1
Makalah Jaringan Komunikasi
Hardware Redudancy :
Load Balancing / Clustering
Kelompok IV
Alvin Bagus Setyawan (111070174)
Kahfi Kurnia (111070189)
Tengku Indira Giovany (111070177)
Tito Galit Permana (111070184)
Yosephine Talenta Hutauruk (111070179)
Fakultas Elektro dan Komunikasi
Institut Teknologi Telkom
Bandung
2010
2
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Tuhan yang telah menolong hamba-Nya menyelesaikan
makalah ini dengan penuh kemudahan. Tanpa pertolongan Dia mungkin penyusun
tidak akan sanggup menyelesaikan dengan baik.
Makalah ini disusun agar pembaca dapat memperluas ilmu tentang Load Balancing
and Clustering, yang kami sajikan berdasarkan pengamatan dari berbagai sumber.
Makalah ini di susun oleh penyusun dengan berbagai rintangan. Baik itu yang
datang dari diri penyusun maupun yang datang dari luar. Namun dengan penuh
kesabaran dan terutama pertolongan dari Tuhan akhirnya makalah ini dapat
terselesaikan.
Makalah ini memuat tentang Load Balancing and Clustering yang sangat penting
dalam perancangan maupun maintenance jaringan. Walaupun makalah ini mungkin
kurang sempurna tapi juga memiliki detail yang cukup jelas bagi pembaca.
Penyusun juga mengucapkan terima kasih kepada dosen Jaringan Komunikasi sang
Penyusun yaitu Bapak Iqbal yang telah memberikan kuliah yang menjadi dasar
pengetahuan penyusun dalam menulis makalah ini.
Semoga makalah ini dapat memberikan wawasan yang lebih luas kepada pembaca.
Walaupun makalah ini memiliki kelebihan dan kekurangan. Penyusun mohon
untuk saran dan kritiknya. Terima kasih.
Bandung , Juni 2010
Penyusun
3
DAFTAR ISI
LembarJudul
Daftar Isi.....................................................................................................................i
Kata Pengantar.........................................................................................................iii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah………………..……………………………....5
1.2 Tujuan dan Manfaat………… ………………………………………...6
1.2.1 Tujuan………………………………………………………...6
1.2.2 Manfaat………………………………………………………...7
1.3 Ruang Lingkup Perumusan Masalah……………………………………7
1.3.1 Ruang Lingkup…….………………………….………………...……..7
1.3.2 Perumusan Masalah………………..…………..……..……………….7
BAB II PEMBAHASAN
2.1 Definisi Redudansi hardware……………...………………………….....8
2.2 Definisi Load Balancing………………..……………………………….8
2.3 Sistem Load Balancing….……………..………………………….……12
2.3.1 DNS Round Robin……………………………………………12
2.3.2 Integrated Load Balancing……………………………………15
2.3.3 Network Load Balancing (NLB)……………………………..16
2.3.4 Component Load Balancing (CLB)…………………………..17
2.4 Server Cluster………………………………………………………......17
2.5 Dedicated Load Balancing………………………………………….....20
2.6 Design Solusi Center…………………………………………………..25
2.7 Menggabungkan Teknologi Clustering………………………………...31
2.8 Membuat Cluster Load Balancing……………………………………...32
4
BAB III KESIMPULAN DAN SARAN
3.1 Kesimpulan…………………………………………………………….39
3.2 Saran……………………………………………………………………39
DAFTAR PUSTAKA …………………………………………….………………40
5
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah
Istilah TI (Teknologi Informasi) yang populer saat ini adalah bagian
dari mata rantai panjang dari perkembangan istilah dalam dunia SI (Sistem
Informasi).Istilah TI memang lebih merujuk pada teknologi yang digunakan
dalam menyampaikan maupun mengolah informasi, namun pada dasarnya
masih merupakan bagian dari sebuah sistem informasi itu sendiri.TI memang
lebih mudah dipahami secara umum sebagai pengolahan informasi yang
berbasis pada teknologi komputer yang sedang berkembang pesat. Sebuah
Sistem TI atau selanjutnya akan disebut STI, pada dasarnya dibangun di atas
lima tingkatan dalam sebuah piramida STI. Berurutan dari dasar adalah :
konsep dasar, teknologi, aplikasi, pengembangan dan pengelolaan.
Meluasnya penggunaan jaringan komputer merupakan motor bagi
perkembangan internet yakni cara untuk merangkaikan beberapa komputer
sehingga setiap komputer yang ada di dalamnya dapat saling berhubungan dan
berbagai sumberdaya seperti printer dan perangkat penyimpanan data. Dewasa
ini, jaringan komputer hadir dalam berbagai bentuk dan ukurannya.
Jaringan memungkinkan para pemakai menggunakan perangkat yang
bernilai sangat mahal secara bersamaan.Misalnya bila masing- masing
komputer dikantor memiliki printer laser sendiri, maka biaya yang harus
dikeluarkan menjadi sangat mahal.Akan jauh lebih murah bila satu printer
laser digunakan secara bersama-sama dalam satu jaringan.Ini berarti setiap
komputer dalam jaringan tersebut tersambung ke printer yang digunakan
secara bersama-sama melalui kabel.
6
Beberapa tipe jaringanjuga memungkinkan pemakainya untuk
menggunakan program secara bersamaan dan saling berkirim pesan
menggunakan komputer yang disebut surat elektronik (e-mail). Setiap orang
pada suatu komputer dapat mengirim pesan ke suatu atau lebih pengguna
komputer lain dalam kantor yang sama. Pengguna tersebut dapat juga
menggunakan jaringan untuk memindahkan file dari suatu komputer lainnya.
Model jaringan semacam ini disebut sebagai jaringan lokal (Local Area
Network) karena jaringan tersebut berada dalam suatu lokasi fisik yang sama.
Banyak perusahaan besar memiliki kantor di beberapa kota. Masing-
masing kantor biasanya juga memiliki jaringan lokal. Untuk menghubungkan
jaringan-jaringan lokal tersebut, digunakan jaringan telepon berkecepatan
tinggi, sehingga terbentuklah jaringan yang lebih luas (Wide Area Network).
Pengetahuan tentang Load Balancing pada dasarnya adalah untuk
mengetahui bagaimana memanfaatkan server secara efektif, sehingga
jaringan-jaringan tersebut dapat bekerja dengan baik. Penulis dalam hal ini
akan membahas tentang Redudancing Hardware: Load Balancing dan
Clustering, dan membahas bagaimana apabila menggunakan dua server aktif-
aktif dan aktif-standby.
1.2. Tujuan dan Manfaat
1.2.1. Tujuan
Berdasarkan latar belakang yang penulis uraikan diatas, adapun tujuan dari
pembuatan makalah ini adalah :
1. Memahami tentang Redudancing Hardware.
2. Memahami tentang Load Balancing dan Clustering sehingga dapat
mengaplikasikannya dalam efisiensi jaringan.
7
3. Menganalisa bagaimana penggunaan Load Balancing apabila
menggunakan dua server yang aktif-aktif dan aktif-standby.
1.2.2. Manfaat
Adapun manfaat yang di dapat dari makalah ini antara lain :
1. Dapat memberikan pengetahuan tentang ilmu Load Balancing dan
Clustering.
2. Memahani bagaimana penggunaan Load Balancing dan Clustering
yang efektif.
3. Memahami penggunaan Load Balancing dengan dua server yang aktif-
aktif dan aktif-standby.
1.3. Ruang Lingkup dan Perumusan masalahan
1.3.1. Ruang Lingkup
Di dalam tulisan ini dibahas tentang teknik konfigurasi load balancing
padadua server yang aktif-aktif dan aktif-standby, dan pengertian Load
Balancing itu sendiri sehingga jaringan dapat bekerja secara optimal.
1.3.2. Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah yang dijelaskan sebelumnya, maka
perumusannya adalah bagaimana sistem load balancing bekerja dua server
yang aktif-aktif dan aktif-standby,dan bagaimana topologi dan teknologi
yang di pakai, sehingga layanan ini dapat bekerja secara optimal.
8
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 . Definisi Redudansi Hardware
Pada umunnya, redudansi hanyalah penambahan informasi sumber
daya atau waktu melampaui apa yang diperlukan untuk operasi system
normal. Sementara redudansi hardware adalah penambahan hardware,
biasanya untuk tujuan mendeteksi atau toleransi kesalahan
2.2. Definisi Load Balancing
Proses load balancing sebenarnya merupakan proses fleksibel yang
dapat diciptakan dengan berbagai cara dan metode. Proses ini tidak dapat
dilakukan oleh sebuah perangkat tertentu atau sebuah software khusus saja.
Cukup banyak cara dan pilihan untuk mendapatkan jaringan yang dilengkapi
dengan sistem load balancing. Cara kerja dan prosesnya pun berbeda-beda
satu dengan yang lainnya. Namun, cara yang paling umum dan banyak
digunakan adalah dengan mengandalkan konsep Virtual server atau Virtual
IP.
Istilah Virtual server atau Virtual IP sebenarnya merupakan istilah
bebas, karena mungkin saja sistem lain menggunakan konsep yang sama
namun dengan istilah yang berbeda. Secara umum, konsep dari Virtual server
atau Virtual IP ini adalah sebuah alamat IP, sebuah nama, atau bisa juga
dikatakan sekelompok alamat IP yang bertugas sebagai jembatan penghubung
antara pengakses dari luar dengan sekelompok server atau perangkat jaringan
yang berada dibelakangnya.
9
Tujuan dibuatnya sistem perwakilan tersebut adalah agar ketika
nama atau alamat IP tersebut diakses dari luar, yang dapat melayani
permintaan tersebut tidak terbatas hanya satu perangkat server saja.
Sekelompok server atau perangkat jaringan yang diwakilinya memiliki
kemampuan untuk menjawab permintaan-permintaan tersebut. Sebagai
hasilnya, permintaan-permintaan tersebut terdistribusi ke beberapa server
sehingga beban proses kerja server-server tersebut tidak terlalu berat. Hal ini
membuat servis dan layanan yang diberikan server tersebut ke si pengguna
dapat berjalan lebih baik dan berkualitas.
Sistem load balancing yang sederhana memang hanya mampu
membuat sebuah perwakilan nama atau alamat IP untuk mewakili beberapa IP
dari server-server dibelakangnya, namun perangkat yang memang
dikhususkan menangani sistem load balancing kompleks dapat melakukan
perwakilan hanya terhadap servis-servis yang dibuka oleh server
dibelakangnya.
Dalam sistem load balancing, proses pembagian bebannya memiliki
teknik dan algoritma tersendiri. Pada perangkat load balancing yang kompleks
biasanya disediakan bermacam-macam algoritma pembagian beban ini.
Tujuannya adalah untuk menyesuaikan pembagian beban dengan karakteristik
dari server-server yang ada di belakangnya.
Solusi Load balancing di jaringan komputer digunakan untuk
membagi antara bandwidth yang ada dibackbone utama (primary) dengan
bandwidth backup. Jadi disini dibutuhkan backbone backup yang berbeda
dengan primary baik dari sisi routing, lastmile bahkan penyedia jasanya.
Load balancing Network, suatu teknik yang digunakan untuk
memisahkan antara dua atau banyak network link. Dengan mempunyai
banyak link maka optimalisasi utilisasi sumber daya, throughput, atau respone
10
time akan semakin baik karena mempunyai lebih dari satu link yang bisa
saling membackup pada saat network down dan menjadi cepat pada saat
network normal jika memerlukan realibilitas tinggi yang memerlukan 100 %
koneksi uptime dan yang menginginkan koneksi upstream yang berbeda dan
dibuat saling membackup
Untuk dapat mengimplementasikan system ini diperlukan suatu
perangkat tambahan baik berupa router Cisco atau menggunakan solusi router
dari Mikrotik yang lebih ekonomis namun powerfull.
Gambar 1. Solusi load balancing dengan dua backbone provider
Secara umum, algoritma-algoritma pembagian beban yang banyak digunakan
saat ini adalah:
Round Robin
Algoritma Round Robin merupakan algoritma yang paling sederhana dan
banyak digunakan oleh perangkat load balancing. Algoritma ini membagi
11
beban secara bergiliran dan berurutan dari satu server ke server lain
sehingga membentuk putaran.
Gambar 2. Round Robin.
Ratio
Ratio (rasio) sebenarnya merupakan sebuah parameter yang diberikan
untuk masing-masing server yang akan dimasukkan kedalam sistem load
balancing. Dari parameter Ratio ini, akan dilakukan pembagian beban
terhadap server-server yang diberi rasio. Server dengan rasio terbesar
diberi beban besar, begitu juga dengan server dengan rasio kecil akan lebih
sedikit diberi beban.
Fastest
Algoritma yang satu ini melakukan pembagian beban dengan
mengutamakan server-server yang memiliki respon yang paling cepat.
Server di dalam jaringan yang memiliki respon paling cepat merupakan
server yang akan mengambil beban pada saat permintaan masuk.
12
Least Connection
Algoritma Least connection akan melakukan pembagian beban berdasarkan
banyaknya koneksi yang sedang dilayani oleh sebuah server. Server dengan
pelayanan koneksi yang paling sedikit akan diberikan beban yang
berikutnya akan masuk.
2.3. Sistem Load Balancing
Seperti telah dijelaskan di atas, sistem load balancing sebenarnya
dapat dibuat dengan banyak cara. Pembuatannya tidak terikat oleh sebuah
operating system saja, atau hanya dapat dibuat oleh sebuah perangkat saja.
Namun secara garis besar cara pembuatan sistem load balancing terbagi
menjadi tiga kategori besar, yaitu load balancing dengan menggunakan DNS
round robin, Integrated load balancing, dan Dedicated load balancing. Ketiga
jenis ini memiliki cara kerja yang unik dan berbeda satu sama lain, tetapi tetap
menuju suatu hasil akhir yang sama, yaitu menciptakan sebuah sistem yang
lebih menjamin kelangsungan hidup jaringan di belakangnya dan
membuatnya lebih skalabel.
2.3.1. DNS round robin
Metode yang paling sederhana untuk menciptakan sistem load
balancing adalah dengan menggunakan metode DNS Round robin. Metode ini
sebenarnya merupakan sebuah fitur dari aplikasi bernama BIND (Berkeley
Internet Name Domain). Ini merupakan aplikasi open source khusus untuk
membangun server DNS yang tampaknya sudah menjadi semacam standar
yang digunakan di mana-mana. Sistem DNS round robin banyak
13
mengandalkan teknik input penamaan yang teratur rapi dan dipadukan dengan
sistem perputaran round robin.
Gambar 3. Konfigurasi DNS Round Robin
Seperti yang telah ketahui, DNS merupakan sebuah sistem penamaan
terhadap perangkat-perangkat komputer. Penamaan ini dibuat berdasarkan
alamat IP dari perangkat tersebut. Sebuah perangkat yang memiliki alamat IP
dapat diberi nama dan dapat diakses menggunakan namanya saja jika Anda
memiliki DNS server. Sistem penamaan tersebut banyak sekali manfaatnya,
misalnya hanya untuk sekadar lebih mudah diakses atau untuk diproses lebih
lanjut.
Dari sistem penamaan ini dapat dibuat sebuah sistem load balancing
sederhana dan murah yang memanfaatkan sifat alami dari program BIND ini,
yaitu sistem perputaran round robin. Pada sebuah record DNS yang berisikan
informasi penamaan, Anda dapat memasukkan beberapa nama lain untuk
diwakili oleh sebuah nama utama. Beberapa nama lain itu memiliki masing-
masing record sendiri yang juga mewakili alamat-alamat IP dari perangkat
14
jaringan. Jadi setelah proses input penamaan selesai, Anda akan mendapatkan
sebuah nama utama yang mewakili beberapa nama-nama lain yang mewakili
beberapa perangkat jaringan seperti server.
Di sinilah kuncinya, ketika ada yang mengakses nama utama
tersebut, DNS server akan dihubungi oleh si pencari. Setelah menerima
permintaan, DNS server akan mencari record dari nama utama tersebut.
Ternyata di dalam record tersebut terdapat beberapa nama lain yang
berhubungan dengan nama utama. Pada kondisi inilah, DNS server akan
menjalankan sistem perputaran round robin untuk menggilir informasi nama-
nama lain mana saja yang diberikan ke para pemintanya.
Di sini, sistem load balancing sebenarnya sudah terjadi. Alamat IP
dari server-server yang diwakili oleh nama lain tersebut akan diberikan
kepada para peminta secara bergiliran sesuai dengan algoritma round robin.
Ini menjadikan beban terbagi-bagi secara bergilir ke server-server lain dengan
sendirinya.
Contoh Kasus :
Misalkan, suatu perusahaan memiliki dua buah server yang ingin
digunakan untuk kepentingan situs perusahaan. Perusahaan tersebut harus
mempunyai domain utama. Dua buah server ini ingin dimasukkan ke dalam
sistem load balancing, sehingga pendistribusian bebannya tidak
tersentralisasi. Dengan menggunakan sistem DNS round robin, yang perlu
dilakukan adalah melakukan input penamaan kedua server tersebut di DNS
server secara teratur. Konfigurasi ini akan menjadikan setiap kali pengguna
mengakses nama utama yang dibuat, maka DNS server akan memberikan
informasi IP ke pengguna.
Sistem load balancing ini terbilang mudah dan sederhana untuk
diimplementasikan, namun ada juga beberapa kelemahan yang cukup
15
signifikan. Problem yang sering terjadi adalah ketika ada sebuah DNS server
lain (misalkan DNS A) di Internet yang masih meng-cache hasil pencariannya
yang pertama.
Jadi jika kali pertama server DNS A tersebut mendapatkan informasi
IP dari domain utama perusahaan tersebut adalah IP 1.1.1.2, maka DNS A
tidak mengetahui alamat IP yang lain dari domain utama tersebut. Ini
membuat para pengguna yang menggunakan server DNS ini juga tidak dapat
mengetahui sistem load balancing yang ada, sehingga load balancing tidak
bekerja.
Kelemahan lainnya adalah ketika sebuah server di dalam sistem load
balancing ini tidak dapat bekerja, maka sistem DNS tidak dapat
mendeteksinya. Hal ini menyebabkan server yang tidak dapat bekerja tersebut
malahan mendapatkan banyak request dari luar, meskipun tidak dapat bekerja.
2.3.2. Integrated load balancing
Integrated load balancing biasanya merupakan solusi load balancing
tambahan dari sebuah aplikasi atau operating system. Biasanya aplikasi atau
operating system yang memiliki fitur ini adalah yang memiliki kemampuan
beroperasi sebagai server. Sistem load balancing bukan merupakan fungsi
utama. Oleh sebab itu, biasanya fitur, performa, dan kemampuannya cukup
sederhana dan digunakan untuk sistem berskala kecil menengah. Fasilitasnya
juga lebih banyak bersifat general saja, jarang yang spesifik. Meski demikian,
fitur ini amat berguna jika digunakan pada jaringan yang tepat.
16
Gambar 4.4.3.2 integrated load balancing
Salah satu Integrated load balancing ini dapat Anda temukan di
Microsoft Windows 2000 Advance Server yang merupakan fitur tambahan.
Pada operating system yang memiliki kemampuan jaringan yang hebat ini,
Anda dapat mengonfigurasi sistem load balancing dengan cukup mudah.
Selain itu, fitur-fitur yang diberikan untuk keperluan ini juga terbilang cukup
lengkap. Fitur-fitur yang ada dalam teknologi load balancing pada Windows
2000 Advance Server dan juga Windows 2000 Datacenter Server adalah
sebagai berikut:
2.3.3 . Network Load Balancing (NLB)
Network load balancing merupakan fasilitas yang memungkinkan
mesin Windows 2000 Advance Server melakukan load balancing terhadap
aplikasi-aplikasi yang berjalan berdasarkan jaringan IP. Aplikasi yang
berjalan diatas IP seperti HTTP/HTTPS, FTP, SMTP, dan banyak lagi dapat
dengan mudah di-load balance dengan menggunakan fasilitas ini. Dengan
menggunakan NLB, Anda dapat membuat satu grup cluster server yang
dilengkapi dengan sistem load balancing terhadap semua servis-servis TCP,
UDP, dan GRE (Generic Routing Encapsulation). Untuk semua proses
tersebut, dikenal sebuah istilah Virtual Server yang bertindak sebagai satu
titik pusat pengaksesan server-server di bawahnya. Dengan adanya fasilitas
17
ini, servis dan layanan yang dijalankan oleh server-server ini lebih terjamin
kelancarannya. Sangat ideal digunakan untuk keperluan servis-servis front
end, seperti web server agar masalah-masalah seperti bottleneck pada server
dapat dikurangi.
2.3.4. Component Load Balancing (CLB)
Teknologi load balancing ini menyediakan sistem load balance
terhadap komponen-komponen yang mendukung jalannya sebuah software
atau aplikasi. Aplikasi atau software yang dapat di-load balance adalah yang
komponen-komponennya menggunakan COM+. Dengan melakukan load
balancing terhadap komponen-komponen COM+ yang ada di beberapa
server, maka jalannya sebuah aplikasi lebih terjamin dan lebih skalabel
melayani para pengguna aplikasi.
2.4. Server Cluster
Suatu clustering adalah suatu kelompok dua atau lebih server yang
didedikasikan khusus untuk menjalankan suatu applikasi (atau beberapa
applikasi) dan dikoneksikan sedemikian rupa agar memberikan suatu fault
tolerance dan load balancing. Fault tolerance mungkin asing bagi kita,
gampangnya jika salah satu mesin tidak bisa menunaikan fungsinya atau
mati, maka akan di ambil alih / digantikan oleh mesin lainnya secara
automatis.
Dalam system server cluster, masing-2 server menjalankan applikasi
kritis yang sama, sehingga apabila salah satu server gagal fungsi, maka
server lainnya akan mendeteksi kegagalan fungsi ini dan mengambil alih
fungsinya hanya dalam hitungan beberapa saat saja. Hal ini disebut sebagai
18
“failover”. Jika node yang gagal fungsi tadi kembali normal, maka node-2
yang lain akan mengetahui kondisi ini dan system cluster akan kembali
menggunakan node yang gagal fungsi tadi kembali. Kondisi ini disebut
“failback”. Dalam system windows 2003, kemampuan clustering ini di
install secara automatis, akan tetapi pada system windows 2000 anda harus
menginstall module terpisah Microsoft Clustring System.
Server cluster di rancang untuk aplikasi yang long-running di memory
state atau applikasi yang datanya besar dan sering berubah yang lazim disebut
sebagai statefull applications dan berisi database server seperti Microsoft
SQL, Exchange server, server file dan printers. Semua node dalam cluster ini
terhubung dengan suatu data set share SCSI bus atau SAN – storage area
network. semua node mempunyai akses ke data applikasi yang sama, dan
masing-2 node bisa memproses request dari client kapan saja. Anda bisa
configure setiap node dari cluster ini menjadi passive atau active. Node yang
active bisa menerima dan memproses permintaan dari clients, sementara node
yang passive bersifat idle dan berfungsi sebagai “fallback” jika node yang
active gagal.
Pada gambar berikut ini dimisalkan ada dua server yang membentuk
suatu cluster dimana keduanya running windows server 2003 dan Microsoft
SQL server dan masing-2 terhubung kepada piranti NAS yang sama yang
berisi database. Kedua server juga mempunyai koneksi khusus yang dipakai
mendeteksi detak jantung masing-2 kalau terjadi gagal fungsi.
19
Gambar 4. Solusi server Cluster - Konsep
Server A berfungsi sebagai node active sementara server B berfungsi
sebagai passive node. Server A ini sepanjang waktu berfungsi normal,
menjalankan applikasi database, menerima requests dari clients database,
dan mengakses file-2 database pada piranti NAS. Akan tetapi tiba-2 server A
karena suatu alasan tertentu gagal berfungsi, maka server B sebagai node
passive mendeteksi kegagalan fungsi server active A ini dan serta merta
menjadi node Active menggantikan fungsi server A memproses permintaan
clients menggunakan database yang sama pada NAS.
Sama seperti NLB, server cluster juga mempunyai nama dan IP address
terpisah dengan IP address masing-2 node. Makanya saat node active gagal,
tidak ada perubahan fungsi yang dirasakan pada clients, karena system
langsung di handle oleh passive node atau jika dalam X Node Clustering
passive nodenya adalah survival node.
Server cluster hanya bisa jalan pada system windows server 2003 edisi
Enterprise dan Datacenter saja, untuk edisi Windows 2003 standard hanya
bisa jalan NLB. Masing-2 node tidak boleh menggunakan edisi windows
2003 yang berbeda, harus seragam, edisi Enterprise atau Datacenter saja.
Maksimum bisa sampai 8 nodes saja yang bisa berfungsi masing-2 failover
dan failback. Failback tidak di configure by default, jadi harus di configure
20
secara manual atau automatis. Kebanyakan para praktisi melakukan
konfigurasi manual untuk failback agar bisa mengevaluasi kegagalan fungsi
dari node tersebut.
Memerlukan hardware disk drive khusus missal Fibre Channel, Shared
SCSI, atau SAN. Fibre Channel adalah suatu technology jaringan serial
kecepatan tinggi sampai 100 Mbytes per second menggunakan komunikasi
full-duplex. Sementara SCSI menggunakan technology sinyal parallel.
Dipakai pada SQL server, MS Exchange, File dan Print server dll.
2.5. Dedicated Load Balancing
Gambar 4.4.3.3 Dedicated Load Balancing
Metode load balancing yang satu ini diklaim sebagai sistem load
balancing yang sesungguhnya karena kerja dan prosesnya secara total
diperuntukan bagi proses load balancing terhadap server atau jaringan di
bawahnya. Secara umum, metode ini masih dibagi lagi menjadi tiga jenis:
21
1. Load balancing dengan hardware atau switch
Sistem load balancing jenis ini diciptakan dengan menggunakan
bantuan sebuah chip yang dikhususkan untuk itu. Biasanya chip khusus
tersebut sering disebut dengan istilah ASICS, yang biasanya berwujud
sebuah microprocessor khusus yang hanya memproses algoritma dan
perhitungan spesifik. Dengan adanya ASICS ini, performa load balancing
tidak perlu diragukan lagi kehebatannya karena memang hanya perhitungan
dan logika load balancing saja yang dioptimisasi di dalamnya. Load
balancing jenis ini umumnya berwujud sebuah switch. Dalam praktiknya,
sering kali perangkat jenis ini membutuhkan keahlian khusus untuk
digunakan karena interface-nya yang kurang user friendly. Selain itu, tingkat
fleksibilitas perangkat ini juga rendah karena sebagian besar intelejensinya
sudah tertanam di dalam hardware, sehingga penambahan fitur dan fasilitas-
fasilitas lain menjadi lebih sulit dilakukan.
2. Load balancing dengan software
Keuntungan yang paling menonjol dari solusi load balancing
menggunakan software adalah tingkat kemudahan pengoperasiannya yang
sudah lebih user friendly dibandingkan jika mengonfigurasi switch load
balancing. Keuntungan lainnya, jika ada fitur tambahan atau ada versi
upgrade terbaru, Anda tidak perlu mengganti keseluruhan perangkat load
balancing ini. Namun karena proses logikanya berada di dalam sebuah
software, maka tentu untuk menggunakannya dibutuhkan sebuah platform
sebagai tempat bekerjanya. Perangkat komputer dengan spesifikasi tertentu
pasti dibutuhkan untuk ini.
Performa dan kehebatannya melakukan proses load balancing juga
akan dipengaruhi oleh perangkat komputer yang digunakan, tidak bisa
22
hanya mengandalkan kemapuan software yang hebat saja. Kartu jaringan
yang digunakan, besarnya RAM pada perangkat, media penyimpanan yang
besar dan cepat, dan pernak-pernik lainnya tentu juga dapat mempengaruhi
kinerja dari software ini. Karena dari isu inilah, maka performa dari
keseluruhan sistem load balancing ini lebih sulit diperkirakan.
3. Load balancing dengan perangkat perpaduan hardware dan
software
Solusi membuat sistem dedicated load balancing adalah dengan
memadukan kedua jenis sistem load balancing di atas, yaitu memadukan
software load balancing dengan perangkat yang dibuat khusus untuk
melayaninya. Performa dari hardware yang khusus yang sengaja
dioptimisasi untuk mendukung software load balancing yang user friendly
dan fleksibel. Perangkat jenis ini sering disebut dengan istilah load
balancing black box.
Hardware yang dioptimisasi dan diisi dengan platform berbasis Linux
atau BSD yang dioptimisasi adalah konfigurasi yang biasanya digunakan
untuk menjalankan software utama load balancing. Dari konfigurasi ini,
banyak sekali manfaat yang bisa didapatkan oleh pengguna maupun
produsennya. Fleksibilitas yang luar biasa bisa didapatkan mulai dari
menggunakan hardware yang selalu up-to-date sampai dengan operating
system dengan patch terbaru. Dengan demikian, waktu guna dari perangkat
ini dapat lebih panjang daripada sebuah switch khusus yang tidak fleksibel.
Solusi ini tentunya jauh lebih murah dibandingkan dengan solusi hardware
khusus, atau bahkan dari solusi software saja.
23
Ada beberapa keuntungan pada saat menggunakan system load balacing,
diantaranya adalah ;
1. Asymetric Load
rasio dapat dibuat dengan menentukan koneksi yang menjadi primary
yang dianggap paling baik backbonenya dan terbaik dalam path routingnya,
jadi kita dapat membuat mesin untuk mencari best path determination dan
routing yang terpendek dan terbaik untuk sampai ketujuan.
2. Aktivitas berdasarkan Prioritas
Disaat load jaringan lagi peek, server akan dapat membagi aktivitas
berdasarkan prioritas dan ke link cadangan.
3. Proteksi dari serangan DDoS
karena kita dapat membuat features seperti SYN Cookies dan
delayed-binding (suatu metode di back-end server pada saat terjadi proses
TCP handshake) pada saat terjadi serangan SYN Flood
4. Kompresi HTTP
Memungkinkan data untuk bisa mentransfer objek HTTP dengan
dimungkinkannya penggunaan utilisasi kompresi gzip yang berada di semua
web browser yang modern.
5. TCP Buffering
dapat membuat respon buffer dari server dan berakibat dapat
memungkinkan task akses lebih cepat
24
6. HTTP Caching
dapat menyimpan content yang static, dengan demikian request dapat
di handel tanpa harus melakukan kontak ke web server diluar jaringan yang
berakibat akses terasa semakin cepat.
7. Content Filtering
Beberapa load balancing dapat melakukan perubahan trafik pada saat
dijalankan.
8. HTTP Security
beberapa system load balancing dapat menyembunyikan HTTP error
pages, menghapus identifikasi header server dari respon HTTP, dan
melakukan enkripsi cookies agar user tidak dapat memanipulasinya.
9. Priority Queuing
Berguna untuk memberikan perbedaan prioritas traffic paket.
10. Spam Filtering
Spam istilah lainnya junk mail merupakan penyalahgunaan dalam
pengiriman berita elektronik untuk menampilkan berita iklan dan keperluan
lainnya yang mengakibatkan ketidaknyamanan bagi para pengguna web.
Bentuk berita spam yang umum dikenal meliputi: spam surat elektronik, spam
instant messaging, spam Usenet newsgroup, spam mesin pencari informasi
web (web search engine spam), spam blog, spam berita pada telepon genggam,
spam forum Internet, dan lain lain. Spam ini biasanya datang bertubi-tubi
tanpa diminta dan sering kali tidak dikehendaki oleh penerimanya. Beberapa
contoh lain dari spam ini bisa berupa surat elektronik berisi iklan, sms pada
25
telepon genggam, berita yang masuk dalam suatu forum newsgroup berisi
promosi barang yang tidak terkait dengan aktifitas newsgroup tersebut,
spamdexing yang mendominir suatu mesin pencari (search engine) untuk
mencari popularitas bagi suatu URL tertentu, ataupun bisa berupa berita yang
tak berguna dan masuk dalam suatu blog, buku tamu situs web, dan lain-lain.
2.6. Design Solusi Cluster
Satu hal yang perlu anda putuskan saat anda mempertimbangkan
solusi clustering untuk jaringan anda adalah apa yang anda harapkan dalam
merealisasikan cluster – dengan kata lain seberapa availability, reliability, dan
scalability yang anda perlukan. Beberapa organisasi menganggap suatu
downtime sekecil apapun tidak bisa ditolerir, maka tingkat availability yang
tinggi sangat diharapkan, dan clustering dapat memberikan suatu solusi yang
melindungi terhadap tiga macam kemungkinan kegagalan:
1. Kegagalan software
Kegagalan software dari aplikasi yang sangat kritis bisa
mengakibatkan terganggunya applikasi tersebut untuk berjalan dengan
sempurna. Kegagalan software bisa merupakan akibat dari suatu upgrade
software, konflik dengan software yang baru saja diinstall. Kalau saja si
administrator tidak melakukan upgrade kepada semua node cluster secara
bersamaan, maka seharusnya system cluster masih bisa diharapkan berjalan
normal dengan kegagalan software pada salah satu node.
2. Kegagalan hardware
Bisa saja merupakan kerusakan hard disk, power supply, atau
komponen hardware apa saja mengingat barang electronic mempunyai batas
waktu kerja dan ada saatnya gagal / rusak. Dan system cluster tidak
26
menyebabkan kegagalan applikasi secara keseluruhan. Administrator bisa
memperbaiki kegagalan hardware ini tanpa harus membuat down applikasi
vital.
3. Kegagalan site
Pada kasus cluster yang tersebar secara geografis dimana organisasi
terhubung antar site, server-2 berada di gedung atau kota yang berbeda. Suatu
cluster multi-site dimana terjadi suatu disaster yang melulu lantakkan seluruh
site, tidak akan menjadikan system applikasi ini ambruk.
4. Scalling Cluster
Server cluster dan network load balancing keduanya merupakan
solusi cluster yang bersifat scalable, yang artinya anda bisa meningkatkan
performa dari system cluster tersebut seiring dengan meningkatnya /
tumbuhnya organisasi anda. Ada dua macam metoda dasar untuk
meningkatkan performa cluster, sperti berikut ini.
5. Scalling Up
Scalling Up adalah metoda untuk meningkatkan performa individu
server dengan cara memodifikasi konfigurasi hardware computer / node
cluster, misal menambah memory RAM atau L2 cache memory, upgrade ke
processor yang lebih cepat atau menambah processor. Memperbaiki performa
dari komputer seperti ini tidak tergantung dari solusi cluster yang anda
gunakan. Akan tetapi anda juga harus memprtimbangkan kemampuan
performa individu dari masing-2 node didalam cluster. Misal jika anda
mengupgrade active server dengan performa tinggi, sementara passive node
nya tidak diupgrade dengan baik, takutnya pada saatnya passive node menjadi
/ mengambil alih fungsi, maka dia tidak akan mampu menjalankan fungsinya
27
dengan baik mengingat performa mesinnya tidak sebagus active node. Untuk
itu ada baiknya melakukan scale up untuk setiap node server dalam cluster ke
tingkat yang sama, sehingga memberikan performa optimum pada tingkat
yang sama dalam kondisi apapun.
6. Scaling out
Scalling out adalah metoda untuk menambah node kedalam system
cluster yang ada sekarang. Jika anda mendistribusikan beban prosessing suatu
applikasi ke beberapa server, menambahkan beberapa server akan mengurangi
beban individu server dalam cluster tersebut. server cluster dan network load
balancing keduanya bisa di scale out, akan tetapi lebih menambahkan server
ke network load balancing.
Dalam network load balancing, setiap server node mempunyai
masing-2 data independent yang berisi applikasi dan data yang di pasok
kepada clients. Scalling out cluster adalah semata-mata menghubungkan server
baru kedalam jaringan cluster dan melakukan cloning applikasi dan data
kepadanya. Segera setelah anda menambahkan server kepada network load
balancing, NLB akan membagi beban yang sama kepada server baru tersebut.
Lain halnya dengan scalling out server cluster yang lebih rumit
dibanding NLB, karena server didalam cluster harus mempunyai akses kepada
data storage yang sama. Tergantung dari konfigurasi hardware yang anda
pakai, scalling out server cluster bisa jadi sangat mahal dan bahkan menjadi
tidak mungkin. Jika dalam awalnya anda sudah mengantisipasi adanya scalling
out server cluster dimasa mendatang, maka anda harus melakukan design
konfigurasi hardware dengan memasukkan antisipasi scalling out tersebut
kedalam design anda.
Kita juga harus ingat bahwa scalabilitas dari cluster dibatasi oleh
kemampuan operating system windows yang kita pakai, baik windows server
28
2003 ataupun windows server 2000. Saat kita melakukan scale out suatu
cluster, jumlah maksimum dari node yang didukung oleh windows operating
system sebagai berikut:
Operati
ng system
Networ
k Load Balancing
Server
Cluster
Windo
ws server 2003
standard edition
32 Not
supported
Windo
ws server 2003
enterprise edition
32 8
Windo
ws server 2003
datacenter edition
32 8
Windo
ws 2000 advance
server
32 2
Windo
ws 2000
datacenter server
32 4
Jika kita melakukan scaling up suatu cluster, operating system
mempunyai batasan sebagai berikut:
Operati
ng system
Jumlah
maksimum
processor
Maxim
um RAM
Windo 2 4 GB
29
ws server 2003
standard edition
Windo
ws server 2003
enterprise edition
8 32 GB
Windo
ws server 2003
datacenter edition
32 64 GB
Windo
ws 2000 advance
server
8 8 GB
Windo
ws 2000
datacenter server
32 64 GB
Server-2 didalam suatu cluster dapat menjalankan beberapa aplikasi,
jadi kita bisa mengkombinasikan beberapa applikasi didalam satu cluster
tunggal, atau membuat satu cluster terpisah untuk masing-2 applikasi. Contoh
berikut ini adalah cluster yang menjalankan dua applikasi di setiap masing-2
node. Kegagalan satu node mengakibatkan kedua applikasi gagal pada node
tersebut dan node sisanya harus bisa menghandle dan memberikan performa
yang memadai untuk kedua applikasi.
30
Gambar . Solusi Cluster Dua Aplikasi Tiap Node
Model berikut menggunakan satu applikasi independent untuk setiap
cluster, dan kegagalan satu server hanya mempengaruhi satu applikasi saja.
Model ini sangat mahal karena harus menyediakan satu server passive untuk
setiap cluster, walaupun model ini memberikan tingakat availability yang
tinggi.
Gambar . Solusi Cluster Satu Aplikasi Tiap Node
Adalah juga memungkinkan menggabungkan kedua model diatas
menjadi seperti gambar dibawah ini dimana setiap applikasi berjalan di
masing-2 node server dan satu node sebagai node passive untuk kedua
applikasi. Jika salah satu node aktif gagal, maka akan fallback ke node passive.
31
Gambar . Solusi Cluster dua aplikasi satu passive
2.7 Menggabungkan technology clustering
Dalam beberapa kasus, ada hal yang memutuskan kita untuk
menggabungkan jenis cluster menjadi satu system cluster. Yang paling banyak
diadopsikan adalah pada aplikasi e-commerce Web site yang membolehkan
internet user membuat order produk. Jenis site ini memerlukan web server
(yang merupakan stateless application) untuk menjalankan fungsi web kepada
clients, sementara (stateful) database servers untuk menyimpan data customer,
data produk, dan informasi data entry lainnya. Dalam pendekatan system
cluster ini anda memakai NLB untuk web server sementara untuk database
server menggunakan server cluster.
32
Gambar 4.5.1 Topologi Load Balancing
2.8 Membuat Cluster Load Balancing
Selama ini orang selalu menganggap bahwa membuat cluster load
balancing adalah hal yang rumit dan memusingkan. Dan.. memang benar pendapat
ini. Tapi sebenarnya ada satu cara mudah untuk mencapainya dengan
menggunakan yang namanya balance.
Sebelumnya kita bahas dahulu sedikit mengenai konsep Clustering. Secara prinsip
clustering mempunyai 2 buah pendekatan:
1. High Availability (Failover), adalah bila satu server gagal melayani service
tertentu, maka tugas server tersebut otomatis akan dilempar ke server lainnya.
33
2. High throughput (Performance), disini yang diinginkan adalah performance
yang tinggi yang dicapai dengan "membagi2" tugas yang ada ke sekumpulan
server. Contohnya adalah:
2a. High-performance Computing (HPC), adalah sekumpulan server yang bekerja
bersama-sama pada saat yang bersamaan untuk mengerjakan sesuatu tugas
tertentu, biasanya dalam bentuk tugas perhitungan yang berat2, seperti simulasi
bumi, me-render film animasi, dll.
2b. Load Balancing, adalah membagi2 beban kerja ke sekumpulan server diluar
konteks computing, misalnya membagi beban kerja web server, mail server, dll.
Bagaimana mencapai hal ini?
Ada beberapa software opensource yang dapat kita gunakan:
1. Linux High-Availability (http://www.linux-ha.org)
2. RedHat Cluster Suite dan Piranha (http://www.redhat.com)
3. Linux Virtual Server (http://www.linuxvirtualserver.org)
4. BeoWulf Cluster (http://www.beowulf.org)
5. Openmosix (http://openmosix.sourceforge.net)
Namun solusi2 di atas kadang kala terlalu "canggih" atau "overkill" untuk
mencapai tujuan clustering kita. Disinilah 'balance' masuk. Apa yang dapat ia
sediakan?
1. Merupakan user-space program. Tidak perlu compile kernel dll. Langsung jalan
secara command line.
2. Load balancing secara tcp. Cukup menyebutkan protocol atau port tcp berapa
yang ingin kita load balancing.
34
Cara setup:
1. Download paketnya dari http://www.inlab.de/balance.html
wget http://www.inlab.de/balance-3.40.tar.gz
2. Extract, compile dan install:
2a. tar zxvf balance-3.40.tar.gz
2b. cd balance-3.40
2c. vi Makefile
Ubah baris ini: MANDIR=${BINDIR}/../man/man1
Menjadi: Untuk Ubuntu: MANDIR=/usr/share/man/man1
Untuk RedHat: MANDIR=/usr/local/share/man/man1
2d. make
2e. make install
Cara pakai:
Sebelumnya kita misalkan skenario seperti ini:
Kita mempunyai sebuah website yang ingin kita bagi beban kerjanya ke 3 buah
server web. Maka kita perlu mensetupnya seperti terlihat di gambar (Oya,
gambarnya adalah foto PC zaman dulu, tapi itu hanya ilustrasi yah, nanti servernya
jangan pakai PC zaman dulu juga. Hehe...). Tiga buah server web yaitu www1
(192.168.0.1), www2 (192.168.0.2), dan www3 (192.168.0.3). Di depan mereka
kita install sebuah server (192.168.0.254) yang bertugas membagi2 bebas kerja
para server www tersebut. Jadi IP yang akan diakses oleh user adalah IP
192.168.0.254, jangan ke masing2 server www.
35
Commandnya: (Jalankan command ini di 192.168.0.254) balance
Bila diketik tanpa option dia akan muncul seperti ini:
_ _
| |__ __ _| | __ _ _ __ ___ ___
| '_ \ / _` | |/ _` | '_ \ / __/ _ \
| |_) | (_| | | (_| | | | | (_| __/
|_.__/ \__,_|_|\__,_|_| |_|\___\___|
this is balance 3.40
Copyright (c) 2000-2006,2007
by Inlab Software GmbH, Gruenwald, Germany.
All rights reserved.
usage:
36
balance [-b addr] [-B addr] [-t sec] [-T sec] [-adfpHM] \
port [h1[:p1[:maxc1]] [!%] [ ... hN[:pN[:maxcN]]]]
balance [-b addr] -i [-d] port
balance [-b addr] -c cmd [-d] port
-a enable channel autodisable option
-b host bind to specific address on listen
-B host bind to specific address for outgoing connections
-c cmd execute specified interactive command
-d debugging on
-f stay in foregound
-i interactive control
-H failover even if Hash Type is used
-M use MMAP instead of SHM for IPC
-p packetdump
-t sec specify connect timeout in seconds (default=5)
-T sec timeout (seconds) for select (0 => never) (default=0)
! separates channelgroups (declaring previous to be Round Robin)
% as !, but declaring previous group to be a Hash Type
examples:
balance smtp mailhost1:smtp mailhost2:25 mailhost3
balance -i smtp
balance -b 2001:DB8::1 80 10.1.1.1 10.1.1.2
balance -b 2001:DB8::1 80
37
Jadi cara pakainya adalah misalnya:
balance -f http 192.168.0.1 192.168.0.2 192.168.0.3
Option -f itu artinya balance jalan di foreground, berguna untuk kita debug dan
cancel. Kalau misalnya sudah ok, bisa kita jalankan tanpa option -f, maka balance
akan jalan di background.
Untuk melihat cara bekerja balance adalah dengan membuka sebuah terminal dan
meload website 192.168.0.254 secara berulang2. Untuk mudahnya dapat kita
gunakan text browser seperti elinks:
watch elinks --dump http://192.168.0.254
Untuk kebutuhan testing, dapat kita atur agar isi website di 192.168.0.1,
192.168.0.2, dan 192.168.0.3 berbeda, jadi command di atas akan menampilkan isi
website yang berbeda, tanda bahwa balance sudah meload balancing traffik web ke
tiga buah server tersebut.
Contoh lain adalah:
balance -f http 192.168.0.1::100 ! 192.168.0.2::100 ! 192.168.0.3
Arti option di atas adalah: koneksi http akan diprioritaskan ke server 192.168.0.1
sampai sebanyak 100 koneksi, bila sudah penuh maka akan dilempar ke
192.168.0.2 sampai sebanyak 100 koneksi juga, sisanya akan ke 192.168.0.3
Bagaimana jika kita ingin menghandle koneksi yang memerlukan session seperti
website dynamic pakai php? Hal ini bisa dicapai dengan option '%' yaitu
mengaktifkan session seperti ini:
balance -f http 192.168.0.1 192.168.0.2 192.168.0.3 %
38
Untuk option2 selengkapnya dapat kita lihat di 'man balance'.
Apakah hanya dapat digunakan untuk akses http? Tentu tidak, dengan sedikit
eksplorasi kita dapat pula menggunakannya untuk keperluan lain seperti load
balancing akses internet, email, proxy, dll.
39
BAB III
KESIMPULAN DAN SARAN
3.1. Kesimpulan
1. Dengan menggunakan teknologi Server Cluster, Anda dapat
membuat aplikasi dan data yang ada pada beberapa server terpisah
dapat bergabung menjadi satu dalam sebuah konfigurasi cluster.
2. Program balance ini menyediakan sebuah solusi praktis dan mudah
untuk membuat sebuah cluster load balancer. Performance yang
dihasilkan cukup bagus.
3.2. Saran
1. Bila kita ingin menggunakan solusi program balance yang lebih
handal, kita dapat menggunakan LVS (linux virtual server) dengan
kombinasi linux-ha. Namun tentu saja settingannya akan jauh
lebih rumit.
40
DAFTAR PUSTAKA
1. http://en.wikipedia.org/wiki/Load_balancing_(computing)
2. http://www.pc24.co.id/article/category40_1.htm
3. http://dennycharter.wordpress.com
4. http://bayuart.wordpress.com/2007/08/02/2-isp-1-lan/
5. http://en.wikipedia.org/wiki/Cluster_(computing)
6. http://iweb.com/managed-hosting/web-
cluster?gclid=CMXO1oH4iKICFUxB6wodJnitVA
7. http://artikel.xcode.or.id/2010/03/15/konsep-dan-teknis-clustering-server-bag-
1/
8. http://www.sysneta.com/solusi-cluster-server
9. http://www.sysneta.com/design-solusi-cluster
10. http://www.suko.web.id/blog/?p=222
