## PERANCANGAN BANK DATA CLOUD COMPUTING DALAM EMBEDDED SYSTEM MENGGUNAKAN RASPBERRY PI
Indra Ronzela 1 , Anwar 2 , Aswandi 3
Program Studi Teknik Multimedia dan Jaringan, Jurusan Teknologi Informasi dan Komputer, Politeknik Negeri Lhokseumawe, Jalan Banda Aceh-Medan Km. 280,3 Buketrata, Lhokseumawe, 24301 PO.BOX 90 Telpon (0645) 42670, 42785 Fax 42785, Indonesia
E-mail: indra.ronzela@gmail.com, anwar551@yahoo.com, aswandi.mkom@gmail.com

## Abstrak
Saat  ini  penggunaan cloud  computing merupakan  hal  penting  dalam  suatu  sistem  penyimpanan  file  dan sharing  file . Penggunaan USB flashdisk untuk penyimpanan file dan sharing file memerlukan kontak fisik langsung antara komputer dengan  flashdisk  dan  harus  dilakukan  satu  persatu.  Selama  ini  staf  pengajar  dan  mahasiswa  Politeknik  Negeri Lhokseumawe  menggunakan  flashdisk  untuk  berbagi  data  dan  modul  bahan  perkuliahan.  Dalam  penelitian  ini  tujuan yang  ingin  dicapai  yaitu  menghasilkan  sebuah  sistem cloud  computing menggunakan embedded  system  raspberry  pi sebagai  media  penyimpanan  dan sharing  file .  Hasil  pengujian Quality  of  Service dengan  menggunakan  dua  user menunjukkan  persentase  rata-rata bandwith throughput 1,543  MBit/sec,  rata-rata Delay 314  ms,  dan  rata-rata Jitter 114,53 ms.
Kata kunci : Cloud computing, Embedded system, Quality of Service

## 1.  Pendahuluan
Cloud  computing dalam  pengertian  bahasa  Indonesia yang  diterjemahkan  menjadi  komputasi  awan, cloud computing merupakan  metafora  dari  jaringan  komputer, dimana cloud merupakan  penggambaran  dari  jaringan komputer    yang  diabstraksi  dari  infrastruktur  kompleks yang  disembunyikan  [1].  Saat  ini  penggunaan cloud computing atau  yang  biasanya  disebut  dengan  komputasi awan  merupakan  hal  penting  dalam  suatu  sistem penyimpanan  data  dan  berbagi  data  [2].  Hal  yang  paling menonjol  dari  komputasi  awan  adalah  dalam  kemudahan akses. Selama ini dosen dan mahasiswa Politeknik Negeri Lhokseumawe  menggunakan  flashdisk  dalam  berbagi data dan modul bahan perkuliahan.
Seiring  dengan  evolusi  teknologi  semikonduktor  dan teknologi  perangkat  lunak,  sistem embedded telah diperluas  dengan  menerapkan  berbagai  fungsi  dan kinerja[4].  Untuk  komposisi  sistem  server  ada  banyak cara,  misalnya  pengaturan  server  di  luar  pusat  data  dan cloud computing . Komputasi awan ini adalah model yang memungkinkan  akses  jaringan  di  mana-mana,  nyaman, digunakan  bersama  pada  sumber  daya  komputasi  yang telah dikonfigurasi dengan upaya meminimalkan manajemen  atau  layanan  interaksi  penyedia.  Untuk meminimalkan penggunaan sumber daya saat ini terdapat beberapa  sistem  yang  mampu  menjalankan  tugas  yang bersifat  khusus  atau  spesifik  sesuai  dengan  kebutuhan
yang diharapkan. Salah satu sistem  yang  memiliki  fungsi tersebut adalah cloud computing dalam embedded system. Dalam penelitian ini penulis tertarik untuk merancang sebuah bank  data  cloud  computing dalam embedded system dengan  menggunakan raspberry  pi yang diimplementasikan  di  jaringan  lokal  Politeknik  Negeri Lhokseumawe . Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan sebuah bank data cloud computing sebagai media penyimpanan komputasi awan guna mempermudah penyimpanan  file  dan  berbagi  data  dalam  sebuah  server secara terpusat.

## 2.  Metode Penelitian
Gambar 3 Use case diagram sistem owncloud
Untuk  membantu  dalam  penyusunan  penelitian  ini, maka perlu adanya susunan kerangka kerja ( frame work ) yang  jelas  tahapan-tahapannya.  Kerangka  kerja  ini merupakan  langkah-langkah  yang  akan  dilakukan  dalam penyelesaian  masalah  yang  akan  dibahas.  Adapun kerangka  kerja  yang  digunakan  seperti  terlihat  pada gambar 1 :
Berdasarkan  kerangka  kerja  penelitian  di  atas,  maka dapat  diuraikan  pembahasan  masing-masing  tahap penelitian adalah sebagai berikut :
a. Studi Literatur Pada  tahap  ini  dilakukan  pencarian  landasan  teori yang  diperoleh  dari  berbagai  buku,  skripsi,  jurnal dan  juga  internet  untuk  melengkapi  perbendaharaan konsep  dan  teori,  sehingga  memiliki  landasan  dan keilmuan yang baik dan sesuai.
b. Pengumpulan Data
Pengumpulan  data  dilakukan  dengan  cara  observasi yaitu  melakukan  pengamatan  yang  mencakup identifikasi  subsistem  dalam  sistem  informasi  yang perlu diperhatikan dalam pengembangan.
c. Analisis Sistem
Pada  tahap  analisis  ini  dilakukan  identifikasi masalah  pada  sistem  yang  sedang  berjalan.  Dengan demikian,  diharapkan  peneliti  dapat  menemukan kendala  dan  permasalahan  yang  terjadi  pada  proses belajar-mengajar di Politeknik Negeri Lhokseumawe sehingga  peneliti  dapat  mencari  solusi  dari permasalahan tersebut.
d. Percobaan Sistem Proses  implementasi  sistem  ini  dapat  dilakukan dengan  menjalankannya  sesuai  dengan  kebutuhan, misalnya pengujian berbagi data dan upload data.
e. Pembuatan Laporan
Pada tahapan ini dilakukan pembuatan laporan yang disusun berdasarkan hasil penelitian dengan menggunakan  teknik  pengumpulan  data  primer  dan sekunder  sehingga  menjadi  laporan  penelitian  yang dapat  memberikan  gambaran  secara  utuh  tentang sistem yang sedang dibangun.

## 2.1  Perancangan Sistem
Pada  perancangan  sistem  akan  dibahas  mengenai perancangan Bank  Data  Cloud  Dalam  Embedded  System Menggunakan Raspberry  Pi ,  yang  meliputi  perancangan arsitektur,  flowchart  dan  instalasi  perangkat  lunak  serta konfigurasi sistem yang dibutuhkan.

## 2.1.1  Arsitektur Sistem
Sistem  ini  memiliki  sebuah  web  server  yang didalamnya  terinstal  aplikasi  apache2,  owncloud  dan penyimpanan  data  menggunakan  harddisk  eksternal,
untuk mengakses webserver setiap client harus terkoneksi dengan internet, dapat dilihat pada gambar 2 berikut :

## Gambar 2 Arsitektur Sistem

## 2.1.2  Diagram Use Case
Diagram use case pada gambar 3 diatas merupakan penggambaran  apa  saja  aktifitas  yang  dilakukan  oleh suatu sistem dari sudut pandang pengamatan luar. Adapun diagram  aktifitas  dari  sistem  ini  yaitu  dapat  dilihat  pada gambar 4 dibawah ini :

## 2.1.3  Desain dan Alur Sistem
Desain  dan  konfigurasi  sistem  digunakan  untuk menggambarkan  alur  pembuatan  dan  rancangan Bank Data  Cloud  Dalam  Embedded  System Menggunakan Raspberry  Pi .  Adapun  tahapan-tahapan  yang  diperlukan adalah sebagai berikut :
a. Instalasi OS raspbian
b. Instalasi Apache web server
c. Instalasi  PHP5  dan  beberapa  paket  pendukung PHP5
d. Download owncloud dan konfigurasi MySQL
e. Membuat SSL (Secure Socket Layer)
f. Konfigurasi owncloud
Pada penjabaran diatas, setiap tahapan pengerjaannya bisa berubah-ubah sesuai dengan kebutuhan  dan maintenance nya.  Langkah-langkah  ini secara  lebih  terperinci  dapat  dijabarkan  dalam  bentuk flowchart  seperti  yang  ditunjukkan  pada  gambar  5 dibawah ini :

## Gambar 5 Diagram alur perancangan sistem

## 3.   Hasil dan Pembahasan
3.1   Analisis Pengujian Bank Data Cloud Computing Analisis yang akan dilakukan yaitu pengujian Quality of Service (QoS) berupa pengujian throughput, pengujian delay , dan pengujian jitter [3]. User yang akan digunakan oleh  penulis  berjumlah  2  user  yang  akan  melakukan upload  dan  download  file  secara  bersamaan  dengan ukuran file yang sama.

## 3.1.1  Pengujian Throughput
Pengujian  throughput  dilakukan  sebagai  acuan bandwith nyata yang terukur pada saat pengujian awal [5]. Saat  dilakukan  pengujian  oleh  2  user  secara  bersamaan dengan  mendownload  file  berukuran  5  MB,  10  MB,  dan 15  MB  maka    bandwith    aktual  yang  terukur  rata-rata adalah 1,836835 Mbit/sec.  Acuan rata-rata bandwith dan rata-rata  throughput  dapat  dilihat  pada  lampiran  1 pengujian  throughput.  Untuk  lebih  jelasnya  dapat  dilihat pada tabel 1 dibawah ini :
Tabel 1 Rata – rata indeks throughput
Pengujian Ukuran File Rata-rata Bandwitdh Rata-rata Throughput Indeks User1 5 Mb 4,598 MBit/sec 99,828 % 4 10 Mb 1,010 MBit/sec 99,238 % 4 15 Mb 0,754 MBit/sec 98,985 % 4 Rata-rata 2,12067 MBit/sec 99,35033 % 4 User2 5 Mb 3,123 MBit/sec 99,756 % 4 10 Mb 0,862 MBit/sec 99,149 % 4 15 Mb 0,674 MBit/sec 98,891 % 4 Rata-rata 1,553 MBit/sec 99,26533 % 4

## 3.1.2  Pengujian Delay
Pengujian  delay  dilakukan  untuk  mengetahui waktu sejak paket tiba dalam sistem sampai paket selesai ditransmisikan.  Salah  satu  jenis  adalah  delay  transmisi, yaitu  waktu  yang  dibutuhkan  untuk  sebuah  pengirim mengirimkan sebuah paket.
Untuk menghitung waktu delay, penulis mengambil  salah  satu  paket  yang  ditransmisikan.  Pada lampiran 2 tabel pengujian delay dengan  file 5 Mb dapat dilihat time  since  reference  or  first  frame yang  akan  di ambil  yaitu  nomor  1  sebagai  waktu  paket  dikirim  dan  2 sebagai  watu  paket  diterima.  Rumus  yang  digunakan adalah :
= 1,502166000 – 1,501869000 = 0,000297 sec Dari  perhitungan  delay  diatas  hasil  yang  didapat adalah  0,000297  sec,  jika  dikonveksikan  ke  dalam milisecond hasilnya 297 ms.
Pada lampiran 3 tabel pengujian delay dengan file 10  Mb  dapat  dilihat time  since  reference  or  first  frame yang  akan  di  ambil  yaitu  nomor  1  sebagai  waktu  paket dikirim  dan  2  sebagai  watu  paket  diterima.  Rumus  yang digunakan adalah :
= 1,139963000 – 1,139659000
= 0,000304 sec
Dari  perhitungan  delay  diatas  hasil  yang  didapat adalah  0,000304  sec,  jika  dikonveksikan  ke  dalam milisecond hasilnya 304 ms.
Pada lampiran 4 tabel pengujian delay dengan file 15  Mb  dapat  dilihat time  since  reference  or  first  frame yang  akan  di  ambil  yaitu  nomor  1  sebagai  waktu  paket
dikirim  dan  2  sebagai  watu  paket  diterima.  Rumus  yang digunakan adalah :
=  1,301481000 – 1,301140000 = 0,000341 sec
Dari  perhitungan  delay  diatas  hasil  yang  didapat adalah  0,000341  sec,  jika  dikonveksikan  ke  dalam milisecond  hasilnya  341  ms.  Adapun  hasil  delay  dari seluruh pengujian dapat dilihat pada tabel 2 dibawah ini :
Tabel  2 Rata – rata indeks delay Pengujian Ukuran File Delay Rata-rata Indeks Kategori User1  dan User2 5 Mb 297 ms 3 Sangat bagus 10 Mb 304 ms 2 Sedang 15 Mb 341 ms 2 Sedang Rata-rata 314 ms,

## 3.1.3  Pengujian Jitter
Pengujian  jitter  dilakukan  untuk  mengetahui variasi  beban  trafik  yang  ada  dalam  jaringan.  Jitter merupakan  variasi  delay  antar  paket,  besarnya  nilai  jitter akan  sangat  dipengaruhi  oleh  variasi  beban  trafik.  Untuk menghitung jitter digunakan rumus :
Pada perhitungan diatas nilai  total variasi delay di ambil  pada  tabel  4.2  rata–rata  indeks  delay,  dimana  3 buah  nilai  total  variasi  delay  dijumlahkan  dan  dibagi dengan paket yang diterima. Dari hasil di atas, nilai jitter atau  variasi  beban  pada  jaringan  sebesar  188,4  ms  untuk ukuran file 5 Mb.
Perhitungan diatas nilai total variasi delay di ambil pada tabel 4.2 rata–rata indeks delay, dimana 3 buah nilai total  variasi  delay  dijumlahkan  dan  dibagi  dengan  paket yang  diterima.  Dari  hasil  di  atas,  nilai  jitter  atau  variasi beban pada jaringan sebesar 94,2 ms untuk ukuran file 10 Mb.
Perhitungan diatas nilai total variasi delay di ambil pada  tabel  2  rata–rata  indeks  delay,  dimana  3  buah  nilai total  variasi  delay  dijumlahkan  dan  dibagi  dengan  paket yang  diterima.  Dari  hasil  di  atas,  nilai  jitter  atau  variasi beban pada jaringan sebesar 62,8 ms untuk ukuran file 15 Mb.

## Tabel 3 Rata – rata indeks jitter
Ukuran File Jitter Rata-rata Indeks Kategori 5 Mb 188,4 ms 1 Jelek 10 Mb 92,4 ms 2 Sedang 15 Mb 62,8 ms 3 Bagus 114,53 ms 2 Sedang

## 4.  Simpulan
Berdasarkan hasil pengujian pada tugas akhir ini yang berjudul  ”Perancangan  Bank  Data  Cloud  Computing Dalam  Embedded  Sistem  Menggunakan  Raspberry  Pi” maka dapat diambil simpulan sebagai berikut :
1. Pengujian  upload  dan  download  file  pada  cloud storage berjalan dengan baik.
2. Penggunaan  emebedded  sistem  rapsberry  pi untuk cloud storage dapat menghemat biaya yang dikeluarkan untuk pengadaan infrastuktur berupa perangkat keras dan biaya perawatan.
3. Pengujian Quality  of    Service pada throughput rata-rata bandwith 1,553  MBit/sec,  rata-rata Delay 314 ms, dan rata-rata Jitter 114,53 ms.
4. Persentase  keseluruhan  pada  cloud  storage sebagai  media  penyimpanan  dan  berbagi  bahan modul kuliah cukup baik.
5. System  cloud  storage  yang  diterapkan  cukup layak untuk di akses kapan saja dan dimana saja.

## Daftar Acuan
[1]  Ashari,  Ahmad  dan  Setiawan,  Herri.  (2011). Cloud Computing  :  Solusi  ICT? .  Jurnal  Sistem  Informasi.
III.  Hal:  337-338.  Universitas  Gadjah  Mada.
Yogyakarta.
[2]  Budiyanto, Alex. (2012). Pengantar Cloud
Computing .  Ebook.  Online.  Komunitas Cloud Computing Indonesia.
[3]  Lubis,  Rahmad  Saleh  dan  Pinem,  Maksum.  (2014). Analisis  Quality  of  Service  (QoS)  Jaringan  Internet di  SMK  Telkom  Medan. Jurnal  Singuda  Ensikom. VII. No. 3.  hal;131-132. Universitas Sumatera Utara. Medan.
[4]  Pertiwi,  Atit.,  dkk.  (2010). Buku  Ajar  Sistem Tertanam .
Sistem Komputer. Universitas Gunadarma. Depok.
[5]  TIPHON, (1999). “Telecommunications and
Internet  Protocol  Harmonization  Over  Networks (TIPHON)    General    aspects    of  Quality  of  Service (QoS)” , DTR/TIPHON-05006 (cb0010cs.PDF).