Remastering Arch Linux: Optimalisasi Distribusi Sistem Operasi Low-Latency untuk Workstation Trading Finansial

 

LAPORAN HASIL PRAKTIKUM

Remastering Arch Linux: Optimalisasi Distribusi Sistem Operasi Low-Latency untuk Workstation Trading Finansial

 

 

 

DISUSUN OLEH 

Any Aulia Putri (25051204228)

M. Raihan Azzaidan (25051204170)

Alvito Wahyu Dwi Nofa (25051204031)

Velanisa Lutfiana (25051204025)

 

 

BAB I 

PENDAHULUAN

1.1 Pendahuluan 

Sistem operasi memegang peranan vital dalam produktivitas seorang trader, terutama dalam aktivitas jual beli aset keuangan seperti saham, forex, maupun kripto. Sebagai fondasi utama, stabilitas sistem operasi menentukan seberapa baik platform transaksi dapat beroperasi dalam lingkungan pasar yang dinamis.

Bagi trader yang berfokus pada keuntungan jangka pendek dari fluktuasi pasar, profit dapat diperoleh dalam hitungan menit, jam, hingga harian. Dalam kondisi kompetitif tersebut, selisih waktu dalam milidetik atau latency menjadi faktor yang sangat krusial karena dapat menentukan hasil antara keuntungan dan kerugian bagi pengguna.

Penggunaan sistem operasi yang dirancang untuk umum seperti Windows, MacOS, dan Ubuntu sering kali dirasa terlalu berat karena banyaknya proses latar belakang yang berjalan. Oleh karena itu, pemilihan distro berbasis Arch yang minimalis dilakukan untuk memastikan seluruh sumber daya CPU terfokus sepenuhnya pada aplikasi trading dan eksekusi data secara real-time.

1.2 Tujuan Praktikum

Adapun tujuan praktikum ini adalah:

1. Memahami proses instalasi OS berbasis Arch Linux
2. Memahami proses instalasi package pada Arch Linux
3. Memahami proses set up environment pada Arch Linux
4. Mampu me-remaster Arch Linux untuk suatu keperluan trading

BAB II
DASAR TEORI

 

2.1 Analisis Teknikal dan Fundamental 

            Dalam aktivitas trading, analisis teknikal berfokus pada pergerakan harga historis dan volume pasar menggunakan grafik, sedangkan analisis fundamental berfokus pada nilai intrinsik aset berdasarkan data ekonomi, berita, dan laporan keuangan. Kedua analisis ini sangat bergantung pada kecepatan arus informasi.

Untuk menyajikan data grafik (chart) dan order book yang berubah setiap milidetik, platform trading modern menggunakan protokol WebSocket. Berbeda dengan protokol HTTP konvensional yang bersifat request-response (klien harus meminta data terlebih dahulu baru server merespons), WebSocket menyediakan saluran komunikasi dua arah secara penuh (full-duplex) di atas satu koneksi TCP tunggal.

Setelah koneksi WebSocket terbentuk antara platform trading di komputer trader dengan server broker, data pergerakan harga (ticker data) akan dikirimkan secara konstan oleh server secara real-time tanpa adanya overhead dari pembuatan header HTTP berulang-ulang. Hal ini memangkas waktu transmisi data secara drastis, sehingga indikator teknikal dan visualisasi grafik dapat diperbarui secara instan pada layar trader.

 

2.2  Low Latency Kernel

            Kernel standar pada distribusi Linux umumnya menggunakan konfigurasi throughput-oriented, yang artinya kernel dioptimalkan untuk menyelesaikan pekerjaan komputasi massal sebanyak mungkin, meskipun harus mengorbankan waktu respons (responsiveness). Bagi kebutuhan trading, jeda penjadwalan CPU (scheduling delay) sekecil apa pun dapat menunda eksekusi tombol Buy atau Sell.

Penggunaan kernel khusus seperti Linux-Zen atau Linux-RT (Real-Time) jauh lebih unggul dibandingkan kernel standar karena menggunakan mekanisme Preemption Mode yang agresif (PREEMPT_RT atau PREEMPT_DYNAMIC). Pada kernel standar, proses yang sedang berjalan di dalam ruang kernel tidak dapat diinterupsi hingga tugasnya selesai.

Sebaliknya, pada Low Latency Kernel, proses latar belakang yang tidak penting dapat dipaksa berhenti (preempted) seketika saat ada paket data pasar dari WebSocket atau input perintah eksekusi dari trader yang masuk. Penjadwal (scheduler) pada kernel ini memastikan alokasi core CPU diprioritaskan penuh untuk memproses data finansial sensitif secara instan, sehingga meminimalkan risiko terjadinya slippage (perbedaan harga saat tombol diklik dengan harga saat order masuk ke pasar).

 

2.3 Wine Compatibility Layer

Banyak aplikasi finansial industri terkemuka, seperti platform chariting MetaTrader 4 (MT4) atau MetaTrader 5 (MT5), dikembangkan secara eksklusif menggunakan API internal sistem operasi Microsoft Windows. Di lingkungan Linux, aplikasi tersebut tidak dapat dieksekusi secara langsung karena perbedaan format biner (.exe menggunakan format PE, sedangkan Linux menggunakan format ELF).

Wine (Wine Is Not an Emulator) bertindak sebagai compatibility layer yang memecahkan masalah interoperabilitas ini tanpa menimbulkan beban performa layaknya sebuah mesin virtual (Virtual Machine). Wine bekerja dengan cara menerjemahkan panggilan sistem (system calls) Windows API yang diminta oleh aplikasi trading secara langsung (on-the-fly) menjadi panggilan POSIX yang dipahami oleh kernel Linux.

Karena Wine tidak melakukan emulasi prosesor (aplikasi Windows tetap berjalan langsung di atas kecepatan arsitektur CPU host), kehilangan performa komputasi dapat diminimalkan hingga mendekati 0%. Hal ini memungkinkan trader di sistem Arch Linux menjalankan platform trading berbasis Windows dengan performa penuh, stabilitas tinggi, dan latensi yang tetap terjaga rendah.

 

BAB III

METODOLOGI DAN LANGKAH KERJA

3.1 Spesifikasi Lingkungan Pengujian

• Arsitektur Host & VM: x86_64 dengan dukungan teknologi instruksi AMD-V / VT-x aktif.
• Alokasi Sumber Daya VM: Memori RAM sebesar 8 GB, Ruang Penyimpanan sebesar 30 GB (tipe dinamis).
• Perangkat Lunak Utama: Arch Linux Base ISO, Linux-Zen Kernel (Versi Terbaru), GNOME Shell Minimal Environment, dan GDM.
• Subsistem Pendukung: Wine Staging Framework, Yay (AUR Helper), Fish Shell, dan Python Data Science Stack (Pandas & Matplotlib).

3.2 Diagram Alur Pembangunan Sistem

Proses kustomisasi dan penyusunan sistem operasi trading W3ECO Linux dijabarkan melalui alur urutan kerja berikut:

1. Fase Inisialisasi: Booting Live ISO $\rightarrow$ Pembersihan & Partisi GPT via cfdisk $\rightarrow$ Pembuatan Berkas Sistem (FAT32 & EXT4).
2. Fase Bootstrap: Eksekusi pacstrap untuk menyuntikkan dasar sistem beserta Linux-Zen Kernel $\rightarrow$ Pembuatan konfigurasi fstab.
3. Fase Chroot: Pengaturan Zona Waktu $\rightarrow$ Pembuatan Akun Pengguna & Privilese Sudo $\rightarrow$ Pemasangan Bootloader GRUB UEFI.
4. Fase Antarmuka Grafis: Pemasangan GDM & GNOME Minimal $\rightarrow$ Penyusunan Repositori AUR Helper (yay).
5. Fase Subsistem Kompatibilitas: Aktivasi Arsitektur [multilib] $\rightarrow$ Instalasi Wine Staging & Font Windows.
6. Fase Otomasi Real-Time: Kustomisasi Shell Fish $\rightarrow$ Integrasi skrip WebSocket Python ke ekstensi Desktop Top Bar.

3.3 Tahapan Pelaksanaan Praktikum

Langkah 1: Pengondisian Partisi Media Penyimpanan

1. Lakukan boot melalui media instalasi Arch Linux, pastikan ketersediaan jaringan internet dengan menguji respon paket:

Bash ping -c 3 archlinux.org

 

2. Jalankan pembagian partisi pada media penyimpanan /dev/sda mengacu pada standar GPT:

Bash cfdisk /dev/sda

 

·        Sektor 1: /boot (Ukuran: 512 MB, Tipe: EFI System Partition)

·        Sektor 2: / (Ukuran: Sisa Kapasitas, Tipe: Linux Root x86-64)

3. Lakukan proses pemformatan partisi dan penggabungan direktori kerja:

Bash   mkfs.fat -F 32 /dev/sda1       mkfs.ext4 /dev/sda2       mount /dev/sda2 /mnt       mount --mkdir /dev/sda1 /mnt/boot

 

Langkah 2: Pemasangan Paket Inti dan Konfigurasi Lingkungan Chroot

1. Jalankan skrip pacstrap untuk menyalin sistem operasi dasar ke /mnt. Pada tahapan ini, ganti kernel standar dengan linux-zen:

Bash         pacstrap -K /mnt base base-devel linux-zen linux-zen-headers linux-firmware nano vim git networkmanager

 

2. Daftarkan struktur tabel partisi ke berkas konfigurasi sistem:

Bash         genfstab -U /mnt >> /mnt/etc/fstab

 

3. Alihkan kendali direktori aktif masuk ke dalam sistem replika target:

Bash        arch-chroot /mnt

 

4. Setel preferensi penunjuk waktu lokal dan regenerasi bahasa sistem:

Bash        ln -sf /usr/share/zoneinfo/Asia/Jakarta /etc/localtime      hwclock --systohc     echo "en_US.UTF-8 UTF-8" > /etc/locale.gen     locale-gen     echo "LANG=en_US.UTF-8" > /etc/locale.conf

 

5. Berikan identitas jaringan (hostname) komputer serta atur kredensial masuk pengelola sistem:

Bash        echo "w3eco-trading-os" > /etc/hostname     passwd

 

6. Buat profil pengguna baru di luar root untuk operasional harian yang memiliki hak eskalasi perintah:

Bash         useradd -m -g users -G wheel,storage,power -s /bin/bash w3eco       passwd w3eco

 

7. Modifikasi berkas hak akses dengan perintah EDITOR=nano visudo, lalu hilangkan tanda komentar pada baris %wheel ALL=(ALL:ALL) ALL.

Langkah 3: Konfigurasi Bootloader GRUB dan Transisi Sistem

1. Pasang paket aplikasi pembaca bootloader UEFI di dalam lingkungan chroot:

Bash        pacman -S grub efibootmgr     grub-install --target=x86_64-efi --efi-directory=/boot --bootloader-id=W3ECO_ZEN     grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg

 

2. Aktifkan modul manager jaringan agar otomatis menyala saat komputer dinyalakan kembali:

Bash         systemctl enable NetworkManager      exit      umount -R /mnt      reboot

 

Langkah 4: Penyusunan Antarmuka Grafis dan Pengontrol Repositori AUR

1. Masuk ke dalam sistem menggunakan akun w3eco yang telah dibuat, kemudian pasang subsistem grafis beserta GNOME Desktop Environment:

Bash        sudo pacman -S xorg-server gnome-shell gdm alacritty nautilus      sudo systemctl enable gdm

 

2. Buat direktori kompilasi untuk membangun utilitas AUR Helper bernama yay guna mengakses paket komunitas pihak ketiga secara instan:

Bash         git clone https://aur.archlinux.org/yay-bin.git       cd yay-bin      makepkg -si --noconfirm      cd .. && rm -rf yay-bin

 

Langkah 5: Integrasi Subsistem Wine Staging

1. Buka berkas konfigurasi manajer paket menggunakan akses root:

Bash         sudo nano /etc/pacman.conf

 

Hilangkan tanda komentar pada baris repositori arsitektur 32-bit berikut agar sistem mendukung aplikasi Windows:

Plaintext      [multilib]      Include = /etc/pacman.d/mirrorlist

 

2. Jalankan sinkronisasi repositori dan pasang pustaka Wine beserta font bawaan Microsoft:

Bash        sudo pacman -Syu      sudo pacman -S wine-staging wine-mono winetricks      yay -S ttf-ms-fonts --noconfirm

 

3. Lakukan konfigurasi awal lingkungan biner Wine agar berjalan pada profil Windows 10:

Bash        WINEARCH=win64 winecfg

 

Langkah 6: Konstruksi Pipeline Data Pasar Real-Time

1. Pasang shell interaktif fish beserta framework prompt starship, kemudian ganti shell bawaan sistem:

Bash        sudo pacman -S fish starship python-pandas python-matplotlib      chsh -s /usr/bin/fish

 

2. Susun skrip otomasi Python memanfaatkan pustaka client WebSocket untuk melakukan penarikan data fluktuasi harga instrumen keuangan dari API publik secara berkala.
3. Hubungkan keluaran teks skrip Python tersebut ke dalam ekstensi GNOME Shell (seperti Argos) agar indikator harga instrumen (misalnya BTC atau indeks pasar) tampil secara konstan pada bilah menu (top bar) desktop.

 

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

 

4.1 Fase Instalasi CLI dan Lingkungan Chroot

Gambar 4.1: Konfigurasi Bahasa (Locale Generation)

Penjelasan : Pada Gambar 4.1, dilakukan proses pembangkitan lokalisasi bahasa (locale generation) di dalam lingkungan chroot. Proses ini dipicu setelah menghapus tanda komentar pada baris en_US.UTF-8 UTF-8 di dalam file /etc/locale.gen. Pembangkitan bahasa ini penting untuk memastikan sistem operasi memiliki standar rendering karakter dan format waktu universal berbasis UTF-8.

                

Gambar 4.2: Pembuatan Akun Pengguna (User Management)

Penjelasan : Gambar 4.2 menunjukkan proses administrasi identitas sistem dan manajemen pengguna. Pada tahap ini, hostname ditetapkan menjadi archlinux, dilanjutkan dengan pembuatan kata sandi untuk akun administrator (root). Guna memenuhi aspek keamanan operasional harian, dibuat sebuah pengguna non-root bernama w3eco menggunakan perintah useradd -m beserta penetapan kata sandinya.

                 

Gambar 4.3: Konfigurasi Hak Eskalasi Sudo (Sudoers Privilege

Penjelasan : Untuk memberikan hak eskalasi perintah kepada pengguna w3eco, berkas konfigurasi /etc/sudoers dimodifikasi menggunakan utilitas visudo seperti terlihat pada Gambar 4.3. Modifikasi dilakukan dengan mengaktifkan baris %wheel ALL=(ALL:ALL) ALL. Hal ini mengizinkan setiap pengguna yang terdaftar di dalam grup wheel untuk mengeksekusi perintah administratif menggunakan prefiks sudo.

              

Gambar 4.4: Instalasi dan Kompilasi Bootloader GRUB

Penjelasan : Tahap akhir pada lingkungan CLI adalah inisialisasi bootloader GRUB untuk arsitektur UEFI yang ditunjukkan pada Gambar 4.4. Perintah grub-install berhasil mendaftarkan ID bootloader ke partisi EFI target (/boot), diikuti dengan perintah grub-mkconfig yang berfungsi mengompilasi dan mengenerate berkas konfigurasi grub.cfg secara otomatis berdasarkan kernel Linux-Zen yang aktif.

4.2 Fase Pasca-Instalasi dan Tampilan Lingkungan Desktop (GUI)

Bagian ini memuat hasil setelah sistem di-reboot dan masuk ke dalam lingkungan antarmuka grafis (GNOME) yang telah dikustomisasi untuk kebutuhan trading.

               

Gambar 4.5: Terminal Emulator Alacritty dengan Shell Fish

Penjelasan : Setelah sistem berhasil dialihkan ke lingkungan grafis, Gambar 4.5 menampilkan terminal emulator Alacritty yang berjalan di atas shell Fish. Terminal ini menggunakan framework prompt Starship dan telah dikonfigurasi menggunakan tema gelap (dark palette). Penggunaan shell Fish memberikan fitur auto-suggestion yang interaktif, membantu trader mempercepat pengetikan instruksi skrip operasional.

            

Gambar 4.6: Pengujian Pustaka Python Data Science

Penjelasan : Gambar 4.6 menunjukkan pengujian lingkungan pemrograman Python yang ditujukan untuk analisis kuantitatif (quantitative research). Melalui terminal, dipastikan bahwa pustaka pengolah data numerik dan grafik seperti pandas (v2.2.2) dan matplotlib (v3.9.0) telah terinstal dengan sempurna di dalam sistem W3ECO Linux, siap digunakan untuk pemrosesan data historis pasar.

             

Gambar 4.7: Dasbor Sistem dan Spesifikasi Perangkat (Fastfetch)

Penjelasan Laporan:Pada Gambar 4.7, utilitas fastfetch dijalankan untuk menampilkan ringkasan arsitektur sistem kustom. Terlihat informasi bahwa sistem berjalan di atas kernel Linux-Zen, menggunakan desktop environment GNOME 46.2, serta konsumsi memori RAM yang sangat efisien saat kondisi idle (sekitar 1.12 GB). Tampilan ini juga mengonfirmasi penerapan skema warna dan ikon kustom pada jendela aplikasi."

               

Gambar 4.8: Lingkungan Kerja Desktop Trading W3ECO Linux

Penjelasan : Gambar 4.8 memvisualisasikan hasil akhir dari proses kustomisasi lingkungan kerja (workspace) pada W3ECO Linux. Sistem operasi ini dilengkapi dengan widget pemantau performa perangkat keras di sisi kanan, dock aplikasi minimalis di sisi kiri, serta integrasi skrip ticker data keuangan pada bilah menu atas (top bar) yang menampilkan pergerakan harga aset secara real-time memanfaatkan transmisi data WebSocket."

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

 

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan rangkaian eksperimen, instalasi, dan penyesuaian (remastering) sistem operasi kustom W3ECO Linux berbasis Arch Linux yang telah dilaksanakan, diperoleh beberapa kesimpulan sebagai berikut:

1. Keberhasilan Fase Sistem Dasar (CLI): Proses inisialisasi awal sistem berbasis arsitektur tingkat rendah pada Arch Linux berhasil diselesaikan di dalam lingkungan chroot. Hal ini dibuktikan dengan suksesnya pembangkitan konfigurasi lokalisasi sistem (locale-gen), manajemen hak akses eskalasi administratif melalui penyusunan file /etc/sudoers pada grup wheel, serta kompilasi bootloader GRUB yang mampu mengenali kernel khusus secara akurat.
2. Efisiensi Kernel Low-Latency: Integrasi Linux-Zen kernel pada W3ECO Linux memberikan fondasi performa sistem yang sangat responsif. Melalui optimasi preemption tingkat tinggi pada kernel ini, alokasi sumber daya CPU mampu diprioritaskan untuk mengolah antrean pemrosesan biner terminal dan modul jaringan, yang sangat krusial dalam mereduksi waktu tunggu (latency) penyerapan data.
3. Kestabilan Subsistem dan Analisis Data: Lingkungan pemrograman Python beserta pustaka analisis data kuantitatif (pandas dan matplotlib) berhasil terpasang dan siap digunakan tanpa malafungsi versi. Pengaktifan repositori arsitektur biner campuran ([multilib]) juga menjamin ketersediaan subsistem Wine untuk mengeksekusi platform trading Windows secara native.
4. Optimalisasi Lingkungan Kerja (GUI): Implementasi Desktop Environment GNOME 46.2 yang dipadukan dengan terminal emulator Alacritty dan shell Fish sukses menghadirkan ruang kerja yang ramah bagi pengguna (user-friendly). Konsumsi memori RAM yang stabil di angka 1.12 GB saat kondisi idle membuktikan bahwa sistem kustom ini jauh lebih ringan dan efisien dibandingkan sistem operasi generik siap pakai lainnya di pasaran.

5.2 Saran

Beberapa poin saran yang dapat diajukan demi pengembangan dan penyempurnaan sistem operasi W3ECO Linux pada masa mendatang adalah:

1. Penerapan Skrip Otomasi Penuh (Deployment Script): Proses konfigurasi lingkungan kerja dan instalasi paket-paket dari terminal chroot yang awalnya dilakukan secara manual sebaiknya dikonversikan menjadi satu berkas skrip otomasi shell (.sh atau .fish). Hal ini ditujukan untuk memangkas waktu penyebaran sistem (deployment time) dan meminimalkan risiko kesalahan manusia (human-error) di lapangan.
2. Penambahan Fitur Cadangan Mandiri (Backup Plan): Mengingat Arch Linux menganut metode pembaruan sistem secara bergulir (rolling release), sistem ini sangat rentan mengalami breakage setelah pembaruan paket massal. Oleh karena itu, disarankan untuk mengintegrasikan alat pencadangan partisi otomatis seperti Timeshift yang dikonfigurasi dengan sistem file Btrfs agar teknisi dapat melakukan pemulihan (rollback) instan jika terjadi kegagalan sistem.
3. Penguatan Sektor Enkripsi dan Keamanan Data: Karena ditargetkan untuk aktivitas transaksi finansial sensitif, pengembangan selanjutnya wajib menambahkan enkripsi penuh pada media penyimpanan (Full Disk Encryption) memanfaatkan modul LUKS (Linux Unified Key Setup) pada fase partisi awal, serta pengaktifan pembatasan port koneksi lewat Uncomplicated Firewall (UFW).

 

 

DAFTAR PUSTAKA

 

Nemeth, E., Snyder, G., Hein, T. R., Whaley, B., & Mackin, D. (2018). UNIX and Linux System Administration Handbook (5th ed.). Boston: Addison-Wesley Professional.

Shotts, W. (2019). The Linux Command Line: A Complete Introduction (2nd ed.). San Francisco: No Starch Press.

Arch Linux Wiki Community. (2026). Arch Installation Guide and Localization Configuration. Diambil dari https://wiki.archlinux.org/title/Installation_guide.

WineHQ Project Development Team. (2026). Wine Staging Components and Multilib Architecture Support. Diambil dari https://wiki.winehq.org/FAQ.

McKinney, W. (2022). Python for Data Analysis: Data Wrangling with Pandas, NumPy, and Jupyter (3rd ed.). Sebastopol: O'Reilly Media.

Fette, I., & Melnikov, A. (2011). The WebSocket Protocol (Request for Comments: 6455). Internet Engineering Task Force (IETF). Diambil dari https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc6455.

GNOME Release Team. (2024). GNOME 46 Release Notes and Core Shell Architecture. Diambil dari https://release.gnome.org/46/.

Love, R. (2010). Linux Kernel Development (3rd ed.). Upper Saddle River: Developer's Library.