STUDI DAN EKSPLORASI TEKNIK FAILOVER CLUSTER
UNTUK MEMINIMALKAN DOWNTIME PADA WEB SERVER
TUGAS AKHIR
Disusun sebagai salah satu syarat untuk kelulusan Program Strata 1,
di Program Studi Teknik Informatika, Universitas Pasundan Bandung
oleh :
Gede Vidyana Pragmadikrisna
NRP : 123040448
PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS PASUNDAN BANDUNG
NOVEMBER 2014
ii
DAFTAR ISI
ABSTRAK ... i
ABSTRACT ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
DAFTAR ISI ...iv
DAFTAR TABEL...vii
DAFTAR GAMBAR ... viii
DAFTAR SIMBOL ... xiii
DAFTAR LAMPIRAN ... xiv BAB 1 PENDAHULUAN... 1-1 1.1 Latar Belakang ... 1-1 1.2 Identifikasi Masalah ... 1-2 1.3 Lingkup Tugas Akhir ... 1-2 1.4 Tujuan Tugas Akhir ... 1-3 1.5 Metodologi Tugas Akhir ... 1-3 1.6 Sistematika Penulisan ... 1-4 BAB 2 LANDASAN TEORI ... 2-1 2.1 Jaringan Komputer ... 2-1 2.2 Model Referensi Jaringan ... 2-1 2.2.1 OSI (Open Systems Interconnection) Model ... 2-1 2.2.2 TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) ... 2-3 2.2.3 UDP (User Datagram Protocol) ... 2-4 2.3 Pengalamatan Jaringan ... 2-4 2.3.1. MAC Address ... 2-4 2.3.2. IP Address... 2-4 2.4 Web Server ... 2-7 2.5 Komputer Cluster ... 2-7 2.6 Failover Cluster ... 2-8 2.6.1 Failover Cluster Network ... 2-8 2.6.2 Cluster Messaging Layer ... 2-9 2.6.2.1 Cluster Messaging Feature ... 2-9 2.6.3 Cluster Service Management ...2-10 2.6.3.1 Cluster Resource Management ...2-10 2.6.3.2 Resource Agent ...2-10 2.6.4 Tipe Konfigurasi pada Komputer Kluster ...2-10 2.7 FileSystem pada Sistem Operasi Linux ...2-11
iii
2.8 Logical Volume Manager ...2-13 2.9 Teknologi Redundansi pada Hard Disk ...2-13 2.9.1 Fitur pada RAID ...2-13 2.9.2 RAID Level ...2-14 BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN ... 3-1
3.1 Tinjauan Umum ... 3-1 3.2 Skenario Eksplorasi ... 3-1 3.2.1. Gambaran Sistem ... 3-3 3.3 Analisis Kebutuhan Sistem Failover ... 3-6 3.3.1. Perangkat Lunak Sistem Operasi ... 3-6 3.3.2. Perangkat Lunak Alat Failover ... 3-7 3.3.3. Analisis Kebutuhan Perangkat Keras ...3-10 BAB 4 IMPLEMENTASIPERANCANGAN ... 4-1 4.1 Perangkat yang Digunakan ... 4-1 4.1.1 Server ... 4-1 4.1.2 Perangkat Lunak ... 4-1 4.1.3 User ... 4-1 4.1.4 Perangkat Pendukung ... 4-2 4.2 Instalasi dan Konfigurasi ... 4-2 4.2.1. Konfigurasi Sistem Operasi ... 4-2 4.2.2. Instalasi Perangkat Lunak ... 4-6 4.2.3. Konfigurasi Perangkat Lunak ... 4-6 4.3 Konfigurasi Perangkat Lunak Cluster Active/passive ...4-15 4.4 Konfigurasi Perangkat Lunak Cluster Active/active ...4-21 4.5 Uji Coba Replikasi pada Hasil Implementasi ...4-28 4.5.1 Uji Coba Replikasi pada Cluster Active/passive...4-28 4.5.1.1 Uji Coba Replikasi Skenario 1 ...4-28 4.5.1.2 Uji Coba Replkasi Skenario 2 ...4-31 4.5.1.3 Uji Coba Replikasi Skenario 3 ...4-32 4.5.2 Ujicoba Cluster Active/active ...4-33 4.5.2.1 Uji Coba Replikasi Skenario 1 ...4-33 4.5.2.2 Uji Coba Replikasi Skenario 2 ...4-35 4.5.2.3 Uji Coba Replikasi 3 ...4-36 4.6 Uji Coba Uptime pada Hasil Implementasi ...4-36 4.6.1 Konfigurasi Perangkat Lunak Alchemy Eye Pro 8.9.3...4-37 4.6.2 Uji Coba Uptime pada Cluster Active/passive ...4-40 4.6.2.1 Skenario Uptime 1...4-40
iv
4.6.2.2 Skenario Uptime 2...4-43 4.6.2.3 Skenario Uptime 3...4-46 4.6.3 Uji Coba Uptime pada Cluster Active/active ...4-49 4.6.3.1 Skenario Uptime 1...4-49 4.6.3.2 Skenario Uptime 2...4-51 4.6.3.3 Skenario Uptime 3...4-53 4.7 Uji Coba Uptime dari sisi Klien pada Hasil Implementasi ...4-56 4.7.1 Uji Coba Active/passive ...4-56 4.7.1.1 Uji coba dari sisi Klien Skenario 1...4-57 4.7.1.2 Uji coba dari sisi Klien Skenario 2...4-59 4.7.2 Uji Coba dari sisi klien Active/active ...4-60 4.7.2.1 Uji coba dari sisi Klien Skenario 1...4-60 4.7.2.2 Uji Coba dari sisi Klien Skenario 2 ...4-64 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ... 5-1
5.1 Kesimpulan ... 5-1 5.1 Saran ... 5-1 DAFTAR PUSTAKA
v
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Fitur File System ...2-13 Tabel 3.1 Tabel Perbandingan Spesifikasi ... 3-2 Tabel 3.2 Pengamatan Akurasi Replikasi... 3- 2 Tabel 3.3 Pengamatan Uptime dengan Percobaa Force Shutdown... 3-3 Tabel 3.4 Pengamatan Uptime dengan Percobaan Standby ... 3-3 Tabel 3.5 Perangkat Lunak yang digunakan ... 3-7 Tabel 3.6 Komparasi Fitur pada RGManager dan Pacemaker ... 3-9 Tabel 3.7 Fitur Filesystem Ext4...3-10 Tabel 3.8 Fitur Filesystem GFS2 ...3-10 Tabel 3.9 Kebutuhan Minimum Hardware Sistem Operasi CentOS 6.5 ...3-11 Tabel 3.10 Kebutuhan Hardware yang digunakan pada Server ...3-11 Tabel 3.11 Kebutuhan Minimum Hardware Sistem Operasi Windows XP SP3 ...3-11 Tabel 3.12 Kebutuhan Hardware yang digunakan pada Komputer Client ...3-11 Tabel A.1 Tabel Hasil Pengamatan Replikasi ... A-1 Tabel A.2 Tabel Hasil Pengamatan Uptime ... A-1 Tabel A.3 Tabel Hasil Pengamatan Uptime dari sisi Klien ... A-1
vi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Arsitektur OSI Model ... 2-2 Gambar 2.2 Kelas pada IP Address ... 2-5 Gambar 2. 3 Contoh Topologi Failover Cluster... 2-9 Gambar 3. 1 Topologi Fisik ... 3-3 Gambar 3. 2 Topologi Logic Cluster Active/Active ... 3-5 Gambar 3. 3 Topologi Logic Cluster Active/Passive ... 3-6 Gambar 4.1 Hostname server 1 ... 4-2 Gambar 4.2 Hostname server 2 ... 4-2 Gambar 4.3 IP address HAC1.local ... 4-3 Gambar 4.4 IP address HAC2.local ... 4-3 Gambar 4. 5 Restart Service Network... 4-3 Gambar 4.6 Membuat Partisi LVM ... 4-4 Gambar 4.7 Membuat Partition Volume /dev/sdb ... 4-4 Gambar 4.8 Membuat Volume Group /dev/sdb ... 4-4 Gambar 4.9 Membuat Logical Volume lv_data_01 ... 4-4 Gambar 4.10 Menampilkan Disk yang Tersedia ... 4-5 Gambar 4. 11 Service Pacemaker pada Corosync ... 4-6 Gambar 4.12 Copy Contoh Konfigurasi Corosync ... 4-6 Gambar 4.13 Perintah Edit Konfigurasi Corosync ... 4-6 Gambar 4.14 Konfigurasi Corosync ... 4-7 Gambar 4.15 Corosync Autentikasi Key Generator ... 4-7 Gambar 4.16 Copy Corosync Autentikasi Key ke HAC2.local ... 4-8 Gambar 4. 17 Service Pacemaker Start ... 4-8 Gambar 4.18 Service Corosync Start ... 4-8 Gambar 4.19 Cluster Server Status 0 Resource ... 4-8 Gambar 4.20 Non-Aktif Fungsi Stonith dan Quorum ... 4-8 Gambar 4. 21 Menambahkan IP address untuk Cluster ... 4-8 Gambar 4. 22 Status Cluster Resource ClusterIP ... 4-9 Gambar 4.23 Perintah Edit httpd.conf... 4-9 Gambar 4.24 Mengaktifkan Apache Status Url ... 4-9 Gambar 4.25 Menambahkan Resource Apache pada Cluster ... 4-9 Gambar 4.26 Service Apache berjalan sesuai dengan ClusterIP ... 4-10 Gambar 4.27 Status Cluster Resource Apache ... 4-10 Gambar 4.28 Perintah Edit file dbrd.conf ... 4-10
vii
Gambar 4. 29 Konfigurasi file drbd.conf ... 4-10 Gambar 4. 30 Perintah Edit file global_common.conf ... 4-10 Gambar 4. 31 Konfigurasi file global _common.conf ... 4-11 Gambar 4. 32 Perintah Edit file data.res ... 4-11 Gambar 4. 33 Konfigurasi file data.res ... 4-11 Gambar 4. 34 Membuat Metadata DRBD ... 4-12 Gambar 4. 35 Modprobe DRBD ... 4-12 Gambar 4.36 Memunculkan Resource data di DRBD ... 4-13 Gambar 4.37 Sinkronisasi Resource DRBD... 4-13 Gambar 4.38 HAC1.local Di Promosikan menjadi Primary Device... 4-13 Gambar 4.39 Status DRBD Primary HAC1.local ... 4-13 Gambar 4.40 Melihat Status DRBD ... 4-14 Gambar 4. 41 Format Filesystem EXT4 ... 4-14 Gambar 4. 42 Membuat Konfigurasi drbd_cfg Active/passive ... 4-15 Gambar 4. 43 Menambahkan Service DRBD ke Pacemaker Active/passive ... 4-15 Gambar 4.44 Perintah drbd_cfg Active/passive ... 4-15 Gambar 4.45 Update Konfigurasi drbd_cfg Active/passive ... 4-15 Gambar 4.46 Status Cluster Service DRBD Active/passive ... 4-15 Gambar 4.47 Pembuatan Konfigurasi fs_cfg Active/passive ... 4-16 Gambar 4.48 Membuat Resource apacheFS Active/passive ... 4-16 Gambar 4.49 Perintah ApacheFS berjalan pada node yang sama dengan storage ... 4-16 Gambar 4.50 Perintah apacheFS berjalan otomatis ... 4-16 Gambar 4.51 Update Konfigurasi fs_cfg ... 4-16 Gambar 4.52 Status Cluster Service Filesystem Active/passive ... 4-17 Gambar 4. 53 Status DRBD HAC1.local Primary Active/passive... 4-17 Gambar 4. 54 Percobaan Shutdown pada HAC1.local Active/passive ... 4-17 Gambar 4. 55 Status Cluster setelah HAC1.local offline Active/passive ... 4-18 Gambar 4. 56 Status DRBD setelah HAC1.local offline Active/passive ... 4-18 Gambar 4. 57 Status DRBD Active/active ... 4-18 Gambar 4. 58 Format Filesystem GFS2 ... 4-19 Gambar 4. 59 Konfigurasi Resource DRBD pada Pacemaker ... 4-19 Gambar 4. 60 Cluster Service DRBD Active/active ... 4-20 Gambar 4. 61 Pembuatan File Konfigurasi CMan ... 4-20 Gambar 4. 62 Konfigurasi File CMan... 4-20 Gambar 4. 63 Cman Restart ... 4-21 Gambar 4. 64 Menjalankan Service CMan ... 4-21 Gambar 4. 65 Menjalankan Service Pacemaker ... 4-21
viii
Gambar 4. 66 Status Cluster Menggunakan CMan ... 4-21 Gambar 4. 67 Pembuatan Konfigurasi fs_cfg Active/active ... 4-22 Gambar 4. 68 Membuat Resource WebFS Active/active ... 4-22 Gambar 4. 69 Aturan Master untuk WebFS Active/active ... 4-22 Gambar 4. 70 Menambah Aturan WebFS berjalan otomatis ... 4-22 Gambar 4. 71 Aturan apache berjalan sama dengan WebFS ... 4-22 Gambar 4. 72 Aturan apache berjalan setelah WebFS ... 4-22 Gambar 4. 73 Update Konfigurasi fs_cfg Active/active ... 4-22 Gambar 4. 74 Status Cluster Service Filesystem Active/active ... 4-23 Gambar 4. 75 Penbuatan Konfigurasi active_cfg Active/active ... 4-23 Gambar 4. 76 Membuat Cloning resource ClusterIP ... 4-23 Gambar 4. 77 Update resource ClusterIP Active/active ... 4-23 Gambar 4. 78 Perintah Cloning resource WebFS dan apache ... 4-23 Gambar 4. 79 Update resource WebDataClone Active/active ... 4-24 Gambar 4. 80 Update Konfigurasi active_cfg ... 4-24 Gambar 4. 81 Status Cluster Active/active ... 4-24 Gambar 4. 82 Node Active HAC1.local Uji Coba Replikasi 1 ... 4-25 Gambar 4. 83 Folder Web Server HAC1.local Uji Coba Replikasi 1 ... 4-25 Gambar 4. 84 Perintah Salin Uji Coba Replikasi 1... 4-25 Gambar 4. 85 Proses Salin Uji Coba Replikasi 1 ... 4-26 Gambar 4. 86 Proses Salin Selesai Uji Coba Replikasi 1... 4-26 Gambar 4. 87 Matikan HAC1.local Uji Coba Replikasi 1 ... 4-26 Gambar 4. 88 Node Active HAC2.local Uji Coba Replikasi 1 ... 4-26 Gambar 4. 89 Folder Web Server HAC2.local Uji Coba Replikasi 1 ... 4-26 Gambar 4. 90 Perintah Salin Uji Coba Replikasi 2... 4-27 Gambar 4. 91 Proses Salin Uji Coba Replikasi 2 ... 4-27 Gambar 4. 92 Matikan HAC2.local Uji Coba Replikasi 2 ... 4-27 Gambar 4. 93 Node Active HAC2.local Uji Coba Replikasi 2 ... 4-27 Gambar 4. 94 Folder Web Server HAC1.local Uji Coba Replikasi 2 ... 4-28 Gambar 4. 95 Perintah Salin Uji Coba Replikasi 3... 4-28 Gambar 4. 96 Proses Salin Uji Coba Replikasi 3 ... 4-28 Gambar 4. 97 Matikan HAC1.local Uji Coba Replikasi 3 ... 4-28 Gambar 4. 98 Node Active HAC2.local Uji Coba Replikasi 3 ... 4-29 Gambar 4. 99 Folder Web Server HAC2.local Uji Coba Replikasi 3 ... 4-29 Gambar 4. 100 Status Cluster Uji Coba Replikasi A/A 1 ... 4-30 Gambar 4. 101 Folder Web Server HAC1.local Uji Coba Replikasi A/A 1 ... 4-30 Gambar 4. 102 Folder Web Server HAC2.local Uji Coba Replikasi A/A 1 ... 4-30
ix
Gambar 4. 103 Perintah Salin Uji Coba Replikasi A/A 1... 4-30 Gambar 4. 104 Proses Salin Uji Coba Replikasi A/A 1 ... 4-31 Gambar 4. 105 Hasil Salin Replikasi A/A 1 ... 4-31 Gambar 4. 106 Perintah Salin Uji Coba Replikasi A/A 2 ... 4-31 Gambar 4. 107 Proses Salin Uji Coba Replikasi A/A 2 ... 4-31 Gambar 4. 108 Hasil Salin Replikasi A/A 2 ... 4-31 Gambar 4. 109 Perintah Salin Uji Coba Replikasi A/A 3... 4-32 Gambar 4. 110 Proses Salin Uji Coba Replikasi A/A 3 ... 4-32 Gambar 4. 111 Hasil Salin Uji Coba Replikasi A/A 3 ... 4-32 Gambar 4. 112 Penambahan ClusterIP pada Alchemy Eye ... 4-33 Gambar 4. 113 Ping ClusterIP pada Alchemy Eye ... 4-34 Gambar 4. 114 Penambahan Web Server pada Alchemy Eye ... 4-34 Gambar 4. 115 Protokol Web Server pada Alchemy Eye ... 4-35 Gambar 4. 116 Status Cluster HAC1.local Active Skenario Uptime 1 ... 4-36 Gambar 4. 117 Status Cluster Online Skenario Uptime 1 Alchemy Eye ... 4-36 Gambar 4. 118 Standby HAC1.local Skenario Uptime A/P 1 ... 4-36 Gambar 4. 119Status Cluster Offline Skenario Uptime A/P 1 Alchemy Eye ... 4-37 Gambar 4. 120 Status Cluster HAC2.local Active Skenario Uptime A/P 1 ... 4-37 Gambar 4. 121 Log File Alchemy Eye Skenario Uptime A/P 1 ... 4-38 Gambar 4. 122 Status Cluster HAC2.local Active Skenario Uptime A/P 2 ... 4-39 Gambar 4. 123 HAC2.local shutdown Skenario Uptime A/P 2 ... 4-39 Gambar 4. 124 Status Cluster HAC1.local Active Skenario Uptime A/P 2 ... 4-39 Gambar 4. 125 Log File Alchemy Eye Skenario Uptime A/P 2 ... 4-40 Gambar 4. 126 Status Cluster HAC1.local Active Skenario Uptime A/P 3 ... 4-41 Gambar 4. 127 HAC1.local Shutdown Skenario Uptime A/P 3 ... 4-41 Gambar 4. 128 Status Cluster HAC2.local Active Skenario Uptime A/P 3 ... 4-41 Gambar 4. 129 Log File Alchemy Eye Skenario Uptime A/P 3 ... 4-42 Gambar 4. 130 HAC1.local Standby Skenario Uptime A/A 1 ... 4-43 Gambar 4. 131 Status Cluster HAC2.local Skenario Uptime A/A 1 ... 4-43 Gambar 4. 132 Log File Alchemy Eye Skenario Uptime A/A 1 ... 4-44 Gambar 4. 133 HAC1.local Restart Skenario Uptime A/A 2 ... 4-44 Gambar 4. 134 Status Cluster HAC2.local Skenario Uptime ... 4-45 Gambar 4. 135 Log File Alchemy Eye Skenario Uptime A/A 2 ... 4-45 Gambar 4. 136 Status Cluster HAC1.local Skenario Uptime A/A 3 ... 4-46 Gambar 4. 137 Shutdown HAC2.local Skenario Uptime A/A 3... 4-46 Gambar 4. 138 Status Cluster HAC1.local Skenario Uptime A/A 3 ... 4-47 Gambar 4. 139 Log File Alchemy Eye Skenario Uptime A/A 3 ... 4-48
x
Gambar 4. 140 URL Download Flashget Skenario Klien A/P 1 ... 4-49 Gambar 4. 141 Proses Download Skenario Klien A/P 1 ... 4-49 Gambar 4. 142 Shutdown HAC1.local Skenario Klien A/P 1 ... 4-50 Gambar 4. 143 Proses Download Berhenti Skenario Klien A/P 1 ... 4-50 Gambar 4. 144 Proses Download Dilanjutkan Skenario Klien A/P 1 ... 4-50 Gambar 4. 145 URL Download Flashget Skenario Klien A/P 2 ... 4-51 Gambar 4. 146 Proses Download Skenario Klien A/P 2 ... 4-51 Gambar 4. 147 Restart HAC2.local Skenario Klien A/P 2 ... 4-51 Gambar 4. 148 Proses Download Berhenti Skenario Klien A/P 2 ... 4-52 Gambar 4. 149 Proses Download Dilanjutkan Skenario Klien A/P 2 ... 4-52 Gambar 4. 150 Tampilan Web Server Skenario Klien A/A 1 ... 4-53 Gambar 4. 151 URL Download Flashget Skenario Klien A/A 1 ... 4-53 Gambar 4. 152 Proses Download Skenario Klien A/A 1... 4-54 Gambar 4. 153 Shutdown HAC1.local Skenario Klien A/A 1... 4-54 Gambar 4. 154 Prose Download Berhenti Skenario Klien A/A 1 ... 4-55 Gambar 4. 155 Status Cluster HAC2.local Skenario Klien A/A 1 ... 4-55 Gambar 4. 156 Proses Download Dilanjutkan Skenario Klien A/A 1 ... 4-55 Gambar 4. 157 Proses Download Skenario Klien A/A 2... 4-56 Gambar 4. 158 Restart HAC2.local Skenario Klien A/A 2 ... 4-56 Gambar 4. 159 Proses Download Berhenti Skenario Klien A/A 2 ... 4-56 Gambar 4. 160 Proses Download Dilanjutkan Skenario Klien A/A 2 ... 4-57
xi
DAFTAR SIMBOL
Simbol yang digunakan untuk merepresentasikan komputer server
GFS2
Simbol yang digunakan untuk merepresentasikan filesystem dengan format GFS2
EXT4
Simbol yang digunakan untuk merepresentasikan filesystem dengan format EXT4
Simbol yang digunakan untuk merepresentasikan perangkat keras
swicth
Simbol yang digunakan untuk merepresentasikan layanan web server yang disediakan oleh cluster.
Simbol yang digunakan untuk merepresentasikan komputer klien.
xii
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN A ... A-1
A.1 Hasil Pengamatan Akurasi Replikasi ... A-1
A.2 Hasil Pengamatan Uptime ... A-1
