Perpustakaan Digital ITB

Perkembangan Industrial Internet of Things (IIoT) memicu naiknya volume data yang keluar masuk sistem. Banyak data yang dihasilkan dari berbagai perangkat IoT dan membutuhkan pemrosesan dengan latensi yang rendah. Fog computing muncul sebagai solusi untuk mengatasi masalah ini dengan memindahkan pemrosesan data lebih dekat ke sumbernya. Akan tetapi, terdapat keterbatasan kapasitas pada fog node di lapangan yang dapat memicu terjadinya bottleneck, terutama saat terjadinya lonjakan traffic real-time data. Algoritma load balancing kovensional seperti Round Robin dan Least Connection pada umumnya bekerja dengan menganggap semua data setara tanpa mempertimbangkan beban komputasi dan tingkat prioritasnya. Akibatnya, data real-time yang penting rentan gagal diproses jika kapasistas node telah penuh. Tugas akhir ini mengusulkan algoritma lightweight load balancer dengan pendekatan heuristik yang diimplementasikan dalam fog layer. Algoritma ini akan menganalisis karakteristik tugas secara dinamis berdasarkan metrik fog score dan menetapkan suatu ambang batas (threshold) khusus untuk data standar. Sisa kapasitas akan diisolasi untuk data real-time penting yang harus diproses secepatnya. Jika threshold tersebut terlampaui, tugas yang dianggap tidak terlalu penting akan dialihkan ke cloud layer melalui router. Evaluasi dilakukan melalui simulasi pada worst-case scenario dengan proporsi 90% paket real-time dan 10% paket standar untuk menguji ketahanan threshold node serta drop rate. Hasil pengujian menunjukkan bahwa algoritma yang diusulkan berhasil mencegah fog node mengalami bottleneck sesuai model antrean M/M/1. Pada skenario terburuk, algoritma usulan mampu menekan packet drop rate data real-time hingga 20.22% dan menurunkan rata-rata latensi hingga 1.7 detik dibandingkan dengan algoritma Round Robin, Weighted Round Robin, dan Least Connection. Analisis kinerja membuktikan bahwa pengalihan data standar saat utilisasi mencapai 80% secara efektif menjaga resiliensi sistem, sehingga data kritis tetap dapat diproses dan berlatensi rendah pada lingkungan IIoT.