Pentingnya load balancing dalam mengatasi lonjakan lalu lintas jaringan
Namun, jangan khawatir! Ada solusinya: menambah jumlah server. Tapi, tunggu dulu, server yang satu bisa jadi lebih sibuk dari yang lain. Kalau begitu, apa yang harus dilakukan? Kalau terus dipaksakan, server yang berat beban kerjanya pasti akan jatuh dan memutuskan akses ke jaringan. Berarti, kita butuh teknologi load balancing, yaitu hardware atau software yang bisa membagi kerja tiap server sehingga beban kerja menjadi merata.
Gitu aja kok repot? Ya, tapi kalau nggak mau ribet-ribet, ya harus punya load balancer. Nggak cuma buat ngasih beban kerja yang merata, tapi juga buat mencegah server down dan akses terhambat. Jadi, kalau mau jaringan tetap jalan mulus, beli load balancer aja ya! Di postingan kali ini akan membahas tentang load balancing pengertiannya, jenis-jenisnya dan sebagainya.
Pengertian Load Balancing
Coba bayangkan, kamu lagi browsing-browsing enak-enak di internet, tiba-tiba muncul pesan error: "Server Not Found". Duuh, jangan bilang server-nya pada hilang semua, dong? Pasti nggak seru kalau internet cuma buat beberapa orang yang punya server sendiri.
Nah, sebenarnya ada solusi buat masalah ini, yaitu teknik load balancing. Teknik ini adalah cara jitu buat ngatur beban kerja server biar jangan cuma satu server yang kewalahan. Kalau ada permintaan dari pengguna, beban kerja bakal dibagi secara seimbang ke sekumpulan server atau perangkat jaringan yang ada. Jadinya, kerjaan di jaringan bisa optimal, nggak overload pada satu jalur koneksi aja.
Jadi, intinya, load balancing itu kayak jadi juru bagian yang ngatur beban kerja di perusahaan. Iya, biar kerjaan jangan cuma numpuk di satu orang, tapi dibagi secara seimbang ke orang-orang lain. Nah, kalau di jaringan komputer, load balancing ini juga jadi juru bagian yang ngatur supaya semua server nggak kewalahan dan internet bisa jalan mulus terus. Keren, kan?
Ngomong-ngomong soal load balancing, tahukah kamu kalau di dalam sistem ini, proses pembagian bebannya itu nggak sembarangan? Ada teknik dan algoritma tersendiri, lho! Kalau di perangkat load balancing yang kompleks, pasti disediain macem-macem algoritma pembagian beban yang punya karakteristik dari server-server yang ada di belakangnya
Gimana sih karakteristik server? Ada yang sibuk banget, ada juga yang kalem-kalem aja. Kalau karakteristiknya nggak dipertimbangkan, bisa-bisa server yang nganggur disuruh kerja berlebihan, dan yang sibuk malah nggak diladenin. Itu kan kasian, ya? Jadi, penting banget punya algoritma yang tepat buat ngatur pembagian beban kerja biar semua server bisa kerja sesuai kemampuan dan karakteristiknya
Jadi, kalo diibaratkan, algoritma pembagian beban itu kayak jadi juri talent show yang tugasnya ngasih nilai dan menentukan siapa yang pantas mendapat peran di panggung. Nah, kalau di perangkat load balancing, algoritma ini jadi juri yang ngatur supaya semua server mendapat bagian kerja yang sesuai dengan karakteristiknya. Seru banget, kan
Tahu nggak sih kalau di dalam sistem load balancing, ada perangkat yang namanya load balancer? Nama yang nggak kreatif banget, tapi memang itulah fungsi dan tugasnya. Biasanya load balancer dipakai sama perusahaan atau pemilik layanan yang nggak mau layanannya terganggu sedikit pun, padahal di dunia nyata pasti ada kendala yang bikin layanan jadi nggak bisa diakses
Misalnya aja buat layanan web server atau email server, kalau ada dua mail server dengan konfigurasi dan tugas yang sama, load balancer bisa dengan senang hati membagi beban ke dua mail server tersebut. Jadi, kalau ada user yang ngirim email atau buka website, load balancer bisa menentukan server mana yang bakal digunakan. Gimana, keren nggak sih? Bikin kita nggak perlu khawatir lagi kalo ada server yang down atau sibuk berlebihan. Load balancer bakal tetap menjaga agar layanan tetap tersedia setiap saat.
Wah, kalau buat ISP, load balancer itu emang jadi senjata andalan untuk bikin pelanggan mereka nggak ribut-ribut. Dengan adanya load balancer, ISP bisa jaminan akses internet 24 jam tanpa down time. Bikin pelanggan betah banget kan?
Caranya sih gampang. Cukup dengan punya dua link internet yang jalurnya beda, ISP bisa jadi lebih siap ngadepin kemungkinan salah satu link down. Terus, load balancer bakal membagi beban akses internet pelanggan di kedua link internet tersebut dengan seimbang. Jadi, nggak ada satu link pun yang berlebihan beban dan nggak ada satu link pun yang nganggur.
Bahkan kalo satu link down, yang satunya masih bisa nanggung beban akses internet pelanggan. Gimana? Luar biasa kan teknologi ini? ISP bakal jadi jagoan banget nih kalo pakai load balancer buat memanjakan pelanggan mereka.
Manfaat Load Balancing
Load balancing memiliki manfaat yang signifikan untuk jaringan komputer, di antaranya:
Menjamin reliabilitas layanan
Dengan menggunakan load balancing, sistem dapat terus melayani pengguna dengan baik dan optimal. Hal ini meningkatkan kepercayaan pengguna pada sistem, sehingga mereka dapat melakukan pekerjaan dengan lancar melalui layanan tersebut.
Waktu respons yang lebih cepat
Load balancing memungkinkan website menjadi lebih cepat saat diakses. Dengan menggunakan dua atau lebih server yang saling berbagi beban lalu lintas web, masing-masing server akan berjalan lebih cepat karena beban tidak terpusat pada satu server saja. Dalam hal ini, ada lebih banyak sumber daya yang tersedia untuk memenuhi permintaan halaman website.
Skalabilitas dan ketersediaan
Jika dalam sebuah jaringan komputer hanya terdapat satu server dan terjadi masalah pada server tersebut, maka layanan terhadap pengguna akan terganggu. Namun, dengan melakukan penambahan server dan membentuk kumpulan server, maka skalabilitas akan meningkat dan faktor ketersediaan akan lebih terjamin.
Redundansi
Dengan load balancing, sistem akan memiliki redundansi yang lebih baik. Sebagai contoh, jika website berjalan seimbang di tiga server dan salah satu server mengalami masalah, maka dua server lainnya dapat terus berjalan dan pengunjung website tidak akan menyadari adanya down time yang terjadi. Hal ini memastikan layanan tetap tersedia dan terus berjalan secara stabil.
Cara kerja Load Balancer
Si Load Balancer ini saking jagoannya pakai beberapa peralatan yang sama untuk tugas yang sama. Hasilnya? Kerjaannya lebih cepat dan bisa meringankan beban kerja peralatan, yang artinya bisa tidur lebih awal nih. Tapi nggak cuma itu, baik itu load balancer yang berupa hardware atau software, tujuannya sama yaitu jadi penengah antara layanan utama dan pengguna, kayak piala bergilir gitu deh.
Ketika ada permintaan layanan dari user, load balancer akan teruskan ke server utama. Tapi jangan dipandang sepele, Load Balancer ini pinter banget loh. Dia bisa menentukan server mana yang lagi santai dan punya respons yang lebih cepat. Bahkan kalo ada server yang kelebihan beban atau bermasalah, dia bisa ngehentikan akses ke server itu dan cuma nge-redirect ke server yang oke. Keren banget kan? Bener-bener kayak superhero yang bisa nyelamatin layanan biar nggak down.
Jenis load balancer
Software load balancer
Pertama, ada software load balancer. Ini adalah software yang berguna sebagai sistem load balancing yang berjalan di PC atau server. Kalau mau pakai, tinggal install dan konfigurasi dulu agar bisa berfungsi. Tapi performa proses load balancing ini sangat tergantung sama perangkat komputernya lho. Jadi, jangan cuma berharap sama kemampuan softwarenya aja ya. Perangkat keras kayak kartu jaringan NIC, RAM, dan media penyimpanan juga berpengaruh sama performanya. Jadi, performa metode ini susah banget untuk bisa diperkirakan. Ada banyak software load balancer yang tersedia, salah satunya Linux Virtual Server, Ultra Monkey, dan Network Load Balancing (NLB).
Kelebihan software load balancer sebagai berikut.
- Lebih murah dibandingkan hardware load balancer.
- Tingkat kemudahan pemakaian yang lebih user friendly.
- Jika ada penambahan fitur atau fasilitas tambahan tidak perlu mengganti keseluruhan perangkat load balancing.
- Beberapa software aplikasi memiliki banyak pilihan konfigurasi yang dapat disesuaikan dengan kebutuhan.
Kekurangan software load balancer sebagai berikut.
- Sebagian besar aplikasi tidak dapat menangani situs besar atau jaringan kompleks.
- Paket aplikasi yang akan mendukung sistem yang lebih besar memerlukan jumlah hardware lebih banyak.
Hardware load balancer
Gimana nih, udah siap bacain cerita tentang hardware load balancer? Jadi begini, hardware load balancer adalah perangkat keras yang khusus diciptakan untuk menjalankan sistem load balancing. Jadi gak perlu repot-repot ngeinstal software dulu, karena load balancing-nya udah siap pakai dari pabrik. Asik banget kan?
Hardware load balancer memang sangat populer karena kemudahannya. Ada beberapa hardware load balancer yang terkenal banget, seperti Coyote Point, F5 Network BIG-IP, Barracuda Load Balancer, dan masih banyak lagi.
Tahu gak sih, sistem load balancing pada hardware load balancer diciptakan dengan menggunakan bantuan sebuah chip khusus yang disebut ASICS. ASICS berwujud sebuah mikroprosesor khusus yang hanya memproses algoritma dan perhitungan spesifik, jadi performa load balancing-nya super andal. Jadi kalau mau ngerasain load balancing yang top banget, cobain deh pake hardware load balancer dengan ASICS-nya yang oke banget.
Kelebihan penggunaan hardware load balancer sebagai berikut
- Pendekatan biasanya lebih kuat daripada jenis load balancer dalam bentuk perangkat lunak.
- Bersifat multiplatform, sehingga dapat bekerja pada banyak sistem operasi atau platform.
- Proses lalu lintas pada tingkat jaringan secara nominal lebih efisien daripada jenis perangkat lunak.
Kekurangan hardware load balancer, sebagai berikut.
- Biaya yang dibutuhkan lebih tinggi dibandingkan menggunakan software load balancer.
- Memiliki antarmuka yang kurang user friendly.
- Tingkat fleksibilitas perangkat juga rendah karena sebagian besar kecerdasannya sudah tertanam di dalam hardware, sehingga penambahan fitur atau fasilitas lain menjadi sulit untuk dilakukan.
Load balancer menggunakan perpaduan hardware dan software
Tidak dapat dipungkiri bahwa penggunaan kombinasi hardware dan software load balancer memang bisa memberikan fleksibilitas tinggi. Namun, siapa bilang penggunaan hardware atau software saja tidak efektif dan efisien? Mungkin hanya jika Anda merasa puas dengan hasil yang biasa-biasa saja.
Untuk jaringan yang besar, tentu saja menggunakan tipe software dan hardware secara bersamaan adalah pilihan terbaik. Tapi, apakah Anda merasa tidak cukup "hebat" dengan hanya menggunakan hardware atau software saja? Jangan khawatir, dengan penggunaan kombinasi ini, Anda bisa merasa lebih "berkelas" dan bisa berbangga-bangga dengan fleksibilitasnya yang tinggi.
Dan jangan khawatir soal biaya, dengan penggunaan konsep ini, Anda bisa merasakan keuntungan ekonomis yang luar biasa. Anda bisa lebih hemat uang dan menghasilkan penyeimbangan beban yang maksimal antara beberapa server. Wow, terdengar sangat menarik bukan? Siapa bilang penggunaan load balancer hanya bisa dilakukan dengan cara yang biasa-biasa saja? Dengan kombinasi hardware dan software, sky is the limit!
Fitur Load Balancing
Ternyata, hardware load balancer atau software load balancer itu enggak cuma sekedar berguna buat ngebagi-bagiin aja, lho! Ada berbagai fitur keren yang bisa dimiliki, di antaranya:
Asymmetric load
Bisa bikin rasio yang terbaik dan terpendek untuk mencapai tujuan. Jadi, mesin bisa berusaha untuk nyari jalur yang paling "cantik" untuk bikin kamu cepat sampai di tujuan.
Aktivitas berdasarkan prioritas
Pas lagi macet-macetan di jaringan, server bisa membagi aktivitas berdasarkan prioritas dan membagi ke link cadangan. Biar gak "stres" gitu, kan?
TCP buffering
Ini fitur keren, nih! Respons dari server akan dibuffer, jadi akses ke server akan jadi lebih cepat dan smooth.
Content filtering
Makanya, enggak sembarang isi bisa lewat begitu aja. Ada beberapa load balancing yang bisa melakukan perubahan isi pada saat dijalankan.
Priority queuing
Gak semua lalu lintas paket sama, lho. Makanya, dengan fitur ini, bisa bedain mana yang penting dan mana yang enggak.
Kompresi HTTP
Wah, yang ini bikin data mentransfer objek HTTP jadi lebih simpel dan hemat. Dengan fitur ini, kamu bisa memakai utilitas kompresi gzip yang sudah tersedia di semua web browser modern.
Proteksi dari serangan DDoS
Lagi-lagi fitur anti-stres, nih! Dengan load balancing, kamu bisa membuat fitur seperti SYN Cookies dan delayed-binding. Jadi, saat serangan SYN Flood terjadi, kamu sudah siap!
HTTP security
Gak cuma sembarang orang bisa akses ke web server kamu, lho. Ada beberapa sistem load balancing yang bisa menyembunyikan halaman HTTP yang error dan menghapus identifikasi header server dari respons HTTP. Selain itu, bisa juga melakukan enkripsi cookies supaya gak bisa dimanipulasi.
HTTP caching
Makin cepat akses web server kamu dengan fitur ini! Load balancing bisa menyimpan konten yang statis, jadi permintaan dari user gak perlu lagi terkoneksi ke web server di luar jaringan.
Spam filtering
Wah, fitur terakhir ini bikin hidupmu semakin bersih! Load balancing punya fitur spam filtering alias penyaringan spam. Jadi, kamu enggak akan terganggu lagi dengan email spam, instant messaging spam, usenet newsgroup spam, search engine spam, blog spam, spam berita pada telepon genggam, dan sejenisnya. spam! Selalu datang tanpa diundang dan lebih menyebalkan daripada tetangga yang suka ngintip dari jendela. Bikin inbox kita berantakan dan bikin kita pengen ngehapus semua akun email yang kita punya. Tapi untungnya, dengan fitur spam filtering di load balancing, kita bisa ngasih tamparan telak ke si spammer biar ga berani lagi bikin ulah. Jadi, siapa takut sama si spam? Dengan load balancing, kita bisa tenang-tenang saja dan fokus dengan pekerjaan yang lebih penting. Hidup jadi lebih enak dan tenang, kan?
Algoritma Load Balancing
Dalam implementasi load balancing pada jaringan komputer, terdapat beberapa jenis algoritma yang dapat dipilih.
Round robin
Salah satu algoritma yang paling sederhana dan banyak digunakan adalah algoritma Round Robin. Algoritma ini bekerja dengan membagi beban secara bergiliran dan berurutan dari satu server ke server lainnya sehingga membentuk putaran. Konsep dasar dari algoritma ini adalah penggunaan time-sharing (pembagian waktu). Setiap proses mendapatkan waktu CPU yang disebut waktu kuantum untuk membatasi waktu proses, biasanya berkisar antara 1 hingga 100 milidetik. Setelah waktu habis, proses ditunda dan ditambahkan ke dalam antrian siap.
Algoritma Round Robin memproses antrian yang digunakan oleh perangkat load balancing. Beban kerja dibagi secara bergiliran dan berurutan dari satu virtual server ke virtual server lainnya sehingga membentuk perputaran. Proses akan mendapatkan jatah waktu sebesar waktu kuantum. Waktu kuantum merupakan batas periode waktu yang diperbolehkan dalam proses yang sedang berjalan dalam sebuah sistem atau jatah waktu yang digunakan dalam pemrosesan data antrian. Algoritma ini sangat adil karena tidak ada proses yang diprioritaskan. Semua proses mendapatkan jatah waktu yang sama, yaitu (1/n). Nilai n merupakan jumlah proses dalam antrian dan waktu tunggu maksimum adalah (n-1)q, di mana q adalah panjang waktu 1 kuantum.
Adapun ketentuan algoritma Round Robin adalah sebagai berikut. Pertama, jika proses sebelumnya belum selesai, maka proses menjadi runnable atau pemrosesan dialihkan ke proses lain atau berikutnya. Kedua, jika waktu kuantum belum habis dan proses masih berjalan (setelah selesai melakukan I/O), maka proses akan diblok dan pemrosesan akan dialihkan ke proses berikutnya. Ketiga, jika waktu kuantum belum habis dan proses telah selesai, maka proses akan diakhiri dan dilanjutkan ke proses berikutnya.
Ratio
Selain algoritma Round Robin, terdapat juga algoritma Ratio (rasio), di mana parameter rasio diberikan untuk masing-masing server yang akan dimasukkan ke dalam sistem load balancing. Dari parameter rasio ini, pembagian beban terhadap server-server yang diberi rasio dapat dilakukan. Server dengan rasio terbesar akan diberikan beban besar, sedangkan server dengan rasio kecil akan lebih sedikit diberikan beban.
Fastest
Algoritma Fastest bekerja dengan melakukan pembagian beban dengan mengutamakan server-server yang memiliki respons yang paling cepat. Server di dalam jaringan yang memiliki respons paling cepat akan mengambil beban pada saat permintaan masuk. Sedangkan algoritma Least Connection melakukan pembagian beban berdasarkan banyaknya koneksi yang sedang dilayani oleh sebuah server. Server yang memiliki pelayanan koneksi yang paling sedikit akan diberikan beban berikutnya yang akan masuk.
Threshold
Algoritma Threshold memprioritaskan proses yang ditugaskan segera setelah penciptaan ke host. Host untuk proses baru dipilih secara lokal tanpa mengirim pesan jarak jauh. Setiap prosesor menyimpan salinan pribadi dari beban sistem. Beban prosesor bisa mencirikan salah satu dari tiga tingkatan, yaitu underloaded, medium, overloaded.
IP Hash
Algoritma IP Hash melakukan pembagian beban berdasarkan alamat IP sumber dari permintaan. Alamat IP sumber dari permintaan akan digunakan untuk menghasilkan nilai hash, yang kemudian digunakan untuk menentukan server tujuan. Dengan begitu, permintaan yang berasal dari alamat IP yang sama akan selalu dilayani oleh server yang sama pula.
Weighted Least Connection
Algoritma Weighted Least Connection adalah variasi dari algoritma Least Connection, namun dengan memberikan bobot yang berbeda pada setiap server. Server yang memiliki bobot lebih tinggi akan diberikan lebih banyak koneksi daripada server yang memiliki bobot lebih rendah.
Locality-Based Least Connection
Algoritma Locality-Based Least Connection melakukan pembagian beban berdasarkan geografis lokasi server dan banyaknya koneksi yang sedang dilayani oleh server tersebut. Server yang berada di lokasi yang lebih dekat dengan pengguna akan diberikan beban lebih banyak daripada server yang berada di lokasi yang lebih jauh.
Randomized
Algoritma Randomized melakukan pembagian beban secara acak pada server yang tersedia. Setiap permintaan akan dialihkan secara acak ke salah satu server yang tersedia dalam pool.
Setiap algoritma memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing. Pemilihan algoritma yang tepat sangat tergantung pada kondisi jaringan, jenis layanan yang disediakan, serta kebutuhan pengguna. Dalam praktiknya, seringkali digunakan kombinasi dari beberapa algoritma load balancing untuk mengoptimalkan kinerja dan ketersediaan layanan.
Metode Sistem Load Balancing
Pembuatan sistem load balancing dapat menggunakan banyak cara. Pemmbuatannya tidak terikat oleh sebuah sistem operasi saja atau hanya dapat dibuat oleh sebuah perangkat saja.
DNS Round Robin
Salah satu metode yang umum digunakan dalam load balancing adalah DNS round robin. Metode ini menggunakan DNS (Domain Name System) untuk membagi lalu lintas ke server yang berbeda dalam grup server yang sama.
Cara kerja DNS round robin adalah dengan mengonfigurasi beberapa record DNS yang menunjuk ke alamat IP yang berbeda untuk setiap server dalam grup server. Saat permintaan datang, server DNS akan memberikan daftar alamat IP untuk klien untuk memilih. Klien akan memilih alamat IP pertama dalam daftar dan mengirim permintaan ke server dengan alamat IP tersebut. Ketika permintaan berikutnya datang, klien akan memilih alamat IP berikutnya dalam daftar dan seterusnya.
Meskipun metode ini sederhana dan mudah diimplementasikan, DNS round robin tidak mempertimbangkan beban server atau performa server dalam membagi lalu lintas. Sehingga, metode ini kurang efektif dalam situasi di mana server menerima beban yang tidak seimbang atau ketika satu server menjadi tidak responsif.
Integrated Load Balancing
Integrated Load Balancing (ILB) adalah metode load balancing yang terintegrasi dengan layanan virtual network pada Microsoft Azure. Metode ini dirancang khusus untuk mengoptimalkan kinerja aplikasi yang berjalan di jaringan virtual Azure.
Dalam ILB, lalu lintas jaringan akan disebar ke beberapa mesin virtual (VM) di jaringan internal, sehingga memungkinkan untuk melakukan proses load balancing secara efektif. Dalam proses ini, setiap mesin virtual akan memproses permintaan jaringan, dan hasilnya akan dikirimkan ke peladen utama yang memproses lalu lintas jaringan.
Metode ILB memungkinkan aplikasi Anda untuk memiliki lebih dari satu mesin virtual (VM) yang berjalan secara bersamaan untuk memproses permintaan jaringan, sehingga dapat meningkatkan ketersediaan dan skalabilitas aplikasi. Selain itu, metode ini juga memiliki kemampuan untuk memindahkan lalu lintas jaringan secara otomatis jika salah satu VM dalam grup mengalami gangguan atau kegagalan.
ILB juga menyediakan kemampuan pengaturan otomatis untuk memperbarui informasi DNS, sehingga pengguna tidak perlu melakukan pembaruan manual saat ada perubahan dalam topologi jaringan. Hal ini memudahkan dalam mengelola dan memelihara aplikasi, terutama dalam lingkungan yang berubah-ubah.
Dalam kesimpulannya, Integrated Load Balancing (ILB) adalah solusi load balancing terintegrasi yang dirancang untuk meningkatkan ketersediaan dan skalabilitas aplikasi di lingkungan virtual Azure. Metode ini memungkinkan Anda untuk memproses lalu lintas jaringan dengan lebih efektif dan dapat diandalkan, sehingga Anda dapat fokus pada pengembangan aplikasi Anda dengan lebih mudah dan cepat.
Dedicated Load Balancing
Dedicated load balancing adalah metode load balancing yang menggunakan perangkat keras khusus untuk menyeimbangkan beban kerja di antara server. Dalam metode ini, perangkat load balancing terpisah ditempatkan di depan server dan bertindak sebagai gateway antara server dan lalu lintas jaringan.
Keuntungan dari dedicated load balancing adalah kemampuan untuk mengelola jumlah lalu lintas yang lebih besar dan meningkatkan ketersediaan aplikasi dengan menempatkan perangkat load balancing pada server terpisah. Selain itu, metode ini juga memberikan keamanan tambahan karena kemampuan untuk memfilter lalu lintas jaringan yang masuk dan keluar.
Namun, kelemahan dari dedicated load balancing adalah biaya yang lebih tinggi untuk membeli dan memelihara perangkat keras khusus. Selain itu, jika perangkat load balancing mengalami kegagalan, maka aplikasi dan server yang diatur di belakangnya juga dapat terkena dampak. Oleh karena itu, penting untuk memilih perangkat yang dapat diandalkan dan memiliki fitur pemulihan kesalahan yang baik.
Penutup
Kano
Hai, semoga tulisan yang saya tulis bisa bermanfaat bagi semua orang,