BAB II
TINJAUAN PUSTAKA 1.1. Penelitian Terdahulu
Dalam penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Racharidan (2011), server LTSP berbasis Edubuntu 10.10 ditambahkan iptable sebagai fitur keamanan komputer server LTSP. Penambahan iptable ini dimaksudkan untuk memberi tambahan protokol keamanan yang digunakan dalam koneksi jaringan LTSP, pada kondisi default tidak ada sistem keamanan yang mampu melindungi dari serangan DoS (Denial of Service) sedangkan, penelitian yang dilakukan oleh Dharmawan (2012) tentang “Analisis Kinerja Server pada Jaringan DisklessBerbasis Linux Terminal Server Project” diimplementasikan pada laboratorium komputer SMA Negeri 2 Salatiga yang menggunakan distro Ubuntu versi 11.04 dan membahas tentang spesifikasi hadware terbaik yang dipilih dari 3 jenis LTSP server yang berbeda.
Tidak hanya membahas tentang server LTSPnamun, akan merancang dan membangun Failover Clustering yang berfungsi untuk mengambil alih server yang downtime. Hasil penelitian yang dilakukan oleh Bhaswara (2006) tentang “Cluster High Availability pada server LTSP” menghasilkan sebuah system clustering yang berbasis Failover Clustering dimana, Failover Clustering dibangun di dalam sebuah sistem server LTSP yang
menggunakan sistem operasi Fedora core 4.0 dengan manajemen cluster menggunakan Hearbeat dan Disk Array menggunakan DBRD.
Perbedaan dengan tiga penelitian diatas adalah penelitian ini diharapkan menghasilkan suatu Failover Clustering yang dibangun di dalam sistem sebuah server LTSP menggunakan turunan distro Red Hat yaitu CentOS 6.3 dengan berbagai macam fitur serveryang akan dihasilkan.
1.2. Landasan Teori 1.2.1.Topologi Jaringan
Topologi jaringan komputer merupakan susunan geometric dari node dan link kabel dalam Local Area Network (LAN). Topologi jaringan komputer mengacu pada bentuk, atau tata letak jaringan. Topologi jaringan komputer menggambarkan bagaimana node berbeda dalam jaringan terhubung satu sama lain dan bagaimana berkomunikasi ditentukan oleh topologi jaringan komputer.
Jaringan terdiri dari beberapa komputer yang terhubung menggunakan beberapa jenis interface, masing-masing memiliki satu atau lebih perangkat interface seperti Network Interface Card (NIC) atau perangkat serial untuk jaringan Point to Point Protocol (PPP). Setiap komputer didukung oleh perangkat jaringan yang menyediakan fungsionalitas server atau klien. Perangkat keras yang digunakan untuk mengirim data melalui
jaringan disebut media. Ini mungkin termasuk kabel tembaga, serat optik atau transmisi nirkabel. Pengkabelan standar yang digunakan untuk tujuan ini adalah 10 Base-T kategori 5 kabel Ethernet.
Ada dua jenis utama dari kategori jaringan yaitu berbasis serverdan peer to peer. Dalam jaringan berbasis serverkomputer yang menjadi penyedia layanan utama seperti layanan file atau layanan email. Komputer menyediakan layanan ini desebut server dan komputer yang meminta dan menggunakan layanan yang disebut komputer klien sedangankan, jaringan peer-to-peer, berbagai komputer pada jaringan dapat bertindak sebagai klien dan server. Sebagai contoh, banyak microsoft windows yang berbasis komputer akan memungkinkan sharing file dan print. Komputer dapat bertindak sebagai klien dan server olehnya itu disebut sebagai peers. Banyak jaringan adalah kombinasi jaringan berbasis peer-to-peer dan server. Sistem operasi jaringan menggunakan protokol data jaringan untuk berkomunikasi di jaringan komputer lain. Sistem operasi jaringan mendukung aplikasi pada komputer. Network Operating System (NOS) termasuk Windows NT, Novell Netware, Linux, Unix dan lain-lain.
Di dalam jaringan komputer memiliki beberapa macam topologi jaringan yaitu :
a. Topologi BUS
Gambar 2.1 Topologi BUS
Topologi jaringan komputer BUS kedua ujung jaringan harus diakhiri dengan terminator. Laras konektor dapat digunakan untuk menyambung atau menambah panjang. Topologi BUS merupakan teknologi jaringan komputer paling tua dalam teknologi jaringan ethernet dan terdiri dari cable coaxial yang menghubungkan komputer yang ada dalam jaringan dimana tiap komputer terhubung dengan sambungan konektor BNC jenis T.
a. Topologi Star
Topologi star mengacu pada jaringan dimana semua node yang terhubung secara individual untuk satu hub umum. Topologi jaringan dimana stasiun transmisi yang terhubung sedemikian rupa ke simpul pusat didesain menyerupai bentuk bintang. Semua komputer dalam topologi star terhubung ke perangkat sentral seperti hub, switch atau router. Komputer di jaringan biasanya dihubungkan dengan hub, routeratau switch dengan 1.527 Twited pair(UTP) atau kabel Shield Twited Pair (STP). Pada dasarnya, desain topologi bintang sangat mirip dengan sebuah roda sepeda dengan jari-jari yang memancar dari pusat. Dalam tipe jaringan ini, pertukaran data hanya dapat dilakukan secara tidak langsung melalui simpul pusat ke semua nodelainnya yang terhubung.
b. Topologi Ring
Gambar 2.3Topologi Ring
Topologi jaringan komputer type Ring, perangkat terhubung dari satu ke yang lain, seperti dalam sebuah cincin, data token digunakan untuk memberikan izin untuk setiap komputer untuk berkomunikasi. Node berkomunikasi dengan
formasi ring, dengan setiap node berkomunikasi langsung hanya dengan upstream dan downstream tetangganya. Komputer atau perangkat memiliki dua tetangga yang berdekatan untuk komunikasi. Di ring network, semua pesan komunikasi perjalanan dalam direktori yang sama. Salah satu metode transmisi data sekitar ring disebut token passing. Token adalah seri bit khusus yang berjalan di jaringan token ring. Setiap jaringan hanya memiliki satu token. Token dilewatkan dari komputer ke komputer sampai mencapai komputer yang memiliki data untuk dikirim. Data melewati setiap komputer sampai menemukan satu dengan alamat yang sesuai dengan alamat pada data. Komputer yang menerima kembali pesan ke komputer pengirim yang menunjukkan bahwa data telah diterima. Setelah verifikasi, komputer pengirim membuat token baru dan mengalirkannya pada jaringan. Token beredar di dalam ring sampai workstation membutuhkannya untuk mengirim data. Mungkin kelihatannya bahwa token passing akan memakan waktu yang lama, tapi token sebenarnya bergerak kira-kira pada kecepatan cahaya. Sebuah token dapat mengelilingi ring berdiameter 200 m sekitar 477.376 kali per detik
c. Topologi Mesh
Gambar 2.4Topologi Mesh
Topologijaringan komputer type Meshmerupakan suatu hubungan satu sama lain diantara beberapa node. Umumnya, suatu topologi mesh dimaksudkan untuk keperluan redundancy. Setiap jaringan kampus harus menerapkan suatu topologi mesh untuk mencapai tingkat redundancy dan fault tolerance yang merupakan tuntutan bisnis dari jaringan data mereka. Ada dua jenis mesh yaitu full mesh dan partial mesh topologi. Full mesh – setiap node saling berhubungan satu sama lain dengan dedikasi line tersendiri sementara partial seperti namanya hanya sebagian mempunyai jalur menurut kebutuhan. Mesh topologi bekerja pada konsep rute. Topologi mesh, pesan yang dikirim ke tujuan melalui rute terpendek, yang termudah untuk mencapai tujuannya. Topologi jaringan yang dibahas sebelumnya topologi star dan bus, pesan biasanya dikirim ke setiap komputer, terutama dalam topologi bus. Demikian pula pada topologi ringpesan dapat melakukan
perjalanan dengan hanya satu arah yaitu searah jarum jam atau anticlockwise. Internet menggunakan topologi mesh, pesan menemukan rute untuk tujuan. Router bekerja untuk menemukan rute untuk mengirim pesan mengantarkan ke tempat tujuan .
d. Topologi Tree
Gambar 2.5Topologi Tree
Topologijaringan komputer tipe tree terdiri dari topologi multi star di bus. Topologi tree mengintegrasikan topologi multi star bersama-sama ke bus. Hanya hub perangkat dapat terhubung langsung dengan bus tree dan masing-masing fungsi hub sebagai perangkat jaringan akar tree. Topologi jaringan komputer ini disebut juga sebagai topologi jaringan komputer bertingkat.Topologijaringan ini biasanya digunakan untuk interkoneksi antar sentral dengan hirarki yang berbeda, hirarki yang lebih rendah digambarkan pada lokasi yang rendah dan semakin keatas mempunyai hirarki semakin tinggi. Topologi jaringan komputer tipe tree ini paling ideal
digunakan pada sistem jaringan komputer. Jaringan tree, terdapat beberapa tingkatan simpul atau node. Pusat atau simpul yang lebih tinggi tingkatannya, dapat mengontrol simpul dibawah tingktannya. Data yang dikirim perlu melalui simpul pusat terlebih dahulu. Misalnya untuk bergerak dari komputer dengan node-4 ke komputer node-8 seperti halnya pada gambar, data yang ada harus melewati node-4, 6 dan node-7 sebelum berakhir pada node 8. Kombinasi bus/star/hybrid ini mendukung masa depan upgrade dari jaringan komputer, jauh lebih baik daripada busatau star. 1.2.2.Pengalamatan Jaringan
IP address (internet protocol) merupakan alamat logika yang di berikan kepada perangkat jaringan yang menggunakan protocol TCP/IP, dimana protocol TCP/IP digunakan untuk meneruskan packet informasi (routing) dalam jaringan LAN,MAN,WAN dan internet atau lebih singkatnya IP address adalah alamat unik dari suatu perangkat jaringan yang terdapat di dalam jaringan. IP address terdiri dari bilangan 32 bit bilangan biner yang dibagi atas 4 oktet. Setiap ecim terdiri atas 8 bit. Jangkauan IP address yang dapat digunakan adalah dari 00000000.00000000.00000000.00000000 sampai dengan 11111111. 11111111. 11111111.11111111. IP Address biasanya direpresentasikan dalam bilangan ecimal. Range
address di atas dapat diubah menjadi address 0.0.0.0 sampai address255.255.255.255.
Saat ini ada 2 versi IP address yaitu: a. IP versi 4(Ipv4)
Ipv4 ini menggunakan penomoran 32-bit dan terdiri dari 4 oktet decimal dan dibuat pada tahun 1983 dan masih di gunakan pada sampai saat ini. Contoh pengalamatan Ipv4:202.134.64.139. Dalam Ipv4 atau IP versi 4 alamat IP addressdi bagi menjadi 5 kelas yaitu:
a.1. Kelas A : 1 – 126
IP address kelas A memiliki rentang alamat : 1.0.0.0 – 126.255.255.255 subnetmask default Kelas A: 255.0.0.0 default maximal host Kelas A: 16.777.214 host secara default pada alamat IP Kelas A, 8-bit pertama digunakan untuk alamat network dan 24-bit berikutnya digunakan untuk alamat host.
a.2. Kelas B :128-191
IP address Kelas B memiliki rentang alamat :128.0.0.0 – 191.255.255.255 subnetmask default kelas B: 255.255.0.0 default maksimal host kelas B : 65.534 host secara default pada alamat IP address kelas B, 16 bit pertama digunakan untuk alamat network dan 16 bit berikutnya digunakan untuk alamat host.
IP address kelas C memiliki rentang alamat : 192.0.0.0 – 233.255.255.255 subnetmask defaultkelas C : 255.255.255.0 default maksimal host kelas C 256 host. Secara default pada alamat IP address kelas C, 24 bit pertama digunakan untuk alamat network dan 8 bit berikutnya digunakan untuk alamat host.
a.4. Kelas D :224-239
IP address kelas D memiliki rentang alamat : 244.0.0.0 – 239.255.255.255 4 bit pertama alamat kelas D selalu di set ke nilai biner 1110 kelas D digunakan sebagai alamat multicastingyaitu alamat yang digunakan untuk menyampaikan satu paket ke banyak penerima. a.5. Kelas E :240-255
IP address kelas E memiliki rentang alamat : 224.0.0.0 – 254.255.255.255 4 bit pertama kelas E selalau di set ke dalam nilai biner 1111 alamat IP address kelas E disediakan sebagai alamat yang bersifat “eksperimental” atau percobaan yang di cadangkan untuk digunakan pada masa depan.
b. IP versi 6 (Ipv6)
Ipv6 ini menggunakan penomoran 128-bit , dalam Ipv6, alamat 128-bit akan dibagi ke dalam blok berukuran 16-bit, yang akan di konfersikan ke dalam blangan heksadesimal berukuran 4digit. Setiap blok bilangan heksadesimal tersebut akan di pisahkan dengan tanda titik
dua contoh pengalamatan Ipv6 :21DA:00D3:2F3B:02AA:00FF:FE2
1.2.3. Komputer Cluster
Server merupakan induk dari segala komputer yang terhubung pada sebuah jaringan yang berfungsi sebagai pengatur sistem jaringan. Kegagalandevicespada sebuah server bukan suatu yang tidak mungkin terjadi sehingga diperlukan solusi agar sistem jaringan tidak terganggu. Bayangkan jika sebuah web server mati yang disebabkan oleh suatu hal (power supplymati atau yang lainnya), maka pengguna internet tidak akan bisa mengkakses situs pada web server tersebut. Clustering menawarkan solusi untuk menangani perpindahan tugas atau pemerataan beban dari satu serverke serveryang lainnya apa bila terjadi kerusakan pada salah satu server.
Dalam dunia komputer yang dimaksud dengan server clustering adalah menggunakan lebih dari satu server yang menyediakanredundant interconnections, sehingga user hanya mengetahui ada satu sistem server yang tersedia dan komputer client tidak menyadari jika terjadi kegagalan pada sistem server karena tersedianya server sebagairedundantataubackup. Clustering server dapat digunakan untukLoad Balancing clusterataupunFailover clustering.
Gambar 2.6Komputer Cluster a. Load Balancing Clustering
Load balancing cluster merupakancluster serverdimana anggotacluster server dikonfigurasikan untuk saling berbagi beban yang berfungsi mendistribusikanrequestdari client ke anggota server load balanced cluster. Tipe konfigurasi loadbalancing cluster sering disebutLoad balanced cluster, sedangkan teknologi platform load balancing sering disebut sebagaiLoad balancers.
Secara umum cara kerjaLoad balanceradalah menerimaincoming requestdariclientdan meneruskan request tersebut pada server tertentu jika dibutuhkan.Load balancermenggunakan beberapa algoritma yang berbeda
untuk melakukancontrol traffic network. Tujuan algoritmaload balanceradalah untuk mendistribusikan beban secara pintar atau memaksimalkan kerja anggota server cluster. Beberapa contoh algoritmaload balancer:
a.1. Round-Robin.
Algoritmaround-robinmendistribusikan beban kepada semua server anggota clustersehingga masing masing server mendapat beban yang sama dalam waktu yang sama. Round-robin cocok saat server anggotaclustermemiliki kemampuanproccessingyang sama, jika tidak, beberapa server bisa jadi
menerimarequestlebih dari
kemampuanproccessing server itu sendiri sedang yang lainnya hanya mendapat beban lebih sedikit dariresourceyang dimiliki
a.2. Weighted round-robin.
Algoritmaweighted round-robinmelakukan perhitungan perbedaan kemampuanproccessingdari
masing masing server
anggotacluster.Administratormemasukan secara manual parameter beban yang akan ditangani oleh masing masing server anggotacluster, kemudianscheduling sequencesecara otomatis dilakukan berdasarkan beban server.Request kemudian
diarahkan ke server yang berbeda sesuai dengan round-robin scheduling sequence.
a.3. Least-connection.
Algoritma Least-connection melakukan pengirimanrequestpada server anggotacluster, berdasarkan pada server mana yang memilikifewest connections(koneksi paling sedikit).
a.4. Load-based.
AlgoritmaLoad-basedmengirimkan
paketrequestke server anggotacluster berdasarkan servermana yang memiliki beban terkecil.
b. Failover Clustering
Failover clusteringmenyediakan solusihigh availabilityserver dimana jika terjadi kegagalan pada perangkat keras sepertipower supplymati yang menyebabkan server mati total maka server lain anggota cluster yang akan mengambil alih fungsi dari server yang mati, sehingga komputerclienttidak mengetahui jika terjadi kegagala pada server, karena proses yang dilakukan pada server yang gagal atau mati akan dilanjutkan oleh server cadangan. Konsep konfigurasifailover clusteradalah membuat satu server sebagaimaster server dan server yang lain menjadislave serverdimana saat server dalam keadaan normalmaster servermenangani semua request dariclient.Slave serverakan mengambil alih tugasmaster
serverapabilamaster servertidak berfungsi atau mati.Failoverserver memiliki dua mode yaitu mode aktif-pasif (master-slave) dan (aktif-aktif).
∑Aktif-pasif(master-slave): Dua server atau lebih, yang melayaniservicejaringan hanya satu server saja, yang lain hanya sebagai cadangan jika terjadi kegagalan pada server aktif(master).
∑Aktif-aktif(master-master): Dua server yang kedua duanya bisa melayani jaringan dan saling mem-backup, jika salah satu server mati maka server yang lain akan menggantikannya. Kedua server ini memiliki data yang sama persis.
Untuk topologifailoverpada dasarnya ada dua yaitu menggunakanshared storage(NAS/SAN) dan tanpa menggunakanshared storage, cukup menggunakanhard diskinternal pada masing-masing server. Gambar dibawah merupan topologifailover servermenggunakanshared storagedimana aktif server dan pasif server menyimpan data padashared storage, sehingga jika ada salah satu server mati data masih ada dishared storagedan data masih bisa diakses oleh server lain.
Gambar 2.8Failover Cluster Klien
Failoverdi bawah tidak menggunakanshared storage, tetapi cukup menggunakaninternalhard disk, danhard disktersebut di konfigurasi mirror atau sering disebut juga denganRAID 1 over network. Apapun yang
ditulis pada aktif server, seperti format, membuat partisi (jika diimplementasikan dengan Iscsi), dll, akan selalu terjadi sama persis padahard diskpasif server.
Gambar 2.9Backup Failover Cluster c. Failover clustervsLoad Balancing
Failover clusterdanLoad Balancingmemiliki manfaat dalam memanage server secara bersamaan. Tapi untukfailover clustermemiliki beberapa kekurangan dibandingLoad Balancing yaitu : Peng-integrasi-an masing-masing server yang agak rumit, khususnya pada perangkat lunak yang digunakan harus memilikisettingyang sama antar server anggotacluster.
Selain itu failover cluster terbatas untuk beberapa protocol seperti HTTP, sambadll.
SLB(server load balancing) merupakan sebuah platform dan OS neutral. SLB dapat menyeimbangkan beban (load) antar masing masing server. SLB juga mendukung beberapa network protocol dari HTTP hingga NFS, TCP dan UDP protocol. SLB di-desain secara simple sehingga tidak memerlukan interaksi antar server, sedikit melakukan trouble-shoot.
