PERANCANGAN FAILOVER DAN LOAD BALANCING
PADA PT. MICROAD INDONESIA
David Tanady1; Ricky Ng2; Samuel Yudianto3
Jurusan Sistem Komputer, Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Bina Nusantara Jln. K. H. Syahdan No. 9, Kemanggisan, Palmerah, Jakarta Barat 11480
[email protected] [email protected] [email protected]
ABSTRACT
PT. MicroAd Indonesia, which has specialized in Digital Advertising, need an Internet Access to support several activities. Using 2 ISPs, they are Centra Sarana Data (CSD) ISP as main line and Biznet ISP as backup line. Switching Process is still done manually. After analize a problem in PT. MicroAd Indonesia, the selected solutions are designing and implementing failover method to switch fixed line to 3G line automatically if problematic, and implementing Load Balancing method to optimize 2 fixed lines. After that, retrieved a data to test failover using ping test with simulate a few conditions and counting a time responses. When switching to 3G line, the time response which 14 ms at the beginning increase become more than 100 ms. Testing load balancing method with downloading, and observe the interface which connected to 2 ISPs, are CSD ISP receive 8 Mbps and Biznet ISP receive 2 Mbps toward interface which connected to Local Area Network (LAN), which then transmit 10 Mbps to end-users. The result of this research shows that Failover and Load Balancing system have already worked well, so backup process could be done automatically and PT. MicroAd Indonesia would using a bandwidth more optimal through utilization of 2 ISPs together.
Keywords : Backup, Failover, 3G, Load Balancing, Mikrotik
ABSTRAK
PT. MicroAd Indonesia, perusahaan yang bergerak di bidang Digital Advertising, membutuhkan akses internet untuk menunjang sejumlah kegiatan bisnisnya sehingga digunakan 2 ISP, yaitu Centra Sarana Data (CSD) sebagai line utama dan Biznet sebagai line back up. Proses perpindahan masih dilakukan secara manual. Setelah menganalisa permasalahan yang ada di PT. MicroAd Indonesia, solusi yang dipilih adalah melakukan perancangan dan implementasi metode Failover untuk mengalihkan fixed line apabila mengalami gangguan ke jaringan 3G secara otomatis, serta implementasi metode Load Balancing untuk mengoptimalkan 2 jalur fixed line yang ada. Kemudian diambil data untuk menguji Failover menggunakan ping test dengan mensimulasikan beberapa kondisi dan mengukur waktu responnya. Ketika perpindahan ke 3G waktu respon yang semula 14 ms bertambah menjadi lebih dari 100 ms. Pengujian Load balancing
dengan melakukan download, dengan mengamati interface yang terhubung ke 2 ISP, yaitu CSD menerima 8 Mbps dan Biznet menerima 2 Mbps terhadap interface yang terhubung dengan LAN yang kemudian mengirimkan ke end user sebesar 10 Mbps. Hasil penelitian ini menunjukkan sistem failover dan load balancing dapat berjalan dengan baik sehingga proses backup dapat dilakukan secara otomatis dan PT. MicroAd Indonesia dapat menggunakan bandwidth dengan lebih optimal melalui pemanfaatan 2 ISP secara bersamaan .
Kata Kunci : Backup, Failover, 3G, Load Balancing, Mikrotik
PENDAHULUAN
Perkembangan teknologi internet yang semakin pesat membuatnya menjadi faktor yang sangat penting bagi banyak perusahaan. Salah satunya adalah PT. MicroAd Indonesia yang bergerak di bidang Digital Advertising. Koneksi internet menjadi salah satu faktor terpenting bagi perusahaan ini. Pemanfaatan jaringan internet adalah untuk bekerja (contohnya pembuatan website) dan berkomunikasi dengan client. Putusnya koneksi internet akan membawa kerugian karena berpengaruh pada menurunnya produktivitas, sehingga perusahaan tersebut membutuhkan koneksi internet yang reliable dan stabil.
PT. MicroAd Indonesia menggunakan 2 Internet Service Provider (ISP), yaitu Centra Sarana Data (CSD – 8 Mbps) dan Biznet (2 Mbps). Masalah awal yang dihadapi adalah pemanfaatan kedua ISP yang dinilai tidak efisien dan metode pengalihan jalur ISP yang masih dilakukan secara manual apabila jalur yang digunakan terputus, sehingga membutuhkan waktu yang cukup lama untuk proses pengalihan jalur tersebut. Setelah menganalisa permasalahan yang ada, maka solusi yang ditawarkan adalah perancangan sistem failover yang dapat mengalihkan jalur ISP secara otomatis, apabila mendeteksi jalur ISP yang digunakan putus dan load balancing yang dapat membagi traffic terhadap kedua ISP, sehingga pemanfaatan kedua ISP menjadi lebih efisien dan efektif.
Pada penelitian-penelitian sebelumnya, teknik failover yang dibuat adalah dengan menggunakan fixed line. Dalam penelitian ini, selain failover yang ada pada load balancing, juga ditambahkan failover ke 3G line. Digunakannya 3G line dengan pertimbangan bahwa 3G masih dalam tahap perkembangan, sehingga masih belum diketahui seberapa pesat sistem tersebut dapat dikembangkan. Selain itu, teknik failover dan load balancing ini juga diimplementasikan di suatu perusahaan, sehingga juga merupakan studi kasus. Penambahan failover ke 3G line berguna untuk mengantisipasi putusnya kedua ISP, sehingga akan meng-cover computer-komputer yang memang harus mendapatkan akses internet.
METODE PENELITIAN
Untuk dapat menganalisa dengan baik setiap pokok permasalahan yang dibahas dalam penelitian ini dan mengusulkan pemecahan masalah yang tepat, maka dibutuhkan beberapa metodologi penelitian.
Berikut metode penelitian yang akan digunakan : 1. Metode Studi Kepustakaan
Mencari dan mengumpulkan data, materi, serta informasi yang berhubungan dengan topik yang dikerjakan melalui berbagai media dan studi ke perpustakaan. Materi, data, serta informasi yang didapatkan akan dijadikan pedoman tentang failover dan load balancing dalam pembuatan skripsi.
2. Metode Analisis
Tahapan analisis yang dilakukan adalah sebagai berikut :
• Survei lapangan, dengan melakukan kunjungan langsung pada PT. MicroAd Indonesia untuk mengamati dan mempelajari sistem kerja yang berjalan dalam PT. MicroAd Indonesia dan agar menemukan permasalahan yang ada dalam perusahaan tersebut dan mencari penyelesaiannya. Penelitian juga dilakukan dengan cara wawancara pada staf IT dan pimpinan perusahaan.
• Analisis sistem yang sedang berjalan yaitu menganalisis perangkat yang sedang digunakan oleh PT. MicroAd Indonesia, serta membuat topologi sistem jaringan komputer pada PT. Microad Indonesia yang tidak menggunakan sistem failover dan load balancing.
3. Metode Perancangan Sistem
Perancangan system yang baru akan dilakukan berdasarkan hasil analisa dan penelitian terhadap sistem failover dan load balancing pada PT. MicroAd Indonesia.
4. Simulasi dan Pengujian
Melakukan simulasi dan pengujian terhadap perancangan dan pengimplementasian sistem failover dan load balancing dalam skala yang sederhana, sehingga dapat merngetahui apa saja hambatan dan masalah dalam perancangan sistem load balancing dan failover yang akan diimplementasikan.
5. Evaluasi
Melakukan evaluasi terhadap sistem failover dan load balancing yang baru berdasarkan kriteria yang telah disusun sehingga dapat mengetahui tujuan-tujuan yang telah dicapai.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Perancangan Sistem Awal
Gambar 1 - Sistem yang sedang berjalan
Hardware yang digunakan adalah : 1. 1 unit Router Mikrotik RB750GL 2. 2 unit Switch DLINK DES_1024A 3. 2 unit Router WiFi TP-Link TL_WE 941
Pada topologi awal, setiap komputer di lantai yang sama menggunakan Internet Service Provider (ISP) CSD (8 Mbps) dan terhubung dengan switch yang tersambung ke Router Mikrotik. Untuk sebagian devices dihubungkan melalui Router WLAN yang juga tersambung ke Mikrotik. ISP Biznet (2 Mbps) hanya digunakan untuk mengantisipasi apabila ISP CSD terputus (down) dan pengalihan jalur ISP masih secara manual.
Perancangan Sistem Baru
Gambar 2 - Sistem Baru Hardware yang digunakan adalah :
1. 1 unit Router Mikrotik RB750GL 2. 2 unit Switch DLINK DES_1024A 3. 2 unit Router WiFi TP-Link TL_WE 941 4. 1 unit Portable Router WiFi 3G
5. 1 unit 3G modem
Pada topologi ini memanfaatkan existing device. ISP CSD dan ISP Biznet terhubung ke Router Mikrotik untuk di-load balancing, kemudian switch B yang sebelumnya terhubun ke switch A dipindahkan ke Router WLAN MicroAd agar koneksi internet lebih cepat dan terbagi rata. Penambahan Router Wifi 3G yang terhubung ke Router Mikrotik untuk failover ketika ISP CSD dan ISP Biznet putus.
Teknik Failover
Failover adalah kemampuan suatu sistem untuk dapat berpindah secara manual maupun otomatis jika salah satu sistem mengalami kegagalan, sehingga menjadi backup untuk sistem yang mengalami kegagalan. Teknik Failover yang diterapkan pada penelitian ini memanfaatkan fitur Netwatch yang ada pada Router Mikrotik. Netwatch berfungsi untuk me-monitoring IP host yang digunakan dan mengkondisikan jika koneksi sedang DOWN atau UP. Dengan beberapa script yang
di-input, maka Netwatch dapat mendeteksi status jalur koneksi dan kemudian menjalankan script sesuai dengan setting yang sudah dilakukan.
Gambar 3 – Contoh Tampilan Netwatch (UP Condition)
Gambar 4 – Contoh Tampilan Script Back2main
Netwatch akan mendeteksi status jalur koneksi dengan mengirimkan ping ke IP public yang sudah ditentukan. Apabila dalam interval waktu tertentu hasil dari ping tersebut menyatakan Request Time Out (RTO), maka Netwatch akan langsung menjalankan script yang di-input ke dalam kolom “DOWN”. Isi dari script itu sendiri adalah suatu coding. Contohnya script Back2main pada gambar 4 yang menyatakan bahwa apabila jalur pada Gateway Default 1 dapat di-ping, maka jalur yang sedang digunakan akan di-disable, kemudian akan dialihkan ke jalur yang memiliki distance lebih rendah. Distance adalah prioritas dari pemakaian jalur.
Teknik Load Balancing
Load Balancing adalah teknik untuk mendistribusikan beban trafik pada dua atau lebih jalur koneksi secara seimbang, agar trafik dapat berjalan optimal, memaksimalkan throughput, memperkecil waktu tanggap, dan menghindari overload pada salah satu jalur koneksi.
Metode yang digunakan dalam teknik Load Balancing ini adalah Per Connection Classifier (PCC). PCC mengelompokkan trafik koneksi yang keluar atau masuk router menjadi beberapa kelompok. Pengelompokkan tersebut dibedakan berdasarkan beberapa parameter, yaitu source-address, destination-source-address, source-port, dan destination-port. Melalui proses algoritma hashing, maka akan didapatkan suatu hasil yang nantinya akan menentukan proses routing dari paket
tersebut. Router akan mengingat jalur gateway yang dilewati di awal koneksi, sehingga apabila ada paket yang masih berkaitan dengan koneksi awalnya akan dilewatkan ke jalur gateway yang sama.
Proses pertama membuat 5 jalur dari ISP CSD dan Biznet, yaitu 1 jalur untuk ke ISP Biznet dan 4 jalur ke ISP CSD. Setelah itu perlu dilakukan konfigurasi mangle. Mangle menandakan paket untuk dilakukan proses selanjutnya. Terdapat 3 bagian mangle yang dibuat pada konfigurasi Load Balancing :
• Mangle Input
Digunakan untuk memberi tanda pada paket yang masuk ke interface dan akan ditandai dengan connection-mark.
Tabel 1 - Mangle Input
Chain In Interface Out
Interface
Action New Connection
Mark input 1-Biznet - Mark connection Con_biznet input 3-CSD - Mark connection Con_CSD
• Mangle Output
Digunakan untuk memberi tanda pada paket yang sudah ditandai dengan connection-mark yang dibuat sebelumnya, kemudian mengarahkan ke routing-mark yang baru..
Tabel 2 - Mangle Output
• Mangle Prerouting
Digunakan untuk memberi tanda pada paket yang masuk dari interface LAN, kemudiandikelompokkan ke beberapa kelompok PCC dan masing-masing kelompok tersebut dimasukkan ke dalam connection-mark yang sudah dibuat sebelumnya.
Tabel 3 - Mangle Prerouting
Chain In
Interface
Per Connection Classifier
Action New Connection
Mark prerouting 2-LAN 5/0 Mark connection Con_biznet prerouting 2-LAN 5/1 Mark connection Con_CSD prerouting 2-LAN 5/2 Mark connection Con_CSD prerouting 2-LAN 5/3 Mark connection Con_CSD prerouting 2-LAN 5/4 Mark connection Con_CSD
Chain Connection Mark Out Interface Action New Routing
Mark output Con_biznet 2-LAN Mark routing jalur_biznet output Con_CSD 2-LAN Mark routing jalur_CSD
Setelah pengaturan mangle, dilakukan konfigurasi IP Route yaitu cara mengakses internet dengan melalui jalur Gateway yang ditentukan. Untuk Load Balancing ada 4 jalur yang dikonfigurasi, yaitu jalur ke gateway CSD dan Biznet, serta jalur untuk Load Balancing yang ditandai dengan routing-mark untuk jalur_biznet dan jalur_CSD.
Gambar 5 - Tampilan menu IP Route Tabel 4 - IP route Load Balancing
Destination Address Gateway Distance Routing Mark
0.0.0.0/0 122.129.105.221 2 -
0.0.0.0/0 192.168.1.1 1 jalur_biznet 0.0.0.0/0 122.129.105.221 1 jalur_CSD 0.0.0.0/0 192.168.1.1 1
Hasil Uji Coba Failover
Pada saat perpindahan jalur koneksi, sistem membutuhkan waktu untuk meng-enable gateway backup line agar koneksi dapat “UP” kembali. Waktu inilah yang disebut Response Time. Semakin kecil durasi dari response time, maka semakin baik sistem tersebut.
Berikut adalah tabel data perbandingan response time failover pada PT. MicroAd Indonesia : Tabel 5 - Response Time Failover
Percobaan Sebelum Sesudah
1 3 menit 30s 2 3 menit 33s 3 3 menit 27s 4 3 menit 33s 5 3 menit 30s 6 3 menit 35s 7 3 menit 29s 8 3 menit 30s 9 3 menit 31s 10 3 menit 29s Rata-rata 3 menit 30.7s
Kolom “Sebelum” adalah dengan menggunakan manual failover yang dilakukan oleh network administrator perusahaan. Kolom “Sesudah” adalah dengan menggunakan automatic failover. Data response time pada manual failover didapatkan dari hasil wawancara dengan pihak IT perusahaan, sedangkan data untuk automatic failover didapatkan dari pengukuran menggunakan stopwatch.
Response time pada manual failover membutuhkan waktu kurang lebih 3 menit sesuai dengan pengamatan pihak IT perusahaan. Dari data yang didapat, time response setelah penerapan teknik automatic failover menjadi jauh lebih kecil yaitu memiliki rata-rata 30,7 detik. Dari hasil ini dapat dikatakan bahwa teknil failover yang diterapkan pada PT. MicroAd Indonesia sudah berjalan dengan baik.
Uji Coba Load Balancing
Tabel 6 – Data Load Balancing
Data di atas adalah data hasil Load Balancing, dimana rata-rata yang didapatkan dari Receiver (Rx) CSD adalah 7.94 Mbps, Rx Biznet adalah 2.07 Mbps, dan Transmitter (Tx) LAN adalah 10.07 Mbps. Dari hasil ini membuktikan bahwa teknik Load Balancing yang diterapkan pada PT. MicroAd sudah berjalan dengan baik.
KESIMPULAN DAN SARAN
Pada hasil percobaan skripsi ini disimpulkan bahwa teknik Failover dan Load Balancing yang diterapkan pada PT. MicroAd Indonesia sudah berjalan dengan baik. Dari bandwidth yang digunakan pada ISP CSD sebesar 8 Mbps dan Biznet 2 Mbps dapat mentransmit ke LAN dengan rata2 sebesar 10.08 Mbps. Untuk failover, response time sebelum penerapan automatic failover membutuhkan waktu kurang lebih 3 menit, dan setelah penerapan automatic failover hanya membutuhkan waktu rata-rata 30.7 detik. Dari hasil tersebut didapatkan adanya penurunan durasi dari response time, sehingga disimpulkan bahwa teknik failover yang diterapkan sudah berjalan dengan baik.
Percobaan CSD (Rx) BIZNET (Rx) LAN (Tx)
1 8.2 Mbps 2.4 Mbps 10.6 Mbps 2 7.6 Mbps 2.1 Mbps 9.9 Mbps 3 7.5 Mbps 1.9 Mbps 9.5 Mbps 4 8.1 Mbps 2.1 Mbps 10 Mbps 5 8 Mbps 1.9 Mbps 10.1 Mbps 6 7.9 Mbps 2.4 Mbps 10.5 Mbps 7 8.1 Mbps 1.7 Mbps 9,8 Mbps 8 8.1 Mbps 2.3 Mbps 10.5 Mbps 9 7.9 Mbps 2 Mbps 10 Mbps 10 8 Mbps 1.9 Mbps 9.9 Mbps Rata-rata 7.94 Mbps 2.07 Mbps 10.08 Mbps
Diharapkan agar kedepannya failover 3G dapat ditingkatkan ke sistem yang lebih baik dilihat dari segi kondisi dan teknis, misalnya saja 4G. Namun dengan penerapan sistem tersebut tentu dibutuhkan penelitian yang lebih dalam lagi, sehingga perlu mencari banyak referensi yang membahas tentang itu.
DAFTAR PUSTAKA
Cabrera,A.T., Casilari.E, Bartolome.D. (2005). A Strategy for Traffic Load Balancing in Hybrid Ad Hoc Networks with Mobile Gateways. Departemento de Tecnologia Electronica. Universidad de Malaga, Spain.
Iwan Rijayana. (2005), Teknologi Load Balancing Untuk Mengatasi Beban Server, Jurusan Teknik Informatika Universitas Widyatama Bandung.
Disertasi tidak diterbitkan. Yogyakarta: Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Informasi 2005 (SNATI 2005).
Janis, M., Valens, R. (2010). Load Balance with Masquerade Network on RouterOS. Hal.1-36. Wroclaw, Poland: Mikrotik User Meeting.
Nur Budiono, Indrastanti.R.W, Dian.W.C. (2012). Perancangan dan Implementasi Backup Link dengan Metode Failover: Studi Kasus di SMA Kristen 1 Salatiga. Fakultas Teknologi Informasi Universitas Kristen Satya Wacana.
Nurul Fadilah Zamzami (2012), Implementasi Load Balancing dan Failover Menggunakan Mikrotik Router OS Berdasarkan Multihomed Gateway Pada Warung Internet "DIGA", Jurusan Telekomunikasi Politeknik Telkom.
Park, B.N., Wonjun, L., Choonhwa, L., Hong, J. P., Joonmo, K. (2006). LAID : Load-Adaptive Internet Gateway Discovery for Ubiquitous Wireless Internet Access Networks. Sendai : International Conference, ICOIN 2006, Japan.
