Table of Contents
Transformasi Menuju Private Cloud
Dalam era digital, kebutuhan akan infrastruktur komputasi yang fleksibel, skalabel, dan efisien terus berkembang pesat. Organisasi dan individu kini semakin banyak beralih dari solusi tradisional menuju arsitektur cloud yang modern. Memahami cara membuat private cloud menjadi langkah penting untuk memastikan lingkungan cloud dapat dikelola secara optimal dan sesuai kebutuhan, baik secara lokal maupun di data center sendiri.
Gambar 1. Login Dashboard
OpenStack adalah salah satu platform open-source yang paling populer untuk membangun dan mengelola private cloud. Melalui layanan terintegrasi seperti Nova untuk komputasi, Neutron untuk jaringan, Cinder untuk penyimpanan, dan Keystone untuk manajemen identitas, OpenStack memungkinkan organisasi menghadirkan kapabilitas cloud kelas dunia dengan kontrol penuh di lingkungan on-premise. Platform ini menawarkan fleksibilitas dan performa yang sebanding dengan penyedia cloud global seperti AWS dan Azure, namun tetap dapat dijalankan secara independen sesuai kebutuhan perusahaan.
Kami memilih OpenStack sebagai platform utama dalam home lab ini karena beberapa alasan utama:
Open-source dan bebas biaya lisensi, sehingga cocok digunakan untuk pembelajaran dan eksplorasi teknis tanpa beban biaya.
Arsitektur modular dan dan fleksibel, sehingga kita bisa mengaktifkan hanya layanan yang diperlukan sesuai kebutuhan.
Kompatibel dengan infrastruktur bare-metal maupun virtual, menjadikannya ideal untuk dijalankan di lingkungan lab dengan resource terbatas.
Digunakan secara luas di industri, sehingga memberikan pengalaman yang relevan bagi siapa pun yang ingin terjun ke dunia cloud engineering dan DevOps.
Namun, salah satu tantangan dalam penggunaan OpenStack di lingkungan lokal adalah keterbatasan akses jarak jauh, khususnya jika jaringan lokal tidak memiliki IP publik. Untuk mengatasi hal ini, kami menggunakan OpenVPN, VPN yang ringan dan aman, yang menghubungkan home lab ke server publik sehingga bisa diakses secara remote kapan pun dibutuhkan.
Merancang Fondasi Private Cloud dengan OpenStack
Untuk membangun private cloud berbasis OpenStack di lingkungan home lab, kami merancang arsitektur sederhana namun cukup representatif untuk mereplikasi infrastruktur cloud profesional. Desain ini terdiri dari empat server fisik yang saling terhubung melalui router lokal, serta memiliki akses remote melalui OpenVPN yang terhubung ke instance publik di cloud.
Gambar 2. Rancangan Arsitektur
Komponen Utama Arsitektur:
Server Fisik (Node)
Server 1 (Controller, Storage, Compute)
Server 2 (Storage)
Server 3 (Controller, Compute)
Server 4 (Compute)
Server yang berperan sebagai controller menjalankan layanan inti OpenStack seperti Keystone, Glance, Horizon, dan Nova API. Storage bertanggung jawab pada layanan Cinder, sedangkan compute digunakan untuk menjalankan instance virtual (VM) dengan Nova Compute. Dengan tiga compute node, sistem dapat menguji distribusi beban dan simulasi failover skala kecil.
Router
Router berfungsi sebagai jembatan komunikasi antar server dalam jaringan lokal, menyediakan DHCP atau IP statik untuk tiap server, dan menghubungkan seluruh server ke internet untuk pengunduhan image OpenStack serta konfigurasi awal dan update paket.
OpenVPN
Untuk mengatasi keterbatasan akses publik di jaringan lokal, kami mengonfigurasikan OpenVPN client pada instance OpenStack agar terhubung ke OpenVPN server di instance publik (VPS). VPN ini menciptakan jaringan overlay yang aman dan terenkripsi, sehingga resource OpenStack dapat digunakan dari luar rumah, seolah-olah semuanya berada dalam satu LAN. OpenVPN juga digunakan sebagai jalur komunikasi SSH saat deployment dan maintenance tanpa membuka port ke publik.
Pengelolaan Infrastruktur Cloud
Setelah sistem cloud berbasis OpenStack berhasil dijalankan, tahap selanjutnya yang tidak kalah penting adalah manajemen dan monitoring infrastruktur. Tanpa sistem monitoring yang baik, akan sangat sulit untuk mengetahui kondisi kesehatan server, performa layanan, serta mendeteksi masalah sejak dini.
Gambar 3. Monitoring Dashboard
Dalam setup ini, kami mengimplementasikan sistem monitoring berbasis Prometheus dan Grafana untuk memantau seluruh node fisik maupun instance virtual yang menjalankan core services OpenStack.
Prometheus
Prometheus digunakan sebagai engine utama pengumpulan data (metric) dari seluruh node dan layanan. Prometheus secara berkala melakukan scraping terhadap endpoint yang menyajikan metric dalam format tertentu, seperti:
Load CPU, penggunaan memori, disk usage.
Status container OpenStack yang berjalan di Docker.
Waktu respon layanan seperti Keystone, Nova, Neutron, dll.
Kondisi jaringan antar node, termasuk packet loss dan latensi lokal.
Untuk memantau node, digunakan Prometheus Node Exporter yang di-instal di semua server.
Grafana
Grafana digunakan sebagai dashboard visualisasi, yang menampilkan semua data dari Prometheus dalam bentuk grafik interaktif dan panel.
Kami membuat beberapa dashboard kustom untuk kebutuhan monitoring yang lebih spesifik:
Dashboard Infrastruktur: Menampilkan health check semua node (CPU, memori, disk, jaringan).
Dashboard OpenStack: Menampilkan status dan performa layanan inti seperti Nova, Neutron, Glance, dsb.
Dashboard Instance: Untuk memantau beban kerja VM, termasuk penggunaan resource oleh aplikasi di dalamnya.
Selain digunakan untuk memonitoring server, Grafana juga bisa digunakan sebagai server alerting apabila sebuah sistem sudah melewati threshold atau masuk ke dalam status tertentu, Grafana akan mengirimkan notifikasi alert via Telegram yang dapat selalu dipantau oleh Administrator server (Divisi General Affair). Dengan Grafana, kami dapat dengan cepat mengidentifikasi lonjakan beban, layanan yang gagal, atau bottleneck dalam sistem.
Kombinasi Prometheus dan Grafana membentuk sistem monitoring dan notifikasi yang efektif untuk infrastruktur cloud skala menengah seperti infrastruktur server lab. Meski sederhana, sistem ini memberikan pengawasan penuh terhadap kesehatan server dan layanan, serta meningkatkan kecepatan respons terhadap insiden.
Dengan pendekatan ini, kami tidak hanya membangun private cloud, namun juga memastikan cloud tersebut dapat dikelola, dipantau, dan dipertahankan secara profesional seperti di lingkungan produksi.
Refleksi & Implikasi Private Cloud
Pada artikel ini, kami membagikan pengalaman membangun dan mengelola infrastruktur server lab berbasis OpenStack sebagai private cloud. Mulai dari pemilihan OpenStack yang open-source, modular, dan telah banyak digunakan di industri, hingga desain arsitektur lab yang terdiri dari empat server fisik yang terhubung melalui router lokal dan terkoneksi ke dunia luar melalui OpenVPN.
Desain arsitektur ini memungkinkan simulasi lingkungan cloud yang menyerupai kondisi produksi, lengkap dengan pemisahan peran node (controller, network, dan compute), serta akses remote yang aman. Konfigurasi tersebut memberi fleksibilitas dalam pengujian berbagai layanan cloud, baik untuk kebutuhan pembelajaran maupun eksperimen infrastruktur skala kecil.
Tidak hanya berhenti pada tahap deployment, aspek manajemen dan monitoring juga memegang peran penting dalam menjaga stabilitas sistem. Dengan integrasi Prometheus dan Grafana, seluruh node dapat dipantau secara real-time melalui Telegram. Hal ini memungkinkan deteksi dini terhadap potensi gangguan atau kegagalan layanan, sehingga proses troubleshooting dapat berjalan lebih cepat dan efisien.
Referensi & Inspirasi
Bagi pembaca yang tertarik untuk membangun private cloud sendiri menggunakan OpenStack, berikut beberapa resource yang bisa dijadikan acuan untuk memulai:
Dokumentasi Resmi Instalasi OpenStack dengan Kolla Ansible
https://docs.openstack.org/kolla-ansible/2025.1/user/quickstart.html
Dokumentasi ini menjelaskan cara atau langkah-langkah instalasi OpenStack menggunakan Kolla Ansible.
Blog dokumentasi asisten riset Adaptive Nework Laboratory https://hackmd.io/@sandyxd/HJO5aeNSee
Pada blog ini membahas terkait Instalasi OpenStack menggunakan Kolla Ansible pada Vmware Workstation.
Sandi Hidayatullah
Penulis Adaptive Network Lab Telkom University
