Virtualisasi

Virtualisasi adalah sebuah kegiatan mengembangkan atau mengganti sebuah kondisi yang sebelumnya fisik menjadi bentuk virtual. Kondisi tersebut tidak harus selalu fisik tetapi bisa dalam bentuk sistem lainnya, sehingga sistem baru meniru sistem yang lama. Beberapa contoh dari kegiatan virtualisasi diantaranya virtual memory yaitu membuat memori sementara, virtualisasi penyimpanan yaitu membuat tempat penyimpanan sementara, mesin virtual yaitu sebuah sistem yang bertindak seperti komputer pada umumnya, virtual private network yaitu metode untuk menambahkan keamanan dan privasi pada jaringan pribadi, dan masih banyak yang lainnya.

Virtualisasi dibagi menjadi dua kategori yaitu :

• Virtualisasi sistem yaitu melakukan virtualisasi pada sumberdaya perangkat keras, misal : CPU, I/O, memory, GUI, dll
• Virtualisasi proses yaitu sebuah mesin virtual yang tugasnya mengeksekusi sebuah proses, misal : JVM membaca kode dan menginterpretasikan ke format native sistem.

Kali ini kita akan membahas salah satu contoh dari kegiatan virtualisasi, yaitu mesin virtual. Virtual Machine atau mesin virtual merupakan sebuah tiruan atau salinan suatu sistem yang efisien dan bekerja terpisah dari sistem nyatanya. Mesin virtual bekerja memvirtualkan perangkat keras seperti processors, memory, chipset, I/O, dan lainnya. Cara mesin virtual bekerja, yaitu ketika kita membuka mesin virtual, maka mesin virtual akan bekerja atau berjalan sebagai proses di jendela aplikasi di didtem operasi hardware. Proses berjalannya mesin virtual diatur oleh perangkat lunak yang bernama hypervisor. Software ini bertanggung jawab untuk mengelola dan menyediakan berbagai sumber daya seperti tempat penyimapan, memori dan sumber daya lainnya yang berasal dari perangkat utamanya.

Cara mesin virtual mesin memvirtualkan perangkat lunak, yaitu :

1. Membuat tiruan dan memisahkan antara aplikasi, sistem operasi, dan perangkat keras.
2. Menduplikat perangkat keras menuju ke mesin duplikatnya.
3. Mesin virtual akan membungkus atau mengisolasi seluruh perangkatnya dengan sangat kuat, sehingga semua sumber dayanya tidak akan berceceran atau bocor.
4. Mesin virtual akan mengelola sumber daya yang berasal dari sistem utama dan meningkatkan pemanfaatan.

 

Manfaat dari mengisolasi mesin virtual

Mengamankan multiplexing

• Menjalankan beberapa VMs pada satu host utama.
• Mengisolasi perangkat keras prosesor

Menjamin sistem kuat

• Bug perangkat lunak, virus dalam satu vm tidak akan mempengaruhi vms lainnya.

Mengisolasi performa

• Membagi sumber daya sistem agar performa masing-masing VMs bekerja secara optimal, contoh : kontrol VMware untuk reservasi, limit, pembagian.

 

Enkapsulasi Mesin Virtual

Enkapsulasi merupakan sebuah proses “membungkus” data dan metode-metodenya kedalam sebuah objek. Mesin virtual bisa di enkaspsulasikan yang berfungsi untuk menjaga suatu proses program agar tidak bisa diakses oleh sembarang orang. Seluruh mesin virtual merupakan sebuah file yang isisnya sistem operasi, applikasi, data, memory, dan status perangkat. Di mesin virtual ada fitur yang bernama snapshot dan clone, cara kerjanya yaitu tangkap status VM dengan cepat dan kembalikan ke waktu tertentu. Fungsi dari snapshot dan clone ini untuk penyediaan sistem, pencadangan, dan pencerminan jarak jauh.

 

Kompatibilitas Mesin Virtual

Manfaat dari merangkapkan mesin utama ke mesin virtual, yaitu:

• Perangkat keras yang mandiri
• Perangkat keras fisik disembunyikan oleh lapisan virtualisasi dan perangkat keras virtual standar yang diekspos ke vm
• Ketika membuat mesin virtual, hanya butuh sekali pembuatan lalu bisa digunakan kapanpun. Tidak ada masalah dalam konfigurasi dan pemindahan VMs dilakukan diantara host.
• Warisan yang ditinggalkan oleh VMs berupa, dapat menjalankan sistem operasi yang lama ke platform yang baru, VM DOS dapat menggerakan perangkat IDE dan vLance virtual, dipetakan ke perangkat keras SAN dan GigE modern.

 

Istilah-istilah pada virtualisasi/mesin virtual

• Hypervisor/Virtualizer : Perangkat lunak yang melakukan virtualisasi sistem dan monitoring sumberdaya komputasi.
• Host : sebuah komputer/server utama yang dipasangkan software virtualisasi.
• Guest : sistem virtual yang berjalan diatas sistem virtualisasi.
• Emulasi : sebuah teknik konversi perintah atau intruksi melalui perangkat lunak. Emulasi menciptakan overhead (semakin komplek perintah yang diemulasikan, semakin besar overhead).

Emulator : perangkat lunak yang melakukan emulasi. Misalnya : DOSbox, Bochs, Qemu, Dynamips, dll.

 

Sejarah mesin virtual

Sejarah umum dari pengembangan mesin virtual dari masa ke masa :

• 1960-an : VMM digunakan untuk melakukan multiplexing mainframe
• 1980-an hingga 1990-an : Studi tentang VM menjadi tidak berkembang. Karena sistem operasi yang multitasking dan harga hardware semakin murah.
• 2000-an : Studi tentang VM kembali berlanjut, studi yang dijalankan tentang security, resource utilization, reliability.

 

Jenis virtualisasi perangkat keras

Jenis virtualisasi terbagi menjadi 3 jenis, yaitu :

• Virtualisasi Parsial

Virtualisasi Parsial merupakan teknik virtualisasi dimana tidak semua bagian perangkat keras divirtualkan, sehingga diperlukan modifikasi sebagian pada sistem operasi atau perangkat lunak guest. Misalnya : Compatible Time-Sharing System(CTTS) pada IBM M44/44X.

• Virtualisasi Penuh

Virtualisasi penuh merupakan teknik virtualisasi dimana semua perangkat keras divirtualkan. Misalnya : VMware, Virtualbox, Parallels Desktop, dll.

Sistem pada guest dapat berjalan tanpa modifikasi. Semua guest mendapakan sebuah virtual hardware, dan semua virtual hardware dikelola oleh hypervisor.

• Paravirtualisasi

Paravirtualisasi merupakan sebuah teknik virtualisasi dengan melakukan eksekusi permintaan dari guest (sistem operasi) sehingga dapat meniru perilaku kerja sebuah sistem perangkat keras yang berbeda. Misalnya : Xen.

Tidak dilakukan simulasi lengkap, melainkan permintaan guest dilayani melalui API

Guest tidak perlu dipersiapkan/dimodifikasi untuk berjalan dalam lingkungan ini.

Beberapa istilah padavirtualisai :

• Dom0 : Guest sistem operasi utama yang ditumpangkan pada host untuk mengelola guest lainnya. Dom0 dapat mengakses langsung perangkat keras pada host.
• DomU : Guest sistem operasi yang dikelola oleh Dom0, mengakses hardware melalui para API pada Dom0.

 

 

 

Jenis Virtualisasi Perangkat Lunak

Jenis perangkat lunak terbagi menjadi 2 jenis, yaitu :

• Virtualisasi Desktop

Sistem virtualisasi dipasang ke sistem operasi host, sehingga melakukan kontrol sumberdaya komputasi yang berbagi dengan sistem operasi host. Misalnya : VMware Wokstation, Parallels Desktop, Xen Desktop, dll.

Pengelollan sistem dan mesin virtual dilakukan melalui tools yang dipasang pada sistem operasi host.

• Virtualisasi Server

Merupakan perangkat lunak virtualisasi yang berjalan pada perangkat server fisik dan memiliki kontrol penuh atas pengelolaan sumberdaya komputasi yang tersedia. Misalnya : VMware ESX/vSphere, Xen Server, dll.

Pengelolaan sistem dan mesin virtual dilakukan melalui tools dasar pada hypervisor atau tools lengkap di server lain melalui jaringan komputer.

 

Kelebihan dan kekurangan virtualisasi

Kelebihan :

1. Pengurangan biaya untuk perangkat lunak
2. Kemudahan untuk membackup dan pemulihan
3. Kemudahan pengelolaan
4. Penyediaan dan instalasi yang lebih cepat

Kekurangan :

1. Jika server utama bermasalah, semua sistem mesin virtual tidak bisa digunakan.
2. Spesifikasi Hardware yang harus bagus
3. Rawan dibobol karena semua server ditempatkan pada satu komputer.

 

Tugas

Jelaskan :

1. Perbandingan antara full virtualization dan paravirtualization

Dari segi performa paravirtualization lebih baik dibandingkan full virtualization, dari segi keamanan paravirtualization paravirtualization lebih aman dibandingkan full virtualization, dari segi kecepatan paravirtualization lebih cepat dibandingkan full virtualization.

 

2. (Intel VT-x/AMD-V) dengan (VT-d/AMD-Vi), serta perbedaannya

Intel Vt-x merupakan sebuah tools untuk mengizinkan komputer untuk membuat mesin virtual

Amd-v merupakan teknologi virtualisasi

Intel Vt-d merupakan virtualisasi untuk mengakses I/O langsung teknologi

Perbedannya, pada Intel VT-x/AMD-V kemampuannya hanya berguna pada jangka waktu sementara

3. Teknologi pendukung virtualisasi?

Teknologi untuk pendukung virtualisasi ada banyak, beberapa contohnya : Virtualbox, Oracle VM, Hyper-V, dll

4. Arsitektur untuk virtualisasi?

Arsitektur virtualisasi adalah sebuah model yang menetapkan pengaturan dan keterkaitan komponen tertentu yang termasuk kedalam pemberian versi virtual. Ini adalah praktik terbaik untuk mengelola sumberdaya dan perangkat jaringan

5. Bagaimana membangun Infrastruktur virtualisasi?

Membangun infrastruktur virtualisasi membangun abtraksi antara komputasi, penyimpanan jaringan hardware, dan aplikasi yang sedang berjalan diatasnya

6. Green IT dengan virtualisasi?

Green IT merupakan sebuah praktik bagaimana penggunaan sumber daya teknologi informasi dengan cara lebih efektif, efisien, dan ekonomis. Diharapkan kedepannya dengan adanya praktik ini dapat meminimalisir dampak buruk penggunaan teknologi bagi lingkungan.

7. Keuntungan dan kerugian virtualisasi?

Kelebihan :

5. Pengurangan biaya untuk perangkat lunak
6. Kemudahan untuk membackup dan pemulihan
7. Kemudahan pengelolaan
8. Penyediaan dan instalasi yang lebih cepat

Kekurangan :

4. Jika server utama bermasalah, semua sistem mesin virtual tidak bisa digunakan.
5. Spesifikasi Hardware yang harus bagus
6. Rawan dibobol karena semua server ditempatkan pada satu komputer.