Virtualisasi
by D'cahyo on Dec.05, 2022, under artikel sistem operasi
A. Pengertian Virtualisasi
Virtualisasi merupakan suatu fenomena tentang pengembangan atau penggantian sebuah kondisi atau interface suatu sistem sehinggamenyerupai perilaku sistem lainnya. Contoh dari virtualisasi adalah virtual private network (VPN), Virtual
Memory, virtual storage, virtual machine, dan masih banyak lainnya. Metode ini dianggap sebagai metode yang terbaik dalam meningkatkan efisiensi pekerjaan dan kegiatan lainnya.
Misal dalam sebuah ruang terdapat tigaserver berbentuk fisik dan setiap server mempunyai fungsi yang berbeda-beda. Melalui virtualisasi, setiap server bisa melakukan tugasnya sendiri tanpa bergantung dengan server aplikasi. Kapasitas server juga bisa ditingkatkan dari 30% menjadi 60% atau 90%.
B. Manfaat Virtualisasi
Virtualisasi sendiri memiliki banyak manfaat yang dapat kita ambil, baik dari sisi teknologi, praktisi, dan biaya. Berikut ini beberapa manfaat dari virtualisasi:
1. Kemudahan backup dan recovery
Virtualisasi memudahkan kegiatan perlindungan serta backup data, user hanya perlu menyiapkan perangkat komputer saja untuk menjalankan tugas tersebut;
2. Mengemat biaya hardware
Dengan cara kerja virtualisasi yang memunculkan beberapa fungsi utama dan menyembunyikan fungsi-fungsi teknis, hal ini akan lebih hemat biaya karena dengan satu komputer saja user dapat menjalankan berbagai sistem sekaligus;
3. Mengurangi hardware panas dan biaya listrik
Agar tidak mudah mengalami kerusakan, dibutuhkan yang namanya mesin pendingin, namun berkat virtualisasi, kita dapat mengurangi penggunaan mesin tersebut di ruang. Dengan hal ini akan sekaligus menghemat biaya listrik;
4. Mempermudah monitoring sistem
Virtualisasi mengubah server yang sebelumnya tidak terpusat menjadi terpusat, sehingga monitoring dan troubleshooting akan lebih mudah;
5. Memudahkan kloning sistem
Saat menggunakan perangka baru, instalasi sistem tidak perlu lagi dijalankan karena sudah divirtualisasi.
C. Tipe-Tipe Virtualisasi
Perubahan dan perkembangan terus terjadi di dalam dunia teknologi, terutama virtualisasi. Terdapat beberapa tipe dari virtualisasi, yaitu:
1. Virtualisasi aplikasi
Sistem virtualisasi aplikasi merupakan teknologi yang bermanfaat untuk memvirtualkaan aplikasi tertentu dalam sistem operasi. Dengan ini kita bisa menjalankan aplikasi tanpa harus bergantung padad sistem operasi komputer seperti Windows ke Linux atau sebaliknya;
2. Virtualisasi jaringan
Merupakan suatu teknologi yang memiliki fungsi dalam membuat suatu rancangan konfigurasi pada jaringan internet. Saat kita menerapkannya, maka kita hanya perlu membuat tiruan serta memasukkannya pada teknologi jaringan nyata;
3. Virtualisasi server
Biasanya diimplementasikan dalam mengubah resource server yang rumit menjadi lebih sederhana agar mudah dipahami, selain itu juga untuk meningkatkan kapasitas dan sistem pembagian jaringan;
4. Virtualisasi desktop
Dengan menggunakannya, kita akan mendapat kemudahan dalam membuka akses pada suatu desktop dari jarak jauh atau secara remote dengan mudah;
5. Virtualisasi data
Merupakan suatu teknologi yang bermanfaat untuk memanipulasi dan merubah data tanpa teknis yang rumit dari data itu sendiri. Contohnya bagaimana data itu terformat atau tempat serta lokasi penyimpanan fisiknya;
6. Virtualisasi penyimpanan
Merupakan teknologi yag berfungsi unutuk menyimpan data dalam bentuk virtual yang dapat diakses dari mana saja.
D. Pengelompokan Virtualisasi
Virtualisasi sendiri bisa kita klasifikasikan menjadi dua kelompok, yaitu virtualisasi sistem dan virtualisasi proses:
1. Virtualisasi sistem
Merupakan suatu teknologi yang memvirtualisasi sumberdaya perangkat keras misalnya CPU, Input/Output, GUI, memori, peralatan jaringgan, dan lain sebagainya. Perangkat lunak yang menjalankan virtualisasi sistem ini disebut VMM (Virtual Machine Monitor) atau hypervisor;
2. Virtualisasi proses
Meruupakan sebuah platform virtual dimana ia mampu melakukan eksekusi sebuah proses, misalnya saja JVM yang membaca kode byte/ program serta menginterpretasikannya dalam format native sistem.
E. Mesin VirtualMesin virtual merupakan suatu duplikat dengan tingkat efisiensi tnggi yang terisolasi dari sebuah sistem mesin fisik/nyata. Istilah-istilah umum pada mesin virtual diantaranya:
1. Hypervisor/virtualizer, merupakan suatu perangkat lunak dimana ia melakukan virtualisasi sistem serta monitoring resource komputasi yang bersifat abstraction layer dari hardware;
2. Host, merupakan sebuah komputer atau server fisik yang diinstalkan software virtualisasi/hypervisor;
3. Guest, merupakan suatu sistem virtual yang berjalan di atas sebuah sistem virtualisasi;
4. Emulasi, merupakan teknik konversi perintah atau instruksi melalui software yang menciptakan overhead dimana semakin komplek perintah yang diberikan dan diiemulasikan, maka semakin besar juga overheadnya.
F. Jenis Virtualisasi Mesin
Virtualisasi mesin sendiri dibagi jenisnya menjadi tiga, yaitu partial virtualization, full virtualization, paravirtualization. Berikut ini penjelasan lebih lengkapnya:
1. Partial Virtualization
Merupakan suatu Teknik virtualisasi perangkat keras yang dimana tidak semua bagian perangkat keras tersebut divirtualisasi, sehingga membutuhkan adanya modifikasi sebagian dalam sistem operasii atau perangkat lunak guest. Contohnya adalah Compatible Time-Sharing System (CTTS) dalam IBM M44/44X;
2. Full Virtualization
Merupakan suatu Teknik virtualisasi dimana semua perangkat keras yang digunakan guest divirtualisasi lengkap. Contohnya adalah Vmware, paralel dektop, virtualbox, dan lain sebagainya. Sistem pada guest dapat berjalan tanpa adanya modifikasi. Semua guest memperoleh virtual hardware yang dikelola oleh hypervisor;
3. Paravirtualization
Merupakan sebuah Teknik virtualisasii dengan eksekusi permintaan dari sistem operasi (Guest) sehingga meniruu perilaku kerja sebuah sistem perangkat keras yang berbeda. Misalnya saja Xen. Paravirtualization tidak dilakukan virtualisasi secara lengkap, tetapi permintaan guest dilayani melalui API. Guests juga perlu dipersiapkan atau dimodifikasi agar berjalan dalam lingkup ini. Beberapa istilah yang ada di paravirtualization yaitu:
• Dom0, merupakan guest sistem operasi utama yang ditumpangkan pada host untuk mengelola serta melayani guest lain. Dom0 sendiri dapat mengakses hardwae pada host secara langsung;
• DomU merupakan guest sistem operasi yang dikelola oleh Dom0 yang dapat mengakses hardware melalui para API pada Dom0.
G. Perangkat Lunak Virtualisasi
1. Virtualisasi segmen desktop
Merupakan sebuah sisteem virtualisasi dipasang ke sistem operasi host yang disertai toold pengelolaannya sehingga sumber daya komputasi yang berbagi dengan sistem operasi host dapat dikelola. Pengelolaa sistem dan mesin virtual dilakukan melalui tool yang dipasang pada sistem operasi host;
2. Virtualisasi server/enterprise
Merupakan hypervisor yang berjalan pada perangkat server nyata dan mempunyai kendali penuh atas pengelolaan dan pemetaan sumber daya komputasi yang disediakan
H. Kelebihan Virtualisasi
Beberapa kelebihan dari virtualisasi yang dapat kita rasakan yaitu:
1. Konsolidasi server sehingga menghasilkan efisiensi dan kehematan biaya hardware dan software;
2. Pengurangan tingkat kompleksi;
3. Isolasi;
4. Keseragaman platform;
5. Dukungan legacy;
6. Portabilitas;
7. Manajemen beban kerja server menjadi lebih efektif;
8. Memberikan infrastruktur pengujian yang lebih baik;
9. Menyediakan atau membangun serta instalasi yang lebih cepat.
I. Hardware Assisted Virtualization
Merupakan metode virtualisasi dengan kemampuan dalam memberikan kemungkinan akses penuh peralatan dengan bantuan dari sistem/modul perangkat keras khusus pada host. Contoh dari hardware assisted virtualization adalah Intel VT-x atau AMD-V dan Intel VT-d.
J. Perbandingan Antara Full Virtualization dan Paravirtualization
1. Full Virtualization
Merupakan suatu Teknik virtualisasi dimana semua perangkat keras yang digunakan guest divirtualisasi lengkap. Contohnya adalah Vmware, paralel dektop, virtualbox, dan lain sebagainya. Sistem pada guest dapat berjalan tanpa adanya modifikasi. Semua guest memperoleh virtual hardware yang dikelola oleh hypervisor
2. Paravirtualization
Merupakan sebuah Teknik virtualisasii dengan eksekusi permintaan dari sistem operasi (Guest) sehingga meniruu perilaku kerja sebuah sistem perangkat keras yang berbeda. Misalnya saja Xen. Paravirtualization tidak dilakukan virtualisasi secara lengkap, tetapi permintaan guest dilayani melalui API. Guests juga perlu dipersiapkan atau dimodifikasi agar berjalan dalam lingkup ini.
K. (Intel VT-x/AMD-V) dengan (VT-d/AMD-Vi)
Pada tahun 2006, AMD memroduksi AMD Virtyualization atau AMD-V yang merupakan prosesor bermulakan kodean ”pacifica” yang diklaim sebagai prosesor pertama pendukung virtualisasi. Pada Intel sendiri prosesor yang mendukung virtualisasi dimulai dengan diperkenalkannya ”Vanderpool”. Brand tersebut dinamai VT-x yang rilis tahun 2006. Teknologi virtualisasi pada intel (vt-d) memperlebar ranah teknologi dari virtualisasi intel (vt) yang menyediakan bantuan hardware untuk solusi virtualisasi. Intel (vt-d) juga bisa membantu user dalam meningkatkan keamanan dan kemampuan sistem serta meningkatkan kinerja piranti i/o dalam virtualisasi. Yang menjadi perbedaan AMD-V/Intel VT-x yaitu kemampuannya merupakan suatu kebutuhan yang bersifat sementara. Tanpa itu user tidak bisa menjalankan 64 –bit OS guest di bawah ESX dan bahkan tidak bisa menginstal Hyper-V. AMD-V/VT-x memberikan kemungkinan suatu mesin virtual guest dapat berjalan pada suatu tingkat perlakuan dalam prosesor yang memungkinkan adanya suatu operasi yang tepat.
Sedangkkan AMD-Vi/VT-d merupakan fitur prosesor yang memungkinkan virtualisasi I/O sumber daya (diarahkan I/O).L. Teknologi pendukung virtualisasi
Dalam sebuah teknologi virtualisasi, suatu server dipecah kedalam virtual environment, yang masing-masing dapat diinstal SO yang berbeda dari SO fisik atau SO virtual environment lainnya. Saat virtual environment berjalan ia tidak tahu tentang sumber daya yang digunakan sehingga pada teknologi virtualisasi butuh hypervisor sebagai kooordinator komunikasi dan instruksi antara virtual environment dengan
sumber daya fisik. Hypervisor ini dipegang oleh administrator dari server yang menerapkan teknologi virtualisasi untuk mendukung virtual environmet. Virtualisasi teknologi mendukung banyak perubahan dalam meningkatkan software yang diinstal pada server dan meningkatkan software solusi tradisional berbasis teknologi. Teknologi pendukung virtualisasi berbentk sebuah softwaare. Software tersebut kemudian dijalankan pada sebuah sistem operasi, ada yang dapat berjalan dalam berbagai macam OS namun ada juga yang hanya bisa berjalan di sebagian OS saja. Berikut adalah macam-macam software pendukung virtualisasi yaituMicrosoft Virtual PC, GXEMUL, Herculer, Mac-On Linux, Parallels Workstation, Pear PC, Qemu, Virtual Box, Vmware Workstation.
M. Arsitektur Virtualisasi
Teknologi virtualisasi sejatinya memakai resource infrastruktur fisik yang resourcenya dibagi-bagi dan dengan virtualisasi ini user bisa menjalankan beberapa mesin secra virtual dalam suatu resource atau mesin tunggal dalam waktu bersamaan dan simultan.
N. Bagaimana Membangun Infrastruktur Virtualisasi
Kita membutuhkan beberapa komponen untuk membangun infrastruktur virtualisasi agar berjalan optimal. Komponen-komponen tersebut diantaranya yaitu:
• Perangkat keras;
• Alat virtualisasi;
• Storage;
• Sumber daya jaringan.
Layaknya sebuah tembok, dimana kita tidak hanya butuh satu bahan saja, tetapi banyak bahan yang saling melengkapi. Dalam virtualisasi kita butuh mengekstraksi resource pada komputer fisik. Jika semua komponen sudah digabungkan maka sistem akan berjalan dengan baik.
O. Greet IT dengan Virtualisasi
Green IT merupakan sebuah metode baru dalam memakai resource komputasi secara efisien dengan memaksimalkan energi, memperpanjang masa penggunaan hardware serta mendaur ulang. Dengan virtualisasi tentunya kita bisa mengurangi jumlah hardware, komsumsi listrik, waktu yang digunakan sehingga meningkatkan efisiensi dan efektivitas. Virtualisasi juga mengurangi energi panas yang ditimbulkanjumlah hardware yang terinstal sehingga membantu mengurangi efek global warming yang salah satunya disebabkan panas dari hardware.
P. Keuntungan dan Kerugian Virtualisasi
Keuntungan dari pemakaian teknologi virtualisasi
1. Optimalisasi server
Apabila kita amemiliki server fisik dengan kapasitas yang cukup besar sedangkan aplikasi server yang akan kita gunakan membutuhkan resource kecil lebih baik yang akan kita gunakan tersebut dimasukkan dalam sebuah Virtual environment dan mengatur resource virtual environment sesuai kebutuhan aplikasi server yang akan kita gunakan.
2. Snapshot
Snapshot yang memungkinkan kita mengembalikan virtual environment ke dalam kondisi saat snapshot diambil apabila terjadi kesalahan konfigurasi sangat didukung oleh virtualisasi. Snapshot menyimpan kondisi dari virtual environment dan kita bisa merestore kapanpun kita mau.
3. Migrasi mudah
Hypervisor saat ini telah mendukung live migration dimana user dapat memindahkan VE server yang sedang berjalan ke server fisik lain tanpa mengalami server down.
4. Instan fail over
Kebanyakan hypervisor telah mendukung adanya clustering yang bisa mengotomatisasi clustering dan fail over.
5. Fleksibel
Dengan virtualisasi pengolahan server akan lebih mudah ketika kita ingin memindah, mengganti resource, atau memindahkan sever dalam keadaan hidup tanpa down.
6. Hemat Listrik dan Hardware
Dengan virtualisasi cukup satu perangkat server besar dan penggunaan sumber daya dapat disesuaikan dengan kebutuhan.
7. Backup dan recovery mudah
Pada setiap container VE hypervisor menyediakan auto backup sehingga jika terjadi kerusakan kita bisa merestore backup ke virtual server yang sudah disediakan tanpa memakan waktu lama.
8. Lebih aman
Apabila server dihack dan data penting server dirusak maka kita bisa mengembalikannya dengan mudah. Meski hacker masuk ke sistem tapi ia tidak bisa menembus resource fisik dari server yang kita kelola.
Kerugiann dari virtualisasi:
1. Satu masalah pusat
Apabila server induk mengalami masalah maka semua sistem virtual akan mengalami kerusakan sehingga tidak bisa digunakan. Kita bisa mengatasinya dengan fasilitas auto backup atau menerapkan fail over/clustering.
2. Spesifikasi hardware
Virtualisasi memerlukan spesifikasi hardware yang cukup tinggi agar bisa menjalankan server induk dan mesin virtual di dalamnya.
3. Satu pusat serangan
Apabila hacker menerobos masuk ke sistem induk, ada kemungkinan ia bisa menyusup ke dalam server-server virtual dengan menggunakan informasi yang ada pada server induk.