Abstract

Sistem informasi akademik, khususnya pada modul Kartu Rencana Studi (KRS), kerap mengalami lonjakan trafik ekstrem di awal semester. Arsitektur konvensional yang sepenuhnya bergantung pada basis data relasional berpotensi mengalami masalah latensi akibat antrean input/output (I/O) disk pada kondisi konkurensi tinggi. Penelitian ini merancang dan mengimplementasikan prototipe arsitektur Cache-Aside menggunakan Redis sebagai cache layer pada sistem backend berbasis Python (Flask). Untuk mengevaluasi perilaku arsitektur, dibangun model simulasi di mana latensi akses basis data (500 ms) dan latensi akses cache (5 ms) ditetapkan berdasarkan karakteristik tipikal yang dilaporkan dalam literatur. Pengujian beban dilakukan menggunakan Locust dengan simulasi 1.000 pengguna konkuren dan spawn rate 100 pengguna per detik. Hasil simulasi menunjukkan bahwa arsitektur Cache-Aside mampu menurunkan waktu respons rata-rata dari 507,52 ms (tanpa cache) menjadi 9,12 ms (dengan cache), meningkatkan throughput dari 385,71 menjadi 483,03 request per detik, serta mempertahankan zero failure rate pada kedua skenario. Distribusi persentil menunjukkan konsistensi performa: p95 turun dari 520 ms menjadi 13 ms. Hasil ini mengonfirmasi bahwa pola Cache-Aside secara arsitektural efektif dalam mengalihkan beban kerja dari penyimpanan berbasis disk ke memori pada skenario lonjakan trafik akademik. Validasi lebih lanjut dengan infrastruktur MySQL dan Redis sesungguhnya diperlukan untuk mengonfirmasi parameter simulasi.

Keywords: cache-aside, Redis, sistem informasi akademik, simulasi beban, Locust, KRS

Citation

Azhar, M. H., Pradnyana, I. W. W., & Irzavika, N. (2024). Optimization of Microservice-Based Academic Services with the Use of Message Brokers (Case Study: Business Process of Submitting Krs). 2024 International Conference on Informatics, Multimedia, Cyber and Information System (ICIMCIS), 827–832. https://doi.org/10.1109/ICIMCIS63449.2024.10956829

Borge, F. V., López-de-Ipiña, D., Manrique, M. E., Olivares-Rodríguez, C., Wolosiuk, D., & Vuckovic, M. (2025). Stress-Testing Citizen Science at Scale: Performance Insights from the GREENCROWD Platform. 2025 10th International Conference on Smart and Sustainable Technologies (SpliTech), 1–8. https://doi.org/10.23919/SpliTech65624.2025.11091673

Dipraja, F., & Rahman, A. (2025). Penerapan Redis Cluster Meningkatkan Efisiensi Caching Arsitektur Microservices. Intellect : Indonesian Journal of Learning and Technological Innovation, 4(1), 171–179. https://doi.org/10.57255/intellect.v4i1.1445

Falkevych, V., & Lisniak, A. (2025). Cache invalidation based on a declarative approach for separating business logic of microservices from cache update rules. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(2 (134)), 68–74. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.325932

Ju, L., Yadav, A., Khan, A., Sah, A. P., & Yadav, D. (2024). Using Asynchronous Frameworks and Database Connection Pools to Enhance Web Application Performance in High-Concurrency Environments. 2024 8th International Conference on I-SMAC (IoT in Social, Mobile, Analytics and Cloud) (I-SMAC), 742–747. https://doi.org/10.1109/I-SMAC61858.2024.10714639

Kaptosv, L. (2025). Using Redis for Caching Optimization in High-Traffic Web Applications. International Journal of Advanced Multidisciplinary Research and Studies, 5(4), 1714–1722. https://doi.org/10.62225/2583049X.2025.5.4.4839

Latifurrahman, A., Imilda, & Salam, A. (2023). Sistem Informasi Akademik menggunakan PHP dan MySQL pada Sekolah Tinggi Manajemen Informatika Komputer (STMIK) Indonesia Banda Aceh. Jurnal Sistem Komputer (SISKOM), 3(2), 74–83. https://doi.org/10.35870/siskom.v3i2.796

Li, N., Jiang, H., Che, H., Wang, Z., & Nguyen, M. Q. (2022). Improving scalability of database systems by reshaping user parallel I/O. Proceedings of the Seventeenth European Conference on Computer Systems, EuroSys ’22, 592–609. https://doi.org/10.1145/3492321.3519570

Noviyana, N., & Nasution, M. I. P. (2024). Penerapan Teknologi Informasi Untuk Efektivitas dan Efisiensi Pengolahan Data Mahasiswa. Jurnal Ilmiah Research and Development Student, 2(1), 152–160. https://doi.org/10.59024/jis.v2i1.578

Papon, T. I., & Athanassoulis, M. (2021). The Need for a New I/O Model. Proceedings of the Annual Conference on Innovative Data Systems Research (CIDR).

Pramudia, F. A., Zulfa, M. I., & Aliim, M. S. (2025). The Effect In-memory Based Cache System On Web Applications In Improving Data Access Performance. Jurnal Ilmiah Dinamika Rekayasa, 21(2), 166–174. https://doi.org/10.20884/1.jidr.2025.21.2.12

Privalov, M. V., & Stupina, M. V. (2024). Improving web-oriented information systems efficiency using Redis caching mechanisms. Indonesian Journal of Electrical Engineering and Computer Science, 33(3), 1667–1675. https://doi.org/10.11591/ijeecs.v33.i3.pp1667-1675

Ramli, H., Akbar, P. I. M., Aisah, A. A. N., Alfiani, & Labenu, T. (2024). Meningkatkan Efisiensi dan Kualitas Layanan Akademik: Pendekatan Sistem Informasi di Universitas Taal: INDONESIA. Journal of Renewable Energy and Smart Device, 44–63. https://doi.org/10.61220/joresd.v1i2.241

Sakti, M. D. I., Dirgantara, D., Ramadhan, A. K., & Ibrahim, M. A. (2025). Optimizing Asynchronous Performance in Node.js with Express and PostgreSQL. Procedia Computer Science, The 10th International Conference on Computer Science and Computational Intelligence 2025, 269, 172–181. https://doi.org/10.1016/j.procs.2025.08.270

Weerasinghe, S., & Perera, I. (2023). Optimized Strategy for Inter-Service Communication in Microservices. International Journal of Advanced Computer Science and Applications (IJACSA), 14(2). https://doi.org/10.14569/IJACSA.2023.0140233

Yindrizal, Y. (2021). Dampak Penggunaan Sistem Informasi Akademik Untuk Meningkatkan Kualitas Pelayanan Akademik Mahasiswa Universitas Andalas Padang. Jurnal Manajemen Publik Dan Kebijakan Publik, 3(1), 1–13. https://doi.org/10.36085/jmpkp.v3i1.1433

Zulfa, M. I., Fadli, A., & Wardhana, A. W. (2020). Strategi caching aplikasi berbasis in-memory menggunakan Redis server untuk mempercepat akses data relasional. Jurnal Teknologi dan Sistem Komputer, 8(2), 157–163. https://doi.org/10.14710/jtsiskom.8.2.2020.157-163

Links

• Publisher Page: https://jurnal.polinema.ac.id/index.php/jip/article/view/9675
• Google Scholar: Kunjungi