Perancangan dan Implementasi Sistem Virtualisasi Desktop Pada Integrated Laboratory Universitas Gunadarma : Sun Ray Thin Client
Ilmi Aji, 51407025
Skripsi. Jurusan Teknik Informatika, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Gunadarma. 2011
ABSTRAK
Laboratorium mandiri di Universitas Gunadarma atau lebih dikenal dengan iLab adalah salah satu laboratorium di Universitas Gunadarma yang menyelenggarakan praktikum materi kuliah berbasis komputer. iLab menggunakan teknologi virtualisasi desktop dan thin client untuk menggantikan PC. Untuk manajemen virtual desktop dan infrastruktur TI di iLab dibuat suatu sistem terintegrasi yang disebut iLab Virtual Desktop Infrastructure (VDI). Komponen iLab VDI tersebut adalah end user access, connection broker, dan web management.
iLab menggunakan sistem Sun Ray sebagai end user access. Komponen pada sistem Sun Ray adalah server Sun Ray dan terminal Sun Ray. Server Sun Ray iLab berjalan di atas sistem operasi Solaris yang berbentuk virtual machine. Penggunaan virtual machine memudahkan dalam proses deployment dan dapat mengoptimalkan resource dari server ESXi. Adapun terminal Sun Ray digunakan sebagai thin client yang menggantikan PC dalam mendistribusikan virtual machine Windows dan Linux kepada praktikan. iLab menggunakan 1000 unit Sun Ray yang di-manage oleh 3 buah server Sun Ray.
Kata Kunci : Virtualisasi, Integrated Laboratory, Sun Ray, Thin Client
1. Pendahuluan
Universitas Gunadarma merupakan salah satu universitas berbasis komputer
yang memiliki beberapa laboratorium untuk menunjang kegiatan perkuliahan. Pada mata kuliah tertentu, seluruh mahasiswa
diwajibkan untuk mengikuti kegiatan praktikum berbasis komputer, sebagai sarana untuk mempraktekkan teori-teori yang telah disampaikan di kelas oleh dosen mata kuliah yang bersangkutan.
Laboratorium mandiri di Universitas Gunadarma atau lebih dikenal dengan iLab adalah salah satu laboratorium di Universitas Gunadarma yang menyelenggarakan praktikum materi kuliah berbasis komputer. Diawali pada tahun ajaran PTA 2008/2009, iLab menggunakan 300 terminal komputer. Pada tahun ajaran PTA 2010/2011, jumlah komputer sudah bertambah menjadi 600 terminal yang terletak di lantai 2 dan 3 kampus H. Dan untuk tahun ajaran PTA 2011/2012, iLab akan menggunakan 1000 terminal. Penggunaan banyak PC menimbulkan beberapa masalah seperti sulitnya manajemen PC serta konsumsi daya dan ruang yang besar. Salah satu cara mengatasi masalah tersebut adalah dengan
menggunakan teknologi virtualisasi desktop dan thin client untuk menggantikan PC. iLab menggunakan VMware ESXi sebagai solusi virtualisasi untuk membuat virtual machine dan Oracle Sunray sebagai thin client untuk mendistribusikan virtual machine kepada praktikan.
Sistem virtualisasi dan thin client di iLab saat ini masih memiliki beberapa kelemahan, diantaranya adalah sulitnya manajemen virtual machine dan thin client, proses pengerjaan masih manual dan memakan waktu lama, dan juga membutuhkan ruang penyimpanan untuk virtual machine yang cukup besar. Selain itu, penambahan terminal menjadi 1.000 unit dan kebutuhan praktikum untuk tahun ajaran PTA 2011/2012 yang memerlukan sistem operasi menjadi Linux dan Windows bagi praktikan juga mengharuskan sistem saat ini harus dikembangkan untuk menghasilkan sistem virtualisasi dan thin client yang lebih efisien.
2.1 Virtualisasi
Virtualisasi adalah teknik rekayasa perangkat lunak untuk menyembunyikan karakteristik fisik dari resource suatu sistem dengan tujuan untuk menyederhanakan sistem lain, aplikasi lain, atau pengguna untuk berinteraksi dengan resource sistem tersebut.
Teknik virtualisasi dapat diterapkan pada resource perangkat-perangkat keras dari sistem komputer utuh (prosesor, memori, storage, dan network) dengan menambahkan suatu lapisan abstraksi perangkat keras (hardware abstraction layer) di atas sistem komputer tersebut. Lapisan tersebut, disebut sebagai Virtual machine Monitor (VMM) atau hypervisor, menyediakan resource virtual untuk mesin-mesin virtual (virtual machines) sehingga setiap mesin-mesin virtual tersebut dapat menjalankan sistem operasi layaknya pada sistem komputer fisik.
Gambar 2.1 : Ilustrasi Suatu Sistem Komputasi Sebelum Virtualisasi.
Gambar 2.2 : Ilustrasi Suatu Sistem Komputasi Setelah Virtualisasi
2.2 Virtual Machine
Virtual machine (VM) adalah sebuah mesin yang mempunyai dasar logika yang menggunakan pendekatan lapisan-lapisan (layers) dari sistem komputer. Sehingga
sistem komputer dengan tersendiri dibangun atas lapisan-lapisan tersebut, dengan urutan lapisannya mulai dari lapisan terendah sampai lapisan teratas adalah sebagai berikut :
a. Perangkat keras (semua bagian fisik komputer)
b. Kernel (program untuk mengontrol disk dan sistem file, multi-tasking, load-balancing, networking dan security). c. Sistem program (program yang
membantu general user).
2.3 Virtualisasi Desktop
Desktop virtualization (virtualisasi desktop) sering juga disebut dengan client virtualization, adalah sebuah konsep yang memisahkan desktop environment dari mesin fisik menggunakan model komputasi client-server.
Virtualisasi desktop menggantikan peran dari model komputasi tradisional dimana para user menjalankan aplikasi dan
menyimpan data pada perangkat desktop mereka. Sebaliknya semua aktifitas yang akan dijalankan akan dieksekusi di server data pusat. Model virtualisasi desktop memugkinkan kegunaan virtual machines untuk dijalankan oleh beberapa pengguna dalam sebuah desktop tunggal yang letaknya berada di pusat atau di computer server. Mesin pusat dapat berada dimana saja yang secara letak geografis tersebar,namun semua dapat dihubungkan oleh jaringan area local (LAN), atau jaringan internet (WAN).
2.4 Virtual Desktop Infrastructure Virtual Desktop Infrastucture (VDI) adalah sebuah model komputasi yang berbasis server yang memungkinkan proses virtualisasi desktop, model ini meliputi perangkat keras dan perangkat lunak yang diperlukan untuk mendukung virtualisasi.
VDI menjalankan desktop sistem operasi dan aplikasi lainnya di dalam virtual machines yang tertanam dalam server di
sebuah datacenters. Desktop sistem operasi di dalam virtual machines juga dapat disebut virtual desktop, para user mengakses virtual desktop dari desktop PC client atau thin
client menggunakan remote desktop
proctocol (RDP) dan mendapatkan tampilan penuh dari desktop virtualisasi tersebut. Komponen Pembentuk VDI adalah :
a. End user access.
Konsep VDI merubah cara bagi user untuk mengakses desktop mereka. Kecenderungan user adalah bukan seorang yang mengerti keadaan teknis seperti seorang administrator, jadi sangat penting untuk membuat transisi yang sangat cepat. Idealnya, menggunakan teknologi VDI harus semudah bahkan lebih mudah dibandingkan menggunakan teknologi desktop tradisional.
b. Connection broker.
Tujuan utama dari sebuah connection broker adalah untuk mengatur koneksi
antara user dengan sebuah desktop hasil virtualisasi, yang memastikan seorang user mendapatkan sebuah desktop yang dituju berdasarkan sebuah sistem yang telah dibuat.
c. Management tools.
Komponen terakhir dari VDI yang sangat penting adalah sebuah management tools yang berguna untuk proses deploy sebuah virtual desktops.
2.5 VMware ESXi
VMware ESXi adalah produk virtualisasi komputer tingkat enterprise yang dikeluarkan oleh VMware,Inc. ESX dan ESXi adalah bare–metal embedded hypervisors yang menjadi salah satu software hypervisors kelas enterprise untuk server yang dapat berjalan langsung diatas sebuah perangkat keras tanpa tambahan sistem operasi yang menjalankannya.
VMware vCenter Server yang sebelumnya disebut VMware VirtualCenter merupakan sebuah pusat mengelola lingkungan VMware vSphere yang memungkinkan administrator secara dinamis meningkatkan pengawasan atas lingkungan virtual dengan platform manajemen lainnya.
Gambar 2.3 : vCenter Management Center
2.7 Thin Client
Thin client adalah sebuah perangkat pada jaringan yang mengirimkan data dan aplikasi melalui model jaringan terpusat dengan sebagian besar proses dilakukan di server (Becta, 2007:1).
2.8 Oracle Sun Ray Thin Client Sun Ray thin client adalah
zero-administration desktop clients yang
memungkinkan akses ke aplikasi pada hampir semua platform virtualisasi, seperti Solaris ™, Java ™, Linux, UNIX, Microsoft Windows ®, AS/400, dan mainframe. Sun Ray berbeda dari PC yang kompleks dan thin client lain karena mereka tidak memiliki sistem operasi lokal (seperti Windows XP Embedded atau Windows CE) untuk mengelola dan mengaturnya.
2.9 Model Komputasi Sun Ray
Sistem Ray Sun bergantung pada model komputasi jaringan di mana semua proses komputasi dilakukan pada server, dengan input dan output data berlangsung bolak-balik antara server Sun Ray dan thin client. Sistem Ray Sun terdiri dari sebuah server Sun Ray dengan lingkungan sistem operasi Solaris dan menjalankan perangkat
lunak Sun Ray server. Sun Ray server dan Sun Ray thin client saling interkoneksi melalui jaringan membentuk suatu sistem bersama.
Gambar 2.4 : Model Komputasi Sun Ray Keterangan gambar :
1. Local area network (LAN) : koneksi ke intranet atau internet.
2. Sun Ray Server : manajemen Sun Ray dan memproses komputasi dari Sun Ray. 3. Jaringan interkoneksi : private network yang didekasikan khusus untuk Sun Ray thin client (bukan bagian dari LAN). 4. Ethernet switch.
5. Sun Ray thin client.
3.1 Instalasi Oracle Solaris 10 VM
Untuk tahun akademik PTA 2011/2012, server Sun Ray akan di-install dalam bentuk virtual machine. Server SunFire x4150 yang selama ini langsung menjalankan sistem operasi Solaris akan diubah menjadi server ESXi. Selanjutnya di atas VMware ESXi baru di-install Solaris yang akan dijadikan sebagai server Sun Ray. Untuk segi resource, VM Solaris tersebut dialokasikan hard disk sebesar 40 GB, RAM 32 GB, dan 2 vCPU. Pada saat instalasi, fitur firewall dan SELinux harus dinonaktifkan. Hal ini agar koneksi antara Sun Ray dan server dapat berjalan. Adapun paket instalasi yang dipilih adalah Entire Distribution.
3.2 Instalasi dan Konfigurasi Server Sun Ray
SRS yang digunakan adalah SRS terbaru, yaitu SRS 5.2. Sebelum melakukan instalasi SRS 5.2, pada Solaris yang akan dijadikan sebagai server Sun Ray
membutuhkan aplikasi dan library dibawah ini :
Java Runtime Environment. Apache Tomcat. Tcl/Tk, MySQL Server. Mysqltcl, Tcllib, Likewise.
Untuk proses instalasi SRS 5.2 langkahnya adalah sebagai berikut :
1. Login sebagai root # su – root
2. Pindah ke direktori /opt/srs_5.2 # cd /opt/srs_5.2
3. Jalankan perintah utsetup -d # ./utsetup -d
Server Sun Ray lalu dikonfigurasikan sebagai failover dengan 3 buah server.
Failover adalah fasilitas untuk
menggabungkan beberapa server Sun Ray ke dalam satu grup server. Fungsinya adalah
sebagai load balancer bagi server sehingga beban server tidak tertumpu pada 1 server. Failover juga berfungsi sebagai server backup sehingga jika salah satu server mengalami masalah, sistem Sun Ray dapat tetap berjalan.
Setelah semua server dikonfigurasi, pada GUI Admin akan terlihat 3 buah server yang merupakan server failover.
Gambar 3.1 : Tampilan Server Sun Ray pada GUI Admin
3.3 Konfigurasi Kiosk
Aplikasi untuk kiosk yang dikonfigurasikan adalah aplikasi menu iLab yang menampilkan halaman login bagi praktikan. File untuk menjalankan aplikasi tersebut terletak di /export/home/srs-admin/menu-ilab/menu.sh.
Untuk membuat sesi kiosk menggunakan aplikasi tersebut maka perlu dibuat kiosk session tersendiri. Kiosk session ditentukan dari file konfigurasi yang dibaca oleh session manager ketika Sun Ray dinyalakan. Isi file konfigurasi kiosk menu iLab adalah :
KIOSK_SESSION_EXEC=/export/home/yad i/SRiLabMenu/menu.sh
KIOSK_SESSION_LABEL=Menu iLab KIOSK_SESSION_DESCRIPTION="Menu Pilihan Sistem Operasi iLab"
KIOSK_SESSION_EXEC merupakan file yang akan dieksekusi oleh Sun Ray, dalam hal ini file tersebut merupakan shell script untuk menjalankan aplikasi menu iLab. KIOSK_SESSION_LABEL merupakan label yang terbaca pada menu pengaturan
kiosk di GUI Admin, sedangkan
KIOSK_SESSION_DESCRIPTION
merupakan deskripsi dari sesi kiosk. File konfigurasi kiosk ini disimpan pada direktori
/etc/opt/SUNWkio/sessions dengan nama MenuOSiLab.conf.
3.4 Uji Coba dan Implementasi
Proses uji coba dilakukan menggunakan Sun Ray 2 dengan monitor dan keyboard Sun serta Sun Ray 3 dengan monitor Samsung dan keyboard Sun. Ketika pertama kali menyala, firmware pada terminal Sun Ray langsung ter-upgrade ke versi 4.3_146928-01_2011.06.03.14.41. Selang beberapa menit, pada layar monitor akan tampil aplikasi menu iLab yang sudah diatur melalui menu kiosk.
Gambar 3.2 : Tampilan Pada Layar Monitor Ketika diimplementasikan dengan menyalakan 1000 terminal Sun Ray, sistem
Sun Ray yang baru ini masih kurang berjalan dengan baik. Salah satu kendala yang didapat adalah banyak terminal yang tidak dapat menampilkan aplikasi Menu iLab, melainkan hanya mendapat logo Oracle. Namun, terminal yang sudah mendapat Menu iLab tetap dapat menjalankan praktikum dengan baik.
4. Kesimpulan
Sistem manajemen infrastruktur TI yang terintegrasi dapat memudahkan dalam hal manajemen infrastruktur dan sistem virtualisasi desktop di iLab. Sistem yang sudah dibuat juga dapat mengoptimisasi resource yang ada saat ini sehingga dapat memenuhi kebutuhan praktikum untuk tahun akademik PTA 2011/2012.
Perubahan sistem Sun Ray dari server fisik menjadi virtual machine membuat proses deployment dan pengaturan resource menjadi lebih mudah. Selain itu, resource server yang digunakan oleh server Sun Ray
juga menjadi lebih optimal karena resource yang tidak terpakai dapat digunakan oleh virtual machine lain yang berada di server ESXi yang sama dengan server Sun Ray tersebut.
Namun, penggunaan 3 buah server Sun Ray dalam bentuk VM dengan RAM 32 GB per server ternyata masih kurang dapat melayani 1000 unit Sun Ray dengan baik. Salah satu kendala yang didapat adalah banyak terminal Sun Ray yang tidak mendapatkan aplikasi Menu iLab, melainkan hanya menampilkan logo Oracle.
Daftar Pustaka
Becta Research. 2007. Thin Client Technology in Schools : a summary of
research findings. Diakses dari
http://www.getech.co.uk/download/thinclien t/ThinClientTechnologyInSchools.pdf
Campbell, Sean, Michael, Jeronimo,. 2006. An Introduction to Virtualization. Diakses dari http://software.intel.com/file /1921
Chaubal, Charu. 2007. The Architecture of VMware ESXi. Diakses dari http://www.vmware.com/files/pdf/ESXi_arc hitecture.pdf
Endicott, David. 2009. Building a Virtual Desktop Infrastructure. NeoTech Solutions, Inc. USA.
IBM. 2007. Virtualization in
Education. Diakses dari
http://www-07.ibm.com/solutions/in/education/downloa d/Virtualization%20in%20Education.pdf
Golden, Bernard. 2009. Virtualization For Dummies 2nd HP Special Edition. Wiley Publishing Inc. Indianapolis.
Oracle. 2010. Oracle Data Sheet : Oracle Virtual Desktop Infrastructure. Diakses dari http://www.oracle.com/us/ virtual-desktop-infrastructure-ds-067844.pdf
Oracle. 2011. Sun Ray Software 5.2 Release Notes. Diakses dari http://www.sun-rays.org/lib/hardware/sunray/4.3/SRS5.2RN -E22660-01.pdf
Ponder, Warren and Chimscheimer, Fred and Dodge, John. 2010. VMware View
Reference Architecture. Diakses dari
http://www.vmware.com/files/pdf/resources/ vmware-view-reference-architecture.pdf
Waldspurger, Carl.2007. MIT IAP Course - Lecture #1: Virtualization 101. VMware, Inc. California.
Wall, Tom. 2009. Virtualisation and Thin Client : A Survey of Virtual Desktop
environments. Dublin Institute of
