1. 1
MOBILE CLOUD BERBASIS VIRTUAL SMARTPHONE OVER IP
Ferrianto Gozali(1)
dan Rizki Abrar(2)
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Trisakti
Jalan Kiai Tapa, Grogol, Jakarta, Indonesia
(1)
ferrianto@trisakti.ac.id; (2)
rizkiabrar@gmail.com
ABSTRAK
Pengguna Smartphone umumnya dihadapi oleh masalah cepatnya perkembangan serta variasi
program aplikasi dengan spesifikasi yang semakin tinggi. Akibatnya, pengguna terpaksa mengganti
perangkat keras yang dimilikinya untuk memenuhi kebutuhannya akan aplikasi tersebut.
Mobile cloud berbasis Virtual Smartphone over Internet Prtocol (IP) adalah suatu sistem yang
dirancang sedemikian rupa sehingga sistem operasi smartphone dapat memanfaatkan sumber daya yang
dimiliki oleh Komputer Personal (PC) dengan menggunakan mesin virtual dan dikendalikan secara
remote. Dengan demikian, program aplikasi dengan spesifikasi yang relatif lebih tinggi dapat digunakan
oleh pengguna smartphone tanpa dibatasi oleh hardware smartphone yang mereka miliki. Dalam hal ini,
VMware ESXi digunakan sebagai aplikasi virtualisasi yang diinstall pada komputer host dan
dikonfigurasikan dengan menggunakan aplikasi VSphere Client yang terdapat pada komputer yang
berbeda dengan host.
Dalam sistem ini, sistem operasi Smartphone yang digunakan adalah Android. Hal ini disebabkan
oleh kemampuan Android untuk dapat berjalan pada Arsitektur x86 yang merupakan syarat untuk sistem
operasi agar dapat berjalan pada mesin virtual. Untuk aplikasi remote, digunakan aplikasi Virtual
Network Computing (VNC). VNC adalah aplikasi remote desktop yang dapat mengendalikan desktop
suatu komputer dari jauh jika terdapat VNC server didalamnya, yang nantinya akan diakses
menggunakan VNC viewer oleh komputer lainnya.
Pengujian yang dilakukan untuk mengetahui kemampuan dari host yang dijadikan server untuk
mobile cloud dan juga perbandingan kemampuan komputasi antara Smartphone fisik dengan Virtual
Smartphone. Berdasarkan hasil pengukuruan, spesifikasi host sangatlah dibutuhkan untuk memberikan
performance yang bagus terhadap services-services yang akan diberikan. Virtual Smartphone sendiri
memiliki kemampuan komputasi yang jauh diatas Smartphone fisik
Kata kunci: Mobile Cloud, Virtualisasi, Smartphone, Virtual Network Computing, Android.
1. Pendahuluan
Aplikasi Smartphone berkembang dengan cepat seiring dengan perkembangan hardware smartphone itu
sendiri. Perkembangan Smartphone pun sering diharapkan dapat memberikan kemampuan layaknya sebuah Personal
Computer (PC). Namun kemampuan Smartphone pada saat ini masih terbatas dibandingkan dengan kemampuan PC
yang memiliki kemampuan komputasi lebih tinggi dan power yang tahan lama. Oleh karena itu perlu adanya cara
agar Smartphone dapat menggunakan sumber daya yang dimiliki PC dari jarak jauh untuk menjalankan suatu
aplikasi. Salah satu solusi dalam mengatasi ini adalah menggunakan Virtual Smartphone over IP.
Virtual Smartphone over IP merupakan pemanfaatan sistem virtualisasi pada server atau PC. PC membuat sebuah
lingkungan virtual untuk menjalankan sistem operasi Smartphone yang nantinya dapat diakses melalui Smartphone.
Virtualisasi Smartphone tersebut dapat menggunakan sumber daya PC seperti kemampuan processor, memori dan
power yang selama ini menjadi keterbatasan Smartphone. Virtualisasi Smartphone yang terdapat pada PC dapat
2. 2
dikendalikan secara remote dari Smartphone sehingga pengguna dapat menggunakan virtualisasi Smartphone
tersebut dengan kebutuhan yang berbeda-beda. Dengan menggunakan Virtual Smartphone over IP, dapat
dikembangkan sebuah lingkungan cloud computing yang dibangun khusus untuk memperluas kemampuan sebuah
Smartphone dimana cloud computing menyediakan infrastructure untuk Virtualisasi Smartphone tersebut.
2. Tujuan Penelitian
Adapun yang menjadi tujuan penelitan ini adalah mengembangkan sistem mobile cloud untuk para pengguna
Smartphone sehingga aplikasi-aplikasi yang ingin digunakan tidak terbatasi oleh hardware Smartphone semata
namun dengan memanfaatkan VMware ESXi untuk mendukung virtualisasi dari virtual smartphone berbasis
Android x86 serta menggunakan Virtual Network Computing (VNC) sebagai koneksi antara smartphone dengan
virtual smartphone.
3. Teori Pendukung
Cloud Computing
Cloud computing atau yang dikenal dengan sebutan komputasi awan pada dasarnya adalah suatu sistem yang
berbasis Internet-based Service untuk mendukung proses bisnis dari penggunanya. Kata-kata “Cloud” sendiri
merujuk kepada simbol awan yang di dunia TI digunakan untuk menggambarkan jaringan internet (internet cloud),
sehingga cloud computing dapat diartikan sebagai gabungan pemanfaatan teknologi komputer (‘komputasi’) dan
pengembangan berbasis Internet (‘awan’).
Virtualisasi
Pengertian Virtualisasi dalam lingkungan IT secara esensial melakukan isolasi terhadap satu sumber daya komputasi
dengan yang lainnya. Dengan memisahkan layer-layer yang berbeda dalam logic stack dimungkinkan fleksibilitas
yang lebih tinggi karena tidak diperlukan lagi konfigurasi tiap-tiap elemen untuk dapat bekerja bersama-sama. Salah
satu jenis virtualisasi adalah Para Virtualization atau sering disebut sebagai Hypervisor. Hypervisor adalah layer
software yang bekerja diatas hardware dan dibawah satu atau lebih operating system. Dengan ini, lebih responsible
dalam meng-akses hardware karena menggunakan partition untuk mengisolasikan eksekusi ke hardwarenya.
Android
Android adalah sebuah kumpulan perangkat lunak perangkat mobile yang mencakup sistem operasi, middleware dan
aplikasi utama mobile. Android adalah platform yang bersifat terbuka dan yang pertama kali memisahkan antara
hardware dengan software yang berjalan diatasnya. Hal ini dapat membuat device yang berbeda dapat menjalankan
suatu aplikasi yang sama dan dapat membangun ekosistem yang lebih kaya untuk para developer dan konsumen.
Android juga merupakan platform yang bersifat comprehensive atau luas, yang berarti bahwa android hanya
setumpuk software untuk sebuah mobile device. Bagi para developer atau pengembang, android menyediakan segala
tools dan framework untuk membuat ataupun mengembangkan suatu aplikasi secara mudah dan cepat.
Remote Desktop
Apliksi remote desktop adalah aplikasi yang berfungsi untuk kontrol jarak jauh yang memungkinkan seorang
pengguna komputer dapat berinteraksi ataupun mengontrol secara penuh sebuah komputer baik itu desktop maupun
server melalui komputer atau peralatan (device) lain melalui koneksi internet ataupun intranet menggunakan
TCP/IP. Salah satu aplikasi tersebut adalah Virtual Network Computing (VNC) yang melibatkan VNC Viewer,
VNC Server serta sekumpulan VNC protocol untuk mengatur proses pengendalian tersebut.
3. 3
4. Metodologi
Perancangan Sistem
Perancangan Sistem Virtual Smartphone over IP mengadopsi arsitektur yang sangat mirip dengan sistem yang sering
digunakan oleh provider dalam melakukan server hosting. Gambar.1. menunjukkan secara garis besar tahapan
kegiatan yang dikelompokkan dalam 3 (tiga) fase konfigurasi sistem hardware, fase instalasi sistem dan aplikasi
serta phase koneksi.
Gambar.1. Perancangan sistem
Phase konfigurasi khususnya penentuan perangkat keras yang nantinya akan menjadi server bagi mesin virtual
merupakan sebuah masalah tersendiri karena tidak semua perangkat keras dapat menjalankan teknologi virtualisasi
hypervisor. setelah berhasil memilih perangkat dan melakukan instalasi, berikutnya adalah men-konfigurasi mesin
virtual agar dapat menjalankan sistem operasi Android. setelah dilakukan konfigurasi dan sistem operasi Android
berhasil dijalankan, maka dilakukan instalasi aplikasi remote desktop diatas sistem operasi android yang sudah
berjalan.
Implementasi Sistem
Gambar 2 : Implementasi Sistem
Uji coba sistem
Topologi jaringan yang digunakan untuk uji coba sistem dapat dilihat pada Gambar.3.
4. 4
Gambar.3. Topologi Jaringan Ujicoba Sistem
5. Pengujian Sistem
Pengujian Performance Host terhadap Berbagai Services
Pengujian yang pertama adalah pengkuran dan analisa host dengan spesifikasi yang telah dijelaskan sebelumnya
sebagai server dari mobile cloud yang menyediakan Services untuk client. Services yang diberikan disini adalah
infrastruktur sistem operasi smartphone beserta aplikasi-aplikasi bawaan yang sudah terdapat didalamnya.
Gambar.4. Grafik CPU host
Dari hasil pengujian terhadap CPU yang dimiliki oleh host, peningkatan mulai terjadi saat client ke-4 mulai
mengakses Virtual Smartphone dan mulai menjalankan beberapa aplikasi didalamnya, hal ini terus berlanjut hinggal
client ke-5 mulai mengakses Virtual Smartphone seperti terlihat pada tabel.1. dan Grafik hubungan pada Gambar 5.
Tabel.1.Jumlah client vs CPU Usage
Jumlah Client CPU dalam Mhz CPU dalam %
1 370 12%
2 750 25%
3 750 25%
4 1125 37,5%
5 1500 50%
5. 5
Gambar 5. Grafik client vs CPU Usage
Pengujian Performance Mesin Virtual terhadap Aplikasi-aplikasi Sistem Operasi Smartphone
Pada pengujian, akan dilihat performance dari mesin virtual terhadap client yang sedang mengakses virtual
smartphone dan menjalankan beberapa aplikasi didalamnya. Pada pengujian sebelumnya, terdapat 5 virtual
smartphone yang ada pada host dengan 2 sistem operasi yang berbeda seperti sudah dijelaskan sebelumnya. Maka
disini akan dilihat performance 2 dari 5 Virtual Smartphone yang ada pada host dengan sistem operasi yang berbeda.
Berikut adalah hasil pengujian untuk 2 mesin virtual tersebut. Untuk Performance CPU dari mesin virtual, tidak
terjadi perbedaan yang signifikan kecuali perbedaan yang terjadi karene perbedaan waktu saat menggunakan
aplikasi.
Gambar 6. Grafik CPU mesin virtual untuk ICS
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1 2 3 4 5
Jumla…
CPU…
6. 6
Gambar 7. Grafik CPU mesin virtual untuk Froyo
Perbandingan kemampuan komputasi Virtual Smartphone dengan Physical Smartphone
Pada pengujian berikut, kita akan mengetahui kemampuan dari Virtual Smartpone dalam melakukan komputasi.
Pengujian berikut bertujuan agar kita dapat mengetahui kemampuan Virtual Smartphone dalam melakukan
komputasi-komputasi yang dilakukan oleh sebuah Sistem Operasi lalu membandingkannya dengan Sistem Operasi
yang terdapat pada Smartphone fisik.
Aplikasi yang akan digunakan adalah 0xBenchmark. Aplikasi tersebut dapat mengukur kemampuan perangkat salah
satunya seperti menampilkan gambar 2D dan 3D dalam satuan Frame Per Second (FPS). Perangkat lunak tersebut
akan melakukan pengujian dengan cara mengeluarkan gambar secara terus menerus sebanyak jumlah yang telah
ditentukan dan menghitung berapa banyak yang gambar/frame yang dapat ditampilkan dalam satu detik, atau biasa
disebut dengan satuan Frame Per Second (FPS). Berikut adalah hasil pengujian beserta tabel.
Gambar 8. Hasil Pengujian terhadap gambar 2D pada smartphone fisik
7. 7
Gambar 9. Hasil Pengujian terhadap Gambar 2D pada Virtual Smartphone
Pada kedua hasil pengujian diatas, Virtual secara konstan melampaui kemampuan dari smartphone fisik secara
drastis. Untuk mengeluarkan Image, Virtual Smartphone memiliki kecepatan yang sediki diatas dari smartphone
fisik yaitu lebih cepat 14 Frame Per Second (FPS), namun untuk Text, virtual smartphone memiliki kecepatan 4 kali
lebih cepat dari pada Smartphone fisik. Begitu juga untuk Circle, kecepatan yang dihasilkan oleh Virtual
Smartphone 6 kali lebih cepat dibandingkan smartphone fisik. Hasil tersebut membuktikan bahwa sistem yang
dikembangkan sangat cocok untuk menjalankan aplikasi yang dieksekusi secara remote pada virtual smartphone
dimana hanya gambar atau frame yang dikirim kepada smartphone fisik.
6. Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengujian dari sistem mobile cloud berbasis virtual smartphone over IP, maka dapat
disimpulkan sebagai berikut:
1. Pada pengujian Host sebagai server dari mobile cloud, terjadi peningkatan sebesar 50% dari keseluruhan
pemakain CPU sistem saat terjadi koneksi dari client dengan Virtual Smartphone, hal ini membuktikan bahwa
spesifikasi Host sangatlah penting untuk mendukung sistem agar tidak terjadi Lag dikarenakan penggunaan
sumber daya Host yang terlalu tinggi.
2. Pada pengujian Mesin virtual, sistem operasi yang dijalankan tidak terlalu mempengaruhi performance mesin
virtual. Yang menjadi hal penting dalam performance mesin virtual adalah konfigurasi dari Virtual device saat
membuat mesin virtual, seperti Virtual CPU, Virtual Memory, dan Virtual Network.
3. Pada pengujian komputasi menggunakan aplikasi 0xBenchmark, Virtual Smartphone memiliki kemampuan yang
cukup tinggi dibandingkan dengan Smartphone fisik dalam hal menghasilkan gambar dalam satuan Frame Per
Second (fps). dalam menghasilkan image, Virtual Smartphone memiliki kecepata 14 fps lebih cepat
dibandingkan dengan Smartphone fisik, dan untuk text lebih cepat 4 kali lipat.
Daftar Pustaka
1. Eric Y. Chen, Mistutaka Itoh, Virtual smartphone over IP, wowmom, pp.1-6, 2010 IEEE International
Symposium on A World of Wireless, Mobile and Multimedia Networks (WoWMoM), 2010/
8. 8
2. Mitsutaka Itoh, Eric Y. Chen, and Tetsuya Kusumoto, Virtual Smartphone over IP, NTT Technical Review
July 2010 Vol. 8 No. 7, NTT Technical Review, July 2010.
3. Gargenta, Marko, Learning Android, United States of America : O’Reilly Media, Inc., 1005 Gravenstein
Highway North, Sebastopol, CA 95472. 2011.
4. Richardson, Tristan, “Virtual Network Computing” IEEE internet computing January 1998 Vol. 2 No. 1, IEEE
internet computing, January 1998.
5. http://www.android-x86.org (diakses 20 Maret 2012).
6. http://code.google.com/p/android-vnc-server (diakses 2 April 2012)
7. http://novit.groja.info/?q=content/virtualisasi-di-windows-system&page=1 (diakses 3 April 2012)
8. http://www.vavai.biz/product-services/vmware/belajar-teknologi-virtualisasi-2-instalasi-vmware-vsphere-
hypervisor%E2%84%A2-esxi/ (Diakses 10 April 2012)
