jbptunikompp-gdl-widiantoni-29694-14-24.1010-b.pdf

1. Studi Kasus
di Universitas Padjadjaran
(Networking)
Widianto – 10108904
PROGRAM STUDI S1
JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER
UNIVERSITAS KOMPUTER INDONESIA

10. Pendahuluan
1
Ilustrasi
• Solusi ini dinilai tidak
skalabel karena ketika
kebutuhan (beban)
meningkat,
administrator jaringan
harus melakukan
upgrade kembali,
padahal upgrade terus-
menerus akan
menyebabkan
downtime mungkin
akan sering terjadi.

14. • Banyaknya kemudahan teknologi
online.
• Metode konvensional berubah
menjadi teknologi online.
• Semakin banyaknya pengguna
teknologi online berdampak
jumlah trafik di internet maupun
intranet turut meningkat secara
dramatis.
• Beban kerja pada server
meningkat dengan cepat sehingga
server dapat menjadi kelebihan
beban dalam waktu yang singkat.
• Solusi scale in, dengan menambah
resource hw, tidak menjadi solusi
Pendahuluan
1
• solusi banyak server (clustering), yaitu
membangun sistem layanan jaringan
yang skalabel dengan lebih dari satu
server (scale out).
• Solusi banyak server menjamin layanan
SLA (Service Level Agreement) 99%
dapat terpenuhi.
• Meningkatkan reliability dan scalability
aplikasi web
• Menyediakan layanan tanpa gangguan
(uninterrupted services)
Latar Belakang

16. Kajian Pustaka
2
• Cluster, dalam ilmu komputer dan
jaringan komputer adalah
sekumpulan komputer (umumnya
server jaringan) independen yang
beroperasi serta bekerja secara erat
dan terlihat oleh klien jaringan
seolah-olah komputer-komputer
tersebut adalah satu buah unit
komputer
(id.wikipedia.com/kluster_server)
• Proses menghubungkan beberapa
komputer agar dapat bekerja seperti itu
dinamakan dengan Clustering.
Komponen cluster biasanya saling
terhubung dengan cepat melalui sebuah
interkoneksi yang sangat cepat, atau bisa
juga melalui jaringan lokal (LAN)
Clustering Komponen Clustering
• Jaringan Komputer
Jaringan Komputer, adalah komponen cluster
untuk menghubungkan antara komputer
satu dengan komputer lainnya agar saling
berkomunikasi.

17. Kajian Pustaka
2
Komponen Clustering
• Webserver
Web-server merupakan perangkat lunak
yang melayani permintaan HTTP dari web-
browser dan mengirimkan kode-kode
dinamis ke server plikasi. Server aplikasi
inilah yang menerjemahkan dan memproses
kode-kode dinamis menjadi kode-kode statis
HTML dalam suatu halaman statis yang
kemudian dikirimkan ke browser oleh web-
server.
• Dns
Salah satu komponen cluster untuk
mentraslate ip address menjadi sebuah
domain, agar pengguna lebih mudah
mengakses sebuah situs.

18. Kajian Pustaka
2
Komponen Clustering
• Shared Storage
– Storage Attach Network (SAN)
Storage Area Network (SAN) adalah
sebuah jaringan berkecepatan sangat
tinggi, terdiri dari server dan penyimpan
(storage). Terpisah & berbeda dengan
LAN/WAN, tujuan utama SAN adalah
untuk menangani trafik data dalam jumlah
besar antara server dan peralatan
penyimpan, tanpa mengurangi bandwidth
yang ada di LAN/WAN
– Network Attach Storage (NAS)
NAS adalah file server yang di khususkan,
tersambung ke jaringan. NAS
menggunakan protokol LAN seperti
ethernet dan TCP/IP

19. Kajian Pustaka
2
Algoritma Clustering Nginx
• Fair (Load Balancing)
digunakan dalam pendistribusian paket
data dari server Web Cluster ke client Web
Cluster secara merata.
• Round Roubin (Weight)
Algoritma round roubin digunakan dalam
pendistribusian paket data dari server web
cluster ke masing-masing client server
web cluster tidak merata.
• Platform populer untuk menyebarkan
protokol HTTP pada jaringan. Selain
menyediakan akses ke konten statis
melalui HTTP dan konten dinamis
menggunakan FastCGI handler, nginx
juga dapat berfungsi sebagai aplikasi
untuk penyeimbang beban (load
balance).

20. Kajian Pustaka
2
Modul Nginx untuk Clustering
Module Nginx Fungsi
ip_hash Direktif ip_hash menjamin permintaan klien akan selalu
ditransfer ke server yang sama.
down Jika salah satu server client web cluster mengalami perbaikan,
network administratos harus memberi tanda bahwa server itu
sedang tidak aktif (down).
weight Apabila dalam spesifikasi client server web cluster tidak
seimbang, sebagai contoh sever A memiliki spek yang lebih
tinggi dibanding spek B maka opsi weight ini sangat tepat
max_fails dan fail_timeout Max_fails mendefinisikan jumlah tiap permintaan yang gagal
dalam jangka waktu yang ditetapkan oleh fail_timeout,
sebelum server dianggap tidak mampu melayani permintaan
Backup Jika server non backup semuanya mati atau sibuk, maka
backup server aka digunakan sebagai penerima layanan

22. Metode Penelitian
3
Metode Penelitian Alur Penelitian
 Studi Pustaka
Metode ini dilakukan untuk mendapatkan
sumber-sumber kajian, landasan teori,
tata cara dalam perumusan masalah,
pengumpulan data dan informasi,
pengolahan data dan penarikan
kesimpulan, serta saran dan implikasinya
sebagai acuan penyusunan penulisan.
 Identfikasi dan analisis kebutuhan
Melakukan identifikasi terhadap sistem
lama, analisis sistem yang akan
dikembangkan serta melakukan
inventarisasi data dan informasi.
 Desain Arsitektur
Membangung desain arsitektur yang
dihasilkan dari proses analisis.
Studi Pustaka
Identifikasi dan
Analisis Sistem
Desain Arsitektur
Clustering Web

24. • Jaringan Backbone Internet
– Topologi Backbone kampus
UNPAD Dipati Ukur ke internet.
Gambar Klik disini
– Media penghubung Backbone
kampus UNPAD Dipati Ukur ke
internet, menggunakan fiber
optic.
• Jaringan Backbone Intranet
– Topologi Backbone intranet yang
menghubungkan kampus UNPAD
Dipati Ukur ke kampus UNPAD
Jatinangor. Gambar Klik disini.
– Media penghubung Backbone
intranet yang menghubungkang
kampus UNPAD Dipati Ukur Ke
kampus UNPAD Jatinangor
menggunakan fiber optic Telkom.
• Jaringan web server tunggal
– Topologi jaringan web server
tunggal kampus UNPAD Dipati
Ukur. Gambar klik disini
– Media jaringan web server tunggal
kampus UNPAD Dipati Ukur
menggunakan kabel tipe cat-6
• Jaringan client
– Topologi jaringan client yang
menghubungkan komputer client
ke Backbone dan ke web server
tunggal. Gambar klik disini
– Media penghubung antara cleint
ke web server tunggal,
menggunakan kabel tipe cat-6
Hasil dan Pembahasan
4
Analisis Sistem Berjalan

25. Analisis Sistem Berjalan
• Perangkat Keras Jaringan Backbone dan Web
Tunggal
• Switch Force10 C150
• Switch Fabric Capacity : 768
Gbps’
• Layer 3 Managed
• Terpasang sebagai core switch di
kampus UNPAD Dipati Ukur
4

Tunggal
• Swtich ATI 9000
• Switch Fabric Capacity : 468 Gbps
With speed switching on all
Ethernet Ports up to 1000Mbps.
• Layer 2 Managed/
• Terpasang sebagai core switch di
kampus UNPAD Jatinangor
4

Tunggal
• Router Metro yang
menghubungkan network kampus
UNPAD Dipati Ukur dengan kampus
UNPAD Jatinangor.
• Router MEA di simpan di dua sisi
yaitu di sisi kampus UNPAD Dipati
Ukur dan kampus UNPAD
jatinangor.
4

Tunggal
• Cable UTP Cat-6
Sebagai media jaringan
• SFP (Simple form pluggable)
Sebagai modul converter dari
cabling ke modul FO
4

Tunggal
• Web Server Tunggal
• Motherboard : X8DT3
CPU: 2 CPUs x3,199 GHz Intel(R) Xeon(R) CPU E5580 @3.20GHz
Motherboard : X7DB8
CPU: 2x Intel(R) Xeon(R) CPU E5410
RAM : 8 Gib System Memory
Hardisk : 1 TB
• Logical Processor: 4
• Webserver: Apache/2.2.22 (Debian)
• OS : Debian wheezy/sid
• Ip lokal : 192.168.xxx.xxx
• Ip publik : 222.124.xxx.xxx
4

Tunggal
• Network Attach Storage
• Motherboard : X7DB8
CPU: 2x Intel(R) Xeon(R)
CPU E5410
Hardisk : 24x 1 TB
4

32. Arsitektur Clustering untuk Web
Hostname IP Address
Network 192.168.254.0
Core Switch 192.168.254.1
WLB-CLIENT-01 192.168.254.2
WLB-CLIENT-02 192.168.254.3
WLB-CLIENT-03 192.168.254.4
WLB-DNS-00 192.168.254.5
WLB-MASTER-00 192.168.254.6
WLB-MUNIN-00 192.168.254.7
WLB-MYSQL-00 192.168.254.8
WLB NFS-00 192.168.254.9
Virtualisasi 192.168.254.14
Broadcast 192.168.254.15
4

33. Perancangan Web Cluster
• Perangkat Keras
– Server Web Cluster
– Client Server Web Cluster
– NAS
– DNS
• Perancangan Jaringan
– Web Cluster
– Client Web Cluster
– NAS
– DNS
– Alamat IP
4

• Server Web
Cluster
Motherboard : Proliant DL 380 G5
CPU : 2x Intel(R)
Xeon(TM) CPU 3.10GHz
RAM : 2 Gib System
Memory
Hardisk : 20 GB
• Client Server
Web Cluster
Motherboard : X8DT3
CPU : 8 CPUs x3,199 GHz
Intel(R) Xeon(R) CPU E5580 @3.20GHz
RAM : 8 Gib System
Memory
Hardisk : 1 TB
4

• Storage
Motherboard : X7DB8
CPU : 2x Intel(R) Xeon(R)
CPU E5410
RAM : 8 Gib System
Memory
Hardisk : 24x 1TB
• DNS
Motherboard : X7QC3
CPU : 12 CPUs x 2,394
GHz Intel(R) Xeon(R) CPU E7450
RAM : 8 Gib System
Memory
Hardisk : 1 TB
4

36. Hasil dan Pembahasan
1
Perancangan Jaringan
• Server Client Web Cluster
WEB
CLUSTER
I
n
t
e
r
n
e
t
Intranet
FORCE10
CORE SWITCH
FORCE10
CORE SWITCH
Client
Web Cluster 03
Client
Web Cluster 02
Client
Web Cluster 01

37. • Network Attach Storage (NAS)
WEB
CLUSTER
I
n
t
e
r
n
e
t
Intranet
FORCE10
CORE SWITCH
Client
Web Cluster 03
Client
Web Cluster 02
Client
Web Cluster 01
NAS
Network Attach
Storage
FORCE10
CORE SWITCH
4

38. • Domain Name Services (DNS)
4
WEB
CLUSTER
I
n
t
e
r
n
e
t
Intranet
FORCE10
CORE SWITCH
FORCE10
CORE SWITCH
Client
Web Cluster 03
DNS
SERVER LOKAL
Client
Web Cluster 02
Client
Web Cluster 01
MySQL Server
DNS
SERVER PUBLIK

41. Pengujian
1
Analisa dan Percancangan Sistem
Dalam Tahap Pengujian ada beberapa
point yang akan dirancang, yaitu :
1. Topologi
2. Arsitektur
3. Media Jaringan
4. Perangkat Keras
5. Alamat IP

45. Pengujian
5
Perangkat Keras
• Server Web
Cluster
Motherboard : X8DTH-i
E5330 CPU 2.40GHz
RAM : 4 Gib System
Memory
Hardisk : 16 GB
• 3x Client Server
Web Cluster
E5330 CPU 2.40GHz
RAM : 1 Gib System
Memory
Hardisk : 16 GB

46. Pengujian
5
Perangkat Keras
• Storage (NFS)
E5330 CPU 2.40GHz
RAM : 1 Gib System
Memory
Hardisk : 16 GB
• DNS
E5330 CPU 2.40GHz
RAM : 1 Gib System
Memory
Hardisk : 16 GB

47. Pengujian
1
ALAMAT IP
Hostname IP Address
Network 192.168.254.0
Core Switch 192.168.254.1
WLB-CLIENT-01 192.168.254.2
WLB-CLIENT-02 192.168.254.3
WLB-CLIENT-03 192.168.254.4
WLB-DNS-00 192.168.254.5
WLB-MASTER-00 192.168.254.6
WLB-MUNIN-00 192.168.254.7
WLB-MYSQL-00 192.168.254.8
WLB NFS-00 192.168.254.9
Virtualisasi 192.168.254.14
Broadcast 192.168.254.255

48. • Sekenario dalam uji coba
menggunakan siege, Siege
adalah aplikasi yang dibuat
untuk keperluan stress test
dan benchmark webserver.
Stress test dan
benchmarking diperlukan
untuk mengetahui seberapa
baik performa aplikasi web,
dan seberapa banyak client
atau koneksi yang bisa
ditangani oleh aplikasi.
Sekenario yang akan dilakukan
adalah
• Benchmarking situs dengan
hanya menggunakan satu
server (standalone)
• Benchmarking situs dengan
menggunakan banyak server
(clustering).
Pengujian
1
ALAMAT IP

49. Untuk melakukan proses benchmark, akan dilakukan pengiriman paket
dilakukan secara bertahap yaitu 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100
koneksi secara bersamaan dengan lama waktu selama 1 menit.
Contoh : siege -b -c 20 -t 1M http://support.unpad.ac.id
Penjelasan:
• b = Benchmark, dengan pilihan ini tidak akan ada waktu jeda dari
satu test ke test berikutnya (defaultnya ada delay secara acak mulai
dari 0 s.d 3 detik).
• -c = Banyaknya koneksi secara bersamaan yang akan dijalankan,
default 10. Dalam contoh diset 20 koneksi.
• -t = Lama test akan dijalankan, dalam contoh di set 5 menit.
Pengujian
1
ALAMAT IP

50. Banyak
Koneksi
Transactions
(hits)-
Tunggal
Availability
(%)-Tunggal
Elapsed
time
(secs)-
Tunggal
Data
transferred
(MB)-
Tunggal
Response
time
(secs)-
Tunggal
Transaction
rate
(trans/sec)-
Tunggal
Throughput
(MBps)-
Tunggal
Concurrency-
Tunggal
Successful
transactions-
Tunggal
Failed
transactions-
Tunggal
Longest
transaction-
Tunggal
Shortest
transaction-
Tunggal
10 917 100 59,61 2,12 0,65 15,38 0,04 9,96 917 0 0,81 0,57
20 891 100 59,24 2,06 1,32 15,04 0,03 19,86 891 0 2,25 0,81
30 877 100 59,53 2,03 2 14,73 0,03 29,51 877 0 3,34 0,72
40 813 100 59,05 1,88 2,83 13,77 0,03 38,92 813 0 4,45 0,84
50 839 100 59,14 1,94 3,42 14,19 0,03 48,52 839 0 6,02 0,7
60 857 100 60 1,98 4,06 14,28 0,03 58,06 857 0 7,51 0,8
70 841 100 59,07 1,95 4,7 14,24 0,03 66,88 841 0 9,34 2,28
80 819 100 59,95 1,89 5,54 13,66 0,03 75,75 819 0 10,19 0,8
90 795 100 59,46 1,84 6,4 13,37 0,03 85,63 795 0 11,67 0,82
100 784 100 59,81 1,81 7,22 13,11 0,03 94,68 784 0 13,03 0,79
Hasil Uji Cba Web Tunggal

51. Transaction
s (hits)-
cluster
Availability
(%)-cluster
Elapse
d time
(secs)-
cluster
Data
transferre
d (MB)-
cluster
Respons
e time
(secs)-
cluster
Transactio
n rate
(trans/sec)
-cluster
Throughpu
t (MBps)-
cluster
Concurrency-
cluster
Successful
transaction
s-cluster
Failed
transaction
s-cluster
Longest
transaction
-cluster
Shortest
transaction
-cluster
10 2414 100 59,25 5,58 0,24 40,74 0,09 9,94 2414 0 0,75 0,06
20 2320 100 59,46 5,37 0,51 39,02 0,09 19,77 2320 0 1,74 0,06
30 2413 100 59,91 5,58 0,73 40,28 0,09 29,53 2413 0 2,71 0,06
40 2204 100 59,36 5,1 1,06 37,13 0,09 39,21 2204 0 3,96 0,06
50 2422 100 59,8 5,2 1,2 40,5 0,09 48,7 2422 0 4,52 0,06
60 2340 100 59,2 5,41 1,46 39,53 0,09 57,77 2340 0 5,65 0,06
70 2233 100 59,02 5,16 1,77 37,83 0,09 67,11 2233 0 6,91 0,06
80 2374 100 60 5,49 1,94 39,57 0,09 76,67 2374 0 8,14 0,06
90 2269 100 59,44 5,25 2,24 38,17 0,08 85,45 2269 0 9,62 0,06
100 2321 100 59,99 5,37 2,42 38,69 0,09 93,7 2321 0 9,51 0,06
Hasil Uji Coba Web Clustering

52. 0
500
1000
1500
2000
2500
3000
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Transactions
(hits)-Tunggal
Transactions
(hits)-cluster
 Transaction
0
20
40
60
80
100
120
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Availability (%)-
Tunggal
Availability (%)-
cluster
 Availibility
 Elapsed Time
 Data Transferred
58,4
58,6
58,8
59
59,2
59,4
59,6
59,8
60
60,2
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Elapsed time
(secs)-Tunggal
Elapsed time
(secs)-cluster
0
1
2
3
4
5
6
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Data transferred
(MB)-Tunggal
Data transferred
(MB)-cluster

53.  Respond Times
 Transaction Rate
 Throughput
 Concurrency
0
1
2
3
4
5
6
7
8
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Response time
(secs)-Tunggal
Response time
(secs)-cluster
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Transaction rate
(trans/sec)-Tunggal
Transaction rate
(trans/sec)-cluster
0
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
0,07
0,08
0,09
0,1
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Throughput
(MBps)-Tunggal
Throughput
(MBps)-cluster
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Concurrency-
Tunggal
Concurrency-
cluster

54. 0
500
1000
1500
2000
2500
3000
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Successful
transactions-
Tunggal
Successful
transactions-
cluster
0
2
4
6
8
10
12
14
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Longest transaction-
Tunggal
Longest transaction-
cluster
 Successful Tansactions
 Longest Transactions