Apa itu Virtualisasi Data Center? (Pembahasan Kelompok 1)

VIRTUALISASI DATA CENTER

A. Apa itu Virtualisasi Data Center? 

      Pusat data (Bahasa Inggris: data center) adalah suatu fasilitas yang digunakan untuk menempatkan sistem komputer dan komponen-komponen terkaitnya, seperti sistem telekomunikasi dan penyimpanan data. Fasilitas ini biasanya mencakup juga catu daya redundan atau cadangan, koneksi komunikasi data redundan, pengontrol lingkungan (mis. AC, ventilasi), pencegah.

Andreas juga banyak menjelaskan mengenai kelebihan dari virtualisasi server. Dengan adanya pengurangan server dalam bentuk fisik, tentunya CAPEX (Capital Expenditure) dan OPEX (Operating Expenditure) dapat dikurangi. CAPEX dapat turun hingga 60% dan biaya listrik dapat mengalami penurunan hingga 80%. Selain itu, bila ada kebutuhan penambahan server baru, penciptaan virtual mesin jauh lebih cepat daripada cara tradisional. Seorang karyawan TI bisa menciptakan virtual mesin dalam hitungan menit, sedangkan dengan cara tradisional dibutuhkan waktu berminggu-minggu, biasanya dihabiskan untuk pengadaan server dalam bentuk fisik, instalasi, dan konfigurasinya.

Andreas juga menjelaskan kelebihan dari aplikasi virtualisasi yang diberikan oleh VMware. Ketakutan beberapa orang yang mengganggap virtualisasi tidak mampu menangani masalah kritikal ternyatal salah. Beberapa feature yang ada di aplikasi VMware dapat menangani masalah tersebut. Feature tersebut adalah: 

1.       vMotion: dapat melakukan migrasi mesin virtual secara live antar host

2.       High Availabity: bila satu host mengalami masalah dan down, otomatis akan me-restart virtual           mesin di host yang lain.

3.       Distributed Resource Scheduler: melakukan alokasi dan balance penempatan virtual mesin di host-     host berdasarkan kapasitas dan bebannya sehingga menggaransi kinerja virtual mesin.

4.       Fault Tolerance: melakukan fail over dengan selalu menciptakan 2 virtual mesin yang identik di 2       host yang berbeda.

B. Perkenalan Infrastruktur Virtual

Virtualisasi membuat kamu untuk menjalankan beban kerja yang lebih pada server tunggal dengan mengkonsolidasikan lingkungan sehingga aplikasi kamu berjalan pada mesin virtual. Pengkonversian ke data center yang virtual mengurangi rekaman persegi data center yang diperlukan, ruang rak, daya, kabel, penyimpanan, dan komponen jaringan dengan mengurangi jumlah mesin fisik.

Pengurangan mesin-mesin fisik dapat terealisasi dengan mengubah mesin-mesin fisik ke mesin virtual dan mengkonsolidasi mesin-mesin yang dikonversi ke dalam satu host tunggal. Menggunakan teknologi virtual juga mengubah jalur server yang ditetapkan. Kamu tidak perlu menunggu hardware didapatkan atau pengkabelan diinstal. Pengadaan mesin virtual ditampilkan dengan menggunakan GUI. berbeda dengan proses panjang dari pengembangan server fisik, pengembangan mesin virtual dapat digunakan dalam hitungan menit.

C. Fisik dan Arsitektur Virtual

Virtualisasi menyediakan solusi untuk banyak masalah yang diatasi oleh staff IT. Virtualisasi adalah suatu teknologi yang memisahkan fisik hardware dari suatu system operasi.Virtualisasi mengijinkan kamu untuk mengkonsolidasi dan menjalankan banyak kelebihan beban kerja sebagai mesin virtual pada computer tunggal. Mesin virtual adalah sebuah computer yang dibuat dari software tersebut, seperti computer fisik, menjalankan suatu system operasi dan aplikasi. Setiap mesin virtual terdapat hardware virtualnya sendiri, termasuk CPU virtual, memori, harddisk dan NIC, yang terlihat seperti hardware fisik pada system operasi dan aplikasi.

Grafis yang ditampilkan pada slide menggambarkan perbedaan antara host virtual dan nonvirtualisasi. Dalam arsitektur tradisional, sistem operasi berinteraksi langsung dengan perangkat keras yang terpasang. Ini jadwal proses untuk menjalankan, mengalokasikan memori untuk aplikasi, mengirim dan menerima data pada antarmuka jaringan dan membaca dari dan menulis ke perangkat penyimpanan yang terpasang. Sebagai perbandingan, host virtualisasi berinteraksi dengan hardware yang diinstal melalui lapisan tipis dari perangkat lunak yang disebut lapisan virtualisasi atau hypervisor. Hypervisor menyediakan sumber daya fisik hardware secara dinamis untuk mesin virtual yang diperlukan untuk mendukung pengoperasian mesin virtual. Hypervisor memungkinkan mesin virtual untuk beroperasi dengan tingkat kemandirian dari dasar fisik hardware. Sebagai contoh, sebuah mesin virtual dapat dipindahkan dari satu host fisik ke yang lainnya. Juga, disk virtualnya dapat dipindahkan dari satu jenis penyimpanan ke yang lain tanpa mempengaruhi fungsi mesin virtual.

 

D. Infrastruktur Fisik Data Center

Secara tradisional, system operasi dan software berjalan dalam sebuah fisik computer. Banyak rintangan yang ditimbulkan dengan menjalankan sejumlah besar server fisik di sebuah pusat data. Modelnya tidak fleksibel dan dapat menjadi tidak efisien. Perencanaan dan biaya infrastruktur yang tepat (rekaman persegi, ruang rak, daya, pendingin, kabel, dan server provisioning) tapi ada beberapa masalah yang staff IT harus perhatikan.

Umumnya, hubungan satu-ke-satu terjadi antara komputer fisik dan perangkat lunak yang berjalan. Hubungan ini membuat kebanyakan komputer sangat kurang dimanfaatkan, menyisakan hanya antara 5-10 persen dari kapasitas server fisik di digunakan. Biaya dari ruang dan daya diperlukan untuk gedung, menjalankan, dan menjaga sistem ini dingin bisa menjadi mahal.

Server-server fisik provisioning merupakan suatu proses yang memakan waktu. Dalam lingkungan non-virtual, waktu harus dialokasikan untuk memperoleh hardware baru, meletakkannya pada data center, menginstal system operasi, dan mem-patch system operasi. Mengistal dan mengkonfigurasi aplikasi yang diperlukan bisa berminggu-minggu. Proses ini juga termasuk banyak sekali dari kegiatan-kegiatan lain untuk mengintegrasi system ke dalam infrastruktur, contohnya mengkonfigurasi aturan firewall, mengaktifkan port-port switch, dan penyimpanan provisioning.

E. vSphere dan Software Data Center

Software Data Center Tertentu dianggap sebagai dasar dari komputasi awan. Software Data Center Tertentu mengembangkan data center virtual dengan komputasi terisolasi, penyimpanan, jaringan, dan sumber daya keamanan lebih cepat daripada tradisional, data center berbasis hardware.

VMware vSphere sangat penting untuk menyukseskan Software Data Center Tertentu karena menyediakan hardware dan jaringan abstraksi dan penggabungan sumber daya yang diperlukan data center dalam menyebarkan.

F. Fisik Sistem File dan vSphere VMFS

File sistem konvensional hanya mengizinkan satu server untuk memiliki akses read-write ke file yang sama pada waktu tertentu. Sebaliknya, VMware vSphere VMFS memungkinkan arsitektur penyimpanan terdistribusi yang memungkinkan beberapa host-host ESXi bersamaan membaca dan menulis akses ke sumber daya penyimpanan bersama sama. VMFS dirancang, dibangun dan dioptimalkan untuk lingkungan virtual. VMFS adalah sistem cluster file kinerja tinggi yang dirancang untuk mesin virtual. VMFS menggunakan journal sistem file meta data terdistribusi berubah untuk memungkinkan pemulihan yang cepat dan tangguh dalam hal kegagalan hardware. VMFS meningkatkan penggunaan sumber daya dengan menyediakan beberapa mesin virtual dengan akses bersama ke gabungan konsolidasi penyimpanan cluster. VMFS juga merupakan dasar untuk layanan infrastruktur terdistribusi seperti migrasi hidup mesin virtual dan file mesin virtual, secara dinamis menyeimbangkan beban kerja melalui seluruh sumber daya perhitungan yang tersedia, me-restart otomatis mesin virtual dan toleransi kesalahan.

VMFS menyediakan antarmuka ke sumber daya penyimpanan sehingga beberapa protokol penyimpanan (Fibre Channel, Fibre Channel over Ethernet dan iSCSI) dapat digunakan untuk mengakses datastores dimana letak mesin virtual. Pertumbuhan yang dinamis dari VMFS datastores melalui agregasi sumber daya penyimpanan dan ekspansi dinamis dari datastores VMFS memungkinkan Anda untuk meningkatkan penyimpanan gabungan sumber daya bersama tanpa downtime. Selain itu, Anda memiliki rata-rata untuk memasang salinan point-in-time dari datastore.

Namun, tidak ada sistem file yang dikumpulkan (clustered) menyediakan kemampuan VMFS. Metode penguncian terdistribusi ini menempa hubungan antara mesin virtual dan sumber daya yang mendasari penyimpanan dalam suatu cara yang tidak ada sistem file yang dikumpulkan (clustered) lain dapat sama. Kemampuan unik VMFS memungkinkan mesin virtual untuk menggabungkan cluster dengan lancar, tanpa biaya overhead manajemen.

G. Alasan Menggunakan Mesin Virtual

Pada mesin fisik, system operasi (misalnya, Windows, UNIX, atau Linux), diinstal secara langsung pada hardware. Sistem operasi requires specific device drivers to support specific hardware. Jika computer diupgrade dengan hardware baru, dibutuhkan driver perangkat baru. Jika interface aplikasi langsung dengan driver hardware, suatu upgrade ke hardware, driver, atau keduanya dapat memiliki dampak yang signifikan jika tidak kompatibel. Dampak yang potensial ini menempatkan beban upgrade pengujian perangkat keras terhadap berbagai rangkaian aplikasi dan sistem operasi dalam pindah tangan ke personil pendukung teknis.

Memvirtualisasi system ini menghemat biayanya karena mesin virtual 100 persen adalah software. Mesin virtual merupakan seperangkat file-file. Suatu mesin virtual menggunakan standar driver perangkat virtual. Hardware fisik dapat ditingkatkan tanpa perubahan ke mesin virtual. Berbagai mesin virtual terisolasi dari satu dengan yang lain. Anda dapat memiliki server database dan server email berjalan pada komputer fisik yang sama. Isolasi antara mesin virtual berarti bahwa masalah ketergantungan software adalah tidak masalah. Bahkan pengguna dengan hak administrator sistem pada sistem operasi tamu mesin virtual tidak dapat menembus lapisan isolasi ini untuk mengakses mesin virtual lain kecuali mereka telah secara eksplisit diberikan akses oleh administrator sistem vmware ESXiTM. Seperti hasil dari mesin isolasi virtual, jika sistem operasi tamu berjalan dalam mesin virtual gagal, mesin virtual lain pada host yang sama terus berjalan.Kegagalan system operasi tamu tidak berdampak pada hal berikut:

·         Kemampuan pengguna untuk mengakses mesin virtual lainnya

·         Kemampuan mesin virtual operasional untuk mengakses sumber daya yang harus mereka miliki

·         Kinerja mesin virtual lainnya

Mesin virtual memungkinkan Anda untuk mengkonsolidasikan server fisik Anda dan membuat lebih efisien penggunaan hardware Anda. Karena mesin virtual merupakan seperangkat file, fitur-fitur ada yang tidak tersedia atau tidak se efesien arsitektur fisik yang sekarang tersedia untuk Anda, contohnya:

·         Penyediaan cepat dan konsisten

·         Pemulihan bencana dan pilihan kelangsungan bisnis. Dengan mesin virtual, Anda dapat  menggunakan migrasi, toleransi kesalahan, dan ketersediaan yang tinggi, dan meningkatkan skenario pemulihan bencana, misalnya, bahwa peningkatan uptime dan mengurangi waktu pemulihan ketika kegagalan terjadi

·         Multitenancy memungkinkan kemampuan untuk mencampur mesin virtual ke konfigurasi khusus seperti DMZ

·         Opsi keamanan yang tidak dalam infrastruktur fisik, seperti menggunakan aplikasi VMware VShield untuk mengamankan perimeter Anda dan memberikan solusi endpoint

·         Dengan mesin virtual, Anda dapat mendukung aplikasi warisan (tertinggal) dan sistem operasi pada perangkat keras terbaru ketika kontrak pemeliharaan pada hardware berakhir.

 

H. Pembagian Sumber Daya

Sebuah konsep kunci untuk memahami virtualisasi adalah anggapan bahwa sumber daya fisik yang dibagi. Dengan virtualisasi, Anda dapat menjalankan beberapa mesin virtual pada host fisik tunggal, dengan masing-masing mesin virtual berbagi sumber daya dari satu komputer fisik melalui beberapa lingkungan. Mesin Virtual berbagi akses ke CPU-CPU dan dijadwalkan untuk dijalankan oleh hypervisor. Selain itu, mesin virtual yang ditugaskan wilayah memori mereka sendiri untuk menggunakan dan berbagi akses ke kartu jaringan fisik dan kontroler disk. Mesin virtual yang berbeda dapat menjalankan sistem operasi dan aplikasi yang berbeda pada komputer fisik yang sama.

Ketika beberapa mesin virtual berjalan pada host ESXi, setiap mesin virtual dialokasikan sebagian dari sumber daya fisik. Hypervisor menjadwalkan mesin-mesin virtual, seperti system operasi tradisional mengalokasikan memori untuk dan menjadwalkan aplikasi untuk berjalan pada berbagaiCPU. Mesin virtual, seperti aplikasi, menggunakan jaringan dan bandwidth disk. Namun, mesin virtual yang dikelola dengan mekanisme kontrol yang rumit untuk mengelola berapa banyak akses yang tersedia untuk setiap mesin virtual. Dengan pengaturan alokasi sumber daya yang default, semua mesin virtual yang berhubungan dengan host ESXi yang sama menerima bagian yang sama dari sumber daya yang tersedia.

I. Virtualisasi CPU

Virtualisasi CPU menitikberatkan pada kinerja dan berjalan langsung pada CPU yang tersedia bila memungkinkan. Sumber daya yang mendasari fisik digunakan bila memungkinkan dan lapisan virtualisasi menjalankan instruksi hanya jika diperlukan untuk membuat mesin virtual beroperasi seolah-olah mereka berjalan secara langsung pada mesin fisik.

Virtualisasi CPU tidak emulasi. Jangan mengacaukan emulasi dengan virtualisasi. Perbedaannya adalah dengan emulasi semua operasi dijalankan pada software dengan software emulator. Suatu software emulator mengijinkan program untuk berjalan pada system computer lain dari pada satu untuk yang mereka tulis secara original. Emulator melakukan itu dengan melebihi, atau memproduksi, tingkah laku computer original dengan penerimaan data atau masukan yang sama dan memperoleh hasil yang sama. Emulasi menyediakan portabilitas dan menjalankan perangkat lunak yang dirancang untuk satu platform melalui beberapa platform, tapi biasanya penampilan terkena dampak negatif.

Ketika banyak mesin virtual sedang berjalan pada sebuah host ESXi, virtual-vitual mesin ini mungkin bersaing untuk sumber daya CPU. Ketika perebutan CPU terjadi, host ESXi membagi waktu prosesor fisik melewati semua mesin virtual sehingga setiap mesin virtual berjalan seolah-olah mempunyai nomor khusus dari prosesor virtual.

 

REFERENSI

http://id.wikipedia.org/wiki/Pusat_data
http://www.jagatreview.com/2011/02/apakah-itu-virtualisasi-data-center/
http://www.ramansah.com/2013/04/keuntungan-implementasi-virtualisasi-di-data-center/
http://www.excellent.co.id/product-services/vmware/keuntungan-teknologi-virtualisasi-cloud-computing/

Posted in: apjk