Virtualisasi Data Center

1. Pengertian Virtualisasi Data Center

Pengertian Virtualisasi

Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia, virtual berarti (secara) nyata, sedangkan akhiran –isasi menyatakan makna melakukan, proses, usaha, atau kegiatan. Berarti virtualisasi adalah proses menyatakan atau membuat sesuatu menjadi nyata. Sedangkan  dalam  ilmu  komputer,  virtualisasi  bisa  diartikan  sebagai  pembuatan suatu bentuk simulasi dari sesuatu  yang asalnya bersifat fisik, misalnya sistem operasi, perangkat penyimpanan data atau sumber daya jaringan. Definisi lainnya adalah "sebuah teknik untuk menyembunyikan karakteristik fisik dari sumber daya komputer  dari  bagaimana  cara  sistem  lain,  aplikasi  atau  pengguna  berinteraksi dengan  sumber  daya  tersebut.  Hal  ini  termasuk  membuat  sebuah  sumber daya tunggal  (seperti  server,  sebuah  sistem  operasi,  sebuah  aplikasi,  atau  peralatan penyimpanan terlihat berfungsi sebagai beberapa sumber daya logikal; atau dapat juga  termasuk  definisi  untuk  membuat  beberapa  sumber  daya  fisik  (seperti beberapa peralatan penyimpanan atau server) terlihat sebagai satu sumber daya logikal.”

            Pengertian Data Center

Pusat data atau yang lebih dikenal Data Center adalah suatu fasilitas yang digunakan untuk menempatkan sistem komputer dan komponen-komponen terkaitnya, seperti sistem telekomunikasi dan penyimpanan data. Fasilitas ini biasanya mencakup juga catu daya redundan atau cadangan, koneksi komunikasi data redundan, pengontrol lingkungan (mis. AC, ventilasi), pencegah bahaya kebakaran, serta piranti keamanan fisik. Salah satu penempatan server untuk website atau database.

Data Center merupakan fasilitas yang digunakan untuk penempatan beberapa kumpulan server atau sistem  komputer  dan  sistem  penyimpanan  data  (storage)  yang  dikondisikan  dengan  pengaturan catudaya, pengatur udara, pencegah bahaya kebakaran dan biasanya dilengkapi pula dengan sistem pengamanan fisik.

            Pengertian Virtualisasi Data Center

Virtualisasi data center adalah melakukan konsolidasi dan melakukan pengurangan jumlah server dalam bentuk fisik, caranya dengan menciptakan mesin virtual dalam jumlah banyak yang ditempatkan di beberapa host fisik, menggunakan storage dan jaringan.

2. Kelebihan dan Kekurangan Virtualisasi Data Center

Keuntungan

Virtualisasi telah menjadi istilah trend dalam beberapa tahun terakhir di sejumlah kalangan yang bergelut dengan infrastruktur data center. Dengan menerapkan konsep ini, pemilik data center akan mengambil keuntungan dari berkurangnya beban biaya untuk pembangunan fasilitas gedung, power supply, sistem pendingin ruangan, penyederhanaan administrasi dan pemeliharaan.

Namun pendapat pribadi, tidak semua sistem dapat di virtualisasikan. Mungkin sebuah database server dengan beban berat untuk menghandle sekian transaksi per detiknya, memasukkannya ke dalam suatu lingkungan virtual akan menjadi sangat beresiko, terutama menyangkut performansinya.

Dibalik itu semua, penerapan virtualisasi akan sangat menguntungkan bagi pemiliki data center, berikut beberapa keuntungan yang dapat diperoleh dengan implementasi virtualisasi di lingkungan data center:

1.      Berkurangnya Biaya (cost)

Dengan menggabungkan beberapa aplikasi yang asalnya dari beberapa server menjadi satu box yang terintegrasi akan menghemat beberapa sumber daya, seperti :

·         Space (ruangan) data center, akan mengurangi jumlah biaya untuk pembangunan gedung data center.

·         Berkurangnya jumlah hardware (server), akan mengurangi pemakaian power supply dan juga sistem pendingin udara karena heat (panas) yang diproduksi dari operasional server berkurang.

Dengan penghematan yang terjadi seperti disebutkan diatas, akan menyebabkan biaya secara keseluruhan operasional data center akan berkurang sehigga dapat digunakan untuk keperluan lain di perusahaan.

2.      Mengurangi Ketergantungan pada satu vendor

Dengan virtualisasi, abstraksi antara hadware dan software (perangka lunak) akan menjadi lebih transparan, dimana aplikasi yang berjalan diatasnya tidak lagi peduli dengan hardware yang dipakai (di layer bawahnya). Dengan demikian keterkaitan antara aplikasi (software) untuk menggunakan hardware tertentu saja bisa diminimalisir. Dengan demikian data center owner akan lebih flexible dalam menentukan hardware (server) yang akan digunakan di data center-nya.

3.      Re-deploy Sistem (Aplikasi) Akan semakin Cepat

Memindahkan suatu sistem (aplikasi) dari satu perangkat ke perangkat lain akan menjadi lebih ber’keringat’ jika dilakukan dengan hardware terpisah. Harus ada sistem backup/restore yang diimplementasikan pada mesin lama dan mesin baru. Dengan adanya virtualisasi memindahkan snapshot dari suatu instance ke instance lain akan lebih cepat lagi. Tentu ini dilakukan dalam satu sistem Virtual machine.

4.      Proses Recovery yang Lebih Baik

Proses disaster recovery akan menjadi lebih cepat dilakukan sepanjang snapshot dari suatu virtual machine telah tersedia berkat sistem backup yang telah berjalan. Dengan memiliki snapshot yang up-to-date, memindahkan ke suatu lingkungan baru akan menjadi lebih mudah dan cepat.

5.      Lingkungan Testing yang Baik

Virtualisasi merupakan lingkungan yang baik untuk melakukan testing sistem aplikasi yang baru, dimana sistem lama masih tetap berjalan. Pada saat testing telah dilakukan dengan sukses, maka memindahkan ke lingkungan operasional akan menjadi lebih mudah.

Penggunaan virtual machine di data center akan menghemat resource perusahaan dan menjadikan pekerjaan system administrator menjadi lebih simpel.

Kelemahan

1.      Satu Pusat Masalah. Virtualisasi bisa dianalogikan dengan menempatkan semua telur didalam 1 keranjang. Ini artinya jika server induk bermasalah, semua sistem virtual machine didalamnya tidak bisa digunakan. Hal ini bisa diantisipasi dengan menyediakan fasilitas backup secara otomatis dan periodik atau dengan menerapkan prinsip fail over/clustering

2.      Spesifikasi Hardware. Virtualisasi membutuhkan spesifikasi server yang lebih tinggi untuk menjalankan server induk dan mesin virtual didalamnya

3.      Satu Pusat Serangan. Penempatan semua server dalam satu komputer akan menjadikannya sebagai target serangan. Jika hacker mampu menerobos masuk kedalam sistem induk, ada kemungkinan ia mampu menyusup kedalam server- server virtual dengan cara menggunakan informasi yang ada pada server induk.

3. Infrastruktur Virtual Menggunakan VMware® vSphere®

VMWare merupakan salah software virtualisasi yang masih mempin di bidangnya saat ini. Dengan seiringnnya kemajuan teknologi dan kebutuhan banyaknya informasi ataupun tempat penyimpanan data yang aman, maka dengan pelatihan implementasi dan administrasi VMWare ini bisa membantu dalam memenuhi kebutuhan Anda, baik di perusahaan maupun instansi.

Memilih platform virtualisasi yang tepat untuk membangun Data Center Vitual, private maupun cloud infrastructure internal, adalah sesuatu yang sangat penting. Suatu sistem infrastruktur virtualisasi yang meliputi virtualisasi, manajemen, optimisasi sumber daya, ketersediaan aplikasi dan kemampuan otomasi operasional TI.

VMware vSphere membentuk sistem virtualisasi diatas fisik hardware dan kumpulan sumber daya TI untuk data center, serta meliputi komponen :

·         VMware® ESXi : Platform virtualisasi untuk vSphere.

·         VMware® vCenter® Server™ : Perangkat bantu untuk melakukan manajemen virtualisasi, konfigurasi, provisi sumber daya TI.

·         VMware® vSphere® Client™ : Antar muka untuk membolehkan pengguna melakukan konfigurasi secara remote terhadap vCenter® Server atau ESXi dari PC bersistem operasi Microsoft® Windows®.

·         VMware® vSphere® VMFS : Sistem file yang memiliki kinerja tinggi, digunakan untuk mesin-mesin virtual pada ESXi.

·         VMware® vSphere® Virtual Symmetric Multiprocessing : Fasilitas yang memungkinkan suatu mesin virtual dapat menggunakan lebih dari satu prosesor fisik secara simultan.

vSphere® juga menyediakan beberapa fungsionalitas sebagai berikut :

·         Manajemen sumber daya (menggunakan vSphere® Distributed Resource Scheduler).

·         Ketersediaan (menggunakan vSphere® High Availability).

·         Proteksi data (menggunakan VMware® Consolidated Backup and VMware® Data Recovery)

Gambar 1. Arsitektur VMware® vSphere ® berikut komponen pendukungnya

Pada pembahasan teknis berikut ini, akan diulas secara mendalam, konsep-konsep inti virtualisasi dan produk VMware® vSphere®.

Infrastruktur Fisik

Pada infrastruktur fisik, operating system dan software berjalan diatas komputer atau server fisik. Beberapa tantangan baru meningkat pada saat menjalankan sejumlah besar server-server fisik di data center, antara lain :

-          Model infrastruktur fisik sudah dirasakan tidak fleksibel dan tidak efisien.

-          Perencanaan dan biaya infrastruktur seperti luasan server, luasan rak server, daya listrik, sistem pendinginan, sistem perkabelan dan provisi server merupakan masalah yang dihadapi staff TI.

-     Umumnya  terdapat  hubungan  antara  komputer  atau  fisik  server  dengan  software  yang berjalan diatasnya. Pada saat utilitas penggunaan server hanya 5-10%, maka perbandingan pemakaian sumber daya menjadi 1:1, sehingga biaya untuk luasan server, daya listrik, sistem pendinginan menjadi sangat tinggi.

-     Implementasi server-server fisik merupakan proses yang memakan waktu. Pada lingkungan fisik, waktu yang ada digunakan untuk proses pengadaan hardware, penempatan server pada data center, instalasi operating system dan instalasi serta konfigurasi aplikasi yang akan dijalankan. Selain itu terdapat aktivitas berupa konfigurasi aturan firewall, konfigurasi port pada switch dan konfigurasi storage. Semua aktivitas tersebut membutuhkan waktu dalam hitungan pekan.

Infrastruktur Virtual

Teknologi  virtualisasi  memungkinkan  penambahan  beban  kerja  komputasi  pada  server  tunggal dengan  proses  konsolidasi  lingkungan  dan  sumber  daya  komputasi.  Kelebihan  dari  konsolidasi tersebut  adalah  masing-masing  mesin  virtual  dapat  menggunakan  sumber  daya  penyimpanan redundant  dan  konektivitas  jaringan  tanpa  penambahan  biaya  penyimpanan  dan  kompleksitas perkabelan jaringan yang sebelumnya digunakan pada infrastruktur fisik.

Gambar 2. Infrastruktur Virtual dengan tipe storage yang bervariasi

Masing-masing mesin virtual dihubungkan dengan konektivitas yang bersifat redundant sebagai hasil dari setiap host yang memiliki konektivitas yang bersifat redundant. Rasio atau perbandingan antara jumlah host atau mesin virtual dengan jumlah sumber daya, yaitu 1:1 untuk infrastruktur fisik, meningkat menjadi 6:1 untuk infrastruktur virtual (seperti terlihat pada gambar 1) menjadi 30:1 untuk infrastruktur virtual (pencapaian jumlah mesin virtual yang berhasil dibuat untuk penggunaan aplikasi normal).

Peningkatan rasio yang signifikan tersebut ditengarai dapat meningkatkan penghematan biaya dan penurunan kompleksitas perkabelan. Infrastruktur virtual diyakini dapat mengurangi jumlah luasan data center yang digunakan, jumlah penggunaan tempat rak server, daya listrik, sistem pendinginan, perkabelan jaringan, media penyimpanan serta beberapa komponen jaringan komputer dengan pengurangan jumlah mesin-mesin fisik.

Penggunaan teknologi virtualisasi juga dapat mengubah cara deployment server-server yang akan digunakan.   Staff   Departemen   TI   tidak   perlu   menunggu   pengadaan   hardware   atau   instalasi perkabelan (jaringan dan daya listrik), seperti pada infrastruktur fisik.  Deployment mesin virtual dapat dilakukan dengan menggunakan antar muka grafis yang mudah, sehingga deployment mesin virtual dapat dilakukan dalam hitungan menit, berbeda halnya dengan deployment mesin fisik.

Secara  manajemen  penggunaan  sumber  daya  TI,  pengaturan  mesin-mesin  virtual  yang  berjalan diatas host, dilakukan secara terpusat, menggunakan perangkat bantu vCenter® Management Server. Perangkat bantu tersebut dapat diinstalasikan pada salah satu mesin virtual, atau juga dapat diinstalasikan pada hardware fisik yang spesifikasinya lebih rendah daripada host untuk mesin-mesin virtual. Gambar 2 memperlihatkan manajemen sumber daya yang dilakukan secara terpusat menggunakan vCenter® Management Server.

Gambar 3. Manajemen sumber daya terpusat untuk pengaturan arsitektur virtual.

Arsitektur Fisik vs Arsitektur Virtual

Beberapa  perbedaan  antara  arsitektur  fisik  dengan  arsitektur  virtual  berdasarkan  aspek-aspek seperti kemudahan pemindahan atau duplikasi, penggunaan komponen sumber daya, siklus pemanfaatan sumber daya untuk aplikasi, kemudahan peningkatan spesifikasi sumber daya, dapat kita lihat sebagai berikut :

Mesin Fisik	Mesin Virtual
Staff  Departemen  TI  memerlukan  usaha  yang cukup     besar     untuk     memindahkan     atau melakukan duplikasi mesin fisik.	Staff  Departemen  TI  dimudahkan  dalam  usaha memindahkan  atau  melakukan  duplikasi  mesin virtual, dengan cara : -     Proses enkapsulasi mesin virtual kedalam berkas-berkas. -     Tidak  tergantung  pada  perangkat  keras server secara fisik.
Mesin  fisik  terikat  pada  Komponen-komponen sumber daya secara spesifik.	Mesin         virtual         tidak         terikat         pada komponen-komponen     sumber     daya     secara spesifik, dengan cara : -     Adanya  proses  isolasi  antara  satu  mesin virtual dengan mesin virtual lainnya. -     Adanya       proses       insulasi       terhadap perubahan perangkat keras.
Mesin       fisik       seringkali       memiliki       siklus pemanfaatan  sumber  daya  untuk  aplikasi  yang relatif lebih singkat.	Mesin    virtual    memiliki    kemampuan    untuk menyediakan siklus pemanfaatan sumber daya yang lebih lama, bahkan mesin virtual dapat digunakan sebagai sumber daya bagi legacy applications.
Mesin fisik memerlukan penanganan secara fisik dan personal untuk peningkatan spesifikasi sumber daya (processor, memory, hardisk, storage).	Mesin virtual memungkinkan proses konsolidasi sumber daya (processor, memory, hardiskk storage),  sehingga  tidak  memerlukan penanganan secara fisik dan personal untuk peningkatan spesifikasi sumber daya.

Pada mesin server fisik, instalasi sistem operasi seperti Microsoft® Windows®, Linux dan lainnya dilakukan  langsung  diatas  hardware.  Pendekatan  instalasi  langsung  tersebut  memerlukan  driver untuk perangkat keras spesifik. Pada saat terjadi peningkatan spesifikasi hardware fisik dengan perangkat yang baru, maka diperlukan driver perangkat keras yang baru saja dipasang. Proses peningkatan spesifikasi hardware juga memerlukan penanganan technical support.

Mesin  virtual  adalah  100%  software,  yang  tidak  lebih  dari  sekumpulan  file.  Kumpulan  file  ini termasuk file-file yang disebut virtual disk, menggantikan media penyimpanan hardisk. Semua file untuk sebuah mesin virtual diletakkan pada satu direktori yang distandarisasi dengan device driver, sehingga hardware upgrade dapat dilakukan tanpa mengubah mesin virtual.

Sekumpulan mesin virtual terisolasi antara satu mesin virtual dengan mesin virtual lainnya, sehingga pada satu host yang sama, dapat dijalankan server database dan server e-mail tanpa terganggu konflik ketergantungan software dan konflik peningkatan kinerja server. Fleksibilitas mesin virtual berupa sekumpulan file memungkinkan seluruh mesin virtual dipindahkan ke server baru pada saat terjadinya peningkatan kapasitas hardware. Kemudahan tersebut membuat proses perencanaan pemulihan bencana dan proses testing menjadi lebih mudah.

Virtualisasi menggunakan Bare-Metal Hypervisor

Suatu sistem bare-metal hypervisor tidak memerlukan sistem operasi. Pada vmware®, hypervisor tersebut adalah sistem operasi. Pada gambar 3, terlihat arsitektur ESXi dari vmware® yang menggunakan hypervisor.

Gambar 4. ESXi yang menggunakan arsitektur hypervisor

4. Perancangan Virtualisasi Data Center Menggunakan Vspere

Pada pembahasan kali ini kita akan membuat Datacenter, Cluster. Dengan membuat keduanya tersebut kita akan lebih mudah untuk mengimplementasikan high availability menggunakan vSphere yang akan kita bahas pada pembahasan selanjutnya.