JUDUL
PERBANDINGAN
KINERJA SERVER VIRTUAL
(OPERATING
SYSTEM-LEVEL VIRTUALIZATION)
DENGAN
SERVER KONVENSIONAL
SKRIPSI
diajukan untuk melengkapi sebagian
persyaratan akademik
guna memperoleh gelar Sarjana Teknik
0704105020020
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA
DARUSSALAM, BANDA ACEH
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan
dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul “Perbandingan Kinerja Server Virtual (Operating System-level
Virtualization) dengan Server Konvensional” bukan merupakan tiruan atau
duplikasi dari tugas akhir atau karya ilmiah yang sudah diplublikasikan oleh
pihak lain, kecuali bagian sumber informasinya dicantumkan sebagaimana
mestinya. Bila ditemukan hal-hal yang tidak sesuai dengan isi pernyataan ini,
saya menerima dan menghormati segala konsekuensi akademis yag diberikan oleh
Jurusan Teknik Elektro dan atau Fakultas Teknik, Universitas Syiah Kuala.
|
Banda Aceh,
23 Juni 2012
Firdaus Ashri
NIM : 0704105020020
|
PENGESAHAN
Skripsi ini
dengan judul “Perbandingan Kinerja
Server Virtual (Operating System-level Virtualization) dengan Server
Konvensional” dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan akademik pada
Jurusan Teknik Elektro, guna memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Fakultas Teknik
Universitas Syiah Kuala.
Tugas Akhir ini
telah disidangkan dihadapan dosen penguji pada tanggal Dua Puluh Satu Juni tahun
Dua Ribu Tiga Belas dan dinyatakan telah memenuhi syarat suatu tugas akhir.
Banda Aceh, 21Juni 2013
|
Pembimbing II,
Dr. Ir. Rizal Munadi, MM,
MT
NIP.
19670815 199303 1 005
|
|
Mengesahkan
Ketua Jurusan Teknik Elektro
Dr. Ir. Rizal Munadi, MM,
MT
NIP.
19670815 199303 1 005
|
|
Pembimbing I,
Yudha Nurdin, ST., MT
NIP.
19791001201012 1 002
|
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis tuturkan
kepada Allah SWT serta shalawat
dan salam penulis hantarkan kepangkuan nabi besar Muhammad saw, sehingga pada
kesempatan kali ini penulis dapat menyelesaikan penulisan Skripsi dengan judul “PERBANDINGAN KINERJA SERVER VIRTUAL (OPERATING SYSTEM-LEVEL VIRTUALIZATION)
DENGAN SERVER KONVENSIONAL”.
Dalam pembuatan buku Tugas Akhir ini, penulis
mengucapkan terima kasih banyak kepada:
1. Bapak Dr.
Ir. Marwan, selaku Dekan Fakultas Teknik UNSYIAH.
2. Bapak Dr. Ir. Rizal Munadi, MM, MT, selaku Ketua
Jurusan Teknik Elektro UNSYIAH dan juga selaku pembimbing dalam skripsi saya.
3. Bapak Sayed Muchallil, ST., M.Sc selaku Ketua
Bidang Teknik Infomatika dan Komputer.
4. Bapak
Yudha Nurdin, ST.,M.Tselaku pembimbingskripsi
saya.
5. Bapak Fardian, ST., M.Sc selaku ketua seminar
dalam skripsi saya.
6. Bapak Dr. Taufiq A. Gani, S.Kom.,
M.Eng.Sc dan BapakRahmad Dawood, S.Kom., M.Sc selaku dosen penguji dalam skripsi
saya.
7. Seluruh Dosen dan Staf Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik UNSYIAH.
Penulis menyadari bahwa Skripsi ini masih jauh dari
kesempurnaan, namun penulis berharap laporan ini dapat bermanfaat bagi penulis
dan juga para pembaca.Wassalam.
|
Banda Aceh,
27 Juni 2013
Firdaus Ashri
NIM : 0704105020020
|
PERBANDINGAN KINERJA SERVER VIRTUAL
(OPERATING SYSTEM-LEVEL VIRTUALIZATION)
DENGAN SERVER KONVENSIONAL
ABSTRAK
Saat ini,jaringan yang berfungsi untukmenangani pengolahan, pendistribusian
dan penyimpanan data secara terpusatumumnya masih mengandalkanserver konvensional. Namun sering kali
sumberdaya dari perangkat tersebut tidak termanfaatkan secara optimal.Solusi
alternatif ataspermasalahan iniadalah teknologi virtualisasi server.Salah satu software yang dapat digunakan dalam virtualisasi server adalah OpenVZ
yangmengadopsi teknikoperating system-level
virtualization.Perbandingan kinerja berdasarkan parameter reply time dari server virtual dengan server
konvensional merupakan subjek yang menjadi fokus dalam tugas akhir ini. Untuk
menunjang keakuratan hasil penelitian turut digunakan pengujian menggunakan
metoda statistik, yaitu t-test.
Sehingga didapatkan hasil bahwa reply timeserver
virtual tidak berbeda dengan server
konvensional yang secara umum dapat dikatakan bahwa server hasil virtualisasi mampu memberikan kinerja yang tidak
berbeda dengan server konvensional
yang berspesifikasi sama.
Kata kunci:kinerja server, server konvensional, server
virtual, OpenVZ, operating system-level virtualization,reply time, t-test.
COMPARISON OF THE
PERFORMANCE BETWEEN
VIRTUAL SERVER
(OPERATING SYSTEM-LEVEL VIRTUALIZATION)
AND CONVENTIONAL SERVER
ABSTRACT
Todays, network that works
to centrally handle the process, distribution and storage of data,generally
still depends on conventional server. Howerver, resources of the hard-ware
usually are not utilized optimally. One alternative solution for this problem is
technology of server virtualization..A software that can be used to virtualize
the server is OpenVZand adopts technic of operating system-level virtualization.Using
reply time as parameter, the comparison ofperformance between virtual server
and conventional server is the subject that will be the focus in this Final
Project. To support the accuracy of the test, this study involves statistical methodes;
t-test and effect size.As the result, reply time of virtual server is not
different with conventional server’s.
Keyword:servers
performance, conventional server, virtual server, operating system-level
virtualization, OpenVZ ,reply time and t-tes.
DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Struktur Full
Virtualization 6
Gambar 2.2 Struktur
Paravirtualization 6
Gambar 2.3 Struktur
Operating System-Level Virtualization 6
Gamabr 2.4 Tampilan Tool
Httperf 8
Gambar 3.1 Diagram Alir
Penelitian 13
Gambar 3.2Topologi Peer-To-Peer Server Konvensional-Client 15
Gambar 3.3Topologi Peer-To-Peer Server Virtual-Client 16
Gambar 4.1 Grafik Perbandingan Reply Time Kedua
Server 21
Gambar 4.2 Grafik Perbandingan Error Rate Kedua
Server 22
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Pengaturan Task Prefork Module 16
Tabel 3.2 Pengaturan Task Worker
Module 17
Tabel 3.3 Pengaturan Task Even Module 17
Tabel 4.1 Data ReplyTime Server Virtual Dan
Konvensional 20
Tabel 4.2 Analisis Menggunakan T-test 24
DAFTAR SINGKATAN
CD :Compact
Disc
CPU :
Central Processing Unit
ES :
Effect Size
Guest os :Guest
Operating System
Host os :
Host Operating System
IP :
Internet Protocol
KVM :
Kernel-based Virtual Machine
ms :Milli Seconds
OpenVZ :
Open Virtuozzo
OS :
Operating System
RAM :
Random Access Memories
TCP :
Transmission ControlProtocol
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Pada suatu jaringan yang menangani pengolahan,
pendistribusian dan penyimpanan data secara terpusat masih banyak ditemukannya
penggunaan server konvensional
sebagai komputer induk. Akan tetapi penggunaan perangkat ini masih terdapat
beberapa kekurangan, diantaranya adalah penggunaan sumber daya yang tidak
optimal.
Saat ini sudah terdapat alternatif untuk
menanggulangi kekurangan yang terdapat pada server
konvensional dengan cara melakukan virtualisasi server. Dengan melakukan virtualisasi server maka sumber daya seperti CPU’s, RAM dan ruang penyimpanan
pada server konvensional diabtraksi
sehingga dapat di pisah-pisah menjadi beberapa server virtual. Virtualisasi server
terdiri dari dua komponen utama, yaitu hostos
dan guestos. Host os adalah perangkat yang menjalankan aplikasi virtualisasi,
sedangkan guestos merupakan perangkat
virtual yang dihasilkan oleh aplikasi virtualisasi.
Teknik virtualisasi server ada tiga, yaitu operating
system-level virtualization, paravirtualization
dan full virtualization. Operating system-level virtualization
merupakan teknik virtualisasi yang memiliki keterbatasan pada varianhostos dan juga gusetos nya namun mudah untuk digunakan. Paravirtualization memiliki varian guestos yang lebih banyak dari pada operating system-level virtualization, namun membutuhkan sejumlah
kustomisasi pada sistem operasi guestos
nya. Sedangkan full virtualization
dapat menggunakan semua jenis sistem operasi untuk dijadikan host os maupun guest os nya, namun membutuhkan processor
yang sudah mendukung virtualisasi atau sudah berinstruksi svm/vmx.
Dari ketiga teknik virtualisasi di atas, teknik operating system-level virtualization
merupakan teknik yang paling mudah diterapkan karena untuk membuat server virtual menggunakan teknik ini
tidak membutuhkan waktu yang lama dan juga tidak dibutuhkan kustomisasi untuk
penyelarasan hostos dengan guestos-nya. Salah satu software virtualisasi yang menggunakan
teknik ini adalah OpenVZ.
Beberapa hal tersebut diatas merupakan kelebihan
yang dirasakan oleh developerserver.
Untuk mengetahui pengalaman yang dirasakan oleh penggunaserver maka pada penelitian ini dilakukan pengujian kinerjaserver dengan menggunakan reply time sebagai parameter acuan.
Reply
time adalah waktu
yang dibutuhkan sistem untuk
melayani setiap request yang datang dengan satuan milliseconds (ms). Semakin kecil waktu respon yang dihasilkan oleh sebuah
layanan jaringan, menunjukkan semakin baik kinerja dari sebuah sistem.Parameter reply time sangatlah penting
karena mampu memberikan kesimpulan tentang kecepatan responsereplyrequestserver terhadap request yang didapatnya berdasarkan pengalaman client/user dalam mengakses sebuah server.
Untuk mendapatkan analisis perbandingan dengan
menggunakan reply time sebagai
parameter pembanding, maka pada penelitian ini dilakukan pengujian terhadap
kinerja dari servervirtual dan juga server konvensional. Perbandingan yang
dilakukan divalidasi dengan menggunakan metoda statistik.
1.2 PERMASALAHAN
Sumber daya server konvensional belum dimanfaatkan
dengan maksimal, untuk dapat memaksimalkannya dapat diterapkan teknik
virtualisasi.Hal tersebut merupakan suatu kelebihan yang didapatkan oleh
pengelola server. Untuk mengetahui
kualitas layanan yang dirasakan oleh client/userterhadap
pemanfaatan server virtual dilakukan
pengujian kinerja terhadap reply timemenggunakan
toolHttperf.
1.3 TUJUAN
Adapun tujuan dari
penelitian ini adalah untuk mendapatkan kinerja dari server virtual berdasarkan parameter reply timeyang menggunakan teknik operating system-level virtualization. Sebagai pembanding kinerja,
digunakan acuan server konvensional.
1.4 METODE PENELITIAN
Metode
penelitian yang digunakan penulis dalam Tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
a.
Studi literatur tentang
virtualisasi server, OpenVZ, Httperf, metode hipotesa komparatif (t-test).
b.
Membangun serverkonvensional dan server
virtual, mendesain topologi jaringan untuk keduanya dan konfigurasi fileapache2.conf
c.
Mengukur reply time pada kedua server.
d.
Menganalisis data yang telah
dikumpulkan.
e.
Melakukan penulisan laporan hasil
penelitian.
1.5 BATASAN MASALAH
Dalam pembuatan penelitian
ini penulis membatasi ruang lingkup permasalahan pada perbandingan kinerja serverkonvensional dengan servervirtual berbasis OpenVZ yang menggunakan
Proxmox VE sebagai host os dan
parameter penentu kinerja yang digunakan adalahreply time terhadap request
yang diterima server. Baik server virtual maupun server konvensional menggunakan sistem
operasi Ubuntu Server 12.
1.6 SISTEMATIKA PENULISAN
Skripsi ini terdiri dari
beberapa bab dan masing-masing bab terdiri dari beberapa sub bab. Adapun
sistematika penulisannya adalah sebagai beriktu:
BAB 1 : PENDAHULUAN
Berisi gambaran umum penulisan, mulai dari latar
belakang, permasalahan, tujuan, metode penelitian, batasan masalah dan
sistematika penulisan.
BAB 2 : TINJAUAN
KEPUSTAKAAN
Berisi toeri-teori tentang virtualisasi server, OpenVZ, Proxmox VE, Httperf,
t-test, dan juga effect size.
BAB 3: METODE PENELITIAN
Menjelaskan tentang proses pembuatan server virtual dan server konvensional beserta cara pengumpulan data.
BAB 4 : HASIL DAN PEMBAHASAN
Menampilkan dan mejelaskan hasil perbandingan kinerja antara server virtual dengan server konvensional.
BAB 5: PENUTUP
Berisi
Kesimpulan dari hasil penelitian.
DAFTAR PUSTAKA
Berisi buku-buku rujukan dan referensi lainnya yang
dipergunakan dalam penulisan Skripsi ini.
BAB 2
DASAR TEORI
2.1 VIRTUALISASI SERVER
Virtualisasi bisa diartikan
sebagai pembentukanwujudmaya
darisesuatu yang bersifat nyata/fisik,
misalnya sistem operasi, perangkatstorage/penyimpanan
data atau sumber daya jaringan.Software virtualisasi berperan sebagai
pemisah sumber
daya komputer host os(komputer yang
menjalankan aplikasi virtualisasi) dengan sumber daya untuk guest os(komputer maya yang berjalan di
dalam komputer host)(Purnoma, 2010).
Untuk
dapat menjalankan aplikasi virtualisasi dengan baik, diperlukan dukungan hardware atau kompabilitas hardware yang baik. Kebutuhan utama yang
harus diperhatikan agar aplikasi virtualisasi dapat berjalan adalah processor dan RAM, karena CPU Core, CPU Usage, RAM akan
dibagi-bagikan untuk pembuatan server
virtual.Ada beberapa aplikasi virtualisasi yang
bersifat gratis di Linux yang sangat tepat digunakan untuk kebutuhan server diantaranya VMware Server,
OpenVZ, Xen dan KVM(Suprianto, 2009).
2.2 TEKNIK VIRTUALISASI
Saat ini terdapat tiga
teknik virtualisasi server, yaitu full virtualization, paravirtualization dan operating system-level virtualization(Suprianto, 2009).Full virtualizationadalah teknik
virtualisasi yang dapat diterapkan pada
setiap sistem operasi, dengan artian bahwa setiap sistem operasi dapat
bertindak sebagai host os dan guest os baik itu sistem operasi
berbasis Linux maupunberbasis Windows. Software
virtualisasi yang menggunakan teknik ini diantarantanya adalah Xen dan VMWare. Struktur
dari teknik virtualisasi ini dapat dilihar pada Gambar 2.1 sebagai
berikut:
Paravirtualizationadalah teknik virtualisasi yang mewajibkan host os nya merupakan sistem operasi
berbasis Linux, sedangkan untuk guest os
nya dapat digunakan sistem operasi apapun. Software virtualisasi yang menggunakan
teknik ini diantaranya adalah Xen dan UML.
Struktur teknik virtualisasi paravirtualization
dapat dilihat pada Gambar 2.2 sebagai berikut:
Operating system-level
virtualizationmerupakanteknik virtualisasi yang hanya bisa diterapkan
menggunakan host os yang berbasis
Linux dan guest os nya juga berbasis
Linux. Software virtualisasi yang
menggunakan teknik ini diantaranya adalah Open VZ dan Linux VServer. Adapun struktur
teknik virtualisasi ini dapat dilihat pada Gambar 2.3 sebagai berikut:
Gambar 2.3 Struktur
Operating System Virtualization
2.3 PROXMOX VE DAN OPENVZ
ProxMox
VE(Virtual Environment)
adalah distro Linux berbasis Debian (x86_64)yang dikhususkan sebagai distro
virtualisasi. Proxmox secara default
menyertakanOpenVZ dan KVM dan disediakan dalam modus teks (console mode). Prosesadministrasinya dilakukan menggunakan akses web.Ada beberapa hal yang harus
diperhatikan dalam menggunakan sistem operasi ProxMox VE seperti halnya Proxmox
disediakan hanya untuk mesin 64 bit sehingga tidak bisa digunakan untuk mesin 32
bit.Pada saat instalasi, Proxmoxakan menghapus seluruh isi harddisk(Sugianto, Masim., 2011).
Jika
ingin menggunakan KVM, Proxmox membutuhkan motherboard/CPU
yang mendukung teknologi virtualisasi yaitu Intel VT/AMD-V.OpenVZ merupakan operating system-level
virtualizaiontechnology yang dibuat berbasiskan kernel Linux. OpenVZ
mempermudah server fisik untuk
menjalankan berbagai macam sistem operasi berbeda secara terpisah.Berbeda
dengan aplikasi virtualisasi lain seperti VMWare atau Xen, OpenVZ memiliki
keterbatasan dimana aplikasi ini membutuhkan Linux sebagai host dan guest os nya.
OpenVZ
disusun dari aplikasi Parallels Virtuozzo Containers, sebuah aplikasi komersial
yang dibuat oleh Parallels, Inc. OpenVZ dilisensikan ke dalam GPL2, dan di
dukung serta disponsori langsung oleh Parallels(Suprianto, 2009). Untuk
mnggunakan OpenVZ tidak perlu melakukan instalasi distribusi Linux seperti virtual machine lainnya, karena yang
dibutuhkan adalah template yang
berisi file system dari distribusi Linux
yang diinginkan.Template adalah images yang dibutuhkan untuk membuat
mesin virtual baru. Template adalah kumpulan dari
paket-paket cachetemplate, dengan cache template yang merupakan sebuah
arsip dari paket-paket yang telah ter-install.
2.4 HTTPERF
Httperf adalah Linux
tool yang berfungsi sebagai generator beban untuk pengujian performansi server dengan cara menghasilkan beberapa
request terhadap responseserver dalam waktu yang bersamaan. Penggunaan tool ini dapat mengurangi penggunaan
jumlah komputer yang berfungsi sebagai client
untuk menghasilkan request sesuai
dengan yang diharapkan secara simultan(Juhri, 2011). Pengujian web serversecara sederhana dapat dilakukan dengancara membuat requestdengan jumlah besarkepadaweb server, sehingga akan terukur jumlah
request yang diterima dan jumlah reply yang dikirimkan. Tampilan tool ini seperti dtunjukkan pada Gambar
2.4 sebagai berikut:
Gambar 2.4 Tampilan Tool Httperf
Ada beberapa metrik keluaran dari Httperf yang dikelompokkan
sebagai berikut (Theodore, 2003):
a.
Total Section
Menampilkan jumlah total koneksi TCP yang dibuat,
jumlah permintaan/ request, jumlah response, dan waktu keseluruhan dari
pengujian yang dilakukan.
b.
Connection Section
Menjelaskan kinerja koneksi TCP yang dihasilkan selama
pengujian.
c.
Request Section
Menampilkan jumlah request
per second yang didapatkan dari pengujian.
d.
Reply Section
Menampilkan statistik dari jumlah reply per second terhadap pengujian yang dilakukan.
e.
Miscellaneous Section
Menyediakan laporan tentang penggunaan CPU dan
pemanfaatan jaringan pada mesin klien.
f.
Error Section
Menampilkan jumlah error yang ditemukan selama pengujian. Padaerror section ini terdapat bagian client-timo yang sangat berguna untuk
mengetahui titik jenuh suatu webserver.
2.5 T-TEST
Uji hipotesa komparatif
(t-test) adalah uji perbandingan
data(sampel) yang berasal dari populasi berbeda namun memiliki variable yang
sama, dengan cara membandingkan nilai rata-rata antar sampel(data) yang
memiliki populasi berdistribusi normal hingga diperoleh peryataan yang
menunjukkan nilai perbandingan. Data yang digunakan berupa data(sampel) yang
kecil dan dengan varian populasi tidak diketahui. Terdapat 3 teknik pengujian
hipotesa komparatif(t-test) yaitu:
a. One Sample t-test
b. Paired Sample t-test
c. Independent Sample t-test
2.6 ONE SAMPLE T-TEST
Digunakan untuk satu sampel dengan prinsip untuk menguji apakah
suatu nilai tertentu (yang diberikan sebagai pembanding) berbeda secara nyata
ataukah tidak dengan rata-rata sebuah sampel.Nilai yang dimaksud pada umumnya adalah nilai
parameter untuk mengukur suatu populasi. Rumus untuk one
sample independent sebagai berikut(Yount,
Rick., 2006):
(2.1)
Keterangan:
t = uji t
=
rata-rata sampel data kelompok x
= standar deviasi
N = jumlah sampel
data
2.7PAIRED SAMPLE T-TEST
Metode
ini digunakan untuk
membandingkan mean dari suatu sampel
yang berpasangan (paired). Dengan
pengertian berpasangan adalah
sebuah kelompok sampel dengan subyek yang sama namun mengalami dua perlakuan
atau pengukuran yang berbeda(Yount,
Rick., 2006):
(2.2)
Keterangan:
t = uji t
=
rata-rata selisih pengukuran sampel data kelompok x dan y
= standar deviasi
selisih data kelompok x dan y
N = jumlah sampel
data
2.8 INDEPENDENT SAMPLE T-TEST
T-test merupakan analisis parametrik yang digunakanuntuk menguji
perbedaan mean(rata-rata) untuk dua
kelompok dan menentukanapakah terdapat perbedaan yang sebenarnya atau secara
kebetulan.
Sampel “independent” adalah subyek yang dipilih secara acak dan ditugaskan
secara individual untuk menjadi sampel dari grup. Rumus untuk pengujian nilai t dengan sampel independen adalah (Yount,
Rick., 2006):
(2.3)
Keterangan:
Keterangan:
t = uji t untuk sampel independen
= rata-rata
sampel data kelompok x
= rata-rata
sampel data kelompok y
= standar
error rerata x dan y
2.9EFFECT SIZE
Cohen memberikan
aturan bahwa nilai 0,2 adalah kecil, 0,5 sedang dan 0,8 adalah besar sebagai
nilai acuan pada penelitian effect size. Dengan pengertian effect size
adalah besarnya efek yang ditimbulkan oleh parameter yang diuji di dalam
pengujian hipotesis.Effect size
(ES)untukuji perbedaan tantarasampelindependen adalah “d” (Thalheimer,
W., & Cook, S., 2002).
Rumus effect sized untuk Independent sample t-test:
(2.4)
Keterangan:
d = effect size
= rata-rata sampel data kelompok x
= rata-rata sampel data kelompok y
S pooled =
standar deviation dari kedua sampel
Atau
(2.5)
Keterangan:
d =
effect size
t = uji t
= jumlah sampel data x
= jumlah sampel data y
Rumus untuk menentukan
nilai dari Spooled adalah:
(2.6)
Keterangan:
S pooled = standar deviation dari kedua sampel
= jumlah sampel data x
= jumlah sampel data y
Sx = standar
deviasi sampel data x
Sy = standar
deviasi sampel data y
2.10REPLY TIME
Reply
timemerupakan waktu yang dibutuhkan sistem dalam merespon/melayani setiap paket yang
datang dengan satuan milli seconds. Semakin kecil waktu respon
yang dihasilkan oleh sebuah layanan jaringan, menunjukkan semakin baik kinerja
dari sistem tersebut(Juhri, 2011).
2.11 STUDI RELEVAN
Penelitian tentang server virtual yang berbasis KVM dan
OpenVZ sudah pernah dilakukan oleh Dyan Kartikasari. Penelitian yang dilakukan
berupa perbandingan kinerja server
virtual antar keduanya. KVM dan OpenVZ merupakan aplikasi virtualisasi default yang terdapat pada sistem operasi
Promox VE yang diproyeksikan sebagai sistem operasi virtualisasi. Aplikasi KVM
merupakan software virtualisasi yang
menggunakan teknik full virtualization,
sedangkan OpenVZ merupakan aplikasi yang menggunakan teknik operating system-level virtualization.
Hasil penelitian tersebut menunjukkan bahwa server
virtual yang dibangun menggunakan OpenVZ lebih unggul dari pada server virtual berbasis KVM, dengan
penggunaan RAM dan Harddisk yang
lebih kecil(Kartikasari, Dyan., 2012).
BAB 3
METODE PENELITIAN
Bab
ini menjelaskan tentang langkah-langkah untuk melakukan perbandingan kinerja
antara servervirtual dengan serverkonvensional yaitu studi
literatur, perangkat yang digunakan, topologi yang digunakan, Linux tool yang digunakan untuk mengumpulkan
data.Parameter yang diukur yaitu reply
time yang terdapat pada kedua server.
Untuk lebih jelas dapat dilihat pada gambar berikut ini:
|
Mulai
|
|
Studi
Literatur
|
|
Selesai
|
|
Membangun Server
Konvensional dan Server Virtual Berbasis OpenVZ
|
|
Pengukuran Parameter Reply Time dari kedua Server
|
|
Penulisan Laporan
|
|
Analisis
Data
|
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian
3.1 STUDI LITERATUR
Untuk
melakukan perbandingan kinerja server
konvensional dengan server virtual
diperlukan studi kepustakaan yang berhubungan dengan virtualisasi server dan juga penggunaan tool Httperf. Berbagai sumber informasi
dalam hal tersebut sangat membantu proses perbandingan ini. Penulis mengambil
informasi dari berbagai sumber seperti buku, jurnal dan lain sebagainya.
3.2 MEMBANGUN SERVER
Untuk
membangun server konvensional dan server virtual di perlukan beberapa
perangkat hardware dan software.Jumlah hardware berupa PC yang berperan sebagai server digunakan sebanyak dua perangkat. Adapun perangkat-perangkat
yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
3.2.1 Perangkat Server Konvensional
Server yang digunakan berupak PC yang memiliki spesifikasi
sebagai berikut:
- Realtek RTL8106E/8111B
Family PCI-E Gigabit Ethernet NIC (NDIS 6.20)
- Intel(R) Pentium(R) 4 CPU 2,93GHz.
- 512MB
- Ubuntu server 12.04 LTS 32 bit
3.2.2 Perangkat Server Virtual
Pada bagian server virtual, perangkat yang digunakan
terbagi menjadi dua bagian, yaitu:
1.
Host OS
Host os merupakan perangkat yang menjalankan aplikasi
virtualisasi yang memiliki spesifikasi sebagai berikut:
-
Realtek RTL8168B/8111B Family
PCI-E Gigabit Ethernet NIC (NDIS 6.20)
-
RAM 2 GB
-
Intel (R) Core(TM) 2 Quard CPU
Q8400 @ 2,66 GHz.
-
OS Proxmox VE 2.1 64 bit.
2.
Guest OS
Guest os merupakan perangkat yang dihasilkan oleh aplikasi
virtualisasi. Server virtual dibangun
menggunakan software OpenVZ memiliki
spesifikasi sebagai berikut:
-
RAM 512MB
-
1 CPUs
-
OS ubuntu server 12.04 32 bit.
3.2.3 Topologi
1.
Spesifikasi Client
Client yang digunakan berupa laptop dengan
spesifikasi sebagai berikut:
-
Atheros AR8152/8158 PCI-E Fast
Etheret Controller (NDIS 6.20)
-
Intel(R) Core(TM) i5-2430M 2.40
GHz
-
RAM 2 GB
-
OS Ubuntu 32 bit
2.
Kabel UTP
Kabel
ini difungsikan dengan modus/setelan cross,
karena fungsi dari kabel ini menghubungkan secara langsung client dengan server.
Kabel ini memiliki panjang lebih kurang 2,5 meter.Adapun topologi yang digunakan pada pengukuran
parameter server konvensional sebagai
berikut:
|
Cross over
|
|
Server konvensional
|
|
Client
|
Gambar
3.2 Topologi Peer-To-Peer Server
Konvensional-Client
Gambar topologi peer-to-peer yang digunakan untuk server virtual sebagai berikut:
|
Client
|
|
Cross over
|
|
Server
|
|
Server
Virtual
|
Gambar
3.3 Topologi Peer-To-Peer Server Virtual-Client
.
3.3 PENGUKURAN PARAMETER
Pada bagian ini terdapat
dua tahapan, yaitu melakukan konfigurasi file
apache2.conf dan melakukan pengukuran reply
time kedua server dengan tool httperf.
3.3.1 Konfigurasi File Apache2.Conf
Konfigurasi
max client yang terdapat pada kedua server secara default berbeda walaupun kedua server
menggunakan apache sebagai webserver
nya, karena template OpenVZ yang
berisikan sistem operasi Ubuntu Servertersebut
sudah dikonfigurasi agar memberikan kinerja yang baik. Oleh karena itu file apache2.conf pada server konvensional harus disamakan agar
sama persis dengan pengaturan yang terdapat pada server virtual.
File apache2.conf terdapat pada direktori /etc/apache2. Pada file tersebut terdapat parameter-parameter
yang dapat mempengaruhi parameter reply
time. Adapun parameter-parameter tersebut dikonfigurasi menjadi sebagai
berikut:
Tabel 3.1 Pengaturan Task Prefork Module
Tabel 3.2 Pengaturan Task Worker Module
Tabel 3.3 Pengaturan Task Even Module
3.3.2 Pengambilan Data Reply Time
Proses
pengambilan data reply timemenggunakan linux
tool, yaitu httperf yang dipasangkan pada sisi clien, dan hasil yang didapatkan disimpan dengan cara melakukan capture.Koneksi yang diberikan di mulai
dari 1.000 sampai 30.000dengan request
yang dimulai dari 50.000 sampai dengan 1.500.000. Adapun perintah yang
digunakan adalah:
httperf --server 192.168.0.3 --uri /index.html --rate 10--num-conn 500
–num-call 100 --timeout 1
Pada perintah diatas terlihat bahwa Linux tool yang digunakan adalahHttperf,IP
serveryang diuji adalah192.168.0.3. Pengujian dilakukan dengan mengakses file“index.html” yang terdapat pada server tersebut.Koneksi(-rate10)dari client adalah 10 koneksi/detik yang kemudian di kalikan dengan num-call 100 sehingga koneksi yang
dilakukan menjadi 1000 koneksi/detik. Variabel koneksi(rate) terus dinaikkan menjadi 20,
30, 40 dan seterusnya hingga mencapai --rate 300, hal ini dilakukan untuk memperbanyak sampel data
koneksi yang dilakukan oleh client ke
server. Sementara variabel request(--num-conn) terus dinaikkan untuk setiap percobaan dimulai dari 500, 1.000,
1.500 dan seterusnya hingga mencapai 150.000. Dan variabel ini juga dikalikan
dengan num-call 100, sehingga request yang diberikan terhadap setiap server menjadi 50.000, 100.000, 150.000 dan seterusnya hingga mencapai 1.500.000request. sedangkan variabel --num-call merupakan variabel pengali
untuk variabel yang lain sehingga client
dapat membangkitkan beban dengan jumlah besar sekaligus tanpa memberatkan perangkat
yang digunakan oleh clien. Variabel--timeout 1 adalah variabel yag tidak
diubah-ubah pada setiap proses pengambilan sampel data. Variabel tersebut mengharuskan
server untuk membalas requestdibawah atau sama dengan satu
detik, karena jika melewati batas waktu yang telah diberikan maka request tersebut akan dinyatakan time out.Data dasar yang digunakan untuk setiap satu sampel data telah mengalami
10 kali pengujian. Dan sampel data yang digunakan merupakan hasil rata-rata
dari sepuluh data dasar tesebut.
3.4 ANALISIS DATA
Pada penelitian ini,
dilakukan perbandingan sampel data reply
timeyang diperoleh dari server
virtual dengan sampel data yang diperoleh dari server konvensional dengan memaparkan sampel data yang diperoleh
dari kedua server kedalam grafik dan
tabel perbandingan. Untuk menunjang hasil penelitian turut digunakan metode
statistik yaitu t-test dan jika
ditemukan adanya perbedaan berdasarkan t-test
maka barulah dilanjutkan dengan penggunaan effect
size.
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 UMUM
Teknologi virtualisasi server merupakan teknologi baru yang
sedang digalakkan penggunaannya dengan berbagai isu yang menyertainya, mulai
dari penghematan energi, penghematan space/tempat
hingga isu go green juga turut
menjadi pendamping. Diharapkan hasil penelitian yang diperoleh mampu membantu
penyuluhan ataupun penggalakkan penggunaan server
virtual.
Tujuan dari penelitian
ini adalah untuk menampilkan perbandingan kinerja yang diberikan oleh server virtual dengan server konvensional yang dirasakan oleh client. Untuk menunjang hasil penelitian
ini turut digunakan metoda analisis statistik, yaitu t-test. Software
virtualisasi server yang digunakan
adalah OpenVZ. Software ini menggunakan teknik virtualisasi operating system-level virtualization
yang merupakan teknik virtualisasi yang tidak membutuhkan server berspesifikasi tinggi (berintruksi svm/vmx), cukup dengan server yang sudah menggunakan instruksi
PAE saja.
4.2REPLY TIME
Layanan jaringan
yang banyak digunakan saat ini adalah layanan webserver, maka apabila kemampuan service webserver tidak sebanding dengan jumlah
beban yang dibangkitkan oleh pengguna, besar kemungkinan akan terjadi banyak
kegagalan request. Kegagalan request yang terjadi pada server juga akan berpengaruh terhadap
beberapa parameter performansi/kinerja, diantaranya adalah kecepatan reply time yang dihasilkan terhadap request yang masuk ke server.
Pada penelitian ini
telah dilakukan pengujian terhadap server
virtual dan juga server konvensional
dengan menggunakan tool Httperf sebagai
pembangkit beban untuk megetahui reply
time yang mampu diberikan oleh keduanya. Adapun data yang telah terkumpul
pada penelitan ini dapat dilihat pada Tabel 4.1. Data yang ditunjukkan pada tabel
tersebut merupakan data rata-rata yang diperoleh dari hasil Sepuluh kali
pengujian untuk setiap sesi pasangan koneksi dan request.
Tabel
4.1 Data ReplyTime Server Virtual Dan Konvensional
Koneksi : jumlah koneksi yang dibuat oleh
client.
Request : jumlah request yang dikirimkan oleh client.
Request(in) : total request yang berhasil masuk ke server.
Replies :
total request(in) yang berhasil di-reply oleh server.
Replies(%) :
persentase total request(in)yang berhasil di-reply oleh server.
Error(%) :
persentase total request(in) yang tidak berhasil berhasil di-reply.
Reply time :
waktu yang dibutuhkan oleh server untuk menjawab request(in).
Konv :
Server Konvensional.
Virtual :
Server Virtual.
4.2.1 Analisis Menggunakan Grafik Perbandingan
Data yang ditunjukan
pada Tabel 4.1 memperlihatkan adanya perbedaan kualitas yang tidak signifikan
terhadap respon ataupun reply time kedua server, dimana server
konvensional membutuhkan waktu yang sedikit lebih lama untuk membalas request yang masuk, untuk lebih jelasnya
dipaparkan pada grafik berikut:
Gambar 4.1 Grafik Perbandingan Reply
Time Server Virtual Dengan Konvensional
Pada dasarnya, waktu
yang dibutuhkan oleh kedua server
untuk memberikan respon terhadap request yang masuk sama saja jika request yang masuk tidak melebihi kapasitas
server ataupun mendekati nilai
jenuhnya, namun perbedaan reply time
mulai tampak ketika ada reques-request
yang tidak berhasil di reply karena
faktor kejenuhan yang dialamiserver.
Kejenuhan server konvensional terjadi ketika
diberikan beban request sebesar 300.000
request dengan menghasilkan reply time sebesar 10,68 ms. Sedangkan server virtual mulai mengalami kejenuhan
ketika diberikan beban sebesar 450.000 request
dengan menghasilkan reply time
sebesar 1,23 ms.
Berdasarkan Gambar 4.1
terlihat bahwa reply time yang
dibutuhkan oleh server virtual ketika
sudah mendapatirequest-request yang
tidak berhasil di replylebih singkat dibandingkan
dengan server konvensional dengan
perbedaan yang cukup kecil walaupun perbedaan nilai error rate yang dihasilkan oleh kedua server cukup berbeda. Berikut ini diperlihatkan grafik perbandingan
nilai error rate(%) antar keduanya.
Gambar 4.2 Grafik Perbandingan Error
Rate Server Virtual Dengan Konvensional
Data yang ditampilkan pada
Tabel 4.1 lebih mudah dipahami dan juga dianalisis jika telah dikonversi
kedalam grafik, sehingga kesimpulan dari proses perbandingan lebih mudah ditemukan.
SepertiGambar 4.2 yang menunjukkan perbandingan nilai error rate kedua server
terhadap bebab request. Nilai error yang dihasilkan oleh server virtual lebih kecil dibandingkan
dengan nilai error yang dihasilkan server konvensional, dengan perbedaan
yang signifikan. Nilai error yang
dihasilkan oleh servervirtual pada
penelitian ini hanya berkisar antara 0% samapai 0,5%, sedangkan server konvensional dari 0% samapai
dengan 1,5%.
Berdasarkan hasil
perbandingan yang telah dilakukan menggunakan acuan nilai reply timedapat diambil kesimpulan sementara bahwa penggunaan server virtual tidak akan menurunkan kecepatan
reply timebahkan sedikit lebih cepat.Dengan penerapan virtualisasi servertingkat error ratejuga menjadilebih kecil dibandingkan dengan server konvensional yang berspesifikasi
sama. Untuk meyakinkan hasil dari kesimpulan tersebut selanjutnya digunakan
metode statistik berupa t-test dan
juga effect size.
4.2.2 Analisis Menggunakan Metoda Statistik
T-test merupakan suatu metoda statistik yang bertujuan untuk mengetahui apakah
benar ada perbedaan diatara suatu perbandingan.Effect size juga merupakan suatu metoda statitik namun memiliki
fungsi yang berbeda, dimana effect sizemerupakan
suatu tindakan analisis lanjutan yang dapat dilakukan setalah hasil t-test diketahuidan menghasilkan
pernyataan “ada perbedaan diantara suatu perbandingan”. Effect size bertujuan untuk melakukan standarisasi terhadap
perbedaan yang ada kedalam ukuran “kecil”, “sedang” dan juga “besar”.
Hasil analisis
perbandingan reply time antara server virtual dengan server konvensional dengan menggunakan
metoda t-testdapat dilihat pada Tabel
4.2 sebagai berikut:
Tabel 4.2 Analisis Menggunakan T-Test
|
|
Konvensional
|
Virtual
|
|
N
|
30
|
30
|
|
Mean
|
9,46
|
7,59
|
|
CI bawah (99%)
|
7,58
|
5,37
|
|
CI atas (99%)
|
11,33
|
9,81
|
|
T-Test (2-tail, 99%)
|
0,10
|
|
Keterangan:
N : jumlah sampel data yang digunakan.
Mean : nilai rata-rata sampel data yang digunakan.
CI bawah (99%) :confidence interval bawah untuk taraf
kepercayaan 99%.
CI atas (99%) : confidence intervalatas untuk taraf
kepercayaan 99%.
T-Test (2-tail,
99%) : hasil pengujian menggunakan metoda
t-test dengan taraf kepercayaan 99%.
Berdasarkan Tabel 4.2
dapat dilihat bahwa kedua server
menggunakan jumlah sampel data yang sama yaitu 30 sampel data, namun nilai
rata-rata untuk kecepatan waktu membalas request
atau disebut juga reply time yang
ditampilkan sangantlah berbeda, dimana rata-rata reply time server konvensional adalah 9,46 ms,
sedangkan server virtual hanya 7,59ms
Setelah dilakukan
pengujian menggunakan t-test yang
berfungsi untuk mendapatkan kepastian apakah perbedaan itu ada diatara keduanya
dengan pendekatan statistik maka hasil yang didapatkan adalah 0,10, yang
berarti bahwa “tidak ada perbedaan nilai reply
time” antara server virtual
dengan server konvensional. Adapun
cara membaca hasil penggunaan metode t-test
adalah sebagai berikut:
t-test ≤α berarti bahwa ada perbedaan.
t-test ≥ α berarti
bahwa tidak ada perbedaan.
Taraf kepercayaan yang digunakanpada
penelitian ini adalah 99%, maka nilai α yang
didaptkan adalah{(99-100)/100} adalahsebesar 0,01, sehinggadidapatkan 0,10 > 0,01 yang
berarti bahwa tidak terdapat perbedaan reply
time antar server virtual dengan server konvensional.
Karena
hasil analisis dengan menggunakan t-test
menunjukkan bahwa tidak terdapat perbedaan reply
time pada kedua server
berdasarkan data yang digunakan pada penelitian ini maka penggunaan metoda
analisis lanjutan berupa metoda effect
size tidak dapat dilanjutkan. Metoda ini hanya dapat dilakukan jika hasil
pengujian menggunakan t-test
menunjukkan adanya perbedaan antara kedua kelompok sampel data yang
dibandingkan.
Jadi, kesimpulan pada
penelitian tahapan perbandingan reply
time antara server virtual dengan
server konvensional adalah reply timepada server virtual adalah sama, dengan kata lain bahwa serverhasil virtualisasi mampu
memberikan kinerja yang sama dengan server
konvensional yang berspesifikasi sama terhadap parameterreply time.
BAB 5
PENUTUP
5.1 KESIMPULAN
Berdasarkan perbandingan kinerja server
konvensional dengan server virtual
berbasis OpenVZ yang telah
dilakukan, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Pengujian server virtual
dengan server konvensional telah
berhasil dijalankan dengan menggunakan spesifikasi hardwareyang sama.
2. Hasil perbandingan server
virtual dengan server
konvensionalmenunjukkan reply timepada
servervirtual sedikit lebih cepat.
3.
Pengujian dengan menggunakan t-test, diperoleh bahwa hampir tidak ada
perbedaan kinerja pada server yang diuji.
DAFTAR PUSTAKA
Juhri, 2011, Pengujian
Distribusi Beban Pada Server Apache Menggunakan Sistem Network Load Balancing. Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Syiah
Kuala Banda Aceh
Kartikasari, Dyan. 2012. Analisa Perbandingan Metode KVM dengan OpenVZ pada Mesin VPS(virtual
private Server) di PT. Lintas Data Prima Yogyakarta. Yogyakarta : AMIKOM
Purnoma, 2010. Membangun Virtual PC dengan VirtualBox,Edisi
Satu, Yogyakarta: ANDI.
Sugianto, Masim. 2011. Panduan
Virtualisasi &Cloud Computing padaSistem Linux. Bekasi.
Suprianto. 2009. Membangun Server Hemat Energi. Info Linux Edisi 06/2009. Halaman 24-28.
Thalheimer,
W., & Cook, S. 2002,.How to calculate effect sizes from published research articles: A simplified methodology. Retrieved
November 31, 2002 . Available:(http://work-learning.com/effect_sizes.htm).
Theodore Bullock. (2003). httperf: Web Workload Generator Quickstart
Guide.
Virtual Linux Platform and OS Linux Virtualization. Availabel:(http://www.datamation.com/osrc/article.php/3879871/Virtual-Linux-Platform-and-OS-Linux-Virtualization.htm).
Yount, Rick. 2006. Statistical
Procedures.Research Design and Statistical
Analysis in Christian Ministry.4th ed.Chapter 20
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
DATA PRIBADI
Nama : Firdaus
Ashri
Jenis Kelamin : Laki-laki
Tempat/Tgl. Lahir : Banda
Aceh, 31Maret 1989
Agama :
Islam
Kewarganegaraan : Indonesia
Alamat :
Jl. K. Hamzah no.11
Dsn. Meunasah Tuha Desa
Rukoh
Kec. Syiah Kuala Banda Aceh
Fakultas/Jurusan :
Teknik / Teknik Elektro
NIM :
0704105020020
No.HP : 085260253214
PENDIDIKAN FORMAL
1995 – 2001 : SDN 82 Banda Aceh
2001– 2004 : MTsN 4 RukohBanda Aceh
2004 – 2007 : SMAN 3Banda Aceh
2007 – 2013 :Jurusan Teknik Elektro,
Fakultas Teknik, Universitas Syiah Kuala
Semester
aktif :
12 (dua belas)
PENGALAMAN ORGANISASI
|
Periode
|
Organisasi
|
Jabatan
|
|
2002-2003
|
OSIS MTsN
|
Ketua Seksi Kesegaran Jasmani &
Rohani
|
|
2004-2007
|
Patroli Keamanan Sekolah SMAN 3
|
Anggota
|
|
2005-2006
|
PASKIBRAKA SMAN 3
|
Anggota
|
|
2006-2007
|
Pelajar Islam Indonesia
|
Anggota
|