Apa yang Dimaksud Cluster Server? Jenis dan Cara Kerjanya

Dalam era digital saat ini, konektivitas yang mulus dan performa aplikasi serta layanan yang terpercaya merupakan hal yang sangat krusial. Salah satu strategi utama untuk meningkatkan ketersediaan sistem dan menangani beban kerja berat secara efisien adalah pengelompokan server.

Apakah Anda seorang ahli TI atau pemimpin bisnis, memahami konsep pengelompokan server dapat memberikan dampak signifikan terhadap infrastruktur dan efektivitas operasional organisasi Anda. Artikel ini akan membahas definisi pengelompokan server, jenis-jenisnya, keuntungan yang ditawarkannya, serta cara kerjanya dalam mentransformasi lingkungan TI Anda.

Apa yang Dimaksud Cluster Server?

Pengelompokan server adalah metode yang menghubungkan beberapa server dalam satu jaringan agar dapat berfungsi sebagai satu kesatuan dengan satu alamat IP terpusat, biasanya disediakan oleh Server Khusus IP. Umumnya, server yang mengelola file, pencetakan, basis data, dan pengiriman pesan dikelompokkan dalam konfigurasi ini. Pengelompokan server ini mendukung perlindungan data yang lebih baik dan memastikan konsistensi konfigurasi cluster dari waktu ke waktu. Selain itu, cluster ini meningkatkan ketersediaan, penyeimbangan beban, dan kemampuan sistem untuk berkembang.

Setiap server dalam cluster memanfaatkan sumber daya hard drive, RAM, dan CPU-nya sendiri. Jika salah satu server mengalami kegagalan, server lainnya dalam cluster dapat mengambil alih tugas tersebut, sehingga mengurangi waktu henti dan gangguan operasional. Dengan demikian, pengguna dapat terus mengakses sumber daya yang terhubung dengan server tanpa interupsi.

Jenis dan Macam-Macam Cluster Server

Terdapat tiga kategori utama untuk pengelompokan server, yang terutama dibedakan berdasarkan metode penghubungan node dengan perangkat penyimpan data konfigurasi:

Cluster dengan Satu Kuorum

Jenis cluster ini sering disebut sebagai cluster kuorum standar dan merupakan salah satu bentuk pengelompokan server yang paling umum. Struktur ini mencakup beberapa node serta satu atau lebih array penyimpanan cluster, semuanya terhubung melalui sebuah perangkat seperti bus. Dalam konfigurasi ini, satu server bertanggung jawab atas pengelolaan dan kepemilikan seluruh array disk cluster, sementara setiap node melaporkan statusnya ke bus pusat.

Kuorum berfungsi untuk memantau kesehatan dan status operasional setiap node dalam cluster. Sistem ini tetap beroperasi jika lebih dari 50% node aktif dan berjalan. Jika jumlah node aktif turun di bawah ambang batas ini, kuorum akan menghentikan operasi cluster sampai node yang bermasalah diperbaiki.

Kluster dengan Kumpulan Node Mayoritas

Jenis ini umumnya diterapkan pada cluster server dengan node yang tersebar di lokasi-lokasi yang berbeda. Pada mayoritas cluster jenis ini, setiap node membuat salinan dari data konfigurasi cluster. Mekanisme kuorum memastikan konsistensi data tersebut di seluruh node dalam cluster. Berbeda dengan cluster dengan kuorum tunggal, pada cluster ini setiap node memiliki replika kuorum lokal masing-masing, sehingga tidak memerlukan bus penyimpanan bersama; hal ini memberikan lebih banyak fleksibilitas dalam konfigurasi yang melibatkan jarak jauh.

Kluster dengan Node Tunggal

Cluster node tunggal, yang hanya terdiri dari satu node, umumnya dipakai untuk tujuan pengujian, pengembangan, dan penelitian aplikasi cluster. Penggunaannya di lingkungan lain sangat jarang. Karena seluruh cluster bergantung pada satu node tersebut, kegagalan pada node ini akan memengaruhi keseluruhan sistem, dan tidak ada mekanisme failover yang disediakan.

Bagaimana Cara Kerja Cluster Server?

Cluster server berfungsi dengan cara yang hampir identik dengan metode implementasinya.

Setiap server khusus dalam sebuah cluster berfungsi sebagai node individual dengan kapasitas penyimpanan, RAM, dan CPU-nya sendiri. Setiap node di dalam cluster menyimpan salinan sistem operasi, layanan, dan aplikasi yang diperlukan.

Umumnya, hanya satu node yang aktif dalam cluster pada waktu tertentu, sementara node-node lainnya berada dalam mode siaga. Jika node aktif mengalami kegagalan saat menangani permintaan, cluster akan secara otomatis memindahkan beban kerja ke node yang siap. Dengan cara ini, pengguna tetap dapat mengakses situs web atau aplikasi tanpa mengalami gangguan, meskipun ada perubahan beban server. Kuorum berfungsi sebagai sistem penyimpanan bersama yang memungkinkan semua node di cluster untuk berbagi informasi dan memfasilitasi transisi yang mulus antar node. Kuorum menyimpan data mengenai struktur cluster serta setiap perubahan yang terjadi.

Secara keseluruhan, semua node dalam cluster server saling berkolaborasi untuk menyeimbangkan beban kerja dan meminimalisir waktu henti, sehingga memastikan ketersediaan layanan yang terus-menerus.

Elemen Utama dalam Cluster Server

Efektivitas suatu klaster ketersediaan tinggi (HA) sangat dipengaruhi oleh komponen-komponennya. Umumnya, cluster server terdiri dari:

Node/Titik Jaringan

Node adalah unit server terpisah yang menjadi pusat dari setiap cluster HA. Unit ini bisa berupa server fisik atau mesin virtual yang digunakan untuk menjalankan layanan dan aplikasi penting. Setiap node berfungsi secara sinergis untuk menawarkan redundansi dan distribusi beban jika terjadi kegagalan pada salah satu atau beberapa node. Selain itu, node-node ini dilengkapi dengan jaringan pribadi untuk berkomunikasi satu sama lain, menyinkronkan data, dan berbagi sumber daya.

Konektivitas

Cluster HA membutuhkan jaringan yang sangat cepat dan andal. Jaringan semacam ini berfungsi sebagai tulang punggung untuk cluster, memungkinkan node-node dalam cluster untuk berkomunikasi dan berbagi sumber daya secara efisien. Umumnya, jaringan ini diisolasi dari jaringan lainnya untuk menghindari gangguan yang bisa menurunkan performa.

Load Balancing

Cluster terdiri dari serangkaian server yang membagi permintaan pengguna ke berbagai node yang memiliki fungsi berbeda. Keunggulan utama dari cluster yang dilengkapi dengan penyeimbang beban meliputi kecepatan operasional yang lebih tinggi, penyediaan redundansi, dan load balancing yang lebih baik selama pemrosesan tugas. Penyeimbang beban memungkinkan alokasi tugas atau fungsi ke beberapa sistem secara bersamaan. Dengan kata lain, konfigurasi ini dirancang untuk mengoptimalkan pemanfaatan sumber daya secara keseluruhan.

Cluster Manajer

Manajer cluster bertugas untuk memantau setiap kegagalan dengan memeriksa kondisi kesehatan node secara berkala dan mengelola proses failover. Pemantauan ini dilakukan melalui sinyal detak jantung atau pemeriksaan kesehatan lainnya. Ketika mendeteksi adanya kegagalan, manajer cluster akan memindahkan layanan dan aplikasi ke node lain yang dalam kondisi baik, sehingga akses pengguna tetap terjaga tanpa gangguan.

Tempat Penyimpanan

Komponen utama dalam kluster HA adalah penyimpanan bersama, karena kluster HA memerlukan akses yang konsisten ke data yang identik di seluruh node. Para administrator jaringan sering mengandalkan teknologi seperti Storage Area Networks (SAN), Network-Attached Storage (NAS), atau solusi serupa untuk menyediakan penyimpanan bersama ini. Dengan pendekatan ini, setiap node memiliki data dan status yang seragam, bahkan jika salah satu node mengalami kegagalan.

Selain itu, tingkat ketersediaan yang tinggi juga sangat bergantung pada penerapan mekanisme pencadangan dan pemulihan yang efisien. Data harus dicadangkan pada interval tertentu, dan proses pemulihan harus dilakukan dengan cepat jika terjadi kegagalan. Penting juga untuk secara rutin menguji teknik pencadangan dan pemulihan guna memastikan bahwa sistem dapat dipulihkan dengan efektif dalam situasi kegagalan.

Kapabilitas Cluster Server

Memahami kemampuan pengelompokan server sangat krusial. Pengelompokan server membantu mengurangi gangguan yang mungkin timbul dari kegagalan perangkat lunak, masalah di tingkat situs fisik, atau kegagalan perangkat keras. Kluster server berfungsi sebagai bagian integral dari solusi tersebut:

• Kegagalan Aplikasi/Layanan: Jika terjadi kesalahan perangkat lunak kritis atau masalah dengan layanan utama, cluster server dapat mengatasi kegagalan aplikasi atau layanan. Dengan adanya clustering, beban kerja dapat dialihkan ke node lain, menjaga agar operasi tetap berjalan meski ada beberapa penyebab kegagalan.
• Kegagalan Perangkat Keras/Sistem: Cluster server menawarkan solusi untuk kegagalan perangkat keras yang dapat mengganggu kelangsungan layanan. Kegagalan ini mungkin disebabkan oleh masalah seperti optimasi yang tidak memadai, panas berlebih, atau komponen sistem yang sudah usang, seperti CPU, memori, catu daya, dan hard drive. Dengan clustering, tersedia redundansi yang memastikan layanan tetap dapat diakses.
• Kegagalan Lokasi: Pengelompokan membantu mengatasi masalah kegagalan lokasi yang dapat disebabkan oleh faktor eksternal seperti bencana alam atau pemadaman listrik. Dengan mendistribusikan sumber daya di berbagai lokasi, cluster server memastikan layanan tetap dapat berfungsi meskipun ada masalah yang memengaruhi satu lokasi tertentu.

Keuntungan Menggunakan Cluster Server

Cluster memungkinkan penanganan kekurangan dalam teknologi, situs web, dan manajemen perangkat lunak. Dengan adanya lingkungan yang terklaster, produk Anda akan selalu terhubung ke jaringan dengan risiko waktu henti yang tidak terjadwal dan kegagalan signifikan yang sangat minim.

Kemampuan untuk Menyesuaikan dan Mengembangkan

Meskipun satu server dapat menjalankan berbagai proses, penerapan arsitektur multi-server yang digabungkan dengan clustering secara signifikan meningkatkan skalabilitas dan fleksibilitas seluruh sistem. Dengan clustering, satu server dapat menyesuaikan diri secara efektif untuk menangani peningkatan permintaan sumber daya.

Peningkatan Aksesibilitas dan Efisiensi

Cluster dirancang untuk memberikan efisiensi yang tinggi dan memiliki justifikasi kuat untuk investasi. Dengan demikian, mereka menyediakan redundansi perangkat keras dan operasional berkelanjutan yang memperbaiki kinerja situs web. Sebagai contoh, cluster dapat mempercepat situs web atau perangkat lunak dengan memperbaiki komunikasi antar koneksi yang bersamaan, terutama dalam kasus server database khusus, yang pada gilirannya meningkatkan efisiensi.

Menekan Pengeluaran TI

Perusahaan memerlukan arsitektur server yang terintegrasi dengan redundansi built-in untuk memastikan bahwa layanan tetap tersedia secara terus-menerus sebagai satu sistem yang utuh. Penggunaan klaster memenuhi kebutuhan ini dengan mengurangi waktu henti layanan, sehingga menurunkan biaya dan secara efektif meningkatkan pendapatan.

Struktur Infrastruktur yang Dapat Disesuaikan

Banyak orang salah kaprah dengan menganggap bahwa solusi klaster hanya untuk perusahaan besar. Sebenarnya, infrastruktur ini sangat dapat disesuaikan dan cocok untuk semua jenis perusahaan, terlepas dari ukurannya. Solusi ini tidak hanya efektif dalam mengoptimalkan alur kerja, tetapi juga sangat fleksibel dalam memenuhi berbagai kebutuhan bisnis.

Kesimpulan

Pengelompokan server adalah cara efektif untuk memperkuat keandalan, skalabilitas, dan performa jaringan Anda. Dengan menggunakan cluster, Anda dapat menjamin kesinambungan layanan melalui pengelolaan yang efisien terhadap kegagalan aplikasi, perangkat keras, dan lokasi, sehingga mengurangi risiko kegagalan mendadak dan tak terduga. Selain itu, clustering dapat menurunkan biaya secara signifikan dengan meningkatkan efisiensi dan menawarkan infrastruktur yang fleksibel sesuai dengan skala bisnis Anda. Investasi dalam teknologi clustering server menciptakan landasan yang solid untuk operasi yang lancar dan pemenuhan kebutuhan sumber daya yang terus berkembang.

FAQ