1 BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Guna mengatur standar perangkat keras yang digunakan oleh penyedia jasa telekomunikasi didunia sekaligus melakukan kontrol terhadap kemungkinan terjadinya masalah yang muncul seiring berjalannya operasi bisnis, pada tahun 1992 dibentuklah organisasi non profit yaitu ETSI. Pada tahun 2012, ETSI melaksanakan pertemuan dengan beberapa kontributor perwakilan penyedia jasa telekomunikasi didunia. Pertemuan tersebut membahas beberapa faktor yang menjadi masalah selama bisnis beroperasi, berdasarkan hasil pertemuan tersebut, untuk menyediakan layanan jaringan baru membutuhkan beberapa syarat yaitu ruang dan daya yang mendukung, biaya untuk daya, operasi perangkat keras yang kompleks, dan investasi yang besar[1]. Disamping itu, pengembangan alat berbasis perangkat keras telah mencapai batas, membutuhkan banyak pengadaan, desain, integrasi, dan penyebaran yang dilakukan berulang-ulang dengan sedikit atau bahkan tanpa pendapatan yang seimbang[1]. Pertemuan tersebut didokumentasikan dan dirilis dalam bentuk white paper dengan judul NFV White Paper [2012]. NFV (Network
Function Virtualization) merupakan konsep berbasis virtualisasi yang digagas oleh
ETSI sebagai solusi timbulnya pengenalan berbagai masalah tersebut. Implementasi dari NFV adalah VNF (Virtual Network Function) yang diharapkan mampu untuk menggantikan peran devais jaringan secara fungsionalitas, dengan kata lain VNF yang akan diimplementasi memiliki kapabilitas yang tidak jauh berbeda dengan devais jaringan sebenarnya.
Secara umum, virtualisasi dapat dijalankan diatas platform hypervisor atau
container. Baik hypervisor seperti XEN, KVM, dan VMWare maupun container
seperti LXC dan Docker memiliki fungsi yang sama yaitu mengatur seluruh isolasi dan manajemen hardware untuk virtual environment. Perbedaan keduanya adalah pada layer-layer yang divirtualisasi. Menurut hasil yang didapat oleh Michael Eder [2016] mengenai perbandingan virtualisasi berbasis hypervisor dan container, kedua platform tersebut memiliki kapabilitas untuk menyediakan portabilitas, isolasi, dan pemanfaatan perangkat keras secara optimal dan virtualisasi berbasis
2 kecepatan dalam melakukan proses, dan kemudahan. Oleh karena itu, container dipercaya sebagai platform yang ringan untuk menjalankan VNF. Docker dan LXC merupakan container dengan basis open source sehingga menunjang untuk melakukan perancangan sesuai kebutuhan., mengacu pada alasan tersebut, didalam pengujian ini penulis menggunakan dua container tersebut sebagai platform untuk menjalankan VNF. VNF yang dijalankan untuk dilakukan pengujian adalah virtual
router menggunakan image Vyos yang dijalankan diatas Docker dan Quagga yang
dijalankan diatas platform Ubuntu pada LXC. Uji performansi pada jaringan berbasis NFV perlu dilakukan guna mengetahui seberapa baik fungsi jaringan mengingat tidak ada acuan standar tertentu dalam penggunaan NFV, artinya bahwa standar yang digunakan adalah dari masing-masing pengguna tergantung dari kebutuhan.
Uji performansi NFV dalam penelitian ini meliputi uji performansi sistem, uji performasi jaringan, dan uji performansi jaringan komunikasi internal, uji statistik, serta perbandingan performansi jaringan internal NFV dengan platform hypervisor. Uji performansi dilakukan untuk membuktikan bahwa arsitektur NFV yang dibangun yang dijalankan diatas platform Docker dan LXC menggunakan OVS sebagai bridge container dan NIC fisik dapat bekerja secara maksimal pada network
environment Ubuntu Server 16.04 LTS sebagai host OS. Penggunaan OVS
dimaksudkan agar environment bersifat terbuka sehingga memudahkan integrasi dengan jenis platform container yang berbeda. Uji performansi sistem menggunakan parameter RAM Speed dan IO Write And Read sebab parameter-parameter tersebut dipercaya sebagai parameter-parameter yang memperngaruhi kerja sistem dan berpengaruh pada hasil jaringan [2]. Performansi jaringan dan jaringan komunikasi internal memperhatikan CPU usage, memory usage, dan throughput pada end user dengan tujuan seberapa baik platform meneruskan paket dari luar sistem. Uji statistik diaplikasikan pada beberapa pengujian dengan memperhatikan nilai rata-rata data, variansi, dan standar deviasi guna membantu analisa pengujian.
3 1.2. Perumusan Masalah
Berdasarkan deskripsi latar belakang terkait, dapat dirumuskan beberapa masalah didalam tugas akhir ini yaitu :
1. Penerusan paket yang dilakukan oleh virtual router yang menjadi indikasi bahwa fungsi jaringan dapat bekerja diatas platform container.
2. Konsumsi resources oleh platform container ketika menjalankan satu
container. Tinjauan dilakukan dari hasil pengujian dengan memperhatikan CPU usage, dan memory usage.
3. Dengan beban traffik yang berbeda, apakah terjadi pengaruh terhadap CPU
usage pada container.
1.3. Tujuan
1. Menguji performansi sistem yang dimaksudkan untuk mengetahui kemampuan sistem container dalam hal baca-tulis dan pemanfaatan penggunaan RAM. 2. Menguji performansi jaringan yang dilakukan dengan memperhatikan
throughput dengan melewatkan beban trafik UDP dan packet loss dengan
melewatkan variasi beban trafik UDP dengan melakukan pengaturan bandwidth pada aplikasi perangkat lunak yang membangkitkan trafik sebesar 100 MB sampai 1000MB dengan kenaikan 100MB pada setiap pengujian, serta konsumsi CPU dan RAM (memory) selama proses transmisi berlangsung. 3. Menguji performansi inter-komunikasi jaringan yang dijalankan dengan
melibatkan metode Linux-namespace sebagai virtual user yang akan melakukan pembangkitan trafik TCP untuk mengetahui besar throughput maksimal, penggunaan CPU dan RAM selama pengujian berlangsung.
4. Melakukan analisis kepada masing-masing pengujian.
5. Melakukan analisis kepada uji performansi sistem, uji performansi jaringan menggunakan uji statistik menggunakan parameter nilai rata-rata, variansi dan standar deviasi yang diterapkan pada parameter uji yaitu delay, serta melakukan perbandingan dengan platform hypervisor.
6. Melakukan perbandingan performansi jaringan komunikasi internal dengan menggunakan NFV dengan platform Hypervisor mengacu pada hasil yang telah dilakukan pada penelitian sebelumnya guna mengetahui perbandingan performansi virtual router untuk menyediakan throughput maksimal.
4 1.4. Batasan Masalah
Batasan masalah yang dibuat dalam tugas akhir ini adalah :
1. VNF yang dijalankan berupa virtual router yaitu Vyos pada Docker dan Quagga pada LXC dengan jumlah 1 VNF pada masing-masing container. 2. VNF dijalankan diatas container Docker dan LXC.
3. OVS digunakan sebaga bridge container dan NIC fisik. 4. Pengujian tidak melibatkan inter-komunikasi container. 5. Pengujian hanya dilakukan untuk melakukan uji performansi.
6. Parameter yang digunakan pada uji statistik adalah Nilai Rata-rata, Variansi, dan Standar Deviasi.
7. Pengujian pada uji performansi sistem tidak melibatkan fitur caching. 1.5. Metode Penelitian
Berikut merupakan poin-poin metodologi penelitian : 1. Perumusan masalah melalui studi pustaka
2. Studi kepustakaan mengenai materi yang diangkat 3. Melaksanakan perancangan topologi dan simulasi
4. Melakukan pengujian terhadap simulasi yang dibuat dengan memperhatikan parameter uji yang sudah ditentukan serta melakukan analisa dari keluaran. 5. Bimbingan oleh dosen pembimbing untuk mendapatkan masukan berupa
arahan terhadap penelitian.
6. Membuat laporan dari apa yang telah dilaksanakan selama penelitian berlangsung
Metodologi penelitian dilaksanakan dengan melakukan beberapa kali studi pustaka dan bimbingan dengan dosen pembimbing. Diagram alir mengenai metodologi penelitian disajikan pada Gambar 1.1 pada halaman berikut :
5 Perumusan Masalah
Studi Pustaka
Perancangan Topologi dan Simulasi
Melaksanakan Bimbingan dengan Dosen Pembimbing
Perancangan sesuai dengan tujuan
penelitian?
Penentuan Parameter Uji
Parameter Uji sesuai dengan tujuan
penelitian? Diskusi mengenai Perancangan Topologi telah dilakukan
sebelumnya dan sesuai?
Diskusi mengenai penentuan Parameter Uji telah dilakukan
sebelumnya dan sesuai?
Pengujian dan Pengambilan Data A A Diskusi mengenai Evaluasi telah dilakukan sebelumnya? Evaluasi
Evaluasi sudah benar?
Kesimpulan dan Analisa
Kesimpulan dan Analisa sudah ditetapkan?
Pembuatan Laporan Penelitian
Ya Tidak Ya Ya Tidak Ya Tidak Ya Tidak Ya Tidak Tidak Tidak Ya
6 1.6. Sistem Penulisan
Struktur penulisan yang dilakukan adalah sebagai berikut:
1. BAB I PENDAHULUAN: Membahas latar belakang, tujuan penelitian, rumusan masalah dari tujuan yang diingkan, batasan masalah yang muncul dari tujuan penelitian, dan sistematika penulisan tugas akhir.
2. BAB II LANDASAN TEORI: Membahas teori yang digunakan dalam tugas akhir,dimulai dari gambaran umum mengenai virtualisasi, network function
virtualization, container, Docker dan Linux Container.
3. BAB III PERANCANGAN: Membahas diagram alir penyelesaian tugas akhir serta parameter-parameter yang digunakan melakukan uji performansi. 4. BAB IV ANALISIS HASIL SIMULASI: Membahas analisis dari hasil
penelitian yang dilakukan.
5. BAB V PENUTUP: Membahas kesimpulan dan saran dari penelitian yang dilakukan sebagai pembahasan Tugas Akhir
