View of PENGUJIAN OPTIMASI PERFORMA WEBSITE MENGGUNAKAN CLOUDFLARE DENGAN METODE STRESS TEST

(1)

YAYASAN AKRAB PEKANBARU

Jurnal AKRAB JUARA Volume 7 Nomor 3 Edisi Agustus 2022 (261-272)

PENGUJIAN OPTIMASI PERFORMA WEBSITE MENGGUNAKAN CLOUDFLARE DENGAN METODE STRESS TEST

--- Dewi Laksmiati

Universitas Bina Sarana Informatika

(Naskah diterima: 1 juni 2022, disetujui: 28 Juli 2022) Abstract

The increasing internet speed and the high number of internet users also contribute to the high access to internet sites. To anticipate this, it is necessary to optimize the website side so that some users can access simultaneously with other users comfortably without delays in access. The optimization that will be carried out is to use the Cloudflare service as a Content Delivery Network (CDN) service provider where users will access content on the website not directly to the website server, but are directed to the Cloudflare servers closest to the user. The test uses the stress test method, which is to test website access simultaneously in a limited time span

Keywords: CDN, Stress Test, Website Performance, Cloudflare Abstrak

Meningkatnya kecepatan internet dan tingginya jumlah pengguna internet turut berkontribusi terhadap tingginya akses pada situs-situs internet. Untuk mengantisipasi hal tersebut, perlu dilakukan optimasi di sisi website agar beberpaa pengguna dapat mengakses bersamaan dengan pengguna lain secara nyaman tanpa keterlambatan askses. Opotimasi yang akan dilakukan adalah menggunakan layanan Cloudflare sebagai salah satu penyedia jasa Content Delivery Network (CDN) dimana pengguna akan mengakses konten dalam website tidak langsung ke server website, namun diarahkan ke server-server Cloudflare yang terdekat dari pengguna. Pengujian menggunakan metode stress test, yaitu melakukan pengujian akses website secara bersamaan dalam rentang waktu terbatas

Kata Kunci: CDN, Stress Test, Performa Situs Web, Cloudflare

I. PENDAHULUAN

ada zaman teknologi yang serba canggih seperti saat ini, internet menjadi kebutuhan vital karena menjadi tempat berkomunikasi, berbisnis, bersosialisasi, browsing dan lainnya.

P

Karenanya kebutuhan akan internet terus

meningkat. Kebutuhan ini sebenarnya menuntut banyak inovasi agar tercapai kenyamanan dari sisi pengguna.

Kinerja situs web dari sudut pandang pengguna adalah seberapa lama halaman web

(2)

dibuka. Ini adalah waktu yang dihitung sejak awal pengguna mencoba akses halaman sampai halaman sepenuhnya berhasil dirender oleh browser. Browser merender situs web secara bertahap.

Salah satu yang memengaruhi kecepatan situs web adalah kemampuannya dalam menangani masalah flash crowd. Flash crowd adalah lonjakan besar atau lonjakan lalu lintas ke sebuah situs Web. Sebagian besar situs web berita seringkali mengalami hal ini. Atau terkadang juga sebuah situs yang awalnya tidak popular mseketika menjadi sangat populer setelah disebutkan dalam sebuah berita populer, hal ini disebut juga efek Slashdot [1]

Flash crowd ini seringkali menyebabkan penurunan performa di sisi server, yang juga berefek buruk ke kepuasan pengunjung[1]

Fokus penulisan ini adalah bagaimana sebuah situs dapat mengantisipasi flash crowd tersebut dengan melakukan implementasi Content Delivery Network (CDN). Dimana dengan distribusi konten yang dimiliki oleh CDN, akses ke situs dapat terjaga performanya termasuk saat terjadi flashcrowd, atau juga saat terjadi serangan DDoS. [2]

II. METODE PENELITIAN 2.1 LANDASAN TEORI Performa Situs Web

Performa web adalah tentang membuat situs web menjadi cepat, termasuk membuat proses yang lambat terlihat lebih cepat.

Misalnya apakah situs web benar-benar dimuat dengan cepat, terdapat animasi, atau terdapat indikator yang menandakan beberapa komponen di web sedang dimuat (misalnya:

loading spinner). Penulisan ini ini memberikan pengantar singkat tentang performa web secara objektif dan terukur, dengan melihat teknologi, teknik, dan alat apa saja yang terlibat dalam pengoptimalan web.

Performa web adalah pengukuran secara objektif dan pengalaman pengguna yang dirasakan dari situs web atau aplikasi. Hal ini meliputi area utama berikut:

1. Mengurangi rentang waktu muat web Berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk mengunduh file yang diperlukan untuk menampilkan situs web. Hal ini cenderung dipengaruhi oleh latensi, besar file, berapa banyak file yang ada, dan faktor lain.

Strategi umum adalah membuat file Anda sekecil mungkin, mengurangi jumlah HTTP request yang dibuat sebanyak

(3)

mungkin, dan menggunakan teknik pemuatan yang cerdas (seperti pramuat) untuk membuat file tersedia lebih cepat.

2. Membuat situs dapat digunakan segera Pada dasarnya hal ini berarti memuat aset situs web Anda dalam urutan yang tepat sehingga pengguna dapat mulai menggunakannya segera. Aset lain dapat terus dimuat di latar belakang saat pengguna melanjutkan aktifitas utamanya dan terkadangbeberapa aset dimuat saat benar-benar dibutuhkan saja(ini dikenal dengan lazy loading). Pengukuran berapa lama waktu yang dibutuhkan dari awal hingga situs mulai dapat digunakan disebut time to interactive (waktu untuk interaktif).

3. Kelancaran dan interaktivitas.

Apakah aplikasi terasa andal dan menyenangkan untuk digunakan?

Scrollingnya lancar atau tidak? Apakah tombol dapat diklik? Apakah pop-up cepat terbuka, dan apakah mereka tombol beranimasi lancar? Ada banyak anjuran yang perlu dipertimbangkan dalam membuat aplikasi terasa mulus, misalnya menggunakan animasi CSS daripada JavaScript untuk animasi, dan

meminimalkan jumlah pengeditan yang diperlukan UI karena perubahan di DOM.

4. Performa pada persepsi pengguna

Seberapa cepat situs web pada sudut pandang atau persepsi pengguna memiliki pemgaruh yang lebih besar daripada seberapa cepat situs web sebenarnya dimuat. Bagaimana performa web di sisi pengguna sama pentingnya, atau mungkin lebih penting, daripada pengukuran statistik apa pun objektif. Namun persepsi pengguna merupakan hal yang subjektif, dan tidak mudah diukur. Dimana kinerja yang dirasakan adalah perspektif pengguna, bukan metrik. Bahkan jika web dimuat dengan waktu lama (karena latensi atau sebab lain), pengguna tetap dapat terlibat saat mereka menunggu dengan menunjukkan loading spinner, atau serangkaian petunjuk dan tip yang berguna. Pendekatan seperti itu jauh lebih baik daripada tidak menunjukkan apapun, yang akan membuat seperti memakan waktu lebih lama dan mungkin membuat pengunjung situs berpikir situs web rusak 5. Pengukuran Performa

Performa sebuah web melibatkan pengukuran kecepatan aplikasi yang

(4)

sebenarnya dan yang dirasakan, dmengoptimalkan jika memungkinkan, dan kemudian memantau kinerja. Hal ini diperlukan untuk memastikan bahwa apa yang telah Anda optimalkan tetap dioptimalkan. Pengukuran performa ini melibatkan sejumlah metrik (indikator terukur yang dapat menunjukkan keberhasilan atau kegagalan) dan alat untuk mengukur metrik tersebut

Kesimpulannya, banyak hal yang memengaruhi performa situs web termasuk latensi, ukuran aplikasi, jumlah node Java DOM, jumlah permintaan sumber daya yang dibuat, kinerja JavaScript, beban CPU, dan banyak lainnya. Hal ini petnting untuk meminimalkan waktu pemuatan dan respons, dan menambahkan fitur tambahan untuk menyembunyikan latensi dengan membuat pengalaman di sisi pengguna selalu tersedia dan seinteraktif mungkin, sesegera mungkin, sementara dibelakang memuat bagian akhir dari situs web.[3]

Content Delivery Network(CDN)

Untuk mengatasi problem flash crowd, solusi yang bisa digunakan adalah Content delivery network. Content Delivery Network (CDN) adalah sekelompok server yang terdistribusi

secara geografis sehingga dapat mempercepat pengiriman konten web dengan mendekatkannya ke tempat pengguna berada.

Data center di seluruh dunia menggunakan caching, sebuah proses penyimpanan salinan file untuk sementara, sehingga pengunjung dapat mengakses konten internet dari perangkat atau browser yang mendukung web dengan lebih cepat melalui server di dekat Anda.

CDN menyimpan konten seperti halaman web, gambar, dan video di server proxy yang dekat dengan lokasi fisik pengunjung. Ini memungkinkan pengunjung melakukan hal-hal seperti menonton film, mengunduh perangkat lunak, memeriksa saldo bank, memposting di media sosial, atau melakukan pembelian, tanpa harus menunggu konten dimuat.

CDN juga dapat memberi situs web perlindungan tambahan terhadap ancaman dan masalah keamanan seperti serangan Distributrd Denial of Service (DDoS) [4]

(5)

Grafik Fungsi CDN [5]

CDN secara fisik terletak lebih dekat ke pengguna akhir, sehingga meminimalkan waktu data berjalan dan meningkatkan pengalaman online secara keseluruhan.

Pengguna mengandalkan jaringan pengiriman konten untuk mencegah server asal konten mereka dari keharusan merespon semua permintaan pengguna akhir secar langsung.

Ini meminimalkan tingkat lalu lintas yang ditangani oleh server sumber, mengurangi tingkat beban, dan mengurangi kemungkinan kegagalan server asal jika terjadi lonjakan lalu lintas yang sangat tinggi atau beban yang terus-menerus. Sejumlah besar konten di internet dikirimkan menggunakan CDN.

Mereka memastikan tingkat latensi minimal dengan menghapus penundaan antara meminta konten halaman web dan pemuatan

halaman web tersebut di perangkat pengguna akhir.

Content Delivery Network secara umum berfungsi melalui langkah-langkah berikut:

Langkah 1: User Agent (perangkat yang menjalankan browser web pengguna akhir) mengirimkan permintaan konten, seperti gambar, file JavaScript, HTML, dan CSS, yang diperlukan untuk menampilkan halaman web.

Langkah 2: Setiap permintaan diarahkan ke server CDN yang paling optimal.

Langkah 3: Setiap server CDN kembali dengan data uamh sudah tersimpan sebelumnya, sesuai konten yang diminta.

Langkah 4: Jika konten yang diminta tidak ditemukan di server yang paling optimal, file diambil dari server lain di platform CDN.

Langkah 5: Jika konten yang diminta kedaluwarsa atau tidak tersedia bahkan di CDN lain dalam platform, permintaan dikirim ke server asal.

Konten yang baru diminta ini kemudian disimpan untuk memenuhi permintaan di masa mendatang.[5]

(6)

Jurnal AKRAB JUARA Volume 7 Nomor 3 Edisi Agustus 2022 (261-272) .

Komponen Kunci Arsitektur CDN [5]

Komponen Kunci CDN

Komponen arsitektur CDN beroperasi secara kohesif untuk mengurangi waktu yang dibutuhkan untuk menampilkan konten web kepada pengguna. Meskipun jenis CDN yang berbeda berspesialisasi dalam aspek pengiriman konten yang berbeda, seperti keamanan atau kinerja, mereka sebagian besar bergantung pada pengaturan yang serupa.

Komponen kunci dari arsitektur CDN dijelaskan di bawah ini.

1. Arsitektur Operasional

Tujuan utama CDN adalah melawan latensi. Secara arsitektur, ini berarti membangun CDN dengan tingkat konektivitas yang optimal. Di dunia nyata, ini berarti PoP(Poinr of Presence) ditempatkan di setiap titik strategis di

seluruh dunia, dengan hub jaringan yang melintasi arsitektur ini untuk memastikan kelancaran transmisi data. Fasilitas fisik sangat penting untuk kinerja CDN puncak. Secara umum, PoP harus ditempatkan di pusat data premium, dengan penyedia inti yang terlibat secara peer oriented behaviour. Hal ini berarti bahwa penyedia CDN harus membuat perjanjian peering dengan vendor CDN lain dan operator lalu lintas utama.

Melalui perjanjian tersebut, CDN dapat secara signifikan meningkatkan pemanfaatan bandwidth dan mengurangi waktu round-trip.

2. Arsitektur Domain Name System (DNS) Komponen DNS dari arsitektur CDN berfungsi untuk mengarahkan permintaan ke server CDN terdekat dan paling layak.

Dalam kasus permintaan DNS untuk nama domain yang ditangani CDN, server yang ditugaskan untuk memroses permintaan ini menentukan kumpulan server mana yang paling cocok untuk menangani permintaan yang masuk. Pada tingkat yang paling sederhana, server DNS menjalankan pencarian geografis berdasarkan alamat IP dan mengarahkan

(7)

permintaan ke server tepi terdekat secara geografis.

3. Arsitektur Reverse Proxy

CDN mengandalkan reverse proxy untuk berfungsi seperti imitasi server situs web, caching, dan perlindungan firewall.

Aspek kunci dari lapisan proxy terbalik termasuk Web Application Firewall (WAF), pemblokiran bot, dan pengujian split (A/B).

4. Arsitektur Berkelanjutan

Banyak platform CDN sering melihat gangguan dalam operasi sehari-hari mereka. Oleh karena itu, arsitektur untuk memastikan kesinambungan dalam kinerja CDN sangat penting. Vendor sering kali berinvestasi dalam arsitektur yang tangguh dan sangat tersedia untuk berkomitmen pada perjanjian tingkat layanan (SLA) 99+ persen. Penyedia CDN memilih arsitektur yang dirancang untuk memastikan tidak ada kegagalan pada satu titik kontak pun. Hal ini dicapai dengan menjadwalkan siklus pemeliharaan secara terencana, di antara langkah-langkah lainnya. Adopsi dan integrasi perangkat lunak dan perangkat keras redundansi ke dalam arsitektur

CDN yang ada juga membantu memastikan kontinuitas yang kuat. Ini bisa dalam bentuk sistem internal untuk failover dan pemulihan bencana. Sistem seperti itu biasanya memiliki fitur perutean otomatis lalu lintas untuk mem- bypass server yang down. Untuk keandalan yang ditingkatkan, penyedia CDN membuat perjanjian dengan beberapa operator data terkemuka.

Mereka juga membangun saluran out-of- band khusus untuk komunikasi dan manajemen yang memungkinkan mereka untuk berinteraksi dengan, mengontrol, dan mengelola server CDN dalam situasi yang menuntut.

5. Arsitektur pemrosesan dan skalabilitas CDN dibuat untuk perutean data dengan volume tinggi dengan cepat. Oleh karena itu, arsitektur jaringan pengiriman konten dirancang dengan dua harapan:

memproses lalu lintas dengan cepat &

efisien dan menskalakan kekuatan pemrosesan sesuai dengan volume data.

Harapan ini diatasi dengan menyediakan banyak sumber daya pemrosesan dan jaringan yang dapat diskalakan di setiap tingkat operasi. Sumber daya ini

(8)

mencakup arsitektur skalabel untuk komputasi, caching, keamanan siber, dan perutean. Vendor CDN yang menawarkan perlindungan penolakan layanan (DDoS) terdistribusi secara alami membutuhkan arsitektur dengan tingkat kekuatan pemrosesan dan skalabilitas yang lebih tinggi. Oleh karena itu, vendor tersebut mengadopsi server scrubbing khusus untuk melawan ancaman DDoS. Masing- masing server ini dapat menangani volume lalu lintas tingkat jaringan dan memproses puluhan gigabyte data per detik.

6. Keresponsifan Arsitektur

Responsifitas dapat diukur dengan menghitung waktu yang dibutuhkan agar modifikasi dalam konfigurasi seluruh jaringan dapat diterapkan. Vendor CDN

umumnya berusaha untuk

memaksimalkan daya tanggap melalui arsitektur mutakhir. Namun, memastikan responsivitas puncak bisa jadi sulit, terutama untuk jaringan yang menjangkau seluruh dunia. Perubahan terkecil dalam konfigurasi perlu dikomunikasikan dengan cepat dan efektif ke semua PoP di platform CDN

global. Contohnya termasuk permintaan untuk menghapus semua contoh gambar tertentu di seluruh cache atau menambahkan alamat ke daftar IP yang masuk daftar hitam. Semakin besar jaringan dan semakin luas kehadiran geografisnya, semakin tinggi upaya yang diperlukan untuk mencapai responsivitas puncak. Untuk memastikan tingkat respons yang tinggi, arsitektur CDN perlu dibangun sambil memprioritaskan propagasi konfigurasi cepat.[5]

Cloudflare

Cloudflare merupakan suatu jaringan untuk pengiriman konten dimana jaringan Cloudflare tersebut berperan sebagai proxy untuk menghubungkan website dan pengunjung. Dengan kata lain, CloudFlare berperan sebagai penghubung antara server website dan pengunjung. Banyak orang tertarik untuk menggunakan CloudFlare karena bisa menjadikan loading website menjadi lebih cepat dan juga meningkatkan keamanan sebuah website.[6]

(9)

Model Cloudflare[6]

2.2 Metode Penelitian 2.2.1 Metode Observasi

Melakukan pengumpulan data-data dengan cara mengamati serta mencatat secara sistematis tentang perangkat dan aplikasi yang digunakan dalam konfigurasi dalam praktek langsung.

2.2.2 Metode Studi Pustaka

Yaitu menggunakan literatur baik dalam bentuk media online, artikel atau buku bacaan yang berkaitan dengan penyusunan artikel ini.

2.2.3 Metode Pengembangan Jaringan 1. Analisa Kebutuhan

Analisa akan dilakukan melalui beberapa tahapan, yaitu

a. Observasi langsung

b. Memahami semua kondisi kebutuhan di lapangan terkait

kebutuhan kecepatan akses internet terkait dengan Content Delivery Network(CDN)

c. Analisia hasil observasi.

2. Desain

Perancangan dilakukan melalui beberapa tahapan, yaitu:

a. Pemilihan halaman web untuk pengujian.

b. Pemilihan provider Content Delivery Network (CDN) menyesuaikan kebutuhan

c. Pemilihan platform pengetesan untuk mensimulasikan trafik massal.

3. Testing

Melakukan uji coba lmelalui layanan test koneksi berbasis geolokasi.

4. Implementasi

Untuk menjalankan CDN Cloudflare diperlukan langkah berikut.

a. Mendaftarkan domain ke layanan Cloudflare

Agar dapat diproses trafiknya oleh sistem Cloudflare maka domain harus didaftarkan dahulu di sistem cloudflare. Kemudian setelah didaftarkan, akan diberikan 2 alamat

(10)

Name Servers untuk mengganti Name Servers domain kita.

b. Merubah Name Server Domain Setelah didapatkan NameServer dari Cloudflare. Name Server sebelumnya diganti dengan Name Server dari Cloudflare. Kemudian system Cloudflare secara otomatis akan membaca semua konten dalam situs web kita dan melakukan duplikasi ke semua server dalam jaringan CDN yang dimilikinya

III. HASIL DAN PEMBAHASAN Pada bab ini akan diterangkan hsil 2 pengetesan, test pertama menjalankan 250 trafik dalam wakltu yang telah ditentukan, test kedua melakukan test langsung dari browser tester untuk menguj berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk akses.

Pengujian 250 trafik menggunakan tools loader.io dengan rentang waktu 15 detik, 30 detik, dan 60 detik

3.1. Pengujian Sebelum diterapkan CloudFlare

Pada sub bab ini akan dijelaskan hasil pengujian menggunakan loader.io dan akses langsung dari browser sebelum diterapkannya cloudflare.

Tabel 1

Hasil Pengujian Loader.io Sebelum Diterapkan Cloudflare

Test MIN MAX AVG Success

250 in 60 sec 2224ms 26742ms 15253ms 141/250 250 in 30 sec 6681ms 15530ms 11512ms 38/250 250 in 15 sec 9498ms 24346ms 16321ms 53/250

Tabel 2

Hasil Pengujian Real di Browser Sebelum Diterapkan Cloudflare

Test in

Loader.io Load time in Browser No test run 3.53s

250 in 60 sec 19.50s 250 in 30 sec 21.35s 250 in 15 sec 24.61s

Dari hasil pengujian di atas didapatkan hasil akses secara langsung dari browser ke website akan melambat dengan semakin banyaknya trafik dari sisi loader.io

Hasil ini didapatkan karena trafik dari loader.io tetap dianggap trafik normal sehingga tetap diproses oleh web server.

3.2 Pengujian Setelah Diterapkan CloudFlare

Pada sub bab ini akan dijelaskan hasil pengujian menggunkan loader.io dan akses langsung dari browser sebelum diterapkannya cloudflare.

(11)

Tabel 1

Hasil Pengujian Loader.io Sebelum Diterapkan Cloudflare

Test MIN MAX AVG Success

250 in 60 sec 1ms 1401ms 270ms 3/250

250 in 30 sec 1ms 38ms 9ms 0/250

250 in 15 sec 1ms 38ms 7ms 0/250

Tabel 2

Hasil Pengujian Real di Browser Sebelum Diterapkan Cloudflare

Test in

Loader.io Load time in Browser No test run 2.97s

250 in 60 sec 15.21s 250 in 30 sec 11.05s 250 in 15 sec 8.26s

Dari hasil pengujian di atas didapatkan hasil akses dari loader.io akan dideteksi sebagai trafik abnormal pada pengujian 15 dan 30 detik sehingga tidak ada trafik yang berhasil memuat konten web, hal ini menyebabkan akses melalui browser lebih cepat dibandingkan saat sebelum menggunakan CloudFlare, Sedangkan untuk akses pada pengujian 60 detik akses sedikit lebih lambat daripada pengujian 15-30 detik karena Sebagian trafik dari loader.io tetap diproses oleh web server.

IV. KESIMPULAN

Dari perancangan dan implementasi serta pengujian Cloudflare dapat disimpulkan sebagai berikut.

1. Cloudflare yang terpilih sebagai Content Delivery Network dalam penulisan ini dapat di implementasikan sesuai dengan kebutuhan

2. Trafik dari loader.io diproses secara normal saat sebelum diterapkan Cloudflare

3. Trafik dari loader.io saat sudah diterapkan Cloudflare, terutama saat pengujian 15 dan 30 detik dianggap sebagai trafik abnormal sehingga tidak diproses lebih lanjut

4. Trafik langsung dari browser lebih cepat diakses saat sudah diterapkan Cloudflare karena Sebagian besar trafik dari loader.io ditolak. Sehingga trafik normal dari browser lebih cepat

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, Jun 2014 “Slashdot Effect”

Technopedia.com.https://www.techope dia.com/definition/5395/slashdot- effect (diakses pada 29 Maret 2022, 10:32 WIB)

Ari, B. Hong, E.L. Miller, S.A. Brandt, D.D.E.

Long. 2003 “Managing flash crowds on the Internet” IEEE

(12)

Anonim, Mar 2022 “What is Web

Performance” Mozilla.org

https://developer.mozilla.org/en-US/doc s/Learn/Performance/What_is_web_per formance

(diakses pada 28 Maret 2022, 21:44 WIB)

Anonim, Ags 2021 “What is a CDN (Content Delivery Network)?” Akamai.com.

https://www.akamai.com/our-thinking/c dn/what-is-a-cdn

(diakses pada 8 April 2022, 11:34 WIB) Ashtari, Hossein, Feb 2022 “What Is a Content Delivery Network (CDN)?

Definition, Architecture and Best

Practices” Akamai.com.

https://www.spiceworks.com/tech/netw orking/articles/what-is-content-

delivery-network/ (diakses pada 7 April 2022, 12:11 WIB)

Anonim. Jan 2020 “Mengenal Apa itu CloudFlare, Fungsi dan Cara Kerjanya”

idcloudhost,com

https://idcloudhost.com/mengenal-apa- itu-cloudflare-fungsi-dan-cara-

kerjanya/#Apa_sih_Cloudflare_itu (diakses pada 7 April 2022, 17:22 WIB) J. Jung, B. Krishnamurthy, M. Rabinovich.

Jan 2002 “Flash Crowds and Denial of Service Attacks” DBLP: Computer Science Bibliography

Caroline, Cindy. Jun 2019 " How does a CDN improve load times?" Cloudflare.com.

https://www.cloudflare.com/learning/cd n/performance/ (diakses pada 23 April 2022 14:31 WIB)

Anonim. Nov 2021 "Apa itu Cloudflare?"

exabytes.com.

https://www.exabytes.co.id/blog/apa- itu-cloudflare/ (diakses pada 20 April 2022 15:11 WIB)