Apa itu infrastruktur sebagai layanan (IaaS)?

IaaS memungkinkan pengguna menskalakan sumber daya sesuai kebutuhan, terutama dalam beban kerja yang “naik-turun”, sehingga meminimalkan kebutuhan pengeluaran modal awal yang besar dan kerumitan yang muncul saat membeli, menyiapkan, dan memelihara infrastruktur lokal. Perusahaan startup, organisasi perusahaan, dan bisnis dengan beban kerja tinggi kinerja memilih IaaS berkat infrastruktur IT-nya yang hemat biaya, fleksibel, dan dapat diskalakan.

IaaS muncul sebagai model komputasi yang dimulai dengan peluncuran Amazon Compute Cloud (EC2) pada tahun 2006, yang memungkinkan bisnis mengakses sumber daya komputasi tervirtualisasi. Sejak itu, IaaS telah menjadi model abstraksi standar untuk berbagai jenis beban kerja.

Dengan model IaaS, penyedia layanan cloud (cloud service provider, CSP) seperti Amazon Web Services (AWS), Google Cloud, Microsoft Azure, IBM Cloud, atau Oracle Cloud, memelihara dan mengelola komponen infrastruktur fisik (server, patching, perangkat keras jaringan). Pada saat yang sama, organisasi tetap memegang kendali atas instalasi, konfigurasi, dan pengelolaan aplikasi perangkat lunak mereka.

Pasar IaaS diprediksi akan tumbuh pesat dalam beberapa tahun ke depan, mencapai 562,53 miliar USD pada tahun 2031 dengan laju pertumbuhan tahunan gabungan (CAGR) sebesar 33,50% dari 2024 hingga 2031. ¹

Dalam video berikut, Bradley Knapp menguraikan dasar-dasar IaaS:

Infrastruktur sebagai layanan (IaaS) terdiri dari kumpulan sumber daya fisik dan virtual yang menyediakan blok bangunan dasar yang dibutuhkan konsumen untuk menjalankan aplikasi dan beban kerja di cloud. Penyedia IaaS menyelenggarakan sumber daya seperti server fisik yang diperlukan untuk memberi daya pada berbagai lapisan abstraksi di atasnya dalam pusat data global yang besar.

Teknologi virtualisasi membuat IaaS berjalan dengan baik dengan membuat beberapa virtual machine (VM), masing-masing dengan sistem operasi (OS) dan aplikasinya sendiri, pada satu mesin fisik. Hal ini memungkinkan puluhan aplikasi dan beban kerja untuk berjalan dan menskalakan dengan sukses. Penyedia layanan cloud mengelola hypervisor, juga dikenal sebagai virtual machine monitor (VMM), yang secara logis memisahkan VM satu sama lain, menetapkan masing-masing bagian dari daya komputasi, memori, dan penyimpanan yang mendasarinya. Pengguna kemudian dapat menyediakan instans “virtual” dengan jumlah komputasi, memori, dan penyimpanan yang diinginkan. 

Menerapkan virtual machine dan infrastruktur virtual lainnya sangat bergantung pada pembuatan dan penerapan proses dan perangkat lunak otomatis sebagai pengganti aktivitas manual yang memakan waktu. Mengotomatiskan manajemen infrastruktur mempermudah tugas-tugas seperti manajemen konfigurasi, penerapan, dan penyediaan. Bergantung pada kebutuhan bisnis, IaaS dapat dipasangkan dengan layanan otomatis dan peningkatan seperti Auto-Scaling, penyeimbangan beban, pencadangan dan pemulihan bencana, serta pemantauan kinerja untuk membantu mengoptimalkan ketersediaan aplikasi dan memberikan pengalaman yang positif.

Komputasi IaaS mencakup unit pemrosesan pusat (CPU) di dalam server untuk memproses permintaan web dan menjalankan aplikasi. Ini juga mencakup unit pemrosesan grafis (GPU) yang menangani beban kerja dengan kinerja tinggi dan memori internal (RAM). Pengguna dapat meminta sumber daya melalui virtual machines, juga dikenal sebagai virtual servers atau bare metal servers.

Virtual servers adalah server berbasis perangkat lunak yang memungkinkan beberapa virtual machine (VM) berjalan secara bersamaan pada satu “bare metal” server fisik.

Virtual servers mengandalkan hypervisor yang bertindak sebagai lapisan antara perangkat keras fisik dan beberapa lingkungan virtual yang unik. Setiap lingkungan virtual ini dapat menjalankan sistem operasinya sendiri (seperti Microsoft Windows, Linux, atau Ubuntu).

Organisasi sering kali memilih virtual servers untuk menjalankan beban kerja dalam waktu singkat (yaitu, pengujian pengembangan, pencadangan, dan pemulihan). Manfaat virtualisasi server mencakup pemanfaatan sumber daya yang lebih besar, biaya yang lebih rendah, penyediaan yang lebih cepat, dan banyak lagi.

Sementara server virtual dan bare metal server berjalan pada “perangkat keras bare metal”, keduanya berfungsi secara berbeda.

Bare metal server sebagai layanan cloud adalah mesin fisik khusus untuk penyewa tunggal yang memiliki kendali penuh atas mesin fisik tersebut. Fitur bare metal sebagai layanan (BMaaS) memungkinkan pengguna memilih sistem operasi mereka, sehingga menghindari masalah kebisingan tetangga karena penggunaan infrastruktur komputasi cloud bersama, serta menyempurnakan perangkat keras dan perangkat lunak untuk beban kerja spesifik yang sering kali padat data. Meskipun bare metal server tradisional tidak dilengkapi dengan hypervisor bawaan, lapisan perangkat lunak ini dapat ditambahkan untuk memvirtualisasikan server demi kinerja yang optimal.

Sebagian besar perusahaan menggunakan server campuran atau bare metal dan virtual di seluruh ekosistem cloud mereka. Organisasi umumnya memilih bare metal server daripada virtual servers jika mereka membutuhkan akses ke perangkat keras untuk menjalankan hypervisor. Server bare metal sangat cocok untuk beban kerja kondisi mapan yang besar (seperti ecommerce dan CRM ) atau aplikasi dengan persyaratan keamanan atau peraturan yang kompleks (seperti keuangan dan layanan kesehatan).

IaaS bergantung pada jaringan yang ditentukan oleh perangkat lunak (SDN), di mana API membuat perangkat keras jaringan (misalnya, router, switch, firewall, dan penyeimbang beban) tersedia. Model IaaS memvirtualisasikan fungsi jaringan dari perangkat keras ini, dan klien dapat mengakses layanan IaaS dari mana saja melalui internet publik atau dengan menggunakan jaringan pribadi virtual (VPN).

IaaS menawarkan tiga jenis penyimpanan cloud:

• Penyimpanan blok: Penyimpanan blok adalah teknologi untuk menyimpan file data di jaringan area penyimpanan (SAN) atau lingkungan penyimpanan berbasis cloud. Pengembang menyukai penyimpanan blok untuk situasi komputasi yang membutuhkan transportasi data yang cepat, efisien, dan andal.

• Penyimpanan file: Penyimpanan file, juga disebut hosting penyimpanan file, memungkinkan banyak pengguna untuk berbagi data file yang sama. Dalam contoh IaaS, organisasi menyimpan file data di luar lokasi di pusat data penyedia cloud dan mengaksesnya melalui internet (alih-alih menyimpannya secara lokal di perangkat NAS). 

• Penyimpanan objek: Penyimpanan objek adalah arsitektur penyimpanan data yang ideal untuk menyimpan, mengarsipkan, mencadangkan, dan mengelola data tak terstrukturdalam jumlah besar, secara andal, efisien, dan terjangkau. Ini adalah jenis penyimpanan cloud yang paling umum. 

IaaS mencakup dukungan untuk kontainerisasi, yang mengemas kode perangkat lunak hanya dengan perpustakaan sistem operasi (OS) dan dependensi yang diperlukan untuk menjalankan kode guna membuat satu file ringan yang dapat dieksekusi, yaitu kontainer, yang berjalan secara konsisten pada infrastruktur apa pun. Lebih portabel dan hemat sumber daya daripada mesin virtual, kontainer telah menjadi unit komputasi standar dari aplikasi cloud native modern. 

Dalam banyak kasus, kontainer menggantikan VM sebagai unit standar proses atau penerapan layanan. Alat orkestrasi kontainer seperti Kubernetes mengotomatiskan penerapan, penskalaan, dan pengelolaan aplikasi dalam kontainer. Model IaaS menyediakan sumber daya yang mendasari untuk menskalakan Kubernetes dan aplikasi yang berkontainer ke atas atau ke bawah sesuai kebutuhan bisnis.

Penyedia layanan cloud pihak ketiga mematuhi kerangka kerja kepatuhan dan keamanan cloud melalui model tanggung jawab bersama. Intinya, penyedia layanan cloud mengelola keamanan fisik pusat data (kamera, staf keamanan) dan infrastruktur yang mendasarinya (komputasi, penyimpanan, jaringan fisik).

Pada saat yang sama, pelanggan cloud bertanggung jawab untuk mengamankan beban kerja, aplikasi, dan data mereka. Vendor layanan cloud memungkinkan pelanggan untuk mengenkripsi virtual machine dan metode lain untuk melindungi data klien dan mengurangi risiko serangan siber.

Model cloud IaaS mewakili sumber daya komputasi tujuan umum dan dengan demikian dapat mendukung contoh penggunaan dari semua jenis.

• Pengembangan dan pengujian

• Pencadangan dan pemulihan bencana

• Hosting situs web

• analisis data besar

• Komputasi kinerja tinggi (HPC)

• Adopsi hybrid multicloud

• Kecerdasan buatan (AI) dan machine learning (ML)
  
  

IaaS menyediakan lingkungan pengujian dan pengembangan yang ideal yang dapat digunakan oleh pengguna untuk disiapkan lebih cepat daripada secara on premises. Fitur ini menawarkan fleksibilitas bagi DevOps dan tim lain untuk meningkatkan atau menurunkan skala lingkungan pengembangan/pengujian dengan cepat, sehingga organisasi dapat menghadirkan aplikasi baru ke pasar dengan lebih cepat.

IaaS menyediakan solusi pencadangan dan pemulihan bencana berbasis cloud, yang memungkinkan organisasi untuk mereplikasi dan mencadangkan sistem dan data mereka di cloud. Misalnya, organisasi dapat menduplikasi aplikasi di beberapa server. Jika satu server gagal, server lain mengambil alih, membantu memastikan keberlangsungan bisnis.

IaaS menyediakan cara hemat biaya, aman, dapat diskalakan, dan dapat disesuaikan untuk menghosting situs web dan aplikasi web yang berhadapan langsung dengan pelanggan demi mengoptimalkan pengalaman pengguna.

Didorong oleh teknologi mutakhir seperti kecerdasan buatan (AI) dan Internet of Things (IoT), analisis big data melibatkan penggunaan teknik analitik canggih terhadap big data yang luas dan beragam. IaaS mendukung daya pemrosesan yang sangat besar yang diperlukan untuk menganalisis data dalam jumlah besar dan memberikan insight terbaik.

Dibandingkan dengan pengaturan infrastruktur lokal tradisional, IaaS menyediakan cara yang efisien dan hemat biaya untuk mendukung komputasi kinerja tinggi (HPC). HPC menggunakan superkomputer dan kluster komputer untuk memecahkan masalah komputasi lanjutan yang mendukung kemajuan dalam pengetahuan manusia dan menciptakan keunggulan kompetitif yang signifikan (misalnya, pengurutan DNA, otomatisasi perdagangan saham).

Pendekatan hybrid cloud menggabungkan dan menyatukan cloud publik, cloud pribadi, dan infrastruktur lokal untuk menciptakan infrastruktur IT tunggal, fleksibel, dan hemat biaya. Saat ini, hybrid cloud dikombinasikan dengan pendekatan multicloud, yang memungkinkan perusahaan memilih layanan cloud terbaik di kelasnya dari beberapa vendor cloud dan menghindari vendor lock-in.

IaaS memainkan peran penting dalam strategi hybrid multicloud, memberikan fleksibilitas untuk menerapkan sumber daya di seluruh lingkungan hybrid cloud berdasarkan kebutuhan bisnis. Sebagai contoh, IaaS mendukung migrasi “angkat dan pindah”, di mana aplikasi dipindah dari lingkungan lokal ke infrastruktur komputasi, penyimpanan, dan jaringan di pusat data penyedia cloud.

Platform IaaS memungkinkan organisasi untuk menggunakan kemampuan AI dan machine learning (ML). Misalnya, dengan IaaS, para ilmuwan data dan pengembang dapat membangun, melatih, dan menggunakan model ML dengan menggunakan infrastruktur, alat, dan alur kerja yang dikelola sepenuhnya. IaaS juga menyediakan kekuatan komputasi dan model dasar dukungan infrastruktur yang digunakan untuk membangun dan menskalakan aplikasi AI generatif.

Frasa “sebagai layanan” secara umum merujuk pada layanan komputasi cloud di mana vendor cloud mengelola layanan untuk sebuah organisasi. Bersama dengan platform sebagai layanan (PaaS) dan perangkat lunak sebagai layanan (SaaS), IaaS adalah salah satu dari tiga model layanan cloud paling populer. Kategori layanan komputasi cloud ini tidak saling eksklusif. Sebagian besar perusahaan menggunakan lebih dari satu, dan sebagian besar perusahaan besar menggunakan ketiga layanan cloud terkelola sebagai bagian dari tumpukan cloud yang ditawarkan oleh penyedia layanan cloud.

IaaS, PaaS, dan SaaS mengandalkan sumber daya multi-penyewa, satu komputer fisik atau VM digunakan bersama di antara beberapa pengguna atau organisasi klien. Penyedia layanan cloud sering menawarkan solusi hosting multi-penyewa sebagai alternatif yang lebih hemat dari solusi hosting penyewa tunggal atau khusus.

Dalam pengaturan IT tradisional, pengguna bertanggung jawab untuk mengelola seluruh tumpukan secara menyeluruh, mulai dari perangkat keras fisik untuk server dan sumber daya jaringan hingga melalui virtualisasi, sistem operasi, middleware dan seterusnya. IaaS, PaaS, dan SaaS masing-masing menawarkan lapisan abstraksi progresif setelah itu. 

Seperti yang telah dibahas di atas, IaaS mengabstraksikan komputasi fisik, jaringan, penyimpanan data, dan teknologi yang dibutuhkan untuk memvirtualisasikan sumber daya tersebut. Platform sebagai layanan (PaaS) melangkah lebih jauh dan mengabstraksi pengelolaan sistem operasi, middleware, dan waktu proses. PaaS memberikan pelanggan platform cloud lengkap, perangkat keras, perangkat lunak, dan infrastruktur, untuk mengembangkan, menjalankan, dan mengelola aplikasi tanpa biaya, kerumitan, dan ketidakfleksibelan yang sering terjadi dalam proses membangun dan memelihara platform tersebut di pusat data on premises. 

Red Hat® OpenShift® adalah PaaS populer yang dibangun berdasarkan kontainer Docker dan Kubernetes.

Perangkat lunak sebagai layanan (SaaS) adalah perangkat lunak aplikasi yang dihosting di cloud, dan berfungsi sebagai model pengiriman utama untuk sebagian besar perangkat lunak komersial saat ini. Solusi bisnis yang populer meliputi perencanaan sumber daya perusahaan (ERP), perangkat lunak manajemen proyek, dan banyak lagi.

Meskipun IaaS mengabstraksikan banyak komponen tingkat rendah sehingga pengembang dapat fokus pada logika bisnis yang membedakan bisnis, IaaS masih mengharuskan pengguna untuk mengelola sistem operasi, middleware, dan waktu proses. Sebagai model pengembangan dan eksekusi aplikasi, tanpa server menawarkan keuntungan dengan memungkinkan pengembang untuk membangun dan menjalankan kode aplikasi tanpa menyediakan atau mengelola server atau infrastruktur backend, sehingga mengurangi waktu henti.

Contoh penggunaan tanpa server yang paling umum saat ini adalah mendukung layanan mikro (juga disebut arsitektur layanan mikro), yang berfokus pada pembuatan layanan kecil yang melakukan satu pekerjaan dan berkomunikasi satu sama lain menggunakan API. Layanan mikro adalah bagian penting dari proses DevOps dan alat pengembangan, yang didukung tanpa server karena pengembang tidak perlu menghabiskan waktu untuk mendefinisikan infrastruktur yang diperlukan dalam integrasi, pengujian, pengiriman, dan penerapan kode yang dibangun ke dalam produksi.

Keamanan dan privasi ekstra dalam cloud publik diinginkan oleh banyak pengguna, terutama perusahaan dengan data sensitif atau persyaratan kepatuhan yang ketat (misalnya, fintech dan layanan kesehatan). Cloud pribadi virtual (VPC) dapat menciptakan lebih banyak isolasi sumber daya infrastruktur cloud tanpa mengorbankan kecepatan, skala, atau fungsi.

VPC dihosting pada arsitektur cloud publik multi-penyewa. Namun, data dan beban kerja setiap pelanggan secara logis terpisah dari semua penyewa lainnya untuk menciptakan lingkungan “serupa cloud pribadi”. Fitur ini memberi kontrol bagi pengguna terhadap berbagai aspek (misalnya, firewall virtual, grup keamanan, penyeimbang beban). 

Sebagai dengan semua layanan cloud publik, IaaS memerlukan perjanjian tingkat layanan (SLA), yakni kontrak antara penyedia layanan cloud dan klien yang menguraikan jenis layanan yang akan disediakan vendor, tingkat kinerja yang diharapkan, cara pengukuran kinerja, dan konsekuensi jika tingkat kinerja tidak terpenuhi.

IaaS diberi harga berdasarkan konsumsi, artinya pengguna hanya dikenakan biaya untuk apa yang mereka gunakan. Metode penetapan harga lainnya termasuk yang berikut: 

• Langganan dan instance yang disediakan: Banyak penyedia menawarkan diskon dari harga awal bagi klien yang bersedia untuk berkomitmen pada jangka waktu kontrak yang lebih lama, biasanya sekitar satu hingga tiga tahun.

• Penagihan bulanan: Model penagihan bulanan lebih umum digunakan pada BMaaS daripada IaaS, dengan infrastruktur fisik biasanya menyiratkan beban kerja dalam kondisi stabil tanpa karakteristik yang tajam.

• Per jam/detik: Perincian penggunaan yang paling umum untuk infrastruktur cloud tradisional, pengguna hanya dikenai biaya untuk apa yang mereka gunakan.

• Transient/spot: Beberapa penyedia menawarkan kapasitas yang tidak terpakai dengan harga diskon melalui instannce transient/spot, tetapi instannce tersebut dapat diambil kembali jika kapasitasnya dibutuhkan.

Beberapa keunggulan utama IaaS meliputi:

• Bayar sesuai penggunaan: Berbeda dari IT tradisional, IaaS tidak memerlukan pengeluaran modal di muka, dan pengguna hanya ditagih untuk apa yang mereka gunakan.

• Kecepatan: Dengan IaaS, pengguna dapat menyediakan sumber daya dalam jumlah kecil atau besar dalam hitungan menit, menguji ide-ide baru dengan cepat atau menskalakan ide-ide yang sudah terbukti dengan lebih cepat.

• Ketersediaan: Melalui hal-hal seperti wilayah multizone, ketersediaan dan ketahanan aplikasi cloud dapat melebihi pendekatan tradisional.

• Skala: Dengan kapasitas yang tampaknya tak terbatas dan kemampuan untuk meningkatkan sumber daya secara otomatis atau dengan beberapa pengawasan, sangat mudah untuk beralih dari satu ke banyak instans aplikasi atau beban kerja.

• Latensi dan kinerja: Mengingat jangkauan geografis yang luas dari sebagian besar penyedia IaaS, mudah untuk mendekatkan aplikasi dan layanan kepada pengguna, sehingga mengurangi latensi dan meningkatkan kinerja.