analisis perbandingan performa ... - jurusan.tik.pnj.ac.id
TRANSCRIPT
ANALISIS PERBANDINGAN PERFORMA OPEN
SOURCE HYPERVISOR PROXMOX VE, XEN
HYPERVISOR, KVM, DAN XCP-NG
SKRIPSI
ANANDA FATHURRAHMAN
4616030013
PROGRAM STUDI TEKNIK MULTIMEDIA DAN JARINGAN
JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA DAN KOMPUTER
POLITEKNIK NEGERI JAKARTA
2020
ANALISIS PERBANDINGAN PERFORMA OPEN
SOURCE HYPERVISOR PROXMOX VE, XEN
HYPERVISOR, KVM, DAN XCP-NG
SKRIPSI
Dibuat untuk Melengkapi Syarat-Syarat yang Diperlukan untuk
Memperoleh Diploma Empat Politeknik
ANANDA FATHURRAHMAN
4616030013
PROGRAM STUDI TEKNIK MULTIMEDIA DAN JARINGAN
JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA DAN KOMPUTER
POLITEKNIK NEGERI JAKARTA
2020
iii
HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS
Skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri,
dan semua sumber baik yang dikutip maupun dirujuk
telah saya nyatakan dengan benar.
Nama : Ananda Fathurrahman
NIM : 4616030013
Tanggal : 2 Agustus 2020
Tanda Tangan :
iv
LEMBAR PENGESAHAN
Skripsi ini diajukan oleh:
Nama : Ananda Fathurrahman
NIM : 4616030013
Program Studi : Teknik Multimedia dan Jaringan
Judul Skripsi : Analisi Perbandingan Performa Open Source
Hypervisor Proxmox VE, Xen Hypervisor, KVM,
dan XCP-ng
Telah diuji oleh tim penguji dan pembimbing dalam Sidang Skripsi pada hari Senin,
tanggal 3, bulan Agustus tahun 2020, dan dinyatakan LULUS.
Disahkan oleh
Pembimbing : Drs. Abdul Aziz, M.MSI.
Penguji I : Asep Kurniawan, S.Pd., M.Kom.
Penguji II : Ayu Rosyida Zain, S.ST, M.T.
Penguji III : Defiana Arnaldy, S.Tp., M.Si.
Mengetahui,
Jurusan Teknik Informatika dan Komputer
Ketua
v
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur kehadirat Allah SWT atas berkah yang senantiasa
melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga dapat menyelesaikan penelitian
ini dengan judul “Analisis Perbandingan Performa Open Source Hypervisor
Proxmox VE, Xen Hypervisor, KVM, dan XCP-ng”. Penulis menyadari bahwa
tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, penelitian ini akan sangat sulit
untuk diselesaikan. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Kedua orang tua yang telah memberikan dukungan baik moral maupun material
serta doa yang tiada henti-hentinya.
2. Bapak Mauldy Laya, S.Kom., M.Kom., selaku ketua jurusan Teknik
Informatika dan Komputer Politeknik Negeri Jakarta.
3. Bapak Drs. Abdul Aziz, M.MSI., selaku dosen pembimbing yang telah
menyediakan waktu, tenaga, dan pikiran untuk memberikan arahan selama
proses penelitian.
4. Teman dan sahabat, selaku pihak yang selalu memberikan dukungan.
Penulis berharap semoga Allah SWT berkenan membalas segala kebaikan dari
semua pihak yang telah memberikan bantuan dan bimbingan. Semoga penelitian ini
membawa manfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan.
Depok, 28 Juli 2020
Penulis
vi
HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN
PUBLIKASI SKRIPSI UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai civitas academica Politeknik Negeri Jakarta, saya yang bertanda tangan di
bawah ini:
Nama : Ananda Fathurrahman
NIM : 4616030013
Program Studi : Teknik Multimedia dan Jaringan
Jurusan : Teknik Informatika dan Komputer
Jenis Karya : Skripsi
demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada
Politeknik Negeri Jakarta Hak Bebas Royalti Noneksklusif (Non-exclusive
Royalty Free Right) atas karya ilmiah saya yang berjudul:
ANALISIS PERBANDINGAN PERFORMA OPEN SOURCE HYPERVISOR
PROXMOX VE, XEN HYPERVISOR, KVM, DAN XCP-NG
beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti
Noneksklusif ini Politeknik Negeri Jakarta berhak menyimpan, mengalihmedia /
format-kan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), merawat, dan
mempublikasikan skripsi saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai
penulis / pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.
Dibuat di : Cilodong, Kota Depok : 28 Juli 2020
Yang menyatakan,
Ananda Fathurrahman
vii
ANALISIS PERBANDINGAN PERFORMA OPEN SOURCE
HYPERVISOR PROXMOX VE, XEN HYPERVISOR, KVM, DAN XCP-
NG
Abstrak
Virtualisasi perangkat keras memainkan peran penting dalam perkembangan infrastruktur
IT yang bertujuan untuk optimalisasi data center. Pengembang berlomba melakukan
peningkatan dan optimalisasi, namun kekurangan tetaplah ada pada lapisan antara sistem
operasi guest dan perangkat keras karena banyaknya sistem operasi guest yang berjalan
menggunakan sumber daya yang sama sehingga penting untuk mengetahui karakteristik
performa dari hypervisor. Penelitian ini menganalisis dan membandingkan performa dari
empat open source hypervisor dengan melakukan serangkaian benchmark dengan
parameter meliputi CPU, memory, dan disk. Hasil pengujian menunjukkan bahwa
Proxmox Virtual Environment unggul pada kategori CPU throughput dan memory
bandwidth sedangkan KVM unggul pada kecepatan baca dan tulis disk.
Kata kunci: Cloud Computing, Virtualization, Hypervisor, Benchmark
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS ..................................... iii
LEMBAR PENGESAHAN ...................................................................... iv
KATA PENGANTAR .............................................................................. v
Abstrak .................................................................................................... vii
DAFTAR ISI .......................................................................................... viii
DAFTAR TABEL .................................................................................... x
DAFTAR GAMBAR ............................................................................... xi
BAB I ........................................................................................................ 1
1.1 Latar Belakang ................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah .............................................................................. 2
1.3 Batasan Masalah ................................................................................ 2
1.4 Tujuan dan Manfaat ............................................................................ 2
1.5 Metode Pelaksanaan ............................................................................ 3
BAB II ....................................................................................................... 4
2.1 Penelitian Sejenis ............................................................................... 4
2.2 Server ................................................................................................. 6
2.3 Virtualisasi ......................................................................................... 6
2.4 Proxmox Virtual Environment ............................................................ 7
2.5 Xen Hypervisor ................................................................................... 7
2.6 KVM (Kernel-Based Virtual Machine) ................................................ 8
2.7 XCP-ng .............................................................................................. 9
2.8 Linux Ubuntu ...................................................................................... 9
2.9 Benchmark ......................................................................................... 9
2.10 CPU Throughput ............................................................................. 10
2.11 John the Ripper .............................................................................. 10
2.12 7zip ................................................................................................. 10
2.13 RAMspeed-SMP ............................................................................. 10
2.14 FIO (Flexible I/O Tester) ................................................................. 10
2.15 Ioping ............................................................................................. 11
2.16 MD5 (Message-Digest 5) ................................................................ 11
ix
2.17 Blowfish.......................................................................................... 11
2.18 Video Transcoding .......................................................................... 11
2.19 Compression .................................................................................. 11
2.20 Encryption....................................................................................... 12
2.21 LZMA (Lempel-Zif-Markov Algorithm) ......................................... 12
2.22 Disk Latency .................................................................................. 12
2.23 Million Instruction Per Second ....................................................... 12
2.24 Phoronix Test Suite ......................................................................... 13
BAB III ................................................................................................... 14
3.1 Deskripsi .......................................................................................... 14
3.2 Realisasi Sistem ............................................................................... 15
3.3 Spesifikasi Sistem ............................................................................ 16
3.4 Pengujian ......................................................................................... 16
3.4.1 Skenario Pengujian ........................................................................ 16
3.4.2. Parameter Pengujian ..................................................................... 17
BAB IV ................................................................................................... 18
4.1 Pengujian ......................................................................................... 18
4.2 Prosedur Pengujian ........................................................................... 18
4.2.1 Pengujian Pertama ......................................................................... 18
4.2.2 Pengujian Kedua ........................................................................... 19
4.2.3 Pengujian Ketiga ........................................................................... 19
4.3 Variabel Pengujian ........................................................................... 20
4.4 Analisis Hasil Pengujian ................................................................... 20
4.4.1 Analisis Pengujian Pertama ........................................................... 20
4.4.2 Analisis Hasil Pengujian Kedua ..................................................... 22
4.4.3 Analisis Hasil Pengujian Ketiga .................................................... 25
BAB V ..................................................................................................... 28
5.1 Kesimpulan ...................................................................................... 29
5.2 Saran ................................................................................................ 29
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................. 30
DAFTAR RIWAYAT HIDUP ............................................................... 33
LAMPIRAN ........................................................................................... 34
x
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Penelitian Sejenis ........................................................................ 4
Tabel 3.1 Spesifikasi Perangkat Keras ....................................................... 15
Tabel 3.2 Daftar Perangkat Lunak ............................................................. 16
Tabel 3.1 Variabel Pengujian .................................................................... 20
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Arsitektur Xen Hypervisor ....................................................... 8
Gambar 2.2 Arsitektur KVM ...................................................................... 8
Gambar 3.1 Ilustrasi Sistem Virtualisasi .................................................... 14
Gambar 3.2 Topologi Sistem ..................................................................... 14
Gambar 4.1 CPU Processing Speed (LZMA) ............................................ 21
Gambar 4.2 CPU Throughput (MD5) ........................................................ 21
Gambar 4.3 CPU Throughput (Blowfish) .................................................. 22
Gambar 4.4 Grafik Pengujian Memory Bandwidth (Integer) ..................... 23
Gambar 4.5 Grafik Pengujian Memory Bandwidth (Floating Point) .......... 24
Gambar 4.6 Grafik Pengujian Kecepatan Baca Disk .................................. 25
Gambar 4.6 Grafik Pengujian Kecepatan Menulis Disk ............................. 25
Gambar 4.7 Grafik Pengujian Disk Latency .............................................. 27
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Virtualisasi adalah konsep dimana akses ke sebuah perangkat keras seperti server
dialokasikan sesuai kebutuhan sehingga beberapa sistem operasi guest dapat
berbagi sumber daya komputasi dan dapat berjalan secara bersamaan. Aplikasi-
aplikasi yang berjalan secara tervirtualisasi diatas hypervisor seolah-olah berjalan
di mesin khususnya sendiri.
Saat ini tersedia berbagai macam hypervisor dari yang berbayar seperti VMWare
ESXi, Xen Hypervisor, dan Microsoft Hyper-V maupun yang gratis seperti
Proxmox Virtual Environment, KVM (Kernel-Based Virtual Machine), dan Oracle
VirtualBox.
Bagi perusahaan rintisan atau startup yang tidak memiliki cukup anggaran untuk
membangun insfrastruktur virtualisasinya sendiri, penggunaan open source
hypervisor merupakan pilihan yang tepat. Namun, terkadang perusahaan kesulitan
dalam memilih hypervisor mana dengan kinerja terbaik dan yang paling efisien.
Pada penelitian sebelumnya yaitu melakukan benchmark untuk menguji performa
maksimal dari open source hypervisor Proxmox Virtual Environment, Xen, KVM
menujukkan bahwa KVM memiliki files system performance yang paling baik, Xen
unggul pada kategori pengujian file system performance (Alroobaea dan Nadeem,
2018).
Oleh karena itu, penelitan ini dibuat untuk melakukan pengujian kinerja dari empat
hypervisor berbasis open source yaitu Proxmox Virtual Environment, Xen
Hypervisor, KVM, dan XCP-ng. Penelitian ini dapat menjadi acuan bagi individu
ataupun perusahaan dalam memilih hypervisor dengan kinerja terbaik.
2
1.2 Rumusan Masalah
Rumusan masalah yang terdapat pada Analisis Perbandingan Performa Open
Source Hypervisor ini adalah :
1. Bagaimana cara melakukan instalasi dan konfigurasi hypervisor dan sistem
operasi guest.
2. Bagaimana cara mengetahui performa maksimal yang dapat dicapai oleh
masing-masing hypervisor.
3. Bagaimana perbedaan hasil pengujian yang dihasilkan oleh masing-masing
hypervisor.
1.3 Batasan Masalah
Adapun batasan masalah yang terdapat pada analisis perbandingan hypervisor
berbasis open source sebagai berikut:
1. Hypervisor yang digunakan yaitu berbasis open source meliputi Proxmox
Virtual Environment 6.1, Xen Hypervisor 8.1, KVM (berbasis Ubuntu
Server 18.04), dan XCP-ng 8.0.
2. Pengujian dilakukan dengan cara melakukan benchmark secara bergilir
pada satu buah sistem operasi guest Ubuntu Server 18.04 yang akan diinstal
pada masing-masing hypervisor.
3. Parameter pengujian meliputi CPU processing speed, CPU throughput,
memory bandwidth, disk speed, dan disk latency.
4. Pengujian akan dilakukan menggunakan perangkat keras dan perangkat
lunak yang sama.
1.4 Tujuan dan Manfaat
Tujuan dari penelitian adalah membangun, menganalisis, dan membandingkan
performa hypervisor Proxmox Virtual Environment, Xen Hypervisor, KVM, dan
XCP-ng pada sebuah komputer server dengan melakukan serangkaian benchmark.
3
Sedangkan manfaat yang diharapkan pada penelitian ini:
1. Mengetahui bagaimana kinerja yang dapat dicapai dari masing-masing
hypervisor
2. Agar dapat menjadi acuan dan rekomendasi bagi system administrator
dalam memilih hypervisor berbasis open source
3. Penelitian ini dilakukan dengan asumsi bahwa hypervisor KVM memiliki
perfoma yang lebih baik karena sudah terintegrasi dengan kernel Linux
1.5 Metode Pelaksanaan
Analisis ini dilakukan dengan metode sebagai berikut :
1. Studi Literatur
Mencari informasi dan referensi yang berkaitan dengan topik penelitian
yang didapat dari buku, jurnal, dan artikel.
2. Analisis Kebutuhan Sistem
Mengidentifikasi kebutuhan dan keperluan dalam membangun sistem
seperti penggunaan spesifikasi perangkat keras dan perangkat lunak.
3. Instalasi dan Konfigurasi Sistem
Melakukan instalasi dan konfigurasi tiga hypervisor yaitu Proxmox Virtual
Environment, Xen Hypervisor, KVM, dan XCP-ng.
4. Pengujian
Melakukan serangkaian pengujian atau testbed dengan cara melakukan
benchmark pada sistem operasi Ubuntu Server 18.04 yang diinstal pada
masing-masing hypervisor.
5. Analisis Hasil Pengujian
Melakukan analisis perbandingan kinerja yang dapat dicapai oleh masing-
masing hypervisor.
6. Dokumentasi Kerja
Melakukan pengambilan screenshot, log pengujian dan data-data penunjang
lainnya yang dapat menggambarkan proses kerja.
4
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Penelitian Sejenis
Dibawah ini merupakan ringkasan dari penelitian sejenis yang terkait pengujian
performa dari open source hypervisor sebagai berikut.
Tabel 2.1 Penelitian Sejenis
No Peneliti Judul Penelitian Perbedaan
1
Farukh Nadeem,
Rizwan Qaiser
(2015)
A Early Evaluation and
Comparison of Three
Private Cloud
Computing Software
Platforms
- Berbeda open source
hypervisor yang digunakan
yaitu Ubuntu Enterprise
Cloud, Xen Platform, dan
Proxmox Virtual
Environment sehingga
terdapat perbedaan hasil
pengujian
- Perbedaan versi dari
hypervisor
- Perbedaan parameter yaitu
pada parameter response
efficiency, cache
performance, dan
application performance.
- Tanpa pengujian tingkat
latency pada Disk I/O
2
Sultan Abdullah
Algarni,
Mohammad Rafi
Ikbal, Roobaea
Alroobaea,
Ahmed S
Performance Evaluation
of Xen, KVM, and
Proxmox Hypervisors
- Berbeda open source
hypervisor yang digunakan
yaitu Xen, KVM, dan
Proxmox Virtual
Environment
5
Ghiduk, Farukh
Nadeem (2018)
- Perbedaan versi dari
hypervisor
- Perbedaan parameter yaitu
pada parameter response
efficiency, cache
performance, dan
application performance.
- Aplikasi benchmark yang
digunakan untuk menguji
Disk I/O
- Tanpa pengujian tingkat
latency pada Disk I/O
Pada penelitian yang berjudul “An Early Evaluation and Comparison of Three
Private Cloud Computing Software Platforms” yaitu melakukan pengujian
performa dari open source hypervisor Ubuntu Enterprise Cloud, Xen Cloud
Platform, dan Proxmox Virtual Environment dengan parameter pengujian meliputi
response efficiency, CPU usage, memory performance, cache performance, file
system I/O performance, overall performance, dan application performance
menunjukkan bahwa, Proxmox VE menjadi yang terbaik pada pengujian response
efficiency, CPU throughput, dan application performance. Ubuntu Enterprise
Cloud yang terbaik pada pengujian file system I/O performance. Pada pengujian
memory dan cache operations, XCP-ng dan Proxmox VE dengan perbedaan yang
tidak signifikan. XCP-ng memiliki performa yang buruk pada pengujian disk read
sedangkan Ubuntu Enterprise Cloud memiliki performa yang rendah pada
pengujian disk write.
Sedangkan pada penelitian yang berjudul “Performance Evaluation of Xen, KVM,
and Proxmox Hypervisor” dengan parameter pengujian response efficiency, CPU
throughput, cache performance, memory performance, dan disk performance
menunjukkan bahwa KVM memiliki performa paling baik kecuali file sytem
performance. Xen memiliki performa yang baik pada file system performance. Ini
6
menunjukkan bahwa KVM cocok untuk aplikasi yang CPU dan memory intensive
seperti web application sedangkan Xen cocok untuk penggunaan database dan
storage server.
2.2 Server
Server adalah sebuah sistem komputer yang menyediakan jenis layanan (service)
tertentu dalam sebuah jaringan komputer. Server didukung dengan prosesor yang
bersifat scalable dan memory yang besar, juga dilengkapi dengan sistem operasi
khusus, yang disebut sebagai sistem operasi jaringan (network operating system).
Server juga menjalankan perangkat lunak administratif yang mengontrol akses
terhadap jaringan dan sumber daya yang terdapat di dalamnya, seperti halnya
berkas atau alat pencetak (printer), dan memberikan akses kepada workstation
anggota jaringan (Efendi, 2018).
2.3. Virtualisasi
Virtualisasi adalah teknologi yang memungkinkan membuat beberapa lingkungan
yang disimulasikan atau sumber daya khusus dari satu sistem perangkat keras fisik.
Perangkat lunak yang disebut hypervisor terhubung langsung ke perangkat keras
dan memungkinkan untuk membagi satu sistem menjadi lingkungan yang terpisah,
berbeda, dan aman yang dikenal sebagai virtual machine. VM ini bergantung pada
kemampuan hypervisor untuk memisahkan sumber daya mesin dari perangkat keras
dan mendistribusikannya dengan tepat. Virtualisasi membantu perusahaan untuk
mendapatkan nilai maksimal dari investasi sebelumnya (Red Hat, Inc, 2020).
Perangkat keras fisik, yang dilengkapi dengan hypervisor, disebut host, sedangkan
banyak virtual machine yang menggunakan sumber dayanya disebut guest. guest
ini memperlakukan sumber daya komputasi seperti CPU, memory, dan
penyimpanan sebagai kumpulan sumber daya yang dapat dengan mudah
dipindahkan. Operator dapat mengontrol instance virtual CPU, memory,
penyimpanan, dan sumber daya lainnya, sehingga guest menerima sumber daya
yang saat dibutuhkan (Red Hat, Inc, 2020).
7
2.4 Proxmox Virtual Environment
Proxmox Virtual Environment merupakan sebuah manajemen server virtualisasi
yang bersifat open source dengan basis sistem operasi Linux Debian dan
menggunakan kernel milik Ubuntu LTS yang dimodifikasi sehingga dapat
melakukan penyebaran dan pengelolaan virtual machine dan container. Proxmox
VE menggunakan sebuah konsol yang berbasis web dan konsol command line.
Proxmox VE menggunakan dua jenis virtualisasi yaitu container-based dengan
LXC dan full-virtualization yang berbasis KVM (Kernel-Based Virtual Machine)
(Proxmox Server Solutions, 2020).
2.5 Xen Hypervisor
Xen Hypervisor merupakan open source type 1 hypervisor atau bare metal
hypervisor yang dikembangkan oleh perusahaan Citrix berbasis Xen Project
Hypervisor yang memungkinkan menjalankan banyak dari sistem operasi yang
berbeda-beda secara paralel diatas suatu mesin (host). Xen Hypervisor hanya
tersedia type 1 hypervisor yang bersifat open source yang digunakan sebagai basis
dari beberapa versi hypervisor yang commercial maupun yang aplikasi open source
seperti server virtualisasi, Insfrastrucure as a Service (IaaS), desktop virtualization,
embedded, dan sebagainya. Berikut ini merupakan diagram arsitektur dari Xen
Hypervisor.
Virtual machine (VM) adalah komputer yang seluruhnya terdiri dari perangkat
lunak yang dapat menjalankan sistem dan aplikasi operasinya sendiri seolah-olah
itu adalah komputer fisik. VM berperilaku persis seperti komputer fisik dan
mengandung CPU, RAM, hard disk, dan NIC virtual (berbasis perangkat lunak)
sendiri (Citrix Systems, Inc, 2019).
8
Gambar 2.1 Arsitektur Xen Hypervisor
(Sumber: https://wiki.xen.org/wiki/Xen_Project_Software_Overview)
2.6 KVM (Kernel-Based Virtual Machine)
KVM (Kernel-Based Virtual Machine) adalah salah satu teknologi virtualisasi
(hypervisor) yang dikembangkan oleh startup QumraNet dari negara Israel namun
proyek dibeli oleh perusahaan Red Hat.Inc. KVM merupakan sebuah solusi untuk
mengkoversi Linux dengan perangkat keras type x86 (64-bit) menjadi hypervisor
tipe 1. KVM diimplementasikan sebagai modul kernel loadable yang mengubah
kernel Linux menjadi bare metal hypervisor (Red Hat, Inc, 2020).
Gambar 2.2 Arsitektur KVM
(Sumber: https://insujang.github.io/2017-05-02/kvm-internal-how-a-vm-is-created/)
9
2.7 XCP-ng
XCP-ng adalah singkatan dari Xen Cloud Platform next generation yang
didistribusi oleh turnkey dari Xen Project Hypervisor yang sebagian besar
mengandalkan Xen Hypervisor dan proyek Xen API (XAPI). Proyek ini lahir pada
tahun 2018, mengikuti cabang dari proyek Xen open source (sekarang Citrix
Hypervisor).
Tujuan utama XCP-ng adalah untuk memberikan cara yang mudah untuk
menerapkan infrastruktur berbasis VM menggunakan Xen sebagai hypervisor, dan
XAPI yang kuat untuk memberikan solusi siap pakai, yang berfungsi di luar kotak.
XCP-ng kompatibel dengan kebanyakan server x86 yang saat ini ada di pasaran.
XCP-ng dirancang untuk memenuhi kebutuhan infrastruktur dari semua ukuran dari
homelab hingga datacenter. XCP-ng berjalan di berbagai jenis konfigurasi untuk
server production.
2.8 Linux Ubuntu
Ubuntu merupakan sebuah distro sistem operasi turunan dari Debian yang
menggunakan kernel Linux sebagai pondasi utama sistem operasi Ubuntu. Ubuntu
dapat disebarkan secara bebas dan gratis karena bersifat open source. Distro Linux
Ubuntu memiliki dua versi sistem operasi berdasarkan penggunaannya yaitu
Ubuntu Server dikhususkan untuk server yang tidak memiliki desktop environment
atau berbasis command line dan Ubuntu Desktop dapat digunakan di PC ataupun
Laptop yang dapat digunakan untuk penggunaan sehari-hari.
2.9 Benchmark
Benchmark adalah sebuah proses mensimulasikan suatu load yang bertujuan
menguji potensi kinerja dan kemampuan perangkat komputer atau gadget
menggunakan sebuah perangkat lunak yang dirancang khusus. Perangkat lunak
benchmark ini akan melakukan serangkaian simulasi tes untuk melihat potensi
kinerja maksimal secara keseluruhan (Hope, 2018)
10
2.10 CPU Throughput
CPU Throughput adalah jumlah clock prosesor yang diperlukan untuk menjalankan
atau melakukan sekali perhitungan dalam menyelesaikan suatu operasi dalam satu
satuan waktu.
2.11 John the Ripper
John The Ripper adalah suatu cracker password yang cepat yang tersedia pada
banyak platfom, antara lain UNIX, Windows, DOS, BeOS dan OpenVMS. Tujuan
utama dari John The Ripper adalah untuk mendeteksi kelemahan password pada
sistem UNIX (termasuk Linux). John The Ripper merupakan program yang dapat
membantu administrator menentukan kelayakan suatu password. Namun John The
Ripper juga digunakan oleh pihak-pihak yang tidak berkepentigan untuk
mendapatkan password seorang user. Situs resmi John The Ripper berada di
http://www.openwall.com/john (Jatminto, 2013).
2.12 7zip
7zip merupakan aplikasi pengarsipan open source yang dikembangkan Igor Pavlov
tahun 1999. Aplikasi ini digunakan untuk mengkompresi file dalam wadah
terkompresi yang dikenal sebagai "arsip". 7-Zip menggunakan format arsip 7z,
tetapi dapat membaca dan menulis beberapa format arsip lainnya.
2.13 RAMspeed-SMP
RAMspeed-SMP adalah sebuah aplikasi untuk mengukur kinerja cache dan
memory pada sistem komputer yang akurat dibandingkan utilitas benchmark
lainnya karena lebih dapat disesuaikan, open source, compact, dan menyajikan
lebih banyak informasi terkait hasil untuk dianalisis.
2.14 FIO (Flexible I/O Tester)
Fio adalah kepanjangan dari Flexible I/O Tester yang mulai dikembangkan tahun
2005 oleh Jeans Axboe yang merupakan salah satu developer dan penguji I/O stack
pada subsystem Linux Kernel. Fio cukup fleksibel yang memungkinkan pengaturan
beban kerja yang terperinci, dan itu berisi pelaporan yang diperlukan untuk
11
memahami data pada saat penyelesaian. Fio berguna untuk melakukan benchmark
pada kinerja Disk I/O pada sistem operasi Linux (Flying Pig Ventures, LLC, 2020).
2.15 Ioping
Ioping adalah sebuah tool yang berfungsi untuk melakukan pemantauan tingkat
latency pada storage yang ditampilkan mirip seperti fungsi ping pada jaringan
komputer (Gapon, 2020).
2.16 MD5 (Message-Digest 5)
Algoritma Message Digget 5 merupakan kepanjangan dari MD5 bagian dari
kriptografi yakni teknik kriptografi satu arah, algotitma MD5 menggunakan fungi
hash dari kriptografi dengan hash value 128-bit. MD5 dibangun dan dikembangkan
pada tahun 1991 oleh Ronald Rivest (Bagi, 2019).
2.17 Blowfish
Blowfish adalah algoritma enkripsi simetris yang dirancang oleh Bruce Schneier
yang menggunakan kunci rahasia yang sama untuk mengenkripsi dan mendekripsi
pesan. Blowfish juga merupakan penyandian blok, artinya ia membagi pesan
menjadi blok-blok dengan panjang tetap selama enkripsi dan dekripsi. Panjang blok
untuk Blowfish adalah 64 bit pesan yang tidak berukuran kelipatan 8 byte yang
harus diisi (Gatliff, 2003).
2.18 Video Transcoding
Video transcoding adalah konversi dari satu format encoding digital ke format lain,
seperti untuk file data film. Ini melibatkan penerjemahan ketiga elemen video
digital pada saat yang sama - format file, video, dan audio (VideoCoin, 2018).
2.19 Compression
Compressiom adalah proses memodifikasi, menyandikan, atau mengubah struktur
bit data sedemikian rupa sehingga memakan lebih sedikit ruang pada disk. Ini
memungkinkan pengurangan ukuran penyimpanan dari satu atau lebih contoh data
12
atau elemen. Kompresi data juga dikenal sebagai pengkodean sumber atau
pengurangan kecepatan bit (technopedia, 2019).
2.20 Encryption
Enkripsi adalah cara mengacak data sehingga hanya pihak yang berwenang yang
dapat memahami informasinya. Dalam istilah teknis, ini adalah proses mengubah
teks biasa menjadi teks sandi. Dalam istilah yang lebih sederhana, enkripsi
mengambil data yang dapat dibaca dan mengubahnya sehingga tampak acak.
(Cloudflare, Inc, 2020)
2.21 LZMA (Lempel-Zif-Markov Algorithm)
Algoritma rantai Lempel – Ziv – Markov (LZMA) adalah algoritma yang
digunakan untuk melakukan kompresi data lossless. Ini telah dikembangkan sejak
1996 atau 1998 oleh Igor Pavlov dan pertama kali digunakan dalam format 7z dari
aplikasi kompresi 7-Zip. Algoritma ini menggunakan skema kompresi dictionary
yang agak mirip dengan algoritma LZ77 yang diterbitkan oleh Abraham Lempel
dan Jacob Ziv pada tahun 1977 dan memiliki rasio kompresi tinggi (umumnya lebih
tinggi dari bzip2) dan ukuran kamus kompresi variabel hingga 4 GB namuntetap
mempertahankan kecepatan (Yadav, 2018).
2.22 Disk Latency
Disk latency adalah waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan permintaan I/O.
Pengukuran disk latency sejak permintaan dikeluarkan ke lapisan penyimpanan dan
pengukuran dihentikan setelah data yang diminta didapatkan atau mendapatkan
konfirmasi bahwa data sudah tersimpan di disk. Disk latency merupakan salah satu
metrik pengujian yang penting yang menjadi fokus saat melakukan pengukuran
kinerja media penyimpanan (Lowrentius, 2020).
2.23 MIPS (Million Instruction Per Second)
Satuan million instruction per second diciptakan oleh produsen komputer seperti
IBM untuk melakukan pengukuran kecepatan prosesor komputer karena satuan
13
million instruction per second tidak mempertimbangkan komponen-komponen
komputer lain seperti kecepatan I/O (vipinyadav15799, 2018)
2.24 Phoronix Test Suite
Phoronix Test Suite adalah sebuah platform pengujian dan perbandingan paling
komprehensif yang tersedia untuk Linux, Solaris, macOS, Windows, dan BSD.
Phoronix Test Suite memungkinkan untuk melakukan serangkaian pengujian
sistem secara otomatis hingga kemudahan report hasil pengujian. Semua pengujian
agar dapat mudah direproduksi, mudah digunakan, dan berjalan secara otomatis.
Phoronix Test Suite merupakan aplikasi open source dibawah lisensi GNU GPLv3
dan bekerjasama dengan Phoronix Media sebai mitra. Phoronix Test Suite pertama
kali dirilis tahun 2008 yang memiliki lebih dari 400 jenis pengujian secara default
yang terintegrasi dengan OpenBenchmarking.org. Dari profil uji standar ini
terdapat berbagai sub-sistem yang dapat diuji dan berbagai perangkat keras dari
perangkat seluler hingga desktop dan workstation/server.
Menjalankan Phoronix Test Suite untuk pertama kalinya dapat dilakukan secara
sederhana dengan mengeluarkan perintah seperti C-Ray benchmark phoronix-test-
suite, yang akan melanjutkan untuk menginstal modul untuk pengujian CPU,
menjalankan pengujian, dan melaporkan hasilnya. Bersamaan dengan hasilnya,
informasi perangkat keras/lunak sistem dikumpulkan secara terperinci, log sistem
yang relevan, dan atribut sistem penting lainnya seperti flag ascompiler dan status
sistem. Hasil pengujian secara opsional dapat diunggah pada
OpenBenchmarking.org untuk berbagi hasil dengan orang lain, membandingkan
hasil dengan sistem lain, dan untuk melakukan analisis lebih lanjut (Phoronix Test
Suite, 2020).
14
BAB III
PERENCANAAN DAN REALISASI
3.1 Deskripsi Sistem
Sebuah komputer server yang akan dilakukan instalasi empat hypervisor Proxmox
Virtual Environment, Xen Hypervisor, KVM (berbasis Ubuntu Server 18.04), dan
XCP-ng secara bergantian kemudian diinstal satu sistem operasi guest Ubuntu
Server 18.04 pada masing-masing hypervisor. Setelah instalasi hypervisor dan
sistem operasi guest selesai lalu dilakukan pengujian pada sistem operasi guest
dengan parameter meliputi CPU throughput, CPU processing speed, memory
bandwidth, kecepatan baca-tulis disk, dan disk latency. Dibawah ini adalah ilustrasi
sistem sebagai berikut:
Gambar 3.1 Ilustrasi Sistem Virtualisasi
(Sumber: https://www.redhat.com/en/topics/virtualization)
3.2 Topologi Sistem
Gambar berikut merupakan gambaran topologi sistem yang akan dibangun yaitu
terdapat sebuah komputer server yang terhubung secara peer-to-peer pada
komputer client.
Gambar 3.2 Topologi Sistem
15
3.3 Realisasi Sistem
Melakukan perakitan perangkat keras server kemudian dilakukan instalasi dan
konfigurasi empat hypervisor secara bergantian sehingga dapat dilakukan instalasi
sistem operasi guest yaitu Ubuntu Server 18.04 diatas masing-masing hypervisor
dan dilakukan benchmark berdasarkan parameter dan variabel pengujian yang
sudah ditetapkan.
3.4 Spesifikasi Sistem
Pada tahap ini akan dijabarkan apa saja yang akan dibutuhkan untuk melakukan
penelitian ini. Berikut adalah perangkat keras dan perangkat lunak yang akan
digunakan dapat dilihat pada tabel 3.1.
Tabel 3.1 Spesifikasi Perangkat Keras
No Nama Komponen Spesifikasi
1 Intel Core i5-3470 4 Core, 4 Thread, 6 MB L3 cache
2 Gigabyte GA-H61-S1
3 V-Gen DDR3 4 GB DDR3, PC-12800/1600 MHz, 4 GB
4 Seagate HDD 500 GB
7200 RPM, 500 GB, 16 MB Cache, SATA 6.0
Gb/s
5 Power Supply ATX 12 V, 550 Watt
6 Casing
7 Kabel SATA SATA 6.0 Gb/s
Sedangkan perangkat lunak yang akan digunakan serta penjelasan kegunaan dari
masing-masing perangkat lunak yaitu pada tabel 3.2.
Tabel 3.2 Daftar Perangkat Lunak
No Nama Perangkat Lunak Fungsi
1 Proxmox VE 6.1 Hypervisor 1
2 Xen Hypervisor 8.1.0 Hypervisor 2
3 KVM (Ubuntu Server 18.04) Hypervisor 3
4 XCP-ng 8.0 Hypervisor 4
16
5 Ubuntu Server 18.04 Sistem operasi guest yang mana akan
dilakukan benchmark
6 Phoronix Test Suite 9.6 Merupakan sebuah framework yang
digunakan untuk melakukan benchmark
7 John the Ripper 1.7.1 Digunakan untuk melakukan benchmark
troughput pada CPU
8 7zip 16.02 Digunakan untuk melakukan benchmark
kecepatan pemrosesan CPU
9 Flexible I/O Tester 3.1 Digunakan untuk melakukan benchmark
pada kecepatan baca dan tulis disk
10 RAMspeed-SMP 3.5.0 Digunakan untuk melakukan benchmark
maksimal bandwidth pada memory
11 Ioping Digunakan untuk melakukan benchmark
tingkat latency pada disk
Pada tabel 3.1 merupakan daftar perangkat keras yang dibutuhkan untuk
membangun sebuah server virtualisasi yang digunakan pada penelitian ini.
Sedangkan pada tabel 3.2 merupakan daftar perangkat lunak seperti hypervisor dan
aplikasi yang digunakan untuk melakukan pengujian performa.
3.5 Pengujian
3.5.1 Skenario Pengujian
Pengujian akan dilakukan secara bergantian dengan cara melakukan benchmark
kinerja melalui sistem operasi Ubuntu Server 18.04 sebagai sistem operasi guest
yang terinstal pada masing-masing hypervisor. Proses pengujian masing-masing
item benchmark akan dilakukan sebanyak sepuluh kali pengulangan. Benchmark
ini akan mengukur kinerja hypervisor dalam mengolah komponen perangkat keras
seperti CPU, memory, dan disk I/O. Hasil dari pengujian tersebut akan di analisis
dan dibandingkan dengan hasil pengujian pada hypervisor lainnya. Penentuan hasil
yaitu dengan menghitung rata-rata berdasarkan hasil benchmark yang mana akan
menentukan hypervisor dengan kinerja terbaik.
17
3.6.2 Parameter Pengujian
1. CPU
Melakukan pengukuran kinerja CPU yaitu kecepatan pemrosesan dan
throughput yang akan menghasilkan skor hasil pengujian.
2. Memory
Melakukan pengukuran kinerja dari bandwidth pada memory meggunakan
data block yang besar untuk melakukan operasi copy, scale, add, dan triad.
3. Disk I/O
Melakukan pengukuran kecepatan baca-tulis dan latency dari media
penyimpanan.
18
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Pengujian
Pengujian merupakan proses yang bertujuan untuk mengetahui potensi kinerja yang
dapat dicapai oleh masing-masing hypervisor dengan cara melakukan serangkaian
benchmark lalu akan dilakukan analisis perbandingan hasil benchmark diantara
keempat hypervisor tersebut.
Pengujian open source hypervisor dilakukan sebanyak 3 kategori pengujian dengan
pengulangan sebanyak 10 kali pengujian, yaitu sebagai berikut:
1. Pengujian pertama merupakan pengujian untuk menentukan throughput dan
processing speed dari CPU yang diemulasikan oleh hypervisor kepada sistem
operasi guest dengan menggunakan aplikasi John the Ripper dan 7zip.
2. Pengujian kedua merupakan menguji besar bandwidth dari memory yang sudah
dialokasikan oleh hypervisor kepada sistem operasi guest dengan menggunakan
aplikasi RAMspeed-SMP.
3. Pengujian ketiga merupakan pengujian untuk menentukan kinerja kecepatan
baca-tulis dan latency dari disk yang sudah dibuat oleh hypervisor untuk sistem
operasi guest dengan menggunakan aplikasi Flexible I/O Tester dan Ioping.
4.2 Prosedur Pengujian
Berikut ini merupakan prosedur pengujian yang dilakukan pada pengujian.
4.2.1 Pengujian Pertama
Pada pengujian pertama yaitu dilakukan dengan dua parameter yaitu CPU
processing speed dan CPU throughput. Parameter CPU processing speed dilakukan
dengan metode yang menggunakan data dummy yang dibuat otomatis oleh aplikasi
7zip. Setelah data dummy telah dibuat, akan dilakukan compressing dan
decompressing menggunakan algoritma LZMA (Lempel-Ziv-Markov chain
Algorithm) yang akan menghasilkan nilai hasil pengujian dalam satuan MIPS
(million instruction per second).
19
Sedangkan pengujian pada parameter CPU throughput dilakukan untuk mengukur
berapa waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan operasi enkripsi DES dan
MD5 menggunakan aplikasi John the Ripper. Pengujian ini dapat mencerminkan
bagaimana kekuatan CPU yang diemulasikan oleh hypervisor dalam menjalankan
aplikasi-aplikasi yang sangat bergantung pada kekuatan pemrosesan pada CPU
seperti video transcoding, compression, dan encryption.
4.2.2 Pengujian Kedua
Pengujian pada memory dengan parameter memory bandwidth akan mencerminkan
seberapa efektif memory management yang dimiliki oleh masing-masing
hypervisor. Pengujian ini dilakukan dengan cara melakukan perhitungan komputasi
interger dan floating point pada operasi memory yang meliputi operasi copy, add,
scale, dan triad
4.2.3 Pengujian Ketiga
Pengujian pada disk dengan parameter kecepatan baca-tulis dan latency akan
mencerminkan seberapa cepat kinerja disk dalam melakukan operasi baca dan tulis
serta berapa waktu yang dibutuhkan dalam menyelesaikan operasi-operasi I/O pada
suatu media penyimpanan. Pada pengujian baca-tulis ini dilakukan dengan cara
membuat data dummy sebanyak sepuluh yang akan menghasilkan pengukuran
kecepatan saat membaca dan menulis data dummy tersebut serta kecepatan respon
dari disk tersebut. Pengujian ini dapat mencerminkan seberapa cepat kinerja dan
respon dari disk pada aplikasi yang sangat bergantung pada kinerja media
penyimpanan seperti database dan storage server.
20
4.3 Variabel Pengujian
Berikut ini pada tabel 3.1 merupakan parameter dan variabel pengujian yang akan
diterapkan pada semua hypervisor sehingga dihasilkan hasil yang valid.
Tabel 3.1 Variabel Pengujian
Parameter Metrik Variabel
CPU Processing Speed default
Throughput default
Memory Bandwidth 8GB dataset
Disk I/O
Read Speed 2GB data size, 16KB/64KB/128KB block size,
direct=1, buffered=0
Write Speed 2GB data size, 16KB/64KB/128KB block size,
direct=1, buffered=0
Disk Latency 3000 request, 4KB block size
4.4 Analisis Hasil Pengujian
Setelah seluruh pengujian dilakukan, seluruh hasil pengujian dianalisis sesuai
dengan skenario pengujiannya masing-masing. Berikut ini adalah data hasil analisis
pengujian.
4.4.1 Analisis Pengujian Pertama
Pengujian pertama yaitu untuk menguji kinerja CPU dengan parameter Processing
Speed dan Throughput dengan menggunakan aplikasi 7zip dan John the Ripper.
Pada paramater pengujian CPU Processing Speed menunjukkan bahwa masing-
masing hypervisor memiliki processing speed yang berbeda. Perbandingan hasil
pengujian dari masing-masing hypervisor ditampilkan pada gambar 4.1.
21
Gambar 4.1 CPU Processing Speed (LZMA)
Gambar 4.1 merupakan grafik hasil dari sepuluh kali pengujian kemudian dihitung
rata-rata total nilai yang dihasilkan pada parameter CPU Processing Speed dari
masing-masing hypervisor dilakukan menggunakan aplikasi 7zip. Xen Hypervisor
berhasil mengungguli hypervisor lain dengan nilai 8010 MIPS sedangkan diurutan
kedua oleh KVM mendapatkan nilai sebesar 7988 MIPS sedangkan Proxmox
Virtual Environment mendapatkan nilai 7982 MIPS dan pada urutan terakhir XCP-
ng mendapatkan nilai sebesar 7903 MIPS.
Gambar 4.2 CPU Throughput (MD5)
7982 MIPS8010 MIPS
7988 MIPS
7903 MIPS
7800
7850
7900
7950
8000
8050
Proxmox VE Xen Hypervisor KVM XCP-ng
CPU Processing Speed (LZMA)
97519 Real C/S
96895 Real C/S
97465 Real C/S
96810 Real C/S
96400
96600
96800
97000
97200
97400
97600
Proxmox VE Xen Hypervisor KVM XCP-ng
CPU Throughput (MD5)
22
Gambar 4.3 CPU Throughput (Blowfish)
Gambar 4.3 merupakan grafik hasil pengujian CPU Throughput dari masing-
masing hypervisor menunjukkan bahwa Proxmox Virtual Environment unggul
pada kategori pengujian MD5 yaitu 97519 Real C/S dan Blowfish 2372 Real C/S.
Lalu diurutan kedua disusul oleh KVM dengan nilai Blowfish sebesar 97495 Real
C/S dan nilai MD5 sebesar 2350 Real C/S. Selanjutnya pada urutan ketiga oleh Xen
Hypervisor yang memiliki nilai Blowfish sebesar 96895 Real C/S dan nilai MD5
sebesar 2350 Real C/S. Sedangkan diurutan terakhir yaitu XCP-ng memiliki nilai
blowfish sebesar 96810 Real C/S dan nilai MD5 yang memiliki selisih tipis dengan
Xen Hypervisor yaitu sebesar 2348 Real C/S.
4.4.2 Analisis Hasil Pengujian Kedua
Pengujian kedua yaitu untuk menguji kinerja memory dengan parameter memory
bandwidth menggunakan aplikasi RAMspeed-SMP. Pada paramater pengujian
memory bandwidth menunjukkan bahwa masing-masing hypervisor memiliki hasil
pengujian yang berbeda. Perbandingan hasil pengujian dari masing-masing
hypervisor ditampilkan pada gambar 4.4.
2372 Real C/S
2350 Real C/S
2370 Real C/S
2348 Real C/S
2335
2340
2345
2350
2355
2360
2365
2370
2375
Proxmox VE Xen Hypervisor KVM XCP-ng
CPU Throughput (Blowfish)
23
Gambar 4.4 Grafik Pengujian Memory Bandwidth (Integer)
Gambar 4.4 merupakan grafik hasil pengujian memory bandwidth dengan jenis data
integer. Berdasarkan data tersebut menunjukkan pada operasi copy, Proxmox
Virtual Environment unggul dengan nilai sebesar 12396,69 MB/s. Lalu urutan
kedua yaitu Xen Hypervisor yang memiliki nilai sebesar 12371,58 MB/s. Urutan
ketiga yaitu XCP-ng memperoleh nilai sebesar 12367,99 MB/s, dan KVM memiliki
nilai yang terendah sebesar 12270,72 MB/s.
Operasi scale, Proxmox Virtual Environment kembali unggul dengan nilai sebesar
12389,15 MB/s. Lalu diurutan kedua yaitu Xen Hypervisor memiliki nilai sebesar
12345,08 MB/s. Urutan ketiga yaitu XCP-ng dengan nilai sebesar 12332,94 MB/s,
dan KVM mendapat nilai terendah sebesar 12237,52 MB/s.
Operasi add, Proxmox Virtual Environment kembali unggul dengan perolehan nilai
sebesar 14160,29 MB/s. Lalu diurutan kedua oleh XCP-ng dengan nilai sebesar
14057,66 MB/s. Sedangkan urutan ketiga dan keempat oleh Xen Hypervisor dan
KVM dengan masing-masing nilai sebesar 14042,24 MB/s dan 13886,72 MB/s
Operasi triad, Proxmox Virtual Environment tetap unggul dengan nilai sebesar
14079,98 MB/s. Lalu diurutan kedua oleh XCP-ng memperoleh nilai sebesar
13950,77 MB/s. Sedangkan urutan ketiga dan keempat yaitu Xen Hypervisor dan
12367,99 MB/s
12270,72 MB/s
12371,58 MB/s
12396,69 MB/s
12332,94 MB/s
12237,52 MB/s
12345,08 MB/s
12389,15 MB/s
14057,66 MB/s
13886,72 MB/s
14042,24 MB/s
14160,29 MB/s
13950,77 MB/s
13778,1 MB/s
13939,03 MB/s
14079,98 MB/s
11000 11500 12000 12500 13000 13500 14000 14500
XCP-ng
KVM
Xen Hypervisor
Proxmox VE
Memory Bandwidth (Integer)
Triad Add Scale Copy
24
KVM masing-masing mendapatkan nilai sebesar 13939,03 MB/s dan 13778,10
MB/s.
Gambar 4.5 Grafik Pengujian Memory Bandwidth (Floating Point)
Gambar 4.5 merupakan grafik hasil pengujian memory bandwidth dengan jenis data
floating point. Berdasarkan data tersebut menunjukkan pada operasi copy, Proxmox
Virtual Environment unggul dengan nilai sebesar 12393,86 MB/s. Lalu urutan
kedua oleh XCP-ng mendapatkan nilai sebesar 12368,23 MB/s. Sedangkan urutan
ketiga dan keempat yaitu oleh Xen Hypervisor dan KVM dengan masing-masing
mendapat nilai sebesar 12347,96 MB/s dan 12257,21 MB/s.
Operasi scale, Proxmox Virtual Environment tetap unggul dengan nilai sebesar
12396,38 MB/s. Lalu diurutan kedua yaitu XCP-ng dengan nilai sebesar 12369,63
MB/s, diurutan ketiga Xen Hypervisor dengan nilai 12346,86 MB/s, dan yang
terendah oleh KVM mendapatkan nilai sebesar 12280,95 MB/s.
Operasi add, Proxmox Virtual Environment kembali unggul dengan nilai sebesar
14058,65 MB/s. Lalu diurutan kedua yaitu Xen Hypervisor dengan nilai sebesar
13965,66 MB/s. Sedangkan urutan ketiga XCP-ng dengan nilai sebesar 13959,87
MB/s dan diurutan terakhir yaitu KVM dengan nilai sebesar 13828,41 MB/s.
12368,23 MB/s
12257,21 MB/s
12347,96 MB/s
12393,86 MB/s
12369,63 MB/s
12280,95 MB/s
12346,86 MB/s
12396,38 MB/s
13959,87 MB/s
13828,41 MB/s
13965,66 MB/s
14058,65 MB/s
13936,3 MB/s
13741,31 MB/s
13917,68 MB/s
14048,8 MB/s
11000 11500 12000 12500 13000 13500 14000 14500
XCP-ng
KVM
Xen Hypervisor
Proxmox VE
Memory Bandwidth (Floating Point)
Triad Add Scale Copy
25
Sedangkan pengujian terakhir memory bandwidth yaitu operasi triad, Proxmox
Virtual Environment kembali unggul dengan nilai sebesar 14048,80 MB/s. Lalu
diurutan kedua yaitu XCP-ng dengan nilai sebesar 13936,30 MB/s, diurutan ketiga
Xen Hypervisor dengan nilai 13917,68 MB/s, dan yang terendah oleh KVM
mendapatkan nilai sebesar 13741,31 MB/s.
4.4.3 Analisis Hasil Pengujian Ketiga
Pengujian ketiga yaitu untuk menguji kecepatan baca dan tulis dan latency pada
disk dengan menggunakan aplikasi Flexible I/O Tester dan Ioping. Pada paramater
pengujian kecepatan baca-tulis dan latency pada disk menunjukkan bahwa masing-
masing hypervisor memiliki hasil pengujian yang berbeda-beda. Perbandingan
hasil pengujian dari masing-masing hypervisor ditampilkan pada grafik berikut.
Gambar 4.6 Grafik Pengujian Kecepatan Baca Disk
Hasil grafik hasil pengujian pada gambar 4.6 menunjukkan bahwa pada pengujian
dengan ukuran block sebesar 16K, hypervisor KVM unggul dengan nilai sebesar
102,67 MB/s kemudian pada urutan kedua dimiliki oleh XCP-ng dengan nilai 96,36
MB/s. Sedangkan nilai pengujian diurutan ketiga dan keempat masing-masing oleh
Xen Hypervisor dengan nilai sebesar 56,65 MB/s dan Proxmox Virtual Enviroment
dengan nilai sebesar 53,35 MB/s.
102,67
56,65
102,6796,36
108
67,97
99,06
124,8118,8
68,69
124,4 124,5
0
20
40
60
80
100
120
140
Proxmox VE Xen Hypervisor KVM XCP-ng
Kecepatan Membaca Disk (dalam MB/s)
16K 64K 128K
26
Sedangkan pengujian dengan ukuran block sebesar 64K menunjukkan bahwa XCP-
ng unggul dengan nilai sebesar 124,8 MB/s lalu diurutan kedua Proxmox Virtual
Environment memperoleh nilai sebesar 108 MB/s dilanjutkan oleh KVM
mendapatkan nilai sebesar 99,06 MB/s dan yang terakhir dengan selisih nilai
terlampau jauh oleh Xen Hypervisor hanya mendapatkan nilai sebesar 53,35 MB/s.
Pada pengujian dengan ukuran block sebesar 128K menunjukkan hypervisor XCP-
ng unggul tipis dengan nilai sebesar 124,5 MB/s dengan KVM mendapatkan nilai
124,4 MB/s. lalu diurutan ketiga oleh Proxmox Virtual Environment memperoleh
nilai sebesar 118,8 MB/s dan yang terakhir yaitu Xen Hypervisor mendapatkan nilai
yang terlampau rendah dibanding tiga hypervisor lainnya sebesar 68,9 MB/s.
Gambar 4.6 Grafik Pengujian Kecepatan Menulis Disk
Sedangkan pada pengujian kecepatan menulis disk dengan ukuran block sebesar
16K, KVM masih unggul telak dengan perolehan nilai sebesar 74,5 MB/s.
Sedangkan hasil pengujian antara XCP-ng memperoleh nilai 16,85 MB/s, Proxmox
Virtual Environment memperoleh nilai 16,39 MB/s, dan Xen Hypervisor memiliki
nilai sebesar 15,06 MB/s.
Kemudian pada pengujian dengan ukuran block sebesar 64K, KVM mendapatkan
nilai sebesar 88,73 MB/s lalu disusul oleh Proxmox Virtual Environment yang
memiliki nilai sebesar 88,64 MB/s. Sedangkan pada urutan ketiga yaitu XCP-ng
16,39 15,06
74,5
16,85
88,64
31,33
88,73
42,8
110,1
41,06
119,4
57,7
0
20
40
60
80
100
120
140
Proxmox VE Xen Hypervisor KVM XCP-ng
Kecepatan Menulis Disk (dalam MB/s)
16K 64K 128K
27
memperoleh nilai pengujian sebesar 42,8 MB/s dan urutan keempat Xen Hypervisor
memperoleh nilai pengujian sebesar 31,33 MB/s.
Pengujian terakhir dari pengujian kecepatan tulis disk dengan ukuran block sebesar
128K, KVM masih unggul dengan nilai pengujian sebesar 119,4 MB/s lalu pada
urutan kedua oleh Proxmox Virtual Environment memperoleh nilai pengujian 110,1
MB/s. Selanjutnya pada urutan ketiga dan keempat yaitu XCP-ng memperoleh nilai
sebesar 57,7 MB/s dan Xen Hypervisor memperoleh nilai pengujian sebesar 41,06
MB/s.
Gambar 4.7 Grafik Pengujian Disk Latency
Gambar 4.7 merupakan hasil pengujian latency pada disk dari hypervisor Xen
Hypervisor dan XCP-ng memiliki nilai yang sama yaitu 0,9 m/s sedangkan nilai
latency pada Proxmox Virtual Environment memiliki nilai sebesar 1,74 m/s dan
diurutan terakhir KVM memiliki selisih nilai yang jauh lebih besar yaitu sebesar
10,2 m/s.
1,740,9
10,2
0,9
0
2
4
6
8
10
12
Proxmox VE Xen Hypervisor KVM XCP-ng
Disk Latency (dalam m/s)
28
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang berjudul “Analisis Perbandingan Performa Open
Source Hypervisor Proxmox VE, Xen Hypervisor, KVM, dan XCP-ng” dapat
disimpulkan bahwa:
1. Instalasi dan konfigurasi empat open source hypervisor Proxmox Virtual
Environment, Xen Hypervisor, KVM (berbasis Ubuntu Server 18.04), dan
XCP-ng berhasil dilakukan.
2. Instalasi dan konfigurasi sistem operasi guest Ubuntu Server 18.04 diatas
masing-masing hypervisor berhasil dilakukan.
3. Pengujian kinerja hypervisor berhasil dilakukan menggunakan sistem
operasi guest Ubuntu Server 18.04.
4. Hypervisor yang berbasis Linux KVM yaitu Proxmox Virtual Environment
dan KVM dapat mengungguli hypervisor yang berbasis Xen Project yaitu
Xen Hypervisor dan XCP-ng.
5. Proxmox Virtual Enviroment unggul di parameter pengujian CPU
throughput sehingga cocok untuk penggunaan web server.
6. KVM unggul di kategori pengujian kecepatan baca dan tulis disk, sehingga
cocok untuk penggunakan storage server, dan database server.
5.2 Saran
Berdasarkan hasil penelitian ini, bisa dilakukan beberapa peningkatan yang dapat
diimplementasikan, berikut di antaranya.
1. Menambahkan open source type 1 hypervisor lain yang agar dapat
dilakukan pengujian pada semua type 1 open source hypervisor yang ada
dipasaran.
2. Pengujian dilakukan pada perangkat keras yang dirancang khusus untuk
server dan enterprise grade agar pengujian dapat lebih sesuai dengan
kondisi yang ada di lapangan.
29
3. Untuk mengetahui selisih perbedaan antara virtualisasi dan non-virtualisasi
dapat dilakukan dengan cara membandingkan pengujian hypervisor dan
tanpa hypervisor atau pengujian langsung pada sistem operasi yang terinstal
pada komputer server.
30
DAFTAR PUSTAKA
Alroobaea, R., dan Nadeem, F. 2018. Performance Evaluation of Xen, KVM, and
Proxmox Hypervisor. International Journal of Open Source Software and
Processes.
Bagi, B. 2019. Apa Itu MD5 : Masih Amankah Menggunakan MD5. Retrieved from
Blog BugaBagi: https://blogbugabagi.blogspot.com/2019/11/apa-itu-md5-
masih-amankah-menggunakan.html
Citrix Systems, Inc. 2019. Citrix Hypervisor Documentation. Retrieved from Citrix
Systems, Inc: https://docs.citrix.com/en-us/citrix-hypervisor/8-
0/downloads/citrix-hypervisor-8.0.pdf
Cloudflare, Inc. 2020. What is encryption? Retrieved from Cloudflare learning:
https://www.cloudflare.com/learning/ssl/what-is-encryption/
Efendi, l. 2018. Apa Yang di Maksud Dengan Server? Retrieved from IT-Jurnal:
https://www.it-jurnal.com/apa-yang-di-maksud-dengan-server/
Flying Pig Ventures, LLC. 2020. FIO - FLEXIBLE I/O TESTER SYNTHETIC
BENCHMARK. Retrieved from StorageReview:
https://www.storagereview.com/fio-flexible-i-o-tester-synthetic-
benchmark
Gapon, V. 2020. Installing and using ioping. Retrieved from IT Blog:
https://ixnfo.com/en/installing-and-using-ioping.html
Gatliff, B. 2003. Encrypting data with the Blowfish algorithm. Retrieved from
Embedded: https://www.embedded.com/encrypting-data-with-the-
blowfish-algorithm/
Hope, C. 2018. Benchmark. Retrieved from Computer Hope:
https://www.computerhope.com/jargon/b/benchmar.htm
JANG, I. 2017. KVM Internal: How a VM is Created? Retrieved from Github.io:
https://insujang.github.io/2017-05-02/kvm-internal-how-a-vm-is-created/
Jatminto, J. 2013. DEFINISI TENTANG JOHN THE RIPPER. Retrieved from
mincojokja blogs: https://jokojatminto.wordpress.com/2013/03/12/definisi-
tentang-john-the-ripper/
31
Lowrentius. 2020. Understanding Storage Performance - IOPS and Latency.
Retrieved from Lowrentius: https://louwrentius.com/understanding-
storage-performance-iops-and-latency.html
Nadeem, F. 2015. An Early Evaluation and Comparison of Three Private Cloud
Computing Software Platform. JOURNAL OF COMPUTER SCIENCE
AND TECHNOLOGY.
Phoronix Test Suite. (2020). Phoronix Test Suite Documentation. Retrieved from
Phoronix Test Suite: https://www.phoronix-test-
suite.com/documentation/phoronix-test-suite.pdf
Proxmox Server Solutions. 2020. Main Page. Retrieved from Proxmox Wiki:
https://pve.proxmox.com/wiki/Main_Page
Proxmox Server Solutions GmbH. 2020. Proxmox. Retrieved from Proxmox Server
Solutions: https://proxmox.com
Red Hat, Inc. 2020. What is KVM? Retrieved from Red Hat:
https://www.redhat.com/en/topics/virtualization/what-is-KVM
Red Hat, Inc. 2020. What is virtualization? Retrieved from Red Hat:
https://www.redhat.com/en/topics/virtualization
technopedia. 2019. Data Compression. Retrieved from technopedia:
https://www.techopedia.com/definition/884/data-compression
VideoCoin. 2018. VideoCoin. Retrieved from Medium:
https://medium.com/videocoin/what-is-video-transcoding-and-why-do-
you-do-it-348a2610cefc
vipinyadav15799. 2018. What is MIPS (Million of Instructions Per Second)?
Retrieved from GeeksforGeeks: https://www.geeksforgeeks.org/what-is-
mipsmillion-of-instructions-per-second/
Xen Project. 2018. WHAT IS XCP-NG? Retrieved from Xen Project:
https://xenproject.org/developers/teams/xcp-ng/
Xen Project. 2018. Xen Project Software Overview. Retrieved from Wiki Xen:
https://wiki.xen.org/wiki/Xen_Project_Software_Overview
Yadav, C. 2018. Compression using the LZMA algorithm using Python (lzma).
Retrieved from TutorialsPoint:
32
https://www.tutorialspoint.com/compression-using-the-lzma-algorithm-
using-python-lzma
33
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
Ananda Fathurrahman
Lulus dari SDN Kalibaru 1 Depok tahun 2010, SMPN 6
Depok tahun 2013, dan SMKN 3 Depok jurusan Teknik
Komputer dan Jaringan pada tahun 2016.
34
LAMPIRAN
Data Hasil Pengujian Proxmox Virtual Environment 6.1
35
Data Hasil Pengujian Xen Hypervisor 8.0
36
Data Hasil Pengujian KVM
37
Data Hasil Pengujian XCP-ng 8.1