studi komparatif kinerja nosql database sebagai …

13
STUDI KOMPARATIF KINERJA NoSQL DATABASE SEBAGAI MEDIA PENYIMPANAN DATA INTERNET OF THINGS Ega Julia Fajarsari [email protected] Fakultas Teknologi Informasi Universitas Gunadarma ABSTRAK Salah satu hal terbesar didalam Revolusi Industri 4.0 adalah Internet of Things. Konsep IoT mengacu pada tiga elemen utama yaitu barang fisik yang dilengkapi modul IoT, perangkat koneksi internet seperti router dan modem, dan data center berbasis cloud tempat untuk menyimpan aplikasi beserta data storage. Berbicara tentang data, maka tidak akan luput dari media penyimpanan data itu sendiri, dalam hal ini sistem basis data (database) Saat ini terdapat dua jenis database, yaitu Relational Database serta Not Only SQL (NoSQL) Database. Tujuan dari penulisan ini adalah melakukan studi literature terhadap tiga jurnal yang membahas mengenai perbandingan kinerja dari beberapa NoSQL database yang digunakan sebagai media penyimpanan data untuk IoT (Internet of Things) seperti Apache Cassandra, MongoDB, dan Apache Hbase. Hasil dari studi literature tiga jurnal yang dibahas adalah pada perbandingan rata-rata nilai pengujian antara MongoDB dan Hbase ,MongoDB lebih banyak memiliki keunggulan dibandingkan dengan Hbase pada penyimpanan data text dan data gambar. Akan tetapi jika dilihat dari menyimpan data gambar dengan parameter Disk I/O Hbase mempunyai kinerja yang lebih baik dibandingkan MongoDB. Pada perbandingan kinerja antara Cassandra dan MongoDB untuk pertukaran data dengan ukuran besar, maka NoSQL Cassandra menjadi solusi untuk media penyimpanan datanya. Akan tetapi untuk pertukaran data dengan ukuran kecil, maka NoSQL MongoDB menjadi solusi sebagai media penyimpanan datanya. Pada perbandingan kinerja Cassandra dan Hbase, Cassandra memiliki kinerja yang lebih baik sebagai media penyimpanan data sensor IoT karena memiliki performa transaksi data yang lebih baik daripada Hbase. Kata kunci : IoT, Apache Cassandra, MongoDB, Apache Hbase PENDAHULUAN Saat ini merupakan zaman dimana Revolusi Industri 4.0 baru dimulai dikarenakan terdapat banyak inovasi baru di Industri 4.0, diantaranya Internet of Things (IoT), Big Data, percetakan 3D, Artifical Intelligence (AI), kendaraan tanpa pengemudi, rekayasa genetika, robot dan mesin pintar. Salah satu hal terbesar didalam Revolusi Industri 4.0 adalah Internet of Things. IoT (Internet of Things) memiliki kemampuan dalam menyambungkan dan

Upload: others

Post on 27-Oct-2021

8 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: STUDI KOMPARATIF KINERJA NoSQL DATABASE SEBAGAI …

STUDI KOMPARATIF KINERJA NoSQL DATABASE SEBAGAI MEDIA

PENYIMPANAN DATA INTERNET OF THINGS

Ega Julia Fajarsari

[email protected]

Fakultas Teknologi Informasi Universitas Gunadarma

ABSTRAK

Salah satu hal terbesar didalam Revolusi Industri 4.0 adalah Internet of Things. Konsep IoT

mengacu pada tiga elemen utama yaitu barang fisik yang dilengkapi modul IoT, perangkat

koneksi internet seperti router dan modem, dan data center berbasis cloud tempat untuk

menyimpan aplikasi beserta data storage. Berbicara tentang data, maka tidak akan luput

dari media penyimpanan data itu sendiri, dalam hal ini sistem basis data (database) Saat ini

terdapat dua jenis database, yaitu Relational Database serta Not Only SQL (NoSQL)

Database. Tujuan dari penulisan ini adalah melakukan studi literature terhadap tiga jurnal

yang membahas mengenai perbandingan kinerja dari beberapa NoSQL database yang

digunakan sebagai media penyimpanan data untuk IoT (Internet of Things) seperti Apache

Cassandra, MongoDB, dan Apache Hbase. Hasil dari studi literature tiga jurnal yang

dibahas adalah pada perbandingan rata-rata nilai pengujian antara MongoDB dan Hbase

,MongoDB lebih banyak memiliki keunggulan dibandingkan dengan Hbase pada

penyimpanan data text dan data gambar. Akan tetapi jika dilihat dari menyimpan data

gambar dengan parameter Disk I/O Hbase mempunyai kinerja yang lebih baik dibandingkan

MongoDB. Pada perbandingan kinerja antara Cassandra dan MongoDB untuk pertukaran

data dengan ukuran besar, maka NoSQL Cassandra menjadi solusi untuk media

penyimpanan datanya. Akan tetapi untuk pertukaran data dengan ukuran kecil, maka NoSQL

MongoDB menjadi solusi sebagai media penyimpanan datanya. Pada perbandingan kinerja

Cassandra dan Hbase, Cassandra memiliki kinerja yang lebih baik sebagai media

penyimpanan data sensor IoT karena memiliki performa transaksi data yang lebih baik

daripada Hbase.

Kata kunci : IoT, Apache Cassandra, MongoDB, Apache Hbase

PENDAHULUAN

Saat ini merupakan zaman dimana Revolusi Industri 4.0 baru dimulai dikarenakan

terdapat banyak inovasi baru di Industri 4.0, diantaranya Internet of Things (IoT), Big Data,

percetakan 3D, Artifical Intelligence (AI), kendaraan tanpa pengemudi, rekayasa genetika,

robot dan mesin pintar. Salah satu hal terbesar didalam Revolusi Industri 4.0 adalah Internet

of Things. IoT (Internet of Things) memiliki kemampuan dalam menyambungkan dan

Page 2: STUDI KOMPARATIF KINERJA NoSQL DATABASE SEBAGAI …

memudahkan proses komunikasi antara mesin, perangkat, sensor, dan manusia melalui

jaringan internet.

Internet of Things adalah suatu sistem dimana terhubung & terintegrasi nya perangkat

satu dengan yang lainnya. Internet merupakan jaringan penghubung antar perangkat sehingga

dapat terintegrasi. Hasil dari integrasi perangkat tersebut menghasilkan kode atau data yang

dapat diidentifikasi. Lalu, dari identifikasi kode dan data tersebut dapat digunakan untuk

berbagai macam keperluan manusia. Konsep IoT mengacu pada tiga elemen utama yaitu

barang fisik yang dilengkapi modul IoT, perangkat koneksi internet seperti router dan

modem, dan data center berbasis cloud tempat untuk menyimpan aplikasi beserta data

storage. (Pramukantoro,2017). Jumlah data yang dihasilkan IoT tidaklah sedikit dengan

bentuk dan format yang beragam sehingga diperlukan suatu media penyimpanan data dalam

hal ini adalah system basis data (database) yang memiliki kinerja yang baik agar system IoT

dapat berjalan dengan baik.

Saat ini terdapat dua jenis database, yaitu Relational Database dan Not Only SQL

(NoSQL) Database. Relational Database masih memiliki keterbatasan dalam menangani

masalah skalabilitas dan availability dimana NoSQL Database adalah solusi atas masalah

tersebut. NoSQL Database cocok digunakan sebagai media penyimpanan data sensor IoT

mengingat availability merupakan faktor terpenting agar sistem IoT dapat berjalan dengan

baik secara realtime. Ada banyak contoh NoSQL Database yang banyak digunakan saat ini

seperti Apache Cassandra, MongoDB, Neo4J, Apache Hbase, Aerospike, CouchDB dan

masih banyak lagi yang lainnya (Zafar,2017).

Tujuan dari penulisan ini adalah melakukan studi literature terhadap tiga jurnal yang

membahas mengenai perbandingan kinerja dari beberapa NoSQL database yang digunakan

sebagai media penyimpanan data untuk IoT (Internet of Things) seperti Apache Cassandra,

MongoDB, dan Apache Hbase.

SURVEY LITERATUR

Saat ini NoSQL Database memiliki banyak contoh yang banyak digunakan seperti

Apache Cassandra, MongoDB, dan Apache Hbase.

NoSQL Database Apache Cassandra

Salah satu produk basis data NoSQL yang menerapkan fitur schema-free adalah

Cassandra. Dalam Cassandra, pengembang hanya perlu mendefinisikan keyspace sebagai

pertimbangan container dan contains column families. Keyspace hanya digunakan sebagai

logical namespace yang dapat dimasukkan dalam configurations dan hold column families.

Column families artinya sebuah nama untuk relasi data dan hirarki kolom (memungkinkan

penyisipin tabel dalam kolom). Disamping itu, kita hanya perlu menambahkan data dalam

tabel, menggunakan kolom, tanpa menentukan kolomnya terlebih dahulu. Dalam Cassandra

kita hanya perlu mendefinisikan tabel namespace dan hirarki kolom didalamnya,

Page 3: STUDI KOMPARATIF KINERJA NoSQL DATABASE SEBAGAI …

memodelkan dan mendesain tabel join adalah masalah dalam basis data relasional bukan

NoSQL. (Farozi,2019)

NoSQL Database Apache Hbase

Diantara 225 jenis NoSQL Database, Hbase juga cukup populer digunakan untuk

menangani data dalam jumlah besar yang setiap harinya dihasilkan dari bermacam – macam

sumber. Hbase didesain untuk dapat mengelola data berukuran bersar dalam satu sistem

terdistribusi karena berjalan diatas Hadoop, lebih tepatnya Hadoop Distributed File

System(HDFS) dan memiliki fungsi sharding original bawaan yang dapat bekerja secara

otomatis maupun manual. Hbase memiliki karakteristik ‘fault tolerance’ atau mampu

menjamin keutuhan data meskipun terjadi kegagalan pada beberapa komputer yang

dikerjakannya (Wijaya, Wayan, M, 2015).

NoSQL Database MongoDB

MongoDB merupakan sebuah system basis data yang berbasis dokumen (Document

Oriented Database) dan termasuk sistem basis data yang menganut paham NoSQL.

MongoDB tidak memiliki tabel, kolom, dan baris. Pada MongoDB yang ada hanyalah koleksi

dan dokumen. Dokumen yang terdapat dalam MongoDB dapat memiliki atribut yang berbeda

dengan dokumen lain walaupun berada dalam satu koleksi. Hal ini tidak dapat dilakukan

dalam RDBMS, dimana sebuah baris dalam tabel tidak mungkin memiliki kolom yang

berbeda dengan baris yang lain jika berada dalam satu tabel. MongoDB merupakan sistem

basis data yang menggunakan konsep key-value, artinya setiap dokumen dalam MongoDB

pasti memiliki key. Hal ini berbeda dalam RDBMS yang bisa tidak menggunakan primary

key ketika membuat sebuah tabel. Sehingga walaupun kita membuat sebuah dokumen tanpa

menggunakan primary key, tapi secara otomatis MongoDB memberinya sebuah key.

Penggunaan konsep key-value sangat berperan penting, karena hal ini membuat MongoDB

menjadi system basis data yang sangat cepat jika dibandingkan dengan non key-value seperti

RDBMS. (Farozi,2019)

PEMBAHASAN

NoSQL Database menjadi solusi atas beberapa masalah yang dimiliki oleh Relational

Database. NoSQL Database menawarkan solusi atas masalah skalabilitas dan availability

yang biasanya masih menjadi keterbatasan suatu sistem Relational Database. NoSQL

Database cocok untuk digunakan sebagai media penyimpanan data sensor IoT mengingat

availability merupakan faktor terpenting agar sistem IoT dapat berjalan dengan baik secara

realtime. Pada penulisan ini mengupas 3 jurnal mengenai perbandingan kinerja NoSQL

Database sebagai media penyimpanan data IoT (Internet of Things), diantaranya yaitu :

1. Judul Penelitian :

Perbandingan Kinerja Hbase dan MongoDB Sebagai Backend IoT Data Storage

(Wicaksono et al, 2018)

Page 4: STUDI KOMPARATIF KINERJA NoSQL DATABASE SEBAGAI …

Tujuan Penelitian :

Melakukan perbandingan kinerja Hbase dengan MongoDB sebagai media

penyimpanan data IoT dan menggunakan lingkungan (environment / framework) yang

telah dikembangkan oleh peneliti sebelumnya.

Metode Penelitian :

Diagram alur metodologi penelitian dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Diagram Alir Metodologi Penelitian

Tahap perancangan lingkungan uji merupakan tahap yang digunakan penulis

untuk menyiapkan berbagai kebutuhan yang dibagi menjadi kebutuhan perangkat lunak

dan kebutuhan perangkat keras. Kebutuhan perangkat keras berisikan daftar perangkat

yang akan digunakan dalam penelitian. Kebutuhan perangkat lunak berisikan daftar

program yang digunakan dalam penelitian. Adapun topologi lingkungan yang akan

dibangun sebagai berikut :

Page 5: STUDI KOMPARATIF KINERJA NoSQL DATABASE SEBAGAI …

Gambar 2. Topologi Lingkungan Sistem

Gambar 2. Menjelaskan tentang penelitian sebelumnya dan penelitian yang akan

dilakukan. Penelitian yang akan dilakukan akan menggunakan lingkungan dari

penelitian sebelumnya, dan hanya mengganti tempat penyimpanannya saja menjadi

Hbase sesuai dengan garis kotak merah putus – putus.

Tahap pengujian dilakukan untuk mengetahui apakah Hbase yang diusulkan

dapat bekerja sesuai fungsionalitas. Pengujian yang dilakukan yaitu Hbase dapat

menerima dan menyimpan data. Sesuai dengan tabel 1.

Tabel 1. Pengujian Penyimpanan

No Deskripsi Pengujian Skenario

UF_001

API Webservice dapat

mengirim data sensor

dht11 dari Internet

Gateway Device ke

database Hbase

1. Middleware sudah

berjalan

2. Pengguna

menjalankan kode

subscriber

3. Pengguna

menjalankan kode

service

4. Kode menampilkan

pesan data sensor

dht11 berhasil di

POST

UF_002

API Webservice dapat

mengirim data sensor

kamera dari Internet

Gateway Device ke

database Hbase

1. Middleware sudah

berjalan

2. Pengguna

menjalankan kode

subscriber

Page 6: STUDI KOMPARATIF KINERJA NoSQL DATABASE SEBAGAI …

3. Pengguna

menjalankan kode

service

4. Kode menampilkan

pesan data sensor

kamera berhasil di

POST

UF_003

Database Hbase Dapat

menyimpan data dari

sensor dht11

1. Pengguna melihat

data pada tabel

penyimpanan data

UF_004

Database Hbase dapat

menyimpan data dari

sensor kamera

1. Pengguna melihat

data pada tabel

penyimanan data

Hasil Penelitian :

Dari hasil pengujian Hbase dan MongoDB menggunakan dua pengujian text dan

gambar dengan parameter yaitu runtime, throughput, CPU Usage, Memory Usage, dan

Disk I/O dan lima data uji menghasilkan perbandingan data yaitu rata-rata data Text

dengan parameter runtime sebesar 54s untuk Hbase, 33s untuk MongoDB. Parameter

throughput sebesar 938 ops/s untuk Hbase, 1599 ops/s untuk MongoDB. Parameter CPU

Usage sebesar 54% untuk Hbase, 48% untuk MongoDB. Parameter Memory Usage

sebesar 81% untuk Hbase, 67% untuk MongoDB. Dan Parameter Disk I/O sebesar 482kb

untuk Hbase, 4354kb untuk MongoDB.

Sedangkan rata-rata data gambar parameter runtime sebesar 64s Hbase, 60s

MongoDB, parameter Throughput 84 ops/s Hbase, 90 ops/s MongoDB. Parameter CPU

Usage 83% Hbase, 46% mongo. Parameter Memory Usage 93% Hbase, 84% MongoDB.

Dan parameter Disk I/O 99.003kb Hbase, 37.885kb MongoDB.

Dari perbandingan rata-rata nilai pengujian MongoDB lebih banyak unggulnya

dibandingkan dengan Hbase pada penyimpanan data text dan data gambar. Akan tetapi

jika dilihat dari menyimpan data gambar dengan parameter Disk I/O Hbase mempunyai

kinerja baik dibanding MongoDB.

2. Judul Penelitian : Perbandingan Kinerja Cassandra dan MongoDB Sebagai Backend

IoT Data Storage (Kurniawan et al, 2019)

Tujuan Penelitian :

Membandingkan media penyimpanan data IoT dengan menggunakan Cassandra

dan MongoDB di tinjau dari parameter runtime, throughput, CPU Usage, Memory Usage

dan Disk I/O dalam melakukan operasi insert data. Selain itu, Cassandra yang diusulkan

akan dilakukan pengujian fungsional dalam hal menyimpan dan menampilkan data IoT.

Page 7: STUDI KOMPARATIF KINERJA NoSQL DATABASE SEBAGAI …

Metode Penelitian :

Pembangunann Lingkungan Uji merupakan tahap yang digunakan pada

penelitian ini untuk menyiapkan berbagai perancangan yang digunakan untuk proses

pengujian. Perancangan lingkungan uji tersebut terdiri dari topologi, perancangan

database, perancangan utilitas pengujian, perancangan skenario pengujian dan data uji.

Pada tahap topologi yang digunakan pada penelitian ini menggunakan topologi

pada penelitian yang dikembangkan oleh pramukantoro (2017) dengan mengganti data

storage menggunakan NoSQL Cassandra. Pada Gambar 3 menggambarkan topologi

yang digunakan pada penelitian ini.

Gambar 3. Topologi penelitian

Pada perancangan database Cassandra yang berbasis column-oriented tentunya

memerlukan penyesuaian terhadap data yang akan disimpan. Pada penelitian ini

digunakan satu keyspace. Pada Gambar 4 menjelaskan schema dari database Cassandra

yang digunakan.

Gambar 4. Schema Cassandra

Page 8: STUDI KOMPARATIF KINERJA NoSQL DATABASE SEBAGAI …

Perancangan utilitas pengujian adalah pengujian yang dilakukan menggunakan

kode program yang dibuat oleh peneliti. Adapun psudocode yang dirancang untuk

utilitas pengujian antara lain, psudocode webservice, psudocode websocket, psudocode

subscriber, psudocode insert data string Cassandra, psudocode insert data gambar

Cassandra, psudocode insert data string MongoDB, psudocode insert data gambar

MongoDB.

Tahap skenarion pengujian pada penelitian ini ada dua yaitu skenario pengujian

fungsional dan pengujian kinerja database.Untuk pengujian kinerja database dilakukan

dengan meninjau parameter uji berupa runtime, throughput, Memory Usage, CPU Usage

dan Disk I/O dalam melakukan operasi insert data terhadap NoSQL Cassandra dan

NoSQL MongoDB. Data yang digunakan pada saat melakukan operasi insert berupa data

string dan data gambar dengan variasi jumlah data antara 10.000, 30.000, 50.000,

70.000, 100.000, 120.000, 150.000 untuk data string serta 1000, 3000, 5000, 7000,

10000 untuk data gambar.

Data uji yang digunakan berupa value dari data sensor dht11 untuk data string

dan gambar berukuran 250Kb. Data uji yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 3 dan

Gambar 4.

Gambar 5. Data Uji Text

Gambar 6. Data Uji File

Page 9: STUDI KOMPARATIF KINERJA NoSQL DATABASE SEBAGAI …

Tahap pengujian pada penelitian ini terdiri dari pengujian fungsionalitas dan

pengujian kinerja database. Pengujian fungsionalitas digunakan untuk mengetahui

apakah Cassandra yang diusulkan bisa menyimpan dan menampilkan data sensor.

Pengujian fungsionalitas dalam penyimpan data dimulai dengan menjalankan

kode webservice. Selanjutnya menjalankan kode subscriber. Pada webservice terdapat

method POST dan GET. Method POST tersebut digunakan untuk menyimpan data yang

telah disubscribe oleh IGD ke dalam data storage. Method GET digunakan untuk

mengambil data yang tersimpan pada data storage.

Pada pengujian kinerja database dimulai dengan menjalankan server agent pada

database server. Kemudian setelah menjalankan ServerAgent, selanjutnya menjalankan

JMeter dengan bantuan plugin perfmon. Kemudian,setelah itu menjalankan kode

pengujian untuk insert data yang sudah dirancang pada utilitas pengujian.

Hasil Penelitian :

Dari hasil pengujian fungsionalitas yang dilakukan, NoSQL Cassandra dapat

menyimpan data yang beragam dari node sensor pada topologi yang digunakan.

Pengujian kinerja NoSQL Cassandra dan NoSQL MongoDB dilakukan dengan meninjau

parameter runtime, throughput, CPU Usage, Memory Usage dan Disk I/O dalam operasi

insert data. Data yang digunakan pada saat proses insert menggunakan data string dan

data gambar.

Runtime: ditinjau dari parameter runtime, pada saat melakukan operasi insert

menggunakan data string, NoSQL MongoDB lebih unggul dibandingkan dengan NoSQL

Cassandra dengan perolehan runtime akhir sebesar 121.2 second. Sedangkan pada saat

melakukan operasi insert dengan data gambar, NoSQL Cassandra lebih unggul

dibandingkan dengan MongoDB dengan nilai runtime akhir sebesar 86.4 second

Throughput: ditinjau dari parameter throughput, NoSQL MongoDB memiliki

nilai throughput lebih cepat dari pada NoSQL Cassandra pada saat melakukan operasi

insert menggunakan data string dengan nilai throughput akhir sebesar 1236.7 ops/s.

Sedangkan, pada saat melakukan operasi insert dengan data gambar, Cassandra yang

memiliki nilai throughput lebih cepat dari pada MongoDB dengan nilai throughput akhir

sebesar 115.8 ops/s.

Memory Usage: ditinjau dari parameter Memory Usage, NoSQL Cassandra

memiliki penggunaan memory yang efisien pada saat melakukan operasi insert

menggunakan data string dengan nilai Memory Usage akhir sebesar 1690.4 MB.

Sedangkan , pada saat melakukan operasi insert dengan data gambar, MongoDB

memiliki penggunaan memory yang efisien dengan nilai Memory Usage akhir sebesar

3810.9 MB.

CPU Usage: ditinjau dari parameter CPU Usage, NoSQL MongoDB memiliki

penggunaan CPU yang efisien pada saat melakukan operasi insert data dengan

Page 10: STUDI KOMPARATIF KINERJA NoSQL DATABASE SEBAGAI …

menggunakan data string dengan rentang antara 4% sampai 10%. Sedangkan pada saat

melakukan operasi insert dengan data gambar, NoSQL MongoDB memiliki penggunaan

CPU yang efisien antara 12% sampai dengan 29%.

Disk I/O: ditinjau dari parameter Disk I/O, kecepatan hardisk dalam menulis data

dipengaruhi oleh besar kecil dari ukuran data yang di transaksikan. Pada saat melakukan

operasi insert data dengan data string, nilai dari Disk I/O terbaik didapatkan pada NoSQL

MongoDB dengan nilai 857.3 Kb. Sedangkan pada saat melakukan operasi insert data

dengan data gambar, nilai dari Disk I/O terbaik didapatkan pada NoSQL Cassandra

dengan nilai 126953 KB.

Kesimpulan yang dapat diambil adalah pada saat data yang dipertukarkan

ukurannya besar, maka NoSQL Cassandra menjadi solusi untuk media penyimpanan

datanya. Akan tetapi jika data yang dipertukarkan ukurannya kecil, maka NoSQL

MongoDB menjadi solusi sebagai media penyimpanan datanya.

3. Judul Penelitian : Perbandingan Performa Database Apache Hbase dan Apache

Cassandra Sebagai Media Penyimpanan Data Sensor Internet of Things (Ibrahim et al,

2018)

Tujuan Penelitian :

Melakukan pengujian performa antara Hbase dan Cassandra menggunakan

beberapa parameter-parameter uji yaitu Throughput, Latency dan Runtime database

dalam melakukan operasi insert, serta Memory Usage dan CPU Usage dari database

server ketika melakukan operasi insert.

Metode Penelitian :

Penelitian ini melakukan simulasi menggunakan 4 virtual machine (VM) yang

sudah terinstal Hbase dan Cassandra di dalamnya. Semua VM dijalankan pada 4 PC

(terdapat 1 VM pada masing-masing PC) yang semuanya diremote melalui sebuah

Laptop. Semua PC dan Laptop ini dihubungkan oleh sebuah Switch menggunakan Kabel

LAN.

Gambar 7. Topologi Jaringan

Page 11: STUDI KOMPARATIF KINERJA NoSQL DATABASE SEBAGAI …

Gambar di atas merupakan topologi jaringan yang diterapkan pada penelitian ini.

Setiap node database server pada gambar di atas dikonfigurasi IP-nya agar antara node

satu dengan node yang lainnya dapat berkomunikasi dengan baik. Adapun konfigurasi

IP node-node tersebut terdapat pada tabel di bawah ini.

Tabel 2 Konfigurasi Jaringan

Hostname Konfigurasi

node1 BOOTPROTO=static

IPADDR=192.168.43.31

node2 BOOTPROTO=static

IPADDR=192.168.43.32

node3 BOOTPROTO=static

IPADDR=192.168.43.33

node4 BOOTPROTO=static

IPADDR=192.168.43.34

Pada perancangan skenario pengujian, terdapat dua jenis skenario pengujian yang

dilakukan untuk menguji performa sistem database pada penelitian ini, yaitu

berdasarkan banyaknya baris data yang dimasukkan (50.000, 100.000, 250.000 dan

500.000 baris data) dan berdasarkan jumlah node yang digunakan (1, 2, 3 dan 4 node

database server). Adapun parameter uji yang digunakan antara lain Throughput,

Latency, Runtime, Memory Usage dan CPU Usage.

Hasil Penelitian :

Berdasarkan dari pembahasan hasil pengujian performa pada database Apache

Hbase dan Apache Cassandra, didapat Apache Cassandra memiliki performa transaksi

data yang lebih baik daripada Apache Hbase dengan perbandingan rata-rata performa

sebagai berikut, Cassandra : Hbase, Throughput (1051,74 : 821,57), Latency (1,22 :

2,76) dan Runtime (4,44 : 10,64). Sedangkan Apache Hbase menggunakan resource

hardware yang lebih hemat daripada Apache Cassandra dengan perbandingan rata-rata

performa sebagai berikut, Hbase : Cassandra, Memory Usage (57,15 : 74,41) dan CPU

Usage (32,06 : 49,33).

Dari hasil di atas, dapat disimpulkan bahwa Cassandra merupakan sistem

database yang paling baik untuk digunakan sebagai media penyimpanan data sensor IoT

karena memiliki performa transaksi data yang lebih baik daripada Hbase, karena suatu

sistem IoT membutuhkan kecepatan yang baik dalam proses transaksi datanya.

Jumlah node database server yang digunakan serta banyak baris data yang

dimasukkan merupakan faktor-faktor yang mempengaruhi performa sistem database

Hbase maupun Cassandra. Apabila jumlah node yang digunakan semakin banyak dan

Page 12: STUDI KOMPARATIF KINERJA NoSQL DATABASE SEBAGAI …

jumlah data yang dimasukkan semakin besar, maka nilai Throughput akan semakin kecil

dan nilai Latency akan semakin besar, sehingga akan menyebabkan nilai Runtime akan

semakin besar atau proses transaksi data membutuhkan waktu yang semakin lama.

KESIMPULAN

Berdasarkan studi literature dari tiga jurnal yang dibahas, pada jurnal pertama

pengujian kinerja MongoDB lebih unggul untuk data text pada parameter runtime,

throughput, CPU Usage, Memory Usage, dan Disk I/O. Pada data gambar hasil perbedaan

berbeda sedikit keunggulan MongoDB pada parameter runtime, throughput, CPU Usage,

Memory Usage, sedangkan pada data gambar Hbase lebih unggul pada parameter Disk I/O.

Pada jurnal kedua, nilai dari parameter runtime untuk data string lebih cepat

menggunakan MongoDB dibandingkan dengan Cassandra, tetapi untuk data gambar nilai

runtime yang lebih cepat adalah Cassandra. Pada parameter throughput untuk data string,

nilai dari throughput pada MongoDB lebih tinggi dibandingkan dengan Cassanndra,

sedangkan untuk data gambar nilai throughput yang lebih tinggi adalah Cassandra, semakin

naik jumlah variasi data, nilai dari throughput pada MongoDB semakin menurun. Pada

parameter Memory Usage untuk data string penggunaan memory Cassandra lebih efisien

sedangkan pada data gambar penggunaan memory yang lebih efisien adalah MongoDB. Hasil

dari nilai parameter CPU Usage nenunjukkan bahwa penggunaan CPU yang efisien adalah

MongoDB baik untuk data string ataupun data gambar. Hasil dari parameter Disk I/O

menunjukkan bahwa kecepatan hardisk dalam menulis data lebih cepat menggunakan

Cassandra dari pada menggunakan MongoDB pada saat data yang digunakan ukurannya

besar, sedangkan untuk ukuran data yang tidak terlalu besar kecepatan hardisk dalam menulis

data lebih cepat menggunakan MongoDB.

Pada jurnal ketiga, Apache Cassandra memiliki performa transaksi data yang lebih

baik daripada Apache Hbase karena memiliki nilai Throughput, Latency dan Runtime yang

lebih baik dibandingkan dengan Hbase. Sedangkan pada penggunaan resource hardware,

lebih hemat menggunakan Hbase dibandingkan dengan Cassandra karena memiliki nilai

CPU Usage, Memory Usage yang lebih baik.

Setiap NoSQL Database memiliki kelebihan dan kekurangan terhadap kinerja sebagai

media penyimpanan data IoT. Diharapkan nantinya akan menjadi bahan pertimbangan untuk

penelitian selanjutnya dalam pemilihan NoSQL Database yang lebih optimal sebagai media

penyimpanan data IoT.

DAFTAR PUSTAKA

Farozi, Mohamad. 2019. “Desain Basis Data Non Relasional NoSQL MongoDB Pada

Website Sistem Informasi Akademik”. Jurnal Sistem Informasi Komputer dan

Teknologi Informasi (SISKOMTI). Volume 1, No 1, 2019.

Page 13: STUDI KOMPARATIF KINERJA NoSQL DATABASE SEBAGAI …

Ibrahim, Dimas Malik, Rakhmadhany Primananda & Mahendra Data. 2018. “Perbandingan

Performa Database Apache Hbase dan Apache Cassandra Sebagai Media

Penyimpanan Data Sensor Internet of Things”. Jurnal Pengembangan Teknologi

Informasi dan Ilmu Komputer. Vol. 2, No. 8, hlm. 2943-2949, e-ISSN: 2548-964X .

Agustus 2018.

Kurniawan,Adam Kukuh, Eko Sakti Pramukantoro & Primantara Hari Trisnawan. 2019.

“Perbandingan Kinerja Cassandra dan MongoDB Sebagai Backend IoT Data

Storage”. Jurnal Pengembangan Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer. Vol. 3, No.

1, hlm. 364-371, e-ISSN: 2548-964X. Januari 2019.

Pramukantoro, Eko. Dkk. 2017. “Topic Based IoT Data Storage Framework For

Heterogeneous Sensor Data”. Wicaksono, Niki Yuniar, Eko Sakti Pramukantoro & Widhi Yahya. 2018. “Perbandingan

Kinerja Hbase dan MongoDB Sebagai Backend IoT Data Storage”. Jurnal

Pengembangan Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer. Vol. 2, No. 12, hlm. 6842-

6848, e-ISSN: 2548-964X. Desember 2018.

Wijaya, W. M. 2015. “Teknologi Big Data”, Online. Available at :

https://www.kompasiana.com/wmwijaya/552bad1c6ea834f9598b4580/Hbase-

hyper-NoSQL-database/ (Accessed : 15 January 2018).

Zafar, R. dkk. 2017. “Big Data: The NoSQL and RDBMS review”, ICICTM 2016 -

Proceedings of the 1st International Conference on Information and Communication

Technology, (May), pp. 120–126. doi: 10.1109/ICICTM.2016.7890788.