Konsep virtual dalam teknologi informasi mengacu pada simulasi atau representasi sesuatu yang ada di dunia fisik, tetapi dalam bentuk digital atau tidak nyata secara fisik. Virtualisasi memberikan kemampuan untuk menjalankan dan mengelola banyak sistem, sumber daya, atau aplikasi pada perangkat keras yang sama, memungkinkan efisiensi dan fleksibilitas yang lebih besar.
Virtualisasi (Virtualization)
Virtualisasi adalah teknologi yang memungkinkan satu perangkat keras fisik (seperti server atau komputer) untuk menjalankan beberapa sistem operasi atau aplikasi secara bersamaan dalam bentuk mesin virtual. Contohnya, kamu bisa menjalankan Windows dan Linux secara bersamaan di satu komputer menggunakan virtual machine (VM).
Sejarah Virtualisasi
Sejarah virtualisasi dimulai dari kebutuhan akan pemanfaatan sumber daya komputasi yang lebih efisien. Berikut adalah garis besar perkembangan konsep virtualisasi dari awal hingga saat ini:
1. Era Mainframe (1960-an)
Awal sejarah virtualisasi berakar pada penggunaan komputer mainframe di tahun 1960-an. Di masa ini, komputer sangat mahal, besar, dan hanya bisa digunakan oleh organisasi besar seperti universitas atau perusahaan besar.
Harvard Mark I (1937), atau IBM Automatic Sequence Controlled Calculator, adalah mainframe pertama yang digunakan untuk keperluan militer oleh Angkatan Laut AS selama Perang Dunia II. Pada tahun 1951, UNIVAC menjadi mainframe komersial pertama yang dikembangkan oleh Eckert-Mauchly Computer Corporation, diikuti oleh IBM yang meluncurkan IBM Model 701 pada tahun 1953, yang dirancang untuk bisnis komersial dengan peningkatan kecepatan dan kapasitas.
Mainframe modern pertama, IBM System/360 (1964), memperkenalkan konsep kompatibilitas perangkat lunak lintas mesin, membuatnya standar di industri. Pada masa itu, virtualisasi muncul untuk memanfaatkan sumber daya sistem secara lebih efisien, dengan peluncuran CP/CMS pada tahun 1964 yang menciptakan virtual machine pertama.
IBM System/370 (1970) membawa perubahan signifikan dengan memori berbasis silikon yang meningkatkan kecepatan operasi. Meski sempat diprediksi akan berakhir pada 1990-an, mainframe terus bertahan. Pada April 2022, IBM meluncurkan IBM z16, yang dilengkapi prosesor Telum dengan akselerator AI terintegrasi, menunjukkan inovasi berkelanjutan dalam teknologi mainframe.
IBM adalah pelopor di bidang virtualisasi. Pada tahun 1967, mereka mengembangkan CP/CMS (Control Program/Cambridge Monitor System) untuk mainframe IBM System/360. CP/CMS adalah salah satu sistem operasi pertama yang mendukung konsep "time-sharing" dan "virtual machine".
- Time-sharing: Memungkinkan beberapa pengguna untuk mengakses komputer secara bersamaan dengan memisahkan waktu pemrosesan secara virtual.
- Virtual Machine: Setiap pengguna memiliki “mesin virtual” yang tampak seperti sistem operasi penuh, meskipun sebenarnya itu adalah simulasi yang dijalankan di atas perangkat keras fisik yang sama.
Setelah era mainframe, minat terhadap komputasi pribadi mulai meningkat pesat pada tahun 1980-an.
2. Virtualisasi dalam Komputasi Pribadi (1980-an)
Pada 1980-an, virtualisasi belum menjadi fokus dalam komputasi pribadi. Kebanyakan komputer desktop dan server hanya menjalankan satu sistem operasi pada satu waktu. Namun, ide virtualisasi mulai berkembang secara lebih terbatas.
- Salah satu inovasi di masa ini adalah emulasi. Contohnya adalah SoftPC, software yang memungkinkan pengguna Mac untuk menjalankan aplikasi PC pada komputer Apple, memperkenalkan konsep menjalankan sistem operasi yang berbeda di atas perangkat keras yang sama.
Dengan munculnya personal komputer (PC), konsep virtualisasi pun turut bertransformasi.
Perkembangan Virtualisasi di Era PC:
-
Virtualisasi pada Tingkat Aplikasi:
- Emulator: Program-program seperti DOSBox dan emulator konsol game memungkinkan pengguna PC untuk menjalankan perangkat lunak yang dirancang untuk sistem operasi atau hardware yang berbeda. Ini adalah bentuk paling sederhana dari virtualisasi pada saat itu.
- Mesin Virtual Sederhana: Beberapa aplikasi memungkinkan pengguna untuk membuat "sandbox" virtual, di mana mereka dapat menjalankan program tanpa khawatir merusak sistem utama.
-
Tantangan dan Keterbatasan:
- Perangkat Keras: PC pada era 80-an memiliki spesifikasi yang terbatas, sehingga kemampuan untuk menjalankan beberapa sistem operasi secara bersamaan sangat terbatas.
- Perangkat Lunak: Kurangnya perangkat lunak virtualisasi yang canggih dan efisien.
- Performa: Kinerja sistem secara keseluruhan akan menurun jika menjalankan beberapa aplikasi atau sistem operasi secara simultan.
Mengapa Virtualisasi Belum Populer di Era PC 80-an?
- Tujuan Penggunaan PC: Pada saat itu, PC lebih sering digunakan untuk tugas-tugas umum seperti pengolah kata, spreadsheet, dan game. Kebutuhan untuk menjalankan beberapa sistem operasi secara bersamaan belum begitu mendesak.
- Sumber Daya Komputasi: Kapasitas memori dan prosesor yang terbatas membuat virtualisasi menjadi kurang efisien.
- Kompleksitas: Konsep virtualisasi dianggap terlalu kompleks untuk pengguna awam.
3. Perkembangan di Akhir 1990-an dan Awal 2000-an
Pada akhir 1990-an dan awal 2000-an, virtualisasi kembali mengalami kebangkitan, kali ini untuk platform server dan desktop. virtualisasi mengalami lonjakan popularitas yang signifikan pada akhir abad ke-20 dan awal abad ke-21. Beberapa faktor utama yang mendorong perkembangan ini adalah:
- Peningkatan Kapasitas Hardware: Dengan semakin canggihnya prosesor, memori, dan penyimpanan, komputer pribadi maupun server memiliki kapasitas yang cukup untuk menjalankan beberapa sistem operasi secara bersamaan tanpa mengalami penurunan kinerja yang signifikan.
- Perkembangan Perangkat Lunak: Munculnya perangkat lunak virtualisasi yang lebih matang dan efisien, seperti VMware Workstation, memungkinkan pengguna untuk dengan mudah membuat dan mengelola mesin virtual.
- Kebutuhan Bisnis: Perusahaan mulai menyadari bahwa virtualisasi dapat meningkatkan efisiensi operasional, mengurangi biaya, dan meningkatkan fleksibilitas dalam mengelola infrastruktur IT.
Peran VMware
VMware, yang didirikan pada tahun 1998, memainkan peran yang sangat penting dalam mempopulerkan virtualisasi pada PC. Dengan memperkenalkan VMware Workstation, perusahaan ini memungkinkan pengguna untuk menjalankan beberapa sistem operasi pada satu komputer secara bersamaan. Hal ini membuka pintu bagi berbagai kemungkinan penggunaan, seperti:
- Pengembangan perangkat lunak: Pengembang dapat menguji aplikasi mereka pada berbagai sistem operasi tanpa harus memiliki banyak perangkat keras.
- Pendidikan: Institusi pendidikan dapat menyediakan lingkungan pembelajaran yang fleksibel bagi siswa.
- Backup dan recovery: Virtualisasi memungkinkan pembuatan snapshot dan backup dari sistem operasi secara cepat dan mudah.
Virtualisasi di Server
Selain di PC, virtualisasi juga mengalami perkembangan pesat di lingkungan server. Dengan menggunakan hypervisor, server fisik dapat dibagi menjadi beberapa mesin virtual. Hal ini memberikan sejumlah keuntungan, antara lain:
- Konsolidasi server: Mengurangi jumlah server fisik yang dibutuhkan, sehingga menghemat biaya operasional.
- Peningkatan efisiensi: Sumber daya server dapat digunakan secara lebih optimal.
- Fleksibilitas: Mesin virtual dapat dengan mudah dibuat, diklon, atau dipindahkan.
- Keamanan: Setiap mesin virtual dapat diisolasi dari yang lain, sehingga meningkatkan keamanan.
Virtualisasi telah membawa perubahan besar pada industri IT. Beberapa dampak yang paling signifikan adalah:
- Transformasi pusat data: Virtualisasi telah mengubah cara perusahaan mengelola pusat data, membuatnya lebih efisien dan fleksibel.
- Munculnya cloud computing: Virtualisasi merupakan salah satu teknologi dasar yang mendukung perkembangan cloud computing.
- Peningkatan agilitas bisnis: Virtualisasi memungkinkan perusahaan untuk merespons perubahan bisnis dengan lebih cepat.
4. Era Virtualisasi Server (2000-an)
Virtualisasi mulai menjadi standar industri pada 2000-an dengan adopsi yang lebih luas dalam server data center.
Dominasi Hypervisor
- Pentingnya Hypervisor: Hypervisor adalah jantung dari virtualisasi. Ia bertindak sebagai lapisan antara perangkat keras fisik dan mesin virtual. Dengan hypervisor, kita dapat membagi satu server fisik menjadi beberapa lingkungan virtual yang independen.
Hypervisor dibagi menjadi dua jenis:
- Type 1 (Bare-Metal): Hypervisor berjalan langsung pada perangkat keras, memberikan kinerja yang lebih baik dan fleksibilitas yang lebih tinggi. Contohnya adalah VMware ESXi, Microsoft Hyper-V, atau Xen.
- Type 2 (Hosted): Hypervisor ini berjalan di atas sistem operasi host, seperti Windows atau Linux. Contohnya adalah VirtualBox dan VMware Workstation.
Dampak terhadap Industri IT
- Transformasi Pusat Data: Virtualisasi telah mengubah wajah pusat data. Pusat data yang dulunya penuh dengan server fisik kini beralih ke arsitektur yang didominasi oleh server virtual.
- Munculnya Cloud Computing: Virtualisasi menjadi fondasi bagi perkembangan cloud computing. Platform cloud seperti Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure, dan Google Cloud Platform (GCP) memanfaatkan teknologi virtualisasi untuk menyediakan layanan komputasi secara virtual.
- Perubahan Peran Administrator: Peran administrator sistem berubah dari mengelola perangkat keras fisik menjadi mengelola lingkungan virtual. Keterampilan dalam mengelola hypervisor, VM, dan jaringan virtual menjadi sangat penting.
5. Cloud Computing dan Virtualisasi (2010-an)
Seiring dengan perkembangan cloud computing, virtualisasi menjadi pondasi utama untuk layanan cloud. Pada awal 2010-an, banyak perusahaan beralih ke cloud untuk layanan penyimpanan, komputasi, dan jaringan. Dekade 2010-an menjadi saksi bisu bagaimana virtualisasi menjadi tulang punggung bagi pertumbuhan pesat cloud computing.
Cloud providers seperti Amazon Web Services (AWS), Google Cloud, dan Microsoft Azure menggunakan teknologi virtualisasi untuk memungkinkan klien menyewa sumber daya komputasi tanpa perlu memiliki perangkat keras fisik.
Konsep Infrastructure as a Service (IaaS), Platform as a Service (PaaS), dan Software as a Service (SaaS) berakar pada teknologi virtualisasi ini, di mana pengguna dapat mengakses layanan secara virtual dan fleksibel melalui internet.
Cloud Computing dan Virtualisasi: Sebuah Simbiosis
- Virtualisasi sebagai Fondasi: Cloud computing, dengan model layanannya yang beragam seperti IaaS, PaaS, dan SaaS, tidak mungkin ada tanpa virtualisasi. Teknologi ini memungkinkan penyedia cloud untuk membagi sumber daya fisik mereka menjadi ribuan, bahkan jutaan mesin virtual yang dapat disewa oleh pelanggan.
- Skalabilitas Tanpa Batas: Virtualisasi memberikan fleksibilitas bagi penyedia cloud untuk secara cepat mengalokasikan sumber daya tambahan saat dibutuhkan, dan dengan mudah mengurangi kapasitas saat permintaan menurun. Hal ini memungkinkan pelanggan untuk menyesuaikan penggunaan sumber daya mereka sesuai dengan kebutuhan bisnis yang dinamis.
- Efisiensi Biaya: Dengan virtualisasi, penyedia cloud dapat memaksimalkan penggunaan perangkat keras mereka, sehingga dapat menawarkan harga yang lebih kompetitif kepada pelanggan. Pelanggan pun hanya perlu membayar untuk sumber daya yang mereka gunakan.
- Self-Service: Melalui portal atau konsol manajemen yang intuitif, pelanggan dapat dengan mudah membuat, mengelola, dan menghapus mesin virtual mereka, memberikan pengalaman pengguna yang lebih mandiri.
Model Layanan Cloud dan Virtualisasi
- IaaS (Infrastructure as a Service): Pelanggan dapat menyewa sumber daya komputasi dasar seperti server, penyimpanan, dan jaringan. Virtualisasi memungkinkan penyedia IaaS untuk membagi server fisik menjadi banyak instance virtual yang dapat disewa oleh pelanggan.
- PaaS (Platform as a Service): Penyedia PaaS menawarkan platform pengembangan dan deployment aplikasi yang sudah siap pakai. Di balik layar, platform ini juga memanfaatkan virtualisasi untuk menyediakan lingkungan pengembangan yang terisolasi bagi setiap pelanggan.
- SaaS (Software as a Service): Aplikasi SaaS berjalan di atas infrastruktur cloud yang sepenuhnya dikelola oleh penyedia. Virtualisasi memungkinkan penyedia SaaS untuk menskalakan aplikasi mereka secara cepat sesuai dengan kebutuhan pelanggan.
Dampak terhadap Industri
- Transformasi Digital: Cloud computing yang didukung oleh virtualisasi telah menjadi pendorong utama transformasi digital di berbagai industri. Perusahaan dapat dengan cepat mengembangkan dan meluncurkan aplikasi baru, meningkatkan efisiensi operasional, dan mencapai skalabilitas yang lebih tinggi.
- Pergeseran Model Bisnis: Banyak perusahaan beralih dari model kepemilikan perangkat keras ke model langganan cloud. Hal ini mengurangi biaya awal dan memungkinkan perusahaan untuk lebih fokus pada bisnis inti mereka.
- Inovasi: Cloud computing dan virtualisasi telah membuka pintu bagi inovasi baru. Pengembang dapat dengan mudah mengakses berbagai layanan cloud untuk membangun aplikasi yang lebih kompleks dan canggih.
6. Containerization (2010-an)
Setelah virtualisasi server menjadi standar industri, konsep containerization mulai muncul, terutama dengan diperkenalkannya Docker pada tahun 2013. Container adalah unit kecil dan ringan yang mengemas aplikasi dan dependensinya ke dalam satu kesatuan yang menjadi salah satu inovasi paling signifikan setelah virtualisasi.
Containerisasi adalah pendekatan untuk pengemasan aplikasi dan semua dependensi terkait ke dalam sebuah unit independen yang disebut container. Bayangkan sebuah kotak yang berisi semua yang dibutuhkan sebuah aplikasi untuk berjalan, mulai dari kode sumber, pustaka, hingga konfigurasi. Kotak ini kemudian dapat dipindahkan dan dijalankan di berbagai lingkungan tanpa perlu khawatir tentang ketidakcocokan lingkungan.
Perbedaan Utama antara Virtualisasi dan Containerisasi
- Tingkat Abstraksi: Virtualisasi adalah abstraksi tingkat sistem operasi, di mana setiap mesin virtual memiliki sistem operasinya sendiri. Containerisasi, di sisi lain, adalah abstraksi tingkat aplikasi, di mana banyak container dapat berbagi kernel sistem operasi yang sama.
- Bobot: Mesin virtual cenderung lebih berat karena harus memuat seluruh sistem operasi. Container jauh lebih ringan karena hanya berisi apa yang benar-benar dibutuhkan aplikasi.
- Waktu Startup: Container dapat di-start dan di-stop jauh lebih cepat dibandingkan mesin virtual.
- Efisiensi Sumber Daya: Karena container berbagi kernel, mereka lebih efisien dalam penggunaan sumber daya.
Docker: Pionir Containerisasi
Docker adalah platform open-source yang populer untuk membuat, menyebarkan, dan menjalankan aplikasi dalam container. Docker telah menyederhanakan proses containerisasi dan membuatnya lebih mudah diakses oleh para pengembang.
- Image: Docker menggunakan konsep image untuk merepresentasikan sebuah container. Image adalah sebuah file yang berisi semua instruksi untuk membuat sebuah container.
- Container: Container adalah instance yang berjalan dari sebuah image.
Kubernetes: Orkestrasi Container
Kubernetes adalah platform open-source yang dirancang untuk mengelola container dalam skala besar. Ia menyediakan berbagai fitur untuk mengotomatiskan deployment, scaling, dan manajemen lifecycle dari container.
- Pod: Kubernetes menggunakan konsep pod untuk mengelompokkan satu atau lebih container yang terkait.
- Deployment: Kubernetes memungkinkan Anda untuk mendefinisikan deployment, yang merupakan deklarasi tentang keadaan yang diinginkan dari aplikasi Anda. Kubernetes kemudian akan secara otomatis melakukan tindakan yang diperlukan untuk mencapai keadaan tersebut.
- Service: Kubernetes menyediakan layanan untuk mengekspos aplikasi yang berjalan di dalam container ke dunia luar.
Dampak Containerisasi terhadap Industri
- Peningkatan kecepatan pengembangan: Containerisasi mempercepat siklus pengembangan perangkat lunak karena pengembang dapat dengan mudah membuat dan menyebarkan aplikasi.
- Portabilitas: Aplikasi yang dikemas dalam container dapat berjalan di berbagai lingkungan, baik itu di cloud, on-premises, atau di edge.
- Skalabilitas: Kubernetes memungkinkan Anda untuk dengan mudah menskalakan aplikasi Anda secara horizontal.
- Microservices: Containerisasi sangat cocok untuk arsitektur microservices, di mana aplikasi dipecah menjadi layanan-layanan kecil yang independen.
Referensi
https://www.ibm.com/id-id/topics/mainframe
https://p2k.stekom.ac.id/ensiklopedia/Emulator
https://elitery.com/articles/kenali-tentang-cloud-computing-pengertian-tipe-dan-fungsi/
https://aws.amazon.com/id/docker/
0 komentar:
Posting Komentar