Penerapan Teknologi Virtualisasi Tingkat Sistem Operasi pada

Jurnal Teknologi Informasi-Aiti, Vol. 7. No.1, Februari 2010 : 1 - 100
Penerapan Teknologi Virtualisasi Tingkat Sistem
Operasi pada Server Linux Ubuntu 8.04 menggunakan
OpenVZ
1)
Teguh Indra Bayu, 2)Indrastanti Ratna Widiasari, 3)Dian W. Chandra
Fakultas Teknologi Informasi
Universitas Kristen Satya Wacana
Jl. Dipenogoro 52-60, Salatiga 50711, Indonesia
1)
E-mail: [email protected], 2)[email protected], 3)[email protected]
Abstract
Virtualization of x86 servers has been a hot topic in the last decade.
Three main virtualization approaches-emulation, paravirtualization, and
operating system-level virtualization have been developed. This
development covers several implementation including comparison of the
technologies and their applications. OS-level virtualization is described in
detail, using examples from OpenVZ. This paper, will be present an
examples of OpenVZ implementation in developing several virtual server
machines into a single server used by the client computer to connect to
the internet. Apart from that the facilities found in the virtual servercould
be used such as its DNS, proxy web cache, storage, web and e-mail.
Keywords: Virtualization, OpenVZ, Operating System-level Virtualization
1. Pendahuluan
Sebuah server bertugas melayani setiap kebutuhan komputer dalam suatu
jaringan yang saling terhubung. Salah satu fungsi layanan yang sering dipakai adalah
menyediakan layanan akses situs web, yang disebut sebagai web server. Seiring
dengan perkembangan jaman, kebutuhan akan fungsi server semakin meningkat,
yang dahulu pelayanan akses situs web hanya berupa file html saja, pada saat ini
sudah banyak situs web yang menggunakan mesin penggerak web berdasarkan
XML, java, flash dan lain-lain. Oleh karena perkembangan teknologi yang cukup
pesat, fungsi sebuah mesin server bukan lagi hanya untuk menyimpan data web saja
tetapi juga untuk menangani layanan mail, web-proxy dan tempat penyimpanan
data jarak jauh. Untuk mendapat fungsi server yang optimal biasanya penyedia
layanan server harus melakukan pemisahan mesin server sesuai dengan
kebutuhannya, misalnya web server, proxy server, data server ke dalam suatu
mesin yang terpisah-pisah. Hal ini tentu menyebabkan konsumsi akan sumber daya
pendukung menjadi meningkat, seperti kebutuhan akan ketersediaan ruangan yang
68
Penerapan Teknologi (Bayu, dkk)
layak, kebutuhan daya listrik yang meningkat dan penambahan suhu panas yang
ditimbulkan. Sebagai solusi dari permasalahan itu, saat ini ada pilihan solusi yang
ditawarkan salah satunya dengan menggunakan virtualisasi server. Kelebihan dari
sistem ini (virtualisasi) dapat menggabungkan beberapa mesin server kedalam sebuah
mesin server secara bersamaan.
2. Kajian Pustaka
Sejak Agustus 2008, Universitas Indiana Amerika Serikat telah menerapkan
sistem virtualisasi server dengan menggunakan OpenVZ [1]. Sistem virtual ini
digunakan untuk fasilitas hosting, yang menyediakan portal dan gateway ilmu
pengetahuan dengan dukungan sumber daya host-ing untuk menfasilitasi penggunaan
sumber daya komputer dan penyimpanan oleh TerraGrid. Fasilitas ini didesain untuk
kepentingan/avaliability tinggi dan dibangun di kampus Indianapolis dan Bloomington
dengan kebutuhan jaringan, sumber tenaga, dan penyimpanan yang dapat bertahan
lama. Sistem yang dibangun oleh Universitas Indiana ini digunakan dalam beberapa
proyek tertentu seperti Sistem Informasi FlyBase dan TerraGrid, dengan waktu
downtime hanya 5.37 jam. OpenVZ bertindak sebagai gateway untuk setiap
lingkungan virtual dan mengefisiensi penggunaan sumber daya dan perangkat keras.
Karena kebutuhan dari sistem yang dibangun tidak membutuhkan banyak fitur yang
disediakan oleh kebanyakan teknologi virtualisasi dan beberapa kebutuhan
berlawanan dengan fitur mereka, maka OpenVZ dipilih sebagai teknologi virtual
untuk sistem ini. OpenVZ menggunakan kernel tunggal dengan menempatkan mesin
virtual dalam sebuah kontainer. Setiap kontainer memiliki PID yang valid yang terletak
dalam tempat mereka masing-masing. Setiap server dalam jaringan virtual, dengan
masing-masing mesin virtual memiliki perangkat jaringan mandiri dan memiliki aturan
firewall sendiri. File system diaktifkan di perangkat fisik dan pembagian porsi untuk
mesin virtual ditunjuk langsung untuk masing-masing mesin virtual.
Pada mula perkembangan teknologi komputer, para ahli komputer dan
kebanyakan pengguna komputer pada perusahhan besar menemui kesulitan dalam
hal penambahan perangkat komputer secara fisik yang berdampak membengkaknya
biaya perawatan dan biaya pengadaan mesin komputer itu sendiri [2]. Teknologi
virtualisasi adalah teknik membuat sebuah mesin komputer secara fisik berfungsi
seperti jika ada dua buah atau lebih mesin komputer, setiap mesin maya atau
“tervirtual” didukung oleh arsitektur dasar yang sama dengan komputer fisik aslinya.
Untuk membuat agar sebuah mesin komputer tunggal berfungsi seperti lebih dari
satu mesin, setiap karakteristik fisik perangkat keras harus dibuat ulang untuk dapat
digunakan di dalam sebuah perangkat lunak. Tugas ini dikerjakan oleh tingkatan
pemrograman perangkat lunak yang disebut abstraction. Software abstraction ini
digunakan oleh kebanyakan sistem program, termasuk dalam keluarga sistem-operasi
Windows. Windows Hardware Abstraction Layer (HAL) adalah sebuah contoh
sempurna dari abstraction. Virtualisasi adalah sebuah konsep dimana
memperbolehkan sumber daya yang ada dalam mesin komputer untuk dibagi menjadi
banyak bagian secara bersamaan. Setiap bagian tersebut dapat dioperasikan secara
mandiri atau tanpa mengganggu antara satu dengan yang lain. Bagian ini yang kemudian
69
Jurnal Teknologi Informasi-Aiti, Vol. 7. No.1, Februari 2010 : 1 - 100
disebut sebagai Mesin Virtual (VM). Mesin virtual akan bekerja di atas sistem operasi
seperti Linux, Windows, dan sistem operasi yang lain. Sistem operasi virtual inilah
yang disebut sebagai sistem operasi guest. Setiap instruksi untuk VM biasanya
diteruskan langsung dari perangkat keras fisik yang memperbolehkan VM dapat
berjalan lebih cepat dan lebih efisien dari pada sistem yang diemulasikan, meskipun
instruksi yang harus ditangkap dan diinterpretasikan untuk memastikan keselarasan
dan proses abstraction dengan perangkat keras menjadi lebih kompleks. Banyak
orang berpendapat berbeda tentang definisi teknologi ini, berbeda manufaktur,
berbeda pula produk virtualisasi yang diterapkan. Semuanya itu tidak salah, asalkan
dalam penerapannya tidak menyimpang dari poin kunci utama dari virtualisasi itu
sendiri yaitu memberikan satu tambahan landasan abstrak antara aplikasi dan
perangkat keras, memberikan pengurangan biaya dan kompleksitas, dapat
memberikan suatu kerangka isolasi terhadap sumber daya komputer untuk
meningkatkan keamanan dan ketahanan, dapat meningkatkan kualitas layanan,
membuat proses IT dalam berbisnis menjadi lebih baik, menghilangkan kelebihan
muatan dan memaksimalkan penggunaan dari infrastruktur IT. Tetapi penerapan
teknologi virtualisasi pada umumnya mengacu kepada platform perangkat keras
server, dan bertujuan untuk mendukung suatu komponen dalam pusat data yang
modern, termasuk penyimpanan dan infrastruktur jaringannya.
Para ahli komputer melakukan beberapa pengembangan terhadap teknologi
mesin virtual [3]. Virtualisasi pada level sistem operasi merupakan abstraction pada
tingkatan sistem operasi untuk mendukung beberapa bagian yang terisolasi atau
untuk mendukung lingkungan virtual dalam sebuah sistem operasi tunggal. Virtualisasi
ini bekerja dengan menggandakan akses ke dalam kernel sementara tetap menjaga
bahwa tidak ada satupun lingkungan virtual yang dapat mematikan proses tersebut.
Arsitektur dasar virtualisasi pada level sistem operasi dapat digambarkan seperti
pada Gambar 1.
Gambar 1 Arsitektur Dasar Virtualisasi Level Sistem Operasi
Teknik ini menghasilkan kelebihan muatan pada virtualisasi yang sangat rendah
dan dapat membentuk partisi dengan kepadatan yang tinggi. Bagaimanapun juga,
70
Penerapan Teknologi (Bayu, dkk)
terdapat dua kekurangan dalam tipe ini. Kekurangan yang pertama adalah
ketidakmampuan untuk menjalankan sistem operasi yang heterogen yang dicampur
dalam server tersebut karena seluruh partisi dibagi dalam sebuah kernel sistem
operasi tunggal. Kekurangan yang kedua juga disebabkan oleh model pembagian
kernel, yang menyebabkan ketidakmampuan untuk menjalankan fungsi 32 bit dan
64 bit secara bersamaan. Sebagai kelebihan dari tipe ini adalah segala update yang
dilakukan pada kernel fisik, akan berpengaruh juga terhadap semua mesin virtual
yang ada. Dengan alasan ini virtualisasi pada level sistem operasi menjadi pilihan
terbaik dalam sistem homogen.
Program virtualisasi, pada masa ini sudah banyak yang dikembangkan, salah
satunya adalah OpenVZ [4]. OpenVZ adalah program virtualisasi berbasis kontainer
untuk sistem operasi Linux. OpenVZ membentuk beberapa kontainer yang aman
dan terisolasi, atau yang bisa disebut dengan Virtual Environtment (VE) atau Virtual
Private Server (VPS), dalam sebuah server fisik tunggal, memperbolehkan
penggunaan server yang lebih baik dan memastikan setiap aplikasi yang dijalankan
tidak saling bertabrakan. Setiap kontainer berfungsi dan berjalan sama seperti
layaknya server fisik pada aslinya, kontainer tersebut dapat dihidupkan ulang secara
independen dan tidak memiliki akses root, user, alamat IP, memori, proses, file,
aplikasi, sistem library, dan file konfigurasi pada server fisik.
Gambar 2 Teknologi Virtual OpenVZ
OpenVZ adalah sebuah solusi automatisasi dan virtualisasi server yang
dikembangkan oleh SWsoft. OpenVZ membuat beberapa server virtual (VPS)
yang terisolasi dalam sebuah server fisik untuk berbagi perangkat keras dan
memanajemen tugas untuk mendapatkan efisiensi yang maksimal. Pada Gambar 2
menjelaskan bahwa setiap VPS berjalan dan melakukan tugasnya persis seperti
layaknya server yang berdiri sendiri untuk setiap pengguna dan aplikasinya dan
dapat dinyalakan ulang secara bebas dan memiliki hak akses root, pengguna, alamat
IP, memori, proses, file, aplikasi, rak sistem dan file konfigurasi sendiri yang didesain
untuk meminimalisasi kelebihan beban dan efisiensi, membuat OpenVZ menjadi pilihan
tepat untuk server produksi dengan aplikasi langsung dengan data nyata. OpenVZ
71
Jurnal Teknologi Informasi-Aiti, Vol. 7. No.1, Februari 2010 : 1 - 100
memberikan solusi yang komprehensif untuk layanan hosting yang memperbolehkan
mereka untuk memiliki ratusan pelanggan dengan server virtual penuh milik mereka
masing-masing secara pribadi berbagi dalam sebuah server fisik, menjamin setiap
konsumen dengan kualitas layanan yang bagus, dengan mudah memindahkan
konsumen dan perangkatnya diantara server tanpa perlu melakukan konfigurasi
ulang. Server virtual yang dibentuk oleh OpenVZ sendiri bekerja layaknya server
sesungguhnya. Setiap VPS memiliki proses, pengguna dan datanya sendiri dan
memiliki akses root penuh, setiap VPS memiliki alamat IP, nomor port, penyaringan
dan aturan arahan sendiri. setiap VPS dapat memiliki konfigurasi untuk sistem dan
aplikasinya sendiri serta memungkinkan untuk dilakukan peng-instal-an atau
perubahan paket perangkat lunak di dalam VPS. Dari sudut pandang penggunaan
aplikasi dalam virtual server, maka setiap VPS adalah merupakan sebuah sistem
yang independent. Hal ini dijamin oleh lapisan virtual di dalam kernel dari sistem
operasi asli. Kelebihan yang ditawarkan dari lapisan virtual yang digunakan oleh
OpenVZ adalah, setiap VPS terlihat seperti sistem operasi Linux normal pada
umumnya, yang memiliki konfigurasi startup standar, dan aplikasi dari vendor dapat
dijalankan di dalam VPS tanpa melakukan pengaturan konfigurasi yang spesifik
pada OpenVZ, setiap user dapat merubah file konfigurasi dan menambah program
tambahan, setiap VPS benar-benar terisolasi antara satu dengan yang lain, setiap
proses yang terjadi dalam VPS dijadwalkan untuk dieksekusi pada semua CPU
yang ada, yang menyebabkan VPS tidak membebani pada salah satu CPU, dan
dapat menggunakan seluruh kemampuan CPU yang ada. Lapisan virtualisasi jaringan
pada OpenVZ didesain agar setiap VPS terisolasi sempurna antara satu dengan
yang lain maupun dengan jaringan fisik. Setiap VPS memiliki alamat IP sendiri dan
memungkinkan untuk menggunakan alamat IP lebih dari satu, lalu lintas pada VPS
terisolasi antara satu dengan yang lain, dengan kata lain tidak memungkinkan
terjadinya pembajakan lalu lintas data, aturan Firewall dapat digunakan di dalam
VPS. OS template dalam OpenVZ adalah sebuah kumpulan paket-paket dari
distribusi Linux yang digunakan untuk membangun VPS. Terdiri dari beberapa
program, libraries, dan skrip konfigurasi yang diperlukan untuk menjalankan sistem
operasi virtual, seperti aplikasi-aplikasi dan peralatan dasar. Biasanya aplikasi seperti
compiler dan SQL server tidak disertakan di dalam OS template. Manajemen
sumber daya dalam OpenVZ bertugas mengontrol ketersediaan jumlah sumber daya
yang cukup untuk setiap VPS. Sumber daya yang dikontrol antara lain, tenaga CPU,
sisa tempat dan seperangkat parameter memori. Manajeman sumber daya ini
memungkinkan OpenVZ untuk membagi sumber daya dari perangkat keras secara
efektif untuk setiap VPS, menjamin kualitas pelayanan (QoS), memungkinkan
dilakukannya isolasi performa dan sumber daya untuk melindungi dari serangan
penolakan-layanan, secara simultan menugaskan dan mengontrol sumber daya untuk
setiap VPS.
3. Perancangan Sistem
Dalam penerapan teknologi virtualisasi dikenal istilah host, yang diartikan
sebagai sistem operasi fisik, dimana program virtual di-install, dan guest, yang
72
Penerapan Teknologi (Bayu, dkk)
diartikan sebagai sistem operasi virtual yang dibentuk oleh program virtual itu sendiri.
Dalam OpenVZ, yang merupakan program virtualisasi pada tingkat sistem operasi,
sistem operasi guest yang dibentuk akan memiliki tipe yang sama dengan sistem
operasi host-nya. Komunitas OpenVZ telah menyediakan paket-paket dari berbagai
macam sistem operasi virtual yang telah dikembangkan untuk berbagai sistem operasi.
Dalam penelitian ini digunakan paket sistem operasi virtual untuk sistem operasi
host Ubuntu 8.04-minimal. Paket sistem operasi virtual untuk OpenVZ telah
disediakan pada website resmi OpenVZ, dengan mengunduh paket ubuntu-8.04i386-minimal.tar.gz dan memindahkan file tersebut ke dalam direktori /vz/template/cache, maka paket tersebut sudah dapat digunakan untuk membentuk sistem
operasi virtual pada OpenVZ. Setelah itu dengan menggunakan konsol terminal,
sistem operasi virtual dibentuk dengan menggunakan perintah
Kode Program
root@tikoes-desktop:~# vzctl create 777 —ostemplate ubuntu-8.04-i386minimal
Dengan 777 sebagai nomor ID dari sistem operasi virtual yang akan dibentuk,
tentu saja pemakaian angka bebas, selama masih belum terpakai, biasanya agar
mudah diingat, nomor ID sering disamakan dengan alamat IP yang akan digunakan
pada sistem operasi virtual nanti. Akan dibentuk lima buah sistem operasi virtual
server seperti yang tertera pada Tabel 1.
Tabel 1 Daftar Virtual Server
VPS
DNS server
Proxy server
File server
Mail server
Web server
VEID
254
253
252
251
250
IP ADDRESS
192.168.54.254
192.168.54.253
192.168.54.252
192.168.54.251
192.168.54.250
Pemberian alamat IP pada server fisik dan klien akan diberikan seperti pada Tabel
2.Kartu jaringan eth 1adalah kartu jaringan yang akan berhubungan dengan internet,
sedangkan kartu jaringan eth 0 berhubungan dengan klien dan virtual server. Server
virtual yang akan dibangun akan dirancang seperti pada Gambar 3.
Sistem virtual ini dirancang agar klien dapat terkoneksi dengan internet menggunakan
sumber daya yang disediakan oleh setiap server virtual.
Tabel 2 Daftar Alamat IP
Alat Jaringan
Server Fisik
eth1
eth0
Klien
Alamat IP
192.168.1.5
192.168.54.1
192.168.54.3
73
Jurnal Teknologi Informasi-Aiti, Vol. 7. No.1, Februari 2010 : 1 - 100
Gambar 3 Skema Arsitektur Virtual
Gambar 4 merupakan skema topologi sistem jaringan virtual yang akan
dibangun agar dapat memenuhi kebutuhan koneksi klien ke internet ataupun ke
server virtual sendiri secara lokal.
Gambar 4 Skema Topologi Virtual
74
Penerapan Teknologi (Bayu, dkk)
4. Pengujian
Gambar 5 Skema Pengujian
Proses uji coba akan dilakukan dengan skema seperti pada Gambar 5. Gambar
5 menjelaskan bahwa klien akan mengakses koneksi internet dengan memanfaatkan
sumber daya dari virtual server dan sekaligus dapat mengakses setiap virtual server.
Setelah semua server virtual telah siap, maka dilakukan pemeriksaan apakah server
virtual telah berfungsi semua dengan perintah vzlist. Gambar 6 menampilkan jendela
terminal pada mesin server fisik atau sistem operasi host, hal ini dapat diperhatikan
pada identitas terminal yang menerangkan akun pengguna pada mesin fisik
(root@tikoes-desktop). Perintah vzlist menampilkan nomor ID, nomor sistem
proses, status, alamat IP dan nama dari setiap server virtual yang ada, jika pada
kolom status pada keaddan running, maka server virtual sudah siap untuk digunakan
dan dilakukan pengujian terhadap setiap server virtual dengan perintah vzctl exec.
Gambar 6 Daftar Server Virtual yang Sedang Berjalan
Perintah ini berfungsi untuk mengeksekusi argumen yang akan diproses di dalam
lingkungan virtual pada setiap server virtual. Perintah-perintah yang akan
dieksekusi adalah: Perintah vzctl exec “ID” cat /proc/user_beancounter, dimana
“ID” adalah nomor ID dari masing-masing server virtual. Perintah tersebut
memperlihatkan kondisi lingkungan virtual dimana server virtual berjalan. Jika
pada kolom failcnt menampilkan angka 0, maka lingkungan virtual pada server
75
Jurnal Teknologi Informasi-Aiti, Vol. 7. No.1, Februari 2010 : 1 - 100
sudah tertata dengan sebagaimana mestinya. Perintah vzctl exec “ID” free, yang
akan menampilkan kisaran besar memori virtual yang digunakan pada setiap
lingkungan virtual. Hasil yang tampil merupakan garis besar jumlah total, jumlah
yang sedang digunakan dan jumlah memori yang bebas pada setiap lingkungan virtual.
Masing-masing lingkungan virtual diberikan alokasi memori sebanyak 124 Megabyte.
Perintah vzctl exec “ID” df –h /, merupakan perintah yang digunakan untuk melihat
ruang penyimpanan yang tersedia dalam setiap lingkungan virtual. Dimana “/”
merupakan partisi root, sama halnya pada sistem partisi linux pada umumnya. Setiap
lingkungan virtual diberikan alokasi ruang sebesar 3.9 Gigabyte. Gambar 7
menunjukkan hasil dari perintah vzctl exec “ID” cat /proc/user_beancounter, vzctl
exec “ID” free dan vzctl exec “ID” df –h /, yang dilakukan pada server virtual.
Pada uji coba ini, mesin klien akan tersambung secara langsung (peer-to-peer) dengan
kartu jaringan lokal (eth nol) pada server fisik. Dan diberikan alamat IP statis
192.168.54.3 dan DNS server statis 192.168.54.254. Pengujian dilakukan dengan
cara melakukan perintah ping dari klien ke setiap server virtual dan dilakukan
pengujian lalu lintas paket data dengan menggunakan Wireshark.
Gambar 7 Kondisi Server Virtual yang Sedang Aktif
Pada Gambar 8, akan menampilkan hasil dari perintah ping menuju setiap alamat IP
server virtual yang dilakukan pada komputer klien. Jika perintah ping tersebut
menunjukkan respon yang sebagaimana mestinya atau terdapat respon kembalian
dari setiap server virtual, maka secara sederhana, koneksi antara komputer klien
dengan setiap server virtual telah terbentuk.
76
Penerapan Teknologi (Bayu, dkk)
Gambar 8 Ping dari Klien ke Server Virtual
Kemudian dilakukan juga penelusuran lalu lintas paket data menggunakan
Wireshark. Hal ini dilakukan untuk memastikan apakah hasil respon kembalian dari
hasil ping dari setiap Server virtual benar berasal dari Server virtual itu sendiri.Pada
saat perintah ping berlangsung, Wireshark akan menangkap alur lalu lintas data
yang sedang terjadi. Pada tampilan Wireshark, seperti pada Gambar 9, akan tampak
informasi mengenai asal paket, tujuan paket, protokol yang digunakan dan informasi
mengenai paket tersebut. Pada hal ini perintah ping merupakan hasil dari protokol
ICMP. Terlihat dari hasil tersebut pada waktu paket berasal dari alamat IP klien,
maka informasi yang ditunjukkan adalah Echo (ping) request, kemudain disusul
dengan paket yang berasal dari alamat IP server virtual dengan informasi Echo
(ping) reply. Hal inilah yang menampilkan hasil keluaran pada perintah ping yang
dilakukan pada komputer klien.
Gambar 9 Hasil Penelusuran Alur Data dengan Wireshark
Setelah koneksi terbentuk dilakukan pengujian terhadap fasilitas yang ada
pada setiap server virtual. Fasilitas DNS yang dimaksud adalah, bahwa klien dapat
menggunakan alamat DNS server virtual untuk mengenali situs web server dan
mail server virtual yang juga dibentuk. Fasilitas DNS tersebut dapat digunakan
dengan cara mengisi kolom Prefered DNS Servers pada dialog Internet Protocol
(TCP/IP) Properties, seperti pada Gambar 10, dengan alamat IP DNS server
virtual yang dibuat.
77
Jurnal Teknologi Informasi-Aiti, Vol. 7. No.1, Februari 2010 : 1 - 100
Gambar 10 Pemberian IP pada Klien dengan menggunakan IP DNS Server Virtual sebagai
Prefered DNS Server
Gambar 11 Pemeriksaan DNS terhadap Web Server dan Mail Server Virtual
Setelah itu dilakukan pengujian terhadap fungsi dari DNS server dengan cara
melakukan perintah nslookup pada komputer klien yang ditujukan kepada alamat
web dari web server dan mail server virtual yang ditunjukkan dengan alamat
tikoes.com untuk web server virtual dan mail.tikoes.com untuk mail server virtual,
seperti pada Gambar 11. Jika hasil dari perintah nslookup tadi menampilkan nama
web dan alamat IP yang sebagaimana mestinya, untuk web server virtual dengan
nama tikoes.com dan alamat IP 192.168.54.250 dan mail server virtual dengan
nama mail.tikoes.com dan alamat IP 192.168.54.251, dengan demikian fungsi dari
DNS server virtual sudah bekerja dengan baik.
Jika perintah nslookup tadi ditelusuri dengan menggunakan wireshark, maka
akan tampak hasil seperti pada Gambar 12. Perintah nslookup akan diidentifikasi
sebagai protokol DNS. Pada waktu klien meminta informasi tentang web server
virtual, maka informasi dari permintaan yang disampaikan kepada DNS server virtual
adalah wtandard query A tikoes.com, yang dapat diartikan bahwa klien meminta
fungsi DNS untuk tikoes.com. Jika permintaan ini dapat diterima oleh DNS server,
maka DNS server akan memberi jawaban sebagai berikut, standard query response
78
Penerapan Teknologi (Bayu, dkk)
192.168.54.250. Begitu juga pada saat memproses permintaan pada mail server
virtual.
Gambar 12 Hasil Penelusuran DNS dengan menggunakan Wireshark
Klien dapat menggunakan fasilitas proxy ini untuk mempercepat koneksi pada
waktu berselancar (browsing) ke internet. Dengan memasang alamat IP server
Proxy virtual pada web browser, seperti pada Gambar 13, klien harus bisa
berselancar ke internet. Dengan memakai alamat IP pada konfigurasi proxy manual
web browser, semua lalu lintas yang mengarah pada internet akan dibelokkan ke
dalam Proxy server virtual terlebih dahulu untuk dilakukan penyimpanan sementara
agar pada waktu pengaksesan yang selanjutnya menjadi lebih cepat. Dalam pengujian
ini diberikan pengecualian terhadap akses untuk tikoes.com dan mail.tikoes.com,
agar lalu lintas datanya tidak diteruskan ke internet oleh proxy server virtual,
tetapi hanya untuk komunikasi lokal saja.
Gambar 13 Kondisi Saat Berselancar Internet menggunakan Proxy Server Virtual
Sedangkan hasil dari Wireshark, pada Gambar 14 untuk menunjukkan bahwa
proxy server virtual sudah berfungsi, ketika klien melakukan koneksi ke google.co.id,
alamat yang dituju bukanlah langsung mengarah kepada alamat internet google,
tetapi alamat IP dari proxy server virtual. Baru kemudian proxy server virtual yang
bertugas untuk meneruskan permintaan klien kepada server google di internet.
79
Jurnal Teknologi Informasi-Aiti, Vol. 7. No.1, Februari 2010 : 1 - 100
Gambar 14 Hasil Penelusuran Alur Data pada Google.co.id dengan Menggunakan Proxy
Server Virtual pada Wireshark
File server virtual menyediakan tempat penyimpanan umum dalam jaringan
agar siapapun yang berada dalam jaringan tersebut dapat saling bertukar file dan
data. Dengan membuat sebuah lokasi penyimpanan jaringan yang diarahkan ke alamat
IP file server virtual, maka klien dapat menyimpan segala macam data pada tempat
penyimpanan yang ada pada file server virtual tersebut. Pengujian dilakukan dengan
membuat sebuah Network Drive pada komputer klien, dengan cara menambah
Map Network Drive, seperti pada Gambar 15. Pada kolom folder, diisi dengan
alamat folder yang dibagikan pada file server virtual.
Gambar 15 Pembuatan Tempat Penyimpanan Jaringanp pada File Server Virtual
Gambar 16 Hasil dari Pembuatan Tempat Penyimpanan Jaringan
Jika berhasil, maka akan tampak sebuah drive baru, seperti pada Gambar 16, yang
merupakan drive pada File server virtual yang diidentifikasi sebagai Network
Drives pada tampilan explorer di komputer klien. Untuk memastikan folder jaringan
sudah dapat berfungsi, dilakukan pengujian transfer data, seperti pada Gambar
17, ke dalam folder jaringan tersebut.
80
Penerapan Teknologi (Bayu, dkk)
Gambar 17 Percobaan Pemberian File pada File Server Virtual
Gambar 18, hasil dari penelusuran wireshark menunjukkan bahwa transaksi
data yang dilakukan sudah sesuai dengan aktifitas yang terjadi, dan file yang dikirim
sampai pada tujuan, yaitu file server virtual.
Gambar 18 Hasil dari Penelusuran Alur Data saat Pemberian File dengan Wireshark
Untuk pengujian mail server virtual ini saling berkaitan antara DNS server
virtual. Jika DNS server virtual dapat berjalan dengan baik, maka halaman web
dari mail server virtual dapat diakses tanpa harus memanggil dengan alamat IP,
seperti pada Gambar 19.
Gambar 19 Mengakses Mail Server Virtual
Mengakses mail server virtual dilakukan melalui web browser, dengan cara
memanggil mail server virtual (mail.tikoes.com), jika halaman dari mail server
virtual sudah muncul dan penelusuran dengan menggunakan Wireshark, seperti pada
81
Jurnal Teknologi Informasi-Aiti, Vol. 7. No.1, Februari 2010 : 1 - 100
Gambar 20 sudah menunjukkan bahwa squirrelmail berada pada alamat IP Mail
server virtual yang benar, maka mail server virtual sudah siap bekerja.
Gambar 20 Hasil Penelusuran Alur Data Selama Mengakses Mail Server virtual dengan
Wireshark
Hal yang sama dengan web server virtual , jika alamat web dari web server
virtual sudah dapat dipanggil, seperti pada Gambar 21, maka web server virtual
sudah dapat berjalan dengan baik.
Gambar 21 Mengakses Web Server Virtual
Untuk web server virtual dilakukan pengujian dengan mengakses tikoes.com
menggunakan web browser, dan jika dapat tampil halaman phpMyadmin dan hasil
penelusuran dengan menggunakan Wireshark, seperti pada Gambar 22, sudah
menunjukkan alamat IP web server virtual yang benar, maka web server virtual
juga sudah dapat digunakan.
Gambar 22 Penelusuran Alur Data Ketika Mengakses Web Server Virtual dengan
Wireshark
82
Penerapan Teknologi (Bayu, dkk)
Tujuan utama dari pembentukan server virtual ini adalah membuat agar klien dapat
berkoneksi internet melalui susunan server virtual yang ada. Agar klien dapat
terkoneksi dengan internet, pada server fisik atau host, diperlukan penambahan
aturan pada firewall atau dengan menggunakan penambahan dengan iptables, seperti
pada Gambar 23.
Gambar 23 Perintah Iptables yang Digunakan Agar Klien dapat Berkoneksi Internet
Gambar 24 menunjukkan keadaan ketika dilakukan berselancar ke
google.com. Dengan demikian sistem server virtual sudah berjalan sesuai dengan
yang diinginkan.
Gambar 24 Tes Berselancar ke Internet
Pemberian beban kinerja dilakukan pada server virtual dimana setiap klien akan
memberikan beban kinerja yang berbeda-beda, dalam proses uji coba ini, akan
dilakukan simulasi pemberian beban pada masing-masing web server virtual dan
mail server virtual ntuk mengetahui seberapa besar beban yang ditanggung pada
CPU server fisik dengan kondisi 100 klien, 1000 klien dan 2500 klien. Pada saat
yang bersamaan disimulasikan terdapat 20 klien yang secara bersamaan melakukan
transaksi data kepada file server virtual besar data untuk transaksi masing-masing
sebesar 100 MB. Kemudian pada saat yang bersamaan juga disimulasikan terdapat
dua buah klien lagi yang melakukan koneksi internet dan mengunduh file dari internet
dengan membentuk beberapa cabang koneksi yang diasumsikan akan membebani
83
Jurnal Teknologi Informasi-Aiti, Vol. 7. No.1, Februari 2010 : 1 - 100
sistem. Dari simulasi keadaan tersebut akan dilakukan pengawasan terhadap aktifitas
CPU pada server fisik dan pengawasan pemakaian hard disk yang digunakan oleh
file server virtual.
Gambar 25, Gambar 26 dan Gambar 27 menunjukkan kondisi sistem pada
saat proses uji coba berlangsung. Dari Gambar 27 dapat dilihat bahwa tetap terjadi
kenaikan aktifitas CPU, tetapi tidak terlalu mempengaruhi kinerja sistem, karena
belum mencapai separuh dari tenaga CPU yang dihasilkan. Dari pengujian ini dapat
disimpulkan bahwa sistem virtual OpenVZ dapat menopang kinerja server yang
telah disimulasikan sesuai dengan kondisi lapangan yang terjadi, dan kondisi sistem
fisik sendiri cenderung stabil, karena setelah semua proses selesai, kondisi sistem
kembali seperti pada kondisi idle. OpenVZ juga terbukti dapat menggunakan secara
maksimal seluruh sumber daya yang ada pada setiap CPU, dengan tetap melakukan
eksekusi program yang dikerjakan secara merata pada setiap CPU yang ada.
Gambar 25 Kondisi Saat Proses Simulasi 100 Klien
Gambar 26 Kondisi Saat Proses Simulasi 1000 Klien
Gambar 27 Kondisi Saat Proses Simulasi 2500 Klien
Hasil pengawasan terhadap tempat penyimpanan pada file server virtual ditunjukkan
pada Gambar 28. Dapat dipastikan file yang ditransaksikan tadi berada pada folder
virtual server yang sesuai, dengan berubahnya alokasi tempat yang ada. Alokasi
yang ditunjukkan sesuai dengan besar file yang ditransaksikan, yaitu sebesar 2 GB.
84
Penerapan Teknologi (Bayu, dkk)
Gambar 28 Kondisi Hard disk Penyimpanan File Server Virtual
5. Simpulan
Dari penelitian yang telah dilakukan tentang penerapan teknologi virtualisasi
tingkat sistem operasi pada server Linux, dapat disimpulkan bahwa teknologi
virtualisasi pada tingkat sistem operasi dengan menggunakan OpenVZ dapat
diterapkan dalam sebuah penggunaan sistem server yang terpisah, setiap server
virtual yang dibangun dalam sistem operasi Linux ubuntu dengan menggunakan
OpenVZ, dapat menjalankan setiap fungsinya masing-masing dengan sempurna dan
dapat menanggung beban hingga 5000 klien secara bersamaan seperti pada proses
uji coba, alur lalu lintas paket data dalam jaringan yang tervirtual juga berjalan sesuai
dengan arsitektur jaringan server yang dibuat. Untuk dapat mengoptimalkan teknologi
virtualisasi ini, maka dapat disarankan untuk penerapan sistem cluster dalam
arsitektur virtual serta manajemen direktori aktif dan akun pengguna. Pemilihan
perangkat keras yang akan digunakan untuk sistem virtual bertumpu pada CPU,
CPU yang digunakan sebaiknya yang sudah mendukung teknologi virtualisasi.
6. Daftar Pustaka
[1]
[2]
[3]
Lowe, M, dkk.2008.Gateway Hosting At Indiana University,
www.teragrid.org/tg09/files/tg09_submission_47.pdf. Diakses tanggal 15
September 2009.
Rule, D, & Rogier, D. 2007. The Best Damn Server Virtualization Book
Period. Burlington : Syngress.
Carnagos, F, Gabriel, G, & Benoit, L. 2008. Virtualization of Linux servers.
Proceedings of the LinuxSymposium, 1, 63-76.
85