ANALISA PERBANDINGAN ENHANCED LINKED MODE DENGAN METRO STORAGE CLUSTER
Hardyanto Robiull 1 , Ida Nurhaida 2
Teknik Informatika, Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Mercu Buana Jl. Meruya Selatan, Kembangan Jakarta Barat 11650, Indonesia Email : 41515110180@student.mercubuana.ac.id 1 , ida.nurhaida@mercubuana.ac.id 2

## ABSTRACT
Tuntutan  efisiensi  dan  High  Availability  (HA)  pada  sebuah  virtual  data  center  sebuah  perusahaan  sangatlah penting,  salah  satu  produk  solusi  VMware  yang  menawarkan  peningkatan  HA  adalah  vSphere  Metro  Storage Cluster  (vMSC)  yang  adalah  sebuah  solusi  bersertifikasi  vSphere  yang  menggabungkan  replikasi  dengan pengelompokan  berbasis  array.  Selain  itu  terdapat  solusi  serupa  yaitu  Enhanced  Linked  Mode  (ELM)  yang mana  digunakan  untuk  menghubungkan  beberapa  sistem  Server  vCenter  bersama-sama  dengan  menggunakan satu  atau  beberapa  Platform  Services  Controllers  (PSC).  Perbandingan  keduanya  dilakukan  dengan menyesuaikan topologi yang  adaDari  perbandingan  kedua  solusi  VMware  tersebut,  didapati  keduanya mengalami down-time selama  2  detik  ketika  dilakukannya switchover.  Keduanya  pun  meningkatkan  dukungan HA  yang  baik  namun  secara  konfigurasi ELM  lebih  unggul  dikarenakan  memiliki  konfigurasi  minimum.  Hal tersebut  menjadikan  ELM  lebih  unggul  karena  mempermudah  penembangan  dalam  menyesuaikan  dengan topologi exsisting.
Kata Kunci : VMware, vSphere Metro Storage Cluster, Enhanced Linked Mode, High Availability

## PENDAHULUAN
Beberapa  perusahaan  tingkat  menengah  keatas mungkin  memiliki  alokasi  DC  dan  DRC  yang memungkinkan  HA  pada  system  mereka,  namun untuk  perusahaan  menengah  kebawah  tidak  selalu mengalokasikan buyget untuk pembangunan DC dan DRC (1) – (3).  Jika  melihat  dari  sudut  pandang keamanan dengan menggunakannya teknologi virtualisasi  dapat  meningkatkan  juga  tingkat keamanan pada server client (4) – (7). Oleh sebeb itu perusahaan  membutuhkan  solusi  yang  dapat meningkatkan  HA  pada  sistem  virtual  yang  sudah berjalan  baik  pada  tingkat failover  disester, VM clustering,  network  load balancing,  backup  and restore (4), (5), (8).  Peran  utama  High  Availability (HA) sendiri ialah untuk dapat meminimalkan down- time yang terjadi (8). Scara umum down-time terbagi
menjadi  kedalam down-time terjadwal  diartikan sebagai maintanance yang  mengganggu  sistem operasi,  termasuk  patch  untuk  perangkat  lunak sistem  yang  memerlukan reboot.  Sedangkan  untuk down-time tak  terjadwal  biasanya  seperti  kejadian failure  pada  fisik  server (5), (10).  Dalam  produk VMware terdapat  solusi  beberapa  solusi  yang  dapat meningkatkan  HA  diantaranya seperti  vSphere metro  storage  cluster  (vMSC)  dan  enhanced  linked mode  (ELM)  yang  memungkinkan  perpindahan server  virtual  antar  cluster  dengan  meminimalkan down-time pada virtual machine (VM) (11).
Melihat hal tersebut maka dilakukanlah perbandingan  atara kedua  solusi  tersebut  untuk mengetahui mana yang dapat meningkatkan konfigurasi  HA  pada  system  yang  telah  berjalan. Dalam  perbandingan  di  pengujian  ini  akan diambilnya  nilai  berupa  max  network  throughput, storage  latency,  dan  network  transfer  rate.  vSphere
metro  storage  cluster  sendiri  adalah  sebuah  solusi bersertifikasi vSphere yang menggabungkan replikasi  dengan  pengelompokan  berbasis  array (11) – (14). Sedangkan enhanced linked mode dimana berlaku  untuk  menghubungkan  beberapa  sistem Server vCenter bersama-sama dengan menggunakan satu  atau  beberapa  Platform  Services  Controllers (PSC) (11), (15).
Data  dari  analisa  perbandingan  tersebut  didapatkan dari  pengukuran  menggunakan  3  VM  sample sebagai  objek  yang  dikur  selama  1  menit  saat switchover dilakukan,  dan perbandingan  tersebut menggunakan  2  link  bridging  sebagai  refrensi pengujian.  Sistematika  penulisan  yang  digunakan dalam  penelitian  ini,  sebagai  berikut.  Pada  bagian selanjutnya  kami  menjelaskan  tentang  teori  dari penelitian  terdahulu  yang  berkaitan.  Pada bagian  3 kami  mendeskripsikan  kebutuhan  perangkat  dan perancangan  topologi.  Pada  bagian  4  kami menganalisa  parameter  yang  diuji  berdasarkan standar  yang  telah  ditentukan.  Pada  bagian  5  kami memberikan kesimpulan, yang didapat dari perancangan simulasi.

## PREVIOUS WORKS
Penelitian  terhadap  pengotimalisasian  HA  di environment virtualisasi telah banyak di pelajari dari berbagai  aspek,  dari  tingkat  institusional  ataupun enterprise.  Pada  penelitian (16) yang  berjudul “ VMware distributed resource Management: design, Implementation,  and  lessons  learned ”  mejelaskan tentang  distribusi  resource  untuk  VM  yang  akan mengoptimalkan HA dengan berbagai metode, salah satunya  adalah  dengan  Distributed  Resource Scheduler  (DRS).  Didalam  penelitian (17) yang berjudul  “ Storage DRS:  Automated  Management  of Storage  Devices  In  a  Virtualized  Datacenter ”  juga membahas  mengenai  DRS  secara  automated  yang berfungsi  mengoptimalkan  HA  yang  dimana  DRS melakukan  manajemen  penyimpanan  otomatis  di pusat data tervirtualisasi yang secara khusus storage DRS  menangani  penempatan  awal  disk  virtual, melakukan  migrasi  disk  di  antara  perangkat penyimpanan  untuk  menyeimbangkan  pemanfaatan ruang  dan  beban  IO.  Selain  didalam  penelitian (18) menjelaskan  mengenai  optimalisasian  HA  dengan metode  stretched  storage  yang  memungkinkan failover  otomatis,  yang  merespon  pemadaman  yang tidak direncanakan dan restart mesin virtual.
Didalam  penelitian (19) yang  berjudul  “Redefining ESXi  iO  Multipathing  in  the  Flash  Era”  melakukan penelitian  mengenai  logika  multipathing  ESXi  I/O yang  dikembangkan  untuk  array  berbasis  disk masihkah berlaku di penyimpanan flash dan bahkan cluster  metro.  Sedangkan  solusi  VMware  terdapat vSphere Metro Storage Cluster (vMSC) yang adalah sebuah solusi bersertifikasi vSphere yang menggabungkan teknologi replikasi dengan pengelompokan  berbasis  array  pada  level  storage untuk  mengkonfigurasi  dua  lokasi  site,  dengan synchronous  replication  data  yang  responsive terhadap  perubahan  data  antara  dua  lokasi  site tersebut.  Hal ini  menghasilkan  high  availability  dan perlindungan terhadap single site failure (7, 9).

## METHODOLOGI
Pada  tahapan  ini  metode  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  adalah  perancangan  simulasi,  yang akan  dimulai  dengan  tahap  awal  yaitu  analisa kebutuhan  yang  didalamnya  dilakukan  review kebutuhan  dan  target  yang  ingin  dicapai  dengan membandingkan  ke  dua  solusi  vmware  tersebut. Setelah  tahap  anlisa  kebutuhan  dilanjutkan  dengan design topologi dan sekenario pengujian, yang pada tahap  ini  dilakukan  desain  dan  pemilihan  sekenario pengujian,  pada  tahapan  ini  dilakukan  juga  review topologi  untuk  mendapatkan  topologi  yang  sesuai. Setelah  sukses  dengan  review  topologi  tahapan selanjutnya adalah experimental yang dilakukan dan di  adaptasi  sesuai  kebutuhan  dan environment topologi  yang  telah  berjalan.  Sehingga  setelah  itu diharapkan  mendapati  data  yang  mampu  digunakan untuk  mencapai  sebuah  kesimpulan.  Secara  garis besar dapat dilihat pada gambar 1 :
Review Analisa Kebutuhan Design Topology dan sekenario Hasil Experimental

## Gambar 1. Blok Diagram Metodologi

## Experimental Setup
Pada  penelitian  ini  mengadaptasi  dan  menggunakan sebagian  kecil environment yang  telah  berjalan
sehingga  diharapkan  mendapatkan  hasil  yang  dapat berguna untuk perkembangan infrastruktur perusahaan.  Dengan  menggunakan  juga  konfigurasi VM yang active-production, diharapkan hal tersebut juga  dapat  mendekati  kebutuhan  yang  ada  bagi perusahaan  saat  ini.  Didalam  jurnal  M.Shaikh,  dkk yang  berjudul    Analyzing  Virtual  Machine  Live Migration  in  Application  Data  Context  dengan tujuan  mengukur  VM  live  migration  dengan menggunakan  Xen  Hypervisor  yang  mengunakan  3 buah sample VM sebagai objek pengukurannya (20). Merujuk  jurnal  M.Shaikh,  dkk  tersebut  maka digunakan  juga  3  buah  VM  sebagai  sampel perbandingan  solusi  vmware  antara  vMSC  dengan ELM.  Sepesifikasi  singkat  dari  VM  tersebut  yang dapat dilihat pada table 1 berikut:

## Tabel 1 Spesifikasi VM

## Simulation Procedures
Ditahapan simulasi ini dilakukan beberapa prosedur seperti  dengan  mendesain  topologi,  calculated metrics  dan  testing  secenario  yang  digunakan sebagai dasar metode penelitian untuk perbandingan antara  menggunakan  solusi  vMSC  dan  ELM, prosedur  pengukuran  tersebut  meliputi  sebagai berikut:
a. Desain Topologi Desain  simulasi topologi untuk  vSphere  metro storage  cluster  menggunakan  type  Nonuniform  host access  configuration,  hal  tersebut  karena dengan Nonuniform  host  access  configuration  kita  perlu mempertimbangkan  resiko  di  sisi  infrastructure  saat implementasi  dengan topologi existing antara  DC dan DRC. Karena perubahan dari topologi exisisting untuk  pengujian  ini  hanya  menambahkan  port channel.  Untuk  desain  topologi  enhanced  linked mode dibuat dengan External PSC dengan tambahan balancer  supaya  dapat  meningkatkan  HA,  karena masih  adanya  limitasi  di  sisi  infrastructure perusahaan  saat  ini  hanya  topologi  tersebut  yang dapat  di  uji.  Pengukuran  pada  penelitian  ini
dilakukan  dilokasi  Data  Center  dengan  desain topologi  seperti  pada  gambar  2  dan  gambar  3 berikut:
Site A Site B Distributed VMware vSphere VMFS Datastore Server/Host A Server/Host B Stretched Cluster VM VM VM VM VM VM vCenter Server VM VM VM VM VM VM OS : ESXi A OS : ESXi B Replication Physical Storage LUN (read/write) Storage Cluster Physical Storage Storage Cluster LUN (read/write) LUN (read/write) LUN (read/write) LUN (read/write) LUN (read/write)

## Gambar 2. Desain topologi vSphere Metro Storage
Cluster Nonuniform
Topologi  vMSC  dengan  type  nonuniform  dipilih karena pada topologi ini tidak banyak perubahan dan implementasi  dengan environment existing yang digunakan  saat  ini.  vSphere  metro  storage  cluster sendiri dimaksudkan secara spesifik untuk environments pencegahan disaster/down-time, solusi ini  juga  tetap  menjaga  HA.  Secara  fungsi  dan topologinya sendiri vSphere metro storage cluster di bagi menjadi 2 yaitu (13) :
1. Uniform  host  access  configuration - host ESXi  dari  kedua  site  semuanya  terhubung ke  node  storage  di  cluster  penyimpanan  di semua site.
2. Nonuniform host access configuration - host ESXi di setiap site hanya terhubung ke node storage di site yang sama.
Virtual Macihne or Server vCenter Server Virtual Macihne or Server vCenter Server Virtual Macihne or Server Platform Service Contoller Virtual Macihne or Server vCenter Server Virtual Macihne or Server vCenter Server Virtual Macihne or Server Platform Service Contoller Virtual Macihne or Server Load Balancer
Gambar 3. Desain topologi Enhanced Linked Mode dengan External PSC
Detail VM dummy 01 VM dummy 02 VM dummy 03 Hypervisor VMware VMware VMware OS Windows 7 - 64bit Windows server 2008 R2 Windows server 2008 R2 CPU 2 2 2 vRAM 8 Gb 16 Gb 16 Gb Disk Space 200 Gb 300 Gb 300 Gb
Topologi  ELM  ini  didesain  sesuai  kebutuhan  dan adaptasi dari environment existing. Enhanced linked mode  (ELM)  sendiri  sebenarnya  berlaku  untuk menghubungkan  beberapa  sistem  server  vCenter bersama-sama  dengan  menggunakan  satu  atau beberapa  Platform  Services  Controllers  (PSC) (1), (8).  VMware  Platform  Services  Controller  (PSC) adalah  layanan  di  vSphere  yang menangani  fungsi keamanan infrastruktur seperti vCenter Single Sign- On, perizinan, manajemen sertifikat, dan pemesanan server.  PSC  sendiri  terdistribusi  yang  secara otomatis untuk mereplikasi informasi seperti lisensi, izin, dan peran ke instance PSC lainnya (1), (8).

## b. Calculated Metrics
Pada  perhitungan  ini  akan  menggunakan  beberapa standart  metrics  menurut  Telecommunications  and Internet  Protocol  Harmonization  Over  Network (TIPHON) (11 – 13), seperti:
1. Delay  /  Latency  didefinisikan  sebagai  waktu rata-rata  yang  dibutuhkan  paket  data  untuk pengiriman  data  dari  satu  titik  pada  DPN (pengirim) ke titik lain di DPN (penerima) (11),
(12).
2. Throughput didefinisikan sebagai nilai maksimum jumlah bit per detik yang ditransmisikan  antara  dua  titik  pada  segmen DPN di kedua arah (11), (13).
Menurut  Telecommunications  and  Internet  Protocol Harmonization  Over  Network  (TIPHON),  terdapat standar  dari  empat  parameter  dalam  pengukuran kinerja jaringan  yang  dapat  dilihat  pada tabel  2  dan 3.

## Tabel 2 Standar Delay versi TIPHON

## Tabel 3 Standar Throughput versi TIPHON

## c. Testing Scenarios
Simulasi  yang  akan  dilakukan  antara  solusi  vMSC dengan ELM dilakukan di site DC dan DRC. Untuk pengukuran  performance  VM  diukur  dengan menggunakan  beberapa  parameter  diantaranya seperti  network  throughput,  storage  read  dan  write latency, dan juga network receive dan transmit rate. Tahapan  skenario  pengujian  dapat  dilihat  pada gambar 4.
Selesai Mulai Clone Virtual Machine VM Dummy 02 1. Network Receive & Transmit Rate 2. Storage Read & Write Latency 3. Network Throughput Max VM Dummy 01
1. Network Receive & Transmit Rate 2. Storage Read & Write Latency 3. Network Throughput Max VM Dummy 03 1. Network Receive &  Transmit Rate 2. Storage Read & Write Latency 3. Network Throughput Max vSphere Metro Storage Cluster Enhanced Linked Mode Repet with Link 1GB and 2GB Switch over DC DRC Replikasi Gambar 4. Tahapan simulasi
Sekenario  pengujian  yang  dilakukan  adalah  dengan membandingkan  data yang  didapat  dari  10  kali pengujian, dan pengujian tersebut dilakukan dengan prosedur switchover diantara  2  site.  Dan  pengujian ini juga menggunakan perbandingan 2 link replikasi.

## HASIL DAN DISKUSI
Hasil  pengujian  yang  diperoleh  dari  performance VM  dengan  parameter  network  throughput,  storage read  dan  write  latency.  Untuk  mengetahui  kualitas sesuai  standar  TIPHON  saat  menggunakan  solusi vMSC  dengan  ELM  saat  sekenario switchover dijalankan dapat dilihat pada table 4 berikut:
Kategori Latency Besar Delay Sangat Bagus SB < 150 ms Bagus B 150 s/d 300 ms Sedang S 300 s/d 450 ms Jelek J > 450 ms Kategori Throughput Throughput Index Sangat Bagus 75 – 100 % 4 Bagus 50 – 75 % 3 Sedang 25 – 50 % 2 Jelek 0 – 25 % 1
Tabel 4. Hasil Pengujian dengan TIPHON
Parameter ELM 1G
ELM 2G vMSC 1G
vMSC 2G
VM d um m y 01 VM d um m y 02 VM d um m y 03 VM d um m y 01 VM d um m y 02 VM d um m y 03 VM d um m y 01 VM d um m y 02 VM d um m y 03 VM d um m y 01 VM d um m y 02 VM d um m y 03
Storage Read Latency (ms) SB SB SB SB SB SB SB SB SB SB SB SB Storage Write Latency (ms) SB SB SB SB SB SB SB SB SB SB SB SB Network Throughput Max (%) S S S S S S S S S S S S
Pada  table  4  hanya  menunjukan  kualitas  delay  san  throughput  saat  pengujian  berlangsung  sesuai  dengan standart  kategori  yang  dikeluarkan  oleh  TIPHON.  Untuk  lebih  detail  mengenai  rata  rata  throughput  saat pengujian dapat kita lihat pada gambar 5 berikut
Gambar 5. Hasil pengujian terhadap throughput
Gambar 5 adalah hasil perbandingan throughput pada 3 vm sample yang menggunakan 2 link berbeda saat pengujiannya,  dan  dengan  perbandingan  antara  solusi  vMSC  dengan  ELM.  Jika  dilihat  pada  gambar  8 tersebut untuk nilai throughput sendiri stabil saat dilakukannya pengujian tersebut.
Nilai  hasil  pengujian  storage  read  dan  write  latency  pada  pengujian,  yang  menunjukan  saat  dilakuknnya rangkaian switchover pada  pengujian  tersebut  memiliki  nilai  latency  yang  fluktuatif  hal  tersebut dikarenakannya masih terdapat beberapa proses pada layer OS. Namun hal tersebut tetap dianggap normal, karena  hal  tersebut  termasuk  dalam  rangkaian  proses switchover yang  memindahkan  active  /  pasif  fungsi dari storage yang digunakan. Untuk detail gambar dapat kita lihat di secara detail pada gambar 6.

## Gambar 6. Hasil pengujian storage read dan write latency
Pada gambar 6 menampilkan juga hasil perbandingan storage latency pada 3 vm sample yang menggunakan 2 link berbeda saat pengujiannya, dan dengan perbandingan antara solusi vMSC dengan ELM.
Nilai  hasil  pengujian  untuk  network  receive  dan  transmit  rate,  menujukan  koneksi  saat  pengujian berlangsung masih termasuk stabil. Untuk network receive dan transmit rate sendiri dipengaruhi dari aplikasi yang berjalan pada vm dan spesifikasi dari vm tersebut, namun secara detail pengujian network receive dan transmit rate dapat kita lihat pada gambar 7.

## KESIMPULAN
Dari  hasil  simulasi  tersebut  dapat  di  simpulkan bahwa  kedua  solusi  tersebut  madih  memiliki down- time selama  2  detik  yang  dilihat  pada  data keseluruhan.  Tetapi down-time 2  detik  tersebut masih  terhitung  sangat  baik,  dan  dolusi  tersebut dapat  menjamin  HA  pada  setiap  VM  cluster.  Akan tetapi jika dilihat dari sudut pandang pengembangan infrastuktur vMSC memiliki konfigurasi yang cukup rumit  dan  resikio  yang  cukup  tinggi  karena  masih tergantung dengan  teknologi  di  level  storage, sedangkan  untuk  enhanced  linked  mode  disisi
konfigurasinya  tidak  terlalu  rumit  karena  hannya perlu  mendeploy  PSC  sesuai  kebutuhan  dan  pada topoligi pengujian di deploy 2 buah PSC.
Dan untuk pengembangan yang memungkinkan dan paling  cocok  dengan environment dan  kebutuhan HA di perusahaan tempat pengujian ini yaitu dengan mengimplementasikan  enhanced  linked  mode  pada tahap  awal, karena enhanced linked mode memungkankan perubahan dari topologi environment virtual perusahaan sehingga di harapkan dapat memperkecil resiko yang ada.

## DAFTAR PUSTAKA
1. M. Uddin and A. A. Rahman , “Virtualization
Implementation Model for Cost Effective
& Efficient Data Centers,” Int. J. Adv.
Comput. Sci. Appl., vol. 2, no. 1, pp. 69 – 74, 2011. 1. Uddin, M. & Rahman, A. A. Virtualization Implementation Model for Cost Effective & Efficient Data Centers. Int. J. Adv. Comput. Sci. Appl. 2, 69 – 74 (2011).
2. Retnawati, F. I. A. et al. Universitas Indonesia ANALISA KINERJA DAN EFISIENSI ENERGI PADA IMPLEMENTASI INFRASTRUKTUR GREEN NETWORK BERBASIS VIRTUALISASI MENGGUNAKAN MODEL JARINGAN THIN CLIENT BERBASIS VIRTUALISASI MENGGUNAKAN MODEL JARINGAN THIN CLIENT. (2011).
3. Valenzsa, A. Analisis efisiensi sumberdaya pada penerapan konsep. (2011).
4. Riawan, P. R. Perancangan infrastruktur ..., Prima Riko Riawan P, PPs-UI, 2013. (2014).
5. Nurhaida, I. DIGITAL SIGNATURE & ENCRYPTION IMPLEMENTATION FOR INCREASING
AUTHENTICATION , INTEGRITY , SECURITY AND DATA NON- REPUDIATION. 4, 4 – 14 (2017).
6. Nurhaida, I. Pengukuran Overhead, Linearitas, Isolasi Kinerja dan Penggunaan Sumber Daya Perangkat Keras pada Server Virtual. (2009).
7. Moniruzzaman, A. B. M., Waliullah, M. & Rahman, M. A High Availability Clusters Model Combined with Load
Balancing and Shared Storage Technologies for Web Servers. Int. J. Grid Distrib. Comput. 8, 109 – 120 (2015).
8. VMWare. VMware Infrastructure-Automating High Availability (HA) Services with VMware HA. VMWare Tech. Note 1 – 15
(2007).
9. Umar, R. Review Tentang Virtualisasi. J. Inform. 7, 775 – 784 (2013).
10. Eckerle, A. & Pa, I. T. E . What’s New in VMware vSphere® 6.5.
11. Metro Storage Cluster Case Study.
12. Vmware. Metro Storage Cluster Recommended Practices.
13. On, F. P. & On, L. U. VMware vSphere ® Metro Storage Cluster Recommended Practices. 1 – 30 (2018).
14. Pa, I. T. E . What ’ s new in the Wiring Rules. 1– 18 (2000).
15. Steve Muir, R. T. and B. V. Vmware technical journal. VMware Tech. J. 1, (2012).
16. Steve Muir, R. T. Vmware technical journal. VMware Tech. J. 1, (2012).
17. Kong, S., Application, F. & Data, P. ( 12 ) United States Patent. 2, 12 – 15 (2011).
18. Curt Kolovson, Steve Muir, R. T. Vmware technical journal. VMware Tech. J. 2, 2 – 12 (2013).
19. Shaikh, M., Memon, M. A. & Deeba, F. Analyzing Virtual Machine Live Migration in Application Data Context. 7, 401 – 408 (2016).
20. Ta, P. U. N. E. E. T. G. U. P. VMware vCenter Server TM 6.0 Availability Guide.
21. ITU-T Recommendation J.241. Quality of service ranking and measurement methods for digital video services delivered over broadband IP networks. J.241 (04/2005) 1 – 18 (2005).

## 22. Rawan Hiba, F. A. P. SIMULASI JARINGAN
VoIP BERBASIS MULTI PROTOCOL LABEL SWITCHING (MPLS) DENGAN SIMULATOR GNS3. 6, 17 – 28 (2015).
23. Pranata, Y. A., Fibriani, I. & Utomo, S. B. Analisis Optimasi Kinerja Quality Of Service
Pada Layanan Komunikasi Data Menggunakan NS - 2 di PT . PLN ( PERSERO ) Jember. Sinergi 20, 149 – 156 (2016).