Bab 4

Hasil dan Pembahasan

Pada bab ini memuat hasil dan pembahasan yang meliputi

implementasi dari perancangan, pengujian dan hasil analisa.

Implementasi tersebut meliputi konfigurasi Nginx untuk load

balance, MySQL-Max untuk cluster MySQL serta pengaturan file

nginx.conf, config.ini dan my.cnf.

4.1 Implementasi Sistem 

4.1.1 Implementasi Balancer

Untuk dapat menggunakan webserver clustering dengan

skema load balancing. Pastikan semua paket dan software

pendukung telah di-install. Proses instalasinya disesuaikan dengan

paket yang di-install pada sistem operasi linux. Jika paketnya adalah

file rpm, maka di-install dengan rpm. Jika file-nya adalah kompresi,

maka dapat langsung di-extract dan di-compile atau dapat langsung

menginstal melalui repository yang ada pada setiap linux.

Pada pengaturan load balancer yang menggunakan paket

aplikasi Nginx membutuhkan sedikit pengaturan yang ada pada file

/etc/nginx/nginx.conf. Pengaturan dilakukan dengan cara

menambahkan baris upstream pada tag http seperti yang terlihat

pada Kode Program 4.1. Kode Program 4.1 Nginx.conf

1. ... 2. ... 3. ... 4. http { 5. upstream sia { 6. server 192.168.1.3; 7. server 192.168.1.4; 8. }

31

32  

9. 10. server { 11. location /{ 12. proxy_pass http://sia; 13. } 14. } 15. ... 16. ... 17. ...

Maksud dari Kode Program 4.1 adalah jika user sedang

mengakses web server dengan IP load balancer maka secara

otomatis load balancer akan mengalihkan request http tersebut

langsung ke IP server 192.168.1.3 dan IP 192.168.1.4 secara

seimbang sesuai dengan jumlah request user. Apabila semua

pengaturan tersebut sudah dilakukan secara benar, maka load

balancing siap untuk menjalankan fungsinya bagi real server. Selain

pengaturan nginx.conf, pada load balancer juga dilakukan

pengaturan DNS (Domain Name System) pada paket aplikasi Bind9

dengan membuat DNS bernama sia.tunashararapan.edu. Gambar 4.1

merupakan tampilan apabila nginx sudah selesai dikonfigurasi.

Gambar 4.1 Load Balancing Nginx

4.1.2 Implementasi Clusterware

MySQL-max merupakan middleware yang disediakan oleh

MySQL untuk membangun sebuah cluster. Middleware ini mampu

  

33  

menyediakan mesin penyimpanan NDB yang bisa dihubungkan

untuk menjadi sebuah cluster. Cluster yang dibangun menggunakan

dua buah mesin NDB (node) untuk web server sekaligus sebagai

storage server dan menggunakan sebuah mesin management untuk

mengatur mesin NDB serta satu buah PC sebagai server balancer

untuk mengatur request dari user. Kedua node yang tergabung

dalam mesin NDB nantinya akan mengakses storage server yang

ada pada dirinya sendiri (sesuai dengan cara kerja MySQL cluster

yaitu shared-nothing). Supaya dapat berkomunikasi dengan baik,

setiap node harus memiliki alamat IP yang sesuai pada setiap

network interfaces dan harus didefinisikan juga alamat IP dari setiap

node yang digunakan. Definisi tersebut disimpan didalam sebuah

host file dengan nama hosts yang terletak didalam folder /etc/hosts

pada PC balancer seperti yang terlihat pada Kode Program 4.2. Kode Program 4.2 /etc/hosts

1. 192.168.1.1 balancer 2. 192.168.1.2 management 3. 192.168.1.3 node1 4. 192.168.1.4 node2

Kode Program 4.2 menjelaskan bahwa IP 192.168.1.1

digunakan oleh PC balancer, IP 192.168.1.2 oleh PC management,

IP 192.168.1.3 oleh PC node1, dan IP 192.168.1.4 digunakan oleh

PC node2. Selain sebagai definisi PC yang digunakan oleh cluster,

definisi tersebut juga digunakan untuk menjalankan protokol ssh

sebagai remote server dari PC balancer.

Pengaturan pertama pada server management membutuhkan

paket aplikasi MySQL-Cluster yang bernama mysql-max-5.0.19-

linux-i686-glibc23.tar yang di ekstrak di folder /usr/src/mysql-mgm.

Pengaturan server management atau MGM ini dilakukan dengan

  

34  

membuat file config.ini yang ada pada /var/lib/mysql-

cluster/config.ini dengan memasukkan kode program seperti pada

Kode Program 4.2. Kode Program 4.3 Config.ini

1. [NDBD DEFAULT] 2. NoOfReplicas=2 3. 4. [MYSQLD DEFAULT] 5. 6. [NDB_MGMD DEFAULT] 7. 8. [TCP DEFAULT] 9. 10. [NDB_MGMD] 11. HostName=192.168.1.2 12. 13. [NDBD] 14. HostName=192.168.1.3 15. DataDir= /var/lib/mysql-cluster 16. 17. [NDBD] 18. HostName=192.168.1.4 19. DataDir=/var/lib/mysql-cluster 20. 21. [MYSQLD] 22. [MYSQLD]

Maksud dari Kode Program 4.3 adalah pada tag [NDBD

DEFAULT] menjelaskan bahwa jumlah server yang dicluster adalah

2 komputer dengan IP 192.168.1.3 dan IP 192.168.1.4 yang terlihat

pada baris 13 sampai baris 19. Sedangkan pada tag [NDB_MGMD]

merupakan IP dari server management yang bertugas mengatur

server NDB. Apabila semua konfigurasi sudah dilakukan dengan

benar maka server MGM dapat memulai fungsinya sebagai

management node, seperti terlihat pada Gambar 4.2.

  

35  

Gambar 4.2 Halaman Utama ndb_mgm Awal

Gambar 4.2 menjelaskan bahwa server management ini sama

sekali belum terhubung dengan server node. Pada tag [ndbd(NDB)]

menghubungkan antara server management dengan server node

yang mempunyai IP 192.168.1.3 dan IP 192.168.1.4. Sedangkan

pada tag [mysqld(API)] menghubugkan antara server management

dengan server node mysql yang ada pada IP 192.168.1.3 dan IP

192.168.1.4.

Pengaturan server NDBD juga sama seperti server

management yakni membutuhkan paket aplikasi MySQL-Cluster

yang bernama mysql-max-5.0.19-linux-i686-glibc23.tar serta

beberapa paket aplikasi web server diantaranya yaitu mysql-server,

mysql-client, apache2, php5, libapache2-mod-php5, php5-mysql,

php5-curl, php5-gd, php5-idn, php-pear, php5-imagick, php5-imap,

php5-mcrypt, php5-memcache, php5-ming, php5-ps, php5-pspell,

php5-recode, php5-snmp, php5-sqlite, php5-tidy, php5-xmlrpc,

php5-xsl dan phpmyadmin yang diinstall langsung dari repository

linux ubuntu 11.04. Pengaturan pada server NDBD dilakukan pada

file my.cnf yang terletak pada folder /etc/my.cnf dengan cara

menghubungkan file my.cnf pada folder /etc/mysql/my.cnf.  

 

36  

Pengaturan dilakukan dengan cara menambahkan baris ndbcluster

pada tag mysqld dan menambahkan tag mysql_cluster pada akhir

baris kode program yang terlihat pada Kode Program 4.3. Kode Program 4.4 My.cnf

1. ... 2. ... 3. ... 4. [mysqld] 5. ndbcluster 6. ndb-connectstring=192.168.1.2:1186 7. ... 8. ... 9. ... 10. ... 11. [mysql_cluster] 12. ndb-connectstring=192.168.1.2:1186

Maksud dari Kode Program 4.4 adalah pada tag [mysqld]

menjelaskan bahwa MySQL server NDBD akan dihubungkan ke

server MGM dengan IP 192.168.1.2 dan port mysqld 1186.

Sedangkan baris program ke 11 dan 12 menjelaskan bahwa MySQL

pada server NDBD dihubungkan ke server MGM untuk menjadi

satu kesatuan cluster. Apabila semua konfigurasi pada server NDB

ini sudah dilakukan dengan benar maka pada server MGM yang

semula server id tidak terhubung akan menjadi terhubung, seperti

terlihat pada Gambar 4.3.

Gambar 4.3 Halaman Utama ndb_mgm Jadi

  

37  

Gambar 4.3 menjelaskan bahwa server management sudah

terhubung dengan server node. Pada tag [ndbd(NDB)]

menghubugkan antara server management dengan server node yang

mempunyai IP 192.168.1.3 yang berfungsi sebagai master node dan

IP 192.168.1.4. Sedangkan pada tag [mysqld(API)] menghubugkan

antara server management dengan server node mysql yang ada pada

IP 192.168.1.3 dan IP 192.168.1.4.

4.1.3 Impelementasi Database

Untuk implementasi basis data beserta tabel-tabelnya dapat

dilihat pada Lampiran 3.

Setelah dilakukan implementasi basis data dan tabel-tabelnya,

selanjutnya dilakukan pengaturan untuk menghubungkan basis data

yang sudah dibuat dengan aplikasi yang dibuat. Pengaturan ini

dilakukan pada file config.php. Pengaturan dapat dilihat pada Kode

Program 4.5. Kode Program 4.5 Config.php

1. <?php 2. $host='localhost'; 3. $user='root'; 4. $pass='boimzood'; 5. $db='siasat'; 6. $table='siswa'; 7. $conn=mysql_pconnect($host, $user, $pass)or die('Maaf,Koneksi

gagal terhubung ke server'); 8. mysql_select_db($db)or die('Database Can\'t be Selected!'); 9. ?>

Kode Program 4.5 dapat dijelaskan bahwa host yang

digunakan adalah localhost dengan user root, password boimzood

dan nama database siasat. Kode program ini berfungsi untuk

menghubungkan aplikasi dengan database.

  

38  

4.2 Pengujian Sistem Pada tahapan ini dilakukan pengujian diantaranya pengujian

load balancing yaitu pengujian mesin NDB, perpindahan migrasi

beban dan pengujian terhadap kinerja MySQL cluster. Dalam

pengujian MySQL cluster akan dilihat dari segi kecepatan, beban

dan availabilitas dari web server.

4.2.1 Pengujian Load Balancing

Pengujian load balancing dilakukan untuk melihat node

manakah yang melayani request dari user ketika terjadi banyak

request terhadap web server, serta apakah pembagian kerja atau

penyamarataan kerja dari web server terhadap request dari user

sudah berjalan dengan baik. Pengujian ini dilakukan dengan

menggunakan iftop yang merupakan salah satu aplikasi monitoring

jaringan untuk melihat traffic jaringan secara realtime.

Pengujian dengan melihat jumlah paket yang lewat dari user

ke load balancing. Jika load balancing sudah bekerja dengan baik,

maka setiap ada request dari user akan dialihkan ke masing-masing

web server (node) yang ada pada cluster. Sehingga user hanya

melakukan request ke IP atau hostname dari balancer. Padahal yang

sebenarnya terjadi adalah balancer tidak mengerjakan request dari

user, tetapi balancer hanya mengalihkan dan membaginya kepada

masing-masing web server (node) dalam cluster untuk dapat

mengerjakan dan memberikan layanan yang diminta oleh user

melalui balancer.

  

39  

Gambar 4.4 Capture dengan Iftop

Gambar 4.4 menunjukkan bahwa balancer sudah bekerja

dengan baik. Hal itu ditunjukkan dengan pembagian kerja kepada

node1 dan node2 secara merata. Terlihat dari tiga kolom paling

kanan pada node1, disana ada 21,3Kb 14,2Kb 8,53Kb. Mulai dari

paling kiri, merupakan jumlah data yang diterima oleh node1 dalam

selang waktu 2 detik yaitu sebanyak 21,3Kb. Kolom berikutnya

menunjukan data yang diterima dalam waktu 10 detik yaitu

sebanyak 14,2Kb, dan yang terakhir dalam jangka waktu 40 detik

yaitu sebanyak 8,53Kb. Kemudian node2 juga terlihat hampir sama

yaitu dalam selang waktu 2 detik yaitu sebanyak 21,2Kb. Kolom

berikutnya menunjukan data yang diterima dalam waktu 10 detik

yaitu sebanyak 14,1Kb, dan yang terakhir dalam jangka waktu 40

detik yaitu sebanyak 8,61Kb.

4.2.2 Pengujian Kecepatan (SpeedUp)

Setelah bisa dipastikan bahwa mesin NDB dan storage server

berjalan dengan baik, selanjutnya dilakukan pengujian web server

cluster. Pengujian web server cluster dilakukan secara bertahap,

tahap pertama yakni dilakukan dengan satu web server (web server  

 

40  

tunggal). Pengujian ini berfungsi untuk melihat kecepatan masing-

masing web server dalam menangani request dari user. Tahap yang

kedua adalah dengan melakukan pengujian web server cluster,

pengujian ini bertujuan untuk mengetahui apakah terjadi

peningkatan kecepatan (speedup) terhadap request dari user.

o Web Server Tunggal

Pengujian ini dilakukan dengan simulasi menggunakan

program yang mampu mengakses server dengan beberapa user

secara bersamaan. Pengujian ini dilakukan dengan melihat

kecepatan pada salah satu web server (node) dengan menggunakan

bantuan aplikasi web server stress tool yang mampu melakukan

pengujian dengan melihat kecepatan akses setiap user yang meminta

request kepada web server. Proses pengujian tersebut didapatkan

hasil seperti pada Tabel 4.1. Tabel 4.1 Perbandingan Web Server Tunggal

User No Bytes kbit/s 1 16.093 14,35 2 16.093 32,64 3 14.630 13,7 4 17.556 260,04 5 16.093 56,14 6 16.093 13,68 7 16.093 14,63 8 16.093 143,43 9 16.093 63,6 10 16.093 435,29 11 16.093 16,42 12 17.556 62,23 13 16.093 13,26 14 17.556 480,66 15 16.093 32,36 16 16.093 36,98

  

41  

17 16.093 399,39 18 14.630 18,47 19 16.093 530,55 20 14.630 13,92

Rata-rata 16.093 132,587

o Web Server Cluster

Pada tahap ini pengujiannya dilakukan hampir sama pada

pengujian web server tunggal. Namun dalam melakukan pengujian

pengaksesan web sever akan dilakukan melalui load balancer

(http://www.sia.tunasharapan.edu/), sehingga load balancer akan

langsung membagi beban request ke node-node yang ada dalam

cluster. Proses pengujian tersebut didapatkan hasil seperti pada

Tabel 4.2. Tabel 4.2 Perbandingan Web Server Cluster

User No Bytes kbit/s 1 17.466 57,58 2 17.547 436,76 3 17.547 122,94 4 17.448 314,5 5 17.466 147,14 6 17.538 441,65 7 17.556 236,03 8 17.448 331,6 9 16.093 213,74 10 15.994 324,75 11 17.457 108,98 12 17.547 499,93 13 17.556 498,81 14 17.448 330,09 15 17.556 526,4 16 17.448 334,76 17 17.556 523,51 18 15.994 336,87

  

42  

19 16.093 488,11 20 15.994 303,26

Rata-rata 17.137,6 328,8705

o Perbandingan Web Server Tunggal dan Cluster. Tabel 4.3 Perbandingan Web Server Tunggal dan Cluster

Besar data (Bytes) Kecepatan (kbit/s)

Tunggal 16.093 132,587

Cluster 17.137,6 328,8705

Perbandingan (%) 6,1 59,7

Tabel 4.3 dapat dilihat kelebihan apabila menggunakan web

server cluster, dimana kecepatan untuk mengakses data sebesar

17.137,6 Bytes atau 17,13 Mb user bisa mengaksesnya dengan

kecepatan 328,8705 kb/s. Sedangkan pada web server tunggal

dengan data sebesar 16.093 Bytes atau 16,1 Mb user bisa

mengaksesnya dengan kecepatan 132,587 kb/s. Perbandingan yang

ditampilkan dari hasil pengujian dengan selisih besar data yang

diakses sebesar 6,1% dengan beda kecepatan akses sebesar 59,7%.

Dengan demikian dapat dibuktikan bahwa dengan menggunakan

web server cluster, kecepatan dalam mengakses data lebih cepat dari

pada mengunakan web server tunggal.

4.2.3 Pengujian Availabilitas Web Server

Pengujian pada tahap ini dilihat dari availabilitas antara web

server tunggal dan web server cluster. Pengujian ini berfungsi untuk

melihat apakah dalam web server cluster tetap dapat melayani

request dan menyediakan ketersediaan data bagi user.  

 

43  

o Web Server Tunggal

Pengujian ini dilakukan dengan cara me-non-aktifkan NIC

(Network Interface Card) pada web server tunggal dengan

berasumsi bahwa web server tunggal telah mati (down), kemudian

dilakukan pengaksesan ke web server tersebut. Hasil pengujian ini

dapat dilihat pada Gambar 4.5.

Gambar 4.9 Web Server Up

Gambar 4.5 adalah gambar sebelum web server down.

Kemudian gambar setelah web server down dapat dilihat pada

Gambat 4.6.

Gambar 4.6 Web Server Down

  

44  

Gambar 4.6 menunjukkan bahwa pada web server tunggal

apabila web server down maka user sudah tidak bisa melakukan

request kepada web server.

o Web Server Cluster

Pengujian ini dilakukan dengan cara yang sama pada

pengujian web server tunggal yaitu dengan cara me-non-aktifkan

NIC (Network Interface Card) pada salah satu web server (node)

yang ada pada cluster dengan berasumsi bahwa web server telah

mati (down). Pengujian ini juga dilakukan pengujian pada load

balancer dalam mengimplementasikan availabilitas sistem cluster,

apakah web server clustrer dapat tetap melayani apabila salah satu

node mengalami kematian (down). Hasil pengujian ini dapat dilihat

pada Gambar 4.7 sampai Gambar 4.10.

Gambar 4.7 MGM_Node Sebelum Salah Satu Node Down

Gambar 4.7 menunjukkan bahwa semua node yang terhubung

dengan MGM masih dalam kondisi aktif atau masih terhubung

dengan baik.

  

45  

Gambar 4.8 Web Server Cluster dengan Dua Node

Gambar 4.8 memperlihatkan bahwa web server cluster masih

berjalan dengan baik dalam melayani request dari user. Kemudian

apabila salah satu node dalam cluster dimatikan akan terlihat seperti

Gambar 4.9.

Gambar 4.9 MGM_Node Setelah Salah Satu Node Down

Gambar 4.9 menunjukkan bahwa salah satu web server (node)

dengan IP 192.168.1.3 telah down, tetapi salah satu web server

(node) masih tetap aktif yakni web server server (node) dengan IP

192.168.1.4.

  

46  

Gambar 4.10 Web Server Cluster dengan Satu Node

Gambar 4.10 memperlihatkan ternyata sistem load balancing

dalam mengimplementasikan availabilitas sistem cluster dapat

bekerja dengan baik, karena request dari user masih bisa dilayani

dengan baik. Hal tersebut dikarenakan masih adanya web server

(node) yang masih tetap bekerja, sehingga balancer hanya

mengalihkan request dari user tersebut ke web server (node) yang

masih aktif. Jika web server yang mengalami (down) sudah

diperbaiki, maka web server tersebut akan langsung aktif kedalam

anggota cluster.

Gambar 4.11 Web Server Down Kembali Aktif

  

47  

4.3 Hasil Analisa Dari semua hasil pengujian yang telah dilakukan, hasil analisa

dari sistem load balancing untuk web server dengan MYSQL

cluster adalah :

o Dengan menggunakan aplikasi nginx sebagai load balancer,

request dari user mampu dibagi ke web server secara merata.

o MySQL cluster mampu memberikan layanan data secara

realtime, karena sistem replikasi data yang ada pada setiap

mesin storage.

o Pengujian dengan menggunakan aplikasi web stress tool,

sistem web server cluster mampu memberikan layanan data

secara lebih cepat dari pada menggunakan sistem web server

tunggal.

o Availabilitas web server dapat terpenuhi dengan baik, hal ini

dibuktikan dengan mematikan salah satu web server dan

request dari user masih bisa dilayani dengan baik. Pengujian

ini juga membuktikan bahwa kinerja dari load balancing

sudah berjalan dengan optimal.

o Titik krusial pada sistem cluster terletak pada MGM node. Hal

ini terjadi karena apabila PC MGM node mati, maka tabel-

tabel pada database storage ndb cluster akan hilang.