Analisis Performa Load Balancing Pada Broker MQTT Menggunakan Algoritma Round Robin

Charlie, Kevin (2018) Analisis Performa Load Balancing Pada Broker MQTT Menggunakan Algoritma Round Robin. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

MQTT merupakan protokol komunikasi yang memerlukan resource dan bandwith yang kecil. MQTT menggunakan broker yang berperan sebagai penghubung antara 2 client, yaitu client publisher dan subscriber. Broker MQTT, khususnya Mosquitto tidak memiliki mekanisme untuk mengatasi kegagalan ketika terjadi overload CPU ataupun ketika perangkat keras mengalami kerusakan. Selain itu broker harus selalu menjaga koneksi yang ada sehingga hal ini membebani kerja broker. Sehingga dibutuhkan load balancer dan beberapa broker untuk mengatasi permasalahan ini. Pada penelitian ini, dilakukan analisis performa load balancer yang menggunakan algoritma round robin dalam mendistribusikan beban kerja setiap broker MQTT yang ada. Algoritma Round Robin dipilih karena dapat mendistribusikan beban kerja secara merata ke semua server yang ada. Dengan menggunakan round robin, beban kerja setiap broker akan sama. Penelitian dilakukan pada sebuah single host menggunakan virtualisasi. Terdapat 4 virtual devices dalam 1 host. Virtual Devices tersebut adalah 3 broker dan 1 load Balancer. Load balancer menggunakan aplikasi HAProxy. Setiap broker bisa saling bertukar informasi dari publisher. Kemudian subscriber berlangganan topik dengan mengakses alamat IP load balancer. Pengujian dilakukan menggunakan load balancer dan tanpa menggunakan load balancer untuk mengetahui dampak yang diberikan load balancer terhadap broker. Didapatkan hasil saat sistem menangani request yang sama ketika menggunakan load balancer dan tidak menggunakan load balancer. Hasilnya didapatkan bahwa load balancer yang menggunakan algoritma round robin dapat mendistribusikan beban secara merata pada kondisi semua client terkoneksi tanpa ada yang terputus dengan beban sebesar 13,56%, 13,68%, dan 15,12% pada setiap broker dengan request sebesar 400. Kemudian sistem mampu melakukan reconnect ke broker lainnya dengan kecepatan 1,007 detik saat traffic sedang rendah dan 1,005, 2,791, 4,593, dan 2,005 detik ketika traffic sedang tinggi. Terakhir, distribusi pesan di broker memerlukan waktu sebesar hasil 0,362, 0,687, 0,891, 1,199, dan 1,622 detik untuk jumlah pesan publish sebesar 25 , 50, 75, 100, dan 125.

English Abstract

MQTT is a communication protocol that requires a small resource and bandwidth. MQTT uses a broker that acts as a liaison between 2 clients, the publisher and subscriber. MQTT brokers, especially Mosquitto, do not have mechanisms to overcome failures that caused by CPU overload or hardware failure. In addition, the broker must always maintain the existing connection that burden the work of the ech broker. So it takes load balancer and more than 1 brokers to overcome this problem. In this research, we conduct an analysis for load balancer performance using round robin algorithm to distribute the workload to each MQTT broker. The Round Robin algorithm is chosen because it can distribute the workload evenly to all existing servers. By using round robin, the workload of each broker will be the same. The study was conducted on a single host using virtualization. There are 4 virtual devices in 1 host. Virtual Devices are 3 brokers and 1 load balancer. Load balancer using HAProxy application. Every broker can exchange information from publishers. The subscriber subscribe to the topic by accessing the load balancer IP address. Testing is done using load balancer and without using load balancer to know the impact given load balancer to broker. From this research, it is found that when the system handles the same request when using load balancer and not using load balancer. The obtained result was a load balancer that use round robin algorithm could distribute workload evenly when client is always connected and no disconnect scenario occur with workload of 13.56%, 13.68%, and 15.12% for each broker when the number of request was 400. Then the system is able to reconnect to other brokers with a speed of 1.007 seconds when traffic is low and 1.005, 2.791, 4.593, and 2.005 seconds when traffic is high. Finally, the broker's message distribution takes about 0.362, 0.687, 0.891, 1.199, and 1.622 seconds for the number of publish messages of 25, 50, 75, 100, and 125.

Item Type: Thesis (Sarjana)
Identification Number: SKR/FTIK/2018/167/051801154
Uncontrolled Keywords: Load Balancer, MQTT, Round Robin, Publisher, Subscriber, Mosquitto, HAProxy
Subjects: 000 Computer science, information and general works > 004 Computer science > 004.6 Interfacing and communications > 004.62 Interfacing and communications protocols
Divisions: Fakultas Ilmu Komputer > Teknik Informatika
Depositing User: Yusuf Dwi N.
Date Deposited: 28 May 2018 02:10
Last Modified: 26 Oct 2021 09:01
URI: http://repository.ub.ac.id/id/eprint/11137
[thumbnail of BAB VI.pdf]
Preview
Text
BAB VI.pdf

Download (905kB) | Preview
[thumbnail of BAB VII.pdf]
Preview
Text
BAB VII.pdf

Download (382kB) | Preview
[thumbnail of DAFTAR PUSTAKA.pdf]
Preview
Text
DAFTAR PUSTAKA.pdf

Download (387kB) | Preview
[thumbnail of BAB I.pdf]
Preview
Text
BAB I.pdf

Download (397kB) | Preview
[thumbnail of BAGIAN DEPAN.pdf]
Preview
Text
BAGIAN DEPAN.pdf

Download (1MB) | Preview
[thumbnail of BAB II.pdf]
Preview
Text
BAB II.pdf

Download (540kB) | Preview
[thumbnail of BAB III.pdf]
Preview
Text
BAB III.pdf

Download (386kB) | Preview
[thumbnail of BAB IV.pdf]
Preview
Text
BAB IV.pdf

Download (627kB) | Preview
[thumbnail of BAB V.pdf]
Preview
Text
BAB V.pdf

Download (735kB) | Preview

Actions (login required)

View Item View Item