UNIVERSITAS INDONESIA IMPLEMENTASI DAN ANALISA REDUNDANSI DAN HIGH AVAILABILITY DALAM SERVER UNTUK DISKLESS THIN CLIENT BERBASIS STORAGE AREA NETWORK

UNIVERSITAS INDONESIA

IMPLEMENTASI DAN ANALISA REDUNDANSI DAN HIGH

AVAILABILITY DALAM SERVER UNTUK DISKLESS THIN

CLIENT BERBASIS STORAGE AREA NETWORK

SKRIPSI

FIKRI HIDAYAT

0806459734

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

TEKNIK KOMPUTER DEPOK

UNIVERSITAS INDONESIA

IMPLEMENTASI DAN ANALISA REDUNDANSI DAN HIGH

AVAILABILITY DALAM SERVER UNTUK DISKLESS THIN

CLIENT BERBASIS STORAGE AREA NETWORK

SKRIPSI

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana

FIKRI HIDAYAT

0806459734

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

TEKNIK KOMPUTER DEPOK

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS

Skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, dan semua sumber baik yang dikutip maupun dirujuk telah saya nyatakan dengan benar.

Nama : Fikri Hidayat

NPM : 0806459734

Tanda Tangan :

HALAMAN PENGESAHAN

Skripsi ini diajukan oleh :

Nama : Fikri Hidayat NPM : 0806459734 Program Studi : Teknik Komputer

Judul Skripsi : Implementasi dan Analisa Redundansi dan High Availability dalam Server untuk Diskless Thin Client Berbasis Storage Area Network

Telah Berhasil dipertahankan di hadapan Dewan Penguji dan diterima sebagai persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Komputer, Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia

DEWAN PENGUJI

Pembimbing : Muhammad Salman S.T., MIT

Penguji : Prof. Dr.-Ing. Kalamullah Ramli, M.Eng.

Penguji : I Gde Dharma Nugraha ST. MT.   Ditetapkan di : Depok Tanggal : 3 Juli 2012          

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, atas segala karunia dan petunjuk dari Allah SWT. Karena atas berkat dan rahmat-Nya, saya dapat menyelesaikan Laporan Skripsi ini. Penulisan Skripsi ini dilakukan dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknik pada Fakultas Teknik, Departemen Teknik Elektro Universitas Indonesia. Saya menyadari bahwa, tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, dari masa perkuliahan sampai pada penyusunan Skripsi ini. Oleh karena itu, saya mengucapkan terima kasih kepada :

1. Bapak Muhammad Salman, ST, MIT selaku dosen pembimbing yang telah memberikan motivasi, menyediakan waktu, tenaga dan pikiran untuk mengarahkan saya dalam penyusunan Laporan Seminar ini.

2. Dosen-dosen yang telah mengajarkan ilmu yang sangat bermanfaat. 3. Keluarga atas do’a serta dukungan material dan moral.

4. Sahabat-sahabat yang telah membantu saya dalam menyelesaikan Laporan Seminar ini.

5. Dan Kepada Uda Tenny Bagindo yang sangat membantu saya.

Akhir kata, saya berharap Allah SWT berkenan membalas segala kebaikan semua pihak yang telah membantu. Semoga Skripsi ini membawa manfaat bagi pengembangan ilmu.

Depok, Juli 2012 Penulis,

Fikri Hidayat NPM.0806459734

HALAMAN PERNYATAAN  

PERSETUJUAN PUBLIKASI TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

 

Sebagai sivitas akademik Universitas Indonesia, saya yang bertanda tangan di bawah ini :

Nama : Fikri Hidayat NPM : 0806459734 Program Studi : Teknik Komputer Departemen : Teknik Elektro Fakultas : Teknik

Jenis Karya : Tugas Akhir

demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Indonesia Hak Bebas Royalti Nonekslusif (Non-exclusive Royalty-Free Right) atas karya ilmiah saya yang berjudul :

IMPLEMENTASI DAN ANALISA REDUNDANSI DAN HIGH

AVAILABILITY DALAM SERVER UNTUK DISKLESS THIN

CLIENT BERBASIS STORAGE AREA NETWORK

Dengan Hak Bebas Royalti Nonekslusif ini Universitas Indonesia berhak menyimpan, mengalihmedia/formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), merawat dan mempublikasikan tugas akhir saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis/pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta.

Demikian persetujuan ini saya buat dengan sebenarnya.

Dibuat di : Depok Pada tanggal : Juli 2012

yang menyatakan,  

 

i 

ABSTRAK

Nama : Fikri Hidayat Program Studi : Teknik Komputer

Judul : Implementasi dan Analisa Redundansi dan High

Availability dalam Server untuk Diskless Thin Client Berbasis Storage Area Network

Jaringan thin client merupakan pengembangan konsep pemberdayaan jaringan komputer lokal berbasis Green Computing. Model jaringan Diskless merupakan model jaringan thin client yang menawarkan penghematan konsumsi daya dan upaya mendukung teknologi ramah lingkungan. Diskless membutuhkan server yang memiliki ketersediaan yang tinggi karena di sisi client tidak memiliki

harddisk. Metode Storage Area Network (SAN) merupakan metode dengan

kecepatan tinggi yang cocok untuk server diskless. Storage Area Network pada sistem ini bertujuan agar server diskless memiliki redundansi dan ketersediaan yang tinggi bagi client yang terhubung ke server. Hasil pengujian menunjukan bahwa redundansi atau duplikasi data memiliki kecepatan rata-rata 40 MB/s dan memiliki tingkat ketersediaan yang tinggi rata-rata mencapai 99,99%.

ABSTRACT

Name : Fikri Hidayat Study Program : Computer Engineering

Title : Implementation and Analysis of Redundancy and High Availability Server For Diskless Thin Client-Based

on Storage Area Network

Networking thin clients is a development of the concept of empowerment of local computer networks based on Green Computing. Diskless network Model is a model of a network thin clients that offer savings on power consumption and efforts in support of eco-friendly technologies. Diskless servers that have high availability for client side doesn't have a hard drive. Storage Area Network (SAN) is a high-speed method suitable for diskless server. Storage Area Network in this system aims to allow diskless servers have redundancy and high availability for client connected to the server. The test results show that redundancy or duplication of data has a speed of 40 MB/s and has a high availability on average achieve 99.99%

iii 

DAFTAR ISI

ABSTRAK………... i

ABSTRACT………ii

DAFTAR ISI ……….iii

DAFTAR GAMBAR ……… v DAFTAR TABEL ……… vi BAB 1PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang... 1 1.2. Perumusan Masalah ... 2 1.3. Tujuan Penelitian ... 2 1.4. Batasan Masalah ... 3 1.5. Manfaat Penelitian ... 3 1.6. Sistematika Penulisan ... 4 1.7. Metode Penelitian ... 4

BAB 2LANDASAN TEORI 2.1 Pengenalan Storage ... 6

2.2 Storage Cluster ... 6

2.3 Multiple-Computer Cluster ... 8

2.4 Pengenalan LAN ... 8

2.5 Skema jaringan Komputer ... 9

2.6 Storage Area Network ... 10

2.6.1 Pendorong Utama SAN ... 11

2.6.2 Konfigurasi SAN ... 12

2.4.1. SAN Kedepannya ... 15

2.7 Diskless Thin Client ... 16

2.7.1 Arsitektur Jaringan Thin Client ... 17

2.7.2 Perangkat Lunak Pendukung Diskless ... 18

2.7.3 Pre-booting Execution Environment (PXE) ... 18

2.7.4 Linux Terminal Server Project (LTSP) ... 19

2.7.5 Dynamic Hosting Configuration Protocol (DHCP) Server ... 20

2.7.6 Trivial File Transfer Protocol (TFTP) Server ... 20

2.7.7 SSH Server ... 22

2.7.8 Sistem Kerja Diskless ... 22

2.8 iSCSI ... 24

2.9 DRBD ... 25

2.10 Availability Analisis ... 26

BAB 3PERANCANGAN SISTEM CLUSTER STORAGE PADA SERVER DISKLESS THIN CLIENT MENGGUNAKAN STORAGE AREA NETWORK DENGAN PROTOKOL ISCSI 3.1. Server Diskless Thin Client ... 28

3.2. Implementasi Server pada DRBD ... 29

3.3. Hardware dan Sotfware Requirement ... 30

BAB 4IMPLEMENTASI SISTEM PADA SERVER DISKLESS THIN CLIENT 4.1. Implementasi DRBD pada server[18] ... 33

4.2. Konfigurasi DRDB, ISCSI dan Heartbeat ... 36

4.2.1. DRDB ... 36

4.2.2. ISCSI Konfigurasi ... 40

4.2.3. Heartbeat ... 41

BAB 5PENGUJIAN DAN ANALISA 5.1. Pengujian Sistem ... 43

5.2. Pengujian kecepatan sinkronisasi data ... 43

5.2.1 Hasil Pengujian Sinkronisasi data ... 45

5.2.2 Analisa Failover, Failback, dan Switchover ... 52

5.2.3 Throughput ... 54

5.3.4 High Availability dan Redudansi ... 55

BAB 6KESIMPULAN………59

DAFTAR PUSTAKA ………. 60

v 

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Siklus Metode Pembuatan Cluster Storage ... 5 

Gambar 2.1 Skema Storage di komputer ... 6 

Gambar 2.2 Topologi Jaringan Diskless Thin Client ... 9 

Gambar 2.3 Server Diskless Thin Client ... 10 

Gambar 2.4 Arsitektur Jaringan Thin Client Berbasis Diskless ... 17 

Gambar 2.5 PXE dalam Proses Booting ... 18 

Gambar 2.6 Jenis Paket Operasi TFTP request[16] ... 21 

Gambar 2.7 Format Paket yang Digunakan dalam Client-Server[16] ... 21 

Gambar 2.8 Algoritma Enkripsi yang Digunakan dalam SSH[16] ... 22 

Gambar 2.9 Sistem Kerja Diskless ... 23 

Gambar 2.10 DRDB Service[4] ... 25 

Gambar 2.11 Failover dan Failback pada DRBD[4] ... 26 

Gambar 2.12 Server sinkronisasi ... 26 

Gambar 3.1 Server Diskless ... 28 

Gambar 3.2 Rancangan Server Storage Cluster ... 29 

Gambar 3.3 Rancangan Server Diskless Thin Client ... 31 

Gambar 3.4 Rancangan Metode Backup Pada SAN ... 32 

Gambar 4.2 Jaringan Lokal Diskless Thin Client ... 34 

Gambar 4.3 Pembagian data DRBD ... 34 

Gambar 4.4 Disk partisi ... 35 

Gambar 4.5 Jaringan antara dua server ... 36 

Gambar 4.8 Perintah Mengubah kepemilikan dan Hak akses pada data DRBD ... 36 

Gambar 4.10 Gambar konfigurasi DRBD ... 38 

Gambar 4.11 Perintah cek status DRBD ... 39 

Gambar 4.12 Hasil cek status drbd ... 39 

Gambar 4.13. Konfigurasi ISCSI ... 41 

Gambar 5.1 Kecepatan membaca Harddisk ... 43 

Gambar 5.2 Kecepatan menulis Harddisk ... 44 

Gambar 5.3 Aktivitas menulis dan Membaca ... 44 

Gambar 5.4 Layanan Server secara umum ke Client ... 48 

Gambar 5.5 Metode backup SAN ... 48 

Gambar 5.6 Sinkronisasi data ... 51 

Gambar 5.7 Waktu sinkronisasi ... 52 

Gambar 5.8 Failover pada DRBD ... 52 

Gambar 5.9 Peristiwa FAILOVER dan FAILBACK[4] ... 53 

Gambar 5.10 Rumus Availability ... 55 

Gambar 5.11 IP Virtual Eth 0:0 ... 57 

Gambar 5.12 Rata-rata delay... 58 

DAFTAR TABEL

Tabel 5.1 Sinkronisasi data sebesar 10 GB ... 45 

Tabel 5.2 Sinkronisasi data sebesar 5 GB ... 45 

Tabel 5.3 Sinkronisasi data sebesar 1 GB ... 46 

Tabel 5.4 Sinkronisasi data sebesar 500 MB ... 46 

Tabel 5.5 Sinkronisasi data sebesar 100 MB ... 46 

1 

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Perubahan pola hidup manusia dewasa ini turut serta berpengaruh pada penerapan teknologi informasi. Saat ini manusia dalam hal ini adalah pengguna jaringan komputer semakin membutuhkan sebuah kemudahan untuk mengakses bermacam sumber daya dalam jaringan. Semakin banyak layanan yang dibutuhkan oleh pengguna sebagai pendukung aktivitasnya, antara lain seperti mengakses sumber daya internet, melakukan penyimpanan file pada media penyimpanan jaringan, serta berbagi data dengan sesama pengguna.

Semakin banyaknya layanan yang dimiliki oleh pengguna semakin banyak pula proses autentikasi yang harus dilakukan oleh pengguna untuk dapat menggunakan layanan tersebut.

Belakangan ini banyak perusahaan atau perorangan memakai storage atau tempat penyimpanan hanya sebatas pengoperasian Operating System saja. Terutama pada perusahaan yang menyimpan data perusahaan di data center atau pusat data sendiri. Oleh karena itu banyak sekali storage atau tempat penyimpanan pada komputer khususnya karyawan tersebut kurang lebih 70 % storage atau tempat penyimpanan data tidak terpakai. Dengan ini saya berusaha memanfaatkan storage tersebut dengan menggunakan metode Storage Area Network(SAN).

Network Storage Resources atau layanan sumber daya penyimpanan jaringan dan

layanan koneksi internet, adalah beberapa layanan yang diperlukan oleh pengguna jaringan komputer. Agar masing-masing pengguna memiliki privacy dan terpisah dari pengguna lain. Maka diperlukan proses otentikasi untuk validasi pengguna.

Pada network storage terdapat berbagai contoh sistem yang telah banyak di gunakan, salah satunya adalah Storage Area Network.

1.2. Perumusan Masalah

Pada penulisan skripsi ini akan membahas tentang storage cluster untuk diskless

thin client dan kemampuannya.

Pendorong utama penggunaan SAN:

 Backup Capacity: semakin tinggi-nya kebutuhan akan penyimpanan data dan kebutuhan akan 100% aksesibilitas data oleh perangkat aplikasi telah menyebabkan kesulitan SCSI backup melalui LAN.

 Capacity Growth: Baik IDC maupun Gartner Group mengestimasikan bahwa pertumbuhan data setiap tahunnya melebihi 88%. Untuk memberikan gambaran sebuah perusahaan dengan data 750 Gbyte data di tahun 2000 akan membutuhkan 5 Tbyte di tahun 2003.

 System Flexibility/Cost: SAN adalah jaringan storage-centric, yang memberikan kemudahan scalability, memungkinkan server dan media penyimpanan (storage) ditambahkan secara independen satu sama lain. Peralatan lainnya, seperti disk array maupun peralatan backup dapat ditambahkan ke SAN tanpa mengganggu server maupun jaringan.

 Availability/Performance: Penggunaan protokol transmisi data untuk media penyimpanan, termasuk SCSI, memungkinkan untuk men-transfer data dalam jumlah besar dengan overhead dan latensi yang kecil.

Ada beberapa masalah yang akan dibahas pada penelitian ini, yaitu :

1. Bagaimana merancang storage cluster untuk diskless thin client.

2. Bagaimana kemampuan storage cluster bila dibandingkan dengan storage biasa.

1.3. Tujuan Penelitian

Tujuan utama yang ingin dicapai dari penulisan skripsi ini diantaranya adalah : 1. Menganalisa kemampuan SAN dalam melakukan Cluster Storage. 2. Menganalisa hardware untuk implementasi Cluster Storage

hardware dan software tersebut adalah DRBD package (open-sources platform)

dan manajement console.

Saat ini ada dua (2) metoda dasar dalam manajemen SAN:

 SNMP (Simple Network Manajement Protocol): SNMP berbasis TCP/IP dan manajemen peringatan dasar, yang memungkinkan sebuah

node di jaringan memperingatkan kegagalan dari komponen sistem.

Akan tetapi SNMP sulit untuk memberikan manajemen yang bersifat proaktif maupun keamanan (security).

 Proprietary Manajement Protocol: Beberapa perusahaan menyediakan perangkat lunak manajemen SAN. Biasanya perangkat ini dijalankan di terminal yang terpisah (biasanya mesin NT) yang terhubung ke SAN. Dengan menyambungkan terminal manajemen ini akan membuka beberapa kemampuan lain dari SAN, seperti zoning (security),

mapping, masking, maupun fungsi backup and restore functions, dan

manajemen kegagalan.

1.4. Batasan Masalah

Permasalahan yang akan diteliti dibatasi agar penelitian terfokus pada tujuan yang ingin dicapai. Batasan permasalahan dalam penelitian ini adalah :

1. Menggunakan sistem operasi yang open source 2. Hanya membahas dibagian server diskless thin client 3. Tidak membahas penuh tentang diskless thin client 4. Detail configurasi server Thin Client

1.5. Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat membantu dan memberikan support untuk green

1.6. Sistematika Penulisan

Penulisan skripsi ini dibagi menjadi beberapa bagian: Bab 1 Pendahuluan

Bab ini berisikan latar belakang, perumusan masalah, tujuan penelitian, batasan masalah, metode penelitian, dan sistematika penulisan.

Bab 2 Landasan Teori

Bab ini berisikan teori-teori yang mendasari penelitian skripsi ini, yaitu mengenai konsep dasar storage cluster untuk topologi thin

client serta parameter-parameter yang dibutuhkan. Bab 3 Perancangan

Bab ini membahas mengenai perancangan infrastuktur storage

cluster

Bab 4 Implementasi

Bab ini membahas mengenai perancangan dan implementasi infrastuktur storage cluster

Bab 5 Uji Coba Dan Analisis

Bab ini berisi mengenai analisa kemampuan storage cluster yang telah dibuat.

Bab 6 Kesimpulan

Bab ini berisi kesimpulan dari hasil analisis yang didapat dari penelitian ini.

1.7. Metode Penelitian

Metode penelitian yang digunakan dalam penyusunan skripsi ini meliputi:

1. Pendekatan dari tinjauan pustaka, yaitu dengan melakukan studi

literature dari website dan modul instalasi dari perangkat lunak.

2. Pendekatan dari narasumber, yaitu melalui diskusi dan tanya jawab dengan orang-orang yang ahli pada bidang-bidang yang berhubungan. 3. Perancangan perangkat keras

6. Analisa data.

Dalam perancangan sistem yang dilakukan, digunakan kaidah dalam rekayasa perangkat lunak, antara lain siklus hidup perangkat lunak antara lain:

1. User Requirement 2. System Design 3. Implementation 4. Testing

5. Maintenance

Tahapan yang dilakukan pada storage cluster adalah Gambar

Gambar 1.1. Siklus Metode Pembuatan Cluster Storage Analisis Masalah

Implementasi

Pengujian Hasil

Perawatan Perancangan

BAB 2

LANDASAN TEORI

2.1 Pengenalan Storage

Penyimpanan (storage) merupakan tempat penyimpanan data baik sementara atau permanen. Ukuran storage tersebut bervariasi tergantung dari kebutuhan dan kapasitas ukuran data. Shared Storage merupakan teknologi storage yang mendukung pada Storage Cluster dimana setiap node dapat mengakses storage secara bersamaan. Storage pada computer dapat dilihat pada gambar 2.1.

Gambar 2.1 Skema Storage di komputer

2.2 Storage Cluster

Jika suatu organisasi menjadi begitu tergantung kepada infrastruktur jaringan komputer, dan downtime system merupakan sesuatu yang tidak bisa ditolerer, maka Clustring menjadi suatu keharusan dalam bisnis mereka. Banyak sekali bisnis sekarang ini mengandalkan website untuk semua urusan dalam bisnis mereka, jika server mereka down maka bisnis berhenti. Clustering sebaiknya menjadi solusi yang harus diadopsi dalam system server mereka agar kesinambungan bisnis tetap berjalan sempurna.

Suatu clustering adalah suatu kelompok dua atau lebih server yang didedikasikan khusus untuk menjalankan suatu aplikasi atau beberapa aplikasi dan dikoneksikan sedemikian rupa agar memberikan suatu fault tolerance dan load balancing. Fault

tolerance mungkin asing bagi kita, gampangnya jika salah satu mesin tidak bisa

menunaikan fungsinya atau mati, maka akan di ambil alih/ digantikan oleh mesin lainnya secara otomatis.

Dapat dikatakan Storage clustering adalah sebuah media penyimpanan maya yang disusun oleh beberapa server (farm server) yang menjalankan fungsi penyimpanan bersama-sama. Secara logika farm server yang berkolaborasi tadi tampak membentuk sebuah media penyimpanan data yang besar.

Storage Clustering memiliki fitur yang sama dengan clustered computing, salah

satu diantaranya adalah scalable dan reliable. Hal ini yang menjadikan teknologi ini banyak dipakai oleh perusahaan-perusahaan baik berskala besar atau menengah. Dengan storage clustering kita dapat dengan mudah menambahkan ukuran media penyimpanan saat sistem sedang berjalan.

Di dalam dunia storage clustering dikenal dua macam server, Master server dan

Chunk server. Master server adalah server yang melakukan manajemen ke

anggota farm server. Master server juga disebut integrator. Pengguna yang mengakses Master server tidak akan menyadari bahwa mereka sebenarnya sedang mengakses farm server. Jadi fungsi master adalah membuat sebuah lapisan abstrak yang menyediakan kemampuan akses ke farm server. Sedangkah chunk

server adalah anggota farm server yang menyumbangkan volume harddisk untuk

disatukan oleh master server menjadi sebuah media penyimpanan logical yang sangat besar.

Storage clustering ini tidak menggunakan hanya satu server untuk menjalankan

fungsi penyimpanan datanya. Namun menggunakan lebih dari satu server. Metode ini dapat dihindari hilangnya data saat salah satu server mengalami gangguan, karena server yang lain akan menggantikannya. Semakin banyak server yang

digunakan sebagai farm server. Semakin berat kerja sistem administrator. Untuk setiap server yang masuk ke dalam farm server, sistem administrator harus memasang sistem operasi baru.

Pada Skripsi ini akan dijelaskan bagaimana membangun sebuah storage

clustering dari perangkat keras murah (bekas) namun dengan hasil maksimal.

Selain itu, dalam skripsi juga dijelaskan bagaimana cara membangun automatic

storage clustering[2].

2.3 Multiple-Computer Cluster

Multiple Computer Cluster merupakan kumpulan beberapa server yang

dihubungkan satu sama lainya yang membentuk satu kesatuan (cluster). Adapun tugas dari computer cluster tersebut adalah membagi workload sedang berjalan sehingga dapat meningkatkan availability. Disamping itu Multiple Computer

Cluster digunakan untuk meningkatkan performance dimana ketika terjadi

bencana (terjadi salah satu server yang down/failure) maka dengan cepat failover akan dijalankan untuk menghidupkan Storage Cluster dimana server cluster yang lainya akan menjalan tugas dari failover server yang mengalami kegagalan.

Data center merupakan fasilitas yang digunakan untuk menempatkan beberapa server atau sistem komputer dan sistem penyimpanan data (storage) yang

dikondisikan. Data center dapat pula dipandang sebagai gudang data (data

warehouse) yang berfungsi sebagai sistem pengelolaan data mulai dari

pengumpulan, pengolahan, penyimpanan hingga penemuan kembali data, serta mampu pula memberikan dukungan dalam pengambilan keputusan. 

2.4 Pengenalan LAN

Local Area Network (LAN) adalah sejumlah komputer yang saling dihubungkan

bersama di dalam satu areal tertentu yang tidak begitu luas, seperti di dalam satu kantor atau gedung. Secara garis besar terdapat dua tipe jaringan atau LAN, yaitu jaringan Peer to Peer dan jaringan Client-Server.

Pada jaringan peer to peer, setiap komputer yang terhubung ke jaringan dapat bertindak baik sebagai workstation maupun server. Sedangkan pada jaringan

Client-Server, hanya satu komputer yang bertugas sebagai server dan komputer

lain berperan sebagai workstation. Antara dua tipe jaringan tersebut masing-masing memiliki keunggulan dan kelemahan, di mana masing-masing-masing-masing akan dijelaskan.

LAN tersusun dari beberapa elemen dasar yang meliputi komponen hardware dan

software, yaitu :

1. Komponen Fisik

a. Personal Computer (PC)

b. Network Interface Card (NIC) / Ethernet

c. Kabel UTP Cat 5e atau Cat 6 d. Konektor RJ 45

e. Switch/ Hub

2. Komponen Perangkat Lunak (software), yaitu : Network Adapter Driver

2.5

Skema jaringan Komputer

Skema jaringan Diskless thin client terlihat pada gambar 2.2.

Server diskless thin client pada gambar 2.3 terlihat bahwa setiap server master

membagi storage kepada server slave dan sebaliknya.

Gambar 2.3 Server Diskless Thin Client

2.6 Storage Area Network

Storage Area Network (SAN) adalah suatu sistem media penyimpanan terpusat

dalam jaringan, yang memungkinkan komputer server atau client untuk menggunakan media penyimpanan tersebut seolah olah menggunakan penyimpanan lokal (lokal disk). Biasanya SAN menggunakan jaringan fiber

channel dan fiber channel hard drive yang memiliki kinerja sangat tinggi. Tetapi

SAN fiber channel sangat mahal dan komplek. Namun jangan khawatir disini tetap dapat memperoleh kuntungan dari SAN, karena kini dapat menggunakan

iSCSI yang murah biaya dan mengurangi kompleksitas jaringan fiber channel

karena iSCSI hanya memerlukan jaringan TCP/IP. Pada skripsi ini penulis akan menjelaskan secara singkat tentang iSCSI dan penerapannya pada sistem Linux

Ubuntu Server 10.04. Dalam tulisan ini penulis menggunakan dua buah komputer

dengan operating system yang sama yaitu Linux Ubuntu server 10.04. Salah satu komputer tersebut ada yang berfungsi sebagai iSCSI initiator dan yang lainnya sebagai iSCSI target[13].

Keuntungan utama dari SAN adalah:

 Availability: satu copy dari data jadi dapat di akses oleh semua host melalui jalur yang bebeda dan semua data lebih effisien di managenya.  Reliability: infrastruktur transport data yang dapat menjamin tingkat

kesalahan yang sangat minimal, dan kemampuan dalam mengatasi kegagalan.

 Scalability: server maupun media penyimpanan (storage) dapat ditambahkan secara independent satu dan lainnya, dengan tanpa pembatas harus menggunakan sistem yang proprietary.

 Performance: Fiber Channel (standar enabling teknologi untuk interkonektifitas SAN) mempunyai bandwidth 10GBps bandwidth dengan

overhead yang rendah, dan SAN akan memisahkan trafik backup dengan

trafik standar LAN/WAN.

 Manageability: berkembangnya perangkat lunak dan standar baik untuk

FC-AL (Fiber Channel Arbitrated Loop) maupun Fiber Channel fabric

memungkinkan manajemen dilakukan secara terpusat dan koreksi dan deteksi kesalahan yang proaktif.

 Return On Information Manajement: Karena bertambahkan tingkat redudansi dan kemampuan manajemen yang baik, maupun kemampuan untuk ditambahkan server dan media penyimpan (storage) secara independen – SAN pada akhirnya memungkinan biaya kepemilikan yang rendah pada saat yang sama menaikan Return On Information Manajement

(ROIM) di bandingkan metode penyimpanan tradisional.

2.6.1 Pendorong Utama SAN

Keterbatasan kecepatan, jarak, dan konektifitas dari teknologi SCSI telah mendorong untuk mencari alternatif solusi daripada metoda penyimpanan tradisional yang server-centric. Kebutuhan untuk data sharing dan LAN yang bebas backup (yang memisahkan antara trafik standar LAN/WAN dengan trafik

backup) telah mendorong awal pergerakan menuju teknologi SAN. Kebutuhan ini,

dan dapat di akses 24x7 Jam dengan kebutuhan globalisasi dan pertambahan populasi pengguna Internet, akhirnya mendorong perkembangan pasar SAN. Pendorong utama penggunaan SAN:

 Backup Capacity: semakin tingginya kebutuhan akan penyimpanan data dan kebutuhan akan 100% aksesibilitas data oleh perangkat aplikasi telah menyebabkan kesulitan SCSI backup melalui LAN.

 Capacity Growth: Baik IDC maupun Gartner Group mengestimasikan bahwa pertumbuhan data setiap tahunnya melebihi 88%. Untuk memberikan gambaran sebuah perusahaan dengan data 750 Gbyte data di tahun 2000 akan membutuhkan 5 Tbyte di tahun 2003.

 System Flexibility/Cost: SAN adalah jaringan storage-centric, yang memberikan kemudahan scalability, memungkinkan server dan media penyimpanan (storage) ditambahkan secara independen satu sama lain. Peralatan lainnya, seperti disk array maupun peralatan backup dapat ditambahkan ke SAN tanpa mengganggu server maupun jaringan.

 Availability/Performance: Penggunaan protokol transmisi data untuk media penyimpanan, termasuk SCSI, memungkinkan untuk mentransfer data dalam jumlah besar dengan overhead dan latensi yang kecil.

2.6.2 Konfigurasi SAN

Sebuah SAN manager adalah perangkat lunak prorietary Storage Area Network manajemen yang memungkinkan manajemen terpusat dari host Fiber Channel dan peralatan penyimpanan (storage). Sebuah SAN manager akan memungkinkan sistem untuk menggunakan secara bersama kumpulan media penyimpanan di SAN, sambil memungkinkan SAN administrator untuk mengambil manfaat penuh dari aset media penyimpanan yang ada, dan pada akhirnya menekan biaya dalam menjalankan sistem yang ada dengan lebih effisien.

Switch memberikan beberapa keuntungan dalam lingkungan SAN:

 Failover Capabilities: Jika satu switch gagal dalam sebuah lingkungan jalinan switch, maka switch lainnya biasanya masih operasional. Berbeda dengan Hub jika terjadi kegagalan, maka seluruh sistem akan gagal.

 Increased Manageability: Switch mendukung standar Fiber Channel

Switch (FC-SW), memungkinkan pengalamatan yang independen dari

lokasi subsistem di jalinan fiber, dan memberikan isolasi yang lebih baik untuk mentolerir kegagalan yang pada akhirnya meningkatkan ketersediaan infrastruktur. FC-SW juga memungkinkan host untuk mengidentifikasi subsistem yang tersambung ke switch.

 Superior Performance: Switch memfasilitasi "multiple-transmission data

flow", dimana di dalam setiap jalinan sambungan fiber dapat menjaga

truput yang tetap secara simultan 100 Mbps. Hub hanya mampu memberikan satu aliran data saja dengan total throughput 100Mbps.

 Scalability: Interkoneksi antar switch memungkinkan ribuan interkoneksi tanpa perlu takut terjadi degradasi bandwidth. Sebuah hub akan terbatas pada 126 peralatan yang di interkoneksi.

 Availability: Switch mendukung penambahan subsistem (server maupun media penyimpanan) tanpa perlu re-inisialisasi atau shutdown. Pada Hub dibutuhkan Loop Initialization (LIP) untuk memperoleh alamat subsistem setiap kali terjadi perubahan di loop. LIP biasanya membutuhkan sekitar 0.5 detik dan cukup untuk membuat proses backup tape terputus.

Karena hampir semua implementasi SAN menggunakan teknologi Fiber Channel, sebuah standar industri untuk interface jaringan diperlukan. Sambungan ke Fiber

Channel membutuhkan Host Bus Adapter (HBA) yang terhuhung kepada setiap server dan peralatan penyimpanan di SAN. Setiap port menggunakan sepasang fiber untuk komunikasi dua arah, dengan pemancar (TX) terhubung ke penerima

(RX) di ujung kabel Fiber Channel.

Fiber Channel adalah teknologi enabling dibelakang SAN. Sebuah standar interface media penyimpanan / jaringan, dia menghubungkan sistem host, desktop

workstation dengan peralatan penyimpanan (storage) melalui interface point-to-point, serial bi-directional. Fibre Channel mampu untuk mengirimkan data pada

kecepatan tinggi dengan latensi rendah melalui jarak yang sangat jauh – pada kecepatan 1 gigabyte (200 MBps full duplex), dan jarak 10 kilometer. Fiber

Channel adalah mekanisme transport yang mendukung banyak protokol (ATM,

FDDI, TCP/IP, HIPPI, SCSI, dan lain-lain), memberikan fitur sambungan dan jarak dari protokol jaringan dengan kesederhanaan dan keandalan dari channel

switching melalui kabel fisik yang sama (baik media tembaga maupun fiber). Interface yang digunakan untuk menyambungkan kabel Fiber Channel ke host

dan peralatan penyimpanan (storage) biasanya disebut Host Bus Adapter (HBA). Setiap port menggunakan sepasang fiber untuk komunikasi dua arah, dengan pemancar (TX) tersambung ke penerima (RX) di ujung kabel Fiber Channel. Ada tiga (3) topologi utama yang menjadi basis dari Fibre Channel - Arbitrated

Loop, Point-to-Point, dan Fabric (jalinan).

 Point-to-Point adalah sambungan langsung dua port di SAN. Sambungan ini akan mengalokasikan semua bandwidth yang ada di channel kepada port yang tersambung. Biasanya bandwidth yang diberikan sekitar 100MBps untuk setiap jurusan. Penting disini untuk memilih Host Bus

Adapter (HBA) dan kompnen kontrol yang baik.

 Fiber Channel Arbitrated Loop (FC-AL) adalah topologi yang paling sering digunakan, memungkinkan dua atau lebih peralatan untuk berkomunikasi melalui bandwidth yang sama. FC-AL memungkinkan fleksibilitas yang lebih baik dan mendukung topologi lainnya. Bandwidth yang tersedia di loop akan di tentukan oleh besarnya trafik yang ada di

loop tersebut.

 Switched topology memberikan konektifitas yang terbaik dan redundansi dengan mengimplementasikan arsitektur non-blocking, terdistribusi. Topologi ini terdiri dari satu atau lebih jalinan switch, tidak seperti

Point-to-Point dan Arbitrated Loop, total bandwidth di topologi Switch

ini belum punya set lengkap standar industri yang pada akhirnya menyulitkan penyebaran implementasi Switched Fabric SAN.

Arbitrated Loop - Fibre Channel Arbitrated Loop (FC-AL) adalah topologi yang

paling sering digunakan, dan memungkinkan lebih dari dua peralatan untuk berbicara pada bandwidth yang sama. FC-AL memungkinkan fleksibilitas yang lebih baik dan mendukung topologi lainnya. Bandwidth yang tersedia di loop akan di tentukan oleh besarnya trafik yang ada di loop tersebut.

Fiber Channel-Arbitrated Loop adalah sebuah arsitektur share, yang mendukung

transportasi data pada kecepatan 100MBps atau 200MBps full duplex. Sama seperti token ring, banyak servers atau peralatan penyimpan (storage) terhubung pada segmen loop yang sama. Sampai dengan 126 peralatan dapat dihubungkan ke FC-AL, meskipun biasanya arbitrated loop menampung 4 sampai 30 peralatan. Karena arsitektur transport share, peralatan harus memohon untuk mengakses

loop sebelum mengirimkan data. Fiber Channel memberikan sebuah set perintah,

berfungsi sebagai “keamanan dalam lalu lintas data”, untuk memberikan akses yang teratur dan menjamin integritas data.

 

2.4.1. SAN Kedepannya

Potensi teknologi SAN pada dasarnya tanpa batas. Kemajuan di bidang cabling dan teknologi Fiber Channel terjadi secara terus menerus. Berbeda dengan mekanisme transport data yang ada, teknologi fiber optik memberikan kemungkinan peningkatan yang bukan main di kapasitas bandwidth. Kabel fiber optik mengirimkan data melalui fiber dalam bentuk cahaya. Sebetulnya sebuah

fiber setipis rambut mampu untuk dilalui data berkecepatan 100 triliun bit per

detik.

Saat ini, backbone SAN dapat mendukung throughput 1.025Gbps, peralatan dengan 2Gbps throughput akan tersedia tidak lama lagi, dan kenaikan eksponensial akan terjadi lebih sering lagi di tahun mendatang. Pada saat

bandwidth menjadi komoditi, pertukaran data akan bebas dari keterbatasan

dimensi besar, dan media penyimpanan (storage) akan berukuran petabyte (sama dengan 1000 terabyte; sama dengan 1000000 gigabyte). Untuk memenuhi

kebutuhan akan interface fiber, vendor media penyimpanan (storage) pada saat ini mendisain produk mereka dengan module fiber backplane, controller dan disk. Penawaran teknologi dimasa mendatang termasuk teknologi backup “serverless”, yang melepaskan tradisional interface di server dari fungsi backup, untuk memungkinkan backup yang lebih cepat. Pada saat ini, berbagai platform hanya dapat share media penyimpanan (storage) fisik dalam SAN. Dengan adanya standar yang baru dan perkembangan teknologi, UNIX, NT, dan open sistem lainnya akan mampu melakukan sharing data melalui file sistem yang sama. Beberapa vendor besar di bidang SAN pada saat ini tengah mengembangkan produk yang di rancang untuk throughput 4 Gbps[17].

2.7 Diskless Thin Client

Jaringan thin client merupakan konsep optimalisasi sumber daya server untuk melakukan komputasi terpusat dan distribusi sumber daya yang menjadi sarana aktifitas seluruh pengguna pada jaringan komputer lokal[16]. Optimalisasi kinerja

server bertujuan untuk meminimalisasi aktifitas pengolahan data pada perangkat

pengguna yang hanya berperan sebagai perangkat masukan dan keluaran sistem.

Komputer server menyediakan berbagai sumber daya yang dibutuhkan pengguna, meliputi Central Processing Unit (CPU), memory, sistem operasi dan aplikasi. Pengguna dapat menjalankan aplikasi yang disediakan server untuk melakukan aktifitas dengan perantara perangkat masukan dan keluaran pengguna.

Ada dua metode perancangan thin client yang dikenal saat ini, yaitu model dumb

terminal dan diskless. Dumb terminal merupakan metode perancangan jaringan thin client dengan menggunakan perangkat terminal khusus yang dirancang

sebagai terminal perangkat masukan dan keluaran. Sementara itu, diskless merupakan metode perancangan jaringan thin client yang menggunakan komputer dengan spesifikasi rendah sebagai terminal perangkat masukan dan keluaran pengguna[16].

2.7.1 Arsitektur Jaringan Thin Client

Secara umum, jaringan thin client menggunakan menggunakan arsitektur komputasi terpusat atau server based computing[16]. Arsitektur ini menggunakan topologi star pada jaringan lokal. Server akan berperan sebagai pusat aktifitas pengguna.

Arsitektur jaringan thin client terdiri dari sisi pengguna (client) dan sisi server. Secara fisik, sisi pengguna terdiri dari perangkat masukan dan keluaran (mouse,

keyboard, monitor dan speaker) serta perangkat terminal thin client. Sementara

itu, sisi server terdiri dari CPU dan perangkat masukan dan keluaran. Perangkat masukan dan keluaran pada server biasanya digunakan hanya untuk melakukan manajemen dan pemantauan kondisi jaringan.

Diskless merupakan metode perancangan jaringan thin client dengan

memanfaatkan komputer berspesifikasi rendah tanpa harddisk sebagai perangkat terminal di sisi pengguna. Penggunaan CPU tanpa harddisk merupakan pembeda secara fisik antara dumb terminal dan diskless. Keberadaan Pre Execution

Environment (PXE) memungkinkan CPU dapat dijadikan terminal client. PXE

berperan sebagai protokol yang memungkinkan CPU dapat melakukan booting sistem operasi dan mengakses sumber daya pada server. Secara umum, PXE telah terintegrasi dalam BIOS yang tertanam pada ROM dari motherboard[16]. Topologi jaringan diskless terlihat pada gambar 2.4.

2.7.2 Perangkat Lunak Pendukung Diskless

Agar komunikasi client-server pada jaringan thin client berbasis diskless dapat bekerja dengan naik, ada beberapa aplikasi dan layanan pendukung yang harus dimiliki perangkat pengguna dan server. Beberapa aplikasi dan layanan yang harus dimiliki, diantaranya PXE protocol, terminal server, DHCP server, TFTP

server, NBD server dan SSH server.

2.7.3 Pre-booting Execution Environment (PXE)

PXE merupakan suatu protocol yang dikembangkan oleh Intel untuk melayani

komunikasi client server dengan mengizinkan booting secara langsung melalui jaringan. Protocol ini dikembangkan pada tahun 1999. Saat ini, PXE telah diintegrasikan dalam program BIOS yang tertanam di ROM yang terdapat pada setiap motherboard.

Pada jaringan thin client berbasis diskless, perangkat client harus mengaktifkan PXE protocol untuk dapat melakukan booting sistem operasi melalui jaringan

computer local. Ketika PXE protocol diaktifkan, program PXE yang tertanam

pada ROM akan dimuat ke dalam RAM untuk dapat dieksekusi oleh processor. Berikut ini merupakan rangkaian proses kerja PXE dalam proses booting pada gambar 2.5.

Dalam proses booting, PXE akan melakukan pencarian terhadap keberadaan

DHCP server untuk mendapatkan IP dalam jaringan lokal. Setelah IP diperoleh,

PXE akan mencari lokasi boot file yang terdapat pada server. Kemudian, PXE akan mengunduh file atribut penting yang berisi tentang informasi dari server, seperti IP dari server, gateway yang tersedia, DNS, versi sistem operasi, dan atribut lainnya.

PXE dapat juga dijadikan sebagai preOS. PreOS merupakan proses dari pemuatan lingkup operasi kecil untuk menjalankan pekerjaan manajemen client sebelum memuat sistem operasi dari harddisk lokal. Salah satu pekerjaan yang dapat dilakukan PXE sebagai preOS adalah melakukan scan terhadap virus yang mungkin terdapat pada harddisk lokal[16].

2.7.4 Linux Terminal Server Project (LTSP)

LTSP merupakan aplikasi open source berlisesi GPL yang berfungsi untuk membangun layanan terminal server pada komputer server. LTSP memperbolehkan pengguna untuk melakukan booting dari komputer server. Selain itu, tersedia beberapa layanan untuk memfasilitasi rancangan infrastruktur jaringan thin client, seperti remote boot, remote filesystem, hardware auto

detection, remote multimedia dan output.

LTSP dapat dijadikan perangkat utama untuk membangun terminal server pada jaringan thin client berbasis linux. Lisensi GPL yang dimiliki aplikasi tersebut memungkinkan pembangunan jaringan thin client dengan biaya murah dapat diimplementasikan dalam jaringan komputer lokal.

Pada jaringan thin client berbasis diskless, LTSP akan mengatur optimalisasi kerja dari pemrosesan berat dari aktifitas pengguna pada komputer server. Sementara itu, thin client pengguna hanya hanya melakukan pekerjaan dasar seperti menampilkan keluaran pada monitor dan sound serta memasukkan data melalui pernagkat keyboard dan mouse. Oleh karena itu, penyediaan perangkat thin client

berupa komputer dengan spesifikasi rendah yang memiliki harga murah dapat dilakukan.

2.7.5 Dynamic Hosting Configuration Protocol (DHCP) Server

DHCP merupakan protocol yang memungkinkan komputer pusat menandai konfigurasi jaringan TCP/IP pribadi atau workstation pada perangkat pengguna secara otomatis. Keberadaan DHCP akan memudahkan pengguna untuk mendapatkan alamat IP dan mengambil bagian dalam keanggotaan jaringan komputer lokal. Hal ini tentunya akan memberikan kemudahan bagi administrator dalam melakukan manajemen jaringan computer local.

Selain itu, DHCP juga dapat menyediakan sebuah metode untuk mendistribusikan informasi terkait konfigurasi server kepada pengguna dalam jaringan TCP/IP. Fungsi DHCP ini dapat bekerja dengan adanya kemampuan dari Bootstrap

Protocol (BOOTP). Namun, setiap terjadinya aktifasi BOOTP akan terjadi pula

penambahan alokasi alamat jaringan pakai-ulang secara otomatis dan penambahan konfigurasi administratif lain.

Awalnya, DHCP bertujuan untuk mengurangi lama waktu yang dibutuhkan untuk merencanakan, mengatur dan melakukan hal administratif dalam jaringan. DHCP menggunakan konsep client-server untuk menyediakan konfigurasi jaringan TCP/IP yang aman dan terpercaya. Selain itu, DHCP juga dapat mencegah kemungkinan terjadinya konflik penggunaan alamat IP yang sama dan kesalahan manusia dalam melakukan konfigurasi jaringan. Protokol ini dapat diterapkan diberbagai area jaringan komputer, seperti kantor, sekolah, pusat internet, perumahan dan tempat aktifitas manusia lain.

2.7.6 Trivial File Transfer Protocol (TFTP) Server

TFTP merupakan protokol standar internet yang dibahas secara menyeluruh pada RFC 1350. Ini merupakan protokol sederhana yang digunakan untuk mengirim

file tertentu dari satu pengguna ke pengguna lain menggunakan paket User Datagram Protocol (UDP). TFTP hanya dapat bekerja dengan melakukan read

dan write terhadap file-file yang berasal dari TFTP server. Berbeda dengan protokol FTP umumnya, TFTP tidak menentukan daftar file yang dapat dikirimkan kepada pengguna dalam bentuk direktori. Selain itu, TFTP bekerja dengan tidak melakukan otentikasi terhadap pengguna yang melakukan akses terhadap TFTP server.

Secara umum, TFTP diguakan untuk mengirim file-file konfigurasi dan administratif untuk mensinkronisasikan hubungan antara client dan server. protokol ini berkomunikasi dengan mengirimkan permintaan read/write melalui port 69, kemudian client dan server akan menentukan port yang akan digunakan untuk komunikasi intensif keduanya.

Gambar 2.6 Jenis Paket Operasi TFTP request[16]

Gambar 2.7 Format Paket yang Digunakan dalam Client-Server[16]

Pada jaringan thin client, TFTP berguna untuk mengirimkan file-file terkait informasi konfigurasi dan administrasi server, seperti alamat gateway, DNS

server, label PXE, dan atribut pengenal lainnya. Ini sangat berguna untuk

menginisialisasi pernagkat pengguna untuk mengetahui alamat gateway, DNS dan informasi lain tentang ketersediaannya dalam jaringan computer local.

2.7.7 SSH Server

SSH merupakan protokol yang dapat digunakan untuk melakukan otentikasi saat membangun hubungan antara client secara remote access dengan client. SSH

server dapat dibangun dengan menggunakan aplikasi openSSH. Informasi

otentikasi akan dienkripsi oleh openSSH yang merupakan aplikasi gratis untuk mendukung otentikasi SSH dan SSH2.

SSH mendukung beberapa beberapa algoritma enkripsi, seperti 128, AES-192, AES-256, DES, 3DES, Blowfish, CAST dan ARCFOUR. Protokol ini bekerja pada port 22. SSH akan menjadi perantara yang mampu melakukan enkripsi menjadi 256-bit terhadap komunikasi data antara client dan terminal

server. Namun, panjang bit dapat disederhanakan oleh SSH dengan menggunakan

algoritma enkripsi tertentu untuk mengurangi intensitas kerja dari processor[16].

Gambar 2.8 Algoritma Enkripsi yang Digunakan dalam SSH[16]

2.7.8 Sistem Kerja Diskless

Diskless memiliki sistem kerja yang berbeda dengan dumb terminal. Diskless

bekerja dengan mengoptimalkan fungsi protokol umum yang berlaku dalam jaringan TCP/IP. Di sisi pengguna, PXE dijadikan protokol utama untuk membangun komunikasi dengan server.

Ketika pengguna mulai membuka sesi dalam jaringan thin client berbasis diskless, PXE akan mencari keberadaan DHCP server dan meminta alamat IP untuk perangkat terminal pengguna. Terminal pengguna pada diskless berupa CPU tanpa

harddisk yang memanfaatkan keberadaan PXE di sisi pengguna. Setelah terminal

pengguna mendapatkan alamat IP, PXE akan meminta lokasi bootstrap kepada terminal server. Server akan memberikan informasi tersebut menggunakan protokol BOOTP melalui interkoneksi kabel pada jaringan lokal. Langkah atau algoritma sistem kerja diskless pada gambar 2.9.

Gambar 2.9 Sistem Kerja Diskless[16]

Kemudian, PXE akan meminta informasi pendukung lain berupa alamat gateway, DNS server, PXE label dan informasi administratif lain kepada TFTP server. Apabila rangkaian proses tersebut berhasil dilakukan, pengguna akan diarahkan ke halaman otentikasi desktop yang disediakan terminal server. otentikasi akan dilakukan dengan menggunakan protokol SSH. Terminal server akan

mengalokasikan sejumlah tertentu bagian blok harddisk untuk pengguna tersebut setelah otentikasi berhasil. Alokasi blok harddisk dilakukan untuk menjaga privasi tiap-tiap pengguna saat mengakses harddisk pada terminal server. Aktifitas ini dilakukan oleh layanan NBD server yang tersedia pada terminal server. Akhirnya hasil keluaran dari rangkaian proses tersebut akan ditransfer ke terminal pengguna. Maka, layar pengguna akan menampilkan GUI dari desktop yang disediakan server untuk pengguna.

2.8 iSCSI

iSCSI adalah singkatan dari Internet Small Computer System Interface yang

merupakan sebuah protokol penyimpanan jaringan pada jaringan TCP/IP. Konsep dasar dari iSCSI adalah menggunakan perintah-perintah SCSI dan membungkusnya kedalam paket TCP/IP untuk mentransmisikan data dari media penyimpanan ke komputer dalam jarngan.

Ada beberapa istilah terkait iSCSI yang patut ketahui diantaranya adalah: 1. Initiator adalah istilah atau nama dari iSCSI client.

2. Target adalah nama dari iSCSI server. ISCSI server menyediakan media penyimpanan (disk, tape, cd/dvd dan lain lain) kepada client (initiator).

Dalam Storage Area Network (SAN) menggunakan Protokol iSCSI membutuhkan beberapa perangkat lunak untuk mengoprasikannya, diantaranya :

1. DHCP Server 2. TFTPD Server 3. iSCSI Target

Perangkat lunak diatas dipakai untuk membooting sistem operasi ataupun data yang tersimpan dalam storage cluster server. Sedangkan untuk perangkat keras yang digunakan untuk client harus sudah ada PXE untuk membaca SANBOOT.

2.9 DRBD

Gambar 2.10 DRDB Service[4]

HA atau kependekan dari High Availability merupakan suatu tuntutan dimana ketersediaan service siap setiap saat. Misalnya saja perusahaan A bergerak dibidang online trading atau perusahaan B menerapkan komputerisasi tidak mentolerir adanya downtime. Adalah DRBD sebagai salah satu aplikasi yang dapat digunakan untuk membangun infrastruktur clustering.

Distributed Replicate Block Device (DRDB) pada gambar 2.10 merupakan software yang dirancang untuk membangun high availability (HA) cluster, pada

dasarnya DRBD ini mirip dengan teknologi raid (0) mirroring hanya saja jika pada raid, mirroring dilakukan pada satu mesin yang sama dan sedangkan DRBD mampu melakukan mirroring antar network.

DRBD berfungsi sebagai sistem yang melakukan duplikasi device / nodes. DRBD bertindak sebagai network RAID. Untuk fail over (service yang mengecek apakah suatu layanan bermasalah atau tidak), ditangani oleh HeartBeat atau OpenAIS dan

Pacemaker. HeartBeat adalah teknologi awal fail over sedangkan OpenAIS dan Pacemaker adalah successornya.

Heartbeat adalah daemon pada unix yang memberikan insfratruktur cluster. Heartbeat memerlukan kombinasi dengan CRM (Cluster Resource Manager)

yang bertugas memulai dan mengakhiri service (TCP IP, Web, Database,dll.

  Gambar 2.11 Failover dan Failback pada DRBD[4]

Pada Gambar 2.11 menunjukan dimana cluster sebelah kiri dalam keadaan aktif. Contoh kasus: pada saat node 1 aktif maka klien akan berkomunikasi dengan node 1 (sebelah kiri). Kemudian ketika service yang dilayani oleh node 1 mengalami masalah maka service tersebut diambil alih oleh node lainnya. Proses perpindahan

service dari primary node ke slave node ketika terjadi kegagalan disebut juga failover, kemudian proses kebalikannya disebut juga failback dan ketika proses

migrasi dilakukan oleh administrator maka disebut switchover[4]. 2.10 Availability Analisis

Computer Cluster dibentuk oleh beberapa sistem komputer atau server yang

dihubungkan satu sama lainya. Dimana node 1/server 1 sebagai primary Server sedangkan node 2/server kedua sebagai backup server atau server cluster. Berikut hasil design yang telah pernah dilakukan terlihat pada gambar 2.12.

Gambar 2.12 Server sinkronisasi Real sinkronisasi 

Setiap aplikasi yang dijalankan pada primary server maka dengan sendirinya terjadi sinkronisasi pada backup server. Availability tercapai ketika perbandingan antara waktu sesaat sebelum terjadinya kegagalan dengan rata-rata waktu yang dibutuhkan pada saat recovery[17]. Sehingga dapat disimpulkan bahwa :

1. MTFF(Mean Time to failure) merupakan rata-rata waktu sesaat sebelum terjadinya kegagalan

2. MTTR(Mean Time to Repair) merupakan rata-rata waktu yang diperlukan untuk mengembalikan layanan.

BAB 3

PERANCANGAN SISTEM CLUSTER STORAGE PADA

SERVER DISKLESS THIN CLIENT MENGGUNAKAN

STORAGE AREA NETWORK DENGAN PROTOKOL ISCSI

3.1. Server Diskless Thin Client

3.1.1 Deskripsi

Tahap perancangan merupakan tahap merancang perangkat lunak berdasarkan tahapan analisis sebelumnya. Tujuan dari perancangan ini adalah untuk menghasilkan gambaran dari sistem yang akan dibuat. Gambaran sistem yang dibutuhkan untuk layanan Diskless dengan kata lain menyediakan system/server lebih dari satu dan juga menyediakan konfigurasi DRBD database yang bisa beroperasi pada system clustering. Topologi yang digunakan dalam perancangan jaringan thin client berbasis Diskless menggunakan topologi star. Server yang berperan sebagai penyedia sumber daya akan menempati posisi pusat dari topologi jaringan yang dirancang. Di sisi pengguna, disiapkan komputer tanpa harddisk yang disediakan untuk tiap-tiap pengguna. Rancangan sistem jaringan

thin client akan bekerja dengan menggunakan sistem operasi Ubuntu Linux versi

10.04. Pada gambar 3.1 adalah node server yang akan membagi storagenya.

  Gambar 3.1 Server Diskless

Setelah dilakukan proses perancangan, berikut diperlihatkan rancangan logical-nya. Seperti yang telah disebutkan sebelumnya dalam logical sistem tersebut terjadi sinkronisasi ketika kedua server dalam status aktif (main server dan cluster

server). Server SAN yang telah diimplementasikan terlihat pada gambar 3.2.

  Gambar 3.2 Rancangan Server Storage Cluster

3.2. Implementasi Server pada DRBD

Server SAN memiliki dua server atau node yaitu node 1 dan node 2 serta terdiri dari storage yang telah di partisi. Setiap server memiliki 2 NIC/ Ethernet. NIC digunakan untuk menghubungkan masing-masing server/node. Menghubungkan

node 1 dengan node 2 secara peer to peer connection. Dan menghubungkan kedua server ke LAN diskless. Dengan menggunakan node dan NIC lebih dari satu maka

Pada saat Client Application mengirimkan permintaan, maka permintaan itu akan disampaikan ke server/node melalui jaringan LAN (Local Area Network) yang terhubung dengan switch dan switch tersebut telah terhubung dengan server/node. Setelah permintaan sampai di setiap server/node maka server/node akan mengenali dan mengirimkan permintaan tersebut ke storage/harddisk, maka selanjutnya permintaan client application akan dijawab dan dikirimkan kepada

client. Data yang terdapat pada node 1 akan terdapat juga pada node 2, jika terjadi

ganggauan ataupun masalah pada node 1 maka node 2 akan memenuhi permintaan pelanggan dan pelanggan tidak perlu harus menunggu lama atau tidak dapat mengakses permintaanya. Dengan adanya data yang ada di node 1 sama dengan data pada node 2 maka server/node tidak akan pernah berhenti. Server/node dihubungkan dengan Client application dengan menggunakan IP local, sedangkan antar node 1 dan node 2 dihubungkan dengan IP private. Dan pada server terdapat IP virtual dimana IP virtual ini yang dapat diakses oleh client. IP virtual dikonfigurasi oleh heartbeat. Hearbeat adalah daemon pada unix yang memberikan insfratruktur cluster.

3.3. Hardware dan Sotfware Requirement

Spesifikasi perangkat keras (hardware) yang digunakan sebagai berikut : Pada Server Node 1

1. Memori : 2048 MB 2. Processor : 2.27 GHz 3. NIC/Ethernet : 2 buah Gbit Pada Server Node 2

1. Memori : 2048 MB 2. Processor : 2.27 GHz 3. NIC/Ethernet : 2 buah Gbit

Pada jaringan

1. Switch : 5 port Gbit

Spesifikasi Perangkat Lunak (software) yang digunakan adalah : 1. Sistem Operasi : Ubuntu 10.04.4 LTS 2. DRBD Packages

3. Iscsitarget

4. Open-iscsi (initiator) 5. Heartbeat

Rancangan topologi jaringan diskless seperti pada gambar 3.3

  Gambar 3.3 Rancangan Server Diskless Thin Client

Komponen-komponen rancangan akan membentuk kesatuan yaitu diskless thin

client. Node 1 atau disebut sebagai Master server dan Node 2 atau yang disebut slave server merupakan satu kesatuan. Sedangkan pada storage akan membagi storage mereka ke client.

Jaringan yang menghubungkan komponen-komponen diatas terdiri dari :

1. Peer-to-Peer Connection, koneksi ini diperuntukan antara main server dan

2. Local network, Lokal network diperuntukan untuk menghubungkan antara

server dan klien.

3. Private network, private network diperuntukan untuk fast network.

Rancangan metode backup terlihat pada gambar 3.4 dimana terdapat satu server

backup pada rancangan tersebut yang berfungsi membackup data dari server

utama.

  Gambar 3.4 Rancangan Metode Backup Pada SAN

33 

BAB 4

IMPLEMENTASI SISTEM PADA SERVER DISKLESS THIN

CLIENT

4.1. Implementasi DRBD pada server[18]

Proses implementasi DRBD dilakukan sesudah dua buah node atau server diinstall sistem operasi. Sistem operasi yang di install pada kedua server adalah

Ubuntu Server versi 10.04.2 LTS. Dalam hal ini kita akan menyiapakan server

yang memiliki tingkat ketersediaan yang tinggi dengan menyediakan iSCSI target (server) untuk iSCSI initiator (client).

Layanan yang diberikan oleh cluster kami akan terus tersedia untuk sistem client. Sistem yang saya buat untuk highly availability akan menyerupai gambar 4.1.

Untuk memulai saya melakukan definisi untuk network yang akan bekerja pada sistem yang saya bangun ini. Untuk jaringan lokal yang terhubung ke client memakai network yang berbeda dengan jaringan peer to peer server[18].

Untuk jaringan lokal:

iSCSI server1 : node1.home.local IP address : 192.168.1.2 iSCSI server2 : node2.home.local IP address : 192.168.1.3 iSCSI Virtual IP address 192.168.1.5

Gambar 4.2 Jaringan Lokal Diskless Thin Client

Setelah mendefinisikan untuk jaringan lokal lalu dilanjutkan dengan menambahkan perangkat tambahan. Dengan menambahkan disk atau tempat penyimpanan untuk berisi meta data DRBD dan data akan dicerminkan antara dua server. Untuk proses pencerminan saya tambahkan jaringan yang terisolasi/

peer to peer untuk dua server untuk berkomunikasi dan mentransfer data DRBD.

Skema partisi berikut akan digunakan untuk data DRBD pada gambar 4.3: /dev/vdb1 -- 1 GB unmounted (primary) DRBD meta data

/dev/vdc1 -- 1 GB umounted (primary) DRBD device used for iSCSI configuration files /dev/vdd1 -- 10 GB unmounted (primary) DRBD device used as the iSCSI target

Untuk melihat contoh keluaran dari yang dibuat diatas akan seperti:

Gambar 4.4 Disk partisi Disk /dev/vda: 10.7 GB, 10737418240 bytes  255 heads, 63 sectors/track, 1305 cylinders  Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes  Disk identifier: 0x000d570a       Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System  /dev/vda1   *       1        1244     9992398+  83  Linux  /dev/vda2      1245        1305      489982+   5  Extended  /dev/vda5      1245        1305      489951   82  Linux swap / Solaris    Disk /dev/vdb: 1073 MB, 1073741824 bytes  root@node1:~# fdisk ‐l    Disk /dev/vda: 10.7 GB, 10737418240 bytes  255 heads, 63 sectors/track, 1305 cylinders  Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes  Disk identifier: 0x000d570a  Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System  /dev/vda1   *       1        1244     9992398+  83  Linux  /dev/vda2      1245        1305      489982+   5  Extended  /dev/vda5      1245        1305      489951   82  Linux swap / Solaris    Disk /dev/vdb: 1073 MB, 1073741824 bytes  16 heads, 63 sectors/track, 2080 cylinders  Units = cylinders of 1008 * 512 = 516096 bytes  Disk identifier: 0xba6f1cad  Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System  /dev/vdb1       1        2080     1048288+  83  Linux    Disk /dev/vdc: 1073 MB, 1073741824 bytes  16 heads, 63 sectors/track, 2080 cylinders  Units = cylinders of 1008 * 512 = 516096 bytes  Disk identifier: 0xdbde4889  Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System  /dev/vdc1       1        2080     1048288+  83  Linux    Disk /dev/vdd: 10.7 GB, 10737418240 bytes  16 heads, 63 sectors/track, 20805 cylinders  Units = cylinders of 1008 * 512 = 516096 bytes  Disk identifier: 0xf505afa1  Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System  /dev/vdd1       1       20805    10485688+  83  Linux 

Untuk jaringan isolasi antara dua server akan seperti :

Gambar 4.5 Jaringan antara dua server

Selanjutnya install NTP untuk memastikan bahwa kedua server memiliki waktu yang sama. Network Time Protocol (NTP) adalah protokol untuk meng-sinkron-kan sistem waktu (clock) pada komputer terhadap sumber yang akurat, melalui jaringan intranet atau internet.  

Jika menggunakan layanan Heartbeat dengan DRBD, kita perlu mengubah kepemilikan dan hak akses pada file DRBD beberapa terkait pada kedua server.

Gambar 4.8 Perintah Mengubah kepemilikan dan Hak akses pada data DRBD 4.2. Konfigurasi DRDB, ISCSI dan Heartbeat

4.2.1. DRDB

Pada DRDB menggunakan /etc/drbd.conf sebagai contoh create konfigurasi sumber daya. Kami akan menentukan dua sumber daya.

1. DRBD device yang akan berisi file iSCSI konfigurasi 2. DRBD device yang akan menjadi iSCSI target (server). iSCSI server1: node1‐private IP address: 192.168.0.2  iSCSI server2: node2‐private IP address: 192.168.0.3  chgrp haclient /sbin/drbdsetup  chmod o‐x /sbin/drbdsetup  chmod u+s /sbin/drbdsetup  chgrp haclient /sbin/drbdmeta  chmod o‐x /sbin/drbdmeta  chmod u+s /sbin/drbdmeta 

Konfigurasi sebagai berikut :

resource iscsi.config { protocol C;

handlers {

pri-on-incon-degr "echo o > /proc/sysrq-trigger ; halt -f"; pri-lost-after-sb "echo o > /proc/sysrq-trigger ; halt -f"; local-io-error "echo o > /proc/sysrq-trigger ; halt -f"; outdate-peer "/usr/lib/heartbeat/drbd-peer-outdater -t 5"; } startup { degr-wfc-timeout 120; } disk { on-io-error detach; } net { cram-hmac-alg sha1; shared-secret "password"; after-sb-0pri disconnect; after-sb-1pri disconnect; after-sb-2pri disconnect; rr-conflict disconnect; } syncer { rate 100M; verify-alg sha1; al-extents 257; } on fikri1 { device /dev/drbd0; disk /dev/sdc1; address 192.168.0.3:7788; meta-disk /dev/sdb1[0]; } on fikri2 { device /dev/drbd0; disk /dev/sdc1; address 192.168.0.2:7788; meta-disk /dev/sdb1[0]; } }

Gambar 4.10 Gambar konfigurasi DRBD resource iscsi.target.0 {

protocol C;

handlers {

pri-on-incon-degr "echo o > /proc/sysrq-trigger ; halt -f"; pri-lost-after-sb "echo o > /proc/sysrq-trigger ; halt -f"; local-io-error "echo o > /proc/sysrq-trigger ; halt -f"; outdate-peer "/usr/lib/heartbeat/drbd-peer-outdater -t 5"; } startup { degr-wfc-timeout 120; } disk { on-io-error detach; } net { cram-hmac-alg sha1; shared-secret "password"; after-sb-0pri disconnect; after-sb-1pri disconnect; after-sb-2pri disconnect; rr-conflict disconnect; } syncer { rate 100M; verify-alg sha1; al-extents 257; } on fikri1 { device /dev/drbd1; disk /dev/vdd1; address 192.168.0.3:7789; meta-disk /dev/sdb1[1]; } on fikri2 { device /dev/drbd1; disk /dev/sdd1; address 192.168.0.2:7789; meta-disk /dev/sdb1[1]; } }

Inisialisasi meta data disk dikedua server dengan perintah : [node1]drbdadm create-md iscsi.config

[node1]drbdadm create-md iscsi.target.0 [node2]drbdadm create-md iscsi.config [node2]drbdadm create-md iscsi.target.0

Setelah melakukan konfigurasi tersebut DRBD belum dapat berjalan. Maka lakukan restart pada server. Lalu jalankan layanan DRBD dengan perintah : [node1]/etc/init.d/drbd start

[node2]/etc/init.d/drbd start

Setelah itu tentukan server utama atau primary untuk perangkat DRBD yang berisi file-file konfigurasi ISCSI dan memulai sinkronisasi pertama antara dua

server. Dengan perintah :

drbdadm -- --overwrite-data-of-peer primary iscsi.config

Dan untuk mengecek status DRBD dengan perintah dan hasil terlihat pada gambar 4.11.

Gambar 4.11 Perintah cek status DRBD

Gambar 4.12 Hasil cek status DRBD

Node1 akan memverifikasi file yang sekarang dihapus dan sinkronisasi berhasil terjadi di kedua arah. Tentukan server akan bertindak sebagai primer untuk perangkat DRBD yang akan menjadi target iSCSI dan memulai sinkronisasi penuh pertama antara dua server. Kami akan mengeksekusi berikut pada node1:

[node1]drbdadm -- --overwrite-data-of-peer primary iscsi.target.0 Kita akan mensinkronisasi penuh dengan perintah

[node1]drbdadm -- --overwrite-data-of-peer primary all

4.2.2. ISCSI Konfigurasi

Selanjutnya kita akan menginstal paket target iSCSI. Rencananya adalah untuk memiliki Heartbeat yang mengontrol layanan bukan init, sehingga kita akan mencegah iscsitarget dari mulai dengan rutinitas init normal. Kami kemudian akan menempatkan file target iSCSI konfigurasi pada perangkat DRBD sehingga kedua

server akan memiliki informasi yang tersedia ketika mereka perangkat DRBD

primer. Instal paket iscsitarget pada node1 dan node2 :

[node1]apt-get -y install iscsitarget [node2]apt-get -y install iscsitarget

Kemampuan untuk menjalankan sistem sebagai daemon dinonaktifkan untuk

iscsitarget ketika pertama kali dipasang. Aktifkan kemampuan untuk iscsitarget

untuk menjalankan sebagai daemon dengan mengubah atau mengedit file /etc/default/iscsitarget dari kata false ke true.

[node1]sed -i s/false/true/ /etc/default/iscsitarget [node2]sed -i s/false/true/ /etc/default/iscsitarget

Hapus skrip init runlevel untuk iscsitarget dari node1 dan node2.

[node1]update-rc.d -f iscsitarget remove [node2]update-rc.d -f iscsitarget remove

Relokasi konfigurasi iSCSI untuk perangkat DRBD.