TEKNOLOGI VIRTUALISASI PADA VIRTUAL MACHINE

ABSTRAKSI

Nonik (15110023), Siti Nurfana (16110606), Fitri Yani (12110842)
TEKNOLOGI VIRTUALISASI PADA VIRTUAL MACHINE
Tugas Pengantar Telematika. Jurusan Sistem Informasi, Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi, Universitas Gunadarma, 2013
Kata Kunci: Teknologi Virtualisasi, Virtual Machine


      Virtualisasi adalah cara untuk membuat komputer fisik bertindak bahwa seolah-olah komputer tersebut menjadi dua atau lebih komputer logika, dimana masing-masing komputer logika (nonfisik) mempunyai arsitektur dasar yang sama dengan komputer fisik. Virtualsasi digunakan untuk meningkatkan tingkat utilisasi dari komputer, karena sebagaimana kita ketahui, hampir semua komputer dalam keadaan nganggur (idle). Penggunaan kapasitas cpu berada dibawah 10% bahkan pada komputer server, kecuali pada cpu intensive applications. Paper ini akan membahas tentang mesin virtual (virtual machine), cluster, dan virtual cluster.

(Daftar Pustaka 2001-2014)

DAFTAR ISI

Halaman Judul……………………………………………………………………….   i
Abastraksi……………………………………………………………………………   ii
Daftar Isi……………………………………………………………………………..   iii
BAB I PENDAHULUAN…………………………………………………………...   4
Latar Belakang……………………………………………………………..  4
Tujuan Penulisan…………………………………………………………...  5
Metode Penulisan…………………………………………………………..  5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA…………………………………………………….   6
          2.1 Definisi Teknologi Virtualisasi…………………………………………….  6
          2.2 Sejarah Virtualisasi………………………………………………………… 6
2.3 Definisi Virtual Machine…………………………………………………...  7
2.4 Penerapan Virtual Machine………………………………………………… 7
BAB III PEMBAHASAN……………………………………………………………  9
3.1 Fungsi Nat dan Host Guest Koneksi Pada Virtual Machine……………….. 9
3.2 Keunggulan dari Virtual Machine…………………………………………..10
3.3 Kesulitan Dari Konsep Virtual Manchine…………………………………..10
3.4 Virtual Machine Monitor (VMM)…………………………………………..11
3.5 Emulasi dan Simulasi Virtualisasi…………………………………………..12   
3.6 Tipe Dari Virtualisasi……………………………………………………….12
3.7 Keuntungan Dari Virtualisasi……………………………………………….14
3.8 Kerugian Dari Virtualisasi…………………………………………………..16
BAB IV PENUTUP…………………………………………………………………..18
4.1 Kesimpulan………………………………………………………………….18
DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………………………19

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang
Teknologi virtualisasi adalah teknologi untuk membuat komputer fisik bertindak seolah-olah komputer tersebut adalah dua komputer nonfisik (komputer virtual) atau lebih. Masing-masing komputer nonfisik tersebut memiliki arsitektur dasar yang sama dengan komputer fisiknya. Ada berbagai cara untuk melakukan hal ini, tiap cara mempunyai kelebihan dan kekurangan masing-masing. Untuk membuat komputer fisik menjadi dua atau lebih komputer virtual, karakteristik perangkat kerasnya harus dikonstruksi kembali melalui perangkat lunak. Hal ini dapat dilakukan dengan lapisan perangkat lunak yang disebut abstraksi. Perangkat lunak abstraksi digunakan di banyak sistem perangkat lunak, termasuk di dalam keluarga sistem operasi windows. Windows Hardware Abstraction Layer (HAL) adalah sebuah contoh yang bagus dari sebuah abstraksi.
Windows HAL menyediakan cara yang umum untuk semua driver guna berhubungan dengan perangkat keras yaitu dalam format yang umum. Hal ini membuat pekerjaan untuk membuat perangkat lunak dan driver menjadi lebih mudah karena developer tidak perlu menulis perangkat lunak khusus untuk tiap merek atau tipe dari komputer yang akan menjalankan perangkat lunak mereka. Abstraksi, dimana berhubungan dengan virtualisasi, adalah representasi dari sekumpulan perangkat keras umum yang keselurahnnya digerakkan oleh perangkat keras. Pada dasarnya abstraksi adalah perangkat yang bertindak sebagai perangkat keras. Teknologi virtualisasi mengijinkan instalasi dari sistem operasi pada perangkat keras yang sebenarnya tidak ada.
Virtualisasi adalah konsep yang mengijinkan komputer untuk dibagi dalam beberapa lingkungan pada saat yang sama. Lingkungan ini dapat saling berhubungan atau bahkan tanpa saling berhubungan sama sekali. Sebuah lingkungan mungkin bisa jadi sadar atau tidak bahwa lingkungan tersebut berjalan di lingkungan virtual. Lingkungan biasa disebut dengan mesin virtual (Virtual Machine (VM)). VM akan selalu menjadi rumah bagi sistem operasi (misalnya Linux, Windows, etc). Instalasi sistem operasi ini biasa disebut sebagai sistem operasi tamu (Guest operating systems).
Instruksi untuk VM biasanya diewatkan langsung ke perangkat keras sehingga memungkinkan lingkungan untuk beroperasi lebih cepat dan efisien dari sistem emulasi, meskipun instruksi yang lebih komplek harus diperangkap dan diterjemahkan untuk menjamin kompatibilitas dan abstraksi dengan perangkat keras fisik. Didalam komputer yang memjadi tuan rumah virtualisasi, komputer tersebut mempunyai sekumpulan perangkat keras tempat dimana sistem operasi diinstal (linux, Windows, atau yang lain). Sistem operasi mempunyai platform virtual terinstal dalam satu atau lebih mesin virtual yang bertindak sebagai perangkat keras yang terpisah dan mempunyai kemampuan untuk diinstal sistem operasi padanya


1.2 Tujuan Penulisan
Tujuan penulisan jurnal ini adalah untuk lebih memahami apa itu teknologi virtualisasi dan memahami teknologi virtualisasi pada virtual, serta apa saja yang terdapat pada teknologi virtualisasi.


1.3 Metode penulisan
            Metode yang digunakan dalam pembuatan jurnal ini adalah dengan literature. Yaitu mencari informasi yang berhubungan dengan kolaborasi antarmuka otomotif multimedia dalam perkembangan mobil dari beberapa sumber, baik itu melalui browsing maupun sumber-sumber literature tertulis (buku).

BAB II 

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Definisi Teknologi Virtualisasi
Teknologi virtualisasi adalah teknologi untuk membuat komputer fisik bertindak seolah-olah komputer tersebut adalah dua komputer nonfisik (komputer virtual) atau lebih. Masing-masing komputer nonfisik tersebut memiliki arsitektur dasar yang sama dengan komputer fisiknya. Ada berbagai cara untuk melakukan hal ini, tiap cara mempunyai kelebihan dan kekurangan masing-masing. Untuk membuat komputer fisik menjadi dua atau lebih komputer virtual, karakteristik perangkat kerasnya harus dikonstruksi kembali melalui perangkat lunak. Hal ini dapat dilakukan dengan lapisan perangkat lunak yang disebut abstraksi. Perangkat lunak abstraksi digunakan di banyak sistem perangkat lunak, termasuk di dalam keluarga sistem operasi windows. Windows Hardware Abstraction Layer (HAL) adalah sebuah contoh yang bagus dari sebuah abstraksi.
Virtualisasi adalah konsep yang mengijinkan komputer untuk dibagi dalam beberapa lingkungan pada saat yang sama. Lingkungan ini dapat saling berhubungan atau bahkan tanpa saling berhubungan sama sekali. Sebuah lingkungan mungkin bisa jadi sadar atau tidak bahwa lingkungan tersebut berjalan di lingkungan virtual. Lingkungan biasa disebut dengan mesin virtual (Virtual Machine (VM)). VM akan selalu menjadi rumah bagi sistem operasi (misalnya Linux, Windows, etc). Instalasi sistem operasi ini biasa disebut sebagai sistem operasi tamu (Guest operating systems).


2.2 Sejarah Virtualisasi
Diawal tahun 1960 an, IBM mengenalkan Time Sharing, yang mana merupakan pendorong utama dibidang virtualisasi. Pada tahun 1964 IBM mengenalkan IBM System/360, yang menyediakan kemampuan virtualisasi yang terbatas dan di buat oleh seorang legendaris yaitu Gene Amdhal. Kemudian, pada tahun yang sama CP-40 dirilis dan menggunakan kata mesin virtual dan memori virtual.
Pada tahun 1998, VMware ditemukan oleh Diane Greene dan suaminya Dr. Mendel Rosenblum bersama dengan mahasiswanya dari Universitas Stanford dan teman kerjanya dari Berkeley.Pada Oktober 1998, penemu ini mematenkan penemuannya tentang teknik virtualisasi, berdasarkan penelitian yang dilaksanakan di Universitas Stanford. Paten tersebut dikabulkan pada tanggal 28 Mei 2002. Rencana virtualisasi Microsoft di fokuskan kepada rehosting aplikasi, konsolidasi server, dan otomatisasi pembangunan perangkat lunak dan lingkungan pengujian. Mereka merilis produk virtualisasi mereka pertama kali yaitu Microsoft Virtual PC 2004


2.3 Definisi Virtual Machine
Virtual machine (VM) adalah suatu environment, biasanya sebuah program atau system operasi, yang tidak ada secara fisik tetapi dijalankan dalam environment lain. Dalam konteks ini, VM disebut “guest” sementara environment yang menjalankannya disebut “host”. Ide dasar dari virtual machine adalah mengabtraksi perangkat keras dari satu komputer (CPU, memori, disk, dst) ke beberapa environment eksekusi, sehingga menciptakan illusi bahwa masing-masing environment menjalankan komputernya [terpisah] sendiri.
VM muncul karena adanya keinginan untuk menjalankan banyak sistem operasi pada satu komputer.Teknologi virtual machine memiliki banyak kegunaan seperti memungkinkan konsolidasi perangkat keras, memudahkan recovery sistem, dan menjalankan perangkat lunak terdahulu. Salah satu penerapan penting dari teknologi VM adalah integrasi lintas platform.


2.4 Penerapan Virtual Machine
 Beberapa penerapan lainnya yang penting adalah:
Konsolidasi server.
Jika beberapa server menjalankan aplikasi yang hanya memakan sedikit sumber daya, VM dapat digunakan untuk menggabungkan aplikasi-aplikasi tersebut sehingga berjalan pada satu server saja, walaupun aplikasi tersebut memerlukan sistem operasi yang berbeda-beda.
Otomasi dan konsolidasi lingkungan pengembangan dan testing.
Setiap VM dapat berperan sebagai lingkungan yang berbeda, ini memudahkan pengembang sehingga tidak perlu menyediakan lingkungan tersebut secara fisik.
Menjalankan perangkat lunak terdahulu.
Sistem operasi dan perangkat lunak terdahulu dapat dijalankan pada sistem yang lebih baru.
Memudahkan recovery sistem.
Solusi virtualisasi dapat dipakai untuk rencana recovery sistem yang memerlukan portabilitas dan fleksibilitas antar platform.
Demonstrasi perangkat lunak.
Dengan teknologi VM, sistem operasi yang bersih dan konfigurasinya dapat disediakan secara cepat

  BAB III

PEMBAHASAN

3.1 Fungsi Nat dan Host Guest Koneksi Pada Virtual Machine

Fungsi Nat
NAT (Network Address Translation) adalah teknologi baru dari penggunaan jaringan. Pada era teknologi ini, hampir setiap peralatan elektronik menggunakan Internet. Untuk itu membutuhkan Ip Address yang tak dapat dibayangkan banyaknya.Dengan menggunakan NAT, dapat dilakukan pembagian Jaringan atau Koneksi Internet dengan menggunakan satu IP Address. Dalam Virtual Machine (Virtual Box), bila Host (Windows 7) terhubung dengan internet maka Guest (Linux Ubuntu) tanpa mengubah Ip Address dapat menggunakan internet pula baik secara bersamaan maupun tidak.
Untuk menggunakan fungsi ini diperlukan :
Virtual Drive yang sudah terinstal Linux Ubuntu

Host Guest Koneksi
Dengan menggunakan Virtual Machine, dapat mempelajari kinerja sebuah Operating System sebelum diaplikasikan atau diinstal dalam sebuah Komputer sebenarnya. Pada Virtual Machine khususnya VirtualBox terdapat fungsi Host only yang dapat digunakan untuk membuat semacam LAN antara Host dan Guest.Pada contoh ini Host adalah Komputer itu sendiri menggunakan Windows 7 dan Guest adalah Virtual Drive dari VirtualBox dengan menggunakan Linux Ubuntu. Pada dasarnya, hubungan Host dan Guest adalah seperti membuat jaringan LAN antara 2 komputer.

Untuk menggunakan Fungsi Host only diperlukan :
Virtual Machine berupa VirtualBox
Virtual Drive yang sudah terinstal Linux Ubuntu

3.2 Keunggulan Virtual Machine

Teknologi VM memiliki beberapa keunggulan, antara lain:
• Hal keamanan.
VM memiliki perlindungan yang lengkap pada berbagai sistem sumber daya, yaitu dengan meniadakan pembagian sumber daya secara langsung, sehingga tidak ada masalah proteksi dalam VM. Sistem VM adalah kendaraan yang sempurna untuk penelitian dan pengembangan sistem operasi. Dengan VM, jika terdapat suatu perubahan pada satu bagian dari mesin, maka dijamin tidak akan mengubah komponen lainnya.

• Memungkinkan untuk mendefinisikan suatu jaringan dari Virtual Machine (VM).
Tiap-tiap bagian mengirim informasi melalui jaringan komunikasi virtual. Sekali lagi, jaringan dimodelkan setelah komunikasi fisik jaringan diimplementasikan pada perangkat lunak.
Kekurangan Virtual Machine (VM)


3.3 Kesulitan Dari Konsep Virtual Manchine
Beberapa kesulitan utama dari konsep VM, diantaranya adalah

Sistem penyimpanan.
Sebagai contoh kesulitan dalam sistem penyimpanan adalah sebagai berikut: Andaikan kita mempunyai suatu mesin yang memiliki 3 disk drive namun ingin mendukung 7 VM. Keadaan ini jelas tidak memungkinkan bagi kita untuk dapat mengalokasikan setiap disk drive untuk tiap VM, karena perangkat lunak untuk mesin virtual sendiri akan membutuhkan ruang disk secara substansial untuk menyediakan memori virtual dan spooling. Solusinya adalah dengan menyediakan disk virtual atau yang dikenal pula dengan minidisk, dimana ukuran daya penyimpanannya identik dengan ukuran sebenarnya. Dengan demikian, pendekatan VM juga menyediakan sebuah antarmuka yang identik dengan perangkat keras yang mendasari.

Pengimplementasian sulit.
Meski konsep VM cukup baik, namun VM sulit diimplementasikan.

3.4 Virtual Machine Monitor (VMM)

VMM adalah sistem kontrol pada inti virtualisasi. Ini bertindak sebagai kontrol dan sistem terjemahan antara VMs dan perangkat keras. Tantangan VMM adalah mengendalikan sumber daya yang efisien platform fisik; ini termasuk terjemahan memori dan I / O pemetaan. Sampai saat ini metode VMM digunakan perangkat lunak penerjemahan Biner dan paravirtualization untuk mencapai hal ini. Dengan, kompleks memakan waktu operasi yang terlibat untuk membuat dan menjalankan mereka, mesin virtual, sampai sekarang, menunjukkan penurunan kinerja yang signifikan dibandingkan dengan mesin khusus secara fisik.


Technology Intel Virtual
Intel pertama kali dalam memberikan spesifikasi hardware untuk vendor VMM yang secara signifikan mengurangi overhead operasi VMM dan sangat meningkatkan kecepatan dan kemampuan VMM itu. Intel ® Virtual. Technology (Intel ® VT) adalah suatu spesifikasi yang telah dimasukkan dalam perangkat keras Intel diluncurkan sejak tahun 2005. Ini menyediakan satu set fleksibel primitif hardware untuk bantuan perangkat lunak VMM dan memiliki hardware luas dan dukungan perangkat lunak.
Intel VT tidak hanya kecepatan operasi VMs, tetapi juga mengurangi kompleksitas dan menyediakan platform standar untuk pengembangan VMMs mampu bahkan lebih. Intel VT juga mengandung komponen penelitian yang bekerja dengan vendor VMM untuk menyediakan fungsionalitas masa depan mereka butuhkan. Sebagai contoh, VMMs mengambil keuntungan dari hardware Intel dan mesin virtual sekarang dapat diciptakan yang menggunakan empat CPU dalam konfigurasi multiprosesor.

3.5 Emulasi  dan Simulasi Virtualisasi

Emulasi
Emulasi adalah konsep yang mengijinkan sebuah lingkungan untuk berakting sebagai sebuah lingkungan yang lain. Ini dapat digambarkan sebagai impersonasi yang canggih. Lingkungan adalah platform untuk eksekusi, sistem operasi atau arsitektur perangkat keras. Instruksi diterjemahkan dari lingkungan eksekusi ke instruksi yang sebenarnya, yaitu yang dipahami oleh lingkungan yang sebenarnya. Emulasi digunakan untuk menjalankan tiruan lingkungan, pengembangan sistem operasi dan pengujian perangkat lunak. Lingkungan yang diemulasi menyandang beban performa yang besar karena tambahan beban yaitu pernerjemahan instruksi, bila dibandingkan dengan teknik virtualisasi.

Simulasi
Simulasi adalah konsep dimana lingkungan meniru lingkungan yang lain. Peniruan ini menerima input yang sudah didefinisikan sebelumnya dan menyediakan respon yang sudah didefinisikan sebelumnya. Hal ini merupakan cara termudah dan konsep paling sederhana untuk diimplementasikan. Lingkungan adalah platform tempat eksekusi, sistem operasi dan arsitektur perangkat keras. Simulator digunakan secara berbeda dibandingkan dengan emulasi atau virtualisasi. Meraka pada dasarnya digunakan di dalam perangkat keras, desain dan prototipe mikrocip. Dengan melakukan hal ini pengujian dapat dilakukan pada perangkat keras dan mikrocip yang akan dibuat. Hal ini mengurangi biaya dan resiko yang berhubungan dengan kesalahan yang dibuat pada perangkat keras dan chip sebelum meraka di buat secara masal.


3.6 Tipe Dari Virtualisasi

Full Virtualization (Virtualisasi Penuh)
Virtualisasi penuh yang biasa disebut dengan native virtualization. Model ini menggunakan mesin virtual yang menjembatani antara sistem operasi tamu dan perangkat keras aslinya. Menjembatani adalah kunci dari teknik ini, karena VM menjembatani antara sistem operasi tamu dengan perangkat keras. Beberapa instruksi yang dilindungi harus diperangkap dan ditangani dalam hypervisor karena perangkat keras dibawahnya tidak dimiliki oleh sistem operasi, tetapi diakses melalui hypervisor.
Virtualisasi penuh lebih cepat daripada emulasi perangkat keras, tapi performanya lebih lambat dari perangkat keras langsung, karena jembatan/mediasi hypervisor. Keuntungan terbesar dari virtualisasi penuh adalah sistem operasi dapat dijalankan tanpa dimodifikasi. Batasan yang dimiliki hanyalah bahwa sistem operasi harus mendukung perangkat keras dibawahnya. berapa perangkat keras menimbulkan masalah pada metode virtualisasi penuh ini. Sebagai contoh beberapa instruksi yang sensitif yang perlu ditangani oleh VM tidak terperangkap. Oleh karena itu, hypervisor harus memindai mode pemerangkap khusus secara dinamis untuk menangani hal ini. VMware ESX Server dan Microsoft Virtual Server menggunakan tipe virtualisasi penuh.
Overhead lebih penting pada tipe ini karena membutuhkan penerjemahan, pemerangkapan, dan emulasi dari beberapa instruksi. Intel® and AMD™ mulai menyediakan perangkat keras yang mendukung virtualisasi melalui Intel VT and AMD-V™, sehingga mengurangi overhead.