VIRTUALISASI STORAGE DAN NETWORK
A. VIRTUAL
MEMORI ( VIRTUAL STORAGE )
1. Pengertian
Virtual Storage
Memori
virtual adalah suatu teknik yang memisahkan antara memori logis dan memori
fisiknya. Teknik ini menyembunyikan aspek-aspek fisik memori dari pengguna
dengan menjadikan memori sebagai lokasi alamat virtual berupa byte yang tidak
terbatas dan menaruh beberapa bagian dari memori virtual yang berada di memori
logis.
Konsep
memori virtual dikemukakan pertama kali oleh John Fotheringham pada tahun 1961
dengan menggunakan dynamic storage allocation pada sistem komputer atlas di
Universitas Manchester. Sedangkan istilah memori virtual dipopulerkan oleh
Peter J. Denning yang mengambil istilah 'virtual' dari dunia optik.
Gambar
1 Memori virtual lebih besar ukurannya dari memori fisik
Memori merupakan suatu tempat
penyimpanan utama (primary storage) yang bersifat sementara (volatile).
Ukuran memori yang terbatas menimbulkan masalah bagaimana menempatkan program yang
berukuran lebih besar dari ukuran memori fisik dan masalah penerapan multiprogramming
yang membutuhkan tempat lebih besar di memori. Dengan pengaturan oleh sistem
operasi dan didukung perangkat keras, memori virtual dapat mengatasi masalah
kebutuhan memori tersebut. Memori virtual melakukan pemisahan dengan menaruh
memori logis ke disk sekunder dan hanya membawa halaman yang diperlukan ke
memori utama.
Prinsip dari memori virtual
yang perlu diingat adalah bahwa "Kecepatan maksimum eksekusi proses di memori
virtual dapat sama, tetapi tidak pernah melampaui kecepatan eksekusi proses yang
sama di sistem yang tidak menggunakan memori virtual.
2. Memori
virtual dapat diimplementasikan dengan dua cara:
a. Demand paging.
Menerapkan konsep pemberian
halaman pada proses. Demand paging adalah salah satu implementasi dari memori
virtual yang paling umum digunakan. Demand paging pada prinsipnya hampir sama
dengan permintaan halaman (paging) hanya saja halaman (page) tidak akan dibawa
ke dalam memori fisik sampai ia benar-benar diperlukan.
-
Penanganan
Kesalahan pada Demand Paging
1) CPU
mengambil instruksi dari memori untuk dijalankan.
2) Terjadi
interupsi kesalahan halaman, maka interupsi itu menyebabkan trap pada sistem
operasi.
3) Jika
referensi alamat yang diberikan ke sistem operasi ilegal atau dengan kata lain
halaman yang ingin diakses tidak ada maka proses akan dihentikan. Jika
referensi legal maka halaman yang diinginkan diambil dari disk.
4) Halaman
yang diinginkan dibawa ke memori fisik.
5) Mengatur
ulang tabel halaman sesuai dengan kondisi yang baru. Jika tidak terdapat ruang
di memori fisik untuk menaruh halaman yang baru maka dilakukan penggantian
halaman dengan memilih salah satu halaman.
6) Setelah
halaman yang diinginkan sudah dibawa ke memori fisik maka proses dapat diulang.
- Memori
virtual yang besar. Memori logis tidak lagi terbatas pada ukuran memori fisik.
Hal ini berarti bahwa besar suatu program tidak akan terbatas hanya pada ukuran
memori fisik tersedia.
- Penggunaan
memori yang lebih efisien. Bagian program yang dibawa ke memori fisik hanyalah
bagian program yang dibutuhkan sementara bagian lain yang jarang digunakan
tidak akan dibawa.
- Meningkatkan
derajat multiprogamming.
- Derajat
multiprogramming menunjukkan banyaknya proses yang berada di memori fisik.
- Penggunaan
I/O yang lebih sedikit. Hal ini dapat terjadi karena permintaan halaman hanya membawa
bagian yang diperlukan dari suatu program.
b. Demand segmentation
Demand Segmentation lebih
kompleks diterapkan ukuran segmen yang bervariasi. Segmentasi adalah sebuah
bagian dari managemen memori yang mengatur pengalamatan dari memori yang
terdiri dari segmen-segmen. Keuntungan dari segmentasi adalah menyangkut
masalah pembagian penggunaan kode atau data.
Setiap proses mempunyai tabel
segmen yang digunakan oleh dispatcher untuk menentukan tabel segmen dari
perangkat keras yang mana akan digunakan ketika proses yang bersangkutan di
eksekusi oleh CPU. Segmen akan berbagi ketika anggota dari elemen tabel segmen
yang berasal dari dua proses yang berbeda menunjuk ke lokasi fisik yang sama.
Pembagian tersebut terjadi pada level segmen, maka, informasi apa pun dapat
dibagi jika didefinisikan pada level segmen.
Dalam proses demand paging,
jika terjadi page fault maka diperlukan waktu yang lebih lambat untuk mengakses
memori daripada jika tidak terjadi page fault. Hal ini dikarenakan perlu adanya
penanganan page fault itu sendiri. Kinerja demand paging ini dapat dihitung
dengan menggunakan effective access time yang dirumuskan sebagai berikut:
effective access time = (1 – p) x ma + p x page fault time
3. Keuntungan Penggunaan Memori Virtual
- Berkurangnya
proses I/O yang dibutuhkan . Misalnya untuk program butuh membaca dari disk dan
memasukkan dalam memory setiap kali diakses.
- Ruang
menjadi lebih leluasa karena berkurangnya memori fisik yang digunakan. Contoh,
untuk program 10 MB tidak seluruh bagian dimasukkan dalam memori fisik.
Pesan-pesan error hanya dimasukkan jika terjadi error.
- Meningkatnya
respon, karena menurunnya beban I/O dan memori.
- Bertambahnya
jumlah pengguna yang dapat dilayani.
4.
Macam-macam Virtualisasi Storage
a.
Virtual Memory Di Windows
Pada komputer jumlah
memory yang tersedia adalah jumlah antara memory fisik/RAM dengan virtual
memory. Virtual memory adalah sebuah porsi pada hard disk yang di-set
menyerupai RAM oleh system. Virtual memory merupakan ruang penyimpanan
sementara yang digunakan untuk menjalankan program yang membutuhkan memory yang
lebih besar dari memory fisik.
Windows
merekomendasikan ukuran minimal dari vitual memory adalah 1.5 kali dari memory
fisik. Jika anda memiliki beberapa harddisk, misal hardisk pertama adalah C:
dan harddisk kedua adalah D: dan anda jarang menggunakan drive D:, anda dapat
memindahkan virtual memory ke drive D:. Memindahkan virtual memory ke harddisk
yang jarang digunakan akan sedikit meningkatkan performa.
Cara
Kerja
Virtual Memory
digunakan dengan membuat suatu file khusus yang disebut swapfile atau paging
file. Virtual memory digunakan pada saat operating system kehabisan memory,
dimana o.s. akan memindahkan data yang paling terakhir diakses ke dalam
swapfile di hardisk. Hal ini mengosongkan/ membebaskan beberapa ruang kosong
pada memory untuk aplikasi yang akan digunakan selanjutnya. Operating system
akan melakukan hal ini secara terus menerus ketika data baru diisi pada ram.
b.
Virtual Memory Di Linux
Managemen
Memori di Linux
Memori managemen
merupakan salah satu bagian terpenting dalam sistem operasi. Karena adanya
keterbatasan memori, diperlukan suatu strategi dalam menangani masalah ini.
Jalan keluarnya adalah dengan menggunakan memori virtual. Dengan memori virtual,
memori tampak lebih besar daripada ukuran yang sebenarnya.
Ruang
alamat yang besar
Sistem operasi membuat
memori terlihat lebih besar daripada ukuran memori sebenarnya. Memori virtual
bisa beberapa kali lebih besar daripada memori fisiknya.
Pembagian memori
fisik yang adil
Managemen memori
membuat pembagian yang adil dalam pengalokasian memori antara proses-proses.
- Virtual PFN
- PFN fisik
- informasi akses page dari page tersebut
Untuk menerjemahkan
alamat virtual ke alamat fisik, pertama-tama CPU harus menangani alamat virtual
PFN dan offsetnya di virtual page. CPU mencari tabel page proses dan mancari
anggota yang sesuai degan virtual PFN. Ini memberikan PFN fisik yang dicari.
CPU kemudian mengambil PFN fisik dan mengalikannya dengan besar page untuk
mendapat alamat basis page tersebut di dalam memori fisik. Terakhir, CPU
menambahkan offset ke instruksi atau data yang dibutuhkan. Dengan cara ini,
memori virtual dapat dimap ke page fisik dengan urutan yang teracak.
B. Virtual Network
1. Pengertian
Virtual network adalah
jaringan komputer yang terdiri dari jaringan virtual yang saling
terhubung (virtual network link). Virtual Network Link adalah hubungan yang
terjadi tanpa koneksi fisik (kabel atau nirkabel) antara dua perangkat
komputer, tetapi diimplementasikan dengan menggunakan metode virtualisasi
jaringan.
Bentuk umum dari virtualisasi jaringan terdiri dari 2 bagian
:
a. Protocol-based, misalnya VLAN, VPN, dan VPLS
- Sebuah VLAN dapat dibuat
dengan partisi LAN fisik menjadi beberapa LAN logis menggunakan ID VLAN. Atau,
beberapa LAN fisik dapat berfungsi sebagai LAN logis tunggal. Jaringan
dipartisi dapat pada satu router , atau beberapa VLAN dapat di beberapa router
seperti beberapa fisik LAN akan. Sebuah VLAN dapat di VPN.
- Sebuah virtual private network
(VPN) terdiri dari beberapa jarak jauh titik akhir (biasanya router, gateway
VPN klien perangkat lunak) bergabung dengan semacam terowongan melalui jaringan
lain, biasanya jaringan pihak ketiga. Dua titik akhir tersebut merupakan 'Point
to Point Virtual Private Network (VPN atau PTP). Menghubungkan lebih dari dua
titik akhir dengan meletakkan di tempat mesh terowongan menciptakan 'Multipoint
VPN'.
- Sebuah VPLS (Virtual Private
LAN Service) adalah jenis tertentu Multipoint VPN. VPLS dibagi menjadi
Transparan LAN Services (TLS) dan Ethernet Virtual Connection Services. Sebuah
TLS mengirimkan apa yang diterimanya, sehingga memberikan pemisahan geografis,
tetapi tidak subnetting VLAN. Sebuah EVCS menambahkan ID VLAN, sehingga
memberikan pemisahan geografis dan VLAN subnetting.
b. Virtual devices-based, seperti
jaringan yang menghubungkan mesin virtual di dalam hypervisor.
Sebuah contoh umum dari
jaringan virtual yang didasarkan pada perangkat virtual adalah jaringan di
dalam hypervisor mana lalu lintas antara server virtual yang diarahkan
menggunakan switch virtual (vSwitches) bersama dengan router virtual dan
firewall virtual untuk segmentasi jaringan dan isolasi data. Jaringan tersebut
dapat menggunakan protokol non-virtual seperti Ethernet serta protokol
virtualisasi seperti protokol VLAN IEEE 802.1Q .
2.
Konsep
VmWare Virtual Networking
Tiga
penyedia sarana vmware untuk mensinergiskan kemampuan jaringan dengan baik
dengan canggih. Kemampuan jejaring yang diberikan oleh vmware esx vmware
virtual center dan server. Dengan jaringan virtual, kita dapat melakukan di
dalam mesin virtual sama seperti kita bisa membangun mesin yang rumit dan fisik
dalam jaringan pelayanan di berbagai seluruh dunia, produksi dan pengembangan
deployments untuk digunakan atau tujuan. Tombol pada mesin sehingga virtual host
server yang sama dengan orang lain untuk melakukan hal yang sama dengan
menggunakan protokol yang akan digunakan di atas fisik tanpa perlu melakukan
penambahan jaringan fisik. Server esx juga mendukung virtualisasi sesuai dengan
standar yang vlans vlan implementations dari pedagang lain.
Sebuah mesin
yang dapat digunakan satu atau lebih konfigurasi dengan ethernet adapter.
Masing-masing alamat ip yang telah kita lakukan. Sebagai hasilnya, mesin dengan
sifat fisik yang sama seperti jaringan mesin dari virtual. Dengan conceptsin
vmware jaringan itu, membuat jaringan dengan fungsi fisik dengan jaringan ini
tidak mungkin. Ini merupakan pedoman untuk pengguna yang menginginkan
infrastruktur vmware 3 pemahaman yang jelas tentang desain dasar dari kemampuan
jaringan prasarana vmware 3 dalam merancang dan penempatan dalam cara yang
mempengaruhi datacenter itu.
3.
Perangkat
yang Membangun Jaringan Virtual
a.
Virtual
Switch
switch fisik, sebuah
tombol yang memunginkan kita untuk
terhubung dengan komponen jaringan lainnya secara bersama. Virtual switch yang dibuat
oleh software VMware Workstation, dibutuhkan sebanyak Sembilan switch. Kita
dapat menghubungkan satu atau lebih mesin virtual ke switch.
Secara default, beberapa
switch dan jaringan yang terkait menggunakan nama konfigurasi khusus :
-
Bridge network menggunakan VMnet0
-
Jaringan host-only menggunakan VMnet1
-
Jaringan NAT menggunakan VMnet8
Cara menghubungkan mesin virtual ke switch yaitu dalam mesin editor ada pengaturan
editor, pilih adapter jaringan virtual untuk menghubungkan, kemudian
konfigurasi adapter untuk menggunakan jaringan virtual yang diinginkan.
b.
Bridge
Bridge memungkinkan kita
untuk menghubungkan mesin virtual ke LAN yang digunakan oleh host computer
kita. Ini akan menghubungkan jaringan adapter didalam mesin virtual kita ke
adapter Ethernet fisik didalam host computer.
Bridge dipasang selama
instalasi VMware Workstation ( pada host linux, kita harus memilih untuk
membuat jaringan bridge yang tersedia untuk mesin virtual). Bila membuat mesin
virtual baru menggunakan jaringan bridge, bridge sudah diatur secara otomatis.
c.
Host
Virtual Adapter
Host virtual adapter adalah
adapter Ethernet virtual yang muncul untuk system operasi host kita sebagai
VMware Ethernet adapter virtual pada host windows dan sebagai antarmuka
host-only pada host linux. Host virtual adapter memungkinkan kita untuk
berkomunikasi antar host computer dan mesin virtual pada host computer. Host
virtual adapter digunakan dalam host-only dan konfigurasi NAT.
Host virtual adapter tidak
terhubung ke jaringan eksternal kecuali jika kita mengatur perangkat lunak
khusus pada host computer - proxy server, misalnya untuk menghubungkan adapter
host-only ke adapter jaringan fisik. Perangkat lunak yang menciptakan host
virtual adapter diinstal ketika kita menginstal VMware Workstation (pada host
linux, kita harus pilih memnuat host-only jaringan yang tersedia untuk mesin
virtual). Host virtual adapter kemudian dibuat secara otomatis ketika kita boot
host computer.
d.
NAT
Device
NAT (network address
translation) merupakan perangkat yang memungkinkan kita untuk menghubungkan
mesin virtual ke jaringan eksternal ketika kita hanya memiliki satu alamat IP
jaringan pada jaringan fisik, dan alamat yang digunakan oleh host komputer.
Kita bisa menggunakan NAT untuk menghubungkan mesin virtual ke Internet melalui
koneksi dial-up pada host komputer, melalui adapter Ethernet host komputer,
atau melalui adapter Ethernet nirkabel. NAT juga berguna ketika kita harus
terhubung ke jaringan non-Ethernet, seperti Token Ring atau ATM.
Perangkat NAT sudah diatur
secara otomatis ketika kita menginstal VMware Workstation. (Pada host Linux,
kita harus memilih untuk membuat NAT yang tersedia untuk mesin virtual).
e.
DHCP
Server
DHCP (host protokol
konfigurasi dinamis) server menyediakan alamat jaringan IP untuk mesin virtual
dalam konfigurasi yang tidak dijembatani ke jaringan eksternal. misalnya,
host-only dan konfigurasi NAT.
f.
Network
Adapter
Suatu adapter jaringan
virtual diatur untuk mesin virtual saat kita membuatnya dengan Mesin Virtual
Wizard baru menggunakan berbagai jenis jaringan.
4. Komponen VMWare Infrastruktur
Networking
3
komponen jaringan yang menyusun sebuah rancangan jaringan modular untuk
menggunakan ruang gerak yang maksimal .Komponen kunci virtual yang disediakan
oleh jaringan infrastruktur virtual 3 ethernet yang virtual adapters , mesin
virtual yang digunakan oleh individu , dan tombol virtual , yang menghubungkan
mesin virtual untuk satu sama lain dan berhubungan baik dan mesin virtual
server esx pelayanan yang nyaman untuk jaringan eksternal , seperti yang
ditunjukkan pada gambar 2. Bagian yang telah mengikuti masing-masing dari semua
komponen tersebut .
Gambar 2.
Komponen yang mengelola jaringan virtual
Vmware virtual center menyediakan alat
untuk membangun dan memelihara infrastruktur jaringan virtual anda, seperti
terlihat pada gambar 5. Anda dapat menggunakan virtual center untuk menambahkan,
hapus, mengubah dan switch untuk mengatur virtual dan pelabuhan VLAN dan
bekerja sama dengan kelompok. Anda dapat menggunakan fitur virtual center peran
untuk menetapkan izin membutuhkan administrator jaringan untuk mengelola
jaringan maya.
Referensi
Hillview Ave. Palo Alto. 2007, VMware Virtual Networking
Concepts. U.S.A: VmWare Information Guide
DemandSegmentation_TBM_CarlisleTW
Internet Virtual
Storage. Diakses pada tanggal 30 maret 2015.
Diperoleh dari :
http://www.cryer.co.uk/resources/virtualstorage.htm
Kuswari Hernawati. Internet
Virtual Storage sebagai Alternatif Penyimpanan Data
VMware
Workstation 5.5 Components of the Virtual Network Komponen Virtual Network.
Diakses pada tanggal 30 Maret 2015. Diperoleh dari: https://www.vmware.com/support/ws55/doc/ws_net.html