Analisis kinerja pembagi beban klaster server web dengan algoritme weighted round robin di jaringan OpenFlow

Abstract

Jaringan komputer telah menjadi bagian yang penting dalam berbagai bidang, seperti bisnis, hiburan, dan pendidikan. Keberhasilan ini merupakan suatu tantangan bagi para peneliti dan pengembang jaringan komputer. Permasalahan yang muncul dan menjadi tantangan adalah terbatasnya inovasi yang muncul dari teknologi jaringan komputer saat ini, yang disebabkan keterbatasan perangkat dan protokol jaringan komputer. Jaringan komputer saat ini umumnya masih didominasi perangkat dan mekanisme yang tradisional dan statis. Hal ini ditunjukkan dengan banyaknya perangkat layer 2 dan layer 3 pada model OSI berupa switch dan router yang umumnya unprogrammable. Jaringan komputer kampus adalah salah satu contoh penerapan jaringan komputer pada bidang pendidikan, di mana jaringan tersebut dapat dijadikan sebagai area bagi para peneliti untuk dapat memanfaatkan dan mengembangkan teknologi jaringan komputer. Kampus juga biasanya menyediakan beberapa layanan sistem informasi, yang memerlukan adanya teknologi jaringan komputer guna mendukung layanan tersebut, seperti web server, database server, storage area network, hosting, akses internet, proxy dan lain-lain. Beberapa aplikasi layanan tersebut banyak menerapkan aplikasi berbasis web, contohnya aplikasi sistem informasi akademik, keuangan, kepegawaian, dan lainnya. Seluruh layanan aplikasi berbasis web tersebut perlu adanya sebuah manajemen server dan jaringan komputer yang sesuai dan handal. Konsep yang dapat menjawab permasalahan dan tantangan bagi para peneliti dan pengembang untuk manajemen server dan jaringan komputer adalah sistem software defined network (SDN) dan sistem load balancer. Salah satu ide SDN adalah memisahkan proses data plane dan control plane pada perangkat layer 2 dan 3, yang biasanya proses ini telah menyatu. Salah satu protokol yang mendukung SDN adalah Openflow. Sistem load balancer server web merupakan salah satu metode yang digunakan untuk meningkatkan kinerja dan tingkat ketersediaan server web, dengan cara membagi request yang datang ke beberapa server sekaligus sehingga beban yang ditanggung oleh masing-masing server menjadi lebih ringan. Penelitian ini mencoba merancang dan menganalisis model sistem load balancer klaster server web dengan algoritme weighted round robin (WRR) di jaringan Openflow, untuk mengembangkan sistem load balancer jaringan yang sudah ada menjadi jaringan yang dapat diprogram, dinamis, dan rendah biaya. Nilai bobot pada algoritme WRR didapat dari dua parameter dinamis, yaitu total connections dan kapasitas link throughput setiap server. Selanjutnya dilakukan analisis persentase perubahan quality of service (QoS) terhadap response time, throughput, HTTP Succsess dan Loss Connections untuk setiap sistem load balancer. Hasil analisis kinerja sistem load balancer di jaringan Openflow dibandingkan dengan kinerja load balancer di jaringan yang sudah ada, dengan skenario membangkitkan beban koneksi dengan perulangan sebanyak N=10 pengujian. Beberapa tahapan pengujian dilakukan dengan total beban koneksi sebesar 4000, 6000, 8000, 10000, 100000 dan 1000000 koneksi, dengan pola antar kedatangan untuk setiap total beban koneksi per detik, yaitu 100, 200, 300, 400 dan 500 koneksi. Hasil analisis dari proses pengujian dengan total koneksi yang besar pada total koneksi di atas 100000 sampai 1000000 koneksi, di mana sistem load balancer pada jaringan Openflow mampu mencapai kinerja yang lebih baik untuk semua parameter QoS kecuali throughput yang tidak signifikan perbedaannya. Tetapi berdasarkan data agregasi dapat disimpulkan kembali, di mana sistem load balancer WRR dapat meningkatkan kinerja response time sebesar 57% dari sistem load balancer sebelumnya yang sudah ada. Namun demikian terjadi penurunan untuk kinerja throughput sebesar 2%, HTTP success connections sebesar 10%, dan meningkatkan HTTP loss connections sebesar 49%.