Analisis Hypervisor untuk Lingkungan Komputasi dengan Performa Tinggi

Review Paper :: Analysis of Virtualization Technologies for High Performance Computing Environments
Younge, Andrew J. Henschel, Robert. Brown, James T. Laszewski, Gregor von. Qiu, Judy. Fox, Geoffrey C.
2011 IEEE 4th International Conference on Cloud Computing, page 9-16

Ringkasan Paper

Cloud computing adalah salah satu dari teknologi yang saat ini berkembang secara eksplosif. Implementasi cloud computing memungkinkan pengguna untuk memindahkan data dan komputasi ke lokasi yang jauh dengan pengaruh pada performa sistem yang bervariasi. Manfaat dari cloud computing antara lain: skalabilitas, Quality of Service (QoS), kustomisasi, biaya yang efektif, dan antarmuka akses yang disederhanakan.

Salah satu teknologi terpenting pada Cloud adalah virtualisasi. Secara sederhana, virtualisasi adalah mekanisme untuk memisahkan perangkat keras dan sumber sistem dari sistem operasi yang diberikan. Hypervisor atau Virtual Machine Monitor (VMM) adalah alat untuk melakukan dan mengelola virtualisasi. Terdapat berbagai macam hypervisor, masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangan. Pada paper ini, teknologi hypervisor yang dianalisis ada empat: Xen 3.1, VMWare ESX, Oracle VirtualBox 3.2, dan Kernel-based Virtual Machine (KVM) dari RHEL 5.

Fitur-fitur yang dibandingkan pada penelitian ini adalah metode virtualisasi dan kegunaan. Setiap hypervisor mendukung virtualisasi penuh dan hanya Xen yang mendukung para-virtualisasi. Keempat hypervisor mendukung sistem operasi Linux. Pada lingkungan komputasi dengan performa tinggi (High Performance Computing – HPC), virtual CPU dan memori mesin virtual maksimal adalah aspek kritis untuk memilih teknologi virtualisasi yang tepat. Dalam hal ini, Xen menunjukkan performa terbaik.

tabel perbandingan hypervisor (VMware, KVM, Xen, VirtualBox)
tabel perbandingan hypervisor

Dalam aspek kegunaan, KVM dan VirtualBox paling mudah untuk di-install karena terdapat supported packages dan instalasi hanya membutuhkan penambahan satu atau lebih modul kernel dan perangkat lunak yang mendukungnya. Xen lebih rumit untuk dipasang karena membutuhkan modifikasi penuh dalam kernel-nya.

Pada aspek antarmuka, terdapat variasi yang sangat beragam yang disediakan oleh tiap hypervisor. Sebagian besar menggunakan command line (CLI). Xen menyediakan alat sendiri untuk mengontrol dan memonitor guests, namun pengguna harus belajar dulu. KVM menyediakan antarmuka CLI sendiri, dan jika antarmuka lebih praktis maka fiturnya kurang canggih. Namun KVM lebih mudah digunakan untuk mengelola mesin virtual dalam host. VirtualBox menyediakan CLI dan GUI terbaik. VMware menyediakan GUI berbasis web yang memudahkan pengguna untuk mengoperasikan VMware dari jarak jauh.

Bagi pengembang Cloud, disarankan untuk memanfaatkan Libvirt API jika memungkinkan. Libvirt API biasa digunakan dalam Cloud IaaS saat ini, termasuk Nimbus, Eucalyptus, OpenNebula, dan OpenStack. Semua teknologi virtualisasi didukung oleh Libvirt API, sampai batas tertentu.

Benchmarking penelitian ini menggunakan FutureGrid sebagai virtualisasi dan cloud test-bed. FutureGrid menyediakan kemampuan komputasi yang memungkinkan peneliti untuk melakukan tantangan riset kompleks yang berhubungan dengan penggunaan dan keamaanan dari Grid dan Cloud, termasuk autentikasi, autorisasi, penjadwalan, virtualisasi, desain middleware, desain antarmuka, dan cybersecurity.

Lingkungan penelitian menggunakan empat node dari sistem β€˜India’, yang merupakan sumber terbaru dari FutureGrid. Tiga dari empat node di-install dengan hypervisor yang berbeda: Xen 3.1, KVM (build 83), VirtualBox 3.2.10. VMware tidak digunakan dalam penelitian karena terganjal dengan lisensinya yang melarang benchmarking. Setiap guest dalam virtualisasi diberi mesin virtual 8 inti dan RAM 16GB. Tes dilakukan sebanyak dua puluh kali.

Perbandingan performa untuk tiap mesin virtual dilakukan berdasarkan HPCC (HPC Council) dan SPEC (Standard Perdormance Evaluation Corporation) OMP2001. Benchmark HPCC terdiri dari tujuh tes: HPL, DGEMM, STREAM, PTRANS, RandomAccess, FFT, bandwidth dan keterlambatan komunikasi.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa setiap hypervisor menggunakan teknologi VT-X virtualisasi penuh dan mendukung migrasi live. Meskipun Xen secara teoritis menunjukkan performa terbaik dan paling banyak digunakan di dunia virtualisasi, hasil benchmark menunjukkan bahwa performa Xen menunjukkan fluktuasi dengan deviasi yang cukup besar. Hasil benchmark menunjukkan bahwa hypervisor KVM adalah pilihan optimal yang mendukung aplikasi HPC dalam infrastruktur Cloud. Meskipun begitu, pemilihan lingkungan untuk aplikasi cloud dapat dilakukan berdasarkan kebutuhan sesuai dengan benchmark dan perbedaan yang telah diukur.

hypervisor rating
ringkasan ranking hypervisor

Komentar dan Kritik dari Reviewer

Judul paper ini terlalu luas, kurang menunjukkan bahwa isi paper adalah penelitian untuk membandingkan tiga atau empat hypervisor saja. Tidak terdapat kata kunci setelah abstrak, yang menunjukkan bahwa inti dari penelitian adalah perbandingan hypervisor. Tujuan penelitian dan Gap sentence dijelaskan dengan baik, sebelumnya dipaparkan penelitian-penelitian lain yang sejenis. Metode penelitian dijelaskan dengan detail sehingga peneliti lain dapat melakukan ulang penelitian yang sama. Penelitian ini dilakukan dengan mengacu pada banyak referensi, seperti yang terlihat pada daftar pustaka, membuat penelitian ini meyakinkan dan layak untuk diperhitungkan.

Penelitian lanjutan sangat mungkin untuk dilakukan, terutama dalam mengomparasikan hypervisor jenis lain sehingga memberi pandangan yang luas kepada calon pengguna yang ingin melakukan virtualisasi.

Iklan

Penulis: fayruzrahma

always trying to be a simple person :)

6 thoughts on “Analisis Hypervisor untuk Lingkungan Komputasi dengan Performa Tinggi”

Ada komentar?

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s