Analisis Performance Cloud Computing berbasis Platform as A Service (PaaS) dengan Eucalyptus System
dan Open Stack pada Ubuntu Server M. Supriadi1)
Achmad Iffan Marzuq2)
1) Program Studi S1 Sistem Komputer STIKOM Surabaya. Email: moch.supriadi@gmail.com 2) Program Studi S1 Sistem Komputer STIKOM Surabaya. Email: iffan.marzuq@gmail.com
Abstract
More recently the development of the information technology world very rapidly. This has an impact also on the development of computer hardware that would not want to follow the development of existing applications. Application at the moment is very user friendly so that the user can very easy to use. But with the better and more interestingly an application then the application will take a lot of resources from hardware.
Hardware is also an obstacle when people want to upgrade the system, because the better a system then it should be supported as well with hardware that can support the performance of the system. In fact the above it can be concluded that the better a system, the hardware of the system should also be upgraded and the costs did little to bolster the performance of their systems.
In the event it was created cloud computing. Cloud computing is an appropriate solution to address the above problems, because cloud computing can provide the resources needed by the user without providing hardware they need, they're pretty hiring cloud computing to meet their needs.
It is highly recommended for small businesses up to large scale, because cloud computing can be used for a long time and can keep up with technology is growing rapidly. Cloud computing can also be tailored to the needs that exist, such as private servers, desktop computers, application development and security of user data is guaranteed by the cloud computing service providers, so users do not have to worry over their data against viruses, malware and so on.
Keyword: CloudComputing, Eucalyptus, OpenStack ABSTRAK
Akhir-akhir ini perkembangan dunia teknologi informasi sangatlah pesat, hal ini berdampak juga pada perkembangan hardware komputer yang mau tidak mau harus mengikuti perkembangan aplikasi yang ada. Aplikasi pada saat ini sudah sangat user friendly sehingga user bisa dengan sangat mudah menggunakannya, namun dengan semakin menariknya dan semakin baiknya sebuah aplikasi maka aplikasi tersebut akan memakan banyak resource dari hardware yang ada.
Hardware juga menjadi salah satu kendala ketika masyarakat ingin mengupgrade systemnya, karena semakin baik sebuah system maka harus didukung juga dengan hardware yang bisa menunjang kinerja system tersebut, pada
fakta diatas bisa disimpulkan bahwa semakin baik sebuah system maka hardware dari system tersebut harus juga diupgrade dan biaya yang harus dikeluarkan tidak sedikit untuk menunjang kinerja system mereka.
Dengan kejadian tersebut maka diciptakanlah cloud computing, cloud computing adalah sebuah solusi yang tepat untuk menanggulangi masalah diatas, karena cloud computing bisa menyediakan resource yang dibutuhkan oleh user tanpa menyediakan hardware yang mereka butuhkan, mereka cukup menyewa cloud computing untuk memenuhi kebutuhan mereka.
mampu digunakan dalam jangka waktu
panjang dan dapat mengikuti
perkembangan teknologi yang semakin berkembang pesat, cloud computing juga bisa disesuaikan dengan kebutuhan yang ada, misalnya private server, computer desktop, application development dan keamanan dari data userpun dijamin oleh penyedia jasa cloud computing, jadi user tidak perlu khawatir atas data mereka dari serangan virus, malware dan sebagainya.
Euforia cloud computing saat ini tidak diimbangi dengan pengetahuan bagi masyarakat secara umum, mereka tidak mengenal cloud computing secara menyeluruh, bagaimana cara kerjanya dan apa sebenarnya yang di sediakan oleh cloud computing.
Ada banyak layanan cloud computing yang berkembang saat ini, diantaranya adalah :
1. Platform as a Service ( PaaS ) 2. Infrastructure as a Service ( IaaS ) 3. Software as a Service ( SaaS )
Dari ketiga layanan cloud computing diatas, pengguna dapat memilih sesuai kebutuhan mereka, karena ketiga layanan diatas mempunyai fungsi yang berbedadantujuan yang berbeda pula, Platform as a Service (PaaS) digunakan bagi para pengembang sistem operasi, mereka boleh menggunakan OS apa saja dengan spesifikasi komputer yang beragam.
Infrastructure as a Service (IaaS) digunakan untuk mereka yang ingin
menggunakan sebuah “komputer maya”
yang dapat mereka konfigurasi sesuka hati mereka namun tetap dalam batas-batas aturan yang ada, sedangkan Software as a service (SaaS) dirancang untuk digunakan mengambangkan beragam aplikasi.
Ubuntu adalah salah satu penyedia layanan cloud computing berbasis open source yang ada saat ini, beberapa cloud computing server application yang pernah mereka rilisa dalah eucalyptus dan openstack, tak jarang para pengguna cloud
computing dibuat bingung untuk memilih mana yang cocok untuk dipergunakan sesuai kebutuhan private cloud mereka.
Para pengguna layanan cloud computing tentu saja tidak hanya harus mempertimbangkan harga yang harus mereka bayar untuk menyewa sebuah layanan cloud computing tetapi mereka juga harus mempertimbangkan kinerja dari cloud computing tersebut apakah sesuai dengan kebutuhan atau tidak.
Selain para pengguna cloud computing yang kebingungan dengan masalah cloud computing mana yang akan mereka gunakan, para developer pemula juga bingung dengan permintaan user yang semakin beragam, selain trouble shooting para developer juga harus berusaha memenuhi permintaan user seperti penyesuaian RAM, Hard disk, Operating System dan juga aplikasi yang akan mereka pergunakan.
Para developer biasanya mempunyai forum khusus yang disediakan guna mendiskusikan masalah mereka, forum ini biasanya berisi tentang troubleshooting, release terbaru dari cloud computing, dan juga usulan mengenai fitur-fitur baru yang harus ditambahkan oleh para developer, beberapa forum yang membahastentang cloud computing khususnya pada distro Ubuntu adalah http://openstack.com/forum dan http://eucalyptus.com/forum.
Cloud Computing
Cloud computing adalah sebuah arsitektur teknologi informasi yang dimana sumber daya komputasi tersedia sebagai layanan yang dapat diakses melalui internet (Sasono: 2011).
Teknologi cloud akan memberikan kontrak kepada user untuk service pada 3 tingkatan:
1. Infrastructure as a service
hal ini meliputi grid untuk virtualized server, storage & network. Contohnya seperti amazon elastic compute cloud dan simple storage service.
2. Platform as a service
hal ini memfokuskan pada aplikasi dimana dalam hal ini memungkinkan developer untuk tidak memikirkan hardware dan tetap fokus pada application developmentnya tanpa harus mengkhawatirkan operating system, infrastructure scaling, load balancing dan lainya. Contohnya yang telah mengimplementasikan ini adalah force.com dan microsoft azure investment.
3. Software as a service
hal ini memfokuskan pada aplikasi dengan web-based interface yang diakses melalui web service dan web 2.0. Contohnya adalah google apps, salesforce.com dan social network application seperti facebook.
Platform as a Service (PaaS)
Platform as a Service (PaaS) adalah hasil pengembangan dari layanan Software as a Service (SaaS). Pada layanan SaaS, pengguna cloud hanya menggunakan software aplikasi pada sisi penggunaan saja, sedangkan PaaS adalah layanan dari provider cloud untuk digunakan oleh penggunanya dalam pembuatan sekaligus hosting aplikasi yang akan digunakan sebagai SaaS (Assagaf: 2011).
Dengan membuat (developing program) menggunakan layanan PaaS maka distribusi perangkat lunak hasil developing tersebut di tempatkan di (hosting) penyedia PaaS dan pembuatnya dapat mendistribusikan penggunaan fungsinya melalui internet, bahkan bisa mengkomersilkan layanan penggunaannya
sebagai SaaS kepada pengguna lain (Assagaf: 2011).
Pada PaaS, kita membuat sendiri aplikasi software yang kita inginkan, termasuk skema database yang diperlukan. Skema itu kemudian kita pasang (deploy) di server-server milik penyedia jada PaaS. Penyedia jasa PaaS sendiri menyediakan layanan berupa platform, mulai dari mengatur server-server mereka secara virtualisasi sehingga sudah menjadi cluster sampai menyediakan sistem operasi di atasnya. Alhasil, kita sebagai pengguna hanya perlu memasang aplikasi yang kita buat di atasnya (Sasono: 2011).
Linux
Linux adalah nama yang diberikan kepada sistem operasi komputer bertipe Unix. Linux merupakan salah satu contoh hasil pengembangan perangkat lunak bebas dan sumber terbuka utama. Seperti perangkat lunak bebas dan sumber terbuka lainnya pada umumnya, kode sumber Linux dapat dimodifikasi, digunakan dan didistribusikan kembali secara bebas oleh siapa saja.
Nama "Linux" berasal dari nama pembuatnya, yang diperkenalkan tahun 1991 oleh Linus Torvalds. Sistemnya, peralatan sistem dan pustakanya umumnya berasal dari sistem operasi GNU, yang diumumkan tahun 1983 oleh Richard Stallman. Kontribusi GNU adalah dasar dari munculnya nama alternatif GNU/Linux.
(PlayStation 2, PlayStation 3 dan XBox), telepon genggam dan router. Para pengamat teknologi informatika
beranggapan kesuksesan Linux
dikarenakan Linux tidak bergantung kepada vendor (vendor independence), biaya operasional yang rendah, dan kompatibilitas yang tinggi dibandingkan versi UNIX tak bebas, serta faktor keamanan dan kestabilannya yang tinggi dibandingkan dengan sistem operasi lainnya seperti Microsoft Windows. Ciri-ciri ini juga menjadi bukti atas keunggulan model pengembangan perangkat lunak sumber terbuka (opensource software).
Sistem operasi Linux yang dikenal dengan istilah distribusi Linux (Linux distribution) atau distro Linux umumnya sudah termasuk perangkat-perangkat lunak pendukung seperti server web, bahasa pemrograman, basisdata, tampilan desktop (desktop environment) seperti GNOME, KDE dan Xfce juga memiliki paket aplikasi perkantoran (office suite) seperti OpenOffice.org, KOffice, Abiword, GNU. (Wikipedia, 2011)
Eucalyptus
Eucalyptus adalah perangkat lunak yang tersedia di bawah GPL (General Puclic Licence) yang membantu dalam menciptakan dan mengelola private cloud atau bahkan dapat mengakses cloud secara publik. Eucalyptus telah menjadi sangat populer dan dipandang sebagai salah satu opensourceplatformcloud utama.
Nama Eucalyptus adalah singkatan dan berdiri untuk Elastic Utility Computing Architecture for Linking Your Programs To Useful Systems yang artinya arsitektur utility computing elastis untuk menghubungkan program anda untuk sistem berguna. Sebuah deskripsi singkat dari periode ini dapat dibaca di sini.
Eucalyptus memungkinkan penciptaan di lingkungan awan pribadi, dengan tidak ada persyaratan untuk memperbarui peralatan infrastruktur
organisasi TI yang ada atau perlu untuk memperkenalkan perangkat keras khusus.
Para developer juga dituntut untuk memelihara dan juga mengupdate system mereka agar terhindar dari hal-hal yang tidak di inginkan, karena dengan rutin mengupdate secara berkala system mereka, mereka dapat memperbaiki system dari bug dan kekurangan yang lain serta mendapatkan fitur-fitur baru yang akan mempermudah kerja para administrator dari cloud computing itu sendiri.
OpenStack
OpenStack adalah teknologi cloud computing yang menyediakan sistem operasi cloud untuk public dan private cloud di bawah Apache License. Saat ini telah didukung oleh lebih dari 60 company yang berkontribusi untuk mengembangkan teknologi ini.
OpenStack ini adalah sebuah kolaborasi global pengembang dan teknologi komputasi awan yang memproduksi platform cloud computing untuk public dan private cloud.
Proyek ini bertujuan untuk memberikan solusi ke semua jenis awan dengan menjadi sederhana untuk diimplementasikan, kebutuhan skala besar, dan banyak fitur.
Teknologi ini terdiri dari serangkaian proyek yang saling terkait dengan memberikan berbagai komponen untuk solusi infrastruktur awan.
Node Controller (NC)
Canonical telah memilih KVM sebagai pilihan hypervisor untuk UEC.
Node Controller berjalan pada setiap node dan mengontrol siklus hidup (life cycle) dari instance yang berjalan pada node. Node Controller berinteraksi dengan sistem operasi dan hypervisor yang berjalan pada Node di satu sisi dan Cluster Controller di sisi lain.
Node Controller memerintahkan sistem operasi yang berjalan pada node untuk menemukan physical resources dari node yang berupa jumlah core, ukuran memori, ruang disk yang tersedia dan juga untuk mempelajari tentang keadaan VM instance yang berjalan pada node dan menyebarkan data ini sampai dengan CC.
Fungsi dari Node Controller adalah: 1. Pengumpulan data yang terkait
dengan ketersediaan resource dan pemanfaatan pada node dan pelaporan data ke CC
2. Manajemen siklus hidup (life cycle) instance
Cluster Controller (CC)
Cluster Controller mengelola satu atau lebih Node Controller dan menyebarkan / mengelola contoh pada mereka. Cluster Controller juga mengelola jaringan untuk instance yang berjalan pada Nodes di bawah beberapa jenis mode jaringan dari Eucalyptus.
Cluster Controller berkomunikasi dengan Cloud Controller (CLC) di satu sisi dan Node Controller di sisi lain.
Fungsi dari Cluster Controller adalah:
1. Untuk menerima permintaan dari Cluster Controller untuk menyebarkan instance.
2. Untuk memutuskan mana Node Controller yang digunakan untuk menyebarkan instance
3. Untuk mengontrol jaringan virtual (virtual network) yang tersedia untuk instance.
4. Untuk mengumpulkan informasi tentang Node Controller yang terdaftar dengan instance dan melaporkannya kepada Cluster Controller
Phoronix Test Suite
Phoronix Test Suite adalah pengujian paling komprehensif dan platform lain dalam hal ini menyediakan kerangka extensible untuk test. Perangkat lunak ini juga di rancang dengan tolak ukur kualitatif dan kuantitatif dengan mengukur secara bersih dan mudah di gunakan.
Phoronix Test Suite didasarkan pada pengujian ekstensif dan alat internal yang dikembangkan oleh Phoronix.com sejak tahun 2004 bersama dengan dukungan dari terkemuka tier-satu perangkat keras komputer dan vendor perangkat lunak. Perangkat lunak ini open source dan berlisensi di bawah GPLv3 GNU.
Awalnya dikembangkan untuk pengujian Linux otomatis, mendukung ke Phoronix Test Suite sejak itu telah ditambahkan untuk OpenSolaris, Apple Mac OS X, Microsoft Windows, dan sistem operasi BSD. Phoronix Test Suite terdiri dari inti pengolahan ringan (Poin-core) dengan masing-masing tolok ukur yang terdiri dari profil berbasis XML dan script sumber daya terkait.
1. OpenBenchmarking.org Integration
2. 130+ Test Profiles
3. 60+ Test Suites
4. Extensible Testing Architecture
5. Optional Linux-based
LiveDVD/USB Testing Distribution (PTS Desktop Live)
6. Automated Test Installation
7. Dependency Management Support
8. Module-based Plug-In Architecture
9. PNG, JPG, GIF, Adobe SWF, SVG Graph Rendering Support
10. Automated Batch Mode Support
12. Detailed Software, Hardware Detection
13. System Monitoring Support
14. GTK2 Graphical User Interface + Command-Line Interface
15. Runs On Linux, OpenSolaris, Mac OS X, Windows 7, & BSD Operating Systems
Fitur Phoronix Test Suite antara lain: 1. Mudah di gunakan
2. Arsitektur Extensible
3. Statistik Akurasi
4. Perekaman Hasil
5. Multi-Platform
Metode
Model Penelitian
Pengerjaan Tugas Akhir ini jelas terlihat dari gambar 3.1. blok diagram tersebut memperlihatkan bagaimana hubungan dari setiap perangkat utama yang digunakan.
Gambar 3.1 Blok diagram secara umum Studi literatur dilakukan agar peneliti
mendapatkan gambaran yang
menyeluruh tentang apa yang akan dikerjakan dan bagaimana cara mengerjakannya, kemudian seberapa berbeda penelitian yang akan kita lakukan. Dalam mempelajari data manual dan referensi yang berhubungan dengan masalah yang dihadapi akan digunakan dalam perencanaan dan perancangan sistem yang akan dibuat.
Perancangan sistem adalah penggambaran sistem yang akan dikerjakan dan perencanaan bagaimana cara mengerjakannya. Dalam perancangan sistem ini kita akan membuat dua sistem Eucalyptus dan OpenStack.
Benchmarking / pengujian sistem menggunakan sebuah aplikasi. Dimana aplikasi tersebut akan membandingkan antara RAM, processor dan Harddisk diantara kedua sistem Eucalyptus dan OpenStack. Pengujian sistem ini dilakukan selama 30 kali pada tiap-tiap RAM, processor dan Harddisk dari kedua sistem Eucalyptus dan OpenStack.
Analisa statistika adalah penghitungan secara statistika dari hasil benchmarking kedua sistem Eucalyptus dan OpenStack.
Kesimpulan ini merupakan hasil dari analisa statistika dimana nantinya akan diketahui sistem mana yang lebih baik.
EUCALYPTUS
Berikut ini adalah diagram blok yang dapat menggambarkan bagaimana sistem kerja eucalyptus secara umum.
Gambar 3.2 Diagram blog eucalyptus secara umum
Dari diagram blok diatas dapat diketahui sistem kerja secara umum dari eucalyptus dimana awalnya adalah permintaan dari user yang meliputi hardisk, RAM, serta sistem operasi yang diinginkan. Kemudian permintaan tersebut akan diproses oleh server yang mempunyai 3 elemen penting yaitu cloud controller Studi
Literatur
Perancangan Sistem
Pengujian Sistem / Benchmarki
ng
Analisa Statistika Kesimpula
n
Request user
Cloud server
Cloud control ler
Node contol ler
Walrus storages controller
Runni ng instan
(CC), node controller (NC), dan walrus storage controller (WS3) yang kemudian akan menghasilkan cloud computing.
OPENSTACK
Berikut ini adalah diagram blok yang dapat menggambarkan bagaimana system kerja openstack secara umum.
Gambar 3.5 Diagram blog eucalyptus secara umum
Dari diagram blok diatas dapat diketahui system kerja secara umum dari openstack, dimana awalnya adalah permintaan dari user yang meliputi hardisk, RAM, serta system operasi yang diinginkan kemudian permintaan tersebut akan diproses oleh server yang mempunyai 5 elemen penting yang kemudian akan menghasilkan cloud computing, yaitu: 1. Nova ( Compute Service) 2. Swift ( Storage Service ) 3. Glance ( Imaging Service ) 4. Keystone ( Identity Service ) 5. Horizon ( UI Service/Web Base )
Hasil perhitungan statistika Pengujian Terhadap Instance
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui nilai dari tiap instance di eucalyptus dan openstack agar dapat diproses dalam analisa statistika. Pengujian ini meluput pengujian memory (RAM), disk (Harddisk) dan processor dari tiap instance di eucalyptus dan openstack.
Pengujian Memory (RAM)
Pengujian memory (RAM) ini kita dapat menggunakan aplikasi ramspeed pada software phoronix test suite. Untuk hasil kita mengambil average (rata-rata) dari copy, scale, add dan triad. Pengujian ini kita mengambil sampel 30 kali uji coba.
Pengujian Disk (Harddisk)
Pengujian disk (HardDisk) ini kita dapat menggunakan aplikasi iozone pada software phoronix test suite. Hasil dari pengujian akan berupa read performance dan write performance. Dalam pengujian ini dilakukan di ukuran 512MB. Pengujian ini kita mengambil sampel 30 kali uji coba.
Pengujian Processor
Untuk pengujian processor ini kita dapat menggunakan aplikasi c-ray pada software phoronix test suite. Dalam pengujian ini kita mengambil sampel 30 kali uji coba.
Analisa Statistika
Untuk menganalisa hasil dari benchmarking instance, penulis menggunakan pengujian hipotesis karena pengujian ini didasarkan atas analisa data.
Pada pengujian hipotesis ini penulis menggunakan pengujian rataan karena hasil dari benchmarking dari instance Eucalyptus akan diuji dengan instance dari OpenStack. Pengujian hipotesis ini harus diuji variansinya dulu karena untuk memastikan penggunaan rumus uji rataan. Berikut rumus untuk uji variansinya:
Tabel 3.2 Uji Variansi
H0
Uji Statistik
H1
Daerah
Kritis
t < -tα
Request user Runnin
g instance Cloud server
nova
swift
glance
keystone
t > tα t < -tα/2 dan t > tα/2
Bila setelah uji variansi ternyata terima H0, data tersebut homogen. Maka menggunakan rumus berikut:
Tabel 3.3 Hipotesis Uji Rataan Bila Data Homogen
H0
Uji Statistik
X X
√ ⁄ ⁄
v = n1 + n2– 2
1≠ 2 dan tidak diketahui
H1
Daerah Kritis
T’ < -tα,v
T’ > tα,v
T’ < -tα/2,v dan
T’ > tα/2,v
Bila setelah uji variansi ternyata tolak H0, data tersebut bersifat heterogen. Maka menggunakan rumus berikut:
Tabel 3.4 Hipotesis Uji Rataan Bila Data Heterogen
H0
Uji Statistik
X X
√ ⁄ ⁄
⁄ ⁄
⁄
⁄
1≠ 2 dan tidak diketahui
H1
Daerah Kritis
T’ < -tα,v
T’ > tα,v
T’ < -tα/2,v dan
T’ > tα/2,v
SIMPULAN
Dari penelitian ini dan dengan melihat masalah yang telah dirumuskan serta hasil pengujian dan analisa, maka dapat diambil simpulan :
1. Implementasi Eucalyptus sebagai private cloud berjalan dengan baik menggunakan dua server, sebagi node controller dan sebagai cloud controller, jika menggunakan satu komputer saja maka performance dari eucalyptus kurang baik.
2. Implementasi Openstack sebagai private cloud berjalan dengan baik,
penulis merekomendasikan
menggunakan keystone sebagi credentialnya bukan menggunakan konfigurasi default dari openstack,
karena jika menggunakan
konfigurasi secara default maka varian rule tidak dapat digunakan. 3. Setelah menjalankan benchmarking
dan uji rata-rata didapat kesimpulan sebagai berikut:
A. Berdasarkan pengujian rata-rata terhadap memory (RAM), maka dapat disimpulkan bahwa performance memory instance pada Eucalyptus lebih baik dari pada Openstack. Baik pada pemprosesan tipe data berupa integer maupun floatingpoint. B. Berdasarkan pengujian
performance write disk instance pada Eucalyptus lebih baik dari pada OpenStack. C. Berdasarkan pengujian
rata-rata terhadap processor, maka dapat disimpulkan bahwa performance processor instance pada OpenStack lebih baik dari pada Eucalyptus.
DAFTAR PUSTAKA
D, Johnson, dkk. 2010. Eucalyptus Beginner's Guide - UEC Edition (Ubuntu Server 10.04 - Lucid Lynx). CSS Corp: USA.
Jha, Athul, dkk. 2011. OpenStack Beginner's Guide (for Ubuntu - Natty). CSS Corp: USA.
Jha, Athul, dkk. 2011. OpenStack Beginner's Guide (for Ubuntu - Oneiric). CSS Corp: USA.
Jha, Athul, dkk. 2012. OpenStack Beginner's Guide (for Ubuntu - Precise). CSS Corp: USA.
Walpole, Ronald E, dkk. 1995. Ilmu Peluang Dan Statistika Untuk Insinyur Dan
Ilmuwan. ITB: Bandung.
Martiningtyas, Nining. 2011. Teori, Soal Dan
Pembahasan Statistika. Prestasi Pustaka:
Surabaya.
Assagaf, Naufal. 2011. Platform As A Service
(Cloud Computing 3). (Online).
(http://naufal.assagaf.com/2011/02/24/pl atform-as-a-service-cloud-computing-3/, diakses 14 Juli 2012).
Sasono, Norman. 2011. Memahami Cloud
Computing (Bagian 2). (Online).
(http://www.infokomputer.com/umum/ memahami-cloud-computing-bagian-2/semua-halaman, diakses 14 Juli 2012). Raffael. 2009. Teknologi Cloud Computing
(Sebuah Pendekatan). (Online).
( http://teknoinfo.web.id/teknologi-cloud-computing/, diakses 13 Juli 2012). Wikipedia. 2012. OpenStack. (Online). (http://en.wikipedia.org/wiki/OpenStack, diakses 19 September 2012).
