DISKLESS

Pengertian DIskless

Diskless komputer merupakan seperangkat komputer yang tidak memiliki komponen harddisk atau disket untuk beroperasi. Mungkin banyak yang heran. Bagaimana mungkin sebuah komputer bisa beroperasi tanpa adanya komponen penyimpan data seperti harddisk atau disket. Bagaimana bisa melakukan operasi booting kalau tidak ada harddisk atau disket.

Bagi anda yang belum mengetahui, proses booting (Startup) komputer dapat dilakukan tanpa adanya harddisk atau disket. Proses booting menggunakan Boot ROM yang ada pada LAN Card (kartu jaringan) komputer . Tidak semua LAN Card mensupport Boot ROM. Biasanya LAN Card yang mensupport Boot ROM lebih mahal harganya. Bila LAN Card yang memiliki Boot ROM telah dipasang pada komputer biasanya akan terlihat message yang menginformasikan apakah booting akan dilakukan via LAN Card .

Mungkin ada pertanyaan yg masih membingungkan yaitu proses booting komputer itu adalah proses yg sangat kompleks yang melibatkan Operating System (Windows, Linux).Dimana Operationg System itu jelas jelas membutuhkan Disk Space yang besar. Sementara Sistem komputer Diskless tidak memiliki harddisk ataupun disket. Bagaimana mungkin bisa terjadi proses booting computer?

Sistem operasi yang akan dilakukan utk proses booting memang tidak berada pada diskless komputer tetapi disimpan di komputer lain (Server) . Sistem operasi ini ada yg tersimpan dalam bentuk image file . Yaitu 1 file image yang akan ditransfer dari server ke diskless komputer. Dimana file ini akan diproses dan diloading ke memory . Saat aktif di memory, file ini akan dieksekusi saat proses booting. Biasanya metode ini menggunakan sistem operasi misal DOS , Linux (Text based). Pembuatan file image sangat sederhana yaitu anda menggunakan tool yang akan mengcapture disk booting misal DOS menjadi 1 file image.Dengan proses diatas komputer diskless seakan akan booting dengan system operasi DOS tanpa menggunakan harddisk.

Ada metode lain yang lebih canggih menggunakan konsep TERMINAL SERVER dimana komputer diskless akan booting dan user dapat menggunakan sistem operasi canggih seperti Windows atau Linux GUI.Proses kerja hampir mirip dengan proses menggunakan image file. Tapi image file yang digunakan bukanlah image file DOS melainkan image file aplikasi client terminal server. Saat aplikasi client terminal server telah aktif di komputer diskless maka user dapat login ke terminal server. Dan mengakses resource yanga ada diterminal server.Tampilan yang ada di komputer user telah lengkap dengan menu seperti desktop dan aplikasi lain yang telah terinstall di terminal server.

Cara Kerja DIskless

Bila suatu PC akan dihubungkan ke suatu jaringan (network) maka terdapat beberapa syarat yang harus dipenuhi, antara lain:

1.          Memiliki Network Card

2.          Memiliki identitas (dalam hal ini nomor IP)

3.          Operating System Image

4.          Filesystem yang bekerja

Untuk mempermudah istilah maka beberapa singkatan akan dipergunakan:

WS = Work Station

SV = Server

HWA = Hardware Address

IPA = IP Address

NA = Network Address

BC = Broadcast Address

SN = SubNet

Suatu komputer yang mempunyai network card pada saat terhubung kesuatu jaringan lokal akan melakukan suatu proses pertukaran data yang rumit dengan komputer lain, baik secara langsung ataupun melalui suatu server perantara, akan tetapi karena dilakukan dengan cepat maka pertukaran ini tidak terlihat kecuali pada saat suatu jaringan mengalami lalu lintas data yang sangat padat diluar batas kemampuan peralatan maka akan terdapat delay yang cukup tinggi untuk disadari.

Lalu bagaimana masing-masing komputer mengenali identitas satu dengan yang lain dalam suatu network ? Jawabnya adalah setiap network card mempunyai identitas yang khas berupa bilangan 48 bit dengan penulisan berupa 6 blok bilangan hexa yang dipisahkan oleh colon atau tanda ":" dan masing-masing blok terdiri dari 2 digit, misalnya: 00:60:67:73:E7:82 dan ini bersifat unik serta berlaku secara global diseluruh dunia sebab masing-masing pembuat networkcard ataupun perangkat network lainnya telah menetapkan suatu blok address untuk produk-produk mereka. Address ini sangatlah penting karena merupakan identitas dasar suatu PC dalam suatu jaringan dikenal sebagai Hardware Address.

Protocol yang digunakan dalam menyediakan dan menterjemahkan HWA ke IPA disebut boot protocol (BOOTP) dan Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP), biasanya apa yang berjalan di bootp juga berjalan di dhcp sebab dhcp merupakan pengembangan dari bootp. Secara umum DHCP dan BOOTP mengenal dan dapat bekerja dengan berbagai HWA akan tetapi hampir semua dan merata menggunakannya untuk penerjemahan HWA pada peralatan ethernet termasuk networkcard.

Dapat digambarkan bahwa komunikasi yang terjadi antara dua (2) PC yang terhubung melalui network card akan seperti ini:

WS: Halo saya adalah  00:60:67:73:E7:82 secara berkala dan demikian juga PC lain yang terhubung dan akan tetap begitu sampai ada suatu aturan yang membuat hubungan menjadi lebih spesifik.

Karena metode yang akan dipakai adalah netboot untuk mencapai suatu bentuk diskless maka WS dianggap tidak mempunyai identitas lainnya kecuali HWA maka IPA didapat melalui server yang menjalankan BOOTP atau DHCP, berarti keduanya harus mempunyai suatu database yang berisi daftar nomor IP yang akan diberikan untuk masing-masing WS yang terhubung, dan meminta identitas IP, maka komunikasinya akan lebih lengkap lagi:

WS: Halo server saya adalah  00:60:67:73:E7:82, tolong beri saya nomor IP.

Maka DHCP akan mencari dalam database serta membuat daftar IP terpakai berikut jangka waktu pemakaiannya. Sehingga bila suatu nomor IP yang mempunyai pasangan HWA tertentu serta jangka waktu pemakaiannya belum habis atau sedang terpakai maka IP tersebut tidak dapat digunakan sampai jangka waktu pemakaiannya habis, maka IP yang baru akan dipasangkan kepada HWA yang meminta berikutnya. Demikianlah proses pada server dimana akan terbentuk dua buah database, satu adalah konfigurasi dan yang lain adalah daftar IP terpakai berikut kontraknya.

Setelah nomor IP didapat maka WS harus melakukan download Operating System agar dapat mengaktifkan seluruh perangkat keras yang dimiliki serta proses-proses lainnya. Untuk keperluan ini terdapat suatu protokol transfer yang disebut Trivial File Transfer Protocol (TFTP) sebagai bentuk yang lebih kecil dan simpel dari File Transfer Protocol (FTP) dimana perbedaan yang paling mendasar adalah TFTP menggunakan UDP (User Datagram Protocol) yang bekerja secara blok per blok dan tanpa autentikasi sedang FTP menggunakan TCP (Transmission Control Protocol) yang bekerja secara stream serta lebih rumit dibanding TFTP. Dengan lebih simpelnya TFTP maka ukuran nya cukup kecil untuk ikut masuk kedalam ROM. Mekanismenya akan bekerja seperti ini:

WS: Berikan saya vmlinuz blok-1

Server: Nih vmlinuz blok-1

WS: Berikan saya vmlinuz blok-2

Server: Nih vmlinuz blok-2

Dan seterusnya sampai selesai.

Setelah selesai proses download diatas, akhirnya WS memerlukan root file system untuk menjalankan Operating System dan bagi platform Linux atau Unix lainnya maka protocol yang lazim dipakai adalah NFS (Network File System) dan tidak tertutup kemungkinan menggunakan protocol lain selain NFS. Dalam hal ini NFS tidak perlu disimpan dalam ROM, cukup berupa bagian Operating System yang telah didownload akan tetapi harus dapat bekerja terhadap file system yang ada.

Dengan kata lain Operating System yang didownload, filesystem serta protocol yang bekerja haruslah dari sumber yang seragam versinya sehingga dapat bekerja sama satu dengan yang lainnya. Agar NFS dapat berlangsung dengan baik maka konfigurasi NFS pun harus dilakukan dengan baik agar segala sesuatu yang diperlukan WS dapat terpenuhi. Demikianlah gambaran cara kerja suatu sistem diskless, dimana proses boot dilakukan melalui network dengan bantuan ethernet card yang dilengkapi dengan ROM Chip.

Jaringan Diskless

Jaringan diskless adalah sebuah jaringan yang menggunakan satu server atau lebih untuk melayani workstation untuk melakukan komputasi di mana umumnya mereka berspesifikasi rendah dan tidak mempunyai tempat penyimpanan (disk). Semua proses yang dijalankan oleh workstation dikerjakan oleh server diskless,workstation hanya menampilkan hasil (terminal).

Cara ini dilakukan untuk memanfaatkan mesin-mesin lama berspesifikasi rendah yang dapat digunakan untuk mengakses server diskless yang berspesifikasi tinggi sehingga diharapkan masingmasing workstation tersebut dapat melakukan komputasi setara dengan server.

Proyek open-source yang berhubungan dengan jaringan tipeini adalah Linux Terminal Server Project (LTSP) dan K12LTSP.LTSP adalah sebuah proyek yang menyediakan paket-paket untuk penggunaan diskless secara cepat, mudah, dilengkapi dengan aplikasi tambahan serta dokumentasi yang lengkap.K12LTSP adalah sebuah distribusi GNU/Linux yang bertujuan untuk menyediakan semua yang diperlukan oleh server LTSP sehingga diharapkan ketika menginstal distro ini server diskless akan langsung bekerja dengan sedikit bahkan tanpa konfigurasi.

Cara Kerja Jaringan Diskless

Booting melalui Jaringan

Booting melalui jaringan merupakan konsep lama, ide dasarnya adalah komputer client dengan kode booting seperti BOOTP atau DHCP dalam memory non-volatile (ROM) chips mendapatkan system seperti file root server dalam suatu jaringan ketika komputer client tidak dilengkapi dengan media penyimpanan. Misalnya harddisk.

Teori Sistem Diskless

Dalam suatu jaringan, setiap komputer yang terhubung dengan komputer lainnya akan melakukan proses pertukaran data yang cukup kompleks. Setidaknya, ada beberapa hal yang dipenuhi komputer-komputer dalam jaringan tersebut, yaitu:

1.          Kartu Jaringan (ethernet card)

2.          IP address

3.          Image Kernel

4.          dan File system

Untuk mengenali komputer-komputer dalam jaringan tersebut satu dengan lainnya, terdapat informasi yang unik. Informasi unik tersebut didapatkan dari kartu jaringan tersebut.

Setiap kartu jaringan memiliki nomor unik yang berbeda satu dengan lainnya walaupun jenis dan merk kartu jaringan sama. Nomor unik tersebut terdiri atas 48 bit yang terdiri atas 6 blok bilangan hexa yang dipisahkan tanda titik dua. Pada masing-masing blok terdiri atas 2 digit, misalnya 00:a0:24:2e:ba:be. Nomor unik tersebut dapat juga disebut sebagai MAC atau hardware address.

Untuk mencapai bentuk diskless komputer client dianggap tidak mempunyai harddisk. Dengan demikian, untuk mendapatkan file system server, komputer client menggunakan nomor unik (MAC). Protocol yang digunakan untuk menerjemahkan alamat ke hardware ke IP address adalah BOOTP (boot protocol) dan DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol). Dengan demikian, sebelumnya komputer client diskless harus terdaftar dalam suatu database.

Ketika proses DHCP atau BOOTP dijalankan untuk mendapatkan IP address dan informasi lainnya, komputer client harus men-download kernel yang terletak di server. TFTP (Trivial File Transfer Protocol), namun TFTP ukurannya lebih kecil dari FTP sehingga ikut masuk ke ROM. TFTP menggunakan protocol UDP (User Datagram Protocol) yang bekerja per blok sedangkan FTP menggunakan TCP (Transmission Control Protocol).

Ketika kernel berhasil di-download, kernel kemudian melakukan inisialisasi perangkat keras komputer client yang dimiliki. Akhirnya, komputer client membutuhkan file system root. Untuk itu protocol NFS (Network File System) diperlukan. Dengan NFS komputer client dapat menjalankan system server melalui jaringan. Sebenarnya, proses tersebut berjalan di server namun outputnya di komputer client. Secara sederhana, komputer client hanya menjalankan system operasi yang telah di-download dengan bantuan protocol TFTP sedangkan file system server tetap di server namun output-nya di client.

Proses Sistem Diskless

1.          Saat dinyalakan, komputer client mencari kernel di disket atau EEPROM pada ethernet card kemudian melakukan proses booting.

2.          Saat proses booting, komputer client akan segera mencari DHCP Server ke jaringan local.

3.          Proses inetd pada server akan menjalankan DHCP daemon untuk menanggapi permintaan komputer terminal/client.

4.          DHCP akan membaca proses dari konfigurasi file /etc/dhcpd.conf dan mencocokkan alamat hardware (MAC) dari Ethernet card yang melakukan proses. Jika alamat tersebut telah cocok maka DHCP akan mengirimkan kembali informasi tersebut. Bagian informasi yang akan diberikan oleh DHCP adalah:

Alamat IP dari komputer terminal tersebut

Netmask dari jaringan local

Direktori dari file booting

Nama dari kernel yang dikirim 

  5.       Setelah itu komputer client akan meminta informasi dari DHCP server dan akan menkonfigurasi TCP/IP interface dari ethernet card dengan parameter yang telah diberikan.

   6.     Computer client akan mengirimkan permintaan TFTP ke server untuk memulai mengambil kernel dari server.

   7.      Setelah kernel diambil oleh komputer terminal/client, PC client/terminal memulai untuk menjalankan kernel.

  8.         Kernel akan segera dijalankan untuk melakukan inisialisasi system dan semua perangkat keras yang terpasang pada komputer terminal.

   9.           Kernel akan memberikan semua permintaan pengirim DHCP pada jaringan. Kode booting tidak memberikan informasi pada kernel, tetapi kernel meminta informasi pada dirinya sendiri.

  10.  Server akan memberikan tanggapan dengan mengirimkan paket informasi lainnya dan informasi yang dibutuhkan kernel untuk dapat melanjutkan proses. Bagian informasi yang diberikann adalah:

Alamat IP dikirimkan ke komputer terminal

NETMASK setting untuk jaringan local

Mengaitkan direktori root melalui NFS

Default Gateway

DNS server

Hostname komputer terminal (nama hostname dimasukkan pada bagian pertama dalam bootptab). Sistem file dari root akan dikaitkan melalui NFS. Sistem file akan dikaitkan secara read only (hanya dapat dibaca), karena banyaknya komputer terminal yang terhubung dan menjalankan system sistem file yang sama dan dengan sistem file read only dapat dihindari modifikasi sistem file root oleh kompter terminal/client.

11.            Kontrol hanya dapat dijalankan dari kernel ke ‘init’ proses.

12.            Init akan membaca file /etc/inittab dan memulai setting up environment.

13.            Salah satu bagian pertama dalam file inittab adalah perintah rc.local yang akan menjalankan komputer terminal dalam bagian ‘sysinit’.

14.            Script rc.local akan menulis sebesar 4 MB ramdisk untuk semua kebutuhan menulis dan memodifikasi setiap saat.

15.            Ramdisk ini akan dikaitkan dalam kategori /tmp. Beberapa file membutuhkan untuk menulis beberapa file sementara ke dalam direktori /tmp dan beberapa symbolic links dalam file. Sebagai contoh, jika komputer terminal berjalan, komputer terminal akan mencoba untuk memodifikasi permission dalam /dev/tty0 dari bagian device. Jika bagiandevice ada dalam direktori /dev, permissions tidak bisa memodifikasi karena sistem file root adalah hanya bisa dibaca (read only). Jadi, dibutuhkan symbolic links untuk semua file dan membuat actual file/nodes dalam direktori /tmp (berisi file sementara dan dapat di edit).

16.            Mengaitkan sistem file /proc (sistem file semua yang dapat ditulis diatas memory). Digunakan untuk menginformasikan sistem biasanya tentang proses yang sedang berjalan.

17.            Konfigurasi loopback network interface.

18.            Beberapa direktori akan terbentuk dalam bagian sistem file /tmp yang akan digunakan oleh beberapa file pada saat sistem berjalan. Direktori-direktori tersebut antara lain adalah:

/tmp/compiled

/tmp/var

/tmp/var/run

/tmp/var/log

/tmp/var/lock

/tmp/var/lock/subsys

19.            File /etc/XF86Config akan menghasilkan file konfigurasi dasar dalam /tftpboot/lts/ltsroot/etc/lts.conf. Di dalam file konfigurasi tersebut terdapat informasi tentang tipe mouse dan X parameter kombinasi lain yang tercipta dari file config untuk X.

20.            Script /tmp/start_ws akan terbentuk. Script ini akan menentukan bilamana X Server akan berjalan, dan alamat IP dari server berjalan pada XDM. Ini merupakan informasi dasar yang ada dalam file /tftpboot/lts/ltsroot/etc/lts.conf.

21.            File /tmp/syslog.conf akan terbentuk. File ini akan memberikan informasi sys logd daemon, host dari network akan dikirimkan beserta informasi log-in. Syslog host adalah spesifikasi dalam file lts.conf Syslog merupakan symbolic link /etc/syslog.conf yang intinya berada pada file /tmp/syslog.conf.

22.            Pada saat syslogd daemon berjalan, daemon tersebut digunakan hanya untuk membuat file config.

23.            Kontrol dijalankan kembali pada init. Init akan melihat initdefault yang dimasukkan untuk menentukan level berjalan pada runlevel mana.

24.            Jika level berjalan pada runlevel 3, shell akan berjalan pada konsol (console). Ini bagus untuk digunakan hal-hal mengenai trouble shooting.

25.            Jika level berjalan pada runlevel 5, /tmp/start_ws script akan diambil dari jaringan, yang akan menghasilkan X Window, atau memulai menjalankan bagian telnet dari client, berjalan pada konfigurasi semula, yaitu ‘UI_MODE’

26.            Jika mode GUI sebagai pilihan, X akan aktif dan akan memulai mengirim XDMCP antrian pada server, akan muncul kotak dialog yang digunakan untuk login ke client.

27.            Pada saat user login, sebenarnya dia menjalankan proses pada server. Jadi, jika muncul Xterm pada komputer terminal, proses sebenarnya sedang berjalan pada server, dan tampilan gambar keluar pada komputer terminal.

Penggunaan Diskless

Dilihat dari cara kerjanya, sistem ini cocok untuk mereka yang memiliki dua komputer atau lebih. Dengan kata lain, sangat banyak banyak institusi yang bisa memanfaatkan teknologi diskless, misalnya :

1.          Diskless untuk warung Internet

Aplikasi yang tidak kalah menarik adalah untuk warung Internet. Investasi yang jauh lebih murah dibandingkan dengan investasi warnet biasa, dengan bermodalkan komputer lama, seperti pentium I di sisi client yang tidak dilengkapi dengan media penyimpanan seperti hardisk.

2.          Diskless untuk rental komputer

Selain warnet, diskless dapat diterapkan untuk penyewaan komputer untuk pengetikan naskah dan mencetak di sekitar kampus ataupun sekolah. Jarang pelajar yang memiliki komputer pribadi, sehingga memungkinkan mereka untuk menyewa komputer untuk menyelesaikan tugas-tugas.

3.          Diskless untuk perkantoran

Banyak instansi yang masih memiliki komputer model lama seperti 486 ataupun pentium I dan pentium II. Tentu untuk menjalankan aplikasi terbaru, komputer tersebut tidak dapat melakukannya. Salah satu tindakan kreatif adalah menghubungkan komputer-komputer tersebut dalam suatu jaringan diskless.

4.          Diskless untuk swalayan dengan banyak kasir.

Teknologi ini sangat cocok untuk pasar swalayan yang biasanya memiliki kasir yang cukup banyak.

5.          Diskless kampus dan sekolah

6.          Diskless untuk penelitian

Proyek penelitian tidak harus menggunakan komputer yang cukup canggih guna membantu mekanisme waktu kerja. Biaya tersebut dapat dialokasikan untuk keperluan yang lebih penting. Cukup dengan satu server yang optimal dan komputer client dengan spesifikasi rendah sehingga jika terjadi kerusakan pada komputer client tidak terlampau maksimal.