Perbandingan Algoritma Round Robin dan Algoritma Least
Connection pada Haproxy untuk Load Balancing Web Server
1 Arip Solehudin, 2 Rini Mayasari, 3 Garno, 4 Agung Susilo Yuda Irawan
1,2,3,4 Program Studi Teknik Informatika, Universitas Singaperbangsa Karawang Email: arip.solehudin@staff.unsika.ac.id

## Abstract
Sekolah  Menengah  Atas  (SMA),  Sekolah  Menengah  Kejuruan  (SMK)  or  equivalent  hold  a  grade promotion  test  using  the  Computer  Based  Test  (CBT).  However,  in  its  implementation,  there  are problems,  one  of  which  is  the  server  load.  This  is  caused  by  user  requests  that  exceed  the  server's capabilities.  To  overcome  these  problems,  we  use  web  server  load  balancing  using  Haproxy. However,  the  use  of  web  server  load  balancing  often  experiences  data  inconsistencies  per  server. Therefore,  database  replication  is  used  that  can  guarantee  data  consistency  in  web  server  load balancing.  This  study  uses  a  descriptive  approach  to  the  PPDIOO  network  system  design  method. There are two load balancing algorithms compared, namely the round-robin algorithm and the least connection  algorithm.  Based  on  the  httperf  test  results,  the  throughput  parameters  of  the  two algorithms obtain the same average value of 99.5 Kb/second. In testing the response time parameter, the least connection algorithm is superior at 6.9 ms compared to round-robin, which has an average value  of  7.2  ms.  However,  in  testing  the  CPU  Utilization  parameter,  the  round-robin  algorithm  is worth 23.7% superior to the least algorithm connection is 24.3%.

## Keywords: Computer Based Test, load balancing web server, Database Replication

## Abstraksi
Sekolah  Menengah  Atas  (SMA),  Sekolah  Menengah  Kejuruan  (SMK)  atau  yang  sederajat menyelenggarakan  ujian  kenaikan  kelas  menggunakan  Computer  Based  Test  (CBT).  Akan  tetapi, dalam pelaksanaanya mengalami permasalahan, salah satunya beban server. Hal tersebut diakibatkan oleh  permintaan  pengguna  yang  melebihi  kemampuan  server.  Untuk  mengatasi  permasalah  tersebut digunakanya  load  balancing  web  server  menggunakan  haproxy.  Namun  penggunaan  load  balancing web  server,  sering  mengalami  inkonsistensi  data  tiap  server.  Oleh  karena  itu  digunakan  replikasi database  yang  dapat  menjamin  konsistensi  data  dalam  load  balancing  web  server.  Penelitian  ini menggunakan  pendekatan  deksriptif  dengan  metode  perancangan  sitem  jaringan  PPDIOO.  Ada  dua algoritma  load  balancing  yang  dibandingkan,  yaitu  algoritma  round  robin  dan  algoritma  least connection. Berdasarkan hasil pengujian httperf,  parameter throughput kedua algoritma memperoleh nilai rata-rata yang sama yaitu 99,5 Kb / second. Pada pengujian parameter response time algoritma least connection lebih unggul yaitu 6,9 ms dibandingkan dengan round robin yang memiliki nilai rata- rata sebesar 7,2 ms, namun pada pengujian parameter CPU Utilization algoritma round robin bernilai 23,7 % lebih unggul dibandingkan algoritma least connection yaitu 24,3 %.
Kata kunci : Computer Based Test, load balancing web server, replikasi database

## 1. PENDAHULUAN
Perkembangan  teknologi  semakin  meningkat,  hal  ini  dibuktikan  dengan  adanya  Ujian  Nasional Berbasis  Komputer  (UNBK)  yang  dilakukan  oleh  Kementrian  Pendidikan  dan  Kebudayaan. Berdasarkan  data  statistik  tahun  pelajaran  2018/2019  terdapat  13.305  pada  jenjang  SMK  dengan jumlah  peserta  mencapai  1.515.994  [1]  Salah  satu  permasalahan  yang  dihadapi  dalam menyelenggaran  ujian  kenaikan  kelas  berbasis  CBT  adalah  ketersediaanya  infrastruktur  teknologi informasi  yang  kuat  dan  memadai  untuk  mengelola  ratusan  request  client  yang  dilakukan  secara bersamaan. Salah satu infrastruktur yang digunakan adalah server. Dengan semakin banyak nya client yang  mengakses  CBT  serta  masih  menggunakan  single  server  dalam  penyedia  infrastrukturnya, mengakibatkan  server  menjadi  overload  dan  crash.  Dampak  tersebut  mengakibatkan  beban  pada server menjadi meningkat dan waktu respon pada layanan tersebut menjadi lambat. Sehingga dengan adanya  permasalahan  tersebut,  diperlukanya  solusi  yang  digunakan  untuk  mengatasi  beban  server serta peningkatkan ketersediaan dan meminimalkan waktu tanggap dari web server [2]. Tidak adanya pembagian  prioritas  dalam  penggunaan  akses  internet  dapat  menyebabkan  terjadi  kepadatan  paket data  [3]  dan  server  yang  mengalami  kerusakan  [4].  Pengukuran Quality  of  Service [5]  dilakukan dengan mengukur jitter, delay, throughput, latency, packet loss [3].
Solusi  dari  permasalahan  tersebut  adalah  menggunakan  teknik  Load  balancing  dengan  sistem server clustering yang menggabungkan beberapa server untuk bekerja bersama-sama, sehingga dapat meningkatkan  kemampuan  server.  Penerapan  load  balancing  tidak  menjamin  konsistensi  data, sehingga  data  base  tidak  dapat  melayani  request  data  client.  Untuk  mengatasi  permasalahan  pada penelitian  sebelumnya,  maka  selain  load  balancing  perlu  diterapkan  replikasi  database  untuk menjamin konsistensi data sehingga ketika client melakukan request pada server cluster, data request client  dapat  dilayani  oleh  node  server  yang  berbeda.  Dari  uraian  diatas,  maka  akan  di  lakukan pemabahasan  mengenai  penelitian  yang  berjudul  “Perbandingan  Algoritma  Round  Robin  dan Algoritma Least Connection pada Haproxy untuk Load balancing Web server”.

## 2. METODE PENELITIAN
Dalam  perancangan  penelitian  load  balancing  ini,  menggunakan  metode  pengembangan  system dengan tahapan Prepare, Plan, Desaign, Implement, Operate, Optimize (PPDIOO). Metode ini dipilih dengan  alasan  model  pengembangan  tahapan  dapat  mempresentasikan  kebutuhan  pada  perancangan sistem  load  balancing  web  server  ini.  PPDIOO  melibatkan  enam  tahap.  Gambar  1.  1  merupakan tahapan  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini,  tahapan  tersebut  dirancang  berdasarkan  metode PPDIOO.

## Gambar 1. Tahapan Rancangan Penelitian

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Gambar  2.  Dibawah  ini  merupakan  Desain  Topologi  merupakan  desain  dari  topologi  logic.  Server haproxy menggunakan beberapa interface yaitu eth0, eth1, eth2, eth3. Eth 0,2,3 terhubung dengan IP client sedangkan Eth1 terhubung dengan jaringan internal yang terhubung dengan 4 web server
Gambar 2. Desain Topologi Jaringan Tabel 1. Topologi Logic
Perangkat Interface/ IP Address Keterangan Server 0 Haproxy Eth 0 :192.168.3.1/24 IP ke client Eth 2 :192.168.4.1/24 IP ke client Eth 3 :192.168.5.1/24 IP ke client Eth 1: 192.168.10.1/28 IP ke internal / server cluster
Access Point 1 192.168.3.2 – 192.168.3.254 /24 Range IP Koneksi ke client Access Point 2 192.168.4.2 – 192.168.4.254 /24 Range IP Koneksi ke client Access Point 3 192.168.5.2 – 192.168.5.254 /24 Range IP Koneksi ke client Server 1 web server Eth 0       : 192.168.10.2/28 Gateway : 192.168.10.1 IP web server 1 Server 2 web server Eth 0       : 192.168.10.3/28 Gateway : 192.168.10.1 IP web server 2 Server 3 web server Eth 0       : 192.168.10.4/28 Gateway : 192.168.10.1 IP web server 3 Server 4 web server Eth 0       : 192.168.10.5/28 Gateway : 192.168.10.1 IP web server 4
Gambar 2. Grafik Throughput perbandingan dua algoritma
Grafik Throughput perbandingan  dua  algoritma  menunjukan  grafik  perbandingan  nilai Throughput algoritma round robin dan least connection . Pergerakan grafik dimulai dari request 50 pada algoritma round robin nilai Throughput yang dihasilkan sebesar 99,8 Kb / second. Nilai terendah terdapat pada request 150 dengan nilai Throughput yang dihasilkan sebesar 98,7 Kb / second dan nilai Throughput tertinggi terdapat pada request 100 sebesar 100,1 Kb / Second. Hal tersebut juga tidak berbeda jauh dengan algoritma least connection , nilai Throughpu t terendah terdapat pada request 50 sebesar 98,3 Kb / second dan nilai tertinggi terdapat pada request 100, 150, dan 300 sebesar 99,7Kb / second.
Gambar 3. Grafik response time perbandingan dua algoritma
Gambar  3.  Menunjukan  grafik  perbandingan  nilai response  time algoritma round  robin dan least connection. Pergerakan  grafik  dimulai  dari request 50  algoritma round  robin dengan response  time yang dihasilkan sebesar 7,5 ms dan mengalami perubahan yang tidak terlalu signifikan hingga request 300  yang  menghasilkan response  time sebesar  7,1 ms .  Hal  tersebut  juga  tidak  berbeda  jauh  dengan algoritma least  connection, pergerakan  grafik  dimulai  dari request 50  dengan  nilai response  time sebesar 7,3 ms dan mengalami perubahan hingga request 300 dengan nilai response time sebesar 6,6 ms.
Gambar 4. Grafik CPU Utilization perbandingan dua algoritma
Gambar  4.  Menunjukan  grafik  perbandingan  nilai CPU  Utilization algoritma round  robin dan least connection. Pergerakan  grafik  dimulai  dari request 50  pada  algoritma round  robin dengan CPU Utilization yang  dihasilkan  sebesar  21,1  %  dan  mengalami  perubahan  yang  tidak  terlalu  signifikan
hingga request 300 dan menghasilkan CPU Utilization sebesar 23,7%. Hal tersebut juga tidak berbeda jauh dengan algoritma least connection, pergerakan grafik dimulai dari request 50 dengan nilai CPU Utilization sebesar 25,6 % dan mengalami perubahan hingga request 300 dengan nilai 24,4 % .
Tabel 2. Hasil Percobaan Replikasi database Skenario Dampak Kondisi setelah di pulihakan 1 Normal, Node yang lain tetap dapat beroperasi. Normal, Replikasi kembali berjalan, Data Sinkron. 2 Normal, Node yang lain tetap dapat beroperasi. Normal, Replikasi kembali berjalan, Data Sinkron 3 Normal, Node yang lain tetap dapat beroperasi. Normal, Replikasi kembali berjalan, Data Sinkron.
Dari  percobaan  yang  telah  dilakukan  berdasarkan  skenario  1,  skenario  2  dan  skenario  3  proses replikasi database berjalan  dengan  normal  tanpa  adanya error serta  setiap node dapat  beroperasi dengan baik.

## 4. KESIMPULAN
Setelah melakukan penelitian tentang load balancing web server menggunakan haproxy dan replikasi database pada Computer  Based  Test dengan  membandingkan  algoritma round  robin dan least connection berdasarkan  parameter  yang  telah  ditentukan  serta  menguji  konsistensi  data  pada server cluster dengan beberapa skenario pengujian, maka didapatkan kesimpulan sebagai berikut:
1. Berdasarkan hasil pengujian, maka algoritma yang akan digunakan dalam load balancing web server menggunakan haproxy dan replikasi database pada Computer Based Test adalah least connection. Alasan  pemilihan  algoritma least  connection dikarnakan  memiliki  keunggulan pada response  time dengan  perolehan  rata-rata  sebesar  6,9 ms lebih  cepat  dari round  robin yang mendapatkan rata-rata sebesar 7,2 ms sehingga siswa tidak akan menunggu lama untuk akses halaman Computer Based Test.
2. Penerapan  replikasi database pada load  balancing  web  server dapat  mencegah  terjadinya inkonsitetitas  data  tiap node .  Ketika  salah  satu node mengalami  gangguan  maka  akan dibackup  oleh node  lainnya  dan  saat node tersebut  dipulihkan,  data  akan  otomatis  di perbaharui  dengan  fitur  sinkronisasi galera  cluster ,  sehingga  konsistensi  data  dapat terjamin.Kesimpulan  harus  mengindikasikan  secara  jelas  hasil-hasil  yang  diperoleh  dan kelebihan  dan  kekurangannya.  Kesimpulan  berupa  paragraf, tidak  boleh berbentuk  point- point atau bullet atau numbering.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan. (2019, Februari 21).
[2] Artha,  Y.  (2017).  Penerapan Metode  Round  Robin  Pada  Jaringan  Multihoming  Di  Computer  Cluster.  IT Journal Research and Development, 1(2), 26-35.
[3] A. Solehudin and G. Garno, “PROTOTYPE API PADA APLIKASI PEMBATASAN AKSES INTERNET DENGAN  PEMANFAATAN  HAK  AKSES  USER  PROFILE  HOTSPOT”,  JURNAL  REKAYASA INFORMASI, vol. 6, no. 2, Oct. 2017.
[4] Euis,  E., &  Heryana,  N.  (2018).  Analisis  Pemanfaatan  Cloud  Computing  Berbasis  Software  as  a  Service sebagai Media Penyimpanan Tugas Praktikum. Syntax Jurnal Informatika, 7(1), 25–31.
[5] Arip  Solehudin  ,Bayu  Priyatna  ,Nono  Heryana  "ANALYSIS  OF  EFFECT  OF  ZFONE  SECURITY  ON VIDEO CALL SERVICE IN WIRELESS LOCAL AREA NETWORK" Vol. 6 - Issue 6(1-8) - November -  December2019  ,  International  Journal  of  Computer  Techniques  (IJCT)  ,  ISSN:  2394  -  2231  , www.ijctjournal.org
[6] Ardiansyah, S., Nur, J., & Mukmin, M. (2017). Rancang Bangun Load balancing Pada Database  Cluster Menggunakan Haproxy. Jurnal Informatika.