Perpustakaan Digital ITB

Kebutuhan akan lingkungan pengujian (testbed) jaringan yang dinamis dan scalable mendorong adopsi platform orkestrasi kontainer seperti Kubernetes. Pemanfaatan Clabernetes memungkinkan deployment topologi jaringan kompleks, seperti untuk pengujian Segment Routing over IPv6 (SRv6), di dalam sebuah klaster. Namun, pilihan antara arsitektur klaster Kubernetes single-node dan multi-node memiliki implikasi kinerja yang krusial. Penelitian ini melakukan analisis komparatif kuantitatif terhadap kinerja kedua konfigurasi arsitektur tersebut, dengan melakukan deployment dua kasus topologi dengan kompleksitas berbeda (ring 4 router dan mesh 20 router). Metrik kinerja utama yang diukur meliputi waktu deployment, utilisasi sumber daya (CPU & softirq), dan throughput data plane. Hasil pengujian menunjukkan bahwa konfigurasi single-node secara konsisten lebih unggul dalam hal efisiensi waktu deployment (11.30 detik vs 17.10 detik untuk topologi mesh). Sebaliknya, konfigurasi multi-node menunjukkan kemampuan skalabilitas sumber daya yang superior, di mana utilisasi CPU per worker node tetap rendah (<10%) bahkan saat konfigurasi single-node telah mencapai titik saturasi (88%). Temuan paling signifikan, yang berlawanan dengan hipotesis awal, terletak pada kinerja data plane: konfigurasi single-node secara tak terduga menghasilkan throughput yang jauh lebih tinggi (sekitar 3 Gbps). Sebaliknya, kinerja multi-node sangat rendah (turun hingga 0.285 Gbps pada topologi mesh), yang diatribusikan pada overhead jaringan overlay antar-host. Kontribusi utama penelitian ini adalah pembuktian empiris mengenai adanya trade-off fundamental dalam perancangan testbed jaringan berbasis Kubernetes. Konfigurasi single-node menawarkan kinerja data plane yang sangat efisien karena komunikasi kernel-internal, namun dengan mengorbankan skalabilitas sumber daya. Sebaliknya, konfigurasi multi-node menawarkan skalabilitas sumber daya yang superior, namun dengan penalti kinerja data plane yang signifikan. Temuan ini memberikan panduan esensial bahwa pemilihan arsitektur harus disesuaikan dengan prioritas utama testbed, apakah untuk mencapai kinerja data plane maksimum atau untuk memastikan skalabilitas beban kerja.