Penerapan Load Balancer Dalam Meningkatkan Kinerja Web Server Pada Lingkungan Cloud

 

PAPER

KOMPUTASI MODERN

Lembar Ini Disusun Untuk Memenuhi Tugas Individu Yang Diampu Oleh:

Adam Huda Nugraha, S.Kom., MMSI

Disusun Oleh:

Alief Priambudi (50418521)

4IA21

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

TEKNIK INFORMATIKA

UNIVERSITAS GUNADARMA

2021/2022

PENERAPAN LOAD BALANCER DALAM MENINGKATKAN KINERJA WEB SERVER PADA LINGKUNGAN CLOUD

Alief Priambudi

Universitas Gunadarma

ABSTRAKSI

Pesatnya pertumbuhan internet saat ini, berdampak pada meningkatnya akses pengguna yang terhubung di dalamnya. Hal tersebut berpengaruh pada kebutuhan terhadap mesin penyedia layanan, seperti halnya server web server. Hadirnya teknologi cloud saat ini, sangat membantu para pengelola web server dalam melakukan manajerial Web server khususnya terhadap mesin server yang digunakan. Banyaknya pengguna yang mengakses membuat beban sebuah web server menjadi berat dan menimbulkan masalah yaitu down nya server yang membuat pengguna sulit untuk mengakses sebuah website. Hal yang dapat dilakukan untuk mengatasi kelebihan beban ini salah satunya adalah dengan menerapkan load balancer pada server. Sehingga beban koneksi yang masuk untuk meminta layanan web server tersebut dapat dilayani oleh beberapa server yang menyediakan konten web server yang sama. Sehingga dengan hal tersebut, maka kinerja dari sebuah web server dapat terus dipertahankan bahkan mungkin ditingkatkan. Salah satu yang dapat diupayakan untuk mengatasi permasalahan tersebut adalah penggunaan banyak server. Sehingga dengan metode load balancing maka distribusi beban dapat seimbang dan merata ke masing-masing server. Dengan melihat beberapa hasil dari pemanfaatan penerapan load balancer yang telah dilakukan, memungkinkan beban dapat didistribusikan merata pada masing-masing web server yang tersedia sehingga mampu mengatasi peningkatan beban server.
Kata kunci: server, load balancer

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Seiring majunya pertumbuhan pemakaian internet saat ini, sangat berpengaruh pada tingkat akses pengguna di dalamnya. Lonjakan akses terhadap servis oleh pengguna, menjadikan beragamnya layanan seperti aplikasi berbasis website dalam berbagai bentuk. Perkembangan tersebut memicu hadirnya teknologi baru yang bernama cloud computing. Cloud computing dapat didefinisikan sebagai kumpulan dari sumber daya komputasi, jaringan dan solusi manajemen penyimpanan serta dukungan terhadap aplikasi berbasis virtual. Dimana ketersediaannya dapat diatur sesuai kebutuhan, dengan mempertimbangkan berbagai aspek seperti aspek ekonomi. Peranan utama dari cloud computing adalah karena kemampuannya untuk membangun infrastruktur IT yang dinamis, terdapatnya jaminan dari kualitas layanan, dan kemudahan dalam hal konfigurasi layanan aplikasi.

Hadirnya cloud computing akan sangat membantu dalam hal penyediaan infarstruktur. Dalam hal ini akan diperlihatkan hasil dari pemanfaatan cloud computing sebagai salah satu sumberdaya penyedia infrastruktur untuk web server. Sehingga dalam upaya meningkatkan kinerja sistem layanan web server, sistem server yang baik sangat dibutuhkan. Hal ini bertujuan agar dapat mengatasi permintaan ketika terjadi akses yang tinggi pada web server tersebut. Kondisi tersebut berpengaruh pada ketersediaan layanan, dimana model arsitektur dengan banyak server menjadikan sebuah opsi dalam penerapan load balancing. Load balancing yang diterapkan pada server merupakan salah satu teknik yang bisa diterapkan dalam meningkatkan ketersediaan serta kinerja dari sebuah server, yaitu dengan cara mendistribusikan akses layanan yang masuk ke sejumlah server yang ada secara bersamaan, hal ini menghindari terjadinya kelebihan beban yang diterima oleh server.

Penulisan ini bertujuan untuk menguji dan mengevaluasi metode load balancing yang bertujuan untuk meningkatkan Quality of Service (QoS) layanan dalam mengatasi permintaan yang tinggi dalam menjaga ketersedian layanan pada web server di dalam lingkungan cloud computing. Sehingga parameter seperti response time dapat dimaksimalkan. Disamping itu untuk menangani kelebihan beban saat jumlah akses layanan meningkat, maka penerapan sejumlah server bisa menjadi sebuah pilihan untuk mengatasi hal tersebut. Kumpulan dari sejumlah server dapat disebut juga dengan cluster server. Sehingga dengan implementasi cluster server maka ketersediaan aplikasi maupun keandalan sistem dapat ditingkatkan.

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan, maka rumusan masalah yang akan dibahas dalam penulisan ini adalah:

1.  Apakah ada upaya dalam menangulangi down server yang dapat mempengaruhi kinerja sistem layanan web server?

2.   Apakah penerapan metode load balancing berpengaruh dalam meningkatkan kinerja sistem layanan web server?

3.   Bagaimana hasil dari penerapan load balance yang telah dilakukan?

C. Tujuan Penulisan

Adapun tujuan yang ingin dicapai dari penulisan ini adalah sebagai berikut:

1.      Menjelaskan upaya dalam meningkatkan kinerja sistem layanan web server.

2.   Menjelaskan pengaruh penerapan metode load balancing dalam meningkatkan kinerja sistem layanan web server.

3.      Menjelaskan hasil dari penerapan load balance yang telah dilakukan.

BAB II

PEMBAHASAN

A. Upaya Dalam Meningkatkan Kinerja Sistem Layanan Web Server

Load balancing adalah suatu teknik dalam computer network yang memiliki sistem kerja dengan cara membagi permintaan yang masuk ke sejumlah komputer atau cluster komputer untuk tujuan mencapai pemanfaatan yang optimal dari sumber daya yang ada, memperbesar throughput, memperkecil waktu respon, serta mengurangi terjadinya overload . Cluster server merupakan kumpulan dari sejumlah perangkat komputer yang terkoneksi satu sama lain dan saling bekerjasama dalam banyak aspek sehingga mereka dapat dimaknai sebagai satu sistem. Cluster komputer umumnya difungsikan agar dapat menjamin ketersediaan serta meningkatkan kinerja dari satu komputer. Load balancing memiliki peranan yang multifungsi diantaranya dapat sebagai penyeimbang beban, pengaturan traffic, dan pengalihan jalur traffic. Selain sebagai penyeimbang beban, load balancing dapat juga difungsikan sebagai pengukur kesehatan pada sebuah server baik aplikasi maupun konten dalam upaya meningkatkan layanan yang tersedia serta mempermudah pengelolaan.

B. Pengaruh Penerapan Metode Load Balancing Dalam Meningkatkan Kinerja Sistem Layanan Web Server

        Semakin meningkatnya pengguna yang mengakses sebuah website, maka beban server juga semakin bertambah dikarenakan banyak nya request dari pengguna terhadap server. Hal tersebut tentunya dapat berdampak negatif bagi sebuah instansi maupun perusahaan. Maka sebab itu diterapkan solusi dengan metode load balance yang merupakan teknik untuk mendistribusikan beban traffic pada dua buah atau lebih jalur koneksi secara seimbang, agar traffic dapat berjalan optimal, memaksimalkan troughput, memperkecil waktu tanggap dan menghindari overload pada salah satu jalur koneksi.

C. Hasil Dari Penerapan Load Balance

Hasil penerapan load balance ini dikutip dari beberapa jurnal yang telah dipilih sebagai berikut.

·   Analisa Kinerja Load Balancing Menggunakan Metode Round Robin dan Weighted Round Robin (Ricky Oktariyadi , Ikhwan Ruslianto , Syamsul Bahri) tahun 2021

·  Analisis Load Balancing Pada Web Server Menggunakan Algoritme Weighted Least Connection (Dany Rahmana, Rakhmadhany Primananda, Widhi Yahya) tahun 2018

·    Implementasi Load Balancing Pada Web Server Menggunakan Nginx (Fahmi Apriliansyah, Iskandar Fitri, Agus Iskandar) tahun 2020

·   Analisa Implementasi Load Balancing Round Robin Dan Least Connection Pada Web Server (Studi Kasus PT UCC) (Khoif Ekmawan) tahun 2021

·  Peran Load Balancing Dalam Meningkatkan Kinerja Web Server di Lingkungan Cloud (Sampurna Dadi Riskiono , Dedi Darwis) tahun 2020

Berdasarkan hasil pengujian yang dilakukan dari jurnal-jurnal diatas bahwa metode Load Balancing dapat memaksimalkan ketersediaan dalam layanan web server karena load balance mempunyai beberapa anggota web server.

Dibawah ini merupakan hasil pengujian yang diperoleh dari jurnal-jurnal diatas.

·  Analisa Kinerja Load Balancing Menggunakan Metode Round Robin dan Weighted Round Robin (Ricky Oktariyadi , Ikhwan Ruslianto , Syamsul Bahri) tahun 2021

Gambar 1. Grafik Response Time Weighted Round Robin

Tabel 1. Hasil Pengujian Response Time

Hasil pengujian pada server load balancing dengan metode round robin berhasil dengan mengirimkan 10 sampel pengujian pada server load balancing. Sampel pengujian tersebut telah berhasil diproses oleh load balancing yang kemudian mengirimkan request tersebut pada web server untuk diproses. Load balancing juga telah berhasil menerapkan metode round robin dalam pembagian request yang dikirimkan pada web server 1 dan web server 2 dimana jumlah request yang diproses oleh web server 1 dan web server 2 memiliki nilai yang sama. 

· Analisis Load Balancing Pada Web Server Menggunakan Algoritme Weighted Least Connection (Dany Rahmana, Rakhmadhany Primananda, Widhi Yahya) tahun 2018

Gambar 2. Nilai Response

Gambar 2 memperlihatkan nilai response pada pengujian yang dilakukan. Ketika pengujian dilakukan dengan memberikan 1000 koneksi per detik memperoleh nilai response 12,16 KB/s, pada pengujian 750 koneksi per detik memperoleh nilai response 2,44 KB/s, pengujian 500 koneksi per detik memperoleh nilai 1,38 KB/s dan pengujian 250 koneksi per detik memperoleh nilai 1,1 KB/s. Nilai response pada percobaan ini menunjukkan bahwa semakin rendah rate yang diberikan, maka nilai response yang diberikan akan baik.

· Implementasi Load Balancing Pada Web Server Menggunakan Nginx (Fahmi Apriliansyah, Iskandar Fitri, Agus Iskandar) tahun 2020

Gambar 3. Response Time

Berdasarkan dari pengujian web server, kemampuan sistem load balancing Nginx dengan 3 metode algoritma Round Robin, Least Connection, dan IP Hash yang terbaik adalah Least Connection. Hasil yang didapatkan Least Connection mendapatkan response time 116ms, 2300.96 req/s dan throughput 17380.01 kbps Sedangkan Round Robin mendaptkan 140ms, 2335.36 req/s dan throughput 17098.05 kbps. Kemampuan sistem network load balancing Nginx dalam melayani request lebih besar dibandingkan dengan single server.

·  Analisa Implementasi Load Balancing Round Robin Dan Least Connection Pada Web Server (Studi Kasus PT UCC) (Khoif Ekmawan) tahun 2021

Tabel 2. Hasil Pengujian Response Time

Pada tabel 2 merupakan hasil pengukuran response time yang diperoleh dari hasil pengujian algoritma dengan httperf. Nilai response time merupakan lamanya transfer tiap request data yang berhasil dijalankan. Nilai tersebut dilihat pada bagian request rate.

Gambar 4. Perbandingan Response Time Single Server dengan Load Balancing

Pada gambar 4 menunjukan perbandingan nilai response time pada single server sebelum diterapkan load balancing dan setelah menggunakan sistem load balancing. Pada pengujian rate 30, nilai response time single server dan least connection lebih rendah dari round robin. Single server masih mampu mengatasi waktu respon dalam koneksi sedikit. Pada rate 60, sistem load balancing memiliki waktu respon yang lebih rendah dari single server. Begitu juga pada rate 120, nilai waktu respon sistem load balancing lebih rendah dari single server. sehingga pada pengujian response time, sistem load balancing lebih baik pada koneksi yang semakin banyak.

·     Peran Load Balancing Dalam Meningkatkan Kinerja Web Server di Lingkungan Cloud (Sampurna Dadi Riskiono , Dedi Darwis) tahun 2020

Tabel 3. Hasil Pengujian Terhadap Server Tunggal dan Server Jamak

Pada Gambar 5 menunjukkan perbandingan dalam bentuk grafik antara model satu server dan banyak server / server jamak dilihat dari hasil pengujian berdasarkan nilai response time yang didapat.

Gambar 5. Bentuk Grafik dari Nilai Response Time

Dari pengujian kedua model arsitektur baik server tunggal dan server jamak maka dapat dilihat pada Tabel 3. Dari informasi yang dihasilkan, implementasi load balancing memiliki nilai response time lebih kecil dibandingkan sebelum diimplementasikannya load balancing dari rentang waktu pengujian yang dilakukan.

BAB III

KESIMPULAN

Dari hasil penelitian maupun analisa yang telah dilakukan pada beberapa jurnal tersebut menerangkan bahwa penerapan load balancing yang dilakukan memiliki pengaruh terhadap web server yang digunakan. Penerapan load balancing didapatkan waktu response time yang lebih kecil daripada tanpa load balancing. Kondisi ini menyatakan bahwa pembagian beban dapat didistribusikan secara merata pada masing-masing web server yang berpengaruh terhadap waktu respon yang diberikan server. Server load balancing dalam penelitian ini bersifat tunggal sehingga peningkatan jumlah server load balancing dan penerapan model fault tolerance sangat diperlukan demi ketersediaan sistem serta layanan yang lebih baik.

DAFTAR PUSTAKA

Riskiono, Sampurna Dadi., Darwis, Dedi. (2020). Peran Load Balancing Dalam Meningkatkan Kinerja Web Server di Lingkungan Cloud. Kre-atif, 8(2). 1-8. DOI : 10.32832/kreatif.v8i2.3503

Oktariyadi, Ricky., Ruslianto, Ikhwan., Bahri, Syamsul. (2021). Analisa Kinerja Load Balancing Menggunakan Metode Round Robin Dan Weighted Round Robin. Coding, 9(1). 131-141.

Apriliansyah, Fahmi., Fitri, Iskandar., Iskandar, Agus. (2020). Implementasi Load Balancing Pada Web Server Menggunakan Nginx. Jurnal Teknologi dan Manajemen Informatika, 6(1). 18-26.

Rahmana, Dany., Primananda, Rakhmadhany., Yahya, Widhi. (2018). Analisis Load Balancing Pada Web Server Menggunakan Algoritme Weighted Least Connection. Jurnal Pengembangan Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer, 2(3). 915-920.

Ekmawan, Khoif. (2021). Analisa Implementasi Load Balancing Round Robin Dan Least Connection Pada Web Server (Studi Kasus PT UCC). JTIKA, 3(2). 244-252.