BAB 2 LANDASAN TEORI
2.7 Diskless Thin Client
Jaringan thin client merupakan konsep optimalisasi sumber daya server untuk melakukan komputasi terpusat dan distribusi sumber daya yang menjadi sarana aktifitas seluruh pengguna pada jaringan komputer lokal[16]. Optimalisasi kinerja
server bertujuan untuk meminimalisasi aktifitas pengolahan data pada perangkat
pengguna yang hanya berperan sebagai perangkat masukan dan keluaran sistem.
Komputer server menyediakan berbagai sumber daya yang dibutuhkan pengguna, meliputi Central Processing Unit (CPU), memory, sistem operasi dan aplikasi. Pengguna dapat menjalankan aplikasi yang disediakan server untuk melakukan aktifitas dengan perantara perangkat masukan dan keluaran pengguna.
Ada dua metode perancangan thin client yang dikenal saat ini, yaitu model dumb
terminal dan diskless. Dumb terminal merupakan metode perancangan jaringan thin client dengan menggunakan perangkat terminal khusus yang dirancang
sebagai terminal perangkat masukan dan keluaran. Sementara itu, diskless merupakan metode perancangan jaringan thin client yang menggunakan komputer dengan spesifikasi rendah sebagai terminal perangkat masukan dan keluaran pengguna[16].
2.7.1 Arsitektur Jaringan Thin Client
Secara umum, jaringan thin client menggunakan menggunakan arsitektur komputasi terpusat atau server based computing[16]. Arsitektur ini menggunakan topologi star pada jaringan lokal. Server akan berperan sebagai pusat aktifitas pengguna.
Arsitektur jaringan thin client terdiri dari sisi pengguna (client) dan sisi server. Secara fisik, sisi pengguna terdiri dari perangkat masukan dan keluaran (mouse,
keyboard, monitor dan speaker) serta perangkat terminal thin client. Sementara
itu, sisi server terdiri dari CPU dan perangkat masukan dan keluaran. Perangkat masukan dan keluaran pada server biasanya digunakan hanya untuk melakukan manajemen dan pemantauan kondisi jaringan.
Diskless merupakan metode perancangan jaringan thin client dengan
memanfaatkan komputer berspesifikasi rendah tanpa harddisk sebagai perangkat terminal di sisi pengguna. Penggunaan CPU tanpa harddisk merupakan pembeda secara fisik antara dumb terminal dan diskless. Keberadaan Pre Execution
Environment (PXE) memungkinkan CPU dapat dijadikan terminal client. PXE
berperan sebagai protokol yang memungkinkan CPU dapat melakukan booting sistem operasi dan mengakses sumber daya pada server. Secara umum, PXE telah terintegrasi dalam BIOS yang tertanam pada ROM dari motherboard[16]. Topologi jaringan diskless terlihat pada gambar 2.4.
2.7.2 Perangkat Lunak Pendukung Diskless
Agar komunikasi client-server pada jaringan thin client berbasis diskless dapat bekerja dengan naik, ada beberapa aplikasi dan layanan pendukung yang harus dimiliki perangkat pengguna dan server. Beberapa aplikasi dan layanan yang harus dimiliki, diantaranya PXE protocol, terminal server, DHCP server, TFTP
server, NBD server dan SSH server.
2.7.3 Pre-booting Execution Environment (PXE)
PXE merupakan suatu protocol yang dikembangkan oleh Intel untuk melayani
komunikasi client server dengan mengizinkan booting secara langsung melalui jaringan. Protocol ini dikembangkan pada tahun 1999. Saat ini, PXE telah diintegrasikan dalam program BIOS yang tertanam di ROM yang terdapat pada setiap motherboard.
Pada jaringan thin client berbasis diskless, perangkat client harus mengaktifkan PXE protocol untuk dapat melakukan booting sistem operasi melalui jaringan
computer local. Ketika PXE protocol diaktifkan, program PXE yang tertanam
pada ROM akan dimuat ke dalam RAM untuk dapat dieksekusi oleh processor. Berikut ini merupakan rangkaian proses kerja PXE dalam proses booting pada gambar 2.5.
Dalam proses booting, PXE akan melakukan pencarian terhadap keberadaan
DHCP server untuk mendapatkan IP dalam jaringan lokal. Setelah IP diperoleh,
PXE akan mencari lokasi boot file yang terdapat pada server. Kemudian, PXE akan mengunduh file atribut penting yang berisi tentang informasi dari server, seperti IP dari server, gateway yang tersedia, DNS, versi sistem operasi, dan atribut lainnya.
PXE dapat juga dijadikan sebagai preOS. PreOS merupakan proses dari pemuatan lingkup operasi kecil untuk menjalankan pekerjaan manajemen client sebelum memuat sistem operasi dari harddisk lokal. Salah satu pekerjaan yang dapat dilakukan PXE sebagai preOS adalah melakukan scan terhadap virus yang mungkin terdapat pada harddisk lokal[16].
2.7.4 Linux Terminal Server Project (LTSP)
LTSP merupakan aplikasi open source berlisesi GPL yang berfungsi untuk membangun layanan terminal server pada komputer server. LTSP memperbolehkan pengguna untuk melakukan booting dari komputer server. Selain itu, tersedia beberapa layanan untuk memfasilitasi rancangan infrastruktur jaringan thin client, seperti remote boot, remote filesystem, hardware auto
detection, remote multimedia dan output.
LTSP dapat dijadikan perangkat utama untuk membangun terminal server pada jaringan thin client berbasis linux. Lisensi GPL yang dimiliki aplikasi tersebut memungkinkan pembangunan jaringan thin client dengan biaya murah dapat diimplementasikan dalam jaringan komputer lokal.
Pada jaringan thin client berbasis diskless, LTSP akan mengatur optimalisasi kerja dari pemrosesan berat dari aktifitas pengguna pada komputer server. Sementara itu, thin client pengguna hanya hanya melakukan pekerjaan dasar seperti menampilkan keluaran pada monitor dan sound serta memasukkan data melalui pernagkat keyboard dan mouse. Oleh karena itu, penyediaan perangkat thin client
berupa komputer dengan spesifikasi rendah yang memiliki harga murah dapat dilakukan.
2.7.5 Dynamic Hosting Configuration Protocol (DHCP) Server
DHCP merupakan protocol yang memungkinkan komputer pusat menandai konfigurasi jaringan TCP/IP pribadi atau workstation pada perangkat pengguna secara otomatis. Keberadaan DHCP akan memudahkan pengguna untuk mendapatkan alamat IP dan mengambil bagian dalam keanggotaan jaringan komputer lokal. Hal ini tentunya akan memberikan kemudahan bagi administrator dalam melakukan manajemen jaringan computer local.
Selain itu, DHCP juga dapat menyediakan sebuah metode untuk mendistribusikan informasi terkait konfigurasi server kepada pengguna dalam jaringan TCP/IP. Fungsi DHCP ini dapat bekerja dengan adanya kemampuan dari Bootstrap
Protocol (BOOTP). Namun, setiap terjadinya aktifasi BOOTP akan terjadi pula
penambahan alokasi alamat jaringan pakai-ulang secara otomatis dan penambahan konfigurasi administratif lain.
Awalnya, DHCP bertujuan untuk mengurangi lama waktu yang dibutuhkan untuk merencanakan, mengatur dan melakukan hal administratif dalam jaringan. DHCP menggunakan konsep client-server untuk menyediakan konfigurasi jaringan TCP/IP yang aman dan terpercaya. Selain itu, DHCP juga dapat mencegah kemungkinan terjadinya konflik penggunaan alamat IP yang sama dan kesalahan manusia dalam melakukan konfigurasi jaringan. Protokol ini dapat diterapkan diberbagai area jaringan komputer, seperti kantor, sekolah, pusat internet, perumahan dan tempat aktifitas manusia lain.
2.7.6 Trivial File Transfer Protocol (TFTP) Server
TFTP merupakan protokol standar internet yang dibahas secara menyeluruh pada RFC 1350. Ini merupakan protokol sederhana yang digunakan untuk mengirim
file tertentu dari satu pengguna ke pengguna lain menggunakan paket User Datagram Protocol (UDP). TFTP hanya dapat bekerja dengan melakukan read
dan write terhadap file-file yang berasal dari TFTP server. Berbeda dengan protokol FTP umumnya, TFTP tidak menentukan daftar file yang dapat dikirimkan kepada pengguna dalam bentuk direktori. Selain itu, TFTP bekerja dengan tidak melakukan otentikasi terhadap pengguna yang melakukan akses terhadap TFTP server.
Secara umum, TFTP diguakan untuk mengirim file-file konfigurasi dan administratif untuk mensinkronisasikan hubungan antara client dan server. protokol ini berkomunikasi dengan mengirimkan permintaan read/write melalui port 69, kemudian client dan server akan menentukan port yang akan digunakan untuk komunikasi intensif keduanya.
Gambar 2.6 Jenis Paket Operasi TFTP request[16]
Gambar 2.7 Format Paket yang Digunakan dalam Client-Server[16]
Pada jaringan thin client, TFTP berguna untuk mengirimkan file-file terkait informasi konfigurasi dan administrasi server, seperti alamat gateway, DNS
server, label PXE, dan atribut pengenal lainnya. Ini sangat berguna untuk
menginisialisasi pernagkat pengguna untuk mengetahui alamat gateway, DNS dan informasi lain tentang ketersediaannya dalam jaringan computer local.
2.7.7 SSH Server
SSH merupakan protokol yang dapat digunakan untuk melakukan otentikasi saat membangun hubungan antara client secara remote access dengan client. SSH
server dapat dibangun dengan menggunakan aplikasi openSSH. Informasi
otentikasi akan dienkripsi oleh openSSH yang merupakan aplikasi gratis untuk mendukung otentikasi SSH dan SSH2.
SSH mendukung beberapa beberapa algoritma enkripsi, seperti 128, AES-192, AES-256, DES, 3DES, Blowfish, CAST dan ARCFOUR. Protokol ini bekerja pada port 22. SSH akan menjadi perantara yang mampu melakukan enkripsi menjadi 256-bit terhadap komunikasi data antara client dan terminal
server. Namun, panjang bit dapat disederhanakan oleh SSH dengan menggunakan
algoritma enkripsi tertentu untuk mengurangi intensitas kerja dari processor[16].
Gambar 2.8 Algoritma Enkripsi yang Digunakan dalam SSH[16]
2.7.8 Sistem Kerja Diskless
Diskless memiliki sistem kerja yang berbeda dengan dumb terminal. Diskless
bekerja dengan mengoptimalkan fungsi protokol umum yang berlaku dalam jaringan TCP/IP. Di sisi pengguna, PXE dijadikan protokol utama untuk membangun komunikasi dengan server.
Ketika pengguna mulai membuka sesi dalam jaringan thin client berbasis diskless, PXE akan mencari keberadaan DHCP server dan meminta alamat IP untuk perangkat terminal pengguna. Terminal pengguna pada diskless berupa CPU tanpa
harddisk yang memanfaatkan keberadaan PXE di sisi pengguna. Setelah terminal
pengguna mendapatkan alamat IP, PXE akan meminta lokasi bootstrap kepada terminal server. Server akan memberikan informasi tersebut menggunakan protokol BOOTP melalui interkoneksi kabel pada jaringan lokal. Langkah atau algoritma sistem kerja diskless pada gambar 2.9.
Gambar 2.9 Sistem Kerja Diskless[16]
Kemudian, PXE akan meminta informasi pendukung lain berupa alamat gateway, DNS server, PXE label dan informasi administratif lain kepada TFTP server. Apabila rangkaian proses tersebut berhasil dilakukan, pengguna akan diarahkan ke halaman otentikasi desktop yang disediakan terminal server. otentikasi akan dilakukan dengan menggunakan protokol SSH. Terminal server akan
mengalokasikan sejumlah tertentu bagian blok harddisk untuk pengguna tersebut setelah otentikasi berhasil. Alokasi blok harddisk dilakukan untuk menjaga privasi tiap-tiap pengguna saat mengakses harddisk pada terminal server. Aktifitas ini dilakukan oleh layanan NBD server yang tersedia pada terminal server. Akhirnya hasil keluaran dari rangkaian proses tersebut akan ditransfer ke terminal pengguna. Maka, layar pengguna akan menampilkan GUI dari desktop yang disediakan server untuk pengguna.