1. Analisa Efektivitas Performa Web Server Menggunakan VMWare
Yulianingsih
ANALISA EFEKTIVITAS PERFORMA WEB SERVER MENGGUNAKAN WMWARE
Yulianingsih
Program Studi Teknik Informatika, Universitas Indraprasta PGRI,Jakarta
E-mail : yuliagniya@yahoo.co.id
Abstraksi: Ketersediaan dan kehandalan layanan merupakan representasi kesuksesan kinerja dari suatu
sistem. Dan untuk memberikan tingkat layanan yang sesuai dibutuhkan dukungan performa yang baik dari
sistem yang menggerakannya. Dalam penulisan ini diuraikan kegiatan mengukur efektifitas dari performa web
server dengan menggunakan VMWare Workstation yang dipasangkan beberapa operating system yang
berbeda. Dengan menggunaan VMWare Workstation sebagai alat bantu pengukuran dapat dipastikan
bersumber dari objek berimbang. Uji coba dilakukan dengan melakukan pemberian beban kerja secara terus
menerus terhadap objek penelitian untuk mendapatkan nilai keberhasilan pengukuran guna menentukan
performa terbaik yang dianggap ideal untuk mendukung kegiatan yang berhubungan dengan layanan berbasis
Web.
Kata kunci: Performa, analisa, VMWare, Web, layanan
1. PENDAHULUAN
1.a Latar Belakang
Web server dapat dianggap sebagai
pencerminan keadaan sebuah organisasi yang
berfungsi sebagai media informasi mengenai profile
organisasi dan layanan yang diselengarakan oleh
organisasi tersebut. Untuk itu dibutuhkan performa
yang baik dalam menanggapi setiap layanan yang
dibutuhkan pengguna. Kecepatan akan respon yang
diberikan maupun kemampuan view pages yang
tinggi dan seminimal mungkin kesalahan dari
sebuah web server dapat dijadikan tolak ukur
terpenuhinya permintaan pengguna .
Terciptanya kondisi tersebut dapat dicapai
dengan pemilihan solusi yang tepat sementara disisi
lain sumberdaya yang dimiliki terbatas untuk itu
dibutuhkan pengetahuan pemilihan platform yang
tepat dengan melakukan pemilihan metode
pengukuran yang tepat. Pengukuran dilakukan
semata bukan hanya mencari tingkat kesalahan
maupun berfokus kepada kemampuan yang memang
seharusnya dimiliki oleh masing-masing platform
melainkan seberapa tanggap sistem mampu
merespon permintaan pengguna.
Dalam penelitian digunakan environment
dan sumberdaya yang sama untuk semua operating
system yang diujikan hal ini bertujuan untuk
memastikan
adanya
kesamarataan
platform
pengujian. Untuk menciptakan kondisi diatas
peneliti menggunakan teknologi virtualisasi dengan
beberapa operating system yang mewakili preferensi
dalam pemilihan platform web server.
1.b Rumusan Masalah
Bagaimanakah melakukan metode pengukuran
yang tepat dengan sumberdaya terbatas untuk
mendapatkan platform terbaik yang memiliki
performa kerja yang maksimal dengan tingkat
kesalahan terendah?
1.c Batasan Masalah
Penelitian difokuskan pada pengujian performa
menggunakan
virtualisasi
dengan
VMWare
Workstation yang dipasangkan sejumlah operating
system antara lain: openSUSE versi 11, Windows
Server 2008 R2, RedHat Enterprise Linux Versi 5.5
dan Ubuntu Server versi 11 dengan melakukan
pengujian menggunakan Stress Tests, Performance
Tests dan Ramp Tests.
1.d. Tujuan
Tujuan yang hendak dicapai dari penelitian ini
adalah mendapatkan pengukuran yang tepat dan
akurat terhadap performa dari masing-masing
keadaan yang diciptakan untuk dapat ditarik
kesimpulan dalam menentukan performa kerja yang
terbaik dari sistem.
1.e. Manfaat Penelitian
Manfaat yang hendak dicapai dari penelitian ini
adalah sebagai berikut:
1. Memahami langkah menentukan performa
terbaik dari masing-masing operating system.
2. Mengkaji peningkatan layanan sehingga dapat
meminimalisasi kerugian dari sistem yang
dimiliki.
3. Memberikan rekomendasi untuk sejumlah
aktifitas yang ditujukan pada penggunaan
layanan berbasis Web.
1.
f. Metode Penelitian
Penelitian dilakukan menggunakan pendekatan
Sequential Exploratory Design yang merupakan
bagian dari pendekatan Mixed Methods yaitu sebuah
kegiatan pengumpulan data yang menghasilkan
data-data kuantitatif yang selanjutnya akan
1
2. Analisa Efektivitas Performa Web Server Menggunakan VMWare
ditransformasikan menjadi data-data kualitatif untuk
mempertegas hasil [1].
Dalam penelitian ini data-data kuantitatif
didapat melalui sejumlah pengujian terhadap
masing-masing operating system dengan melakukan
3 kegiatan aktifitas pengujian yaitu:
1. Stress Tests merupakan pengujian dengan
memberikan beban kerja secara terus menerus
dengan jumlah user yang banyak. Penelitian
dengan melakukan kegiatan mengklik halaman
web pada komputer penguji untuk mengestimasi
kemampuan maksimum yang dapat diberikan
oleh web server pada masing-masing operating
system.
Pengukuran dilakukan menggunakan alat
bantu Webserver Stress Tools 7 untuk mencatat
tingkat kegagalan dan keberhasilan pengujian.
Pengumpulan data dilakukan melalui simulasi
terhadap 500 pengguna diawal pengujian
dalam waktu selama 5 menit dengan jarak
melakukan klik dari masing-masing pengguna
secara acak.
2.
Performance Tests merupakan kegiatan
pengujian pada setiap guest operating system
dengan
memberikan
perintah
yang
mengeksekusikan query berulang untuk
menentukan waktu tanggap terbaik yang dapat
diberikan dari masing-masing operating system.
Pengukuran menggunakan alat bantu database
dummy yang tersimpan pada MySQL server.
Pengumpulan data dilakukan dengan 40
kali iterasi yang menghasilkan 5572 rows yang
merupakan hasil query inner join dari 11 tabel
database yang ditempatkan pada operating
system masing-masing.
3.
Ramp Tests merupakan variasi dari stress test
dimana jumlah pengguna meningkat seiring
dengan waktu test berlangsung dari 1 sampai
500 pengguna. Test ini bertujuan untuk
mengetahui jumlah maksimal pengguna yang
dapat dilayani oleh web server secara optimal
2. DASAR TEORI
2.1. Virtualisasi
Virtualisasi merupakan kondisi fisik yang
dengan sengaja diciptakan seolah memiliki
kemampuan yang sama dengan keadaan yang
sebenarnya. Pengguna dapat mengakses dan
berinteraksi seolah mengakses mesin fisik secara
langsung.
Virtualisasi
mesin
pertamakali
diperkenalkan pada tahun 1960-an oleh IBM dengan
tujuan menciptakan akses bersama yang interaktif
untuk komputer mainframe mereka.
Yulianingsih
Menginstall berbagai operating system pada
satu mesin fisik yang sama merupakan fitur utama
yang dimiliki oleh virtualisasi selain dari
kemampuannya menekan biaya investasi perangkat
keras[2].
2.2. MySQL
MySQL merupakan database open source dan
memiliki karakterisitik sistem manajemen database
relational yang multithreaded dibuat oleh Michael
’Monty’ Widenius pada tahun 1995. Pada tahun
2000 MySQL dirilis dibawah lisensi GNU dan GPL
untuk digunakan secara tidak berbayar. Hal ini
mengakibatkan
popularitasnya
melambung.
Perusahaan yang memiliki dan mengembangkan
MySQL adalah MySQL AB (Artiebolag).
Keberhasilan MySQL sebagai databse terkemuka
bukan hanya dikarenakan sifatnya yang tidak
berbayar atau open source melainkan karena
kehandalan performa dan fitur yang dimiliki [4].
2.3. PHP
Merupakan
bahasa
pemrograman
yang
dirancang untuk membangun sebuah situs yang
dinamik dan interaktif pada tahun 1994 oleh
Rasmus Lerdorf. Bahasa ini mendukung bahasa
pemrogrman berorientasi objek dan XML beberapa
keutamaan lainnya dari bahasa pemrograman ini
adalah:
Cross platform yaitu sebuah kemampuan
bekerja lintas operating system.
HTML-embeded
penulisan
PHP
dapat
dikombinasikan dengan HTML (Hyper Text
Markup Languange).
Server-side bahasa ini dapat ditempatkan pada
mesin server.
Web-scripting language dapat berjalan di web
browser.[4]
2.4. Apache Web Server
Apache Web Server dibangun dan dirilis di awal
tahun 1995 sebagai rangkaian patch dari NCSA
httpd 1.3 Web Server. Nama Apache awalnya
berasal dari rangkaian kata 'a patchy server'.
Sekumpulan programmer individual secara sukarela
terlibat dalam konsorsium yang awalnya bernama
Apache group, berkontribusi pada pembuatan source
code yang asli yang membentuk Apache web server
pertama kali. Setahun setelahnya Apache
menggantikan kedudukan NCSA httpd sebagai Web
Server yang paling banyak digunakan. Dengan
'perilaku' dan cara administrasi yang sama, Apache
lebih cepat dan lebih dapat diandalkan dibanding
pendahulunya. Hingga kini Apache masih
didistribusikan secara gratis dan terus diperbaiki
oleh banyak sukarelawan di dunia.[5].
2.5. Pendekatan LESS (Load Endurance Stress
Spike)
2
3. Analisa Efektivitas Performa Web Server Menggunakan VMWare
1.
2.
Load: bertujuan untuk menguji apakah dengan
beban tertentu sistem memiliki performa yang
baik. Untuk mencapai hal tersebut, kinerja
sistem harus dapat direkam pada interval
periodik tertentu. Parameter yang digunakan
antara lain waktu respon, Troughput,
penggunaan memori dan sebagainya harus
terukur dan tercatat.
Endurance: pengujian dilakukan dengan waktu
yang cukup panjang terkadang lebih dari 36
jam. Pengujian ini dapat mengakibatkan sistem
tidak dapat bertahan dan menimbulkan masalah
kebocoran pada memori. Pengujian ini dengan
memberikan beban terhadap sistem dengan
periode yang panjang. Pengujian ini dapat
menunjukan seberapa tinggi tingkat toleransi
dari sistem.
Yulianingsih
Gambar 3. Stress Testing During a Stable
State[6].
4.
Spike Test: pengujian dilakukan untuk
menguji sistem secara tiba-tiba dengan
durasi yang singkat. Masing-masing
lonjakan beban yang harus dihadapi sistem
disebut sebagai spike. Hal ini dapat
dilakukan dengan tingkatan yang tetap dari
jumlah pengguna. Spike merupakan
pengujian dengan beban yang datang secara
tiba-tiba yang membebani sistem bukan
merupakan pengujian dengan beban yang
datang secara bertahap dan perlahan
menuju batas tertentu seperti yang
dilakukan pada stress test. Pengujian spike
dimulau dengan jumlah pengguna yang
sedikit, missal dari 1 hingga tiba-tiba 50
pengguna dalam waktu yang singkat. Hal
ini mengakibatkan sistem menjadi tidak
stabil karena sistem mungkin tidak
disiapkan
untuk melayani lonjakan
permintaan yang tiba-tiba. Dalam hal ini
kemungkina terjadinya crash sangat tinggi
[6].
Gambar 1. Load vs Time During Load
Testing[6].
Gambar .4. Gracefull Degradation[6].
Gambar 2. Load vs
EnduranceT esting[6].
3.
Time
During
Stress
Tests:
bertujuan
untuk
mengindentifikasi kemampuan menangani
beban sebelum sistem jatuh atau menurun
kemampuannya secara drastis. Stress
testing
merupakan
pengujian
yang
selangkah lebih maju dibandingkan dengan
load
testing
dan
mengidentifikasi
kemampuan sistem untuk menangani beban
puncak.
Gambar 5. Instant Degradation[6]
Dalam keseluruhan metode Ramp test bisa
dilakukan sebagai tambahan dari setiap test tersebut
di atas.
Tabel 1.
Users[6]
LESS with Ramp Up of Concurrent
3
4. Analisa Efektivitas Performa Web Server Menggunakan VMWare
Yulianingsih
Sementara pengujian performance test dilakukan
dengan menjalan perintah inner join yang diberikan
pada masing-masing sistem database yang dimiliki
guest. Bentuk query yang digunakan adalah sebagai
berikut:
3.
ANALISIS SISTEM
Pengujian dilakukan dengan membangun
virtulisasi mesin dengan spesifikasi prossesor intel
pentium dual core T 4300 RAM 2 GByte kecepatan
2,10 Gghertz tertanam operating system windows 7
home premium dan aplikasi VMWare workstation
versi 8.0.1 build 528992.
Guest yang digunakan untuk masing-masing
operating system disediakan secara berimbang
dengan spesifikasi sebagai berikut:
1. Guest OS pertama:
Operating system: Ubuntu server 11.10
Prossesor 1 memory 1 GByte
Server: Web server apache 2.2.21
Bahasa pemrograman: PHP 5.3.8
Sistem database: MySQL 5.5.16
2. Guest OS kedua:
Operating system: RedHat enterprise Linux 5.5
Prossesor 1 memory 1 GByte
Server: Web server apache 2.2.21
Bahasa pemrograman: PHP 5.3.8
Sistem database: MySQL 5.5.16
3. Guest OS ketiga:
Operating system: Windows server 2008
Prossesor 1 memory 1 GByte
Server: Web server apache 2.4.2
Bahasa pemrograman: PHP 5.4.4
Sistem database: MySQL 5.5.25a
4. Guest OS keempat:
Operating system: OpenSUSE 11 Prossesor 1
memory 1 GByte
Server: Web server apache 2.2.21
Bahasa pemrograman: PHP 5.3.8
Sistem database: MySQL 5.5.16
Database yang digunakan adalah database
dummy yang direlease oleh Chinook Database
(http://chinookdatabase.codeplex.com).
Semua operating system yang berbasis
Linux dijalankan dalam mode network full multiuser
tanpa xdm.
Pengujian stress tests dan ramp test
dilakukan dengan memberikan sejumlah beban
kepada masing-masing operating system melalui
mesin terhubung dengan kabel UTP Crossover yang
memiliki spesifikasi Intel pentium core i5M520
kecepatan 2,40 GHertz RAM 3GByte Operating
system windows Xp profesional pengujian dilakukan
dengan menggunakan perangkat lunak penguji
webserver stress tools 7 enterprise edition yang
dipasangkan pada mesin penguji tersebut dengan
pencatatan hasil pengujian dalam bentuk grafik.
SELECT artist.Name AS Artist
, album.Title AS Album_Title
, track.Name AS Track
, customer.FirstName
, customer.LastName
, mediatype.Name AS Media_Type
, genre.Name AS Genre
, playlist.Name AS Playlist
, playlisttrack.TrackId
, playlisttrack.PlaylistId
FROM
album
INNER JOIN artist
ON album.ArtistId = artist.ArtistId
INNER JOIN track
ON track.AlbumId = album.AlbumId
INNER JOIN invoiceline
ON invoiceline.TrackId = track.TrackId
INNER JOIN invoice
ON invoiceline.InvoiceId = invoice.InvoiceId
INNER JOIN customer
ON invoice.CustomerId = customer.CustomerId
INNER JOIN genre
ON track.GenreId = genre.GenreId
INNER JOIN mediatype
ON track.MediaTypeId = mediatype.MediaTypeId
INNER JOIN playlisttrack
ON playlisttrack.TrackId = track.TrackId
INNER JOIN playlist
ON playlisttrack.PlaylistId = playlist.PlaylistId
ORDER BY
Artist
, Album_Title
, Track
Guest OS yang disediakan berada dalam keadaan
memiliki kesamarataan spesifikasi untuk menjamin
adannya keseimbangan pengujian.
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian menghasilkan sejumlah data
kuantitatif terukur dengan alat bantu Webserver
Stress Tools 7 melalui pembacaan grafik dan tabel
perbandingan yang disusun berdasarkan urutan
pengujian pada saat penelitian dari masing-masing
operating system
4.1. Pengujian Stress Test
Pada gambar 6 didapat perolehan hasil
bahwa operating system Ubuntu dapat bertahan
tanpa menghasilkan kesalahan hingga pada ukuran
detik ke 38 dengan jumlah pengguna sebanyak 500.
4
5. Analisa Efektivitas Performa Web Server Menggunakan VMWare
Sementara beban tertinggi yang dialami berada pada
waktu pengujian 145 detik
Yulianingsih
Sementara beban tertinggi yang dialami berada pada
waktu pengujian 221 detik
Gambar 9. Grafik StressTest OpenSuse
Gambar 6. Grafik StressTests Ubuntu
Pada gambar 7 didapat perolehan hasil
bahwa operating system RedHat dapat bertahan
tanpa menghasilkan kesalahan hingga pada ukuran
detik ke 22 dengan jumlah pengguna sebanyak 500.
Sementara beban tertinggi yang dialami berada pada
waktu pengujian 103 detik
4.2. Performance Tests
Pada tabel 2 didapat perolehan hasil bahwa
rerata waktu yang dimiliki dari keempat operating
system dengan platform yang sama terbaik
dihasilkan oleh operating system OpenSUSE
dengan ukuran waktu 2.835 mili second. Sementara
tingkat kesalahan tertinggi dihasilkan oleh
operating system windows server 2008 dengan
persentase kesalahan 99,96%.
Tabel 2. Perbandingan Waktu Respon Halaman Web
Gambar 7. Grafik StressTests RedHat
Pada gambar 8 didapat perolehan hasil
bahwa operating system Windows Server 2008 dapat
bertahan tanpa menghasilkan kesalahan hingga pada
ukuran detik ke 7 dengan jumlah pengguna
sebanyak 500. Sementara beban tertinggi yang
dialami berada pada waktu pengujian 11 detik. Pada
saat tersebut operating system berhenti merespon
permohonan dari komputer penguji (hang).
Gambar 8. Grafik StressTest Windows Server 2008
Pada gambar 9 didapat perolehan hasil
bahwa operating system OpenSUSE dapat bertahan
tanpa menghasilkan kesalahan hingga pada ukuran
detik ke 22 dengan jumlah pengguna sebanyak 500.
Pada tabel 3 menunjukan waktu yang
dibutuhkan ketika menyelesaikan query ke database
yang menghasilkan 5574 rows data melalui inner
joint dari 11 tabel dengan 40 kali iterasi pada
masing-masing operating system. Pada keadaan ini
menghasilkan bahwa total waktu tersingkat dimiliki
oleh operating system Ubuntu dengan waktu 13,63
detik. Dengan rata-rata periterasi 0,33 detik.
Tabel 3. Perbandingan Waktu Query
4.3. Ramp Tests
Pada gambar 10 menunjukan bahwa web server
pada operating system Ubuntu ini mampu melayani
hingga 250 pengguna sebelum web server
melakukan kesalahan.
5
6. Analisa Efektivitas Performa Web Server Menggunakan VMWare
Yulianingsih
Pada gambar 12 menunjukan bahwa web
server pada operating system Windows server 2008
ini mampu melayani hingga 250 pengguna tanpa
melakukan kesalahan. Pada saat itu operating
system mulai berhenti merespon (hang).
Gambar 10. Grafik RampTests Ubuntu
Pada gambar 11 menunjukan bahwa web
server pada operating system RedHat ini mampu
melayani hingga 225 pengguna sebelum web server
melakukan kesalahan.
Gambar 12. Grafik rampwindows server 2008
Pada gambar 13 menunjukan bahwa web
server pada operating system OpenSUSE ini mampu
melayani hingga 249 pengguna tanpa melakukan
kesalahan.
Gambar 11. Grafik rampRedHat
Gambar 13. Grafik rampOpenSUSE
5. PENUTUP
Secara umum penelitian ini telah sesuai dengan
tujuan
yang diharapkan
yaitu terciptanya
pengukuran yang tepat dan akurat terhadap
6
7. Analisa Efektivitas Performa Web Server Menggunakan VMWare
Yulianingsih
performa dari masing-masing keadaan yang
diciptakan untuk dapat ditarik kesimpulan dalam
menentukan performa kerja yang terbaik dari sistem.
5.1. Kesimpulan:
Berdasarkan penelitian operating system yang
paling dapat diandalkan untuk dapat bertahan
tanpa melakukan kesalahan dalam pengujian
stress test adalah operating system Ubuntu.
Berdasarkan waktu tanggap tercepat yang
mampu diberikan dalam pengujian stress test
dengan beban jumlah pengguna adalah
operating system OpenSUSE.
Berdasarkan waktu tanggap tercepat yang
mampu diberikan dalam pengujian performance
tests dengan query kompleks berulang adalah
operating system Ubuntu.
Berdasarkan penelitian jumlah pengguna ideal
terbanyak yang dapat dilayani oleh operating
system tanpa melakukan kesalahan adalah
operating system Ubuntu.
5.2. Saran:
Dari hasil temuan penelitian disarankan
dalam menentukan pilihan operating system
disesuaikan dengan layanan yang akan diberikan
untuk mendapatkan hasil yang maksimal dan
menghindari potensi kerugian bisnis.
6. PUSTAKA
[1]Jhon
W
Creswell,
Research
Design
Qualitative, Quantitative and Mixed Methods
Approaches 2nd ed. California: Sage Publications,
Inc, 2003.
[2]Cafaro Massimo dan Aloisio Giovanni dan
editors, Grids, Clouds and Virtualization, London:
Springer Dordrecht Heidelberg New york, 2011
[3]Dyer Russell, MySQL in a Nutshell, CA:
O’Reilly, 2005.
[4]Mercer Dave et al, Beginning PHP5,
Indianapolis: Wrox Press, 2004.
[5]Aulds Charles Sumber, Linux Apache Web
Server Administration, California: Sybex,2001.
[6]Subraya
BM,
Integrated
Approach
of
Performance Testing: A Pratitioner’s Guide,
Pennysylvania: IRM Press, 2006
7