T1 672009065 Full text

1. Pendahuluan

Sebuah komputer dapat terhubung satu dengan yang lain sehingga dapat berjalan bersama dalam sebuah lingkungan yang membentuk jaringan komputer. Dalam sebuah jaringan komputer, tiap komputer yang terhubung bisa saling berbagi resource yang dimiliki. Dengan adanya jaringan komputer, pengawasan dan pengelolaan tiap komputer dalam jaringan dilakukan oleh administrator. Dalam melakukan tugasnya sebagai administrator ada beberapa masalah yang dihadapi antara lain, keamanan jaringan, biaya pengadaan dan perawatan jaringan, patch dan update sistem operasi atau software, serta manajemen komputer yang ada di lokasi yang jauh[1].

Perilaku user dalam menggunakan komputer desktop bervariasi. User yang hanya menggunakan desktop untuk pekerjaan kantor ringan, seperti mengetik dokumen, browsing, dan mengirim email akan membutuhkan desktop dengan kemampuan komputasi yang sedang saja. Berbeda dengan user yang menggunakan desktop untuk melakukan pekerjaan yang lebih, seperti pembuatan desain, memutar video, dan programming akan membutuhkan desktop dengan kemampuan komputasi yang lebih. Kebutuhan user untuk mengakses komputer desktop-nya terkadang terbatas oleh jarak. Penempatan komputer desktop di tempat yang jauh menghambat user untuk bisa mengakses komputer desktop-nya tersebut karena terkadang user butuh untuk menggunakan komputer tersebut untuk menyelesaikan pekerjaannya yang belum selesai atau mengakses file atau data yang ada di komputer desktop tersebut.

Penerapan teknologi Virtual Desktop Infrastructure (VDI) merupakan sebuah langkah lanjutan dari perkembangan teknologi virtualisasi. VDI merupakan sebuah solusi dimana client yang merupakan komputer desktop divirtualisasikan dan ditempatkan pada server dengan mappingone on one, yaitu satu user dengan satu image client. Dengan adanya VDI, user akan memiliki komputer desktop-nya masing-masing. Hal tersebut merupakan kelebihan VDI karena saat sebuah client desktop mengalami perubahan konfigurasi atau terjadi kerusakan maka tidak berpengaruh terhadap komputer desktop lainnya. Lingkungan VDI terwujud dalam sebuah jaringan komputer yang bersifat server based. Komputer server bertindak sebagai penyedia layanan VDIdimana semua virtual desktop dibuat dan dikelola secara terpusat oleh administrator. Dalam pembuatan VDI harus ditentukan rancangan VDI yang akan diimplementasikan. Menyangkut hal tersebut, administrator harus menentukan dengan baik dan benar seperti apa dan bagaimana VDIyang akan dibuat.

tersebut VDI juga memiliki keuntungan dalam hal peningkatan keamanan sistem dan data, serta pengurangan biaya pengadaan dan perawatan.

Salah satu bagian penting dalam berjalannya sistem VDI adalah protokol yang digunakan. Protokol yang digunakan untuk menyampaikan tampilan virtual desktop ke tampilan layar user adalah remote display protocol. Bermacam remote display protocol digunakan oleh pengembang VDI untuk mendukung sistemnya. PC-over-IP (PCoIP ) dan Remote Desktop Protocol (RDP) adalah dua dari beberapa remote display protocol yang banyak digunakan di VDI. PCoIP dan RDP memiliki karakter masing-masing dalam perannya untuk menyampaikan tampilan desktop. Remote display protocol memiliki peran untuk mengelola bagaimana sistem mengolah tampilan desktop dari desktop VDI, bagaimana tampilan desktop tersebut disampaikan, hingga bagaimana tampilan desktop tersebut bisa ditampilkan di layar client device dengan baik. Dalam penyampaian tampilan desktop tersebut dipengaruhi oleh kondisi jaringan dan macam aplikasi yang disampaikan. Pemilihan dan penggunaan remote display protocol yang tepat menjadikan VDI berjalan efisien di lingkungannya. Dalam penelitian ini dilakukan analisis terhadap remote display protocol PCoIP dan RDP. Kajian ilmiah ini memberi gambaran perbedaan remote display protocol tersebut guna pemilihan remote display protocol yang efisien. Dengan penggunaan remote display protocol yang tepat maka akan membawa kenyamanan user dalam penggunaan komputer desktop-nya serta membuat administrator dapat menentukan remote display protocol yang tepat untuk sistem VDI yang dibuat dan dikelolanya.

2. Tinjauan Pustaka

Penelitian sebelumnya dengan judul “Analisa dan Perancangan Sistem Berbasis Virtual Desktop Infrastructure (VDI) pada Direktorat Jenderal Migas” membahas tentang pembuatan sistem VDI untuk membantu administrator dalam mengelola sekumpulan komputer desktop. Kesimpulan dari penelitian tersebut adalah bahwa VDI dapat membantu dalam pengelolaan sebuah jaringan komputer, hingga sisi ekonomi dapat memberikan budget cost reduction karena terjadi penghematan biaya. Selain hal tersebut, dengan adanya sistem VDI desktop kerja yang ada di kantor dapat di akses pegawai dimana saja dengan menggunakan device-nya sendiri[2].

Virtualisasi adalah pengabstraksian perangkat keras dari suatu komputer secara fisik, seperti CPU, memori, dan disk, ke beberapa environment eksekusi sehingga menciptakan ilusi bahwa masing-masing environment menjalankan komputer sendiri. Dalam pengabstraksian perangkat keras tersebut dibutuhkan satu buah lapisan yang disebut Virtual Machine Monitor (VMM) atau hypervisor[3]. Dengan adanya lapisan tersebut maka virtualisasi dapat berjalan layaknya menjalankan sebuah komputer secara fisik.

Gambar 1 Desain Bare Metal Hypervisor[4]

Konsep Virtual Desktop Infrastructure (VDI) adalah dengan melakukan virtualisasi semua proses komputer desktop ke dalam server[3]. Karena sistem VDI bertipe client-server maka, client device memiliki fungsi untuk menerima tampilan dari desktop VDI serta memberi input keyboard dan mouse ke server, dan semua prosesnya ditangani oleh server. Server mengelola dan menangani sistem komputasi semua virtual desktop. Dalam arsitektur sistem VDI dibutuhkan sebuah connection broker yang berperan sebagai penjembatan atau penghubung virtual desktop VDI dan client device yang mengaksesnya. Connection broker memiliki peran dalam mengatur koneksi yang terjadi antara virtual desktop dan client device[5].

Gambar 2 Ilustrasi Virtual Desktop Infrastructure[6]

Ada beberapa tingkatan VDI sessions, sehingga pengguna VDI yang potensial harus memilih kapabilitas yang cocok dengan kebutuhan remote desktop pengguna. Tingkatan VDI session dasar adalah sebuah remote logon sederhana ke virtual machine dari perangkat keras atau device client. Pada tingkatan lanjut, VDI session bisa membagi local resources seperti USB, disk, atau antivirus inputs[7].

adalah dua dari remote display protocol yang banyak digunakan untuk VDI. RDP adalah remote display protocol yang dikembangkan oleh Microsoft dan PCoIP adalah remote display protocol yang digunakan VMware Inc. untuk penyampaian virtual desktop ke client device.

3. Metode Penelitian

Metode penelitian yang digunakan adalah Network Development Life Cycle (NDLC). NDLC merupakan salah satu metode perancangan infrastruktur jaringan komputer. Tahapan dalam metode NDLC digambarkan pada Gambar 3.

Gambar 3 Tahap-tahap Network Development Life Cycle (NDLC)

Tabel 1 Spesifikasi Hardware

Hardware Spesifikasi

ESXi Server 1

- Intel Core i3-3220 Ivy Bridge 3,3 GHz - RAM 32 GB

- Hard disk SATA 500 GB

- Gigabit Ethernet Card

ESXi Server 2

- Intel Core i3-3220 Ivy Bridge 3,3 GHz - RAM 32 GB

- Hard disk SATA 500 GB

- Gigabit Ethernet Card

Storage Server

- AMD Athlon X2 2,8 GHz - RAM 2 GB

- Hard disk SATA 1 TB - Gigabit Ethernet Card

- FreeNAS Bootable Flashdrive 8 GB

Perangkat Tambahan - 8 port Switch Gigabit Ethernet

Masuk ke tahap design dilakukan perencanaan desain Virtual Desktop Infrastructure (VDI) yang akan dibangun. Desain infrastruktur yang dibuat mencakup desain dari server fisik dan server virtual. Desain infrastruktur server fisik ditunjukkan melalui Gambar 4.

Gambar 4 Topologi Jaringan Fisik Virtual Desktop Infrastructure (VDI)

meningkatkan kemampuan komputasi sistem dan kemudahan pengelolaan virtual machine. ESXi adalah platform yang bersifat bare-metal sehingga dalam pengoperasiannya tidak tergantung kepada host operating system, karena berjalan dan berhubungan langsung dengan perangkat keras physical server. Satu buah server lainnya digunakan untuk menjadi media penyimpanan terpusat menggunakan platform FreeNAS.

Di dalam hypervisor tersebut dipasang empat buah virtual machine utama yang menjalankan dan mengelola sistem VDI. Pertama adalah virtual server VM_AD_Server yang memiliki peranan menjadi server Active Directory. Selanjutnya adalah virtual server VM_vCenter_Server yang berfungsi sebagai server pemusatan dan pengelolaan seluruh virtual machine yang ada dalam dua ESXi Server. Untuk mengelola lingkungan VDI yang dibangun dalam hypervisor ini digunakan virtual server VM_View_Server. Virtual machine yang terakhir adalah VM_VDI, merupakan virtual desktop yang akan menjadi desktop-desktop virtual dalam sistem VDI.

Pembuatan VDI digambarkan dalam alur kerja perancangan desain sistem pada Gambar 5. Berawal dari pembuatan Active Directory server, vCenter server, View server, dan VM Desktop VDI. Pembuatan pool VDI memungkinkan desktop VDI terorganisir secara berkelompok. Untuk penelitian ini ditentukan dua macam default remote display protocol yang dianalisis yaitu PC-over-IP (PCoIP) dan Remote Desktop Protocol (RDP). Provisioning atau penempatan desktop VDI dikelola secara sistematis oleh vCenter server dan View server. Entitlements user berperan untuk melakukan assignment atau pengaturan user yang memiliki hak akses ke VDI.

Gambar 5 Alur Kerja Proses Pembuatan VDI

Gambar 6 Simulation Prototyping dengan Cisco Packet Tracer

Penerapan dari tahap perancangan desain sistem virtualisasi dan VDI yaitu masuk ke tahap implementation. Hypervisor ESXi 5.1 dipasang pada dua mesin server fisik dan sistem operasi FreeNAS dipasang pada satu mesin, membentuk sebuah datacenter. Dalam lingkungan virtualisasinya terpasang virtual-virtual server dengan sistem operasi Windows Server 2008 R2. Untuk virtual desktop yang akan digunakan dalam VDI dipasang sistem operasi Windows 7. Desktop tersebut dibuat beberapa dengan alokasi yang seimbang antara desktop yang akan diakses menggunakan remote display protocol PCoIP dan RDP. Daftar alamat IP dan hostname dari tiap server dijelaskan pada Tabel 2.

Tabel 2 Daftar Alamat IP dan Hostname

Server Alamat IP Hostname

Mesin ESXi 1 192.168.12.7 -

Mesin ESXi 2 192.168.12.8 -

SAN Server 192.168.12.5 -

VM_AD_Server 192.168.12.9 pdc.ftiskripsi.net VM_vCenter_Server 192.168.12.10 vcenter.ftiskripsi.net

VM_View_Server 192.168.12.13 view.ftiskripsi.net

VM_VDI 1 192.168.12.101 -

VM_VDI 2 192.168.12.102 -

VM_VDI 3 192.168.12.103 -

VM_VDI 4 192.168.12.104 -

Tahap monitoring dilakukan guna menguji sistem yang sudah dibangun untuk memastikan sistem sudah berjalan dengan baik secara menyeluruh. Pada proses ini dilakukan pengaksesan pada VDI yang dibuat. VDI dijalankan bersamaan antara desktop yang menggunakan protokol PCoIP dan RDP, serta dipantau proses berjalannya VDI untuk mengetahui bagaimana mekanisme dua protokol tersebut. Selain itu dilihat juga pemakaian sumber daya yang digunakan antara lain penggunaan CPU, memory, dan storage di kedua host server.

dibangun ini adalah keterbatasan perangkat keras yang digunakan sehingga analisis hanya bisa dilakukan untuk beberapa VDI desktop. Meski kondisi yang kurang mendukung, sistem VDI tetap bisa berjalan secara normal tanpa adanya gangguan yang berarti.

4. Hasil dan Pembahasan

Setelah sistem VDI terbangun dengan baik maka dilakukan analisis terhadap kinerja remote desktop dalam berjalannya sistem. Fokus dari penelitian ini adalah analisis terhadap remote display protocol yang digunakan. Ada dua remote display protocol yang digunakan VMware View dalam sistem VDI ini, Remote Desktop Protocol (RDP) dan PC-over-IP (P CoIP). Gambar 7 menunjukkan gambar tampilan jendela log in untuk pengaksesan desktop VDI. Dalam jendela log in tersebut user bisa melakukan pemilihan terhadap remote display protocol yang akan digunakan.

Gambar 7 Jendela Pemilihan Desktop Pool dan Remote Display Protocol

Gambar 8 Pengujian Sistem VDI

Gambar 9 menunjukkan Remote Session yang diamati dari server VDI. Dalam tampilan tersebut ditunjukkan bahwa VM_VDI 1 yang ada di pool_VM_VDI diakses oleh user skripsivdirdp1 dengan remote display protocol RDP. VM_VDI 2 yang juga ada di pool_VM_VDI diakses oleh user skripsivdipcoip1 dengan remote display protocol PCoIP.

Gambar 9 Tampilan Remote Session dari Server

Gambar 10 Grafik Pengukuran RDP dan PCoIP

Gambar 10 menunjukkan grafik pengukuran throughput remote display protocol RDP dan PCoIP selama 30 sesi. Dalam grafik tersebut digambarkan bahwa protokol RDP menghasilkan throughput yang lebih kecil dan lebih stabil. Protokol RDP menghasilkan throughput minimum sebesar 232,01 kBps pada sesi pengukuran 19 dan throughput maksimum sebesar 584,91 kBps pada sesi pengukuran 4. Berbeda dengan RDP, PCoIP menghasilkan throughput yang lebih besar tetapi dalam berjalannya lebih tidak stabil dilihat dari naik turunnya nilai dalam grafik pengukuran PCoIP. Protokol PCoIP menghasilkan throughput minimum sebesar 361,14 kBps pada sesi pengukuran 29 dan throughput maksimum sebesar 3630,50 kBps pada sesi pengukuran 17. Dari hasil pengukuran throughput minimum dan maksimum tersebut dapat disimpulkan bahwa throughput minimum yang dihasilkan protokol PCoIP nilainya lebih tinggi dari throughput minimum yang dihasilkan protokol RDP, sehingga hasil throughput protokol PCoIP lebih baik.

data. Sedangkan saat menggunakan protokol PCoIP, tipe data yang ditransfer adalah berupa pixel-pixel dari tampilan VM_VDI di server. Hal tersebut yang menyebabkan throughput yang dihasilkan protokol RDP kecil dan protokol PCoIP besar.

Proses awal dalam menggunakan protokol RDP adalah ditandai dengan adanya ack antara server dan client device yang digunakan untuk pengaksesan. Proses ini terjadi beberapa kali sehingga cukup memakan waktu lebih dalam terjadinya proses laju data pengaksesan virtual desktop. Setelah proses ack terjadi maka selanjutnya terjadi proses pengiriman data antara server dab client device dengan menggunakan protokol TLSV1. Server mengirim paket-paket application data untuk selanjutnya diproses dan ditampilkan pada layar tampilan client device. Berbeda dengan RDP, pada penggunaan protokol PCoIP tidak terdapat proses ack. Laju data antara server dan client device menggunakan protokol UDP dengan port 50002 yang digunakan oleh protokol PCoIP tersebut. Server mengirim paket-paket berupa pixel-pixel dari tampilan virtual desktop di server. Dengan tidak adanya proses ack, maka proses laju data antara server dan client device terjadi lebih singkat daripada penggunaan protokol RDP.

Tabel 3 Hasil Pengukuran Rata-Rata 30 Sesi

RDP PCoIP

Packet Received 28776 61569

Bytes Received 11906,78 kB 70335,72 kB

Packet Loss 0 0

Throughput 400,89 kBps 2355,86 kBps

Hasil pengukuran rata-rata dengan Wireshark digambarkan pada Tabel 3. Tabel tersebut menunjukkan perbedaan hasil yang jauh berbeda antara penggunaan remote display protocol RDP dan PCoIP. Penggunaan PCoIP menghasilkan angka yang lebih besar daripada penggunaan RDP. Dari paket data yang diterima, saat memakai RDP client device menerima 28776 paket, kurang dari setengah yang diterima client device saat menggunakan PCoIP yaitu 61569 paket. Ukuran data yang diterima juga menunjukkan bahwa penggunaan RDP hasilnya lebih sedikit dari penggunaan PCoIP. Dalam permasalahan packet loss, kedua remote display protocol ini tidak menunjukkan adanya perbedaan. Tidak ada packet loss terdapat pada pengukuran dua protokol ini. Hal ini terjadi karena pengukuran dilakukan dalam jaringan lokal yang terhubung langsung ke data center menggunakan kabel. Pada pengukuran throughput didapatkan hasil yang sangat jauh berbeda. Untuk penggunaan RDP didapatkan hasil penghitungan rata-rata throughput sebesar 400,89 KBps, sedangkan penggunaan PCoIP didapatkan hasil rata-rata sebesar 2355,86 KBps.

5. Simpulan

User tidak harus berada di depan komputer desktop secara langsung untuk menggunakan komputernya.

Berdasarkan penelitian yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa remote display protocol RDP dan PCoIP memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing. Protokol RDP bisa dikatakan lebih stabil dalam jalannya proses remote desktop sehingga menghasilkan tampilan desktop yang stabil. Untuk protokol PCoIP hasilnya menunjukkan bahwa kurang stabil dibandingkan dengan protokol RDP. Diluar kekurangannya masalah ketidakstabilan, PCoIP dapat menghasilkan tampilan desktop yang lebih bagus daripada RDP. Stabil atau tidaknya throughput tersebut dipengaruhi oleh penggunaan protokol yang berbeda di tiap remote display protocol. TCP digunakan oleh remote display protocol RDP sedangkan UDP digunakan oleh PCoIP. Kecepatan transfer data yang unggul dimiliki oleh remote display protocol PCoIP karena tidak diperlukan adanya negosiasi atau handshake antara sumber dan tujuan data. Untuk remote display protocol RDP memiliki keunggulan dalam koneksinya yang reliable karena adanya negosiasi antara sumber dan tujuan data.

Untuk kondisi jaringan dengan bandwidth yang besar lebih cocok menggunakan protokol PCoIP mengingat hasil throughput besar yang dihasilkan. Jika berada pada kondisi jaringan yang tidak diketahui berapa besar bandwidth yang ada maka lebih baik menggunakan protokol RDP. Untuk skala jaringan besar seperti WAN penggunaan protokol RDP kurang disarankan karena pada protokol ini terdapat proses ACK yang memakan waktu lebih banyak untuk penyampaian tampilan desktop.

Penggunaan protokol RDP lebih cocok untuk kegiatan transfer data yang membutuhkan keutuhan data di tujuan. Protokol PCoIP lebih cocok digunakan untuk kegiatan streaming video karena sifatnya connectionless (UDP) sehingga keutuhan data di tujuan tidak terlalu berpengaruh. Protokol PCoIP dapat digunakan oleh beragam client device seperti thin client, zero client, hingga smart device.

Daftar Pustaka

[1] Spiceworks Research Team, 2012, “Trends around Desktop Virtualization for Small and Mid-sized Organizations”, Spiceworks.

[2] Rizal Saiful,Rizkyawan Reza,Aulia Zamri Deno, 2013, "Analisa dan Perancangan Sistem Berbasis Virtual Desktop Infrastructure (VDI) pada Direktorat Jenderal Migas", Binus University.

[3] Bayu Aji Priyono,Albertus, 2013, "Perancangan dan Implementasi Sistem Virtualisasi Desktop pada Integrated Laboratory Universitas Gunadarma : User Access Interface", Universitas Gunadarma.

[4] Tulloch, Mitch, 2010, “Understanding Microsoft Virtualization Solutions, Second Edition”, Washington : Microsoft Press.

[5] Strom,David, 2010, “Getting Started With VDI”, TechKnow : BaselineMag

[6] Anonim, 2012, Le VDI, une approche salvatrice pour le BYOD, http://jypronier.wordpress.com/2012/05/07/le-vdi-une-approche-salvatrice-pour-le-byod/ (Diakses tanggal 25 Juni 2014)

[7] Henderson,Tom dan Allen,Brendan, 2009, “VMware View, Citrix XenDesktop win VDI software shootout”, Clear Choice Test : Network World.