Infrastructure as a service (IaaS) yaitukemampuan yang diberikan kepada consumer(client) untuk menyediakan sendiri processor, storage, networks, dan hal mendasar lain yang berkaitan dengan computing resource dimana consumer dapat men-deploy dan menjalankan software yang berubah-ubah (ubiquitous), yang dapat mencakup sistem operasi dan aplikasi. Consumer tidak mengelola atau mengendalikan infrastruktur cloud secara langsung tetapi memiliki kontrol atas operating system, storage, dan aplikasi yang digunakan; dan kemungkinan kontrol yang terbatas terhadap komponen networking.
Private cloud adalah infrastruktur cloud yang didesain untuk penggunaan eksklusif oleh satu organisasi yang terdiri dari beberapa konsumen, (misal aksesnya dibatasi hanya untuk unit bisnis). Perangkat serta data penting dari infrastruktur private cloud ini mungkin masih dalam satu area (on premise) atau berada di luar area (off premise) dan masih bersifat private.
VMware vCloud Director adalah lapisan diatas lapisan vSphere yang pengguna akhirnya (end user/client) mengontrol konsumsi dari sumber daya virtual. VCloud Director memungkinkan pengguna akhir (small medium bussines) untuk mengurangi atau menghilangkan pemeliharaan peralatan dan berpindah ke lingkungan cloud, baik dalam sebuah organisasi atau penyedia layanan yang menggunakan model public cloudatau private cloud.
VMware vCloud terdiri dari beberapa komponen yang ditunjukkan pada Gambar 1 yaitu VMware vSphere ESXi sebagai landasan virtualisasi dan VMware vCloud Director (vCD) sebagai layanan infrastructure as a service dari VMware. VMware vCloud Director juga membutuhkan komponen softwarependukung yaitu vShield sebagai network security service, vCenter Server sebagai pusat virtualDatacenter, VMware vCenter Chargeback yang berfungsi sebagai pengukur sumber daya atau billing, VMware vCenter Orchestrator sebagai komponen optional yang mengatur vCloud API, VMware vCloud Request Manager sebagai komponen optional yang menyediakan pengadaan dan penerimaan alur kerja, software license-tracking, dan policy. VMware vCloudConnector sebagai komponen yang memfasilitasi perpindahan saat vApp dalam keadaan mati dengan format OVF (Open Virtualization Format) dari private cloudke public cloud atau ke private cloud lain.
Komponen inti untuk membangun lingkungan cloud computing dengan kebutuhan minimal dari VMware adalah satu buah vCloud Director cell server, satu buah vCloud Director database server, dua buah host fisik server yang sudah terinstal hypervisor vSphere untuk cluster server, satu buah vCenter server, satu buah vCenter database server dan satu buah vShield Manager (vCloud Networking and Security) server.
VCloud Director Cell server adalah komponen inti pada vCloud Director yang memberikan pengaturan dan antarmuka kepada client yang diimplementasikan sebagai aplikasi berbentuk web. Cell server merupakan komponen yang benar-benar bertindak sebagai manager, dimana tugas dari komponen ini hanya meminta tugas dari komponen lain seperti pengawasan monitoring dan melakukan permintaan laporan perkembangan dari komponen lain.
VCenter adalah salah satu lapisan pada vSphere yang berfungsi untuk mengatur server ESXi. vCloud Director memanfaatkan fungsi yang disampaikan pada vSphere menggunakan lapisan layanan vCenter untuk mengelola dan meminta sumber daya virtual. VCenter mengontrol permintaan sumber daya virtual ini dari hostESXi dan cluster yang dikelolanya.
VShield adalah versi terbaru di dalam vCloud Director ,yang sebelumnya bernama vCloud Networking and Security (vCNS), vShield memberikan perlindungan firewall, analisis traffic network dan network perimeter serviceuntuk melindungi infrastruktur virtual pada vCenter server.
VCloud Director memiliki konstruksi logis seperti virtual data center untuk memfasilitasi multi-tenancy yang menyediakan kemampuan berbagai ragam sistem dan aplikasi untuk bekerja sama dan dapat berinteraksi dengan aplikasi lain yang berbeda melalui standar vCloud API[6]. Gambar 2 menunjukkan konstruksi logis dalam vCloud Director yang pertama berisi Organization unit yaitu sebuah unit yang merepresentasikan pengguna, kelompok, sumber daya komputasi, keamanan dan batas administrasi. Kedua provider virtual data center yaitu kapasitas sumber daya komputasi dan penyimpanan dari vCenter server yang belum digunakan. Ketigayaitu organization virtual data center yaitu bagian alokasi sumber daya dari provider virtual data center. Keempatyaitu catalog , berisi koleksi template dan media yang tersedia bagi client untuk digunakandan kelima vApp (virtual application) yaitu sebuah unit yang berisi satu atau lebih VM dan di-deploy melalui vCloud Director.
VCloud Director juga memiliki user yang memiliki peran (role) dan hak (rights) akses yang telah ditetapkan. Hak akses yang dapat dimiliki user tersebut memiliki peran masing-masing secara default. Pada penelitian ini, peran yang disematkan kepada client adalah sebagai administrator organization untuk mengelola secara penuh sistem di dalam sebuah organisasi cloud.
Kondisi jaringan mula-mula :
Dari analisa terhadap kondisi tersebut, dilakukan persiapan software dan hardware untuk pembuatan private cloud layanan IaaS VMware vSphere yang menjadi dasar cloud membutuhkan minimal 2 unit server fisik yang berperan sebagai host cluster yang saling bekerja sama untuk menyediakan resource bagi VM, dan satu unit server fisik yang terpisah sebagai SAN server yang menyediakan koneksi iSCSIsebagai media penyimpanan.
Spesifikasi hardware yang digunakan dalam perancangan sistem Infrastructure as a Service meliputi serverhost ESX satu, server host ESX dua, server SAN, alokasi resource vApp dan tambahan hardware lainyang dipersiapkan untuk membangun cloud.
Sedangkan spesifikasi software yang digunakan dalam perancangan meliputi VMware ESXi 5.1 sebagai platform virtualisasi hypervisor, VMware vCloud Director 5.1 sebagai penyedia layanan IaaS,VMware vShield Manager sebagai penyedia layanan dan keamanan jaringan cloud, VMware vCenter Server sebagai pusat penyedia layanan datacenter, Windows Server 2008 R2 sebagai database server vCloud dan vCenter, FreeNas 8.04 sebagai iSCSI SAN datastore, SQL Server 2008 R2 Express Editionsebagai aplikasi database.
Pada tahap desain dilakukan perencanaan desain dari infrastruktur vCloud secara keseluruhan. Terdapat penggambaran tentang kapabilitas cloud pada jenis private cloud dengan layanan IaaS yang menggunakan aplikasi vCloud Director. Terdapat 2 user yang digunakan pada sistem ini, yaitu system administrator dan client, user system administrator berfungsi untuk membuat user atau client baru dengan hak akses yang berbeda, memonitoring sumber daya servercloud, manajemen remote access seluruh client, manajemen jaringan cloud, memonitoring seluruh VM client yang terdapat pada cloud. Kedua user client, sebagai pemakai layanan cloud yang memiliki fungsi sebagai pembuat instanceVM pada lingkungan cloud dalam bentuk vApp yang telah disediakan sebagai vApp template dan memonitor dan mematikan instance VM milik client itu sendiri.
Sistem yang dirancang menggunakan lima VM sebagai dasar sistem vCloud yang dibangun diatas kedua server host. Host yang pertama diinstal tiga VM dan host kedua diinstal dua VM. Lima VM tersebut adalah domain controller, database server, vCenter server, vCloud Director server dan vShield Manager server. VApp akan terbentuk ketika client membuat lingkungan infrastruktur virtual pada cloud. Setelah kebutuhan hardware dan software ditentukan, kemudian dilakukan perancangan model arsitektur vCloud. Gambar 5 menunjukkan topologi lingkungan dari sistem vCloud Director yang dibuat serta Tabel 2 yang menunjukkan konfigurasi IP setiap mesin. Dalam sistem yang dibangun, dua server host dan satu SAN server juga berperan sebagai server node. Semua data image VM dan virtual disk tersimpan di datastore pada SAN servermenggunakan protokol koneksi iSCSI. Sedangkan host fisik server hanya sebagai penyedia sumberdaya perangkat VM dan menyimpan metadata dari VM yang berjalan.
Komponen-komponen vCloud yaitu vCenter Server, vShield Manager dan vCloud Director dibangun dalam infrastruktur virtual, dimana komponen vCloud terbagi diantara management cluster dan cloud consumer resources. Pada bagian ini, vCenter Server yang berfungsi untuk me-manage sistem Cluster bekerja bersama vCloud Director yang berfungsi sebagai Cloud consumer resourceseperti virtual RAM, virtual CPU, virtual storage dan virtual networking serta segala fitur yang disediakan oleh vCenter server. Administrator sistem vCloud Director membentuk provider virtual datacenter yang berisi alokasi sumber daya virtual. Administrator sistem juga membuat organization yang berisi organization virtual datacenter yang berisi sumber daya virtual untuk membangkitkan instance yang ada di dalam vApp. Organization dapat berisi lebih dari satu organization virtual data center untuk mengkonsumsi sumber daya yang disediakan oleh provider virtual data center.Users and policies yang membuat dan mengatur hak akses user yang diberikan serta catalog yang berisi media file dan template VM.
Rancangan Topologi Lingkungan Sistem vCloud :
Konfigurasi IP setiap mesin :
Mesin IP Address
Mesin ESX 1 192.168.12.7
Mesin ESX 2 192.168.12.8
VM vCloud Director 192.168.12.21, 192.168.12.22
VM vShield Manager 192.168.12.23
VM Domain Controller 192.168.12.9
VM vCenter Server 192.168.12.10
VM Database Server 192.168.12.11
SAN Server 192.168.12.5, 192.168.12.55
Alokasi IP untuk vApp 192.168.12.70-192.168.12.99
Mesin Monitoring Cloud 192.168.12.212
Perancangan desain sistem vCloud Director dalam membuat vApp templatedigambarkan dengan flowchart yang terdapat pada Gambar 6. Tahap awal pembuatan vApp template adalahclient minimal sebagai usercatalogauthor yang berperan sebagai pembuat vApp template. Organization yang dipakai juga harus mempunyai ruang penyimpanan yang cukup untuk menyimpan vApp template.
Skema Simulation Prototyping Menggunakan GNS3 :
