## Abstract
Technology  is  very  important  role  in  human  life  from day  to  day.  Technology  has  become  part  of  human  beings themselves  that  they  cannot  be  separated.  In  its  scope computerized,  processor  the  data  quickly  and  accurately  is needed as a function of time.
PC  cluster  is  one  of  the  answers  from  the  statements upstairs.  This  cluster  system  allows  some  computers  work together  that  are  connected  by  a  network  of  local  so  that resolving the issue can be shortened especially for completion of problem  solving  a  large  scale.  Rendering  is  a  process  of transformation  into  a  picture,  models  of  geometry  this  process eat  quite  a  long  time.  To  address  the  problem  of  pc  clusters implemented  in  this  case.  Cluster  used  for  rendering  called renderfarm  by  the  force  arising yadra  as  middleware.  By  doing so  can  be  detected  the  time  difference  rendering  use  single computer and pc clusters.
Having  performed  testing  then  he  got  that  rendering use of pc clusters  with 5 slaves faster 60% than single computer. By  doing  so,  we  need  the  further  research  for  subsequent development.
keywords:  cluster, render, renderfarm, yadra.

## Abstrak
Teknologi  sangat  penting  perannya  dalam  kehidupan manusia  dari  hari  ke  hari.  Teknologi  telah  menjadi  bagian  dari manusia  itu  sendiri  yang  tak  dapat  dipisahkan.  Dalam  ruang lingkup  komputerisasi,  pemroses  data  yang  cepat  dan  akurat sangat dibutuhkan seiring berjalannya waktu.
PC  cluster  adalah  salah  satu  jawaban  dari  pernyataan diatas.  Sistem  cluster  ini  memungkinkan  beberapa  komputer bekerja  secara  bersama  yang  dihubungkan  oleh  jaringan  lokal sehingga  penyelesaian  masalah  dapat  dipersingkat  terutama untuk penyelesaian masalah skala besar. Rendering adalah suatu proses  pengubahan  model  geometri  menjadi  sebuah  gambar, proses  ini  memakan  waktu  yang  cukup  lama.  Untuk  mengatasi masalah tersebut PC cluster diimplementasikan dalam kasus ini. Cluster yang digunakan untuk render disebut Renderfarm denga yadra  sebagai  middleware.  Dengan  begitu  dapat  diketahui perbedaan waktu render menggunakan single computer  dan PC cluster.
Setelah  dilakukan  pengujian  maka  didapatkan  bahwa rendering  menggunakan  PC  cluster  5  slave  lebih  cepat  sekitar 60% dibandingkan dengan single computer. Dengan begitu maka perlu  adanya  penelitian  lebih  lanjut  untuk  pengembangan selanjutnya.
kata kunci:  cluster, render, renderfarm, yadra.

## I.     PENDAHULUAN
Dewasa  ini  peran  teknologi  informasi  sangatlah besar  pengaruhnya  bagi  manusia.  Teknologi  seakan-akan telah menjadi bagian dari manusia itu sendiri. Seiring
dengan  keperluan  tersebut  perkembangan  teknologi  pun berkembang  dengan  sangat  cepat  sehingga  pemroses  data yang  cepat  dan  akurat  menjadi  target  utama  untuk menyelesaikan suatu permasalahan dengan sistem komputerisasi.
PC  cluster  pada  dasarnya  adalah  sistem  penyatuan beberapa  komputer  atau  server  ke  dalam  satu  kesatuan sehingga  dapat  bekerja  secara  bersama-sama.  Masing- masing  komputer  tersebut  akan  melakukan  tugas  secara paralel.  Dengan  demikian  beban  untuk  masing-masing komputer  akan  menjadi  jauh  berkurang  dan  dapat meminimalisasi waktu pengerjaan.
II .     LANDASAN TEORI
A. Teknologi Cluster
Secara umum, saat orang membicarakan mengenai  “clustering”,  mereka  akan  mengacu  pada  suatu teknologi  yang  memungkinkan  sejumlah  komputer  untuk bekerja  sama  menyelesaikan  permasalahan  komputasi biasa.  Permasalahan  komputasi  tersebut  bisa  berupa komputasi  sains  (dengan  pemakaian  CPU  yang  intensif) sampai  bermacam-macam  proses  yang  tidak  memiliki kesamaan.  Teknologi  cluster  ini  dibutuhkan  untuk meningkatkan  kinerja  beberapa  komputer  agar  menjadi suatu  sistem  tunggal  sumber  daya  komputasi  yang melakukan pekerjaan besar. Cluster  terhubung pada suatu jaringan,  biasanya  jaringan  lokal  atau  LAN  (Local  Area Network),  melalui  jaringan  komputer ini  dimanfaatkan kekuatan  pemrosesan  paralel  dari  perangkat  komputer. Selain  kekuatan  pemrosesan  meningkat,  share  sumber daya  komputasi  dalam  kelompok  jaringan  juga  dapat memberikan  skalabilitas,  high  availability  dan  failover. Teknologi  ini  menggunakan  alamat  IP  (internet  protocol) sebagai sarana komunikasi dalam jaringan serta middleware yang merupakan sarana komunikasi non-fisik.

## B. Arsitektur Clustering
Suatu  komputer  yang  ter-cluster  memiliki  suatu arsitektur tertentu, dimana arsitektur tersebut memungkinkan suatu komputer dapat berkomunikasi antar komputer  satu  dengan  lainnya.  Arsitektur  tersebut  terdiri dari  dua  komponen  yaitu  komponen  hardware  dan software.  Sekumpulan  komputer  (pada  suatu  jaringan komputer)  independen  yang  beroperasi  dan  terlihat  oleh client  jaringan  seolah-olah  komputer-komputer  tersebut adalah  satu  buah  unit  komputer.  Clustering  dirancang untuk  meningkatkan  kemampuan  kinerja  dari  komputer- komputer yang berada pada suatu jaringan komputer untuk dapat meningkatkan hal-hal berikut:
Brian W.K. Malubaya (1) , Arthur M. Rumagit, ST, MT. 2) , Arie S.M. Lumenta, ST, MT. (3) ,Brave A. Sugiarso, ST, MT. (4) (1)Mahasiswa (2)Pembimbing 1 (3)Pembimbing 2 (4)Pembimbing 3
brian.malubaya@gmail.com (1) arthurrumagit@rocketmail.com (2) arie.lumenta@gmail.com (3)
bravesugiraso@yahoo.com (4)
Jurusan Teknik Elektro-FT, UNSRAT, Manado-95115

## Perancangan PC Cluster Untuk Render Animasi 3D
a)  Toleransi  kesalahan  (fault  tolerance),  yang  dapat menyebabkan  node  lainnya  (misal  komputer  B)  akan mengambil  alih  kerja  node  utama  (sebutan  untuk  node yang  melakukan  eksekusi  program  tertentu,  misal komputer A) ketika node 4 tersebut mengalami kegagalan. Client  tidak  akan  melihat  pergantian  peran  ini.  Dengan begitu, downtime pun dapat dikurangi secara drastis. b)  Penyerataan  beban  (load-balancing),  yang  dapat mendistribusikan beban satu node ke semua node anggota cluster.  Dengan  begitu,  kinerja  dan  skalabilitas  node utama  pun  menjadi  relatif  lebih  baik.  Bagian  terpenting dari  komputer  cluster  adalah  adanya  sebuah  aplikasi middleware  yang  dapat  menggabungkan  seluruh  anggota dalam  cluster  sehingga  dapat  bekerja  sama.  Tugas  utama dari aplikasi middleware ini adalah untuk komunikasi dan sinkronisasi antar komputer.

## C. Komputasi Paralel
Komputasiparalel
memanfaatkan beberapa elemen pemroses secara berkesinambungan untuk menyelesaikan  permasalahan,  dengan  cara  memecah masalah  menjadi  bagian-bagian  independen,  kemudian masing-masing  bagian  tersebut  diselesaikan  oleh  masing- masing  elemen  pemroses  sesuai  dengan  algoritma  secara serempak.  Elemen  pemroses  dapat  terdiri  dari  unit pemroses  yang  heterogen,  dan  dapat  pula  terdiri  dari  unit pemroses  yang  homogen.  Elemen  pemroses  dapat  berupa komputer  tunggal  dengan  banyak  prosesor,  beberapa komputer yang terhubung dalam suatu jaringan, perangkat keras  yang  dikhususkan  untuk  melakukan  komputasi paralel, ataupun kombinasi dari perangkat-perangkat yang telah disebutkan.
Untuk proses pembagian proses komputasi tersebut dilakukan  secara  bersamaan.  Untuk  proses  pembagian proses  komputasi  tersebut  dilakukan  oleh  suatu  software yang bertugas untuk mengatur komputasi..

## D. Distributed Resource Management (DRM)
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.  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 (jobs queue). Saat  ada  sumber  daya  yang  dapat  digunakan,  job  dalam antrian  tadi  akan  diberikan  10  ke  sumber  daya  untuk dieksekusi. Dalam disebutkan bahwa ada beberapa komponen dalam suatu DRM, yaitu : 1.  Batch  queueing  sebagai  tempat  antrian  job  yang dikirimkan.  Job  akan  berada  pada  antrian  ini  sampai  ada mesin yang siap untuk menjalankan job tersebut. 2. Resource management yang bertugas untuk mengirimkan  job  yang  berada  dalam  antrian  ke  sumber daya lalu menjalankannya.
3.  Load  management  akan  berurusan  dengan  beban  dari masing-masing  mesin  grid  computing,  cluster  computer dan  komputasi  paralel  yang  ada.  Load  management  ini harus  mampu  mendeteksi  beban  dari  setiap  mesin  yang ada  (load  measurement)  lalu  mengkategorikan  mesin- mesin  tersebut  berdasarkan  bebannya  (load  evaluation). Selain  itu,  pengaturan  distribusi  beban  juga  dapat dilakukan dengan cara melakukan pemindahan beban dari satu mesin ke mesin yang lain (load migration).

## E. Ethernet.
Ethernet  merupakan  jenis  perkabelan  dan pemrosesan  sinyal  untuk  data  jaringan  komputer  yang dikembangkan  oleh  Robert  Metcalfe  dan  David  Boggs  di Xerox  Palo  Alto  Research  Center  (PARC)  pada  tahun 1972.  Ethernet  merupakan  sebuah  teknologi  yang  sudah dikenal  oleh  masyarakat  luas  sebagai  interface  yang digunakan untuk konektivitas perangkat komputer maupun laptop,  hampir  di  setiap  jaringan  LAN  (Local  Area Network)  di  seluruh  dunia.  Selain  karena  harganya terjangkau,  teknologi  Ethernet  sangat  mudah  diadaptasi oleh perangkat seperti modem, printer, scanner, faksimile, VoIP  phone,  serta  perangkat  teknologi  informasi  lainnya. Sejalan  dengan  perkembangan  teknologi  dan  senakin meningkatnya  kebutuhan  masyarakat  akan  layanan komunikasi  data,  teknologi  Ethernet  juga  digunakan sebagai interface dari layanan broadband data comunication,  yang  lebih  dikenal  dengan  nama  Metro Ethernet.  Arsitektur  Ethernet  diperkenalkan  pada  tahun 1970 oleh Xerox, dimana terdapat tiga jenis Ethernet yang dibedakan  berdasarkan  kecepatan  daya  akses  datanya, yaitu Ethernet, Fast Ethernet dan Gigabit Ethernet.

## F. Topologi Jaringan
Topologi  jaringan  adalah  suatu  aturan  atau  cara untuk  menghubungkan  komputer  yang  satu  dengan komputer  yang  lainnya  sehingga  membentuk  suatu jaringan.  Topologi  jaringan  juga  dapat  didefinisikan sebagai  gambaran  secara  fisik  dari  pola  hubungan  antara komponen  jaringan,  yang  meliputi  Server,  Workstation, Hub, dan pengkabelannya.

## G. Network File System
Salah  satu  protocol  yang  dipergunakan  pada komputasi paralel adalah Network File System (NFS), NFS adalah protokol yang dapat membagi sumber daya melalui jaringan.  NFS  dibuat  untuk  dapat  independent  dari  jenis mesin,  jenis  system  operasi,  dan  jenis  protokol  transport yang  digunakan.  Hal  ini  dilakukan  dengan  menggunakan RPC.  NFS  memperbolehkan  pengguna  yang  telah diijinkan untuk  mengakses file-file  yang berada di remote host seperti mengakses file yang berada di lokal. Protokol yang  digunakan  protokol  mount  menentukan  host  remote dan jenis file sistem  yang akan diakses dan  menempatkan di  suatu  direktori,  protokol  NFS  melakukan  I/O  pada remote file system.
Protokol mount dan protokol NFS bekerja dengan menggunakan  RPC  dan  mengirim  dengan  protokol  TCP dan  UDP.  Kegunaan  dari  NFS  pada  komputasi  parallel adalah untuk melakukan sharing data sehingga setiap node slave  dapat  mengakses  program  yang  sama  pada  node master.
H. Secure Shell (SSH)
Secure  shell  (SSH)  adalah  protokol  standar  yang membentuk  jalur  yang  aman  pada  komunikasi  antar komputer.  SSH  menggunakan  teknik  enkripsi  public  key pada  sistem  authentikasi  pengguna  untuk  mengakses komputer  yang  lain.  SSH  memberikan  sistem  enkripsi pada  jalur  yang  digunakan,  sehingga  memberikan  tingkat keamanan  data  yang  tinggi.  SSH  biasa  digunakan  untuk melakukan  remote  login  dan  menjalankan  perintah  pada komputer remote, tetapi SSH juga dapat digunakan sebagai tunnel jaringan, melakukan penerusan pada port TCP, dan koneksi  X11.  Selain  itu  dapat  juga  digunakan  untuk mentransfer  suatu  file  dengan  protokol  SFTP  atau  SCP. SSH server bekerja pada port 22.

## I. Pemrograman Paralel
Pemrograman paralel adalah teknik pemrograman komputer  yang  memungkinkan  eksekusi  perintah/operasi secara  bersamaan  (komputasi  paralel),  baik  dalam komputer  dengan  satu  (prosesor  tunggal)  ataupun  banyak (prosesor  ganda  dengan  mesin  paralel)  CPU.  Bila komputer  yang  digunakan  secara  bersamaan  tersebut dilakukan oleh komputer-komputer terpisah yang terhubung  dalam  suatu  jaringan  komputer  lebih  sering istilah  yang  digunakan  adalah  sistem  terdistribusi (distributed computing).
Tujuan  utama  dari  pemrograman  paralel  adalah untuk  meningkatkan  performa  komputasi.  Semakin banyak  hal  yang  bisa  dilakukan  secara  bersamaan  (dalam waktu  yang  sama),  semakin  banyak  pekerjaan  yang  bisa diselesaikan.  Misalkan  kita  dapat  melakukan  beberapa pekerjaan  sekaligus  (parallel)  daripada  melakukannya secara berurutan (serial). Tentunya waktu yang dbutuhkan jauh berbeda.
J. Render
Render  adalah  proses  akhir  dari  keseluruhan proses  pemodelan  ataupun  animasi  komputer.  Dalam rendering, semua data-data yang sudah dimasukkan dalam proses  modeling,  animasi,  texturing,  pencahayaan  dengan parameter  tertentu  akan  diterjemahkan  dalam  sebuah bentuk output (tampilan akhir pada model dan animasi).
Rendering  tidak  hanya  digunakan  pada  game programming, tetapi juga digunakan pada banyak bidang, misalnya  architecture,  simulator,  movie,  special  effect pada  tayangan  televisi,  dan  design  visualization. Rendering pada bidang-bidang tersebut memiliki perbedaan,  terutama  pada  fitur  dan  teknik  rendering-nya. Terkadang  rendering  juga  diintegrasikan  dengan  model yang  lebih  besar  seperti  paket  animasi,  tetapi  terkadang berdiri sendiri dan juga bisa free open-source product.
Rendering  harus  dilakukan  secara  cermat  dan teliti.  Oleh  karena  itu  terkadang  dilakukan  pre  rendering sebelum  rendering  dilaksanakan.  Pre  rendering  sendiri ialah  proses  pengkomputeran  secara  intensif,  biasanya digunakan  untuk  pembuatan  film,  menggunakan  graphics card dan 3D hardware accelerator untuk penggunaan real time rendering.
K. Rendering Farm
Rendering farm adalah suatu kumpulan komputer (Computer  Cluster)  yang  dibangun  untuk  mempercepat rendering  suatu  animasi  atau  image  yang  biasanya digunakan  untuk  keperluan  pembuatan  film  dan  visual-
visual  efek.  Render  Farm  menggunakan  suatu  sistem komputer  berkinerja  tinggi,  seperti  cluster  komputer. Render Farm dibuat  untuk  merender komputer-generated imagery  (CGI),  biasanya  untuk  film  dan  televisi  efek visual.  Teknik  yang  digunakan  pada  Render  Farm  adalah Clustering.  Clustering  merupakan  teknik  pada  dunia komputer  dimana  tedapat  beberapa  komputer  yang berhubungan  satu  sama  lainya,  sehingga  menghasilkan kinerja yang maksimal. Dalam membuat Cluster biasanya digunakan  Personal  Computer  dengan  spesifikasi  yang tinggi.

## L. Bash Shell
Shell adalah command executive, artinya program yang  menunggu  instruksi  dari  pemakai,  memeriksa  sintak dari  instruksi  yang  diberikan,  kemudian  mengeksekusi perintah  tersebut.  Shell  ditandai  dengan  prompt.  Untuk pemakai  menggunakan  prompt  $  dan  untuk  superuser menggunakan prompt #.
Bash  script  adalah  file  yang  berisi  koleksi program  yang  dapat  dieksekusi.  Untuk  eksekusi  bash script menggunakan tanda . (dot) sebelum file bash script yang  berarti  eksekusi  shell  dan  tanda  ./  berarti  file  bash script  barada  pada  direktori  aktual.  Secara  default  dalam Linux menggunakan bash shell.

## M. Blender
Blender  dikembangkan  sebagai  aplikasi  in-house oleh  studio  animasi  di  Belanda  Neo  Geo  dan  Not  a Number  Technologi  (NaN).  Blender  pertama  kali  dibuat oleh  Ton  Roosendal,  dan  nama  Blender  ini  sendiri terinspirasi oleh sebuah lagu. Roosendaal mendirikan NaN pada bulan juni 1998, NaN digunakan untuk mempromosikan  dan  mendistribusikan  program  Blender yang  telah  dibuat.  Blender  didistribusikan  pertama  kali sebagai  shareware  setelah  NaN  mengalami  kebangkrutan pada tahun 2002.
Para creditor setuju untuk merilis Blender dengan syarat  menggunakan  GNU  Genal  Public  Licence,  untuk satu  kali  pembayaran  sebesar  100,000.  Pada  tanggal  18 juli  2002  lembaga  pencarian  dana  yang  bertujuan  untuk mengumpulkan donasi didirikan oleh Roosendall dan pada tanggal  7  september  2002  diumumkan  bahwa  dana  yang telah  dicari  telah  mencukupi  dan  setelah  itu  source  code dari  blender  di-release.  Sekarang  Blender  adalah  Free Software  dan  secara  active  dikembangkan  dibawah pengawasan Blender Foundation Blender memiliki ukuran instalasi yang relatif kecil dan dapat diimplementasikan di semua 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 modeling terbaru.
N. 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 independent 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.

## O. Putty
Putty  adalah  software  remote  console/  terminal yang digunakan untuk meremote komp dengan terhubungnya menggunakan port ssh atau sebagainya. Biasanya  yang  menggunakan  software  Putty adalah  seorang  administrator  dan  seorang  Hacker. Putty juga  bisa  digunakan  untuk  menjalankan  PsyBNC,  telnet dan lain-lain..

## III.     METODOLOGI PENELITIAN

## A. Tempat dan Waktu Penelitian
Dalam  pelaksanaan  tugas  akhir  ini  penulis mengambil  tempat  penelitian  pada  Ruang  Laboratorium Sistem Komputer (LSK), Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Sam Ratulangi (UNSRAT), dan rumah penulis.

## B. Bahan dan Peralatan
Dalam  perancangan  PC  cluster  ini,  penulis menggunakan  6  buah  PC  dengan  sistem  operasi  Linux Ubuntu 12.04 LTS ter-install didalamnya dengan beberapa program pendukung antara lain blender 2.68, yadra 1.0.1. Dan  peralatan  yang  digunakan  adalah  switch,  kabel  UTP, konektor RJ-45 dan tang crimper.

## C. Prosedur Penelitian
Dalam  perancangan  tugas  akhir  ini  mula-mula penulis  mencari  referensi-referensi  yang  berhubungan dengan judul tugas akhir serta mencari pokok permasalahan yang harus diselesaikan. Kemudian dilakukan  prancangan  sistem  baik  software  maupun hardware  lalu  sistem  di  implementasikan  Setelah  itu penulis melakukan penelitian tentang perbandingan waktu render  pada  cluster  dan  komputer  tunggal.  Dan  pada akhirnya penulisan laporan serta kesimpulan dan saran.

## D. Desain sistem
Pada  pembuatan  tugas  akhir  ini,  penulis merancang  PC  cluster  yang  bertujuan  untuk  melakukan proses    rendering  secara  paralel  untuk  dibandingkan dengan  proses  rendering  pada  komputer  tunggal.  Cluster yang  difungsikan  untuk  paralel  rendering  sering  disebut render  farm.  Topologi  jaringan  yang  digunakan  adalah topologi star (bintang) dan menggunakan internet protocol (IP)  kelas  C  (192.168.1.0/24).  Jumlah  nodes  berjumlah enam buah, lima slaves nodes dan satu master node.  Pada penulisan tugas akhir ini penulis menggunakan yadra 1.0.1
Gambar 1. Perancangan Jaringan
sebagai  middleware  dari  cluster  tersebut  dan  blender sebagai  render  engine  yang  akan  diinstall  pada  node pekerja  (slaves  nodes)  sedangkan  pada  master  node  tidak perlu karena peran master node adalah untuk mendistribusikan  pekerjaan  (job)  pada  slave,  monitoring proses  rendering  pada  slave  serta  tempat  menampung semua file input dan output (Gambar 5).

## E. Perancangan Jaringan
Perancangan  jaringan  yang  dibuat  menggunakan topologi  star  dimana  semua  nodes  terhubung  pada  switch yang  menjadi  titik  pemersatu  antara  satu  sama  lain.  IP yang  digunakan  adalah  192.168.1.0/24,  alokasi  IP  pada tiap node dapat dilihat pada Gambar 1.

## F. Instalasi Blender
Dalam hal ini, peran blender yaitu sebagai mesin yang melakukan proses render (render engine). Blender di instal hanya pada mesin pekerja (slave node) namun tidak ada  salahnya  kalau  diinstal  pada  node  master.  Untuk menginstal  blender  cukup  mudah  karena  blender  sudah tersedia  di  repository  ubuntu.  Pada  terminal  masukan command  apt-get  install  blender.  Pada  saat  pembuatan tugas  akhir  ini,  blender  yang  digunakan  adalah  blender 2.68.

## G. Instalasi dan Konfigurasi Master Yadra
Master  merupakan  head  node  (titik  kepala) dimana semua aktifitas akan dikontrol dari master. Master berkomunikasi  dengan  menggunakan  satu  port.  Selain  itu master  juga  memiliki  web  interface  yang  berguna  untuk memantau  setiap  slave  dan  untuk  mendownload  file  hasil render.
Terlebih  dahulu  kita  memerlukan  paket  yadra, dalam  hal  ini  penulis  menggunakan  yadra  1.0.1  yang merupakan  versi  stabil  tanpa  bug  (error).  Paket  tersebut adalah  yadra_1_0_1  linux_java.gz,  untar  paket  tersebut dan kemudian  eksekusi  file  config.sh.  Setelah dieksekusi  maka  akan  ada  wizard  yang  meminta konfigurasi lebih lanjut hingga selesai (Gambar 2 & 3).

## H. Instalasi dan Konfigurasi Slave Yadra
Seperti halnya dengan master, yang kita butuhkan untuk  menginstall  slave  yadra  adalah  paket  yadra,  yakni yadra_1_0_1 linux_java.gz. Untuk instalasi slave
Gambar 2. Konfigurasi Master Yadra
Gambar 3. Master Menunggu Koneksi dari Slave
diperlukan master yang sedang running, karena nantinyawizard  akan  meminta  konfirmasi  dengan  master. Seperti  master  untar  paket  tersebut  kemudian  eksekusi config.sh.  Dalam  konfigurasi  wizard  akan  menanyakan apakah  ini  master  atau  tidak?  jawablah  tidak  (n)  karena komputer ini merupakan slave (Gambar 4).

## I. Instalasi Openssh dan NFS (Network File Sharing)
Instalasi openssh diperlukan agar komputer dapat berkomunikasi dalam suatu jaringan dengan aman. Karena openssh  mempunyai  jalur  yang  aman  dengan  proteksi password  yang  terenkripsi.  Pada  setiap  mesin  di  instal openssh-server  yang  sudah  tersedia  pada  repository ubuntu, ini dimaksudkan agar mesin lain dapat melakukan login ke mesin lain via ssh (secure shell) untuk melakukan submiting  job.  Untuk  mudahkan  manajemen  file  penulis juga  menginstal  nfs-server  pada  sisi  master  node  dan sshcommon  pada  slave  node  yang  kemudian  folder  yang berisi file blender yang akan dieksekusi akan di share pada mesin  lain  agar  submiting  job  pada  mesin  selain  server dapat dilakukan secara bersamaan.

## J. Perancangan Script bantuan
Dalam proses rendering, submiting job dilakukan pada mesin slave dengan mengeksekusi file sendToQueue_namaslave.sh  dengan  format  perintah sendToQueue_nama  slave.sh  /tempat  file  blender/nama file  blender.blend  awal  frame  akhir  frame  format  output. Folder tempat file blender disimpan adalah  folder yang di share  oleh  master  yaitu  folder  /home/cluster/yadra/files, yang  harus  dilakukan  proses  mount  agar  folder  dapat  di share.Penulis membuat dua buah bash script yang
Gambar 4. Konfigurasi Slave Yadra
Gambar 5. Sistem Keseluruhan
dinamakan  job.sh  dan  mount.sh.  job.sh  berfungsi  agar submiting  job  dapat  dilakukan  secara  bersamaan  pada semua  mesin  slave  dan  mount.sh  berfungsi  untuk  dapat me-mount folder /home/cluster/yadra/files ke semua slave

## K. Pengaturan File Sharing
Untuk  sharing  file  kita  memerlukan  nfs-server dan nfs-common yang telah terinstal pada master node dan slave  node.  Master  node  akan  menshare  file  pada  semua slave  node.  File  yang  akan  di  share  adalah  file  blender yang  akan  dirender,  dalam  hal  ini  penulis  menshare  file 100.blend,  200.blend  dan  300.blend  yang  berada  di /home/cluster/yadra/files  pada  semua  slave  node  pada direktori  /home/cluster/yadra/files.  Nantinya  slave  node dapat  mengakses  semua  files  yang  di  share  oleh  master node. Pertama, gantilah kepemilikan dari folder yang akan di  share  dengan  cara  mengetikan  command  ini  pada terminal  chown  nobody:nogroup/home/cluster/yadra/files kemudian  daftarkan  folder  yang  akan  dishare  bersama dengan  ip  mesin  pada  file  export  yang  berada  pada /etc/exports.  Penulis  menggunakan  nano  text  editor,  nano /etc/exports. kemudian tambahkan  /home/cluster/yadra 192.168.1.1 (rw, sync, no_subtree_check.  Setelah  itu ketikan  exports  -a.  Kemudian  pada  sisi  slave,  ketikan mount 192.168.1.1:
/home/cluster/yadra/files /home/cluster/yadra/files. Dengan begitu slave node dapat mengakses folder /home/cluster/yadra/files yang ada pada
Gambar 6. File Send To Queue
Gambar 7. Submitting job via notebook
master melalui folder /home/cluster/yadra/files pada slave node.

## L. Submitting Job
Awalnya  file  blender  yang  akan  di-render  di- copy  terlebih  dahulu  dari  client  ke  master  menggunakan WinSCP ke folder /home/cluster/yadra/files yang kemudian  akan  di-share  secara  otomatis  pada  slave  node. Proses  login  WinSCP  yaitu  dengan  cara  memasukan  IP master node serta username dan password (Gambar 6 & 7)
M. Alur Proses Script Bantuan
Script  bantuan  (gambar  8),  dalam  hal  ini  job.sh dan  mount.sh  dimaksudkan  agar  penulis  tidak  perlu melakukan  ssh  pada  slave  satu  per  satu  untuk  submiting job  dan  melakukan  proses  mount.  Script  ini  berisi beberapa  command  yang  akan  tereksekusi  secara bersamaan bila script tersebut dieksekusi. Sebelumnya kita perlu  mengatur  secara  manual  pembagian  job  pada  setiap slave  node  sebelum  mengeksekusi  job.sh.  Pengaturan tersebut dilakukan dengan mengedit script yg ada pada file job.sh

## N. Alur Proses Rendering Yadra
Proses  rendering  pada  yadra  dimulai  dengan mengeksekusi  master  node  sehingga  port  akan  terbuka bagi slave node untuk berkomunikasi. Penulis menggunakan  port  default  yaitu  port  2206.  Jalankan  web interface  yadra  dengan  cara  memasukan  address 192.168.1.1:8080 pada browser untuk melihat status dari
Gambar 8. Flowchart Script Bantuan sending job dan sharing folder
slave  apakah  telah  terhubung  atau  tidak.  Webserver  ini dapat  digunakan  untuk  memonitor  proses  render  dan untuk  mendowload  hasil  render  bila  semua  job  telah selesai  dirender.  File  hasil  render  akan  disimpan  pada komputer  master  dalam  bentuk    zip  file.  Pada  web  server yadra  tidak  memiliki  fitur  untuk  real-time  update  dimana bila kita ingin melihat update dari status pada slave harus menekan tombol refresh yang ada pada bagian atas  tengah halaman  atau  menekan  tombol  F5  pada  keyboard.Maka dari  itu  penulis  menambahkan  script  auto-refresh  pada bagian  depan  halaman  web  server  tersebut.  Secara keseluruhan  proses  yang  dilakukan  oleh  cluster  untuk proses  rendering  dapat  dilihat  pada  flowchart  berikut (Gambar 9 &10).

## IV.    PENGUJIAN DAN ANALISA

## A. Pengujian Rendering
Pada BAB ini penulis akan melakukan pengujian pada  cluster  dengan  cara  merender  lima  buah  file  yang masing-masing  memiliki  jumlah  frame  yang  berbeda. Pengujian  tersebut  dimaksudkan  agar  dapat  diketahui perbandingan waktu rendering antara single computer dan PC  cluster  serta  peningkatan  performance  pada  cluster seiring bertambahnya jumlah node.
Dengan  menggunakan  persamaan kita  akan mendapatkan  peningkatan  yang  terjadi  pada  cluster. Dimana,
S= Peningkatan kecepatan T1= Waktu render pada single computer Tn= Waktu render pada cluster n node
Gambar 10. Flowchart Rendering Cluster
Gambar 11. Grafik Rendering

## B. Analisa
Setelah  dilakukan  beberapa  pengujian  pada cluster,  penulis  akan  membandingkan  perbandingan rendering  dengan  single  computer  dan  rendering  dengan cluster serta menganalisa terhadap data yang telah didapat dari pengujian tersebut.
Pada pengujian sebelumnya telah didapatkan data dari hasil rendering pada lima file  berbeda dengan jumlah frame yang berbeda pula. Dengan begitu didapatkan grafik gabungan dari pengujian tersebut (Gambar 11).
Pada  grafik  diatas  dapat  diketahui  perbandingan antara  rendering  dengan  single  computer  dan  rendering dengan  PC  cluster.  Setiap  file  yang  di  render  dengan  PC cluster memakan waktu yang lebih sedikit dibandingkan di render dengan single computer. File yang memiliki frame lebih banyak belum tentu akan memakan waktu yang lebih lama,  ini  dibuktikan  dari  hasil  pengujian  sebelumnya dimana  file  dengan  500  frame  di  render  hanya  dalam waktu 769 detik sedangkan file 200 frame memakan waktu 1343  detik  dan  file  300  frame  memakan  waktu  1572  bila di render dengan single computer. Hal ini disebabkan dari karakteristik  file  itu  sendiri,  banyaknya  objek  yang  ada pada file tersbut membuat waktu rendering jadi lebih lama dan membuat ukuran file jadi lebih besar. Pada umumnya jumlah  objek  yang  lebih  banyak  akan  memakan  waktu yang  lebih  lama  walaupun  memiliki  jumlah  frame  yang sama (Gambar 12).
Dari  pengujian  serta  data  yang  didapatkan  diatas maka perancangan PC cluster dinyatakan berhasil dengan persentase  peningkatan  performance  saat  rendering  dari single computer ke PC cluster dapat dilihat pada tabel dan grafik berikut:
rumus peningkatan performance
dimana,  TSC = waktu render dengan single computer
TCn = waktu render dengan cluster n node
PP (%)  = persentase peningkatan performance dari single computer ke PC cluster

## V.     KESIMPULAN DAN SARAN

## A. Kesimpulan
Setelah  melakukan  perancangan,  implementasi hingga  pengujian  penulis  dapat  menyimpulkan  beberapa hal,  yaitu  rendering  dengan  PC  cluster  lebih  cepat dibandingkan dengan single computer. Terjadi peningkatan  performance  pada  PC  cluster  seiring bertambahnya  jumlah  node.  Rendering  pada  file  yang berbeda  dapat  menyebabkan  perbedaan  waktu  rendering ini  disebabkan  oleh  perbedaan  karakteristik  dari  file  itu sendiri.  Gangguan  pada  PC  cluster,  dalam  hal  ini keterlambatan/delay  pada  saat  menerima  job  akan  sangat berpengaruh  pada  percepatan  yang  dihasilkan  oleh  PC cluster.
Gambar 12. Grafik Peningkatan Performance

## B. Saran
Perlu  adanya  penelitian  lebih  lanjut  tentang  PC cluster  dengan  topik  dan  judul  yang  berbeda  mengingat teknologi  cluster  semkin  diperlukan  untuk  beban  kerja yang lebih besar.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] A.M  .  Rumagit,  Manajemen  Grid  Untuk  Render  Animasi  3 Dimensi,  Tesis  Program  Studi  S2  Teknik  Elektro  Institut Sepuluh Nopember, Surabaya, 2009.
[2] D.C.  Suhendra,  Implementasi  Sistem  PC  Cluster  Pada  Operasi Perkalian  Matriks,  Skripsi  Program  Studi  Teknik  Elektro Universitas  Sam Ratulangi,  Manado, 2010
[3] I.D.  Alam,  Implementasi  Paralel  3D  Rendering  Pada  Lingkungan Grid  Elektro,  Skripsi  Program  Studi  Teknik  Elektro  Institut Sepuluh Nopember, Surabaya, 2009.
[4] M.E.I.  Najoan,  Program  Simulasi  Untuk  Arsitektur  Message-
Passing  Multicomputer,  Tesis  Program  Studi  S2  Teknik  Sistem Komputer Institut
Teknologi Bandung, Bandung, 2002. [5] Wilkinson,  B  &  Allen,  M,  Parallel  Programming  Teknik  Dan Aplikasi Menggunakan Jaringan Workstation Dan
Komputer  Paralel  Edisi  2,  Cetakan  Pertama,  Penerbit  ANDI, Yogyakarta, 2005.