Analisis Kinerja
Server
Virtual Menggunakan Proxmox pada PT.
Sapta Sarana Komunika
Artikel Ilmiah
Diajukan kepada Fakultas Teknologi Informasi
untuk memperoleh Gelar Sarjana Komputer
Peneliti:
Bima Dwi Angga (672010011) Dian Widiyanto Chandra, S.Kom., M.Cs.
Program Studi Teknik Informatika
Fakultas Teknologi Informasi
Universitas Kristen Satya Wacana
Analisis Kinerja Server Virtual Menggunakan Proxmox pada PT. Sapta Sarana Komunika
1)Bima Dwi Angga, 2)Dian Widiyanto Chandra
Fakultas Teknologi Informasi Universitas Kristen Satya Wacana Jl. Diponegoro 52-60, Salatiga 50711, Indonesia
Email: 1)bimadwiangga@gmail.com, 2)dian.chandra@staff.uksw.edu
Abstract
Virtualization technology can reduce the amount of server needs and can make some servers run only with one physical computer. The problem occurs when the base system added to other systems as well as the addition of a user on the operating system. Other case, default configurations can not be made due to the limited resources available. This study was designed configuration other than the default configuration to determine whether the configuration created can run or indeed should be in accordance with the default configuration. The test results indicate that the default configuration are provided on a sufficient system for additional processes running on the system and configuration created can be run even if less than the minimum requirements.
Keywords : Virtualization, virtual servers, Proxmox, default configuration
Abstrak
Teknologi Virtualisasi dapat mengurangi jumlah kebutuhan server dan dapat membuat beberapa server dijalankan hanya dengan satu komputer fisik. Masalah terjadi apabila base system ditambahkan sistem lain serta adanya penambahan user pada sistem operasi. Serta konfigurasi default tidak dapat dibuat karena keterbatasan sumber daya yang ada. Penelitian ini dirancang konfigurasi selain konfigurasi default untuk mengetahui apakah konfigurasi yang dibuat dapat berjalan atau memang harus sesuai dengan konfigurasi default. Hasil pengujian menunjukkan bahwa konfigurasi default yang diberikan pada sebuah sistem mencukupi untuk penambahan proses yang berjalan pada sistem dan konfigurasi yang dibuat dapat berjalan walaupun kurang dari minimumrequirements.
Kata Kunci : Virtualisasi, server virtual, Proxmox, konfigurasi default
1) Mahasiswa Fakultas Teknologi Informasi Program Studi Teknik Informatika, Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga
1. Pendahuluan
Teknologi Virtualisasi memungkinkan sebuah mesin komputer tunggal untuk menduplikasi mesin secara maya, yang berfungsi seperti mesin fisik. Secara sederhana, virtualisasi dapat membentuk beberapa sistem operasi untuk berjalan secara bersamaan di dalam beberapa komputer/mesin virtual pada satu komputer fisik, yang secara dinamis memisahkan dan membagi-bagi sumber daya fisik seperti CPU, RAM, disk dan perangkat keras lainnya [1]. Teknologi Virtualisasi ini bertujuan untuk efisiensi, baik itu efisiensi dari segi cost, resource, energy, atau bahkan risk.
Pertumbuhan penggunan Teknologi Virtualisasi terus meningkat sehingga berdampak pada arsitektur jaringan yang dituntut untuk memberikan performa optimal. Permasalahan yang terjadi terkait penggunaan Teknologi Virtualisasi adalah ada beberapa user yang menggunakan konfigurasi default, dimana konfigurasi default belum tentu sesuai dengan kebutuhan yang diinginkan oleh suatu instansi atau perusahaan. Fungsi dari konfigurasi default itu sendiri adalah untuk menjembatani sebagian besar permasalahan dan menyediakan base system
dalam sebuah sistem operasi. Namun demikian tidak dapat diketahui apakah masalah akan muncul ketika pada base system ditambahkan sistem lain atau adanya penambahan user pada sistem operasi.
Umumnya konfigurasi default tidak dapat dibuat dikarenakan keterbatasan sumber daya yang ada. Hal ini seperti yang terjadi pada PT. Sapta Sarana Komunika yang membutuhkan 2 buah layanan server dan hanya memiliki 1 buah mesin sehingga harus dilakukan virtualisasi. Salah satu mesin virtual yang diperlukan membutuhkan semua sumber daya dari mesin fisiknya sehingga apabila diterapkan dengan menggunakan konfigurasi default, hal ini tidak memungkinkan untuk membuat mesin virtual yang kedua.
Berdasarkan latar belakang tersebut, dilakukan pembuatan konfigurasi selain konfigurasi default untuk mengetahui apakah konfigurasi baru yang dibuat dapat berjalan atau memang harus sesuai dengan konfigurasi default. Penelitian ini mengambil studi kasus pada PT. Sapta Sarana Komunika dan dilakukan juga manajemen sumber daya seperti RAM, core dan storage agar nantinya dalam pengalokasian sumber daya pada PT. Sapta Sarana Komunika menjadi pengalokasian yang sesuai dengan kebutuhan perusahaan.
2. Kajian Pustaka
Salah satu contoh penelitian mengenai penggunaan Proxmox sebagai
server virtual adalah Perancangan, Implementasi, dan Analisis Kinerja
Virtualisasi Server Menggunakan Proxmox, VMWare ESX, dan Openstack. Dalam penelitian ini dijelaskan bahwa Virtualisasi server menggunakan Proxmox Virtual Environtment nilai overhead dan linearitas lebih rendah jika dibandingkan virtualisasi server VMware ESXi dan OpenStack, hal ini disebabkan pada Proxmox Virtual Environtment menggunakan Virtual Machine (VM) dengan OpenVZ atau container-based Virtualization, sedangkan VMware dan openstack
menggunakan KVM (Kernel-based Virtual Machine) yang dapat menjalankan sistem operasi apapun termasuk Windows [3].
Berdasarkan penelitian-penelitian yang sudah dipaparkan mengenai Virtualisasi server dan keunggulan Proxmox, maka penulis melakukan penelitian yang membahas mengenai Optimasi kinerja server Virtual dengan menggunakan Proxmox dan membuat 2 VM yang disesuaikan dengan kebutuhan di PT. Sapta Sarana Komunika, yaitu VM untuk sistem operasi EyeOS dan VM untuk sistem operasi FreeNAS. Masing-masing diuji kinerjanya dan ditinjau apakah sistem yang diberikan sudah optimal atau belum dan dilakukan optimalisasi pada tahap akhir.
Teknologi Virtualisasi cocok direncanakan dan diterapkan untuk tujuan memaksimalkan kapasitas sebuah server maupun mengurangi kebutuhan server
sehingga Virtualisasi lebih baik dibandingkan penerapan server fisik dilihat dari ketersediaan layanan Teknologi informasi [4]. Terkait dengan efektifitas biaya operasional, Virtualisasi dapat menghemat ruang untuk penempatan komputer, sehinggah berdampak pada penghematan biaya operasional.
Pengertian dari Virtualisasi itu sendiri ialah pembuatan versi virtual dari sebuah benda fisik seperti server, jaringan, media penyimpanan. Dalam Virtualisasi, sebuah mesin utama (server) di dalamnya diciptakan mesin logical yang berbeda. Masing- masing dapat memiliki sistem operasi sendiri sehingga dapat bekerja seolah-olah sebagai perangkat berbeda [5].
Konsep dari Virtualisasi adalah membagi sumber daya native server
menjadi beberapa komputer secara bersama-sama atau yang dinamakan virtual
machine. Virtual Machine ini berdiri sendiri tanpa mempengaruhi VM lain.
Meskipun VM berada dalam native server, penggunaan sumber daya seperti CPU, RAM dan Harddisk dapat dikonfigurasikan sehingga didapatkan hasil yang efisien dalam penggunaan sumber daya untuk setiap layanan yang diberikan.
Penelitian ini menggunakan dua VM yaitu EyeOS dan FreeNAS. EyeOS merupakan sebuah sistem operasi open source berbasis web. EyeOS ini dibuat dengan menggabungkan bahasa pemrograman PHP, XML dan Java Script. Perbedaan EyeOS dengan sistem operasi pada umumnya adalah, EyeOS dapat dibuka melalui Web Browser seperti Google Chrome, Mozilla Firefox, Safari
maupun Opera. Selain itu fitur yang terdapat dalam EyeOS juga cukup lengkap diantaranya terdapat kalender, Reader, E-mail client, word processor,
spreadsheet, power point, dan chat yang sudah menjadi aplikasi default terpasang
di dalam sistem. Dengan adanya EyeOS ini, penggunaan sumber daya bisa diminimalkan karena pengerjaan yang dilakukan hanya melalui web browser dan tanpa perlu menggunakan aplikasi lain. Minimum system requirements pada EyeOS adalah Pentium-class processor, 256 MB RAM dan 200+ MB harddisk
[5].
FreeNAS merupakan sebuah sistem operasi yang berdasarkan pada FreeBSD yang di dalamnya ditanamkan open source network-attached storage
(NAS). FreeNAS ini merupakan sistem operasi yang dirancang dan dibuat untuk mengoptimasikan penggunaan datashare dan penyimpanan data. FreeNAS memiliki banyak service diantaranya AFP, CIFS, Domain Controller, Dynamic DNS, FTP, iSCSI, LLDP, NFS, SNMP dan terdapat jenis service yang lain. Dalam FreeNAS ini menggunakan file system ZFS (Zettabyte File system) yang digunakan untuk mendukung kapasitas penyimpanan yang tinggi dan optimal. ZFS ini menggunakan memori sebanyak banyaknya untuk cache dan mengambil tabel pada metadata. ZFS berjalan dalam lingkungan kernel yang menjadikan
usage memory terhitung sebagai wired memory [6]. Minimum system
requirements pada FreeNAS adalah Multicore 64-bit processor, 8 GB RAM, 8
GB bootdrive [7].
3. Metode Penelitian
Gambar 2 Tahapan PPDIOO
Prepare merupakan tugas yang perlu dilakukan pada tahap awal, baik dari
segi teknologi yang dibutuhkan maupun strategi yang dipakai untuk membangun VM pada PT. Sapta Sarana Komunika. Setelah itu, hal yang perlu dilakukan adalah mempersiapkan teknologi sesuai dengan kebutuhan, melakukan perancangan dan melakukan proses implementasi.
Setelah melalui tahap prepare, selanjutnya yang perlu dilakukan adalah menganalisis kebutuhan yang dapat dijadikan sebagai parameter pada tahap plan. Hal ini perlu dilakukan sebelum merancang sebuah sistem server virtual dengan menggunakan Proxmox sebagai Sistem Operasi untuk membangun dan
memanage mesin virtual. Mesin virtual yang dibuat mencakup 2 Virtual Machine
(VM), yaitu VM 100 untuk eyeOS dan VM 101 untuk FreeNAS. Tahap ini meliputi analisis kebutuhan hardware dan software yang digunakan dalam perancangan sistem. Dalam hal ini dibutuhkan hardware dan software agar dapat membangun sebuah sistem jaringan untuk membangun VM dengan menggunakan sistem operasi Proxmox. Berikut spesifikasi komputer untuk kebutuhan software
server serta kebutuhan software untuk server dan VM yang dapat dilihat pada
Tabel 1 dan Tabel 2.
Tabel 1 Kebutuhan Hardware dan Software Server
Kebutuhan server Prosesor Intel(R) Core(TM) i7-2600 CPU @ 3.40GHz (8 Cores) digunakan karena mendukung fitur virtualiasi. Komputer server juga memiliki 8 core CPUs dan 8 GB RAM yang digunakan untuk membuat 2 VM. VM 100 dialokasikan RAM sebesar 512 MB, 1 core dan Harddisk sebesar 50 GB dikarenakan dengan minimum requirements yang telah dipaparkan sebelumnya, dirasa kurang memenuhi kebutuhan pengujian. VM 100 diuji dengan 50 user
dengan masing-masing client membuka aplikasi Spreadsheet, Word Processor,
EyeShow dan Internal Messaging pada sistem operasi EyeOS. Dalam pengujian
VM 100 ini dilihat pula apakah konfigurasi yang diberikan memenuhi kebutuhan atau tidak dan dilakukan optimasi apabila terjadi kekurangan maupun kelebihan sumber daya. VM 101 dialokasikan RAM sebesar 4 GB, 2 core dan Harddisk
sebesar 50 GB. Pemberian tidak disesuaikan dengan minimum requirements yang diberikan karena keterbatasan sumberdaya yang dimiliki oleh server .Sistem Operasi Proxmox digunakan untuk melakukan proses deployment 2 VM tersebut yang nantinya VM 100 dipasang sistem operasi EyeOS dan pada VM 101 terpasang FreeNAS.
Design merupakan tahap dimana dari data yang telah didapatkan
sebelumnya, dilakukan perancangan seperti design topologi jaringan yang dibangun. Tahap design juga membahas tentang penggambaran design detail secara logis dari perancangan infrastruktur yang sesuai dengan mekanisme sistem yang dibangun. Gambar 3 menunjukkan design fisik sistem dan pengalamatan IP
(Internet Protocol).
Gambar 3 Desain Fisik yang Dibangun
Terdapat satu buah server, yang berfungsi sebagai penyedia layanan VM Proxmox. Server memiliki pengalamatan ip 192.168.1.100. untuk komputer yang nantinya diakses oleh admin melalui web interface memiliki pengalamatan ip 192.168.1.101. Untuk VM 100 diberikan pengalamatan 192.168.1.1, 192.168.1.12 pada VM 101 dan pada seluruh client diberikan pengalamatan satu subnet dengan jaringan di PT. Sapta Sarana Komunika.
Implement merupakan tahap dimana semua perencanaan dan hasil design
yang telah sesuai dengan analisa diterapkan. Tahap implement ini juga merupakan tahapan yang menentukan berhasil atau gagalnya sistem yang dibangun.
secara realtime. Tahap ini dilakukan pengujian untuk server virtual, VM 100 dan VM 101. Pada server virtual, diberikan 2 VM yang kemudian dilihat beban terhadap server. VM 100 diuji dengan 0 client, 1 client, 10 client 20, client, 30
client, 40 client dan 50 client. VM 101 akan diuji dengan 5 client serta dilakukan
transfer file menggunakan data sebesar 2 GB. Pada tahap ini juga dilakukan pemecahan masalah yang timbul selama proses pengujian berlangsung. Selain itu dilakukan juga monitoring pada kinerja sistem agar dapat mengetahui kekurangan sistem yang dibangun.
Optimize adalah tahap terakhir dimana setelah melakukan analisis maka
diperbarui sistem yang telah dibangun, hal ini bertujuan untuk mencapai peningkatan kinerja sistem yang optimal dan dapat menyelesaikan masalah. Dalam penelitian ini dilakukan manajemen memory, storage dan core guna memaksimalkan kinerja sistem yang dibangun.
4. Implementasi dan Pembahasan
Tahapan awal Implementasi dan Pembahasan menjelaskan mengenai proses pembuatan VM 100 dan VM 101 pada server Proxmox. Proses yang dilakukan dalam pembuatan VM meliputi create the virtual machine dan connect to GTK VNC. Tahapan create the virtual machine, dibuat konfigurasi untuk VM yang dibangun seperti digambarkan pada Gambar 4 untuk VM 100 dan Gambar 5 untuk VM 101.
Gambar 5 Konfigurasi pada VM 101
Tahap selanjutnya adalah masuk ke VNC (Virtual Network Computing), pada tahap ini dilakukan untuk masuk ke dalam interface VM yang dibangun. Saat telah berhasil terkoneksi, dilakukan langkah instalasi sistem operasi EyeOS dan FreeNAS untuk dilakukan pengujian pada proses selanjutnya. VM 100 dilakukan pengujian menggunakan 0 user, 1 user, 10 user, 20 user, 30 user, 40
user dan 50 user dengan masing-masing client membuka aplikasi Spreadsheet,
Word Processor, EyeShow dan Internal Messaging pada sistem operasi eyeOS.
Tahap ini diukur besar memory dan CPU yang terpakai pada VM 100. Pada pengujian ini dilihat pemakaian memory dan penggunaan core rata – rata dalam keadaan idle.
Tabel 3Kinerja EyeOS pada Mesin Virtual 100
Jumlah User Memory (MB) Core (%)
0 115 MB 0.7%
1 142 MB 0.7%
10 150 MB 0.7%
20 159 MB 0.7%
30 168 MB 0.7%
40 173 MB 0.7%
50 176 MB 0.7%
Tabel 3 menunjukkan peningkatan yang terjadi apabila user ditambahkan. Peningkatan yang signifikan terjadi pada saat EyeOS mulai dijalankan pada web
browser dengan uji coba menggunakan 50 user. Saat VM 100 dijalankan, memori
sudah pada 115 MB dikarenakan adanya service dasar yang berjalan dalam VM 100. Lonjakan memori yang paling besar terjadi pada saat dilakukan pengujian dengan 1 user dikarenakan ada service baru yang berjalan pada VM 100 yaitu apache2 yang dapat dilihat pada Gambar 6. Pengujian dengan 10 user hingga 50
pemrosesan CPU hanya berjalan pada proses top. Perintah top digunakan untuk melihat service apa saja yang berjalan pada VM 100.
Gambar 6 Service Apache2 pada VM 100
Pengujian pada VM 101 disiapkan 5 client, 5 user dan storage sebesar 5 GB pada layanan CIFS (Common Internet File System) di dalam FreeNAS. Pengujian dilakukan dengan melakukan transfer data sebesar 2 GB dengan banyak data sejumlah 21.042 (data A) dan data sebesar 2 GB utuh dengan 1 data (data B). Pengujian dilakukan dengan transfer data pada 1 client (pengujian 1), 2 client
(pengujian 2), 3 client (pengujian 3), 4 client (pengujian 4) dan 5 client (pengujian 5). Dalam pengujian ini diamati kinerja dari FreeNAS untuk melihat memori dan
Core yang terpakai. Hasil pengujian rata – rata penggunaan memori dan Core
dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4 Kinerja FreeNAS saat Pengujian
Pengujian Data A Data B
Memori Core Memori Core
Idle 366 0.6% 366 0.6%
Pengujian 1 368 14% 369 39%
Pengujian 2 373 28% 371 41%
Pengujian 3 370 46% 375 44%
Pengujian 4 377 53% Error Error
Pengujian 5 381 71% Error Error
Gambar 7 Sumber daya pada CIFS
Gambar 7 menjelaskan penggunaan sumber daya pada saat dilakukan pengujian 2 dengan menggunakan 3 user. Sumber daya untuk write rata – rata maksimal adalah sebesar 12 MB. Oleh karena itu apabila dilakukan pengujian 3, user
selanjutnya mengalami putus koneksi karena padatnya beban traffic yang berjalan pada saat pengujian. Dengan 3 klien yang dapat berjalan pada pengujian dengan data B, dirasa sudah mencukupi untuk kebutuhan PT. Sapta Sarana Komunika. PT. Sapta Sarana Komunika lebih banyak melakukan data transfer berukuran kecil untuk disimpan serta tidak pernah melakukan data transfer berukuran besar sekaligus.
Gambar 8 GrafikMemori yang Digunakan saat Dijalankan Pengujian VM 100 dan VM 101
Setelah dilakukan uji coba pada kedua VM dalam server virtual tidak menemui kendala, namun permasalahan terjadi pada saat server virtual menjalankan VM 101. Memori yang terpakai pada VM 101 melonjak naik mencapai rata-rata sebesar 90%, besar memori yang terpakai dapat dilihat pada Gambar 9.
Gambar 9 Besar Memori pada VM 101
Besar memori yang terpakai melonjak naik pada saat menjalankan VM 101 meskipun dalam VM 101 belum melakukan perintah apapun. Ini dikarenakan tipe
file system yang digunakan adalah ZFS. ZFS menggunakan banyak memori untuk
cache dan mengambil tabel metadata. Sesuai teori yang sebelumnya dipaparkan,
ZFS berjalan dalam ruang lingkup kernel sehingga memori yang digunakan dihitung sebagai wired memory. Penggunaan memori dapat dilihat pada Gambar 10.
Gambar 10 Wired memori pada FreeNAS
oleh semua user dan mempunyai ukuran storage sebesar 100 GB guna memaksimalkan kinerja user untuk datashare maupun untuk penyimpanan data.
5. Simpulan
Konfigurasi default yang diberikan pada sebuah sistem mencukupi untuk penambahan proses yang berjalan pada sistem operasi. Namun Konfigurasi
default terkadang tidak bisa terpenuhi dan harus dilakukan konfigurasi ulang
dikarenakan sumber daya yang terbatas pada suatu perusahaan. Kinerja server
virtual setelah dilakukan pengujian menggunakan konfigurasi baru berjalan
dengan baik, walaupun konfigurasi menggunakan kurang dari minimum
requirements yang diberikan.
6. Daftar Pustaka
[1] VMware, Understanding Full Virtualization, Paravirtualization, and Hardware Assist.
http://www.vmware.com/files/pdf/VMware_paravirtualization.pdf. Diakses pada tanggal 3 Juni 2015.
[2] Pradianto, Hetta. (2012). Analisa Perbandingan Kinerja Server dengan Pendekatan Teknik Virtualisasi. Jakarta: Universitas Bina Nusantara. [3] Arfriandi, Arief. (2012). Perancangan, Implementasi, dan Analisis Kinerja
Virtualisasi Server Menggunakan Proxmox, VMWare ESX, dan Openstack. Yogyakarta: Universitas Gadjahmada.
[4] Li, Shing-Han et al. (2012) Identifying critical factors for corporate implementing virtualization technology. Elsevier, Computer in Human Behavior 28 (2012) 2244-2257.
[5] Hariyanto, Susanto. (2014) Teknologi Pusat Data, Virtualisasi. Yogyakarta: penerbit modul Ilmu Komputer.
[6] PCQ Bureau, EyeOS, exploring powers cloud.
