ii
TUGAS AKHIR
RANCANGAN
GREEN DATA CENTER
UNIVERSITAS UDAYANA
KOMANG ERY RUSDIANA NIM 1004405022
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS UDAYANA
iii
LEMBAR PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam tugas akhir ini tidak terdapat
karya yang pernah diajukan sebagai tugas akhir di suatu perguruan tinggi, dan
sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah
ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam
naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Denpasar, 26 Februari 2016
iv
Lembar Pengesahan
Tugas Akhir ini diajukan oleh : Nama : Komang Ery Rusdiana NIM : 1004405022
Jurusan : Teknik Elektro/Telekomunikasi
Judul Skripsi : Rancangan Green Data Center Universitas Udayana
Telah berhasil dipertahankan di hadapan Dewan Penguji dan diterima sebagai bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik (ST) pada Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik,
Universitas Udayana
DEWAN PENGUJI
Pembimbing I : Ir. Linawati,M.Eng.Sc., Ph.D ( ) Pembimbing II : Dr. I Made Oka Widyantara, ST., MT. ( ) Penguji : Gede Sukadarmika, ST., MSc. ( ) Penguji : Nyoman Pramaita, ST., MT., Ph.D. ( ) Penguji : Widyadi Setiawan, ST., MT. ( )
Ditetapkan di : Kampus Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik, Universitas Udayana, Bukit Jimbaran
Tanggal : 26 Februari 2016
Mengetahui
Ketua Jurusan Teknik Elektro
v
KATA PENGANTAR
Pertama-tama penulis panjatkan rasa syukur dan terima kasih kepada
Tuhan yang maha kuasa atas rahmat dan karunia-Nya lah penulis dapat
menyelesaikan laporan tugas akhir ini yang berjudul “Rancangan Green Data
Center Universitas Udayana”. Laporan tugas akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat dalam menyelesaikan pendidikan sarjana strata satu (S1) pada
Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana.
Penulis mengakui bahwa masih banyak kekurangan yang terdapat pada
penulisan laporan tugas akhir ini, untuk itu penulis sangat mengharapkan saran
dan kritik dari para pembaca guna menjadi pelajaran bagi penulis sehingga
penulis dapat memperbaiki kekurangan-kekurangan yang akan berguna pada masa
yang akan datang.
Dalam penyusunan laporan tugas akhir ini, penulis banyak memperoleh
petunjuk dan bimbingan dari berbagai pihak. Sehingga pada kesempatan ini
perkenankanlah saya mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Wayan Gede Ariastina, S.T., M.Eng.Sc., Ph.D. selaku Ketua Jurusan
Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana.
2. Ibu Ir. Linawati, M.Eng.Sc., Ph.D selaku Dosen Pembimbing I yang telah
memberikan ide konsep, bimbingan, motivasi dan banyak bantuan dalam
menyelesaikan tugas akhir ini.
3. Bapak Dr. I Made Oka Widyantara, ST.MT selaku Dosen Pembimbing II
yang telah memberikan bimbingan, masukan, motivasi dan banyak
bantuan dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
4. Bapak Nyoman Putra Sastra, ST., MT. Selaku Ketua Bagian Infrastruktur
vi
memberikan masukan serta bimbingan untuk menyelesaikan tugas akhir
ini.
5. Fatih Sugiharno dan Putu Windu selaku senior di GDLN yang selalu
membantu dan memberikan motivasi kepada saya untuk menyelesaikan
tugas akhir ini.
6. Bapak Widyadi Setiawan, S.T., M.T., selaku koordinator Tugas Akhir.
7. Bapak Soma, Kakak Aris, Kakak Agus dan Ary satya selaku Staf Pegawai
Global Development Learning Network (GDLN) yang telah mengijikan
penulis untuk melakukan penelitian sekaligus membantu dalam
penyusunan tugas akhir ini.
8. Kedua orang tua Nyoman Widiana dan Ketut Mini serta keluarga yang
telah memberikan dukungan baik jasmani maupun rohani selama penulis
menyusun laporan ini.
9. Kekasih yang telah banyak memberikan semngat dan motivasi yang sangat
luar biasa untuk menyelesaikan tugas akhir ini.
10.Rekan–rekan mahasiswa Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana serta teman-teman BRHN CORP telekomunikasi
angkatan 2010 yang sangat mendukung dan memberikan motivasi untuk
menyelesaikan tugas akhir ini.
11.Serta semua pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu – persatu atas bantuan dan saran yang diberikan sehingga laporan ini bisa selesai tepat
pada waktunya.
Penulis berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi penulis
khususnya dan umumnya bagi kampus Universitas Udayana, dan pihak-pihak
yang berkepentingan.
vii
tidak luput dari kesalahan, maka penulis mohon maaf jika ada penyusunan laporan
tugas akhir yang kurang baik. Akhir kata semoga amal baik mereka yang telah
membantu dalam penyelesaian laporan Tugas Akhir ini mandapatkan balasan dari
Tuhan Yang Maha Esa.
Denpasar, 26 Februari 2016
viii ABSTRAK
Data center pada Universitas Udayana belum terintegrasi dengan baik, sehingga terjadi penggunaan daya yang berlebihan, maka dari itu perlu diterapkan sistem green data center, dimana penggunaan daya bisa lebih effisien dan ramah lingkungan. Tujuan dari penelitian ini yaitu untuk mengetahui konsumsi energi pada data center Universitas Udayana dan untuk merancang data center sesuai dengan kriteria dan standar green data center.
Pengambilan data pada penelitian ini dilakukan dengan survey langsung ke data center, wawancara dengan staf IT yang bertugas dan menganalisis kondisi data center. Kemudian akan dilakukan perhitungan green metrics yaitu Power Usage Effectiveness (PUE) dan Data Center Infrastructure Efficiency (DCIE) dan dilakukan perancangan green data center.
Berdasarkan penelitian yang dilakukan, didapatkan hasil konsumsi daya yang digunakan data center yaitu 104.231 w. dimana hasil perhitungan PUE mendapatkan 2,51 yang merupakan kategori inefficient dan perhitungan DCIE yaitu 39% yang artinya efisiensi penggunaan daya mencapai 39 %. Dari hasil yang didapat dilakukan perancangan ulang pada pengelompokan server untuk meminimalisir penggunaan kabel dan mempermudah pada saat pengecekan, menggunakan lantai raised floor sesuai dengan sistem pendingin yang dirancang, menggunakan sistem listrik 3 phase untuk pembagian beban yang berimbang, mendesain ulang sistem pendingin menggunakan row oriented cooling system dan mendesain ulang pengkabelan pada data center.
Dengan dilakukannya perancangan green data center pada Universitas Udayana, penggunaan konsumsi daya diharapkan akan dapat turun dengan signifikan dan efisiensinya akan lebih meningkat.
ix ABSTRACT
University of Udayana’s data center not integrated, it caused excessive power usage. The green data center system needs to be applied to the data center of Udayana University, where the use of power can be more efficient and environmentally friendly. The purpose of this study is to determine the energy consumption in the data center of Udayana University and to design a data center in accordance with the criteria and standards for green data center.
Collecting data in this study using the survey directly into the data center, interviews with IT staff and analyze the data center. Then, will be calculated green metrics i.e. Power Usage Effectiveness (PUE) and Data Center Infrastructure Efficiency (DCIE) and designing a green data center.
Based on the research, the result of data center power consumption is 104.231 w. where the results of the calculation of PUE is 2.51 which is inefficient and DCIE calculation is 39%, which means that the efficiency of power usage reaches 39%. From the results obtained, will be redesign the servers clustering to minimize the use of cables and easier for checking, using a raised floor according to the cooling system was designed, using a system of electric 3 phase for load balanced, redesign the cooling system using a row-oriented cooling system and redesign cabling in the data center.
By doing the design of green data center at the University of Udayana, data center power consumption will be down significantly and efficiency will be increased.
x
1.5 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah ...4
1.6 Sistematika Penulisan ...4
BAB II TINJAUAN PUSTAK A ...6
2.1 Tinjauan Mutakhir...6
2.2 Data Center ...10
2.3 Komponen Data Center...11
2.3.1 IT Equipment Data Center Universitas Data Center...18
2.3.1.1 Server ...18
2.3.1.2 Switch...24
2.3.1.3 Router...24
2.4 Syarat Utama Suatu Data Center ...26
2.5 Kriteria Perancangan Data Center...26
2.5.1 Availability...26
2.5.2 Scalability dan Flexibility ...26
2.5.3 Security ...27
2.6 Kategori Data Center ...27
2.7 Service Utama Pada Data Center ...28
2.7.1 Infrastruktur yang menjamin kelangsungan bisnis ...28
2.7.2 Infrastruktur Keamanan Data Center ...28
2.7.3 Optimasi Aplikasi ...29
2.7.4 Infrastruktur IP ...29
2.7.5 Storage ...29
2.8 Standard Data Center ...30
2.9 Sistem Pendingin Data Center ...37
2.9.1 Room Oriented Cooling System ...38
2.9.2 Row Oriented Cooling System...39
2.9.3 Rack Oriented Cooling System ...39
2.10 Green Data Center...40
2.11 Green Metrics...41
xi
2.11.2 Data Center Infrastructure Efficiency (DCiE) ...44
2.12 Cluster Server...45
2.12.1 High Availability... 45
2.12.2 Load Balancing Cluster ... 46
2.12.3 Grid Computing ... 46
BAB III METODE PEN ELITIAN ...47
3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian ...47
3.2 Sumber dan Jenis Data Penelitian ...47
3.2.1 Sumber Data Penelitian...47
3.4.2 Alur Perhitungan Green Metrics ...52
3.4.3 Alur Rekomendasi Rancangan Green Data Center ...52
BAB IV PEMBAHASAN...53
4.1 Kondisi Data Center Saat Ini ...53
4.1.1 Sistem Pendingin Data Center Universitas Udayana ...54
4.1.2 Jenis Server Yang Digunakan ...55
4.1.2.1 Blade Server ...55
4.1.2.2 Rack Server ...56
4.1.2.3 Tower Server...58
4.2 Evaluasi Konsumsi Daya ...59
4.2.1 Penggunaan Daya...59
4.2.2 Perhitungan Power Usage Effectiveness (PUE) ...61
4.2.3 Perhitungan Data Center Infrastructure Efficiency (DCIE) ..61
4.3 Rekomendasi Rancangan Data Center ...62
4.3.1 Ruangan Data Center Universitas Udayana ...63
4.3.2 Pengelompokan Server ...64
4.3.4 Desain Instalasi Sistem Listrik ...73
4.3.5 Desain Ulang Sistem Pendingin ...76
4.3.5.1 Rancangan Metode Pendinginan Data Center UNUD ...76
4.3.5.1.1 Desain Row Oriented Cooling System ...77
4.3.5.1.2 Desain Rack Oriented Cooling System...78
4.3.5.2 Penempatan Barisan Rak Server ...80
xii
4.4 Evaluasi Konsumsi Daya Setelah Perancangan ...85
BAB V PENUTUP ...90
5.1 Simpulan ...90
5.2 Saran...91 DAFTAR PUSTAKA
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Pengkabelan pada data center GDLN ...3
Gambar 2.1 Skema DHCP Server ...19
Gambar 2.2 Skema aplikasi mail server dengan Zimbra Partner ...20
Gambar 2.3 Skema aplikasi DNS Server ...20
Gambar 2.10 Service Data Center ...27
Gambar 2.11 TIA-942 Compliant Data Center Showing Key Functional Area .32 Gambar 2.12 Hot/Cold Aisle Cooling ...36
Gambar 2.13 Flow Pendingin Pada Data Center...37
Gambar 2.14 Room Oriented Cooling System...38
Gambar 2.15 Row Oriented Cooling System ...39
Gambar 2.16 Rack Oriented Cooling System ...40
Gambar 2.17 Power Usage Effectiveness ...38
Gambar 4.1 Metode Pendingin Pada Data Center Universitas Udayana saat ini ...55
Gambar 4.2 Blade Server Pada Data Center Universitas Udayana ...56
Gambar 4.3 Rack Server Yang digunakan Pada Data Center Universitas Udayana ...57
Gambar 4.4 Tower server yang digunakan pada data center Universitas Udayana ...58
Gambar 4.5 Denah data center Universitas Udayana ...63
Gambar 4.6 Desain pengelompokan server Universitas Udayana ...64
Gambar 4.7 Rak Server 1 ...65
Gambar 4.15 Desain Raised Floor ...73
Gambar 4.16 Instalasi Listrik 3 Phase ...74
Gambar 4.17 Desain Sistem Listrik Trunking Kabel Dibawah Raised Floor ...75
Gambar 4.18 Desain Row Oriented Cooling System ...77
Gambar 4.19 Tampak Depan Desain Rack Cooling System...79
Gambar 4.20 Penempatan Barisan Rak Server ...81
Gambar 4.21 Pengkabelan Pada Data Center Universitas Udayana ...82
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Tinjauan Mutakhir (State O f The Art) ...9
Tabel 2.2 Terminology Definition and Examples Data Center...11
Tabel 2.3 Komponen Data Center ...12
Tabel 2.4 Definisi Komponen Data Center ...14
Tabel 2.5 Tier Data Center ...34
Tabel 2.6 Kriteria N ilai PUE dan DCiE ...43
Tabel 4.1 Kondisi Infrastruktus Pada Data Center Universitas Udayana ...54
Tabel 4.2 Spesifikasi Blade Server ...56
Tabel 4.3 Spesifikasi Rack Server...57
Tabel 4.4 Spesifikasi Tower Server ...58
Tabel 4.5 Penggunaan Listrik Data Center Universitas Udayana ...59
Tabel 4.6 Hasil PUE dan DCIE...62
Tabel 4.7 Evaluasi Konsumsi Daya Setelah Perancangan ...85
1
PENDAHULUAN 1.1Latar Belakang
Pada era digital seperti sekarang ini, data-data sudah jarang sekali
tersimpan dalam bentuk kertas. Data-data tersimpan dalam media seperti hard
disk, cd atau dvd, flash disk dan yang lainnya. Dalam beberapa waktu ke depan,
data-data akan bertambah besar dan banyak sehingga dibutuhkan media
penyimpanan dengan kapasitas yang besar.
Mengolah dan memanajemen data dalam jumlah yang banyak merupakan
hal yang tidak mudah. Untuk memanajemen data yang begitu banyaknya, data
tersebut perlu dipusatkan pada sebuah data center. Data center akan menyimpan
semua data yang dibutuhkan oleh user. User akan mengambil data, mengolah data
dan disimpan kembali pada data center tersebut.
Data center atau pusat data, yaitu suatu fasilitas yang digunakan untuk
penempatan kumpulan server atau sistem komputer dan sistem penyimpanan data
yang dikondisikan dengan pengaturan catudaya dan udara, pencegahan bahaya
kebakaran, dan dilengkapi juga dengan sistem pengamanan fisik.
Data center dapat juga disebut sebagai suatu gudang data (data
warehouse), yang merupakan sistem pengelolaan data mulai dari pengumpulan,
pengolahan, penyimpanan hingga penemuan kembali data serta mampu
memberikan dukungan dalam pengambilan keputusan (decision support system).
Berdasarkan jenis layanannya, secara umum pengembangan data center
dikelompokkan menjadi dua, yaitu pusat data internet (internet data center),
hanya untuk mendukung aplikasi yang terkait dengan internet, biasanya dibangun
dan dioperasikan oleh penyedia jasa atau perusahaan yang memiliki model bisnis
berdasarkan pada niaga internet (internet commerce) dan pusat data usaha
(corporate/enterprise data center), untuk mendukung semua fungsi yang
memungkinkan berbagai model bisnis berjalan pada layanan internet, intranet atau
keduanya.
Pada data center terdapat ratusan bahkan sampai ribuan server. Server ini
memiliki pendingin, system catudaya, ups, security dan jaringan terkoneksi yang
ditata dengan detail. Lantai dimana server dibangun memiliki karakteristik yakni
terdapat peredam dan selokan tempat jaringan kabel listrik maupun komputer.
Server bertugas untuk menyediakan layanan pengolahan data dari user.
Dengan banyaknya data yang disimpan pada data center, maka diperlukan
untuk membuat sebuah green data center, yaitu data center yang ramah
lingkungan. Sebuah green data center yang ramah lingkungan dimana ruangan
untuk penyimpanan, manajemen software maupun hardware yang dibuat unutuk
memaksimalkan efisiensi energi dan meminimalkan dampak negatif bagi
lingkungan.
Data center menggunakan banyak daya, digunakan untuk dua penggunaan utama yaitu daya yang diperlukan untuk menjalankan perangkat utama dan daya
yang diperlukan untuk mendinginkan peralatan. Maka dari itu perlu adanya
manajemen data center agar lebih efisiensi energi dan lebih ramah lingkungan.
Data center menjadi salah satu komponen penting yang ada saat ini. Data center diharapkan mampu memberikan pelayanan seoptimal mungkin, sekalipun dalam keadaan terjadinya suatu gangguan atau bencana.
Penelitian ini akan dilakukan pada data center yang berada di GDLN
(Global Development Learning Network) Kampus Sudirman Universitas
Udayana. Data center di GDLN ini melayani akses data seluruh kampus
Universitas Udayana baik di Sudirman, Jalan Pulau Nias maupun di Jimbaran.
Data center di GDLN belum terintegrasi dengan baik, sehingga
mengeluarkan biaya cukup tinggi untuk melakukan maintenance. Dapat
dibayangkan jumlah biaya yang dikeluarkan untuk melakukan maintenance
terhadap setiap server.
Berdasarkan laporan dari ENERGY STAR, data center mengkonsumsi
listrik hingga 50 kali lebih besar dibandingkan ruang kantor standar. Karena
energi yang di konsumsi untuk pendinginan hampir 30% dari total konsumsi
energi data center. Sehingga pelaksanaan Green IT dalam suatu instansi, terutama
Data center di GDLN ini masih belum layak untuk disebut green data
center. Masih banyak yang perlu diperbaiki dan ditata ulang. Seperti pengkabelan
yang masih belum rapi yang menyulitkan ketika melakukan pengecekan terhadap
gangguan.
Gambar 1.1 Pengkabelan pada data center GDLN (Universitas Udayana, 2014)
Penempatan server juga masih belum tertata dengan rapi, begitu juga
dengan system pendingin yg belum merata. Sehingga hal ini bisa menyebabkan
adanya penggunaan energi yang berlebihan.
1.2Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah penulis bahas diatas, maka dapat
dirumuskan permasalahan yaitu :
1. Bagaimana konsumsi energi pada data center Universitas Udayana
saat ini
2. Bagaimana rancangan data center Universitas Udayana sesuai
1.3Tujuan Penulisan
Adapun tujuan penulis dalam penelitian ini adalah untuk mengetahui
konsumsi energi pada data center Universitas Udayana saat ini (existing) dan
untuk memberikan usulan rancangan green data center.
1.4Manfaat Penulisan
Dengan dilakukannya penelitian tugas akhir ini diharapkan dapat menjadi
acuan dalam merancang data center sehingga memungkinkan mengurangi
konsumsi energi pada data center mengingat besarnya energi yang dapat
dihabiskan oleh satu data center. Penelitian ini juga dapat menjadi acuan atau
best practices dalam merancang green data center dimasa mendatang.
1.5 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah
Penelitian yang dilakukan pada tugas akhir ini akan mengacu pada
beberapa batasan masalah sehingga tidak akan ada topik bahasan yang meluas.
Batasan masalah dalam penelitian tugas akhir ini yaitu :
1. Penelitian ini akan dilakukan pada data center di gedung GDLN
Universitas Udayana
2. Tidak membahas green software
3. Tidak membahas instalasi green data center
4. Tidak membahas tentang disaster recovery planning
5. Tidak membahas Green Building dan Management Security
6. Menggunakan Standard TIA 942
7. Menggunakan software Google SketchUp 2015 dalam mendesain 3D
8. Fokus terhadap komponen data center
1.6 Sistematika Penulisan
Adapun penulisan Tugas Akhir ini dengan pembahasan sistematika yang
BAB I : PENDAHULUAN
Dalam bab ini merupakan pembahasan dan gambaran umum yang
berisikan latar belakang permasalahan, rumusan masalah, tujuan
penelitian, manfaat penelitian, ruang lingkup dan batasan
masalah, serta sistematika penulisan.
BAB II : TINJAUAN PUSTAKA
Merupakan bab yang membahas mengenai data center,
komponen data center, syarat utama data center, kriteria
perancangan data center, kategori data center, service utama data
center, trier data center, dan green data center.
BAB III : METODE PENELITIAN
Merupakan bab yang menguraikan langkah-langkah dalam
analisis dan pembahasan penelitian, dan juga diuraikan tempat
dan waktu penelitian, sumber data, jenis data yang digunakan,
analisis data dan alur analisis dari data tersebut.
BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN
Menguraikan dan menjelaskan hasil dari konsumsi daya pada data
center dan rancangan green data center.
BAB V : PEN UTUP
Merupakan penutup dari penelitian ini, yang meliputi kesimpulan
yang didapat dari penelitian, dan saran-saran yang diberikan oleh
6
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tinjauan Mutakhir
Penelitian ini diperuntukan dengan tugas akhir berjudul “Rancanagan Green Data Center Universitas Udayana” .Pada penelitian ini mengacu dari beberapa sumber dan tinjauan yang sudah ada sebelumnya dan sudah dilakukan penelitian oleh penulis-penulis
lain, yang sudah dibahas dalam penelitian dengan metode dan simulasi yang berbeda sesuai
dengan masalah-masalah yang berbeda sesuai dengan penelitian dari setiap masalah yang
akan dibahas.Dari semua hal itu akan terlihat perbedaan masalah dan penelitian yang
dilakukan penulis .
Berikut merupakan uraian singkat dari beberapa referensi yang digunakan tersebut :
1. Penelitian ini berjudul “Efisiensi Konsumsi Daya pada Pusat Data” oleh Komang Agus Sukerta P.,ST, Universitas Udayana
Penelitian ini menjelaskan tentang langkah – langkah teknis yang dapat meminimalisir konsumsi daya dan emisi gas karbon dioksida sekaligus mengurangi
biaya operasional sebuah pusat data. Penelitian ini juga menjelaskan tentang usaha
yang dapat dilakukan dalam upaya menghemat konsumsi daya pada data center
untuk menghemat biaya dan mendukung gerakan green data center. Pada penelitian
ini penulis melakukan upaya penghematan energi data center secara menyeluruh
baik dari sisi hardware, software, jaringan, permodelan sistem penempatan
perangkat, pendinginan dan sistem pengolahan data system hybrid yang keseluruhan
akan menurunkan konsumsi daya dan meningkatkan efisiensi secara signifikan
namun tetap dapat menjaga kinerja data center bekerja secara maksimal.
2. Penelitian kedua berjudul “Efisiensi Kinerja Pengelolaan Energi pada Arsitektur Data Center Komputasi Awan Menggunakan Greencloud” Oleh Mohamad Fathurahman, Politeknik Negeri Jakarta dan Kalamullah Ramli, Universitas
Pada penelitian ini mengusulkan skema penghematan energi pada data center yakni
skema DVFS dan DNS. Pada penelitian ini telah disimulasikan menggunakan
Greencloud, yang merupakan ekstensi dari NS2, kepada tiga macam arsitektur data
center yakni two-tier, three-tier dan three-tier high-speed dengan jenis workload
adalah high performance computing (HPC). Penerapan skema penghematan
meliputi skema DVFS dan DNS saja serta DVFS dan DNS sekaligus. Setelah
dilakukan simulasi konsumsi daya pada data center untuk arsitektur two-tier,
three-tier dan three-tier high-speed, dengan menerapkan skema penghematan energi
DVFS dan DNS diperoleh hasil sebagai berikut: Pada skema tanpa penghematan
energi, untuk ketiga arsitektur data center, konsumsi energi terbesar berada pada
server rata-rata sebesar 73,72% sedangkan sisanya sebesar 26,28% dikonsumsi oleh
switch, sedangkan jumlah server yang mengalami peak rate rata-rata sebanyak
27,8%. Pada skema penghematan DVFS, konsumsi terbesar tetap pada server
dengan lonjakan cukup drastis rata-rata hampir 100% dengan konsumsi energi pada
switch relatif sama dengan pada kasus tanpa skema penghematan, namun jumlah
server yang mengalami peak rate menurun rata-rata sebesar 18,8%. Skema
penghematan DNS merupakan skema penghematan terbaik untuk tipe workload
HPC karena berhasil menghemat penggunaan energi listrik baik pada server
maupun switch sebesar masing-masing 63,42% dan hampir 100%. Penerapan skema
penghematan DVFS dan sekaligus DNS tidak memberikan hasil yang lebih baik
untuk kasus workload HPC.
3. Reducing Data Center Energy Consumption via Coordinated Cooling and Load
Management merupakan paper yang dibuat oleh Luca Parolini, Bruno Sinopoli dan
Bruce H. Krogh dari Carnegie Mellon University.
Paper ini menjelaskan tentang manajemen energi data center berdasarkan kerangka
permodelan yang menandai pengaruh dari decision variable pada kinerja
komputasi, generasi termal dan konsumsi daya. Dinamika suhu dimodelkan oleh
server, computer room air conditioning (CRAC) units, dan komponen non
komputasi di data center.
4. Five Strategies for cutting Data Center Energy Cost Through Enhanced Cooling
Efficiency merupakan white paper yang diterbitkan oleh Emerson Network Power.
White paper ini menyajikan tentang lima strategi untuk meningkatkan efisiensi
pendinginan data center, diantaranya yaitu yang pertama penyegelan yang tepat
dari lingkungan data center. Sebuah segel uap memainkan peran penting dalam
mengendalikan kelembaban relatif, mengurangi humidifikasi yang tidak perlu dan
dehumidification. Kedua yaitu Mengoptimalkan aliran udara. Penataan rak,
penempatan AC dan manajemen kabel semua berpengaruh pada jumlah energi yang
dikeluarkan untuk memindahkan udara dalam fasilitas penting. Ketiga yaitu
menggunakan economizer bila sesuai. Economizers memungkinkan udara luar yang
akan digunakan untuk mendukung pendinginan data center selama bulan-bulan
dingin, menciptakan peluang untuk pendinginan bebas energi. Keempat yaitu
meningkatkan efisiensi pendinginan sistem. Teknologi baru, seperti sistem
kapasitas variabel dan peningkatan kontrol, mendorong peningkatan efisiensi sistem
pendingin udara ruangan. Dan yang terakhir yaitu menempatkan pendinginan lebih
dekat dengan sumber panas. Sistem pendingin tambahan dengan menempatkan
pendinginan lebih dekat dengan sumber panas akan mengurangi jumlah energi yang
dibutuhkan untuk gerakan udara.
5. The Effect of Data Center Temperature on Energy Efficiency merupakan paper yang
ditulis oleh Michael K Patterson dari Intel Corporation
Dalam paper ini penulis memeriksa gambar energi secara utuh dari koneksi utilitas
hingga penolakan panas dari fasilitas sampai ke lingkungan luar dan melihat
dampak peningkatan suhu sekitar terhadap setiap komponen dalam rantai itu.
Analisis ini menunjukkan bahwa ada suhu optimum untuk operasi data center yang
akan tergantung pada karakteristik individu atau komponen masing-masing di
dalam data center, termasuk peralatan IT, arsitektur sistem pendingin, lokasi data
peningkatan suhu inlet lingkungan, seperti masalah kehandalan dan kompleksitas
operasional juga dibahas. Telah disimpulkan bahwa hanya meningkatkan suhu
lingkungan di Data Center tidak pasti memiliki efek yang diinginkan dari
pengurangan penggunaan energi.
Ringkasan dari tinjauan mutakhir dapat dilihat pada tabel dibawah ini:
Tabel 2.1 Tinjauan Mutakhir (State Of The Art)
No Nama Penulis Judul Metode Hasil
Metode rack oriented cooling system meningkatkan efisiensi cooling power dengan menggunakan power untuk kipas sesuai kebutuhan. Alat ini memiliki sensor panas sehingga bisa mendeteksi heat dan dapat menganalisa berapa kecepatan kipas yang dibutuhkan.
Skema penghematan DNS merupakan skema penghematan terbaik untuk tipe work load HPC karena berhasil menghemat penggunaan energi listrik baik pada server maupun switch sebesar masing-masing 63,42% dan hampir 100%. Penerapan skema penghematan DVFS dan sekaligus DNS tidak memberikan hasil yang lebih baik untuk kasus work load HPC. 3 Luca Parolini,
Tabel 2.1 (Lanjutan) Tinjauan Mutakhir (State Of The Art) yang bisa meningkatkan skalabilitas dan efisiensi sistem pendingin yang ada.
Mengubah sistem manajemen termal untuk sering mengganti chiller dengan economizer yang dapat dijalankan untuk sebagian besar karena ruang setpoint hangat adalah metode yang paling menjanjikan untuk mengurangi biaya energi
2.2 Data Center
Pusat data atau yang lebih dikenal Data Center adalah suatu fasilitas yang
digunakan untuk menempatkan sistem komputer dan komponen-komponen terkaitnya,
seperti sistem telekomunikasi dan penyimpanan data. Fasilitas ini biasanya mencakup juga
catu daya redundan atau cadangan, koneksi komunikasi data redundan, pengontrol
lingkungan, pencegah bahaya kebakaran, serta piranti keamanan fisik. Salah satu
penempatan server untuk website atau database (Dewannanta, 2007).
Data center adalah pusat pemrosesan data yang didukung dengan perangkat
pengolahan data tersebut. Disebut juga dengan pusat komputerisasi. Data center
merupakan server data terpusat dari jaringan, baik dalam jaringan lokal ataupun global,
jaringan instansi ataupun perusahaan. Data center dikelola oleh administrator. Pengelolaan
data center yang baik mendukung seluruh kinerja dari jaringan, yang baik mendukung
seluruh kinerja dari jaringan, dari pemakaian aplikasi, oleh karena itu aturan dan standar
pengukuran merupakan hal yang penting dari pemakaian aplikasi, dari administrasi data
center. Beberapa tahun ini data center menjadi pembahasan yang ramai, yang sebelumnya
data center bukan merupakan bahasan yang perlu di oprek lebih dalam secara teori, tetapi
center yang baik membuat pakar-pakar jaringan akhirnya memutuskan untuk membahas
data center server lebih dalam beserta perancangan data center dalam Infrastruktur TI
sendiri.
Dalam white paper yang berjudul Data Center Operational Efficiency Best
Practices, data center adalah kompilasi dari server, penyimpanan, sistem jaringan, system
mekanikal atau elektrikal, aplikasi dan alat-alat, prosedur tata kelola dan staf. Terdapat 4
tahap yang mencirikan data center berdasarkan kombinasi efisiensi, ketersediaan dan
fleksibilitas di antaranya Basic, Consolidated, Available, dan Strategic (IBM, 2012).
Pada data center terdapat ratusan bahkan ribuan server yang tersusun pada rak
server yang ditata sesuai bentuk fisiknya, baik tower maupun rack dari ukuran 1U s/d 4u.
Disetiap ruang memiliki pendingin, sistem catu daya, ups, security dan jaringan terkoneksi
yang ditata dengan detail. Bahkan lantai dimana server dibangun memiliki karakteristik
yakni terdapat upaya peredam dan selokan tempat jaringan kabel listrik maupun komputer.
2.3 Komponen Data Center
Dalam white paper yang berjudul Classification of Data Center Infrastructure
Management (DCIM) Tools, Data Center memiliki istilah untuk menggambarkan dan
membedakan pusat infrastruktur, sistem dan klasifikasi manajemen data seperti pada tabel
2.2.
Tabel 2.2 Terminology Definition and Examples Data Center
Term Definition Data Center Examples
Facility and IT Infrastructure
Totalitas sistem material dan peralatan fisik dasar yang diperlukan untuk memfasilitasi operasi yang handal, terkontrol dan lingkungan TI yang aman.
Power System
Cooling System
Security System
IT Seluruh spektrum teknologi untuk pengolahan informasi, termasuk perangkat lunak, perangkat keras, teknologi komunikasi dan layanan terkait.
Servers
Storage System
Tabel 2.2 (Lanjutan) Terminology Definition and Examples Data Center Environment Lingkungan fisik dalam bangunan atau
fasilitas perangkat keras dan piranti lunak data center.
IT Rom
Electrical Room
Mechanical Room Subset Sebuah pengelompokan dari subsistem
fisik sebagai fungsi utama. Subsystem Sebuah piranti lunak yang dirancang
khusus membahas kebutuhan secara spesifik.
Facility Power Device Monitoring
IT Room Security Monitoring
Primary Function Fungsi pertama piranti lunak dalam rangka pembangunan dan bernilai penting dibandingkan dengan fungsi subsistem tertentu.
Fungsi kedua piranti lunak pada subsistem. Piranti perusahaan yang menganalisis fasilitas HVAC
Data center terdiri dari beberapa komponen penting. Dalam white paper yang
berjudul The Green Grid Metrics : Data Center Infrastructure Efficiency (Dcie) Detailed
Analysis terdapat beberapa komponen data center seperti pada tabel 2.3.
Tabel 2.3 Komponen Data Center
Sub Component Core Distributor
Facility
Power
Transfer Switch UPS
Tabel 2.3 (Lanjutan) Komponen Data Center
Heating Ventilation and Air Conditioning (HVAC)
Tabel 2.3 (Lanjutan) Komponen Data Center
IT Support Systems
Printers
PC’s / workstations
Remote Management (KVM / console / etc.)
Miscellaneous Devices
Security encryption, Storage encryption, Appliances, etc.
Storage
Storage Devices - Switches, Storage Array
Back up Devices – Media Libraries, Virtual Media Libraries
Telecommunication
Adapun definisi dari komponen data center pada tabel 2.2 dijelaskan pada tabel 2.4.
Tabel 2.4 Definisi Komponen Data Center
Nama Komponen Definisi
Power Siklus daya yang mengubah daya pada perangkat off dan kemudian membuat perangkat berfungsi lagi (on).
Transfer Switch Saklar listrik yang beralih beban antara dua sumber. Uninterruptible Power
Supply (UPS)
Catu daya seperti baterai untuk mempertahankan daya dalam hal pemadaman listrik. UPS menjaga komputer berjalan selama beberapa menit setelah pemadaman listrik, sehingga memungkinkan untuk menyimpan data yang ada di RAM dan mematikan komputer dengan aman.
DC Batteries/Rectifiers (non-UPS – Telco Nodes)
Sebuah komponen dari sirkuit yang memungkinkan arus dilalui dalam satu arah namun menghambat aliran arus ke arah lain. Rectifier digunakan untuk mengubah AC ke DC.
Tabel 2.4 (Lanjutan) Definisi Komponen Data Center
Transformer (step down) Komponen elektromagnet yang dapat mengubah taraf suatu tegangan AC ke taraf lainnya.
Power Distribution Unit (PDU)
Perangkat listrik yang digunakan untuk mengontrol distribusi listrik ke beban individu. PDU dapat terintegrasi langsung ke UPS.
Rack Distribution Unit (RDU)
Bingkai logam digunakan untuk menahan berbagai perangkat keras seperti server, router, switch dan peralatan elektronik lainnya.
Break ers Panels Komponen dari sistem pasokan listrik yang membagi daya listrik ke sirkuit anak perusahaan, dan memberikan perlindungan sekring atau pemutus sirkuit untuk setiap rangkaian, pada penutup yang sama.
Distribution Wiring Komponen dari sistem pasokan listrik yang dilengkapi dengan kabel.
Lightning Berfungsi menerangi ruangan
Heating Ventilation and Air
Conditioning (HVAC)
Sistem HVAC mengendalikan lingkungan sekitar (suhu, kelembaban, aliran udara, dan penyaringan udara) dan harus direncanakan dan dioperasikan bersama dengan komponen data center lainnya seperti hardware, kabel manajemen, penyimpanan data, sistem keamanan fisik dan daya.
Cooling Tower Sebuah menara besar biasanya melekat pada pembangkit listrik di mana air beredar untuk menurunkan suhunya dengan penguapan parsial.
Condenser Water Pumps Sistem ini pengatur suhu dan kelembaban dengan pemanasan dan pendingin air. Hal ini juga digunakan untuk menolak air dari pendingin dan memadatkan kembali refrigeran menjadi cairan. Chillers Sistem pendingin yang digunakan untuk penyerap panas dari suatu
zat atau produk sehingga temperaturnya berada dibawah temperature lingkungan. Zat yang digunakan sebagai fluida dalam proses penyerapan panas disebut refrigran.
Tabel 2.4 (Lanjutan) Definisi Komponen Data Center Computer Room Air
Conditioner (CRAC’s)
Perangkat yang memonitor dan mempertahankan suhu, distribusi udara dan kelembaban di ruang jaringan atau data center. CRAC mengganti unit AC yang digunakan untuk pendingin data center. Computer Room Air
Handlers (CRAH’s)
Perangkat di data center yang digunakan untuk menangani panas. Tidak seperti CRAC unit yang menggunakan pendinginan mekanis untuk mendinginkan udara ke data center, CRAH menggunakan kipas, pendingin kumparan dan sistem air chiller untuk menghilangkan panas.
Dry Cooler Beroperasi dengan perpindahan panas melalui permukaan yang memisahkan fluida kerja dari udara sekitar, seperti dalam tabung untuk penukar panas udara, memanfaatkan perpindahan panas konvektif.
Supply Fans Alat yang memberikan pasokan udara ke dalam ruangan. Return Fans Alat yang mengatur pengembalian udara ke dalam ruangan. Air-side Economizer Alat mekanis digunakan untuk mengurangi konsumsi energi.
Economizers recycle energi yang dihasilkan dalam suatu sistem atau memanfaatkan perbedaan suhu lingkungan untuk mencapai peningkatan efisiensi.
Water-side Economizer Perangkat mekanik yang dimaksudkan untuk mengurangi konsumsi energi, atau untuk melakukan fungsi lain yang berguna seperti pemanasan suatu fluida.
Humidifier Alat yang dapat meningkatkan kelembaban di satu ruangan atau seluruh ruangan.
Physical Security Keamanan fisik adalah perlindungan pada hardware, program, jaringan, dan data dari keadaan fisik dan kejadian yang dapat menyebabkan kerugian serius atau kerusakan pada suatu perusahaan, lembaga, atau institusi.
Tabel 2.4 (Lanjutan) Definisi Komponen Data Center
Water Detection Perangkat elektronik kecil yang dirancang untuk mendeteksi keberadaan air dan memperingati manusia untuk melakukan pencegahan kerusakan air.
Physical Security Servers/Devices
Keamanan berbentuk fisik untuk menjaga server dan alat-alat lainnya
Building Management
System
Sistem kontrol berbasis komputer dipasang pada bangunan yang mengontrol dan memantau peralatan bangunan mekanik dan listrik seperti ventilasi, pencahayaan, sistem tenaga, system kebakaran, dan sistem keamanan.
Probes / Sensors Konverter yang mengukur perbedaan suhu dan mengubahnya menjadi sinyal sehingga dapat dibaca oleh operator.
Compute Devices Mesin untuk melakukan perhitungan secara otomatis.
Server Sebuah komputer atau perangkat pada jaringan yang mengelola sumber daya jaringan.
Network Devices Komponen yang digunakan untuk menghubungkan komputer atau perangkat elektronik lainnya bersama sehingga dapat berbagi file atau sumber daya.
Switches Perangkat yang menyaring dan meneruskan paket antara segmen LAN.
Routers Sebuah perangkat dalam jaringan yang menangani transfer pesan antar komputer.
IT Support Systems Sistem berbasis komputer yang mendukung kegiatan di data center.
Printers Sebuah perangkat yang mencetak teks atau ilustrasi di kertas.
PC’s / workstations Suatu jenis komputer yang digunakan untuk aplikasi teknik (CAD/CAM), pengembangan piranti lunak, desk top publishing, dan jenis-jenis aplikasi yang memerlukan moderat daya komputasi dan kemampuan grafis berkualitas relatif tinggi.
Remote Management (KVM / console / etc.)
Proses di mana perangkat pengendalian secara fisik tidak melekat pada unit yang dikendalikan
Tabel 2.4 (Lanjutan) Definisi Komponen Data Center Security encryption,
Storage encryption, Appliances, etc
Penerjemahan data menjadi kode rahasia. Untuk membaca file yang dienkripsi harus memiliki akses ke password untuk memungkinkan mendekripsikan data tersebut.
Storage Kapasitas perangkat untuk menahan dan menyimpan data. Storage Devices –
Switches, Storage Array
Perangkat untuk merekam (menyimpan) informasi (data).
Back up Devices - Media Libraries, Virtual Media Libraries
Untuk menyalin file ke disk kedua sebagai tindakan pencegahan dalam kasus pertama gagal.
Telecommunication Mengacu pada semua jenis transmisi data, dari suara ke video. All Telco Devices Alat-alat yang dapat berfungsi sebagai transmisi data.
Others Peralatan lain yang mendukung didalam data center.
Rack Server Rack yang khusus di rancang untuk penempatan server ataupun peralatan jaringan network seperti hub-switch.
Cables Sarana penyalur atau pengalirhantar (transmitter) yang bertugas menyalurkan setiap informasi yang telah diubah menjadi sinyal-sinyal listrik.
Cable Ties Alat yang digunakan untuk mengikat sekumpulan kabel atau mengelompokkan kabel sehingga rapi dan terorganisir.
2.3.1 IT Equipment Data Center Universitas Udayana 2.3.1.1 Server
Server adalah sebuah sistem komputer yang menyediakan jenis layanan tertentu
dalam sebuah jaringan komputer. Server didukung dengan sumber daya yang cukup besar
dan dilengkapi dengan sistem operasi khusus yaitu sistem operasi jaringan. Server juga
menjalankan perangkat lunak administratif yang mengontrol akses terhadap jaringan dan
sumber daya yang terdapat di dalamnya, seperti halnya berkas atau pencetak, dan
memberikan akses kepada anggota jaringan.
Dilihat dari fungsinya, server dikategorikan manjadi beberapa jenis :
a. Server Aplikasi (Application Server)
c. Server Proxy (Proxy Server)
Aplikasi Server adalah aplikasi pada sistem komputer yang berfungsi melayani
permintaan akses dari komputer pengguna atau klien. Salah satu contoh aplikasinya adalah
Web Server. Web Server berisi tampilan informasi-informasi yang dapat diakses
menggunakan web browser seperti mozilla firefox dan internet explorer. Contoh lain yaitu
FTP Server, FTP Server berfungsi melayani transaksi pertukaran data komputer server
dengan klien menggunakan aplikasi FTP klien.
Berikut ini adalah jenis-jenis dari aplikasi server :
1. DHCP Server
DHCP server merupakan sebuah aplikasi yang menjalankan layanan untuk menyewakan alamat IP dan informasi TCP/IP lainnya kepada semua klien yang memintanya. Beberapa sistem operasi jaringan seperti Windows NT Server, Windows 2000 Server, Windows Server 2003, atau GNU/Linux memiliki layanan seperti ini.
Gambar 2.1 Skema DHCP Server (Purba, 2013).
2. Mail Server
Mail Server adalah suatu aplikasi pada komputer yang bertindak sebagai sebuah
server (penyedia layanan) dalam jaringan atau internet, yang memiliki fungsi untuk
penerimaan surat elektronik atau e-mail. Mail Server berjalan dengan beberapa protokol
pada TCP/IP, yakni SMTP (port 25), POP3 (port 110), dan IMAP (port 143).
Gambar 2.2 Skema aplikasi mail server dengan Zimbra Partner (Purba, 2013).
3. DNS Server
DNS (Domain Name System) Server adalah salah satu jenis aplikasi yang melayani
permintaan pemetaan IP Address ke FQDN (Fully Qualified Domain Name) dan dari
FQDN ke IP Address. FQDN lebih mudah untuk diingat oleh manusia daripada IP Address.
Sebagai contoh, sebuah komputer memiliki IP Address 167.205.22.114 dan memiliki
FQDN “nic.itb.ac.id”.Nama “nic.itb.ac.id” tentunya lebih mudah diingat daripada nomor IP Address.
4. FTP Server
FTP server merupakan sebuah server yang memanfaatkan File Transfer Protocol
(FTP) untuk keperluan transfer file antar mesin pada jaringan TCP/IP. FTP adalah sebuah
protokol internet yang berjalan di dalam lapisan aplikasi yang merupakan standar untuk
pentransferan berkas komputer antar mesin-mesin dalam sebuah jaringan internet atau
intranet.
Gambar 2.4 Skema aplikasi FTP Server (Purba, 2013).
5. HTTP/Web Server
Server HTTP atau Server Web/WWW adalah server web yang dapat dijalankan di
banyak sistem operasi (Unix, BSD, Linux, Microsoft Windows dan Novell Netware serta
platform lainnya) yang berguna untuk melayani dan memfungsikan situs web. Protokol
yang digunakan untuk melayani fasilitas web/www ini menggunakan HTTP.
Jenis-Jenis Web Server :
1. Apache Web server – the HTTP web server
2. Microsoft Windows server 2003 Internet Information Service
Gambar 2.5 Skema aplikasi Web Server (Purba, 2013).
6. Proxy Server
Aplikasi server yang dapat bertindak sebagai untuk melakukan request terhadap
content dari Internet atau intranet. Proxy Server bertindak sebagai gateway terhadap dunia
Internet untuk setiap komputer klien. Proxy server tidak terlihat oleh komputer klien.
Pengguna yang berinteraksi dengan Internet melalui sebuah proxy server tidak akan
Gambar 2.6 Skema aplikasi Proxy Server (Purba, 2013).
7. Database Server
Sebuah program komputer yang menyediakan layanan pengelolaan basis data dan
melayani komputer atau program aplikasi basis data yang menggunakan model
klien/server. Istilah ini juga merujuk kepada sebuah komputer (umumnya merupakan
server) yang didedikasikan untuk menjalankan program yang bersangkutan. Sistem
manajemen basis data (SMBD) pada umumnya menyediakan fungsi-fungsi server basis
data, dan beberapa SMBD (seperti halnya MySQL atau Microsoft SQL Server) sangat
bergantung kepada model klien-server untuk mengakses basis datanya.
8. SSH Server
SSH server merupakan aplikasi server yang berfungsi untuk melakukan remote atau
pengendalian komputer dari jarak jauh.
Gambar 2.8 Skema SSH Server (Purba, 2013). 2.3.1.2 Switch
Switch adalah perangkat jaringan yang bekerja dilapisan Data-link, mirip dengan
bridge, berfungsi menghubungkan banyak segmen LAN ke dalam satu jaringan yang lebih
besar. Switch jaringan (atau switch untuk singkatnya) adalah sebuah alat jaringan yang
melakukan bridging transparan (penghubung segementasi banyak jaringan dengan
forwarding berdasarkan alamat MAC).
Switch jaringan dapat digunakan sebagai penghubung komputer atau router pada
satu area yang terbatas, switch juga bekerja pada lapisan data link, cara kerja switch hampir
sama seperti bridge, tetapi switch memiliki sejumlah port sehingga sering dinamakan
multi-port bridge.
Switch adalah komponen jaringan yang di gunakan untuk menghubungkan beberapa
HUB untuk membentuk jaringan yang lebih besar atau menghubungkan komputer
komputer yang mempunyai kebutuhan bandwidth yang besar. Switch memberikan unjuk
kerja yang jauh lebih baik dari pada HUB dengan harga yang sama atau sedikit lebih
Switch terbagi dalam 2 tipe utama: switch layer-2 dan layer-3. Switch layer-2
beroperasi pada layer data-link model OSI dan berdsarkan terknologi bridging. Switch tipe
ini membangun koneksi logika antar port berdasarkan pada alamat MAC. Switch layer-2
dapat digunakan untuk memecah jaringan yang sedang berjalan ke dalam collision domain
yang lebih kecil untuk meningkatkan unjuk kerja.
Switch layer-3 beroperasi pada layer-3 dari model OSI dasar teknologi routing.
Switch tipe ini membangun koneksi logika antar port berdasarkan alamat jaringan. Switch
ini dapat digunakan untuk menghubungkan jaringan-jaringan yang berbeda di dalam suatu
internetwork. Switch layer-3 kadang di sebut Switch routing atau switch multilayer.
2.3.1.3 Router
Router merupakan salah satu perangkat dalam dunia jaringan komputer. Pengertian
Router adalah perangkat jaringan yang berfungsi untuk menghubungkan beberapa jaringan
atau network, baik jaringan yang menggunakan teknologi sama atau yang berbeda,
misalnya menghubungkan jaringan topologi Bus, topologi Star atau topologi Ring.
Karena router ini menghubungkan beberapa jaringan tentunya router berbeda
dengan Switch. Switch hanya perangkat yang digunakan untuk menghubungkan beberapa
komputer sehingga membentuk LAN atau local area network. Sedangkan router adalah
perangkat yang menghubungkan satu LAN dengan banyak LAN lainnya.
Router dapat digunakan untuk menghubungkan banyak jaringan kecil ke sebuah
jaringan yang lebih besar, yang disebut dengan internetwork, atau untuk membagi sebuah
jaringan besar ke dalam beberapa subnetwork untuk meningkatkan kinerja dan juga
mempermudah manajemennya. Router juga kadang digunakan untuk mengoneksikan dua
buah jaringan yang menggunakan media yang berbeda atau berbeda arsitektur jaringan,
Gambar 2.9 Fungsi Router (http://belajar-komputer-mu.com, 2012).
Router umumnya dipakai untuk jaringan berbasis teknologi protokol TCP/IP, router
jenis ini dinamakan IP Router. Internet merupakan contoh utama dari jaringan yang
memiliki IP Router.
Umumnya router ada dua jenis, yaitu router statis dan router dinamis,
Router statis atau static router merupakan router yang memiliki tabel routing statis yang
disetting dengan cara manual oleh para administrator jaringan.
Sedangkan router dinamis atau dynamic router merupakan router yang memiliki
dan membuat tabel routing dinamis dengan membaca lalu lintas jaringan dan juga dengan
saling berhubungan dengan router lainnya.
2.4 Syarat Utama Suatu Data Center
Disain dan perencanaan data center harus memperhatikan minimum aspek-aspek
berikut :
a. Lokasi aman, memenuhi syarat sipil bangunan, geologi, vulkanologi, topografi
b. Terproteksi dengan sistem cadangan, untuk sistem catudaya, pengatur
c. Menerapkan tata kelola standar data center meliputi Standar Prosedur Operasi,
Standar Prosedur Perawatan, Standar dan Rencana Pemulihan dan Mitigasi
Bencana, Standar Jaminan Kelangsungan Bisnis.
2.5 Kriteria Perancangan Data Center
Dalam melakukan perancangan terhadap sebuah data center, harus diperhatikan
kedua hal tersebut dengan tujuan mendapatkan data center sesuai dengan kriteria berikut:
2.5.1 Availability
Data center diciptakan untuk mampu memberikan operasi yang berkelanjutan dan
terus- enerus bagi suatu perusahaan baik dalam keadaan normal maupun dalam keadaan
terjadinya suatu kerusakan yang berarti atau tidak. Data center harus dibuat sebisa
mungkin mendekati zero failure untuk seluruh komponennya.
2.5.2 Scalability dan Flexibility
Data center harus mampu beradaptasi dengan pertumbuhan kebutuhan yang cepat
atau ketika adanya servis baru yang harus disediakan oleh data center tanpa melakukan
perubahan yang cukup berarti bagi data center secara keseluruhan.
2.5.3 Security
Data center menyimpan berbagai aset perusahaan yang berharga, oleh karenanya
sistem keamanan dibuat seketat mungkin baik pengamanan secara fisik maupun
pengamanan non-fisik (Yulianti, 2008).
2.6 Kategori DataCenter
Berdasarkan fungsinya, data center dibagi menjadi 2 kategori umum yaitu:
1. Internet Data Center : hanya untuk mendukung aplikasi terkait dengan Internet
saja, biasanya dibangun dan dioperasikan oleh service provider atau perusahaan
2. Corporate/Enterprise Data Center : mendukung semua fungsi yang memungkinkan
berbagai model bisnis berjalan pada layanan Internet, intranet, dan keduanya.
2.7 Service Utama Pada DataCenter
Servis utama yang secara umum diberikan oleh data center adalah sebagai berikut:
Gambar 2.10 Service Data Center (Yulianti, dkk. 2008)
2.7.1 Infrastruktur yang menjamin kelangsungan bisnis
Aspek-aspek yang mendukung kelangsungan bisnis ketika terjadi suatu kondisi
kritis terhadap data center. Aspek-aspek tersebut meliputi kriteria pemilihan lokasi data
center, kuantifikasi ruang data center, laying-out ruang dan instalasi data center, sistem
elektrik yang dibutuhkan, pengaturan infrastruktur jaringan yang scalable, pengaturan
sistem pendingan dan fire suppression.
2.7.2 Infrastruktur Keamanan DataCenter
Terdiri dari sistem pengamanan fisik dan non-fisik pada data center. Fitur sistem
pengamanan fisik meliputi akses user ke data center berupa kunci akses memasuki ruangan
(kartu akses atau biometrik) dan segenap petugas keamanan yang mengawasi keadaan data
center (baik di dalam maupun di luar), pengamanan fisik juga dapat diterapkan pada
seperangkat infrastruktur dengan melakukan penguncian dengan kunci gembok tertentu.
perangkat tersebut, antara lain dengan memasang beberapa perangkat lunak keamanan
seperti access control list, firewall, IDS dan host IDS, fitur-fitur keamanan pada Layer 2
(datalink layer) dan Layer 3 (network layer) disertai dengan manajemen keamanan.
2.7.3 Optimasi Aplikasi
Akan berkaitan dengan layer 4 (transport layer) dan layer 5 (session layer) untuk
meningkatkan waktu respon suatu server. Layer 4 adalah layer end-to-end yang paling
bawah antara aplikasi sumber dan tujuan, menyediakan end-to-end flow control, end-to-end
error detection and correction, dan mungkin juga menyediakan congestion control
tambahan. Sedangkan layer 5 menyediakan riteri dialog (siapa yang memiliki giliran
berbicara/mengirim data), token management (siapa yang memiliki akses ke resource
bersama) serta sinkronisasi data (status terakhir sebelum link putus). Berbagai isu yang
terkait dengan hal ini adalah load balancing, caching, dan terminasi SSL, yang bertujuan
untuk mengoptimalkan jalannya suatu aplikasi dalam suatu sistem.
2.7.4 Infrastruktur IP
Infrastruktur IP menjadi servis utama pada data center. Servis ini disediakan pada
layer 2 dan layer 3. Isu yang harus diperhatikan terkait dengan layer 2 adalah hubungan
antara ladang server dan perangkat layanan, memungkinkan akses media, mendukung
sentralisasi yang reliable, loop-free, predictable, dan scalable. Sedangkan pada layer 3, isu
yang terkait adalah memungkinkan fast-convergence routed network (seperti dukungan
terhadap default gateway). Kemudian juga tersedia layanan tambahan yang disebut
Intelligent Network Services, meliputi fitur-fitur yang memungkinkan application services
network-wide, fitur yang paling umum adalah mengenai QoS (Quality of Services),
multicast (memungkinkan kemampuan untuk menangani banyak user secara konkuren),
private LANS dan policy-based routing.
2.7.5 Storage
Agar dapat melayani klien dengan kualitas yang baik, karena klien bisa saja mengakses
data secara bersamaan dengan kapasitas yang besar (Dewannanta, 2007).
2.8 Standard Data Center
Pada penelitian ini digunakan standar TIA-942 dalam merancang data center.
Telecommunications Industry Association TIA-942 adalah standar yang menentukan
persyaratan minimum untuk infrastruktur telekomunikasi dari data center dan ruang
komputer. Topologi yang diusulkan dalam standar ini dimaksudkan untuk dapat di terapkan
pada setiap ukuran data center. Standar ini pertama kali diterbitkan pada tahun 2005,
setelah kabel kerja terstruktur didefinisikan dalam TIA/EIA-568, dan sering dikutip oleh
perusahaan seperti ADC Telecommunications dan Cisco Systems. Pada bulan April 2005,
TIA menanggapi dengan standar infrastruktur TIA-942, standar data center pertama untuk
secara khusus menangani infrastruktur data center. Dimaksudkan untuk digunakan oleh
desainer data center dalam proses pembangunan gedung, TIA-942 meliputi ruang dan tata
letak, infrastruktur pengkabelan, tiered reliability, dan aspek lingkungan.
1. Ruang dan Tata Letak
Alokasi ruangan yang tepat untuk data center dimulai dengan memastikan ruangan
yang dapat dengan mudah dialokasikan untuk pertumbuhan dan perubahan lingkungan.
Perancang harus menjaga keseimbangan antara biaya penggunaan awal dan antisipasi
ruangan untuk kedepannya. Perancangan ruangan data center harus fleksibel dehingga
nanti kedepannya bisa menyesuaikan dengan perkembangan data center itu.
Sebagian besar dari TIA-942 berhubungan dengan spesifikasi fasilitas. Standar ini
merekomendasikan bidang fungsional tertentu yang membantu untuk menentukan
penempatan peralatan berdasarkan desain topologi star standar untuk ruang komersial
biasa. Merancang sebuah data center dengan daerah-daerah fungsional, mengantisipasi
pertumbuhan dan membantu menciptakan sebuah lingkungan dimana aplikasi dan server
dapat ditambahkan dan ditingkatkan dengan minimal gangguan dan downtime. Menurut
One or More Entrance Room
Ini adalah lokasi untuk mengakses data center dan antar muka dengan sistem
pengkabelan. Pintu masuk mungkin terletak di dalam atau di luar ruangan komputer data
center yang menjadi tempat peralatan pengolahan data. Standar merekomendasikan lokasi
pintu masuk di luar ruang komputer untuk keamanan yang lebih baik.
Main Distribution Area (MDA)
Main distribution area adalah daerah pusat koneksi serta router dan switch untuk
infrastruktur LAN dan SAN. Main distribution area mungkin termasuk horizontal
cross-connect (HC) untuk area distribusi perangkat terdekat. Standar ini membutuhkan
setidaknya satu MDA dan menentukan instalasi rak terpisah untuk fiber, UTP dan kabel
koaksial pada lokasi ini.
One or More Horizontal Distribution Areas (HDA)
HDA berfungsi sebagai titik distribusi untuk kabel horizontal dan cross-connect dan
peralatan aktif untuk mendistribusikan kabel ke daerah distribusi perangkat. Sama seperti
MDA, standar ini menentukan instalasi rak terpisah untuk fiber, UTP dan kabel koaksial di
lokasi ini. Standar ini juga merekomendasikan lokasi switch dan patch panel untuk
meminimalkan panjang kabel patch dan memfasilitasi manajemen kabel. HDA terbatas
pada 2000 koneksi dan jumlahnya tergantung pada jumlah kabel dan ukuran data center.
Equipment Distribution Area (EDA)
Kabel horizontal biasanya diakhiri dengan patch panel. Standar ini menetapkan
pemasangan rak dan kabinet untuk membuat pola hot and cold aisles, kombinasi yang
Zone Distribution Area (ZDA)
Ini adalah titik interkoneksi dalam kabel horizontal antara HAD dan EDA. ZDA
dapat berperan debagai titik konsolidasi untuk fleksibilitas konfigurasi ulang atau untuk
komponen seperti mainframe dan server yang tidak dapat menerima patch panel. Hanya
satu ZDA diperbolehkan dalam kabel horizontal dengan maksimal 288 sambungan.
Backbone and Horizontal Cabling
Dalam data center, kabel backbone menyediakan koneksi antara MDA, HAD dan
pintu masuk ruangan, sementara kabel horizontal menyediakan koneksi antara HAD, ZDA
dan EDA. Kabel backbone dapat di install antara HAD untuk redudansi. Setiap are
fungsional harus berada sedemikian rupa untuk mencegah melebihi panjang kabel
maksimum untuk kedua backbone dan kabel horizontal.
2. Infrastruktur Pengkabelan
Standar TIA-942 menetapkan sistem pengkabelan telekomunikasi dan menyediakan
spesifikasi sebagai berikut :
1. Standard singlemode fiber
2. 62.5 and 50μm multimode fiber
3. Laser-optimised 50μm multimode fibre (recommended) 4. 75-ohm coaxial cable
5. 4-Pair Category 6 UTP and ScTP cabling
TIA-942 merekomendasikan penggunaan laser-optimised 50μm multimode fiber untuk kabel backbone karena kemampuannya yang mendukung kecepatan jaringan yang
lebih tinggi pada jarak jauh dan juga lebih hemat biaya dari pada fiber singlemode.
TIA-942 menyediakan beberapa persyaratan dan rekomendasi untuk manajemen
kabel. Data center harus dirancang dengan rak terpisah, listrik dan kabel komunikasi harus
ditempatkan dalam jalur yang terpisah. Ruang yang cukup harus disediakan di antara rak
dan kabinet.
3. Tier Data Center
Perancangan data center berangkat dari kebutuhan yang ada, untuk kemudian
didefinisikan berbagai perlengkapan IT yang diperlukan beserta pemilihan teknologi
berbarengan dengan perencanaan infrastruktur data center yang lain. Ada 4 tier dalam
perancangan data center yang setiap tiernya menawarkan tingkat availabilitas yang
berbeda disesuaikan dengan kebutuhan suatu data center menurut TIA 942
Tabel 2.5 Tier Data Center
Tabel 2.5 (Lanjutan) Tier Data Center
Beberapa pertimbangan lingkungan ada dalam TIA-942 standar data center yang
mirip dengan persyaratan ruang peralatan yang ditetapkan dalam standar TIA sebelumnya.
Pertimbangan ini termasuk didalamnya, tetapi tidak terbatas pada pencegah kebakaran,
tingkat kelembaban, suhu operasi, arsitektur, listrik atau power dan spesifikasi mechanical
system.
5. Power
Menentukan kebutuhan listrik didasarkan pada tier yang diinginkan dan dapat
mencakup dua atau lebih banyak power dari utility, UPS, multiple circuits to systems, dan
generator.
Kebutuhan daya harus diestimasi untuk semua peralatan pendukung seperti UPS,
generator, pendingin, HVAC, pencahayaan dan lainnya. Estimasi daya harus dibuat untuk
