Virtualisasi

Apa itu virtualisasi?

Mungkin bagi sebagian orang sudah tidak asing dengan kata virtualisasi dalam kehidupan sehari-hari, yang akan kita bahas kali ini adalah virtualisasi dalam teknologi di dunia komputer, virtualisasi merupakan teknologi alternative pada masa sekarang. Yang dimaksud dengan virtualisasi adalah cara untuk membuat bentuk non fisik dari sesuatu yang awalnya berbentuk fisik  dan berfungsi menjadikan sesuatu tersebut menjadi lebih efektif dan lebih ringan

Virtualisasi dikelompokkan menjadi bebrapa kartegori

Virtualisasi system

Virtualisasi system merupakan suatu proses menjadikan perangkat keras untuk dijalankan dengan cara virtual. Contoh perangkat yang divirtualisasikan misalnya CPU, I/O, memory, peralatan jaringan, GUI, dll. Dari beberapa contoh tersebut dapat dijadikan perangkat lunak yang dapat dijalankan systemnya sama persis konsepnya dengan perangkat keras aslinya. Virtual Machine Monitor merupakan salah satu contoh dari virtualisasi sistem

Virtualisasi proses

Virtualisasi proses adalah sebuah proses untuk melakukan sebuah eksekusi suatu proses yang diberikan perintahnya seperti membaca kode byte/program dan dilakukan ke dalam format native system.

MESIN VIRTUAL

Mesin virtual atau yang biasa kita kenal dengan virtual machine merupakan sebuah duplikat dari suatu pengembangan dari suatu system fisik menjadi suatu software yang dapat digunakan dengan cara efiisien. Virtual machine dapat dijalankan secara bersamaan pada suatu perangkat tanpa memerlukan tambahan apapun, biasanya virtual machine digunakan untuk suatu system operasi yang berbeda.

Ada beberapa istilah pada virtual machine

Hypervisor/Virtualizer : Perangkat lunak yang melakukan virtualisasi system dan monitoring sumber daya untuk komputasi

Host  : Merupakan sebuah komputer yang dipasangkan software virtualisasi sperti virtual machine

Guest : merupakan system virtual yang berjalan diatas system virtualisasi

VIRTUALISASI MEMILIKK BEBERAPA JENIS DAN DIKELOMPOKAN MENJADI 3 BAGIAN:

1. Partial Virtualization
2. Full Virtualization
3. Paravirtualization

Partial virtualization merupakan tekniik virtualisasi perangkat keras yang tidak semua bagian perangkat keras tersebut divirtualisasikan menjadi software, sehingga proses virtualisasi tersbut hanya memodifikasi beberapa bagian saja pada system operasi atau perangkat lunak guest

Full virtualization merupakan Teknik virtualisasi atau simulasi secara penuh atau lengkap kepada peragkat keras yang digunakan oleh guest dan bisa berjalan dengan tidak adanya modifikasi. Semua guest mendapatkan hardware secara virtual dan semua virtual hardware tersebut dikelola oleh hypervisor.

Paravirtualization adalah Teknik virtualisasi dengan cara melakukan eksekusi permintaan dari system operasi sehingga perilaku dalam sebuah kerja system perangkat keras yang berbeda dapat ditiru oleh system operasi  contohnya adalah Xen. Paravirtualization tidak dilakukan dengan cara simulasi secara penuh tetapi permintaan yang diajukan oleh guest akan dilayani oleh API. Guest harus dimodifikasi dalam suatu lingkungan tersebut. Virtualisasi memiliki beberapa istilah misalnya.

Dom0: Guest OS utama yang ditumpangkan pada host untuk mengelola dan melayani guest lainnya.Dom0 dapat mengakses langsung hardware pada host.

DomU: Guest OS yang dikelola oleh Dom0, mengakses hardware melalui para API pada Dom0.

PERANGKAT LUNAK VIRTUALISASI (Hypervisor)

Perankat lunak yang berfungsi untuk melakukan virtualisasi memiliki bebrapa jenis seperti

• Jenis desktop atau workstation contohnya : Vmware, Parallels Dekstop, Xen Dekstop, dll
• Jenis server atau enterprise seperti vmware esx / vSphere, Xen Server, dll

Virtualisasi Segmen Dekstop

System virtualisasi yang dipasang ke system operasi hostdan disertai dengan alat pengelolanya, sehingga dilakukan control sumber daya yang berbagi dengan host pada suatu system operasi. Pengelolaan system operasi

Virtualisasi Server/Enterpris\

Virtualisasi server merupakan hypervisor yang berajalan pada perangkat server fisik dan memiiki control terhadap pengelolaan dan pemetaan sumber daya yang tersedia pada konsep komputasi yang tersedia. Pengelolaan system atau virtual machine dilakukan melalui tool dasar pada hypervisor atau tool yang lengkap pada server lain melalui perantara jaringan komputer.

 

MANFAAT VIRTUALISASI

Virtualisasi dilakukan karena ada beberapa alasan dan berabagai macam kebutuhan, alasan dilakukannya virtualisasi yaitu.

1. Menghemata biaya

Virtualisasi membantu mengurangi biaya perawatan dan pembelian hardware yang harganya sudah cukup mahal untuk saat ini. Jika menggunakan virtual machine maka kerusakan pada perankat keras yang berjalan di system operasi tidak akan berpengaruh pada perangkat keras utama yaitu komputer yang kita gunakan

2. Meningkatkan efisiensi

Virtualisasi membantu meningkatkan efisiensi karena pada saat mengakses sesuatu seperti penyimpanan, jaringan, dan server dari banyak perankat yang jaraknya jauh akan bisa diakses dengan hanya satu perangkat yang sudah diinstal dengan paket program virtualisasi sehingga semuanya dapat digunakan dan diubah sesuai dengan keinginan pengguna.

3. Menjaga privasi dan keamanan

Keamanan pada penggunaan virtualisasi sangat terbantu jkreana kita dapat mengubah dan menjaga alamat suati IP yang kita gunakan agar tidak mudah dilacak oleh orang yang tidak bertanggungjawab yang ingin menyalahgunakannya

4. Mengurangi penggunaan biaya listrik

Dengan menggunakan virtualisasi maka kita dapat membuat perangkat yang tidak harus terintegrasi pada sumber listrik secara langsung, tetapi kita dapat membuatnya dalam perangkat komputer sehingga penggunaan mesin secara banyak tidak diperlukan untuk melakukan penambhan perangkat.

5. Mudah untuk melakukan backup dan recovery

Penggunaan virtualisasi memudahkan perlindungan data yang kita miliki karena hanya ada satu perankat yang digunakanoleh kita dalam menjalankan suatu tugas.

PERBANDINGAN ANTARA FULL VIRTUALIZATION DAN PARAVIRTUALIZATION

Dalam virtualisasi tentunya memiliki jenis yang berbeda seperti yang kita ketahui ada full virtualization dan paravirtualization. Keduanya memiliki fungsi dan cara kerjanya masing masing, pada virtualisasi penuh dikartegorikan sebagai virtualisasi yang memiliki peran hamper sama sebagai CPU di mana sebuah perangkat akan bekerja jika memiliki sebuah CPU. Pada full virtualitzation system operasi yang tidak bisa dilakukan modifikasi tidak akan mengetahui tentang virtualisasi menggunakan terjemahan biner, sedangkan paravirtualization dapat digunakan sebagai pengganti system operasi yang tidak dapat divirtualisasikan, kemudian seluruh proses berlangsung pada waktu instruksi tersebut ditangani.

Pada full virtualization Teknik yang digunakan adalah dengan terjemahan biner serta eksekusi langsung sedangkan pada paravirtualization menggunakan Teknik hypercalls. Modifikasi pada full virtualization system operasi yang tidak dimodifikasi dan kompatibilitasnya sangat baik,sedangkan pada system operasi di paravirtualization sisetm operasi berfungsi untuk mengeluarkan hypercalls. Secara performa perbandingan keduanya lebih unggul pada virtualisasi secara penuh atau full virtualization, namun pada keamanannya paravirtualization memiliki keamanan yang lebih unggul serta memiliki kecepatan yang lebih bisa diandalkan.

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

AMD memproduksi AMD Virtualization (AMD-V) sebuah processor yang mula-mula berkodekan “Pacifica” yang diklaim sebagai processor pertama yang mendukung teknologi virtualisasi. Kemampuan AMD-V ini tersedia pada keluarga processor Athlon 64 dan Athlon 64 X2, Turion 64 X2, generasi ke-2 dan ke-3 Opteron, processor Phenom dan Phenom II. Sedangkan untuk Intel, processor dengan teknologi virtualisasi ini mulanya dikenal dengan kode “Vanderpool”.

 

Intel meluncurkan teknologi virtualisasi yang bernama VT-x pada tahun 2006 yang berfungi uuntuk digunakan pada x86. Beberapa platform yang dapat menggunakan VT-x adalah Core 2 Duo, Core 2 Quad, Core 2 Extreme, seri Xeon (3000, 5000, 7000), processor Intel i7, processor Dual Core E6300, dan beberapa versi E5300 dan E5400.

Teknologi virtualisasi pada intel (vt-d) memperluas peta jalan teknologi virtualisasi intel (vt) dengan menyediakan bantuan perangkat keras untuk solusi virtualisasi. Teknologi intel vt-d melanjutkan dari intel virtualisasi ia-32 (vt-x) dan itanium (vt-i), teknologi ini juga menambahkan dukungan baru untuk virtualisasi perangkat i / o.

AMD – V/Intel VT-x merupakan suatu kebutuhan untuk sementara waktu, tanpanya kita tidak akan dapat menjalankan 64 bit pada system operasi dan tidak dapat menginstall Hyper – V. sedangkan AMD -Vi,  Intel VT -d adalah prosesor yang memungkinkan kita melakukan virtualisasi I / O sumber daya.

Teknologi Pendukung Virtualization

Untuk menjalankan virtualisasi server, CPU dari suatu server harus mendukung virtualisasi, dalam teknologi virtualisasi sebuah server dipecah dalam keadaan environment dapat diinstall system operasi yang berbeda dari system operasi server fisiki atau system operasi dari virtual environtmen lainnya. Ketika Virtual Environment tidak berjalan dia tidak tau tentang resource yang digunakan sehingga dalam teknologi virtualisasi diperlukan sebuah Hypervisor yang mengkoordinasi komunikasi dan instruksi antara virtual environment dengan resource fisik.

Hypervisor dipegang oleh administrator dari sebuah server yang mengimplementasikan teknologi virtualisasi untuk melakukan virtual environment. Dalam teknologi virtualisasi sebuah server dipecah kedalam virtual environment , dan setiap virtual environment dapat diinstall sistem operasi yang berbeda dari sistem operasi server fisik atau sistem operasi dari virtual environment lain nya. Ketiaka Virtual environment berjalan dia tidak tau tentang resource yang digunakan sehingga dalam teknologi virtualisasi diperlukan sebuah Hypervisor yang mengkoordinasi komunikasi dan instruksi antara virtual environment dengan resource fisik / psical resource. Hypervisor inilah yang dipegang oleh administrator dari sebuah server yang mengimplementasikan teknologi virtualisasi untuk mengatur virtual environment.

Teknologi Virtualisasi tidak lebih dari satu set perangkat tambahan dibuat untuk prosesor untuk membuat mereka melakukan multitasking dalam cara yang jauh lebih efisien dengan investasi minimal yang dibutuhkan. ‘Virtualisasi teknologi’ Ini adalah proses yang telah membawa banyak perubahan pada industri TI dan menghemat banyak usaha banyak uang dan waktu. Virtualisasi teknologi meningkatkan efisiensi sumber daya perangkat keras yang diinstal di server dan secara drastis meningkatkan perangkat lunak solusi tradisional virtualisasi berbasis teknologi.Teknologi Pendukung Virtualisasi berbentuk aplikasi (software). Aplikasi tersebut kemudian dijalankan pada sebuah OS.

Ada yang dapat dijalankan di berbagai macam OS dan ada juga yang hanya bisa dijalankan di sebagian OS saja. Berikut adalah macam-macam software pendukung virtualisasi : Microsoft Virtual PC, GXEMUL, Hercules, Mac-On Linux, Parallels Workstation, Pear PC, Qemu, Virtual Box, Vmware Workstation

Arsitektur untuk Virtualisasi

Teknologi virtualisasi sebenarnya menggunakan sumber daya infrastruktur physical yang resourcenya dibagi-bagi. Dengan adanya virtualisasi ini kita dapat menjalankan beberapa mesin secara virtual di dalam sebuah resource/mesin tunggal dalam waktu yang simultan dan bersamaan.

Bagaimana membangun Infrastruktur Virtualisasi?

Komponen yang dibutuhkan pada infrastruktur virtualisasi sangatlah banyak untuk dapat dioperasikan dari layanan tersebut. Komponen yang dibutuhkan seperti alat virtualisasi, storage, sumber daya jaringan. Infrastruktur ini dibuat untuk menjadikan proses virtualisasi berjalan dengan lancar, semua komponen harus saling menyatu dan saling melengkapi. Softeare otomatisasi juga dibutuhkan untuk membangun lingkungan baru agar dapat diakses dengan efisien.

 

Perangkat keras dibutuhkan pada virtualisasi karena menjadi pendukung utama untuk berjalannya sebuah system tersebut, itu dilakukan untuk melakukan maintenance pada hardwarenya.

Alat virtualisasi berupa desktop juga dibutuhkan dalam infrastruktur virtualisasi yang meliputi desktop, virtualisasi pengguna, hingga penyimpanan aplikasi yang dapat disimpan dalam penyimpanan yang dapat dilakukan secara online tanpa membutuhkan suatu perangkat keras. Namun konsep tersebut  masih sama pengertiannya dengan aplikasi yang tersimpan langsung pada suatu hardaware. Jaringan juga dibutuhkan dalam infrastruktur virtualisasi karena tanpa suatu jaringan kita akan sulit mendapatkan akses untuk informasi. Untuk membangun suatu infrastruktur pada virtualisasi dibutuhkan komunikasi antar segala aspek agar suatu virtualisasi tersebut dapat berjalan dengan baik dan kualitasnya harus dijaga dengan pemelharaan secara berkala.

Green IT dengan Virtualisasi?

Green IT adalah sesuatu yang sangat dibutuhkan pada zaman sekarang untuk menggunakan sumber daya dengan efisien , cara tersebut juga dapat memaksimalkan keefektifan energi yang digunakan. Virtualisasi membuat masa pakai sebuah hardware yang bersifat fisik menjadi tahan lama. Teknologi virtualisasi tersebut meruakan system kerja yang dilakukan oleh software sehingga tidak terlihat bentuk fisiknya namun tidak mengurangi fungsionalitas terhadap system tersebut. Tentunya perangkat yang menggunakan virtualisasi akan lebih menghemat penggunaan listrik dan waktu yang digunakan pun lebih efisien karena kita dapat menjalankan beberapa perangkat dan berpindah dalam satu perangkat tersebut. Jika kita menggunakan banyak perangkat dalam bentuk fisik maka akan banyak sekali energi listrik yang kita gunakan dan efisiensi sangatlah kurang. Virtualisasi dapat mengurangi energi panas yang ditimbulkan karena penggunaan listrik tersebut. Jika kita terus bergantung dengan penggunaan listrik yang terus menerus maka kita akan mempercepat laju global warming yang membuat iklim bumi menjadi sangat tidak teratur dan tiidak membuat kita nyaman dalam kehidupan sehari-hari.

Penggunaan virtualisasi merupakan langkah yang efektiv dalam mencegah terjadinya percepatan global warming, dengan penggunaan virtualisasi kita tidak harus menggunakan suatu sumber daya listriik yang banyak sehingga lebih ramah lingkungan. Teknologi virtualisasi tersebut juga sudah dapat diakses melalui berbagai device yang tersedia, virtualisasi memberi dampak yang sangat membantu kita dalam segala pekerjaan dan aktivitas, seperti virtualisasi aplikasi yang membuat perangkat kita menjadi lebih awet karena tidak membuat penyimpanan dalam device tidak cepat habis dan menghemat biaya produksi.

Dampak Positif dan Negative Virtualisasi

• Optimalisasi Server

jika kita mempunyai server fisik dengan kapasitas besar, sedangkan aplikasi server yang akan kita bangun memerlukan resource yang kecil alangkan baiknya server yang akan kita bangun dimasukan kedalam virtual environment dan mengatur resource VE sesuai dengan kebutuhan aplikasi server yang akan kita bangun, Dengan demikian sisa resource bisa kita manfaatkan untuk membangun server lain diwaktu yang akan datang tanpa harus membeli perangkat baru.

Snapshot

Virtual environment mendukung snapshot yang memungkinkan kita untuk mengembalikan virtual environment(VE) ke kondisi saat snapshot diambil jika terjadi kesalahan konfigurasi/Error . Snapshot akan menyimpan kondisi dari VE dan kita bisa merestore kapanpun kita mau.

• Migrasi Mudah

Hypervisor sekarang telah mendukung live migration, dimana kita bisa memindah VE (Server) yang sedang berjalan ke server fisik yang lain tanpa mengalami server down.

• Instan Fail Over

Mayoritas Hypervisor telah mendukung clustering sehingga fail over bisa dilakukan secara instan dan otomatis

 

• Flexible

Dengan menggunakan teknologi virtual pengelolaan server akan menjadi lebih mudah ketika kita ingin memindah, merubah resource bahkan ketika kita ingin memindahkan server dalam keadaan hidup tanpa mengalami down (Live Migration). Proses penginstallan dan recovery juga tidak memakan waktu yang lama jika terjadi kerusakan /error pada Hypervisor

• Hemat Listrik dan Hardware

Akan sangat berbeda jika kita tidak menggunakan virtualisasi dimana kita menghidupkan banyak server yang masing-masing menggunakan daya sendiri , dengan virtualisasi cukup 1 server besar dan penggunaan resource bisa disesuaikan dengan kebutuhan. Jika Resource kurang tidak perlu beli server baru cukup Upgrade part yang perlu diupgrade saja (misal RAM,CPU,Storage)

Memperpanjang masa hidup aplikasi jadul

Ketika aplikasi jadul sudah tidak bisa berjalan di modern OS saat ini (Misalnya aplikasi DOS) dengan teknologi virtual kita bisa menjalankan aplikasi jadul tersebut diplatform manapun dengan menggunakan virtualisasi desktop atau virtualisasi aplikasi.

• Backup dan Recovery Mudah

Hypervisor menyediakan auto backup untuk setiap container /VE sehingga jika terjadi kerusakan kita bisa merestore backup tersebut ke virtual server yang telah disediakan tanpa harus memakan waktu yang lama, Berbeda sekali jika kita menginstall server pada server fisik yang akan memakan waktu lama untuk mengkonfigurasi ulang jika terjadi kerusakan

• Lebih aman

Jika terjadi kasus server di hack dan data penting dalam server di hapus /dirusak maka dengan mudah kita untuk mengembalikan nya dengan fasilitas backup-restore. walau hacker telah masuk kedalam sistem tetapi hacker tidak bisa menembus ke resource fisik dari server yang kita kelola maka dengan mudah kita untuk menghapus backdoor dan malware yang ditinggalkannya, ini akan berbeda jika tidak menggunakan virtualisasi ketika server dijebol hacker maka hacker 100% telah menguasai server fisik kita dan akan sangat repot untuk membersihkan nya.

Kerugian

• Satu Masalah Pusat

 

Virtualisasi bisa dianalogikan dengan menempatkan semua telur didalam 1 keranjang. Ini artinya jika server induk bermasalah, semua sistem virtual machine didalamnya tidak bisa digunakan. Hal ini bisa diantisipasi dengan menyediakan fasilitas backup secara otomatis dan periodik atau dengan menerapkan prinsip fail over/clustering

• Spesifikasi Hardware

 

Virtualisasi membutuhkan spesifikasi server yang lebih tinggi untuk menjalankan server induk dan mesin virtual didalamnya

• Satu Pusat Serangan

 

Penempatan semua server dalam satu komputer akan menjadikannya sebagai target serangan. Jika hacker mampu menerobos masuk kedalam sistem induk, ada kemungkinan ia mampu menyusup kedalam server-server virtual dengan cara menggunakan informasi yang ada pada server induk

• Category: Sistem Operasi