Forum Dosen Indonesia (FDI) - DPD Jatim 26. Jati Emas (Jurnal Aplikasi Teknik dan Pengabdian Masyarakat) Vol. 2 No. 1 Maret 2018 e.

Please download to get full document.

View again

of 9
191 views
PDF
All materials on our website are shared by users. If you have any questions about copyright issues, please report us to resolve them. We are always happy to assist you.
Document Description
Implementasi Teknologi Load Balancing Dua Jalur Internet Service Provide (ISP) menggunakan Metode Per Connection Classifier (PCC) di Pondok Pesantren Yasin Kudus Muhammad Anif, Sarono Widodo, Sidiq Syamsul
Document Share
Document Transcript
Implementasi Teknologi Load Balancing Dua Jalur Internet Service Provide (ISP) menggunakan Metode Per Connection Classifier (PCC) di Pondok Pesantren Yasin Kudus Muhammad Anif, Sarono Widodo, Sidiq Syamsul Hidayat, Eddy Triyono, Endro Wasito, Eni Dwi Wardihani, Sri Anggraeni, Subuh Pramono, Taufiq Yulianto, Iswanti, Ardi Firmansyah Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Semarang Abstrak Akses terhadap Internet, serta Teknologi Informasi dan Komunikasi (TIK) secara umum, kini semakin dibutuhkan oleh masyarakat luas, termasuk oleh masyarakat pesantren. Kalangan pesantren memerlukan media Internet untuk memperluas akses ke sumber-sumber pengetahuan, mempublikasi kegiatan pesantren, serta menjadi media dakwah pesantren di dunia maya. Karena kurangnya penggunaan TIK di pesantren, maka belum semua komponen TIK dapat dimanfaatkan. Mitra pengabdian kepada masyarakat ini adalah Pondok Pesantren Yasin Kudus, yang ingin menerapkan TIK untuk mendukung pembelajaran bagi santri, di antaranya adalah dengan menyediakan akses Internet yang lancar dan sehat dengan biaya terjangkau. Permasalahan yang dihadapi adalah akses Internet yang hanya bergantung pada satu Internet Service Provider (ISP), sehingga bila koneksi pada ISP tersebut bermasalah maka akses Internet menjadi terganggu. Solusi yang ditawarkan adalah penggunaan dua koneksi ISP sebagai akses jaringan Internet, dengan menerapkan teknologi load balancing menggunakan metode Per Connection Classifier (PCC) agar pembebanan trafik pada kedua ISP tersebut dapat seimbang. Dengan adanya program ini, mitra dapat memanfaatkan akses Internet dari kedua ISP secara optimal. Kata kunci: Load balancing, Per Connection Classifier (PCC), Pondok pesantren Abstract Access to the Internet, as well as Information and Communication Technology (ICT) in general, is now increasingly needed by the wider community, including by the pesantren community. The community of pesantren need Internet media to expand access to sources of knowledge, publish the activities of pesantren, as well as a medium of pesantren da wah in cyberspace. Due to the lack of use of ICT in pesantren, then not all ICT components can be utilized. This community service partner is Pesantren Yasin Kudus, who wants to apply ICT to support learning for students (called santri), by providing smooth and healthy Internet access at affordable cost. The problem faced is Internet access that only depends on one Internet Service Provider (ISP), so if the connection on the ISP is failed then Internet access becomes disturbed. The solution offered is the use of two ISP connections as an Internet access network, by applying load balancing technology using Per Connection Classifier (PCC) method so that loading of traffic on both ISPs can be balanced. With this program, partners can utilize Internet access from both ISPs optimally.. Key words:load balancing, Per Connection Classifier (PCC), Pesantren I. PENDAHULUAN Santri merupakan generasi muda bangsa yang di masa mendatang akan mewarnai kehidupan bangsa. Sebagai salah satu komponen generasi muda, santri juga mengalami (dan bahkan perlu menguasai) perkembangan teknologi terkini termasuk teknologi informasi dan komunikasi. Di bidang teknologi informasi dan komunikasi, saat ini Pondok Pesantren Yasin telah berlangganan akses Internet pada suatu Internet Service Provider (ISP) dengan bandwidth 3 Mbps. Dengan jumlah santri saat ini sebanyak 244 orang, bandwidth tersebut terasa kurang terutama bila dilakukan pengaksesan Internet pada jam-jam sibuk, yaitu siang seusai jam sekolah hingga sore menjelang waktu Maghrib. Pondok pesantren belum mengalokasikan anggaran untuk biaya berlangganan akses Internet dengan kapasitas yang lebih besar. Selain itu, karena akses Internet dari ISP menggunakan media komunikasi radio terestrial, maka kualitas koneksi terkadang mengalami gangguan saat terjadi cuaca buruk. Karena hanya berasal dari satu ISP, maka bila koneksi dari ISP terganggu, akibatnya akses Internet mengalami hambatan. Untuk mengantisipasi gangguan pada ISP, maka koneksi ke jaringan Internet perlu dilayani dari lebih dari satu ISP [1]. Penggunaan jalur fisik secara paralel ini akan menjamin skalabilitas dan reliabilitas dengan biaya yang efektif [2]. Pada Forum Dosen Indonesia (FDI) - DPD Jatim 26 topologi jaringan menggunakan lebih dari satu ISP, maka beban trafik data ke Internet secara default akan dilewatkan melalui salah satu ISP terlebih dahulu. Bila koneksi melalui ISP 1 telah penuh, maka trafik dilewatkan ke ISP 2 [3]. Dengan demikian, maka ISP 1 akan selalu terbebani trafik, sementara ISP 2 hanya terbebani trafik pada saat trafik di ISP 1 penuh. Hal tersebut menyebabkan pembebanan trafik yang tidak seimbang antara ISP 1 dan ISP 2. Pada kondisi trafik di ISP 1 tidak penuh, maka ISP 2 menjadi tidak digunakan. Oleh karena itu, trafik pada kedua ISP perlu diseimbangkan agar bandwidth dari semua ISP dapat dimanfaatkan secara optimal [4]. Untuk melakukan penyeimbangan trafik tersebut diperlukan perangkat dan konfigurasi tambahan, yang tidak disediakan secara default oleh masing-masing ISP. II. ANALISIS SITUASIONAL Kabupaten Kudus (untuk selanjutnya ditulis dengan Kudus), selain terkenal sebagai kabupaten yang maju dalam bidang industri dan perdagangan, juga memiliki banyak lembaga pendidikan yang berkualitas dari tingkat dasar hingga tingkat menengah atas. Lembaga pendidikan berkualitas di Kudus bukan hanya lembaga pendidikan umum, namun juga lembaga pendidikan keagamaan. Hal ini menjadi daya tarik bagi masyarakat dari luar Kudus untuk menyekolahkan putra-putrinya di lembagalembaga pendidikan di Kudus. Banyak siswa di lembaga pendidikan di Kudus yang berasal dari kabupaten lain di sekitar Kudus (misalnya Jepara, Pati, dan Demak), bahkan tak jarang ada siswa yang berasal dari luar Propinsi Jawa Tengah. Salah satu permasalahan bagi siswa yang menempuh pendidikan di luar kota adalah persoalan tempat tinggal. Para orang tua siswa menginginkan agar putra-putri mereka yang masih dalam masamasa remaja tetap terkontrol perilaku sosial dan keagamaannya dalam kehidupan keseharian. Lebih dari itu mereka juga menginginkan putra-putri mereka mempunyai kecakapan yang tinggi dalam bidang keagamaan sehingga potensi-potensi spiritual mereka dapat teroptimalkan. Atas dasar pertimbangan ini dan atas dorongan para orang tua siswa yang banyak dari luar kota Kudus maka pada tahun 1988 didirikan Pondok Pesantren Yasin atas prakarsa (alm.) K.H. Abdullah Zjaini Nadhirun. Sejak awal berdiri hingga saat ini, Pondok Pesantren Yasin merupakan pesantren yang mengkhususkan diri pada bidang tahfidz Al Qur an, selain juga memberikan kajian bidang tafsir, hadis, fiqih, dan akhlak. Santri yang diterima di pesantren ini merupakan siswa tingkat menengah atas, yang pada umumnya bersekolah di Sekolah Menengah Atas (SMA) maupun Madrasah Aliyah (MA) yang ada di Kudus. Visi Pondok Pesantren Yasin adalah menjadi pondok pesantren yang mendidik santri agar memiliki kecakapan nurani, kecerdasan kognisi, dan keterampilan dalam aksi. Adapun misinya yaitu: 1. meningkatkan keimanan dan ketakwaan semua individu yang berada di dalam lingkungan pesantren; 2. mengoptimalkan potensi spiritual, kognisi dan aksi dalam bidang keagamaan dengan menginternalisasi nilai-nilai yang terkandung dalam Al-Qur'an, sunnah dan kitab salaf; 3. meletakkan dasar-dasar secara proporsional dan seimbang antara iman dan ilmu, antara dzikir dan ikhtiar, antara ruh-akal dan fisik, antara kognitifafektif dan psikomotorik, antara personal dan komunal antara kepentingan dunia dan akhirat sehingga menjadi insan yang berbudi luhur dan bertanggungjawab. Tabel 1 Data jumlah santri pondok pesantren Yasin dalam 5 tahun terakhir Tahun Pelajaran Jumlah santri Putra Putri Total 2013 / / / / / Saat ini pesantren Yasin diasuh oleh delapan ustadz/ustadzah, dengan jumlah santri dalam lima tahun terakhir ditunjukkan pada Tabel 1. Data prasarana pada akhir tahun 2017 dituliskan pada Tabel 2 sedangkan data sarana pada Tabel 3. Tabel 2 Data prasarana pondok pesantren Yasin pada akhir tahun 2017 Nama prasarana Gedung 3 Aula 1 Kamar santri putra (kapasitas 20) 2 Kamar santri putri (kapasitas 20) 6 Kamar santri putri (kapasitas 30) 4 Kamar mandi santri putra 3 Kamar mandi santri putri 19 Dapur 1 Gudang 1 Tabel 3 Data sarana pondok pesantren YASIN pada akhir tahun 2017 Nama sarana Perangkat sound system Akses Internet melalui Access Point Kasur bagi santri Lemari bagi santri Mesin cuci Kamera Closed Circuit Television (CCTV) Jumlah Jumlah 1 set 1 titik 244 unit 244 unit 10 unit 4 unit Forum Dosen Indonesia (FDI) - DPD Jatim 27 III. METODE PELAKSANAAN Pendekatan yang ditawarkan kepada mitra adalah pendekatan partisipatif. Langkah-langkah yang dilakukan oleh tim pengabdian masyarakat adalah sebagai berikut. a. Melakukan survey kondisi existing mitra. b. Memberikan solusi penyelesaian masalah kepada mitra c. Mengidentifikasi hal-hal yang dapat dilakukan tim dan hal-hal yang dapat dilakukan mitra sebagai partisipasi d. Melakukan evaluasi hasil implementasi teknologi pada akhir program e. Melakukan alih teknologi dari tim pengabdian kepada mitra. Pada pelaksanaan program pengabdian kepada masyarakat, terdapat partisipasi mitra sebagai wujud dukungan terhadap program tersebut. Partisipasi mitra dalam pelaksanaan program ini berupa: a. Pembiayaan berlangganan salah satu ISP selama satu tahun b. Pengujian hasil, sebelum dan sesudah implementasi teknologi. Pada akhir program, tim mengevaluasi hasil implementasi teknologi tersebut. Hasil sebelum dan sesudah implementasi akan dibandingkan. Bila hasilnya dapat menjadi solusi atas permasalahan yang terjadi, maka mitra akan meneruskan implementasi teknologi tersebut secara mandiri setelah dilakukan alih teknologi dari tim pengabdian kepada mitra. IV. HASIL KEGIATAN Hasil dari pengabdian masyarakat ini adalah berupa penambahan satu lagi jalur ISP pada pondok pesantren Yasin Kudus sehingga menjadi dua jalur dengan memanfaatkan teknologi load balancing. Jalur baru dijadikan sebagai jalur utama dan disebut dengan nama ISP 1, sedangkan jalur lama disebut dengan nama ISP 2. Desain sistem load balancing yang dibangun tim ditunjukkan pada Gambar 1. Proses instalasi fisik (Gambar 2) yang dilakukan di lokasi mitra meliputi: a. penempatan router, komputer, dan switch di lokasi yang telah ditentukan; b. penempatan access point di lokasi yang tepat agar semua wilayah pondok dapat dijangkau oleh sinyal Wireless Fidelity (WiFi) dari access point; dan c. penarikan kabel Unshielded Twisted Pair (UTP) antar perangkat jaringan. Router yang digunakan adalah Router Mikrotik RB951G-2HnD, sedangkan switch yang digunakan adalah Switch Mikrotik RB260GS. Adapun untuk access point digunakan Tenda AC1200 Smart Dual- Band WiFi Router. ISP 1 ISP 2 Router Internet / / /24 Swicth1 Gambar 1 Desain sistem load balancing Gambar 2 Proses instalasi fisik jaringan Setelah proses instalasi fisik selesai, dilanjutkan dengan konfigurasi jaringan yang meliputi: a. konfigurasi interface pada router mikrotik; b. konfigurasi Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) server; c. konfigurasi Access Point (AP); dan d. konfigurasi load balancing. Kegiatan terakhir yang dilakukan tim adalah sosialisasi dan alih teknologi kepada mitra Forum Dosen Indonesia (FDI) - DPD Jatim 28 pengabdian (Gambar 3) serta serah terima hasil pengabdian masyarakat kepada mitra (Gambar 4). ISP 1 ISP 2 GEDUNG A Router Swicth1 Swicth2 GEDUNG B Gambar 3 Sosialisasi dan alih teknologi kepada mitra Gambar 5 Topologi jaringan Intranet Sebelum melakukan konfigurasi load balancing, terdapat beberapa hal yang perlu dilakukan. Yang pertama adalah melakukan pengalamatan Internet Protocol (IP) setiap interface pada router. Alamat IP pada interface yang terhubung ke Internet harus berada dalam satu jaringan dengan alamat IP pada interface milik ISP. Adapun alamat IP pada interface yang terhubung ke jaringan Intranet dapat menggunakan alamat IP privat sesuai kehendak. Pengalamatan IP pada interface router dilakukan sesuai Tabel 4. Gambar 4 Serah terima hasil pengabdian masyarakat kepada mitra V. PEMBAHASAN Pondok pesantren Yasin terdiri atas dua gedung utama, yaitu Gedung A dan Gedung B. Topologi jaringan internal (Intranet) pada mitra ditunjukkan pada Gambar 5. Router load balancer kemudian dihubungkan dengan Switch1 sebagai perangkat intermediary network. Switch1 kemudian dihubungkan dengan mesin Fingerprint (untuk keperluan presensi santri), Komputer sebagai pemonitor, dan Switch2. Pada segmen berikutnya, Switch2 dihubungkan dengan beberapa perangkat Access Point (AP) agar jaringan dapat diakses secara nirkabel menggunakan laptop maupun smart phone. Tabel 4 Pengalamatan interface router Inter face Alamat IP Keterangan ether /24 Koneksi menuju ISP 1 ether /24 Koneksi menuju ISP 2 ether /24 Koneksi ke Intranet Penggunaan alamat IP privat pada koneksi menuju ISP dilakukan karena pada masing-masing ISP juga menggunakan router yang berfungsi melakukan Network Address Translation (NAT). Konfigurasi NAT diperlukan agar klien dapat melakukan koneksi ke Internet, melalui pengubahan alamat IP privat menjadi alamat IP publik oleh router. Konfigurasi kedua yang harus dilakukan adalah konfigurasi Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) server. Konfigurasi ini dilakukan pada router, karena router yang digunakan memiliki fitur DHCP server. Konfigurasi ini berfungsi memberikan Forum Dosen Indonesia (FDI) - DPD Jatim 29 alamat IP kepada klien yang terhubung melalui jaringan Intranet agar mendapat alamat IP dengan benar sehingga klien dapat mengakses Internet. Hal ketiga yang harus dilakukan pada router adalah konfigurasi access point (AP). AP yang digunakan sesungguhnya merupakan perangkat wireless router (WRT) yang juga memiliki fitur sebagai access point. Konfigurasi dilakukan dengan memberi alamat IP secara statis melalui fitur DHCP Leases berdasarkan MAC address yang dimiliki. Pengalamatan menggunakan cara seperti ini dilakkan agar AP mendapat alamat IP yang tetap meskipun berada pada wilayah alamat IP DHCPserver. Dengan demikian AP lebih mudah dikonfigurasi ulang bila diperlukan di masa mendatang. Setelah konfigurasi-konfigurasi dasar selesai dilakukan, maka hal utama yang perlu diatur adalah konfigurasi load balancing. Load balancing merupakan teknik untuk membagi beban trafik jaringan melalui beberapa jalur jaringan yang tersedia. Metode yang digunakan adalah Per Connection Classifier (PCC), yang membagi arah suatu paket menuju gateway suatu koneksi tertentu. Metode ini memiliki kemampuan melakukan per connection load balancing dengan kelebihan mampu melakukan per-address par load balancing [5]. PCC mengelompokkan trafik koneksi yang keluar-masuk router menjadi beberapa kelompok, yang dapat dibedakan berdasarkan alamat IP pengirim (source address), alamat IP penerima (destination address), port pengirim (source port), dan port penerima (destination port). Kelebihan PCC adalah router mampu mengingat jalur gateway yang telah dilewati di awal trafik koneksi, sehingga paket-paket data selanjutnya (yang masih berkaitan) akan dilewatkan pada jalur gateway yang sama dengan paket data sebelumnya yang sudah dikirim. Sedangkan kekurangannya adalah beresiko terjadi overload pada salah satu gateway yang disebabkan oleh pengaksesan situs yang sama oleh pengguna [6]. Selain metode PCC, metode lain yang dapat digunakan pada load balancing adalah metode Equal Cost Multi Path (ECMP) yang menerapkan pemilihan jalur keluar secara bergantian pada gateway. Contohnya jika terdapat dua gateway, metode ini akan melewatkan beban yang sama (equal cost) pada masing-masing gateway. ECMP cukup dilakukan dengan melakukan konfigurasi default route menggunakan beberapa gateway sekaligus. Meskipun nantinya router akan memiliki beberapa gateway sekaligus, namun nilai administrative distance (AD) dari masing-masing gateway adalah sama [5]. Kelebihan dari metode ECMP adalah dapat membagi beban jaringan berdasarkan perbandingan kecepatan di antara dua ISP, sedangkan kekurangannya adalah sering terjadi disconnection yang disebabkan oleh routing table yang melakukan proses restart secara otomatis setiap 10 menit [6]. Untuk menandai (marking) setiap paket data yang melewati router, baik keluar maupun menuju router, perlu dilakukan konfigurasi mangle. Pengaturan firewall mangle sangat penting dalam menentukan tingkat keberhasilan load balancing metode PCC. Sebuah paket data secara umum terdiri atas header dan data, dengan format header dideskripsikan seperti Gambar 6 [7]. Gambar 6 Format header suatu paket data Secara konsep, konfigurasi firewall mangle yang menggunakan PCC akan mengambil field dari setiap IP header paket yang diterima oleh router. Field yang dipilih dapat berupa source address, destination address, source port, destination port ataupun gabungan antara source address dan destination address [5]. Setelah semua konfigurasi selesai dilakukan, kemudian dilakukan analisis dan pengujian yang meliputi (1) analisis mangle dan routing, (2) pengujian jalur koneksi, (3) pengujian pembagian beban trafik, dan (4) pengujian fail over. Konfigurasi load balancing pada pengabdian masyarakat ini dititikberatkan pada penerapan skema address-pairing, sehingga field yang dipilih dari setiap IP header berupa alamat source address dan destination address sekaligus. Setelah PCC memilih field, maka field terpilih kemudian diubah menjadi bilangan 32 bit dengan bantuan algoritma hashing. Bilangan tersebut kemudian dibagi oleh parameter denominator dan reminder, sehingga alamat IP pengirim dan penerima digunakan sebagai acuan untuk menentukan jalur akses yang digunakan. Konfigurasi mangle dilakukan menggunakan 3 chain, yaitu input, output dan prerouting. Chain input pada konfigurasi PCC berfungsi untuk menandai paket dari Internet menuju router, sehingga konfigurasi untuk chain input dilakukan secara terpisah sebanyak dua kali, yaitu masingmasing untuk menandai paket yang datang dari ISP1 dan ISP2. Parameter in-interface digunakan pada masing-masing chain input, sehingga chain ini hanya aktif dan menandai paket yang masuk dari Forum Dosen Indonesia (FDI) - DPD Jatim 30 ether1 dan ether2. Namun sebelum menandai paket yang masuk, chain input harus dapat menandai koneksi yang ada. Mark-connection perlu dilakukan terlebih dahulu untuk menjaga keutuhan paket yang akan dibuat, sehingga dengan menambahkan action=mark-connection konfigurasi chain input akan mampu menandai paket upload dan download sekaligus. Nilai yang muncul pada kolom bytes dan pakcets menunjukkan bahwa trafik dari ISP1 dan ISP2 telah masuk menuju router. Chain output pada konfigurasi PCC merupakan kelanjutan dan bagian yang tidak terpisahkan dari konfigurasi chain input. Chain output bertugas untuk menandai paket yang berasal dari router, dalam hal ini adalah paket yang berasal dari Internet yang sebelumnya telah ditandai menuju router, sehingga pada konfigurasi chain output, connection-mark yang telah dibuat tadi digunakan sebagai acuan untuk dilanjutkan dengan mark-routing menuju ISP 1 dan ISP 2. Konfigurasi mangle yang ketiga adalah menggunakan chain prerouting. Pada rule ini, chain prerouting akan menandai paket yang akan melintasi router atau menuju router. Chain prerouting yang pertama menggunakan action=accept dan ininterface pada ether3. Secara umum action=accept berguna untuk menerima paket, tidak ada tindakan lain yang diambil selain itu. Hal ini dimaksudkan supaya paket yang berasal dari ether3 (jaringan Intranet) dapat mengakses Internet melalui ether1 dan ether2, sehingga pada parameter dst-address masing-masing harus diisikan alamat jaringan tujuan, yaitu jaringan ISP1 dan ISP2. Chain prerouting yang kedua dibuat menggunakan action=mark-connection. Sesuai yang telah dibahas sebelumnya, mark-connection dilakukan terlebih dahulu untuk menandai koneksi dan menjaga keutuhan paket yang akan dibuat, sehingga chain mampu menandai paket upload dan download sekaligus. Bagian ini merupakan jantung dari sistem load balancing metode P
Search Related
We Need Your Support
Thank you for visiting our website and your interest in our free products and services. We are nonprofit website to share and download documents. To the running of this website, we need your help to support us.

Thanks to everyone for your continued support.

No, Thanks