Cloud Bursting: Rahasia Menambah Kapasitas Cloud Saat Server Kewalahan

Kebutuhan sumber daya komputasi tidak selalu berada pada tingkat yang sama. Sebuah website, aplikasi, sistem bisnis, atau workload tertentu dapat berjalan normal pada sebagian besar waktu, tetapi mengalami lonjakan permintaan pada periode tertentu. Misalnya, toko online dapat mengalami peningkatan traffic ketika mengadakan flash sale, perusahaan dapat menjalankan analisis data dalam jumlah besar pada waktu tertentu, atau organisasi dapat membutuhkan kapasitas komputasi tambahan untuk menjalankan pekerjaan batch.

Jika infrastruktur internal hanya disiapkan berdasarkan kebutuhan normal, lonjakan tersebut dapat menyebabkan resource menjadi penuh dan performa aplikasi menurun. Sebaliknya, menyediakan server dengan kapasitas yang sangat besar sejak awal juga dapat menyebabkan banyak resource tidak terpakai ketika permintaan kembali normal.

Cloud bursting menjadi salah satu pendekatan untuk mengatasi kondisi tersebut. Dengan strategi ini, organisasi dapat menggunakan infrastruktur lokal atau private cloud sebagai kapasitas utama, kemudian memanfaatkan public cloud secara sementara ketika kebutuhan resource melebihi kapasitas yang tersedia.

Apa Itu Cloud Bursting?

Cloud bursting adalah strategi deployment hybrid cloud yang memungkinkan workload yang biasanya berjalan di infrastruktur on-premises atau private cloud untuk menggunakan resource public cloud ketika terjadi lonjakan kebutuhan kapasitas komputasi. Dengan kata lain, public cloud berfungsi sebagai kapasitas tambahan ketika infrastruktur utama mencapai batas tertentu.

Dalam kondisi normal, aplikasi dapat tetap berjalan pada infrastruktur internal perusahaan. Ketika penggunaan CPU, memory, storage, traffic, atau resource lainnya mencapai threshold yang telah ditentukan, sebagian workload dapat dialihkan atau diperluas ke public cloud.

Ketika permintaan kembali normal, penggunaan resource tambahan dari public cloud dapat dikurangi atau dihentikan. Dengan pendekatan tersebut, organisasi tidak harus menyediakan kapasitas infrastruktur internal yang sangat besar hanya untuk menghadapi lonjakan permintaan yang terjadi sesekali.

Cloud bursting pada dasarnya merupakan salah satu pola penerapan hybrid cloud. Infrastruktur lokal atau private cloud digunakan untuk menangani baseline workload, sedangkan public cloud digunakan sebagai kapasitas tambahan ketika terjadi kebutuhan yang lebih tinggi.

Mengapa Cloud Bursting Dibutuhkan?

Salah satu tantangan dalam pengelolaan infrastruktur adalah menentukan kapasitas yang tepat. Jika kapasitas terlalu kecil, aplikasi berpotensi mengalami bottleneck ketika traffic atau workload meningkat. Namun, jika kapasitas terlalu besar, resource dapat banyak menganggur pada saat penggunaan normal.

Sebagai contoh, sebuah perusahaan mungkin membutuhkan 20 server untuk operasional sehari-hari, tetapi pada periode tertentu membutuhkan kapasitas setara 50 server. Membeli dan memelihara 50 server secara permanen mungkin tidak efisien jika kapasitas tambahan tersebut hanya digunakan beberapa kali dalam setahun.

Cloud bursting memberikan alternatif dengan mempertahankan kapasitas dasar pada infrastruktur utama dan menggunakan public cloud untuk kebutuhan tambahan. Model ini memungkinkan organisasi mendapatkan fleksibilitas cloud tanpa harus sepenuhnya memindahkan workload dari infrastruktur yang sudah dimiliki.

Cara Kerja Cloud Bursting

Cloud bursting membutuhkan integrasi antara lingkungan utama dengan public cloud. Prosesnya dapat berbeda bergantung pada arsitektur dan teknologi yang digunakan, tetapi secara umum terdiri dari beberapa tahapan.

1. Workload Berjalan pada Infrastruktur Utama

Pada kondisi normal, aplikasi atau workload berjalan pada private cloud atau data center perusahaan. Infrastruktur tersebut menjadi tempat utama untuk menjalankan workload dan menangani kebutuhan komputasi sehari-hari. Pada tahap ini, organisasi tetap dapat mempertahankan kontrol terhadap resource internal, data, dan sistem yang memang harus berada di lingkungan privat.

2. Resource Dipantau

Sistem kemudian memantau penggunaan resource seperti CPU, memory, storage, network traffic, jumlah request, atau indikator performa lainnya. Monitoring diperlukan untuk mengetahui kapan infrastruktur utama mulai mendekati batas kapasitas. Threshold dapat ditentukan berdasarkan kebutuhan aplikasi dan karakteristik workload.

3. Threshold Terlampaui

Ketika penggunaan resource melewati threshold yang telah ditentukan, mekanisme cloud bursting dapat diaktifkan. Sebagai contoh, organisasi dapat menentukan bahwa ketika kapasitas compute mencapai batas tertentu, workload tambahan mulai diarahkan ke public cloud. Tidak semua implementasi harus menggunakan satu angka kapasitas tertentu. Threshold harus disesuaikan dengan karakteristik workload, SLA, performa aplikasi, dan arsitektur yang digunakan.

4. Resource Public Cloud Disediakan

Public cloud kemudian menyediakan resource tambahan yang dibutuhkan. Provisioning dapat dilakukan secara manual atau otomatis menggunakan berbagai mekanisme orchestration dan automation. Dalam implementasi otomatis, sistem dapat menyediakan instance, container, storage, atau resource lain sesuai kebutuhan workload. AWS menjelaskan bahwa cloud bursting dapat menggunakan resource cloud ketika kapasitas infrastruktur on-premises tidak lagi mencukupi.

5. Workload Tambahan Diproses

Setelah resource public cloud tersedia, workload tambahan dapat dijalankan pada lingkungan tersebut. Dalam beberapa arsitektur, workload dapat didistribusikan antara lingkungan lokal dan cloud. Pendekatan ini memungkinkan kapasitas keseluruhan sistem meningkat tanpa harus menambah seluruh resource secara permanen di data center.

6. Resource Dikurangi Ketika Permintaan Menurun

Ketika traffic atau kebutuhan komputasi kembali normal, resource public cloud yang tidak lagi dibutuhkan dapat dikurangi atau dihentikan. Inilah salah satu karakteristik penting cloud bursting. Public cloud digunakan sebagai kapasitas tambahan ketika diperlukan, bukan selalu sebagai lingkungan utama.

Gambaran Sederhana Cloud Bursting

Secara sederhana, alurnya dapat digambarkan sebagai berikut:

Kondisi normal: Private Cloud / On-Premises → Menangani workload utama
Ketika terjadi lonjakan: Private Cloud / On-Premises → Kapasitas mencapai threshold → Public Cloud digunakan sebagai resource tambahan
Ketika permintaan kembali normal: Public Cloud → Resource dikurangi → Workload kembali ditangani oleh kapasitas utama

Dengan mekanisme tersebut, organisasi dapat mempertahankan baseline capacity sekaligus mendapatkan fleksibilitas tambahan ketika terjadi spike.

Jenis Pendekatan Cloud Bursting

Cloud bursting dapat diterapkan dengan beberapa pendekatan, tergantung kebutuhan organisasi dan tingkat otomatisasi yang digunakan.

Apa Saja Komponen yang Dibutuhkan?

Implementasi cloud bursting bukan hanya mengenai penyediaan server tambahan. Beberapa komponen harus bekerja bersama agar perpindahan atau distribusi workload dapat dilakukan dengan baik.

1. Monitoring

Monitoring digunakan untuk mengetahui kondisi resource dan menentukan kapan cloud bursting perlu diaktifkan. Metric yang dipantau dapat mencakup CPU utilization, memory usage, network traffic, request rate, latency, dan indikator aplikasi lainnya. Tanpa monitoring yang memadai, sistem akan kesulitan menentukan kapan kapasitas tambahan diperlukan.

2. Orchestration dan Automation

Automation berfungsi untuk menyediakan dan mengelola resource public cloud berdasarkan kondisi yang telah ditentukan. Dengan automation, organisasi dapat mengurangi ketergantungan pada proses manual dan mempercepat respons terhadap perubahan workload.

3. Load Balancer

Load balancer dapat digunakan untuk mendistribusikan traffic ke berbagai resource. Dalam arsitektur tertentu, traffic dapat dibagi antara infrastructure lokal dan resource pada public cloud. Microsoft juga menyebut load balancing sebagai salah satu pertimbangan penting dalam penerapan cloud bursting.

4. Networking

Koneksi antara data center atau private cloud dengan public cloud harus dirancang dengan baik. Latency, bandwidth, routing, keamanan koneksi, dan stabilitas jaringan dapat memengaruhi keberhasilan cloud bursting.

5. Identity dan Access Management

Resource cloud tambahan harus tetap dikontrol menggunakan mekanisme identity dan access management yang sesuai. Hak akses sebaiknya diberikan berdasarkan kebutuhan agar penambahan resource tidak menciptakan celah keamanan baru.

6. Storage dan Data

Workload yang di-burst ke public cloud mungkin membutuhkan akses terhadap data yang berada di lingkungan internal. Karena itu, desain storage dan mekanisme sinkronisasi data harus dipertimbangkan sejak awal.

Manfaat Cloud Bursting

Cloud bursting dapat memberikan beberapa manfaat bagi organisasi, terutama yang memiliki workload dengan pola penggunaan yang tidak stabil.

1. Menghadapi Lonjakan Traffic

Cloud bursting memungkinkan organisasi menambahkan kapasitas ketika traffic atau workload meningkat secara tiba-tiba. Hal ini dapat membantu menjaga performa aplikasi tanpa harus menyediakan seluruh kapasitas tambahan secara permanen.

2. Mengurangi Overprovisioning

Overprovisioning terjadi ketika organisasi menyediakan resource jauh lebih besar daripada kebutuhan normal hanya untuk mengantisipasi peak demand. Dengan cloud bursting, kapasitas tambahan dapat diperoleh dari public cloud ketika benar-benar diperlukan.

3. Meningkatkan Fleksibilitas Infrastruktur

Organisasi dapat mempertahankan infrastruktur internal yang sudah ada sekaligus memanfaatkan elastisitas public cloud. Model ini cocok untuk perusahaan yang belum ingin atau belum dapat memindahkan seluruh workload ke public cloud.

4. Mengoptimalkan Penggunaan Resource

Infrastruktur lokal dapat digunakan untuk baseline workload, sedangkan public cloud menangani kebutuhan tambahan. Dengan pembagian tersebut, perusahaan dapat mengoptimalkan penggunaan resource yang sudah dimiliki.

5. Mendukung Workload Musiman

Cloud bursting sangat relevan untuk bisnis dengan pola permintaan musiman. Misalnya, e-commerce dapat mengalami peningkatan traffic pada periode promosi, hari raya, atau event belanja tertentu. Setelah periode tersebut selesai, kebutuhan resource dapat kembali ke kondisi normal.

6. Membantu Menjaga Performa Aplikasi

Ketika kapasitas lokal tidak mencukupi, tambahan resource dari public cloud dapat membantu mencegah workload membebani sistem utama secara berlebihan. Dengan perencanaan yang tepat, pendekatan ini dapat membantu menjaga responsiveness dan availability aplikasi selama periode peak demand.

Kekurangan dan Tantangan Cloud Bursting

Meskipun memiliki banyak manfaat, cloud bursting bukan solusi yang otomatis cocok untuk semua workload.

1. Arsitektur Lebih Kompleks

Organisasi harus mengelola setidaknya dua lingkungan, yaitu infrastruktur utama dan public cloud. Keduanya harus dapat berkomunikasi dan bekerja sama secara efektif. Hal ini membuat desain arsitektur menjadi lebih kompleks dibandingkan penggunaan satu lingkungan saja.

2. Masalah Latency

Workload yang membutuhkan komunikasi intensif dengan sistem lokal dapat mengalami latency ketika sebagian proses dipindahkan ke cloud. Karena itu, karakteristik aplikasi dan pola komunikasi antar-komponen perlu dianalisis sebelum cloud bursting diterapkan. Microsoft secara khusus menyebut latency sebagai salah satu hal yang perlu dipertimbangkan dalam implementasi cloud bursting.

3. Keamanan dan Kepatuhan

Ketika workload atau data diproses pada public cloud, organisasi harus memastikan bahwa arsitektur tersebut memenuhi persyaratan keamanan, regulasi, dan compliance yang berlaku. Tidak semua workload cocok untuk dipindahkan atau diperluas ke public cloud.

4. Biaya Cloud Dapat Meningkat

Cloud bursting memang dapat mengurangi kebutuhan investasi infrastruktur permanen, tetapi penggunaan public cloud tetap menimbulkan biaya. Jika bursting terlalu sering atau resource tidak segera dikurangi setelah peak selesai, biaya cloud dapat meningkat.

5. Integrasi Data Tidak Sederhana

Aplikasi yang di-burst mungkin membutuhkan data dari sistem internal. Memindahkan atau mengakses data dalam jumlah besar dapat membutuhkan bandwidth dan mekanisme sinkronisasi yang baik.

6. Membutuhkan Automation yang Matang

Automatic cloud bursting membutuhkan monitoring, orchestration, provisioning, networking, dan policy yang terintegrasi. Konfigurasi yang kurang tepat dapat menyebabkan resource tidak tersedia ketika dibutuhkan atau justru tetap aktif ketika sudah tidak diperlukan.

Perbedaan Cloud Bursting dan Cloud Scaling

Cloud bursting sering dikaitkan dengan scaling karena keduanya sama-sama bertujuan menangani peningkatan kebutuhan resource. Namun, konsepnya tidak sepenuhnya sama.

Jadi, cloud bursting dapat dianggap sebagai salah satu pendekatan untuk menangani workload yang meningkat, tetapi memiliki karakteristik khusus karena melibatkan perluasan kapasitas ke lingkungan cloud lainnya.

Cloud Bursting vs Auto Scaling

Auto scaling juga sering dianggap sama dengan cloud bursting, padahal keduanya memiliki perbedaan.

Perbedaan utama terletak pada lingkungan yang digunakan. Auto scaling berfokus pada perubahan kapasitas resource, sedangkan cloud bursting secara khusus memperluas kapasitas ke lingkungan lain ketika kapasitas utama tidak mencukupi.

Perbedaan Cloud Bursting dan Hybrid Cloud

Cloud bursting merupakan salah satu pola penggunaan hybrid cloud, tetapi keduanya bukan istilah yang sama.

Hybrid cloud dapat digunakan untuk berbagai kebutuhan, termasuk cloud bursting, disaster recovery, data residency, dan integrasi sistem.

Contoh Cloud Bursting

Cloud bursting dapat diterapkan pada berbagai jenis workload. Berikut beberapa contohnya.

1. E-Commerce

Sebuah toko online memiliki server internal yang mampu menangani traffic normal. Ketika perusahaan mengadakan promosi besar, jumlah pengunjung meningkat beberapa kali lipat. Daripada membeli server tambahan yang hanya digunakan sesekali, perusahaan dapat menggunakan public cloud untuk menyediakan kapasitas tambahan selama periode promosi. Setelah traffic kembali normal, resource cloud tambahan dapat dikurangi.

2. Analisis Data

Perusahaan dapat memiliki infrastruktur lokal untuk analisis data rutin. Namun, pada waktu tertentu perusahaan harus menjalankan pekerjaan analitik dalam jumlah besar yang membutuhkan kapasitas komputasi tambahan. Workload tersebut dapat diperluas ke public cloud agar proses selesai lebih cepat tanpa harus membeli hardware tambahan untuk kebutuhan yang hanya muncul secara berkala.

3. High Performance Computing

Cloud bursting juga dapat digunakan untuk workload komputasi intensif, termasuk penelitian, simulasi, dan pekerjaan batch tertentu yang membutuhkan kapasitas besar dalam waktu terbatas. Google Cloud mencatat bahwa pola cloud bursting tidak hanya relevan untuk aplikasi internet dengan traffic fluktuatif, tetapi juga untuk workload seperti batch jobs dan CI/CD.

4. CI/CD

Pipeline CI/CD terkadang mengalami peningkatan kebutuhan komputasi ketika banyak build atau pengujian harus dijalankan secara bersamaan. Daripada menyediakan kapasitas build server yang sangat besar sepanjang waktu, organisasi dapat menggunakan resource cloud tambahan ketika workload meningkat.

Kapan Sebaiknya Menggunakan Cloud Bursting?

Cloud bursting dapat dipertimbangkan ketika organisasi memiliki karakteristik workload seperti:

• Traffic mengalami lonjakan pada periode tertentu.
• Infrastruktur lokal cukup untuk kebutuhan normal tetapi tidak untuk peak demand.
• Perusahaan ingin menghindari pembelian hardware hanya untuk kebutuhan sementara.
• Workload dapat dijalankan pada public cloud.
• Aplikasi memiliki arsitektur yang mendukung distribusi atau perluasan workload.
• Organisasi memiliki monitoring dan automation yang memadai.
• Koneksi antara lingkungan internal dan public cloud cukup baik.
• Persyaratan keamanan dan compliance memungkinkan penggunaan public cloud.

Sebaliknya, cloud bursting mungkin kurang sesuai untuk workload yang sangat bergantung pada sistem lokal, memiliki kebutuhan latency yang sangat ketat, atau memiliki batasan regulasi yang membuat workload tidak dapat diproses pada public cloud.

Faktor yang Perlu Dipertimbangkan Sebelum Menerapkan Cloud Bursting

Sebelum menerapkan cloud bursting, organisasi sebaiknya melakukan evaluasi menyeluruh terhadap workload dan infrastrukturnya.

• Karakteristik Workload
  Tidak semua aplikasi mudah dipindahkan atau diperluas ke public cloud. Workload yang memiliki ketergantungan kuat terhadap database, storage, atau layanan internal perlu dianalisis terlebih dahulu.

• Kebutuhan Jaringan
  Bandwidth dan latency harus diperhitungkan. Jika aplikasi membutuhkan transfer data besar antara on-premises dan public cloud, biaya serta performa jaringan dapat menjadi faktor penting.

• Keamanan
  Pastikan mekanisme authentication, authorization, encryption, network segmentation, dan access control tetap diterapkan pada lingkungan cloud.

• Compliance
  Organisasi yang berada pada industri dengan regulasi tertentu perlu memastikan bahwa penggunaan public cloud sesuai dengan kebijakan dan persyaratan yang berlaku.

• Model Biaya
  Perhitungkan biaya compute, storage, network transfer, monitoring, serta layanan pendukung lainnya. Jangan hanya membandingkan biaya server lokal dengan harga compute cloud.

• Automation
  Tentukan apakah proses bursting akan dilakukan secara manual atau otomatis. Untuk workload yang sering mengalami lonjakan, automation umumnya lebih efektif, tetapi membutuhkan desain dan pengujian yang lebih matang.

Langkah Menerapkan Cloud Bursting

Penerapan cloud bursting sebaiknya dilakukan secara bertahap.

• Identifikasi workload yang memiliki pola permintaan fluktuatif dan dapat berjalan pada public cloud.
• Tentukan baseline capacity dan threshold yang akan digunakan sebagai pemicu bursting.
• Siapkan konektivitas antara infrastruktur lokal dengan public cloud.
• Siapkan deployment workload pada public cloud sehingga resource tambahan dapat digunakan ketika diperlukan.
• Implementasikan monitoring dan automation untuk mendeteksi kondisi peak dan menyediakan resource tambahan.
• Lakukan pengujian untuk memastikan workload tetap berjalan dengan baik ketika kapasitas diperluas ke cloud.
• Siapkan mekanisme scale-down atau deprovisioning agar resource yang tidak lagi diperlukan dapat dihentikan dan biaya tetap terkendali.

Apakah Cloud Bursting Selalu Otomatis?

Tidak. Cloud bursting dapat dilakukan secara manual maupun otomatis. Pada pendekatan manual, administrator memantau kapasitas dan menyediakan resource public cloud ketika dibutuhkan. Pendekatan ini dapat digunakan untuk kebutuhan yang jarang terjadi atau lingkungan dengan skala kecil.

Sementara itu, automatic cloud bursting menggunakan monitoring, policy, dan orchestration untuk menyediakan resource berdasarkan kondisi tertentu. Ketika threshold tercapai, sistem dapat memulai provisioning atau mengarahkan workload ke public cloud tanpa harus menunggu tindakan administrator. Untuk lingkungan dengan workload yang sering berubah dan membutuhkan respons cepat, otomatisasi biasanya lebih sesuai karena dapat mengurangi keterlambatan dan risiko human error.

Apakah Cloud Bursting Dapat Menghemat Biaya?

Cloud bursting dapat membantu mengoptimalkan biaya, tetapi tidak berarti penggunaan cloud selalu lebih murah. Potensi penghematan berasal dari kemampuan organisasi untuk menghindari penyediaan kapasitas hardware permanen yang hanya digunakan saat peak demand. Public cloud menyediakan model resource sesuai kebutuhan sehingga kapasitas tambahan dapat digunakan ketika diperlukan.

Namun, biaya harus dihitung secara menyeluruh. Penggunaan compute, storage, data transfer, monitoring, dan layanan cloud lainnya dapat meningkatkan pengeluaran jika bursting berlangsung terlalu lama atau terlalu sering. Karena itu, organisasi perlu memiliki monitoring biaya dan kebijakan deprovisioning yang jelas.

Apakah Cloud Bursting Sama dengan Memindahkan Aplikasi ke Cloud?

Tidak. Cloud migration berarti memindahkan aplikasi atau workload dari lingkungan lama ke cloud sebagai bagian dari strategi migrasi. Sementara itu, cloud bursting mempertahankan lingkungan utama, biasanya private cloud atau on-premises, dan menggunakan public cloud sebagai kapasitas tambahan ketika dibutuhkan.

Dengan demikian, cloud bursting tidak harus berarti organisasi melakukan migrasi penuh ke public cloud.

Kesimpulan

Cloud bursting adalah strategi hybrid cloud yang memungkinkan organisasi menggunakan public cloud sebagai kapasitas tambahan ketika private cloud atau infrastruktur on-premises tidak lagi mampu menangani lonjakan workload. Dalam kondisi normal, workload dapat tetap berjalan pada infrastruktur utama, sedangkan resource public cloud digunakan ketika kebutuhan komputasi meningkat.

Strategi ini dapat membantu organisasi menghadapi peak traffic, workload musiman, batch processing, analisis data, dan berbagai kebutuhan komputasi yang bersifat sementara. Selain membantu meningkatkan fleksibilitas dan skalabilitas, cloud bursting juga dapat mengurangi kebutuhan menyediakan kapasitas hardware permanen yang hanya digunakan sesekali.

Namun, cloud bursting membutuhkan perencanaan yang matang. Faktor seperti latency, konektivitas jaringan, keamanan, compliance, integrasi data, monitoring, automation, dan biaya public cloud harus dipertimbangkan sebelum implementasi.

Dengan arsitektur yang tepat, cloud bursting dapat menjadi pendekatan efektif bagi organisasi yang ingin mempertahankan kontrol atas infrastruktur utama sekaligus mendapatkan fleksibilitas dan kapasitas tambahan dari public cloud.

Untuk mendapatkan informasi lainnya seputar cloud computing, server, hosting, teknologi, website, dan digital development, Anda juga dapat membaca berbagai artikel dan panduan di Blog Hosteko. Informasi tersebut dapat menjadi referensi untuk membantu memahami teknologi cloud serta mengelola infrastruktur digital secara lebih efektif.