Skip to content

PERANCANGAN JARINGAN DISKLESS BERBASIS LTSP PADA SISTEM OPERASI UBUNTU 8.04

7 August 2010

ABSTRAK

Perkembangan teknologi komputer baik dalam perangkat lunak maupun perangkat keras terasa sangat cepat. Kedua aspek tersebut saling berkaitan satu sama lain dan tidak bisa dipisahkan. LTSP, Linux Terminal Server Project adalah sebuah proyek yang dimulai oleh James A McQuillan sebagai proyek jaringan diskless berbasiskan sistem operasi GNU/linux. Disebut jaringan diskless, karena client atau workstation tidak dilengkapi dengan media penyimpanan tetap. Teknologi ini makin populer karena dapat menghemat sumber daya hardware.

Dalam perancangan sistem ini digunakan PC (Personal Computer) sekelas pentium D sebagai workstation, tanpa dilengkapi media penyimpanan dan PC sekelas pentium core 2 duo sebagai server. LTSP akan diintegrasikan pada sistem operasi linux ubuntu 8.04. Untuk dapat mengimplementasikan jaringan tanpa hardisk dengan baik perlu disesuaikan kemampuan server dengan jumlah client. Dalam penelitian proyek akhir ini telah diuji performasi CPU server dan penggunaan memory server ketika client menggunakan aplikasi seperti Openoffice, Gimp  dan Firefox.

Dengan LTSP, pembangunan suatu jaringan diskless diharapkan akan lebih efisien. Teknologi jaringan diskless adalah salah satu pemecahan yang dapat diterapkan dalam menghadapi masalah investasi teknologi komputer. Dengan spesifikasi yang telah ditentukan, dari 4 client yang dirancang ternyata server masih mampu menangani client sampai dengan 8 buah. Penggunaan CPU dengan ketiga aplikasi tersebut masih dalam keseimbangan berkisar antara 65-70% untuk user time, 30-35% untuk system time dan 0-0,5% idle time.Penggalokasian swap muncul ketika nilai “free” berkisar antara 14.000 Kbyte-30.000 Kbyte.

Kata kunci: LTSP, Server, Diskless, Ubuntu

1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang

Dewasa ini teknologi komputer baik dalam perangkat lunak maupun perangkat keras mengalami perkembangan yang begitu cepat. Tentu saja hal ini berdampak positif bagi kehidupan manusia. Berbagai aplikasi mulai dikembangkan dengan memanfaatkan teknologi komputer untuk memudahkan manusia melakukan aktifitasnya. LTSP merupakan sebuah proyek untuk membuat terminal server di Linux. Dengan aplikasi LTSP tersebut maka klien diskless dapat mengakses server Linux dan menjalankan berbagai aplikasi yang berjalan di atasnya. Kabar baiknya adalah kita dapat memanfaatkan PC lama sebagai client nya. Komputer sekelas 486 dan Pentium I dengan RAM 16 MB keatas, tanpa harddisk, dapat digunakan untuk menjalankan distro linux terbaru lengkap dengan berbagai aplikasinya. Bayangkan berapa dana hardware yang dapat dihemat dengan teknik ini. Kita juga tidak perlu membeli lisensi OS dan aplikasinya karena Linux, LTSP, dan berbagai aplikasinya dapat diperoleh tanpa membayar lisensi. Administrator jaringan tidak perlu menginstal linux dan aplikasinya satu per satu di tiap client. Aplikasi cukup dipasang di server saja, dan client menjalankan aplikasi tersebut. Semua processing terjadi di server, sehingga kecepatan proses akan mengikuti spesifikasi server. Manfaat lainnya adalah troubleshooting dan backup data menjadi lebih mudah, karena aplikasi dan data terpusat di server.

1.2 PERUMUSAN MASALAH
Permasalahan yang diangkat dalam  merancang jaringan diskless berbasis LTSP ini antara lain:
1. Bagaimana merancang jaringan diskless berbasis LTSP?
2. Bagaimana performasi CPU Server?
3. Bagaimana penggunaan memory yang digunakan dalam jaringan diskless?

1.3 TUJUAN
Berdasarkan rumusan masalah yang telah diuraikan, maka dapat dirumuskan tujuan dari proyek akhir ini adalah:
1. Mengetahui bagaimana merancang jaringan diskless berbasis LTSP dengan memanfaatkan sumber daya hardware dan software yang telah ada.
2. Mengetahui performasi CPU server.
3. Mengetahui  penggunaan memory yang digunakan dalam jaringan diskless.

1.4 BATASAN MASALAH
Untuk mempermudah dan membatasi cakupan pembahasan masalah pada proyek akhir ini maka diberikan batasan-batasan sebagai berikut:
1)Sistem operasi yang digunakan adalah ubuntu 8.04.
2)Pada perancangan akan digunakan 1 server dengan 4 s/d 8 buah client.
3)Pada perancangan digunakan peralatan jaringan standar yaitu media transmisi kabel UTP cat 5e, konsentrator switch/hub dan NIC 10/100Mbps untuk menghubungkan PC yang ada pada sistem jaringan  diskless.
4)Aplikasi yang dijalankan dalam sistem jaringan diskless untuk melakukan pengujian adalah  OpenOffice , Gimp dan Firefox.
5)Tidak membahas tentang Keamanan Jariangan dan Sistem operasi.
6)Metode Booting pada client terbatas menggunakan metode PXE (Pre-boot Execution Environment).
7)Tidak membahas arsitektur komputer, organisasi komputer dan linux kernel secara mendetail.

1.5 METODOLOGI PENELITIAN
Metode penelitian dalam proyek akhir ini adalah penelitian eksperimen, penelitian eksperimen digunakan untuk mencari pengaruh variabel tertentu terhadap variable yang lain dalam kondisi terkendali secara ketat, metode penelitian ini memungkinkan peneliti memanipulasi variabel dan meneliti akibat-akibatnya dan pada metode ini variabel-variabel dikendalikan sedemikian rupa sehingga variabel luar yang mungkin mempengaruhi dapat dihilangkan.

2.    DASAR TEORI
2.1    Jaringan Komputer Diskless

Jaringan komputer diskless adalah suatu jaringan komputer atau mesin yang dapat beroperasi tanpa adanya dukungan media penyimpanan (storage atau disk) lokal. Ini tidak berarti bahwa mesin tidak mempunyai disk sama sekali. Semua data disimpan terpusat pada satu server jaringan komputer diskless. Jaringan komputer diskless memulai operasi dengan memanggil sistem file dari server jaringan diskless, bukan dari storage lokal seperti yang biasa digunakan. Proses diskless akan membantu komputer client untuk dapat mengaktifkan sistem operasi tersebut dengan mengekseskusi file kernel di sisi komputer client. Setelah proses diskless selesai, dilanjutkan dengan akses melalui jaringan untuk mengeksekusi X-Server di sisi komputer client, sehingga komputer client dapat mengakses aplikasi diskless. Proses tersebut memungkinkan komputer lama seperti komputer 486 yang mempunyai RAM 8 MB menggunakan diskless dapat menjalankan kernel dan mengeksekusi X-Server. Setelah proses eksekusi berhasil, maka proses dialihkan ke XDM pada komputer client dengan konfigurasi yang tinggi. Proses yang telah diarahkan tersebut seolah-olah berjalan di komputer client dengan kecepatan yang tinggi. Sebenarnya, proses tersebut terjadi di server sedangkan outputnya diclient. Booting melalui jaringan merupakan konsep lama, ide dasarnya adalah komputer client dengan kode booting seperti BOOTP (boot protocol) atau DHCP (Dynamic Host Cvonfiguration Protocol) dalam memory non-volatile (ROM) chips mendapatkan sistem file root server dalam suatu jaringan ketika komputer client tidak dilengkapi dengan media penyimpanan, misalnya harddisk.

2.2    Linux Terminal Server Project
LTSP (Linux Terminal Server Project) adalah aplikasi untuk membangun jaringan thin-client atau diskless. Client-server LTSP disebut thin client karena komputer client hanya digunakan untuk menjalankan sistem operasi minimal, sedangkan semua program aplikasi dijalankan di server. Jaringan LTSP juga disebut diskless, karena komputer client tidak bekerja dengan harddisk sendiri. LTSP pada intinya adalah satu set script yang memungkinkan kita menampilkan layar server di client, Tentu saja di dalamnya jauh lebih kompleks, ada fasilitas remote boot, remote file system, hardware auto detection, remote multimedia & output, dll. LTSP menyediakan suatu cara untuk menggunakan komputer kerja murah baik sebagai terminal yang berbasis grafis maupun yang berbasis teks pada server GNU/Linux. Dengan menggunakan LTSP kita dapat menggunakan low end PC dan membuang hardisk, floppy, dan CD ROM nya, dengan menambahkan LAN card yang dapat diboot.

3.    PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI
3.1    Alur perancangan sistem


Gambar 3.1 Diagram alir Perancangan Penelitian

Dalam perancangan jaringan diskless ada beberapa faktor yang harus diperhatikan yaitu spesifikasi server, thin client dan boot method.
a)    Spesifikasi  server
•    Penggunaan memori pada server mengacu pada formula 256 + (192 * users) MB, dimana dalam percobaan penelitian ini menggunakan 4 buah client, sehingga jumlah memori yang dibutuhkan adalah sebesar 256 +(192*4)=1024 MB
•    Processor, seberapa cepat processor yang dibutuhkan tergantung dari aplikasi apa yang akan dipergunakan, dalam percobaan penilitian proyek akhir ini akan digunakan aplikasi seperti  openOffice, Gimp dan Firefox. Dan processor yang digunakan adalah Processor Core 2 Duo 2400MHz
b)    Spesifikasi thin client
•    Pocessor yang digunakan diclient minimal adalah diatas 533 MHz
•    Memori yang digunakan minimal adalah 48 MB
•    Video Card yang digunakan minimal 32 MB
c)    Boot method
Client pada jaringan diskless melakukan proses booting melalui jaringan, menggunakan program yang disebut network boot loader. Dalam percobaan penelitian proyek akhir ini metode booting yang digunakan adalah menggunakan PXE (Pre-boot Execution Environment). Client yang tidak memiliki lan card on board yang sudah mendukung PXE akan ditambahkan dengan lan card external yang sudah mendukung PXE. Pada penelitian proyek akhir ini lan card external menggunakan Realtek RTL8139D.

3.2    Spesifikasi Perangkat yang Digunakan
Dalam percobaan penelitian proyek akhir ini spesifikasi hardware yang digunakan adalah sebagai berikut :
a)    Server
•    Processor Core 2 Duo 2400 MHz
•    Memori DDR 2 1GB
•    Hard Disk 20 GB 7200 RPM
•    LAN Card 10/100 MBps Realtek
•    Switch/Hub 100 MBps
•    VGA On board 128 MB share memory
•    Sistem Operasi Linux Ubuntu 8.04 ditambah dengan LTSP 5.0
b)    Client 1
•    Processor AMD 1100 MHz
•    Memori SDR 128 MB
•    LAN Card 10/100 MBps Realtek
•    VGA On board 32 MB share memory
c)    Client 2,3,4 (Tambahan komputer 5,6,7 dan 8)
•    Processor Pentium D 1100 MHz
•    Memori DDR 512 MB
•    LAN Card 10/100 MBps Realtek
•    VGA On board 32 MB share memory

3.3    Skenario Pengujian
Dalam  pengujian pada proyek akhir ini telah diuji beberapa parameter yaitu :
a)    Performasi CPU server ditinjau dari segi CPU utilization
b)    Penggunaan memory dengan jumlah delapan client dengan mengacu kepada spesifikasi hardware pada point 3.2, dengan skenario sebagai berikut :
•    Thin-Client tidak menjalankan aplikasi apapun
•    Thin-Client menjalankan aplikasi Open Office
•    Thin-Client menjalankan aplikasi Gimp
•    Thin-Client menjalankan aplikasi Firefox
c)    Penggunaan memory untuk aplikasi seperti Open Office , Gimp dan Firefox

4.    PENGUJIAN DAN ANALISA
4.1 Pengujian dan analisa cpu utilization

Pada pengujian ini ingin diketahui seberapa besar penggunaan CPU Utilization LTSP server ketika melayani 8 buah client, dimana client  menjalankan aplikasi OpenOffice, GIMP dan Firefox. Data yang diperoleh adalah sebagai berikut :

Gambar 4.1 Grafik CPU utilization 8 client menjalankan aplikasi OpenOffice, GIMP dan Firefox

Gambar 4.2 Sampling CPU utilization server ketika 8 client menjalankan aplikasi OpenOffice

Dari gambar 4.1 dapat diketahui bahwa dari ketiga aplikasi yang diuji coba Open Office menduduki penggunaan CPU paling banyak yaitu 41,60% untuk user, 4,75% system dan 53,57% idle, sedangkan posisi kedua penggunaan CPU paling banyak adalah ketika client menjalankan aplikasi GIMP dengan 9,4% user, 3,03 %system dan 87,61% idle, dan ketika client menjalankan aplikasi Firefox didapatkan 5,48% user, 1,9% system dan 91,26 % idle. Semakin besar persentase dari nilai idle menunjukan bahwa CPU tidak terlalu sibuk. Penggunaan CPU dengan ketiga aplikasi tersebut masih dalam keseimbangan yaitu 65-70% untuk user time, 30-35% untuk system time dan 0-0,5% idle time. Dari sampling data juga didapatkan bahwa nilai antrian (run queue) tidak melebihi 3 threads perprosesor. Dari data-data tersebut dapat disimpulkan bahwa tidak ada masalah dalam CPU utilization pada server ketika client menjalan kan aplikasi yang diuji.

4.2  Pengujian dan analisa penggunaan memori LTSP Server
Dalam pengujian penggunaan memori LTSP Server digunakan perintah “free” untuk pengambilan data. Dimana perintah “free” menampilkan total jumlah memori yang digunakan dan jumlah memori yang tidak digunakan, perintah ini juga menampilkan swap dalam sistem. Pada pengujian ini ingin diketahui seberapa besar penggunaan memori LTSP server ketika melayani 8 buah client. Data yang didapat adalah sebagai berikut:

Gambar 4.3 Grafik  Penggunaan memory LTSP server  ketika client tidak menjalan kan aplikasi apapun

Gambar 4.4 Sampling penggunaan memori server ketika 8 client tidak menjalankan aplikasi apapun

Dari gambar 4.3 dapat diketahui bahwa dengan 1 G memori, ternyata server mampu menangani client sebanyak 8 buah. Penggunaan memori (used) terbesar sebanyak 1016402.93 Kbyte, penggalokasian swap muncul ketika nilai free memori berkisar  dikisaran 17000 Kbyte pada saat client berjumlah tujuh buah, akan tetapi jika dilihat hasil sampling data pada gambar 4.4 tidak ada aktifitas So, Si, Bo dan Bi ini menunjukan bahwa swap hanya dialokasikan akan tetapi tidak dipergunakan.

Gambar 4.5 Grafik  Penggunaan memory LTSP server  ketika client menjalan kan aplikasi OpenOffice

Gambar 4.6 Sampling penggunaan memori server ketika 8 client menjalankan aplikasi OpenOffice

Dari gambar 4.5 dapat diketahui bahwa dengan 1 G memori, ternyata server mampu menangani client sebanyak 8 buah, dimana client menjalankan aplikasi OpenOffice. Penggunaan memori (used) terbesar sebanyak 1019174.4 Kbyte, penggalokasian swap muncul ketika nilai free memori berkisar 14000-20000 Kbyte saat jumlah client berjumlah 5 buah,  akan tetapi jika dilihat hasil sampling data pada gambar 4.6 tidak ada aktifitas So, Si, Bo dan Bi ini menunjukan bahwa swap hanya dialokasikan akan tetapi tidak dipergunakan. Dengan ini dapat disimpulan bahwa tidak ada masalah dengan jumlah memori 1 G pada server, ketika 8 client menjalankan aplikasi OpenOffice.

Gambar 4.7 Grafik  Penggunaan memory LTSP server  ketika client menjalan kan aplikasi GIMP

Gambar 4.8 Sampling penggunaan memory server ketika 8 client menjalankan aplikasi GIMP

Dari gambar 4.10 dapat diketahui bahwa dengan 1 G memori, ternyata server mampu menangani client sebanyak 8 buah, dimana client menjalankan aplikasi GIMP. Penggunaan memori (used) terbesar sebanyak 1017634.67 Kbyte, penggalokasian swap muncul ketika nilai free memori berkisar 16000-30000 Kbyte saat jumlah client berjumlah 5 buah, jika dilihat hasil sampling data pada gambar 4.11 terdapat aktifitas So, Si, Bo dan Bi ini menunjukan bahwa swap tidak hanya dialokasikan akan tetapi juga dipergunakan. Perlu diperhatikan juga nilai dari persentase wa (% wa), nilai ini tidak terlalu besar sehingga penggunaan swap tidak perlu dikhawatirkan. Dari data-data tersebut  dapat disimpulan bahwa tidak ada masalah dengan jumlah memori 1 G pada server, ketika 8 client menjalankan aplikasi GIMP.

Gambar 4.9 Grafik penggunaan memori di LTSP Server ketika client menggunakan aplikasi Firefox

Gambar 4.10 Sampling penggunaan memory server ketika 8 client menjalankan aplikasi Firefox

Dari gambar 4.12 dapat diketahui bahwa dengan 1 G memori, ternyata server mampu menangani client sebanyak 8 buah, dimana client menjalankan aplikasi Firefox. Penggunaan memori (used) terbesar sebanyak 10.16073,33 Kbyte, penggalokasian swap muncul ketika nilai free memori berkisar 17.000 Kbyte – 19.000 Kbyte saat jumlah client berjumlah 5 buah, jika dilihat hasil sampling pada gambar 4.13 terdapat aktifitas So, Si, Bo dan Bi ini menunjukan bahwa swap tidak hanya dialokasikan akan tetapi juga dipergunakan. Perlu diperhatikan juga nilai dari persentase wa (% wa), nilai ini tidak terlalu besar sehingga penggunaan swap tidak perlu dikhawatirkan. Dari data-data tersebut  dapat disimpulan bahwa tidak ada masalah dengan jumlah memori 1 G pada server, ketika 8 client menjalankan aplikasi FireFox.

5.     KESIMPULAN DAN SARAN
5.1     Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil dari hasil penelitian yang telah dilakukan adalah:
1.    Penggunaan CPU LTSP server ketika thin client menjalankan aplikasi  OpenOffice, GIMP atau Firefox masih dalam keseimbangan berkisar antara 65-70% untuk user time, 30-35% untuk system time dan 0-0,5% idle time yaitu ketika client manjalankan OpenOffice sebesar 41,60%, untuk user, 4,75% system dan 53,57% idle, sedangkan posisi kedua penggunaan CPU paling banyak adalah ketika client menjalankan aplikasi GIMP dengan 9,4% user, 3,03 %system dan 87,61% idle, dan ketika client menjalankan aplikasi Firefox didapatkan 5,48% user, 1,9% system dan 91,26 % idle. Semakin besar persentase dari nilai idle menunjukan bahwa CPU tidak terlalu sibuk., selain itu didapatkan bahwa nilai antrian (run queue) tidak melebihi 3 threads perprosesor. Hal ini berarti tidak ada masalah dalam CPU utilization pada server ketika client menjalan kan aplikasi yang diuji.
2.    Dari sisi penggunaan memori, dengan 1 G memori pada server, ternyata server mampu menangani client sebanyak 8 buah, dimana client menjalankan aplikasi OpenOffice, GIMP atau Firefox. Penggalokasian swap muncul ketika nilai free memori berkisar 14.000-30.000 Kbyte, jika dalam sampling data terdapat aktifitas So, Si, Bo dan Bi ini menunjukan bahwa swap tidak hanya dialokasikan akan tetapi juga dipergunakan. Perlu diperhatikan juga nilai dari persentase wa (% wa), jika nilai ini tidak terlalu besar maka penggunaan swap tidak perlu dikhawatirkan. Dengan demikan tidak ada masalah dengan jumlah memori 1 G pada server, ketika 8 client menjalankan aplikasi yang diuji.

5.2    Saran
Saran yang dapat diberikan untuk penelitian lebih lanjut mengenai topik PA ini adalah:
•    Penambahan memori LTSP diatas 1 GByte.
•    Penggunaan swap memori yang tidak bergabung dengan sistem operasi utama.
•    Penggunaan metode clustering.
•    Project Windows Linux Terminal Server Project (WLTSP).

DAFTAR PUSTAKA
[1]. How PXE Works, URL: http://www.pxe.ca/how.html, (Oktober 2009)
[2]. HP Products, URL: http://www.hp.com, (Oktober 2009)
[3]. Honch, Darren.2009.Linux System and Performance Monitoring.Penerbit O’Relly.USA
[4]. Husni. 2004 .Implementasi Jaringan Komputer dengan Linux Redhat 9.  Penerbit   Andi. Yogyakarta.
[5]. Linux Terminal Server Project, URL : http://www.ltsp.org, (Oktober 2009)
[6]. LTSP How To,URL: http//www.ubuntu.com, (Oktober 2009)
[7]. Purbo, Onno W. 2006 .PC Cloning Windows pakai Linux LTSP. Penerbit  Andi.Yogyakarta.
[8]. Utdirartatmo, Firrar. 2004 .Clustering PC di Linux dengan OpenMosix dan ClusterKnoppix. Penerbit Andi. Yogyakarta.
[9]. Van Vogt, Sander.2009. Pro Ubuntu Server Administration. Penerbit Apress.USA

Screenshoot :

11 Comments leave one →
  1. dedy permalink
    22 November 2010 3:24 AM

    bosz, maw tanya, untuk analsisny yg penggambaran graph tu pake apa? pake aplikasi ato gimana?

    mohon pencerahannya,,,🙂

    • 25 November 2010 8:48 AM

      saya pake command2 bawaan nya linux seperti free, sar, vmstat dll…

  2. 23 December 2010 7:01 AM

    mas butuh topik skripsi ni….modelnya kaya artikel masnya diatas..tp beda berbasisnya…tank u….keren abis….

  3. ferry permalink
    3 May 2011 12:04 PM

    kang, perlu monitoring jaringan gak untuk analisa performansi CPU sama memory nya?? kalau pake cacti atau yg lain gmna kang?? tenkyu…

    • 3 May 2011 12:10 PM

      ic, terserah bebas saja, pakai cacti atau zabbix supaya bisa termonitor secara baik dan terlihat grafiknya he3….

      • ferry permalink
        9 May 2011 7:13 AM

        kang, misalnya saya tambahin thin-client nya windows atau nama lainnya WLTSP. yang saya baca, semua konfigurasi server LTSP nya tetep sama.. terus di thin-client yang windows, yang dikonfigurasi apa aja yang kang?? pake PC cloning atau gmna kang???

      • 9 May 2011 10:39 AM

        Di Ref no 7 sepertinya dapat membantu….

  4. ferry permalink
    10 May 2011 9:13 AM

    oke kang…. tengkyu ya kang…

  5. Munasir permalink
    13 November 2012 8:01 PM

    Mas..
    saya lagi buat TA, judulnya Analisa WLTSP…
    Pembimbing saya maunya saya analisa PC servernya pakek software…
    Ada gak softwarenya untuk analisa servernya ?
    Kalau ada apa nama Softwarenya ?

    Terimakasih

    • 14 November 2012 1:08 AM

      Saya malah berpikir menggunakan software tambahan malah akan membebani server,
      Bagaimana jika analisanya menggunakan cmd bawaan terus bikin script agar cmd tersebut
      dapat berjalan secara otomatis.

      • Munasir permalink
        21 November 2012 12:54 AM

        Terus terang, saya kurang mengerti menganalisanya dengan cmd.
        Jika ada ada penjelasan atau link lebih lanjut tolong di share ya Mas. Mungkin bisa juga analisa pakai cmd jadi solusinya, semoga aja dosen pembimbing saya bisa menerimanya.

        Terimakasih

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: