Abstrak—Komputer  merupakan  nama  yang  sudah  sangat populer dalam segala aspek kehidupan. Pada saat ini kebutuhan akan  komputasi  yang  besar  sudah  meningkat  sedangkan  jika hanya  menggunakan  satu  buah  personal  computer  (PC),  sudah tidaklah memungkinkan. Untuk memenuhi kebutuhan komputasi yang besar maka dibentuklah cluster computing yang menghubungkan  sejumlah  komputer  individual  kedalam  suatu jaringan.
Sistem operasi komputer anggota cluster yang digunakan adalah  sistem  operasi  Linux.  Distribusi  Linux  yang  dipakai adalah  distribusi  Debian  GNU/Linux  versi  Sarge.  Sistem  ini  di instal pada setiap  komputer  yang akan digunakan sebagai node. Rendering  engine  yaitu  blender  juga  diinstal  pada  tiap  node untuk  melakukan  proses  render.  Proses  render  dimulai  dengan mengeksekusi  komputer  master  dari  yadra,  setelah  itu  yadra akan  membuka  sebuah  part  yang  digunakan  untuk  komunikasi dengan  computer  slave.  Selain  itu  yadra  akan  menjalankan webserver  yang  nanti  dapat  digunakan  oleh  client  untuk memonitor dan mendownload job hasil dari proses rendering.
Dengan  adanya  komputer  cluster  maka  pengerjaan proses rendering akan lebih muda dan dapat diselesaikan dengan waktu  yang  singkat  dibandingkan  dengan  satu  buah  personal computer saja.
Kata Kunci:  Blender, Cluster, Render, Yadra
Abstract – Computer is a thing that has been very populer in every human  life.  Now,  the  requirement  of  a  large  computing  has  arise while  one  personal  computer  is  not  enough.  To  fulfill  this requirement,  cluster  computing  is  built  for  interconnect  one personal computer to others into one network.
Linux operating system is used for client cluster computing wherein the linux distribution is Debian GNU/Linux Sarge version. This  operating  system  is  installed  in  every  node.  Blender  is  the rendering  engine  that  also  installed  at  every  node  and  make  a rendering. Rendering is beginning with execute yadra master, then open  a  part  that  used  for  communication  with  slave.  Yadra  run webserver  that  will  be  used  by  client  to  monitoring  and  job downloading as result from rendering.
By cluster  computer, the rendering become easier  and in  a short time than one personal computer.
Keyword : Blender, Cluster, Rendering, Yadra.

## I. PENDAHULUAN
Komputer  merupakan  nama  yang  sudah  sangat populer  dalam  segala  aspek  kehidupan.  Perkembangan komputerpun  terasa  sangat  cepat,  baik  dari  segi  perangkat lunak  maupun  keras,  dimana  kedua  aspek  tersebut  saling berkaitan  dan  tidak  dapat  dipisahkan.  Perkembangan  ini membawa  dampak  yang  positif  terhadap  kehidupan  banyak
orang,  dimana  berbagai  aplikasi  mulai  banyak  dikembangkan untuk mempermudah segala aktifitas manusia.
Server merupakan suatu elemen penting dalam suatu sistem  informasi.  Dimana  server  merupakan  sebuah  sistem komputer  yang  menyediakan  jenis  layanan  tertentu  dalam sebuah  jaringan  komputer.  Sehingga  sebuah  server  harus memiliki  kemampuan  yang  berkali–kali  lipat  dari  komputer pribadi  dan  dengan  harga  yang  berkali–kali  lipat  pula. Analisis  yang  lebih  khusus  jelas  akan  membutuhkan  daya komputasi yang lebih tinggi.
Salah  satu  solusi  dari  masalah  kurangnya  daya komputasi adalah dengan menjalankan aplikasi pada sejumlah komputer  individual  yang  terhubung  ke  jaringan.  Cara  ini dalam  terminologi  teknis  dikenal  sebagai  clustering.  Teknik yang  pertama  kali  dikembangkan  pada  awal  era  1980-an  ini, sekarang telah diaplikasikan pada berbagai pusat superkomputer, laboratorium riset, dan industri. Superkomputer  tercepat  di  dunia  saat  ini  terdiri  dari sekumpulan  mikroprosesor,  sebagai  contoh,  sistem  ASCI White  di  Lawrence  Livermore  National  Laboratory, California, yang tersusun atas 8000 prosesor. Banyak diantara laboratorium  riset  yang  menjalankan  PC  sederhana  yang membentuk cluster untuk melakukan perhitungan dan analisis data.  Teknik  ini  hanya  memerlukan  ongkos  sebesar  kurang dari  1  USD  per  megaflop  tiap  detiknya  dengan  cluster komputer  jenis  Pentium  III,  sebuah  ongkos  yang  sangat murah, khususnya apabila dibandingkan dengan superkomputer yang harganya bisa mencapai jutaan dolar itu. Kemajuan  ini  juga  tidak  lepas  dari  dikembangkannya algoritma  khusus  yang  dapat  mengeksploitasi  penggunaan ribuan prosesor secara efektif.
Dalam  solusi  cluster  computing,  beberapa  komputer yang  dihubungkan  menggunakan  jaringan  untuk  dapat  saling bekerja  sama  dalam  melakukan  tugas  tertentu.  Hal  ini dimungkinkan dengan adanya parallel programming dimana suatu program akan dipecah menjadi proses-proses yang lebih kecil dan selanjutnya  akan  dikirim  ke  node-node  untuk  dieksekusi  secara simultan.  PVM  (Parallel  Virtual  Machine)  dan  MPI  (Message Passing  Interface)  adalah  contoh  library  parallel  yang  banyak digunakan.  Solusi  ini  sangat  diminati  dan  populer  karena membutuhkan  biaya  yang  sangat  murah  dan  kinerja  yang  cukup meyakinkan.  Berbagai  institusi  bisnis  dan  pendidikan  banyak mengadopsi  cara  ini  di  departemennya  masing-masing.  Sehingga terbentuk resource - resource yang tersebar secara geografis.

## II. LANDASAN TEORI
Klasifikasi Jaringan Komputer

## Implementasi Cluster Computing Untuk Render Animasi
Lysy C. Moleong, Arthur M. Rumagit, Brave A. Sugiarso Jurusan Teknik Elektro-FT. UNSRAT,  Manado-95115, Email: licyauau@gmail.com
Jaringan  Broadcast  memiliki  saluran  komunikasi tunggal  yang  dipakai  bersama-sama  oleh  semua  mesin  yang ada pada jaringan. Pesan-pesan berukuran kecil, disebut paket, yang  dikirimkan  oleh  suatu  mesin  akan  diterima  oleh  mesin- mesin  lainnya.  Field  alamat  pada  sebuah  paket  berisi keterangan tentang kepada siapa paket tersebut ditujukan. Saat menerima  paket,  mesin  akan  mencek  field  alamat.  Bila  paket terserbut  ditujukan  untuk  dirinya,  maka  mesin  akan memproses  paket  itu,  bila  paket  ditujukan  untuk  mesin lainnya, mesin terserbut akan mengabaikannya.
Jaringan  Point-To-Point  terdiri  dari  beberapa koneksi pasangan individu dari mesin-mesin. Untuk mengirim paket dari sumber ke suatu tujuan, sebuah paket pada jaringan jenis  ini  mungkin  harus  melalui  satu  atau  lebih  mesin-mesin perantara.  Seringkali  harus  melalui  banyak  route  yang mungkin  berbeda  jaraknya.  Karena  itu  algoritma  route memegang peranan penting pada jaringan  point-to-point.

## Jenis-jenis Jaringan Komputer
Suatu  jaringan  komputer  umumnya  terdiri  dari  Local  Area Network  (LAN),  Metropolitan  Area  Network  (MAN),  Wide Area Network (WAN).
Local  Area  Network  (LAN),  merupakan  jaringan milik  pribadi  di  dalam  sebuah  gedung  atau  kampus  yang berukuran sampai beberapa kilometer. Gambar 1 menunjukkan  konfigurasi  sistem  dari  jaringan  ini.  LAN seringkali  digunakan  untuk  menghubungkan  komputer- komputer  pribadi  dan  workstation  dalam  kantor  suatu perusahaan  atau  pabrik-pabrik  untuk  memakai  bersama sumberdaya  (resouce,  misalnya  printer)  dan  saling  bertukar informasi.

## Tabel I Klasifikasi Prosesor Interkoneksi Berdasarkan Jarak
Metropolitan  Area  Network  (MAN),  pada  dasarnya merupakan  versi  LAN  yang  berukuran  lebih  besar  dan biasanya  menggunakan  teknologi  yang  sama  dengan  LAN. Gambar  2  menunjukkan  konfigurasi  sistem  dari  jaringan  ini. MAN  dapat  mencakup  kantor-kantor  perusahaan  yang letaknya  berdekatan  atau  juga  sebuah  kota  dan  dapat dimanfaatkan  untuk  keperluan  pribadi  (swasta)  atau  umum. MAN  mampu  menunjang  data  dan  suara,  bahkan  dapat berhubungan  dengan  jaringan  televisi  kabel.  MAN  hanya memiliki sebuah atau dua buah kabel dan mempunyai elemen switching,  yang  berfungsi  untuk  mengatur  paket  melalui beberapa  output  kabel.  Adanya  elemen  switching  membuat rancangan  menjadi lebih sederhana.
Wide Area Network (WAN), jangkauannya mencakup  daerah  geografis  yang  luas,  seringkali  mencakup sebuah  negara  bahkan  benua.  Gambar  3  menunjukkan konfigurasi  sistem  dari  jaringan  ini.  WAN  terdiri  dari kumpulan  mesin-mesin  yang  bertujuan  untuk  menjalankan program-program (aplikasi) pemakai.

## Topologi Jaringan
Topologi  Jaringan  adalah  susunan  atau  pemetaan interkoneksi antara node, dari suatu jaringan, baik secara fisik (riil) dan logis (virtual).
Gambar 2. Jaringan Metropolitan  Area Network (MAN).
Jarak antar prosesor
Prosesor di tempat yang sama Contoh 0,1 m Papan rangkaian Data flow machine 1 m Sistem Multicomputer 10 m Ruangan 100 m Gedung Local Area Network 1 km Kampus 10 km Kota Metropolitan Area Network 100 km Negara Wide area Network 1.000 km Benua 10.000 km Planet The Internet
Pada  sistem  LAN  terdapat  tiga  topologi  utama  yang  paling sering  digunakan  yaitu  topologi  star  (gambar  4a),  bus,  ring (gambar  4b),  pohon  (gambar  4c),  lengkap  atau  gabungan (gambar  4d),  cincin  berinteraksi  (gambar  4e),  dan  sembarang (gambar  4f),.  Topologi  jaringan  ini  kemudian  berkembang menjadi topologi tree, mesh, dan wireless.

## Parallel Computing
Parallel computing adalah penggunaan lebih dari satu sumber  daya  komputasi  secara  simultan  untuk  memecahkan persoalan  komputasi.  Software  tradisional  umumnya  dibuat untuk  komputasi  serial  (Gambar  5)  yang  dijalankan  oleh prosesor  tunggal  dimana  sebuah  persoalan  dipecah  ke dalam instruksi  yang  dieksekusi  secara  berurutan  dan  hanya  satu instruksi  yang  boleh  dieksekusi  pada  saat  yang  sama.  Pada komputasi  paralel  (Gambar  6)  sebuah  persoalan  dipecah menjadi  beberapa  bagian  yang  dapat  diselesaikan  pada  saat yang  bersamaan.  Setiap  bagian  selanjutnya  dipecah  menjadi instruksi yang berurutan dan masing-masing bagian dikerjakan oleh prosesor yang berbeda.

## Cluster Computer dan DRM
Cluster  Computer  adalah  kumpulan  dari  komputer- komputer yang terkoneksi melalui jaringan lokal berkecepatan tinggi  dan  didesain  untuk  digunakan  sebagai  sumber  daya komputasi  yang  terintegrasi  atau  sumber  daya  untuk pemrosesan data. Sebuah cluster  memiliki  beberapa karakteristik  antara  lain  :  terdiri  dari  beberapa  mesin-mesin bertipe  sama,  Tightly-coupled  menggunakan  koneksi  jaringan yang  dedicated,    semua  mesin  berbagi  sumber  daya contohnya adalah direktori home, harus percaya satu sama lain sehingga  rsh  maupun  ssh  tidak  memerlukan  password,  harus mempunyai  software  seperti  implementasi  MPI  yang memungkinkan  program-program  dijalankan  disemua  node. Clustering terbagi dalam beberapa jenis yaitu high availability cluster, load balancing cluster dan grid computer.
Distributed  Resource  Management  (DRM)  adalah suatu  sistem  yang  dapat  mengatur  pemanfaatan  sumber  daya terdistribusi  untuk  menjalankan  suatu  job.  Penggunaan sekumpulan  mesin  yang  terhubung  dalam  sebuah  jaringan demi penyediaan sumber daya komputasi memerlukan sebuah sistem  yang  dapat  mengatur  penggunaan  sumber  daya  yang ada  tersebut.  Pengaturan  diperlukan  agar  sumber  daya  yang ada dapat digunakan secara optimal.
Gambar 4. Bebarapa Kemungkinan Topologi. LAN Biasanya Berbentuk Simetris, Sebaliknya WAN Umumnya Bertopologi Tak Menentu.
DRM  ini  sering  juga  disebut  sebagai  sistem  penjadwalan  job (job  scheduler  )  karena  tugasnya  memang  melakukan penjadwalan  eksekusi  job  dalam  sumber  daya  yang  tersedia. Saat sebuah job dikirimkan, job akan masuk ke dalam sebuah antrian  job  (job  queue).  Saat  ada  sumber  daya  yang  dapat digunakan,    job  dalam  antrian  tadi  akan  diberikan  ke  sumber daya untuk dieksekusi.

## Rendering
Rendering  adalah  suatu  proses  untuk  mengubah model  geometri  menjadi  suatu  gambar.  Proses  untuk membangun  sebuah  gambar  membutuhkan  beberapa  fase seperti modelling, pengaturan material dan texture, penempatan virtual light, dan proses  render. Algoritma untuk melakukan  proses  render  mendefinisikan  model,  geometri, pengaturan  material  dan  texture,  serta  penempatan  virtual light  sebagai  input  dan  menghasilkan  gambar  (atau  sequence image untuk animasi) sebagai output.
Salah  satu  tujuan  dari  penggunaan  komputer  grafik adalah  dapat  melakukan  proses  render  dari  suatu  model photorealistic  yang  memiliki  kualitas  tinggi  dengan  adegan yang  kompleks.  Dampak  dari  hal  ini  adalah  dibutuhkannya suatu proses komputasi yang intensif dan membutuhkan waktu yang  sangat  banyak.  Pada  umumnya  proses  render  yang dilakukan  pada  saat  ini  masih  bekerja  secara  single  dengan menggunakan sebuah mesin yang memiliki sumber daya yang besar. Kerugian dari proses render yang bekerja secara single adalah :
Waktu  yang  diperlukan  untuk  melakukan  proses  ini  masih dirasakan  cukup  lama  walaupun  mesin  yang  digunakan memiliki sumber daya yang cukup besar
Gambar 5. Komputasi Serial (Blaise Barney, Introduction to Parallel Computing)
Gambar 6. Komputasi Paralel (Blaise Barney, Introduction to Parallel
Computing) (a) (c) (b) (d) (e) (f)
Selama  proses  rendering,  mesin  tidak  dapat  digunakan  untuk keperluan  lain.  Hal  ini  dikarenakan  rendering  membutuhkan suatu  proses  komputasi  yang  intensif  dan  sumber  daya  yang cukup besar.
Rendering  memainkan  peran  yang  sangat  vital  pada proses  penciptaan  animasi  dan  gambar.  Rendering  dapat digunakan untuk meniru objek visual yang nyata (photorealistic  rendering),  atau  stylistic  fashion  (non- photorealistic rendering) dengan baik. Dengan mengesampingkan  style,  rendering  dapat  diselesaikan  dengan menggunakan  algoritma  yang  memang  dikhususkan  untuk proses  render.  Algoritma  ini  bisa  menjadi  sangat  kompleks. Salah  satu  contohnya  adalah  ray  tracing,  ray  tracing  men- generate  citra  dengan  menjejaki  sinar  dari  lampu  per  piksel dipandang  dari  kamera  ke  suatu  adegan  melalui layar  virtual. Semakin  kompleks  algoritma  yang  digunakan  maka  semakin lama  waktu  yang  dibutuhkan  untuk  melakukan  proses kalkulasi.
Dengan  menggunakan  hardware  yang  moderen proses  render  dari  film  sederhana  dapat  menghabiskan  waktu antara  beberapa  menit  sampai  dengan  dua  ratus  menit  untuk setiap  frame-nya.  Salah  satu  contoh  extreme  yang  dapat diambil  adalah  proses  rendering  pada  adegan  keramaian  di film  Sherk  2  dimana  untuk  setiap  frame-nya  membutuhkan waktu render sampai dengan empat puluh jam.

## Blender
Blender  memiliki  ukuran  instalasi  yang  relatif  kecil dan  dapat  diimplementasikan  disemua  platform  komputer. Walaupun  sering  didistribusikan  tanpa  adanya  dokumentasi yang  cukup  atau  tanpa  contoh  yang  jelas,  software  ini mengandung  beberapa  feature  yang  hampir  sama  dengan software  modelling  terbaru.  Beberapa  kemampuan  dari blender  adalah  :  Mendukung  keanekaragaman  dari  bentuk geometri  primitif,  termasuk  polygon  yang  tak  beraturan,  fast subdivision,  surfaced  modeling,  kurva  bezier,  metalballs  dan lain  lain.  Tampilan  jendela  utama  dari  program  blender  ini dapat dilihat pada gambar 7.
Memiliki  kemampuan  rendering  internal  yang  cukup  handal dan terintregrasi dengan YafRay yaitu Free Software untuk ray tracer.
Didukung  dengan  keyframed  animation  tools  termasuk kinematic invers, armature (skeleton), shape keys (morphing), animasi nonlinier, pemberian bobot pada vertex, pendeteksian mesh colution, particle based hair, dan partikel sistem dengan collution detection.
Didukung oleh phyton scripting untuk menciptakan tools baru dan  prototyping,  game  logic,  import  dan  export  dari  format lain seperti OBJ, FBX, DFX dan task automation.
Memiliki  kemampuan  untuk  editing  video  atau  audio  yang nonlinier  dan  masih  banyak  lagi  feauture  yang  lain  yang merupakan teknologi high-end.

## Yadra ( Yet another distributed rendering application )
Yadra  adalah  suatu  tools  yang  menyediakan pendistribusian  untuk  proses  render  pada  animasi  blender  di suatu komputer cluster. Yadra mudah untuk dikonfigurasi dan operasinya stabil. Tidak membutuhkan konfigurasi pada share jaringan  (CIFS/SMB  membuat  proses  render  pada  jaringan sedikit  ada  kesulitan).  Yadra  digunakan  dengan  java  - independen  platform,  direkemondasikan  untuk  menggunakan java  -  independent  platform  versi-5  keatas.  Hal  ini  berlaku pada  setiap  platform,  platform  yang  digunakan  adalah windows dan linux.
Pengerjaan  rendering  pada  jaringan  membutuhkan satu  master  dan  sedikitnya  satu  slave.  Satu  master  dan  satu slave dapat di-install pada satu mesin, namun pada umumnya penginstalan  master  dan  slave  diletakkan  pada  mesin  yang berbeda. Master hanya mengontrol distribusi proses rendering pada jaringan (cluster).  Slave  bertanggung  jawab  pada  proses pengerjaan  rendering.  Setiap  slave  melakukan  proses  render pada  frame  yang  menjadi  job  setiap  slave.  Semua  hasil  akhir render  akan  dikirimkan  ke  master  dan  dapat  di-download melalui web interface yadra.

## III. PERANCANGAN SISTEM
Dalam  tugas  akhir  ini  ada  beberapa  metode penelitian  yang  dilakukan  untuk  bisa  memperolah  hasil  yang tepat  dan  benar,  sehingga  tugas  akhir  ini  bisa  akurat.  Selain dengan mengacu pada referensi buku yang berkaitan langsung dengan  tugas  akhir  ini,  referensi  juga  mengacu  pada  jurnal, procceedings dan paper nasional maupun paper internasional. Referensi  jurnal,  Procceeding  dan  paper  ini  diambil  sumber referensi  yang  terbaru  tahun  keluarannya  atau  waktu penelitiannya.  Selain  referensi  tersebut,  digunakan  juga sumber-sumber referensi dari internet. Dijaman digital saat ini, internet sudah merupakan sumber yang akurat dan terpercaya, asalkan  pengguna  tahu  keabsahan  situs  dan  isi  beritanya. Sumber  referensi  lainnya  yang  sangat  penting  dan  akurat adalah situs resmi dari pengelolanya sendiri.
Rendering  farm  adalah  sekumpulan  dari  computer cluster  yang  bekerja  secara  bersama-sama  untuk  melakukan proses  rendering  guna  mempersingkat  waktu  dari  proses render.  Pada  Tugas  Akhir  ini  penulis  menggunakan  Globus Toolkit  versi  7-0-1  yang  digunakan  sebagai  tools  untuk menghubungkan  beberapa  computer  cluster.  Headnode berfungsi  untuk  mendistribusikan  job  kepada  worker  node. Pada  headnode  dan  worker  node  diinstall  yadra,  yadra  di headnode  bertindak  sebagai  master,  dan  pada  worker  node
yadra  bertindak  sebagai  slave.  Sedangkan  untuk  server jaringan  yang  meliputi  DNS,  NFS,  LDAP,  dan  NTP  berada pada alamat IP 10.101.255.12

## Pemilihan Sistem Operasi
Dalam  Tugas  Akhir  ini,  sistem  operasi  komputer anggota  cluster  adalah  sistem  operasi  Linux.  Sistem  operasi ini dipilih  dengan  alasan  kemudahan  dalam  mengkonfigurasi, kestabilan  serta  sifatnya  yang  terbuka  dalam  arti  bebas dimodifikasi,  didistribusikan  ulang,  dan  dipakai  oleh  pihak manapun.
Distribusi Linux yang akan dipakai adalah distribusi Debian  GNU  /Linux  versi  Sarge.  Distribusi  Debian  dipilih karena Debian merupakan sebuah distribusi Linux yang bebas. Bebas disini artinya semua aplikasi yang terdapat didalamnya menganut  lisensi  jenis  General  Public  License  (GPL). Didalam  GPL  disebutkan  bahwa  semua  orang  dapat memodifikasi, memakai, dan mendistribusikan ulang software-software  yang  memakai  lisensi  jenis  ini.  Tidak semua jenis distribusi Linux adalah free, dan Debian tergolong free.
Selain  Debian,  distribusi  Linux  yang  dipakai  adalah Ubuntu.  Sebenarnya  distribusi ini  masih termasuk  varian dari Debian,  hanya  saja  versi  Ubuntu  lebih  menitikberatkan  pada tampilan dan kemudahan pengoperasian dari segi itu, pengguna Ubuntu saat ini lebih besar dan memiliki tutorial yang lebih lengkap di internet.

## Pemilihan Perangkat Lunak
Ada  banyak  perangkat  lunak  yang  dikenal implementasi  dari  MPI,  antara  lain  :  MPICH MPI, PACX-MPI, LAM/MPI dan OpenMPI Pada  Tugas  Akhir  ini,  perangkat  lunak  untuk  implementasi dari  MPI  yang  digunakan  adalah  MPICH,  karena  MPICH mempunyai  beberapa  kelebihan  daripada  p yang lain yaitu yang pertama adalah MPICH

## (2013)
.  Sedangkan  untuk  server NS,  NFS,  LDAP,  dan  NTP  berada
Dalam  Tugas  Akhir  ini,  sistem  operasi  komputer adalah  sistem  operasi  Linux.  Sistem  operasi ini dipilih  dengan  alasan  kemudahan  dalam  mengkonfigurasi, bilan  serta  sifatnya  yang  terbuka  dalam  arti  bebas dimodifikasi,  didistribusikan  ulang,  dan  dipakai  oleh  pihak
Distribusi Linux yang akan dipakai adalah distribusi Debian  GNU  /Linux  versi  Sarge.  Distribusi  Debian  dipilih ebuah distribusi Linux yang bebas. Bebas disini artinya semua aplikasi  yang terdapat didalamnya menganut  lisensi  jenis  General  Public  License  (GPL). Didalam  GPL  disebutkan  bahwa  semua  orang  dapat memodifikasi, memakai, dan mendistribusikan ulang yang  memakai  lisensi  jenis  ini.  Tidak
, dan Debian tergolong
Selain  Debian,  distribusi  Linux  yang  dipakai  adalah Ubuntu.  Sebenarnya  distribusi ini  masih termasuk  varian dari untu  lebih  menitikberatkan  pada tampilan dan kemudahan pengoperasian dari segi user. Karena itu, pengguna Ubuntu saat ini lebih besar dan memiliki tutorial
Ada  banyak  perangkat  lunak  yang  dikenal  untuk MPICH,  FT-MPI,  LA- OpenMPI.
Pada  Tugas  Akhir  ini,  perangkat  lunak  untuk  implementasi dari  MPI  yang  digunakan  adalah  MPICH,  karena  MPICH mempunyai  beberapa  kelebihan  daripada  perangkat  lunak
MPICH, bisa didapatkan
dari  binari  maupun  source- didapat  karena  bisa  langsung  di maupun  pada  mirrornya,  dan  sudah  banyak  distro  linux  yang menyertakan  LAM/MPI  sebagai  salah  satu  paketnya. Kelebihan selanjutnya adalah implementasi dari MPI, karena MPICH mengimplementasikan seluruh  MPI-1  dan  banyak  MPI MPICH ini dapat berjalan pada platform Unix yang heterogen dengan performa yang sangat bagus.

## Koneksi Antar Node
Komputer-komputer  yang  akan  digunakan  sebagai node  pada  tugas  akhir  ini  adalah  komputer terletak  pada  satu  network alasan  untuk  mencapai  kinerja  yang  tinggi  pada  komunikasi antar  node  melalui  jaringan  TCP/IP.  Media  komunikasi  yang digunakan adalah menggunakan media kabel UTP. Diusahakan  node-node  yang  terhubung  pada  jaringan  yang memiliki  transfer  data  100  Mbps.  Pada  tugas  akhir  ini menggunakan 3 node, dengan node pertama (n0) sebagai master, dan 2 lainnya sebagai

## Shared Storage menggunakan NFS
Network  File  System shared storage,  sehingga seolah  mempunyai  tempat penyimpanan  bersama  yang  bisa  diakses,  dibaca  ataupun ditulis oleh semua node, NFS dipilih karena kesederhanaannya dalam komunikasi yang terjadi pada storage  akan  digunakan  untu akan dieksekusi oleh semua node
NFS  server  dipasang  pada  master  node  dan  NFS client  digunakan  pada  slave  node server  akan  melakukan  exporting  directory dimount oleh slave node sebagai
SSH sebagai Remote Shell Remote Shell diperlukan LAM/MPI untuk
menjalankan  lamd  (lam  daemon)  pada master  node  melakukan  LAM alternatif  pilihan  dalam  memilih digunakan,  yaitu : SSH dan rsh. Dalam tugas akhir ini dipilih SSH untuk remote shell dengan alasan keamanan. Paket yang  dikirim  SSH  sudah  terenkripsi.  Semua LAM/MPI,  dipasang  ssh-server Secure Shell.
SSH  pertama  kali  dikembangkanoleh  Sistem  V varian.  Tidak  lama  kemudian  SSH  juga  diadopsi  oleh  sistem operasi  Linux.  SSH  merupakan rsh,  rlogin,  dan  rexec.  Perbedaan  mendasar  dari  SSH  bila dibandingkan  dengan  remote  shell data  yang  dikirimkan  sudah  dienkripsi  dengan  menggunakan Secure Socket Layer (SSL). Oleh karena itu, OpenBSD ini disebut dengan

## Blender
Pada tugas akhir ini akan diinstal pada tiap node, dimana setiap akan  dijadikan  sebagai  slave dengan  baik  maka  paket  pendukung  dari diinstal, paket paket yang dibutuhkan adalah :
-nya  dengan  gratis,  dan  mudah didapat  karena  bisa  langsung  di-download  pada  situs  utama n  sudah  banyak  distro  linux  yang menyertakan  LAM/MPI  sebagai  salah  satu  paketnya.
Kelebihan selanjutnya adalah kelengkapan dalam implementasi dari MPI, karena MPICH mengimplementasikan 1  dan  banyak  MPI-2.  Dan  yang  terakhir  yaitu berjalan pada platform Unix yang heterogen dengan performa yang sangat bagus.
komputer  yang  akan  digunakan  sebagai pada  tugas  akhir  ini  adalah  komputer-komputer  yang network  10.101.1.0/23  (LAN),  dengan alasan  untuk  mencapai  kinerja  yang  tinggi  pada  komunikasi melalui  jaringan  TCP/IP.  Media  komunikasi  yang digunakan adalah menggunakan media kabel UTP. yang  terhubung  pada  jaringan  yang memiliki  transfer  data  100  Mbps.  Pada  tugas  akhir  ini
, dengan node pertama (n0) sebagai node master, dan 2 lainnya sebagai slave.

## Shared Storage menggunakan NFS
Network  File  System  digunakan  untuk  membuat ,  sehingga  seolah mempunyai tempat penyimpanan  bersama  yang  bisa  diakses,  dibaca  ataupun , NFS dipilih karena kesederhanaannya dalam komunikasi yang terjadi pada server dan client. Shared akan  digunakan  untuk  meletakkan  file  binari  yang node.
NFS  server  dipasang  pada  master  node  dan  NFS slave  node.  Master  node  sebagai  NFS exporting  directory  untuk  kemudian dimount oleh slave node sebagai NFS client.
diperlukan LAM/MPI untuk menjalankan  lamd  (lam  daemon)  pada  slave  node,  ketika melakukan  LAM  booting.  Ada  beberapa alternatif  pilihan  dalam  memilih  remote  shell  yang  akan digunakan, yaitu : SSH dan rsh. Dalam tugas akhir ini dipilih dengan alasan keamanan. Paket-paket yang  dikirim  SSH  sudah  terenkripsi.  Semua  slave  node  pada server.  SSH  adalah  singkatan  dari
SSH  pertama  kali  dikembangkanoleh  Sistem  V varian.  Tidak  lama  kemudian  SSH  juga  diadopsi  oleh  sistem operasi  Linux.  SSH  merupakan  remote  shell  seperti  halnya rsh,  rlogin,  dan  rexec.  Perbedaan  mendasar  dari  SSH  bila remote  shell  yang  lain  adalah  bahwa data  yang  dikirimkan  sudah  dienkripsi  dengan  menggunakan (SSL). Oleh karena itu, remote shell dari OpenBSD ini disebut dengan Secure Shell.
Pada tugas akhir ini blender sebagai rendering engine
, dimana  setiap  node ini nantinya slave  dari  yadra.  Agar  dapat  berjalan dengan  baik  maka  paket  pendukung  dari  blender  harus diinstal, paket paket yang dibutuhkan adalah :
libavcodec1d (>= 0.cvs20070307) _mpeg codec library libavformat1d (>= 0.cvs20070307) _mpeg _le format library libavutil1d (>= 0.cvs20070307) _mpeg utility library libc6  (>=  2.6-1)  [mips,  sparc]  GNU  C  Library:  Shared librariesalso a virtual package provided by libc6-udeb libc6 (>= 2.6.1-1) [not alpha, ia64, mips, sparc

## Yadra ( Yet another distributed rendering application )
Yadra  adalah  suatu  tools  yang  menyediakan pendistribusian  untuk  proses  render  pada  animasi  blender disuatu  computer  cluster.  Yadra  mudah  untuk  dikonfigurasi dan  operasinya  stabil.  Tidak  membutuhkan  konfigurasi  pada share  jaringan  (CIFS/SMB  membuat  proses  render  pada jaringan sedikit ada kesulitan). Yadra digunakan dengan java - independen  platform,  direkemondasikan  untuk  menggunakan java  -  independent  platform  versi-5  keatas  .  Hal  ini  berlaku pada  setiap  platform,  platform  yang  digunakan  adalah windows dan linux.
Pengerjaan  rendering  pada  jaringan  membutuhkan satu  master  dan  sedikitnya  satu  slave.  Satu  Master  dan  Satu slave dapat diinstall pada satu mesin. Namun pada umum nya penginstalan  master  dan  slave  diletakkan  pada  mesin  yang berbeda. Master hanya mengontrol distribusi proses rendering pada  jaringan  (cluster).  Slave  bertanggung  jawab  pada  proses pengerjaan  rendering.  Setiap  slave  melakukan  proses  render pada  frame  yang  menjadi  job  setiap  slave.  Semua  hasil  akhir render  akan  dikirimkan  ke  master  dan  dapat  di  download melalui web interface yadra.
Yang pertama kali perlu dilakukan untuk membangun  sebuah  rendering  farm  berbasis  yadra  adalah instalasi  master  dari  Yadra,  setelah  itu  instalasi  slave  baru dapat dilakukan. Urutan instalasi ini tidak dapat dibalik karena konfigurasi  pada  slave  baru  dapat  dilakukan  apabila  master dari  yadra  dalam  keadaan  aktif. Komunikasi  antara slave  dan master  di  enkripsikan  melalui  passphrase.  Master  dan  slave dariYadra  harus  memiliki  passphrase  yang  sama  jika  tidak komunikasi antara master dan slave tidak dapat terlaksana.

## Alur proses rendering Yadra
Proses  rendering  dimulai  dengan  mengeksekusi komputer  master  dari  yadra,  setelah  komputer  master dieksekusi  maka  yadra  akan  membuka  sebuah  port  yang digunakan  untuk  komunikasi  dengan  computer  slave.  Selain itu  yadra  juga  akan  menjalankan  webserver  yang  nanti  dapat digunakan oleh client untuk memonitor dan mendownload job hasil  dari  proses  rendering.  Pada  saat  ini  master  berada  pada posisi listening.
Pada  setiap  komputer  slave  frame  dari  file  blender dipecah  menjadi  beberapa  bagian  dan  hasil  dari  proses  tadi dikirim  pada  komputer  master  untuk  dijadikan  sebagai  status dari  slave,  komputer  master  mengatur  pendistribusian  dari render-jobs berdasarkan status yang dikirim oleh setiap slave. Untuk  proses  rendering  dilakukan  sepenuhnya  oleh  komputer slave. Semua frame yang telah selesai dirender akan disimpan di komputer master dan dapat didownload oleh user.

## Instalasi dan konfigurasi Master Yadra
Master  bekerja  pada  satu  komputer  yang  telah terhubung pada setiap slave, untuk komunikasinya menggunakan TCP connection pada satu port (akan ditentukan
pada  saat  konfigurasi).  Master  juga  menjalankan  webserver yang  dapat  digunakan  untuk  mengakses  web  interface  dari yadra, Web interface ini berguna untuk memperlihatkan status pada  proses  distribusi  rendering  atau  file  -  file  yang  dapat didownload.  Paket  yang  dibutuhkan  untuk  instalasi  adalah yadra_1_0_1 linux_java.gz
Untuk  proses  instalasi  dilakukan  unzip  pada  paket tersebut.  Setelah  paket  diekstrak  maka  konfigurasi  master dapat  dilakukan.  Yang  perlu  diperhatikan  adalah  tiap  node harus  diinstall  blender  dan  yadra.  Setelah  sebelumnya melakukan  proses  instalasi,  selanjutnya  dilakukan  proses konfigurasi  pada  direktori  (disarankan  untuk  running  script pada  direktory  dimana  paket  terinstalasi).  Eksekusi  file config.sh.  Setelah  perintah  ini  dieksekusi  maka  selanjutnya akan  muncul  wizard  yang  akan  menjadi  pembimbing  dalam proses  instalasi,  hal  pertama  yang  ditanyakan  oleh  wizard adalah  kedudukan  dari  komputer    yang  akan  dikonfigurasi apakah sebagai master atau slave.
Selanjutnya  wizard  akan  menanyakan  nama  dari master yang sedang dikonfigurasi dimana sebaiknya nama dari master  harus  unik.  Setelah  itu  wizard  akan  menanyakan direktori  yang dapat digunakan untuk  menampung semua file hasil  dari  proses  rendering.  Kemudian  wizard  akan menanyakan  tentang  passpharase,  antara  master  dan  slave passpharase harus sama. Setelah itu alamat IP yang digunakan untuk listening pada koneksi ditanyakan oleh wizard dalah hal ini alamat IP yang dipakai adalah alamat IP pada master.
Selain  alamat  IP  wizard  juga  akan  menanyakan network port yang digunakan untuk listening, default port dari yadra  adalah  port  2208.  Setelah  konfigurasi  pada  tahap  ini selesai  sebenarnya  master telah  siap  untuk  digunakan,  namun agar user dapat memantau status dari proses rendering dengan lebih mudah maka instalasi web server yadra merupakan salah satu opsi yang sangat tepat. Instalasi web server ini juga diatur oleh wizard, pertama kali yang ditanyakan oleh wizard adalah apakah  komputer  master  yang  sudah  dikonfigurasi  akan diinstal  web  server,  setelah itu  wizard  akan  menanyakan  port mana  yang  bisa  dipakai  untuk  keperluan  dari  web  server, setelah kita menetukan port web server maka konfigurasi web server telah selesai.

## Instalasi dan konfigurasi Slave Yadra
Sebagaimana komputer master paket yang dibutuhkan untuk instalasi komputer slave adalah yadra_1_0_1_linux_java.gz  Untuk  proses  instalasi  dilakukan unzip  pada  paket  tersebut  .  Setelah  paket  diekstrak  maka konfigurasi  slave  dapat  dilakukan.  Untuk  melakukan konfigurasi  pada  slave  dibutuhkan  master  yang  sedang  aktif, karena ada sebagian konfigurasi slave yang berdasarkan pada  master  untuk  menghubungkan  komunikasinya.  Disetiap computer  slave  membutuhkan  blender  sebagai  rendering engine. Seperti halnya komputer master konfigurasi komputer slave dilakukan dengan megeksekusi file configg.sh.
Selanjutnya  akan  muncul  wizard  yang  akan  menjadi pembimbing  dalam  pengkonfigurasian  komputer  slave.  Pada umumnya  konfigurasi  slave  ini  hampir  sama  dengan konfigurasi  master,  namun  ada  sedikit  perbedaan.  Pada komputer  master  wizard  tidak  menanyakan  tempat  file executable  dari  blender,  sedangkan  pada  komputer  slave
wizard  menanyakan  hal  ini,  hal  ini  dikarenakan  komputer slave membutuhkan blender untuk proses rendering.

## Penggunaan Yadra
Proses  submitting  job  pada  yadra  perlu  dilakukan sebelum proses rendering dimulai. Untuk mensubmit job pada yadra  digunakan  perintah  sendToQueue_nama  dari  slave. Format lengkap dari perintah
diatas
adalah sendToQueue_nama
slave.sh /tempat_file_blender/ nama__file_blender.blend  awal_frame  akhir  frame  format output  hasil  render.  Contoh  kasus,  file  blender  berada  pada directory  /home/lisy  dengan  nama  cartoon.blend  memiliki lima  puluh  frame.  Apabila  diinginkan  komputer  slave  untuk merender  antara  frame  satu  sampai  dengan  sepuluh  dengan output JPEG maka perintah yang ditulis adalah _sendToQueue_slave.sh /home/lisy/cartoon.blend 1 10 JPEG_.  Nilai  pada  perintah  diatas  menunjukkan  mulai  frame animasi  dan  akhir  frame.  JPEG  menunjukkan  output  format (Format  lain  yangmungkin  adalah  TGA,  IRIS,  HAMX, FTYPE,  JPEG,  IRIZ,  RAWTGa,  PNG,  BMP  dan  semua format  yang  tersedia  dalam  blender.  Jika  kita  menuliskan output  formatnya  dengan  benar  maka  kita  mendapat  suat pesan dimana file tersebut berhasil diupload.

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Spesifikasi sumber daya yang dipakai pada pengujian ini terdiri dari dua bagian besar yaitu mesin submitter dan lisy cluster.  Untuk  mesin  submitter  memiliki  spesifikasi  yaitu prosesor  Intel(R) Pentium(R) 4 CPU 3.00GHz, memori 1 GB, IP-Address    10.101.255.12  dengan  Debian  GNU/Linux sebagai sistem operasinya . Lysy Cluster memiliki spesifikasi prosesor Intel(R) Pentium(R) 4 CPU 3.00 GHz, memori RAM 1  GB,    alokasi  IP  :  10.101.1.0/23  dengan  sistem  operasi Debian GNU/Linux.
Tabel II Pengujian Performance Yadra Pada Lisy Cluster (100 frame)
Jumlah Slave (Node) Spesifikasi Yang Dirender (Frame) Waktu Rendering (Detik) 1 100 220 2 100 115 3 100 75
Gambar  9. Gambar Grafik Performance Yadra Pada Lisy Cluster (100 Frame)
Pengujian  dilakukan  menggunakan  cluster  yang    ada  di Jurusan Teknik Elektro UNSRAT, yaitu Lisy cluster.

## Pengujian

## Pengujian Terhadap Performance dari Yadra
Pengujian  ini  dilakukan  dengan  memberikan  perintah  pada yadra  untuk  me-render  file  Cartoon.blend  yang  merupakan file animasi yang terdiri dari seratus sampai empatratus frame. Untuk  merender  file,  yadra  memerlukan  slave  yang  terdapat pada  setiap  node  cluster  dan  untuk  mengetahui  performance dari  yadra  maka  jumlah  slave  akan  ditingkatkan  dari  satu sampai  mencapai  batas  maksimum  dari  slave  yang  tersedia. Pengujian ini dilakukan secara manual dengan cara melakukan ssh  pada  tiap  cluster  untuk  mengeksekusi  tiap  slave  dari yadra.  Tabel  II  menunjukkan  pengujian  yang  menggunakan tiga  slave  masing-masing  memakai  100  frame  yang  dirender. Ketiga  slave  ini  memiliki  perbedaan  waktu  rendering. Perbedaan waktu render hanya dalam hitungan detik. Gambar 9  merupakan  gambar  grafik  Performance  Yadra  pada  Lisy Cluster  (100  Frame)  yang  mengacu  pada  tabel  II.  Tabel  III menunjukkan  pengujian  yang  menggunakan  tiga  slave  yang memakai  200  frame.  Ketiga  slave  ini  memiliki  perbedaan waktu  rendering.  Gambar  10  merupakan  gambar  grafik Performance  Yadra  pada  Lisy  Cluster  (200  Frame)  yang mengacu  pada  tabel  III.  Tabel  IV    menunjukkan  pengujian yang  menggunakan  tiga  slave  yang  memiliki  300  frame. Ketiga slave ini memiliki perbedaan waktu rendering. Gambar 11  merupakan  gambar  grafik  Performance  Yadra  pada  Lisy Cluster  (300  Frame)  yang  mengacu  pada  tabel  IV.  Tabel  V dan  gambar  12  diperoleh  pada  slave  yang  menggunakan  400 frame.
Tabel III Pengujian Performance Yadra Pada Lisy Cluster (200 frame)
Jumlah Slave (Node) Spesifikasi Yang Dirender (Frame) Waktu Rendering (Detik) 1 200 450 2 200 230 3 200 155
Gambar 10. Gambar Grafik Performance Yadra Pada Lisy Cluster (200 Frame) 0 100 200 300 1 2 3 W a k tu r e n d e ri n g Jumlah Slave 0 100 200 300 400 500 1 2 3 W a k tu R e n d e ri n g Jumlah Slave
Tabel IV  Pengujian Performance Yadra Pada Lisy Cluster (300 frame) Jumlah Slave (Node) Spesifikasi Yang Dirender (Frame) Waktu Rendering (Detik) 1 300 670 2 300 335 3 300 210
Gambar 11. Gambar Grafik Performance Yadra Pada Lisy Cluster (300
Frame)

## V. P
ENUTUP

## Kesimpulan:
Setelah  melalui  tahapan  implementasi  dan  pengujian sistem, maka diperoleh beberapa kesimpulan antara lain :
1. Komputer  Cluster  berhasil  di  bangun  di  lingkungan Elektro UNSRAT.
2. Berhasil  melakukan  render  dalam  sistem  Cluster  dengan waktu yang singkat.

## Saran
Perlu  adanya  cluster  khusus  yang  memang  didedikasikan untuk rendering farm.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] B.  Barney, 2008., “Introduction to Parallel  Computing “, tersedia di : https: //computing.llnl.gov/tutorials/parallel_comp/.
[2] F.  I.  Rusadi,  “Evaluasi  Lingkungan  Pemrograman  Paralel  Berbasis Message    Passing  Interface  dalam  Infrastruktur  Komputasi  Grid  di
Universitas Indonesia”, 2006.
Tabel V  Pengujian Performance Yadra Pada Lisy Cluster (400 frame)
Jumlah Slave (Node) Spesifikasi Yang Dirender (Frame) Waktu Rendering (Detik) 1 400 950 2 400 445 3 400 300
Gambar 12. Gambar Grafik Performance Yadra Pada Lisy Cluster (400
Frame)
[3] Gridway Team , Gridway 5.2 Documentation: User Guide, Universidad Complutense de Madrid, 2007.
[4] I.  Foster  dan  C.  Kesselman,  “The  Grid  :  Blueprint  for  a  Future Computing Infrastructure”, Morgan Kaufmann Publishers, 2004.
[5] Ian  Foster,  2002.  “What  is  the  Grid?  A  Three  Point  Checklist.  Grid Today”, tersedia di :
http://www-fp.mcs.anl.gov/~foster/Articles/WhatIsTheGrid.pdf.
[6] I.  Juliansyah,    Perancangan  Video  Live  Streaming,  Tampilan  LED
Screen,  Berjalan  di  Jaringan  Kampus  Universitas  Sam  Ratulangi,.
Skripsi  Universitas  sam  ratulangi  Fakultas  Teknik  Jurusan  Teknik Elektro Manado, 2013.
[7] J. Joseph and C. Fellenstein, “Grid Computing”,  Prentice Hall, 2003.
[8] S. L. Gooding, L. Arns, P. Smith, and J. Tillotson, “Implementation of a  Distributed  Rendering  Environment  for  the  TeraGrid”,  Purdue
University.
[9] Ursula  Maier  dan  Georg  Stellner,  2008,  “Distributed  Resource Management  for  Parallel  Applications  in  Networks  of  Workstations”,
tersedia : http://citeseer.ist.psu.edu/maier97 distributed.html.
0 100 200 300 400 500 600 700 1 2 3 W a k tu r e n d e ri n g Jumlah Slave 0 200 400 600 800 1000 1 2 3 W a k tu R e n d e ri n g Jumlah Slave