pada block 4 KB

dan mulai stabil pada kisaran 65000 IOPS READ dan 64000 IOPS WRITE pada

block dengan ukuran 32 KB.

Nilai IOPS READ kemudian cenderung stabil pada blok-blok data dengan

ukuran yang lebih besar dari 32 KB, yaitu IOPS READ berada pada kisaran

62000 IOPS. Sedangkan pada hasil IOPS WRITE terdapat penurunan performa

yang signifikan hingga kisaran 30000 IOPS ketika pengukuran berada pada

ukuran block 512 KB dan seterusnya hingga ukuran block 16 MB.


0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

IOPS node 1 (1G)

write

read

37



Pada hasil pengukuran IOPS write dan Read di node 2, performa file

system cenderung menigkat mengikuti besar block data yang diuji, yaitu mulai

dari 58000 – 192000 IOPS READ dan 39000 – 190000 IOPS WRITE.

Berdasarkan hasil pengujian, performa IOPS Read file system pada masing file

size semakin meningkat pada saat ukuran block data semakin besar.


0

1000000

2000000

3000000

4000000

5000000

6000000


Write

Read

0

50000

100000

150000

200000

250000

IOPS node 2 (1G)

Writer

Reader

38



Pada hasil pengukuran IOPS Read dan Write di node 3, performa file

system cenderung mengalami peningkatan performa seiring dengan peningkatan

block size yang diuji menggunakan IOzone, yaitu mulai dari 12000 – 28000 IOPS

Read dan 11000 – 27000 IOPS Write. Berdasarkan hasil pengujian menggunakan

IOzone, performa IOPS Read file system pada masing-masing block memiliki

trend yang serupa dengan hasil pengukuran pada node-node sebelumnya.

Dari hasil tersebut juga tampak bahwa kemampuan Cluster File System

GFS2 terus meningkat dari 12000 IOPS READ dan 11000 IOPS WRITE pada

block 4 KB dan mulai stabil pada kisaran 27000 IOPS READ dan 28000 IOPS

WRITE pada block dengan ukuran 16 KB.

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000


Write

Read

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

IOPS node 3 (1G)

write

read

39

Pada hasil pengukuran di node 3, tidak terdapat penurunan performa yang

signifikan pada block data dengan ukuran lebih besar dari 16 KB. Hal tersebut

dapat terlihat pada saat pengujian dilakukan dengan ukuran blok data sebesar

1MB, terdapat penurunan sekitar 200 – 500 IOPS pada IOPS READ maupun

IOPS WRITE.

Sedangkan hasil pengukuran pada iSCSI Initiator sebelum menggunakan

Cluster File System adalah sebagai berikut:

4.1.3 Analisis Hasil Pengukuran

Dari hasil pengujian diatas dapat terlihat bahwa pada masing-masing node

yang sudah terkonfigurasi dengan GFS2 Cluster File System, performa IOPS

Cluster File System cenderung mengalami peningkatan seiring dengan besar block

data yang digunakan dalam proses IO Read dan Write. Namun tingkat performa

IOPS Cluster Files System antar node memiliki skala yang berbeda-beda. Dilihat

dari hasil pengukuran, kemampuan IOPS Read dan Write tertinggi didapatkan

pada GFS2 Cluster File System pada node 2 dibandingkan dengan node 1 dan

node 3. Sedangkan performa GFS2 Cluster File System pada node 3 menunjukkan

nilai IOPS Read dan Write yang paling rendah, namun memiliki stabilitas IOPS

yang cukup baik. Berbeda dengan node 1, meskipun memiliki nilai IOPS yang

dapat mencapai 60000 IOPS Read, Cluster File System pada node 1 memiliki

tingkat stabilitas yang paling rendah atau tidak stabil, hal tersebut terlihat dari

penurunan performa yang sangat drastis ketika melakukan proses IO Write dan

Read pada blok berukuran 512 KB.

Perbedaan tersebut sangat jelas dipengaruhi oleh spesifikasi hardware atau

peripheral yang berbeda-beda antar iSCSI Initiator. Hal tersebut dapat

mempengaruhi tingkat IOPS Read dan Write karena proses IO merupakan proses

yang amat erat kaitannya dengan kinerja hardware. Dimana proses IO adalah

proses lalu lintas komunikasi data yang terjadi antar peripheral. IOPS dipengaruhi

oleh latency yang berasal dari buffering pada memory (RAM) dan memory cache

pada CPU. Itulah sebabnya ketika terjadi perbedaan CPU ataupun RAM hasil

IOPS yang didapatkan bisa berbeda-beda meskipun terhubung pada jaringan yang

sama, pengaruh lain juga disebabkan oleh penggunaan NIC yang berbeda-beda

40

antar node, dimana interkoneksi antara iSCSI Initiator dengan iSCSI Target

(Shared Storage) menggunakan kabel Ethernet maka kemampuan dari NIC

tersebut juga berpengaruh terhadap lalu lintas data paket iSCSI yang dikirimkan

melalui jalur Ethernet menggunakan protokol TCP/IP.

Dari hasil pengukuran Write dan Read IOPS pada node 1, 2, dan 3 diatas,

tampak perbedaan yang mencolok antara kemampuan Write dan Read.

Kemampuan Cluster File System dalam proses rata-rata read lebih cepat

dibandingkan dengan proses write.

Dari data diatas juga tampak bahwa di setiap ukuran block, proses Read

dan Write dapat bekerja lebih optimal pada saat block size mendekati ukuran file.

Hal ini dikarenakan oleh proses enkapsulasi pada tiap-tiap blok melalui jaringan

TCP/IP akan berupa PDU yang akan mendapatkan header tambahan dari protokol

iSCSI. Sehingga semakin kecil ukuran blok yang dikirimkan, maka besar total

keseluruhan frame dari suatu file akan menjadi lebih besar, dan beban transmisi

pada jaringan akan lebih besar.

Gambar 4.7 iSCSI PDU

Selain itu, tampak hasil pengukuran antar node dapat terjadi perbedaan

yang dipengaruhi dengan spesifikasi Hardware di dalam PC yang menjadi

41

Initiator. Sehingga dengan spesifikasi yang lebih tinggi, dapat terlihat performa

yang lebih baik.

4.2 Beban Processor (CPU Load)


Pengukuran dilakukan dengan menggunakan software Iozone. Pengukuran

dilakukan pada iSCSI Initiator dengan ukuran block 4KB hingga 16384KB,

dengan ukuran file sebesar 1 GB. Trafik yang dibangkitkan ialah trafik I/O antar

iSCSI Initiator dengan iSCSI Target. Parameter yang diambil dalam pengukuran

ini adalah processor interrupt time untuk mengukur beban processor terhadap

proses I/O yang ditampilkan dalam bentuk persen. Pada iSCSI initiator

pengukuran dengan menggunakan Iozone.


Hasil pengukuran CPU Load pada node 1:

Gambar 4.8 Grafik CPU Load tanpa cluster file system node 1

0

20

40

60

80

100

120

CPU Load Read & Write node 1 (1G)

Write

Read

42

Gambar 4.9 Grafik CPU Load cluster node 1

Berdasarkan grafik CPU Load pada node 1, tampak bahwa proses IO

Write menggunakan resource CPU yang lebih besar daripada yang digunakan

pada proses IO Read meskipun pada blok 8 KB dan 16 KB resource untuk IO

Read lebih besar daripada IO Write. Dari masing-masing ukuran block, terlihat

resource yang digunakan lebih besar saat ukuran block jauh lebih kecil dari

ukuran file. Beban tertinggi sebesar 48% didapat pada block 4 KB.



0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

CPU LOAD node 1 (1G)

write

read

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100


Write

Read

43


Berdasarkan grafik CPU Load pada node 2, tampak bahwa rata-rata proses

IO Write menggunakan resource CPU yang lebih besar daripada yang digunakan

pada proses IO Read. Dari masing-masing ukuran block, terlihat resource yang

digunakan lebih besar saat ukuran block jauh lebih kecil dari ukuran file.



0

5

10

15

20

25

30


write

read

0

2

4

6

8

10

12

14


Write

Read

44


Berdasarkan grafik CPU Load pada node 3, tampak bahwa rata-rata proses

IO Write menggunakan resource CPU yang lebih besar daripada yang digunakan

pada proses IO Read. Dari masing-masing ukuran file, terlihat resource yang

digunakan lebih besar saat ukuran block jauh lebih kecil dari ukuran block.


Berdasarikan hasil pengukuran rata-rata CPU load pada Initiator (node 1,2

dan 3) terlihat kecenderungan kenaikan persentase utilisasi CPU berbanding lurus

dengan besar block size yang digunakan selama proses benchmark menggunakan

IOzone. Dari keseluruhan node, meskipun memiliki tingkat persentase utilisiasi

yang berbeda, namun terdapat pola kenaikan yang serupa. Yakni kenaikan CPU

Load maksimal terjadi pada block size dengan ukuran file sebesar 4 KB.

Pada ukuran block yang lebih kecil, prosesor akan memproses instruksi

lebih banyak untuk melakukan sebuah proses I/O kedalam harddisk, prosesor juga

menambahkan instruksi untuk melakukan proses I/O melalui NIC yang juga

meningkatkan beban prosesor karena adanya proses tambahan tersebut. CPU

mendapat beban yang lebih besar karena terdapat overhead dari setiap paket yang

akan diproses. Hal tersebutlah yang menyebabkan beban CPU yang meningkat

pada block yang lebih kecil untuk file size yang sama

0

5

10

15

20

25

30

35

40


write

read

45

Hasil tersebut dapat dibandingkan dengan nilai CPU Load tanpa cluster

file system. Nilai CPU Load cenderung tidak mengalami perubahan yang

signifikan untuk besar file yang sama meskipun menggunakan block size yang

berbeda-beda. Hal ini dikarenakan proses IOPS file yang terjadi pada internal

CPU tidak melibatkan block data dan tidak terdapat overhead pada transmisi paket

data melaui NIC.

4.3 Throughput


Semua cluster node terkonfigurasi sebagai FTP Server, dengan Floating

IP Address 192.168.1.100, Dengan menggunakan floating IP, maka client hanya

akan memandang satu buah IP address yang berperan sebagai gateway menuju

ketiga Cluster Node, sehingga ketika client sedang mengakses FTP server dari

salah satu node dan terjadi failover ke node yang lain, maka client tidak perlu

merubah IP Address yang menuju FTP server.

Masing-masing iSCSI Initiator dikonfigurasi secara manual untuk menjadi

FTP server, kemudian layanan FTP diintegrasikan dengan floating IP Address

sebagai Cluster Service Group melalui Luci Cluster Management. Direktori yang

digunakan media penyimpanan pada layanan FTP ialah /GFS, yaitu direktori

dimana GFS2 Cluster File System berada. Interkoneksi antar Client menuju

Cluster Node menggunakan FastEthernet Switch. Client kemudian terhubung

kepada salah satu iSCSI initiator untuk menggunakan layanan FTP menggunakan

software FileZilla. Setelah proses login dan authentikasi user dilakukan, maka

client men-download file yang terdapat pada direktori /GFS. File yang digunakan

sebagai pengujian proses transfer file ialah file video dengan ukuran 1,2 GB. Nilai

Throughput didapatkan berdasarkan pengamatan selama proses download pada

sisi client menggunakan Wireshark.

46


Gambar 4.14 Hasil throughput FTP pada client

Dari hasil pengamatan menggunakan wireshark, didapatkan nilai

throughput layanan FTP pada Cluster File System sebesar 34 MBps. Nilai

tersebut didapatkan pada jaringan lokal yang terisolasi dari trafik internet

menggunakan interkoneksi Fast Ethernet Switch. Dengan FTP Server

menggunakan IP Address 192.168.1.100. Pengukuran dilakukan menggunakan

wireshark pada sisi client dengan sistem operasi CentOS 6.5.

Pada saat mekanisme failover diberlakukan pada Cluster Node, hal

tersebut tidak mempengaruhi transmisi paket dari Cluster Node menuju client. Hal

tersebut diamati dari software dimana tetap terjadi komunikasi dari client menuju

FTP Server dengan IP Address 192.168.1.100


Dari hasil pengukuran throughput, tampak bahwa nilai throughput sebesar

34 MBps dengan kanal informasi menggunakan kabel 100 MBps Ethernet LAN

ialah tidak maksimal. Hal tersebut merupakan indikasi terjadinya bottleneck pada

jaringan tersebut. Bottleneck yang terjadi dapat diakibatkan oleh FastEthernet

Switch yang digunakan. Keterbatasan kapasitas dan kualitas FastEthernet yang

digunakan mengakibatkan trafik yang mengalir dari Cluster Node menuju client

tidak dialirkan dengan sempurna. Latency dan bottleneck juga dapat terjadi pada

NIC yang menjadi port koneksi menuju kabel Ethernet. Hal ini juga

mengindikasikan bahwa penggunaan dan pemilihan Hardware dalam interkoneksi

47

jaringan memegang peranan penting dalam nilai throughput yang akan didapatkan

oleh Client.

Peningkatan throughput dapat diupayakan dengan penggunaan high-end

technology interconnection, seperti GigabitEthernet Switch. Hal tersebut dapat

dilakukan untuk menjembatani gap yang terjadi antara CPU/memory speed dan

IO speed pada file system dengan kecepatan bandwidth kanal informasi. Hal

tersebut perlu dilakukan terutama untuk mendukung layanan trafik pada jaringan

Cluster File System yang lebih besar

Sementara itu proses failover pada cluster node tidak mempengaruhi

transmisi paket-paket FTP dari Cluster menuju client. Berdasarkan pengamatan

dari wireshark, tidak terdapat perubahan FTP Server IP Address 192.168.1.100

meskipun terjadi proses failover di dalam Cluster, dan juga koneksi dari FTP

Client menuju FTP Server tidak terputus. Dengan demikian terlihat dengan jelas

kemampuan High Availability pada Cluster Node dengan Cluster File System

dapat bekerja dengan baik.

4.4 Failover Delay


Proses failover digunakan sebagai salah satu parameter pengujian guna

mengetahui performa High-Availability pada GFS2 Cluster File System sebagai

layanan media penyimpanan data. Suatu service hanya dapat berjalan pada salah

satu node,. Pada kasus ini, service yang dijalankan dalam mekanisme failover

ialah FTP Client-Server. Service tersebut dikonfigurasi secara default agar

berjalan pada node 1 iSCSI Initator yang sudah terintegrasi dengan floating IP

Address sebagai Resource Group pada Cluster.

Floating IP Address digunakan untuk memastikan saat proses failover

terjadi, client tidak menyadari bahwa terdapat migrasi sistem (failover) dari node

1 ke node failover (node2). Sebelum melakukan mekanisme pengujian failover,

terlebih dahulu dilakukan konfigurasi failover domain berdasarkan skala prioritas,

48

sehingga ketika node 1 failure, service akan berpindah ke node 2, dan apabila

node 2 mengalami failure, service FTP akan berpindah lagi menuju node 3.

Dalam mekanisme failover terdapat dua macam metode yang bisa

digunakan. Metode pertama ialah dengan salah satu node dimatikan (poweroff)

agar service berpindah kepada node yang masih aktif. Yang kedua ialah dengan

metode cold failover, dimana service pada node yang aktif dipindahkan kepada

node yang lain sesuai keinginan admin melalui perintah / command.

:#clusvcadm –r GFS –m node2

Untuk mengetahui kemampuan failover secara alami, maka metode yang

digunakan dalam menguji delay failover ialah dengan metode yang pertama. Pada

kasus ini node 1 sebagai active node akan dimatikan (poweroff). Dan pada node 2

sebagai standby node akan dipantau melalui wireshark dan syslog untuk

mengetahui aktivitas yang terjadi pada node 2 selama proses failover dari awal

semenjak service pada node 1 terdeteksi non-aktif hingga service dapat dilayani

melalui node 2. Dengan membandingkan hasil capture antar initiator maka dapat

diketahui selang waktu yang dibutuhkan (delay) failover.


Hasil pengukuran dengan proses failover:

Gambar 4.15 Pengamatan failover melalui syslog

Hasil pengukuran dengan proses failover melalui wireshark:

49

Gambar 4.16 Pengamatan failover melalui wireshark

Gambar 4.17 Pengamatan Service GFS failover dari node 1 ke node 2

Dari hasil pengamatan pada syslog dan wireshark di node 2, dapat terlihat

bahwa selama proses failover terjadi semenjak suatu node dinyatakan DOWN

oleh rgmanager. Berikutnya, kernel akan melakukan mekanisme fencing dan

locking melalui DLM (Distributed Lock Manager) serta melakukan pengecekan

terhadap journal yang terdapat pada setiap node. Kemudian GFS2 Cluster File

50

System akan dinyatakan siap oleh kernel dan kemudian service mulai aktif pada

node 2.

Setelah node 2 dinyatakan sebagai active node, dan layanan FTP berjalan

pada node 2, dilakukan pengecekan ulang pada node 2 terhadap status Cluster

melalui perintah CLUSTAT untuk memastikan bahwa service telah berpindah ke

node 2.

4.4.3 Analisa Hasil Pengukuran

Dari hasil pengukuran delay failover diatas, tampak delay selama

perpindahan ialah sebesar 42 second. Dan melalui proses cold failover, tingkat

akurasi delay dapat diamati dengan lebih detail melalui wireshark dengan delay

sebesar < 0,2 second.

Dengan demikian proses perpindahan trafik maupun service dari suatu

node yang mengalami failure dapat mengakibatkan gangguan terhadap user

dikerenakan delay failover yang cukup lama. Namun apabila menggunakan cold

failover maka migrasi terjadi secara singkat tanpa dirasakan oleh user.

Berdasarkan hasil pengamatan, selama proses failover berlangsung.

Cluster Manager (CMAN) akan melakukan monitoring terhadap jumlah cluster

node yang berada dalam posisi on. Ketika kondisi dalam suatu cluster berubah,

maka CMAN akan mendeteksi perubahan tersebut dan melakukan tindakan yang

perlu dilakukan. Dalam hal ini, ketika cluster node tidak memberikan message

apapun untuk berkomunikasi dengan node yang lain dalam rentang waktu tertentu,

maka CMAN akan melakukan proses remove terhadap node tersebut dan

membership of cluster pada node tersebut dinonaktifkan, dan node tersebut tidak

lagi dianggap sebagai cluster member.

Selanjutnya, DLM dan kernel akan melakukan proses recovery terhadap

Cluster File System. Ketika suatu node dianggap failure, maka aktivitas cluster

akan di-suspend, DLM dan GFS akan melakukan recovery. DLM melepas locking

management pada failure node, dan GFS melakukan recovery journal terhadap

node yang failure.

51

Setelah mekanisme recovery diatas selesai, maka aktivitas pada Cluster

akan dilanjutkan. Service yang sebelumnya berjalan pada node 1 siap untuk

diaktifkan melalui node 2. Kemudian pemulihan service dilakukan berdasarkan

konfigurasi cluster yang terdapat pada Cluster Configuration Management.

Layanan FTP yang sempat di-suspend, kembali dijalankan, dan proses transfer file

data dapat diteruskan berdasarkan journal yang sudah di-recovery tanpa harus

mengirimkan data ulang dari awal.

Mekanisme fencing dan locking tampak pada hasil screenshoot berikut.

Gambar 4.18 Mekanisme fencing dan locking ketika GFS failover

Analisa juga dilakukan dengan melakukan failover ketika terdapat 2 buah cluster

node yang dinonaktifkan.

Gambar 4.19 Pengamatan Service GFS failover saat terjadi kegagalan di 2 node

fencing

locking

52

Berdasarkan pengamatan diatas, dapat dilihat bahwa failover yang terjadi

ketika dua buah node mengalami kegagalan ialah failover yang sesuai dengan

failover domain sebagaimana yang sudah terkonfigurasi pada Cluster Manager.

Sehingga ketika node 1 dan node 2 mengalami kegagalan, maka service akan mati

dan cluster akan nonaktif dikarenakan cluster tidak memenuhi quorum (1/2+1

jumlah total node yang aktif).

Sedangkan delay failover yang terjadi antara node yang satu dengan node

yang lainnya dapat dilihat pada grafik berikut:

Gambar 4.20 Pengamatan failover delay Service GFS dari node 1 ke node 2 dan

node 2 ke node 3

Gambar 4.21 Pengamatan cpu load sebelum dan sesudah failover

0

2

4

6

8

10

12

14

1 to 2 2 to 3

failover delay antar node (second)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

node 1 node 2 node 3

failover cpu load

before failover

after failover

53

Dari hasil pengukuran delay diatas, dapat terlihat bahwa spesifikasi

hardware pada masing-masing server dapat mempengaruhi delay ketika terjadi

kegagalan pada suatu node. Demikian pula saat terjadi failover dengan

menumpangkan layanan yang berbeda kepada node lain, terlihat bahwa dengan

hardware yang ber spesifikasi lebih tinggi, total resource yang digunakan tidak

terlalu besar.

Pada gambar 4.21 dapat dilihat nilai CPU Load pada masing-masing node

dengan kondisi ketika sebelum menerima service failover dari node lain, dan

kondisi sesudah node tersebut menerima service failover dan melakukan back up

terhadap layanan cluster node yang mengalami failure. Contohnya ialah saat

terdapat suatu layanan web service yang berjalan pada node 3, kemudian node 3

mengalami kegagalan, maka service tersebut akan mengalami failover kepada

node 1 atau node lain berdasarkan pada failover domain yang sudah dikonfigurasi

melalui cluster management.

Dikarenakan standby node menangani service yang sebelumnya berjalan

pada node yang mengalami kegagalan, maka terdapat kenaikan beban pada

initiator yang menerima service failover dan mengakibatkan penambahan layanan

atau service yang harus ditangani oleh standby node tersebut. Kenaikan beban

CPU Load dengan failover pada layanan yang berbeda berkisar antara 110%

hingga 250% terhadap CPU Load sebelum dilakukan failover.

4.5 Video Streaming Server

Streaming server pada layanan cloud storage merupakan salah satu

layanan dengan jenis Video on Demand. Pengujian terhadap kualitas Video on

Demand pada cluster file system digunakan untuk menggambarkan kemampuan

Storage sebagai penyedia layanan video yang diakses oleh client melalui Cluster

Server.


Pengukuran dilakukan dengan mengunakan aplikasi VLC Media Player

pada sisi client. Service layanan video pada Cluster Server dikonfigurasi

54

menggunakan nginx yang dapat diakses melalui setiap initiator node dengan

terintegrasi sebagai suatu cluster service. File video yang digunakan untuk

pengujian terletaka pada Storage Device dibawah direktori /GFS.

Pengukuran dilakukan dengan mengamati koneksi yang terjadi melalui

software Wireshark. Akan dilakukan simulasi failover pada saat user sedang

mengakses layanan video dari cluster service. Dengan demikian dapat diketahui

dampak dan performansi penggunaan Cluster File System pada layanan Video on

Demand.

Pengukuran dilakukan dengan mencoba menghubungkan client dengan

storage server melalui masing-masing node dan kemudian diambil capture

menggunakan wireshark untuk mendapatkan nilai throughput dari masing-masing

node.


Gambar 4.22 Pengamatan video streaming melalui wireshark

Melalui gambar 4.22, dapat terlihat hasil video yang berhasil diakses oleh

client melalui mekanisme server cluster lewat salah satu node cluster

menggunakan cluster service. Dapat dilihat melalui hasil capture mengunakan

aplikasi wireshark, bahwa protokol yang yang digunakan pada layanan tersebut

ialah protokol-protokol yang mendukukng layanan video streaming, seperti UDP,

RTP, dan RSTP. File video yang digunakan merupakan file berekstensi .mp4

55

dengan ukuran 864 MB. Kualitas tayangan yang didapat cukup baik dan tidak

terjadi noise (0 % error).

Namun apabila dilakukan simulasi proses failover layanan, koneksi user

terhadap file video yang diakses akan terputus dan tidak tersambung kembali

secara otomatis. Hal ini dapat diamati lebih lanjut melalui gambar 4.23

Gambar 4.23 Pengamatan video streaming saat terjadi failover

Tampak bahwa ketika dilakukan proses failover, paket data yang berisikan

file video tidak dikirimkan oleh cluster dan tidak ada protokol UDP ataupun

RTMP yang masuk kepada client, melainkan laporan error yang dikirimkan oleh

cluster dengan berisikan pesan bahwa paket yang diminta dari node tersebut ialah

tidak diketahui (unknown).

Meskipun cluster server tidak dapat menjalankan proses failover terhadap

layanan akses video, skenario pengujian dapat dilakukan dengan menguji

kemampuan masing-masing node secara satu-persatu dan mengetahui nilai

throughput yang didapatkan oleh client pada saat mengakses file video dari node-

node yang berbeda. Nilai throughput pada client dapat dilihat melalui wireshark.

Dengan nilai throughput yang berbeda-beda ketika video diakses melalui node

yang berbeda-beda, hasil throughput yang didapatkan tidak mempengaruhi

kualitas video secara langsung.

56

Gambar 4.24 Nilai throughput video pada client


Dari hasil pengujian diatas, menunjukkan bahwa ketika user mengakses

layanan video dan terjadi failover, maka koneksi terhadap file yang diakses akan

terputus, dan dapat diakses kembali dengan cara melakukan reload terhadap

alamat yang disediakan oleh Cluster Management. Hal ini terjadi karena pada

layanan video, akses streaming pada sesi tersebut akan terputus dan media player

tidak dapat mendeteksi sesi yang sudah dilakukan ketika terjadi failover dan tidak

mendapat packet video lagi dikarenakan terdapat delay selama proses failover.

Hal tersebut yang kemudian menyebabkan setiap terjadi failover, maka user harus

melakukan reload untuk membangun sesi streaming video dari awal untuk dapat

melanjutkan layanan video.

Tampak dari hasil pengukuran throughput melalui wireshark pada sisi

client, meskiputn hasil dari throughput relatif serupa, namun terdapat perbedaan

ketika jalur koneksi melalui node dengan spesifikasi hardware yang lebih baik,

pada jaringan dan layanan yang sama, maka nilai throughput juga ikut menjadi

lebih baik.

0

20

40

60

80

100

120

140

node 1 node 2 node 3

throughput video

throughput video

57

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari pengujian dan analisa yang dilakukan, dapat diambil beberapa

kesimpulan sebagai berikut :

1. Berdasarkan konfigurasi dan implementasi Storage Device pada Cluster File

Systerm dengan melibatkan iSCSI Target, iSCSI Initiator dan GFS, maka

dapat disimpulkan bahwa Cluster File System pada SAN berbasis iSCSI dapat

digunakan sebagai salah satu metode yang dapat menunjang layanan Cloud

Storage.

2. Berdasarkan benchmark yang dilakukan menggunakan IOzone, maka kinerja

Cluster File System sebagai penunjang layanan Cloud Storage memiliki

kemampuan IO Write yang lebih baik dibanding dengan kemampuan IO

Read, dan juga membutuhkan resource yang cukup besar pada memory di

iSCSI Initiator yang dapat mencapai hingga 100%, namun tidak

menggunakan resource CPU yang tinggi karena rata-rata penggunaan CPU

pada Initiator hanya berkisar antara 0,2% - 30 %.

3. Pada pengukuran delay failover, dapat disimpulkan bahwa proses migrasi dari

suatu node ke node yang lain pada suatu cluster apabila salah satu sistem

terdapat kegagalan ialah >7 detik, hal ini mengakibatkan koneksi dan proses

transfer file akan terputus ketika user sedang mengakses suatu layanan pada

server.

4. Dari implementasi yang dilakukan penggunaan Cluster File System terbukti

dapat menghilangkan single node failure pada layanan Cloud Storage yang

terdapat pada suatu server.

5. Nilai throughput dalam jaringan dipengaruhi oleh kualitas hardware yang

digunakan untuk interkoneksi pada jaringan tersebut.

6. Cluster File System tidak mendukung failover pada layanan Video on

Demand yang diakses melalui Cluster Server

58

5.2 Saran

Penelitian selanjutnya diharapkan dapat melakukan penelitian lebih lanjut

dengan:

1. Implementasi Multipath untuk membuat lebih banyak LUN yang

mengarah kepada iSCSI Target.

2. Melakukan analisis sistem ketika menggunakan high-end interconnection

hardware.

3. Menguji performa IOPS dengan menggunakan peripheral hardware

dengan high-end spesification.

4. Melakukan pengujian performansi sistem dengan parameter response time

dan pengaruh terhadap jumlah user yang dapat ditangani,.

5. Menggunakan layanan yang berbeda-beda pada setiap cluster node yang

dapat diakses secara simultan oleh multiuser.

6. Menggunakan komponen LVS Router sebagai tambahan dalam

menunjang trafik failover menuju Cluster Server.

7. Mengimplementasikan Cluster Server untuk berbagai layanan yang

berbeda antar node.

59

DAFTAR PUSTAKA

[1] Armanda, Ryan A.P. Skripsi: Implementasi Teknologi Cloud Computing

Menggunakan Cloudsim Untuk Implementasi TIK Hijau. Universitas

Indonesia. Depok. 2010.

[2] Boronzyk, Timothy dan Christopher Negus. CentOS Bible. Wiley

Publishing, Inc. Indianapolis. USA. 2009.

[3] Capps, Done (dkk). Analyzing NFS Client Performance with IOzone. NFS

Industry Conference. 2002.

[4] Carolan, Jason dan Steve Gaede. Introduction to Cloud Computing

Architectre, White Paper, 1st Edition. Sun Microsystem. Santa Clara. USA.

2009.

[5] Chevance, René J. Server Architecture: Multiprocessors, Clusters, Parallel

System, Web Servers, and Storage Solutions. Elsevier Digital Press,

Burlington, USA. 2005.

[6] Farley, Marc. Storage Networking Fundamentals: An Introduction to

Storage Devices, Subsystems, Applications, Management, and Filing

Systems. Cisco Press. Indianapolis. 2005

[7] Fatahna, Muhammad An’im. CentOS Network Administrator, Beta1.

CentOS Indonesia Community. Indonesia. 2011

[8] Gauger. C. M. (dkk). Modeling and Performance Evaluation of iSCSI

Storage Area Network over TCP/IP-based MAN and WAN networks.

University of Stuttgart. Stuttgart. Germany. 2005.

[9] Jacobi, Tim-Daniel dan Jan Lingermann. Evaluation of Distributed File

System. Universitat Hamburg. Germany. 2012.

[10] Kurniagraha, Deni. Tugas Akhir: Analisis Performansi Layanan Cloud

Storage pada sistem operasi windows dan linux. Institut Teknologi Telkom.

Bandung. 2012

[11] Lu, Yingping dan David. Performance Study of iSCSI-Based Storage

Subsystems. University of Minnesota. USA. 2003.

[12] McPherson, Amanda. Linux: The Operating System of the Cloud. The Linux

Foundation. 2009.

60

[13] Nimis. Jens. Cloud Computing Tutorial. IPE-Klausurtagung. Freudenstadt,

Germany. 2009.

[14] NN. iSCSI Protocol Concepts and Implementation. Cisco Systems, USA.

2001.

[15] NN. Network Protocols Handbook, 2nd Edition. Javvin Technologies, Inc.

Saratoga. USA. 2005.

[16] NN. Red Hat Enterprise Linux 5.8 Beta: Cluster Suite Overview RHEL,

Edition 5. Red Hat, Inc. USA. 2010

[17] NN. Red Hat Enterprise Linux 6: Global File System 2. Red Hat, Inc. USA.

2013

[18] NN. SAN System Design and Deployment Guide. Vmware, Inc. Hilview

Ave. USA. 2010.

[19] Norcott, William D. Iozone Filesystem Benchmark.doc.

http://www.iozone.org.

[20] Radkov, Peter (dkk). A Performance Comparison of NFS and iSCSI fo IP-

Networked Storage. University of Massachusetts. USA. 2004

[21] Routray, Ramani (dkk). iSAN: Storage Area Network Management

Modeling Simulation. IBM India System and Technology Lab. India.

International Conference on Networking, Architecture, and Storage. 2007.

[22] Tate, Jon dkk. Redbooks: Introduction to Storage Area Networking and

System Networking. 5th Edition. IBM, USA. 2012

[23] Thain, Douglass dkk. Chirp: A Practical Global Filesystem for Cluster and

Grid Computing. Department of Computer Science and Engineering,

University of Notre Dame. 2007.

[24] Towns, Anthony. Red Hat Cluster Suite for Red Hat Enterprise Linux 5:

Cluster Suite Overview, Edition 5. Redhat, Inc. 2010.

[25] Troppers, Ulf (dkk). Storage Networks Explained: Basics and Application of

Fibre Channel SAN, NAS, iSCSI, InfiniBand and FcoE, Second Edition.

John Wiley & Sons Ltd. 2009.

[26] Wiratama, Hendra. Tugas Akhir: Implementasi Storage Area Network

Menggunakan Protokol iSCSI Pada Sistem Terdistribusi. Institut Teknologi

Telkom, Bandung. 2012.

http://www.iozone.org/

IMPLEMENTASI DAN ANALISIS SERVER CLUSTERING MENGGUNAKAN CLUSTER FILE SYSTEM PADA SAN (STORAGE AREA...

Documents

Transcript of IMPLEMENTASI DAN ANALISIS SERVER CLUSTERING MENGGUNAKAN CLUSTER FILE SYSTEM PADA SAN (STORAGE AREA...