PERTEMUAN 11 AIJ XII, Konfigurasi, Permasalahan dan perbaikan Load Balancing
A. PENGENALAN LOAD BALANCINGLoad balancing adalah teknik untuk mendistribusikan beban trafik pada dua atau lebih jalur koneksi secara seimbang agar trafik dapat berjalan optimal, memaksimalkan throughput, memperkecil waktu tanggap, dan menghindari overload pada salah satu jalur koneksi. Load balancing digunakan pada saat sebuah server memiliki jumlah pengguna yang telah melebihi kapasitas maksimalnya.
Setelah anda membaca artikel ini ↓↓↓ ISI ABSEN DAN QUIZ Ya..
1. PRINSIP DAN CARA KERJA LOAD BALANCING
Di saat load balancer menerima permintaan layanan dari pengguna, maka permintaan tersebut akan diteruskan ke server utama. Biasanya load balancer dengan pintar dapat menentukan server mana yang memiliki load lebih rendah dan respons lebih cepat.
2. FUNGSI LOAD BALANCER
Fungsi Load Balancer antara lain sebagai berikut:
- Menginterupsi trafik jaringan (web traffic dan lain-lain) yang diarahkan ke sebuah situs;
- Membagi trafik jaringan menjadi permintaan individu (individual request) dan menentukan server yang akan menerima permintaan individu;
- Memonitor server yang ada serta memastikan server-server tersebut merespons trafik
SEKILAS INFO!!
Arti Penting Load Balancing pada Jaringan Komputer Selama ini banyak pengertian yang salah mengenai load balancing, yaitu dengan menggunakan load balancing dua jalur koneksi, maka besar bandwidth yang akan didapat menjadi dua kali lipat dari bandwidth sebelum menggunakan load balancing. Hal ini perlu diluruskan. Load balancing tidak akan menambah besar bandwidth yang diperoleh, tetapi hanya bertugas untuk membagi trafik dari kedua bandwidth tersebut agar dapat terpakai
secara seimbang.
3. TIPE LOAD BALANCER
Dalam dunia load balancing, ada dua pilihan untuk dipertimbangkan ketika kita merancang solusi load balancing. Pilihan solusinya adalah menggunakan load balancing perangkat lunak atau perangkat keras. Setiap pilihan memiliki persyaratan, kelebihan, dan kelemahan tersendiri.
A. LOAD BALANCING PERANGKAT LUNAK
Pada tipe ini, load balancing berjalan di sebuah PC/server dan aplikasi load balancing diinstal dan perlu dikonfigurasi sebelum dapat berfungsi.
B. LOAD BALANCING PERANGKAT KERAS
Pada tipe ini, load balancing berjalan di device atau alat yang sudah disiapkan dari pabrik dan siap digunakan. Tipe load balancing perangkat keras banyak digunakan karena kemudahannya.
4. METODE LOAD BALANCING
Static route dengan Address list
Static route dengan Address list adalah metode load balancing yang mengelompokkan suatu range IP address untuk dapat di atur untuk melewati salah satu gateway dengan menggunakan static routing. Metode ini sering di gunakan pada warnet yang membedakan PC untuk browsing dengan PC untuk Game Online. Mikrotik akan menentukan jalur gateway yang di pakai dengan membedakan src-address pada paket data.
Kelebihan: dapat membagi jaringan dengan topologi yang sederhana, tidak ribet, dan tidak ada disconnection pada client yang disebabkan perpindahan gateway karena load balancing.
Kekurangan: Gampang terjadi overload jika yang aktif hanya client-client pada salah satu address list saja.
Equal Cost Multi Path (ECMP)
Equal Cost Multi Path adalah pemilihan jalur keluar secara bergantian pada gateway. Contohnya jika ada dua gateway, dia akan melewati kedua gateway tersebut dengan beban yang sama (Equal Cost) pada masing-masing gateway.
Kelebihan: Dapat membagi beban jaringan berdasarkan perbandingan kecepatan di antara 2 ISP.
Kekurangan: Sering terjadi disconnection yang disebabkan oleh routing table yang restart secara otomatis setiap 10 menit.
Nth bukanlah sebuah singkatan. Melainkan sebuah bilangan integer (bilangan ke-N). Nth menggunakan algoritma round robin yang menentukan pembagian pemecahan connection yang akan di-mangle ke rute yang dibuat untuk load balancing. Pada dasarnya, koneksi yang masuk ke proses router akan menjadi satu arus yang sama. Walaupun mereka datang dari interface yang berbeda. Maka pada saat menerapkan metode Nth, tentunya akan ada batasan ke router untuk hanya memproses koneksi dari sumber tertentu saja. Ketika router telah membuat semacam antrian baru untuk batasan yang kita berikan di atas, baru proses Nth di mulai.
Kelebihan: Dapat membagi penyebaran paket data yang merata pada masing-masing gateway.
Kekurangan: Kemungkinan terjadi terputusnya koneksi yang disebabkan perpindahan gateway karena load balancing.
Per Connection Classifier (PCC)
Per Connection Classifier merupakan metode yang menspesifikasikan suatu paket menuju gateway suatu koneksi tertentu. PCC mengelompokkan trafik koneksi yang keluar masuk router menjadi beberapa kelompok. Pengelompokan ini bisa dibedakan berdasarkan src-address, dst-address, src-port dan dst-port. Mikrotik akan mengingat-ingat jalur gateway yang telah dilewati di awal trafik koneksi. Sehingga pada paket-paket data selanjutnya yang masih berkaitan akan dilewatkan pada jalur gateway yang sama dengan paket data sebelumnya yang sudah dikirim.
Kelebihan: Mampu menspesifikasikan gateway untuk tiap paket data yang masih berhubungan dengan data yang sebelumnya sudah dilewatkan pada salah satu gateway.
Kekurangan: Beresiko terjadi overload pada salah satu gateway yang disebabkan oleh pengaksesan situs yang sama.
5. PROSEUR DAN TEKNIK PEMERIKSAAN PERMASALAHAN PADA LOAD BALANCING
Konfigurasi Dasar
Berikut ini adalah Topologi Jaringan dan IP address yang akan kita gunakan
| /ip address add address=192.168.101.2/30 interface=ether1 add address=192.168.102.2/30 interface=ether2 add address=10.10.10.1/24 interface=wlan2 /ip dns set allow-remote-requests=yes primary-dns=208.67.222.222 secondary-dns=208.67.220.220 |
Untuk koneksi client, kita menggunakan koneksi wireless pada wlan2 dengan range IP client 10.10.10.2 s/d 10.10.10.254 netmask 255.255.255.0, dimana IP 10.10.10.1 yang dipasangkan pada wlan2 berfungsi sebagai gateway dan dns server dari client. Jika anda menggunakan DNS dari salah satu isp anda, maka akan ada tambahan mangle yang akan kami berikan tanda tebal
Setelah pengkonfigurasian IP dan DNS sudah benar, kita harus memasangkan default route ke masing-masing IP gateway ISP kita agar router meneruskan semua trafik yang tidak terhubung padanya ke gateway tersebut. Disini kita menggunakan fitur check-gateway berguna jika salah satu gateway kita putus, maka koneksi akan dibelokkan ke gateway lainnya.
| /ip route add dst-address=0.0.0.0/0 gateway=192.168.101.1 distance=1 check-gateway=ping add dst-address=0.0.0.0/0 gateway=192.168.102.1 distance=2 check-gateway=ping |
Untuk pengaturan Access Point sehingga PC client dapat terhubung dengan wireless kita, kita menggunakan perintah
| /interface wireless set wlan2 mode=ap-bridge band=2.4ghz-b/g ssid=Mikrotik disabled=no |
Agar pc client dapat melakukan koneksi ke internet, kita juga harus merubah IP privat client ke IP publik yang ada di interface publik kita yaitu ether1 dan ether2.
| /ip firewall nat add action=masquerade chain=srcnat out-interface=ether1 add action=masquerade chain=srcnat out-interface=ether2 |
Sampai langkah ini, router dan pc client sudah dapat melakukan koneksi internet. Lakukan ping baik dari router ataupun pc client ke internet. Jika belum berhasil, cek sekali lagi konfigurasi anda.
A. Webproxy Internal
Pada routerboard tertentu, seperti RB450G, RB433AH, RB433UAH, RB800 dan RB1100 mempunyai expansion slot (USB, MicroSD, CompactFlash) untuk storage tambahan. Pada contoh berikut, kita akan menggunakan usb flashdisk yang dipasangkan pada slot USB. Untuk pertama kali pemasangan, storage tambahan ini akan terbaca statusnya invalid di /system store. Agar dapat digunakan sebagai media penyimpan cache, maka storage harus diformat dahulu dan diaktifkan Nantinya kita tinggal mengaktifkan webproxy dan set cache-on-disk=yes untuk menggunakan media storage kita. Jangan lupa untuk membelokkan trafik HTTP (tcp port 80) kedalam webproxy kita.
| /store disk format-drive usb1 /store |
B. Pengaturan Mangle
Pada loadbalancing kali ini kita akan menggunakan fitur yang disebut PCC (Per Connection Classifier). Dengan PCC kita bisa mengelompokan trafik koneksi yang melalui atau keluar masuk router menjadi beberapa kelompok. Pengelompokan ini bisa dibedakan berdasarkan src-address, dst-address, src-port dan atau dst-port. Router akan mengingat-ingat jalur gateway yang dilewati diawal trafik koneksi, sehingga pada paket-paket selanjutnya yang masih berkaitan dengan koneksi awalnya akan dilewatkan pada jalur gateway yang sama juga. Kelebihan dari PCC ini yang menjawab banyaknya keluhan sering putusnya koneksi pada teknik loadbalancing lainnya sebelum adanya PCC karena perpindahan gateway..
Sebelum membuat mangle loadbalance, untuk mencegah terjadinya loop routing pada trafik, maka semua trafik client yang menuju network yang terhubung langsung dengan router, harus kita bypass dari loadbalancing. Kita bisa membuat daftar IP yang masih dalam satu network router dan memasang mangle pertama kali sebagai berikut
| /ip firewall address-list add address=192.168.101.0/30 list=lokal add address=192.168.102.0/30 list=lokal add address=10.10.10.0/24 list=lokal /ip firewall mangle add action=accept chain=prerouting dst-address-list=lokal in-interface=wlan2 comment=�trafik lokal� add action=accept chain=output dst-address-list=lokal |
Pada kasus tertentu, trafik pertama bisa berasal dari Internet, seperti penggunaan remote winbox atau telnet dari internet dan sebagainya, oleh karena itu kita juga memerlukan mark-connection untuk menandai trafik tersebut agar trafik baliknya juga bisa melewati interface dimana trafik itu masuk
| /ip firewall mangle add action=mark-connection chain=prerouting connection-mark=no-mark in-interface=ether1 new-connection-mark=con-from-isp1 passthrough=yes comment=�trafik dari isp1� add action=mark-connection chain=prerouting connection-mark=no-mark in-interface=ether2 new-connection-mark=con-from-isp2 passthrough=yes comment=�trafik dari isp2� |
Umumnya, sebuah ISP akan membatasi akses DNS servernya dari IP yang hanya dikenalnya, jadi jika anda menggunakan DNS dari salah satu ISP anda, anda harus menambahkan mangle agar trafik DNS tersebut melalui gateway ISP yang bersangkutan bukan melalui gateway ISP lainnya. Disini kami berikan mangle DNS ISP1 yang melalui gateway ISP1. Jika anda menggunakan publik DNS independent, seperti opendns, anda tidak memerlukan mangle dibawah ini.
| /ip firewall mangle add action=mark-connection chain=output comment=dns dst-address=202.65.112.21 dst-port=53 new-connection-mark=dns passthrough=yes protocol=tcp comment=�trafik DNS citra.net.id� add action=mark-connection chain=output dst-address=202.65.112.21 dst-port=53 new-connection-mark=dns passthrough=yes protocol=udp add action=mark-routing chain=output connection-mark=dns new-routing-mark=route-to-isp1 passthrough=no |
Karena kita menggunakan webproxy pada router, maka trafik yang perlu kita loadbalance ada 2 jenis. Yang pertama adalah trafik dari client menuju internet (non HTTP), dan trafik dari webproxy menuju internet. Agar lebih terstruktur dan mudah dalam pembacaannya, kita akan menggunakan custom-chain sebagai berikut :
| /ip firewall mangle add action=jump chain=prerouting comment=�lompat ke client-lb� connection-mark=no-mark in-interface=wlan2 jump-target=client-lb add action=jump chain=output comment=�lompat ke lb-proxy� connection-mark=no-mark out-interface=!wlan2 jump-target=lb-proxy |
Pada mangle diatas, untuk trafik loadbalance client pastikan parameter in-interface adalah interface yang terhubung dengan client, dan untuk trafik loadbalance webproxy, kita menggunakan chain output dengan parameter out-interface yang bukan terhubung ke interface client. Setelah custom chain untuk loadbalancing dibuat, kita bisa membuat mangle di custom chain tersebut sebagai berikut
| /ip firewall mangle add action=mark-connection chain=client-lb dst-address-type=!local new-connection-mark=to-isp1 passthrough=yes per-connection-classifier=both-addresses:3/0 comment=�awal loadbalancing klien� add action=mark-connection chain=client-lb dst-address-type=!local new-connection-mark=to-isp1 passthrough=yes per-connection-classifier=both-addresses:3/1 add action=mark-connection chain=client-lb dst-address-type=!local new-connection-mark=to-isp2 passthrough=yes per-connection-classifier=both-addresses:3/2 add action=return chain=client-lb comment=�akhir dari loadbalancing� /ip firewall mangle add action=mark-connection chain=lb-proxy dst-address-type=!local new-connection-mark=con-from-isp1 passthrough=yes per-connection-classifier=both-addresses:3/0 comment=�awal load balancing proxy� add action=mark-connection chain=lb-proxy dst-address-type=!local new-connection-mark=con-from-isp1 passthrough=yes per-connection-classifier=both-addresses:3/1 add action=mark-connection chain=lb-proxy dst-address-type=!local new-connection-mark=con-from-isp2 passthrough=yes per-connection-classifier=both-addresses:3/2 add action=return chain=lb-proxy comment=�akhir dari loadbalancing� |
Untuk contoh diatas, pada loadbalancing client dan webproxy menggunakan parameter pemisahan trafik pcc yang sama, yaitu both-address, sehingga router akan mengingat-ingat berdasarkan src-address dan dst-address dari sebuah koneksi. Karena trafik ISP kita yang berbeda (512kbps dan 256kbps), kita membagi beban trafiknya menjadi 3 bagian. 2 bagian pertama akan melewati gateway ISP1, dan 1 bagian terakhir akan melewati gateway ISP2. Jika masing-masing trafik dari client dan proxy sudah ditandai, langkah berikutnya kita tinggal membuat mangle mark-route yang akan digunakan dalam proses routing nantinya
| /ip firewall mangle add action=jump chain=prerouting comment=�marking route client� connection-mark=!no-mark in-interface=wlan2 jump-target=route-client add action=mark-routing chain=route-client connection-mark=to-isp1 new-routing-mark=route-to-isp1 passthrough=no add action=mark-routing chain=route-client connection-mark=to-isp2 new-routing-mark=route-to-isp2 passthrough=no add action=mark-routing chain=route-client connection-mark=con-from-isp1 new-routing-mark=route-to-isp1 passthrough=no add action=mark-routing chain=route-client connection-mark=con-from-isp2 new-routing-mark=route-to-isp2 passthrough=no add action=return chain=route-client disabled=no /ip firewall mangle add action=mark-routing chain=output comment=�marking route proxy� connection-mark=con-from-isp1 new-routing-mark=route-to-isp1 out-interface=!wlan2 passthrough=no add action=mark-routing chain=output connection-mark=con-from-isp2 new-routing-mark=route-to-isp2 out-interface=!wlan2 passthrough=no |
Pengaturan Routing
Pengaturan mangle diatas tidak akan berguna jika anda belum membuat routing berdasar mark-route yang sudah kita buat. Disini kita juga akan membuat routing backup, sehingga apabila sebuah gateway terputus, maka semua koneksi akan melewati gateway yang masing terhubung
| /ip route add check-gateway=ping dst-address=0.0.0.0/0 gateway=192.168.101.1 routing-mark=route-to-isp1 distance=1 add check-gateway=ping dst-address=0.0.0.0/0 gateway=192.168.102.1 routing-mark=route-to-isp1 distance=2 add check-gateway=ping dst-address=0.0.0.0/0 gateway=192.168.102.1 routing-mark=route-to-isp2 distance=1 add check-gateway=ping dst-address=0.0.0.0/0 gateway=192.168.101.1 routing-mark=route-to-isp2 distance=2 |
Pengujian
Dari hasil pengujian kami, didapatkan sebagai berikut
Dari gambar terlihat, bahwa hanya dengan melakukan 1 file download (1 koneksi), kita hanya mendapatkan speed 56kBps (448kbps) karena pada saat itu melewati gateway ISP1, sedangkan jika kita mendownload file (membuka koneksi baru) lagi pada web lain, akan mendapatkan 30kBps (240kbps). Dari pengujian ini terlihat dapat disimpulkan bahwa
512kbps + 256kbps ≠ 768kbps
Catatan :
* Loadbalancing menggunakan teknik pcc ini akan berjalan efektif dan mendekati seimbang jika semakin banyak koneksi (dari client) yang terjadi.
* Gunakan ISP yang memiliki bandwith FIX bukan Share untuk mendapatkan hasil yang lebih optimal.
* Load Balance menggunakan PCC ini bukan selamanya dan sepenuhnya sebuah solusi yang pasti berhasil baik di semua jenis network, karena proses penyeimbangan dari traffic adalah berdasarkan logika probabilitas.