4.2.1. Analisis Congestion Window (CWND)
Pada simulasi penelitian ini, model antrian yang digunakan adalah Drop Tail. Pada drop tail, ketika antrian penuh, paket baru yang datang akan dibuang sampai antrian memiliki ruang untuk menampung paket yang datang. Pada TCP tahoe, adanya paket yang dibuang menyebabkan timeout yang mengindikasikan adanya congestion sehingga TCP menurunkan cwnd = 1 dan memulai kembali
slow start.
Gambar 4.2.1 Grafik CWND skenario TCP1 vs TCP2
Pada simulasi skenario TCP1 vs TCP2, trafik TCP1 diganggu oleh trafik TCP2. Setiap paket TCP1 dan TCP2 akan melewati router yang sama dan ditampung dalam buffer antrian. Paket-paket TCP1 dan TCP2 datang secara berurutan hingga buffer antrian penuh. Ketika buffer antrian penuh, paket TCP1 dan TCP2 dibuang bersamaan. Akibatnya TCP1 dan TCP2 menurunkan cwnd
30 menjadi 1 dan memulai kembali slow start pada waktu yang sama. Hal ini akan terjadi berulang-ulang sehingga ukuran cwnd TCP1 dan TCP2 sama besar.
Gambar 4.2.2 Grafik CWND skenario TCP vs SDP
Sedangkan pada skenario TCP vs UDP, ketika trafik TCP diganggu oleh trafik UDP, paket-paket UDP akan mendominasi penggunaan buffer antrian sehingga tidak ada ruang buffer yang tersedia untuk paket TCP dan akhirnya paket TCP dibuang. UDP tidak memiliki congestion control sehingga tidak mempedulikan adanya paket yang dibuang dan terus mengirim dengan kecepatan yang konstan. Sedangkan pada TCP, adanya paket yang didrop menyebabkan
timeout. Hal ini mengindikasikan adanya congestion sehingga TCP menurunkan cwnd menjadi 1 dan memulai kembali slow start dan melakukan retransmit. Akan tetapi, paket yang di-retransmit juga dibuang karena tidak ada ruang buffer yang tersedia sehingga TCP berhenti mengirim.
31
Gambar 4.2.3 Grafik CWND skenario TCP vs DCCP
Pada skenario TCP vs DCCP, ketika trafik TCP diganggu dengan trafik DCCP, terlihat bahwa cwnd DCCP lebih besar dibandingkan cwnd TCP. Hal ini karena pada TCP tahoe, congestion hanya dideteksi dari timeout dan kemudian menurunkan cwnd menjadi 1 dan memulai kembali slow start. Sedangkan pada DCCP CCID2, jika congestion dideteksi karena timeout, DCCP akan memulai kembali fase slow start sama seperti TCP tahoe. Tetapi jika congestion dideteksi karena duplikat 3 ack, DCCP langsung memasuki fase congestion avoidance. Hal ini menyebabkan DCCP mengirim paket lebih banyak daripada TCP sehingga
32
Gambar 4.2.4 Grafik perbandingan rata-rata byte transfer/cwnd
Grafik pada gambar 4.2.4 menunjukan bahwa rata-rata byte transfer per
cwnd pada TCP mengalami penurunan karena adanya trafik pengganggu. Penurunan yang besar terjadi ketika TCP diganggu oleh UDP. Hal ini karena UDP tidak memiliki congestion control sehingga UDP terus mengirimkan paket dan tidak mempedulikan adanya paket yang hilang. Akibatnya UDP menggunakan seluruh buffer yang ada sehingga paket TCP selalu dibuang yang menyebabkan cwnd TCP jatuh dan tidak berubah.
Sedangkan ketika TCP diganggu dengan TCP2 maupun DCCP, TCP masih dapat mengirimkan paket karena baik TCP2 maupun DCCP memiliki mekanisme
congestion control sehingga mampu mendeteksi adanya congestion. Ketika TCP dan DCCP mendeteksi terjadi congestion, keduanya merespon dengan menurunkan cwnd-nya. TCP mengulang fase slow start sedangkan DCCP
1.991,070 559,772 91,520 412,448 0,000 500,000 1.000,000 1.500,000 2.000,000 kB / c w nd
Perbandingan rata-rata Byte Transfer /
CWND
TCP
TCP vs TCP TCP vs UDP TCP vs DCCP
33 langsung memasuki fase congestion avoidance menyebabkan DCCP mengirimkan paket lebih banyak sehingga ruang buffer lebih banyak terpakai oleh DCCP. Inilah yang menyebabkan rata-rata byte transfer per cwnd TCP ketika TCP diganggu oleh DCCP mengalami penurunan dibandingkan ketika TCP diganggu TCP2.
4.2.2.Rata-rata Throughput
Gambar 4.2.5 Grafik rata-rata throughput
Grafik pada gambar 4.2.5 menunjukan bahwa rata-rata throughput pada TCP mengalami penurunan karena adanya trafik pengganggu. Penurunan yang sangat besar terjadi ketika TCP diganggu oleh UDP. Nilai throughput TCP menjadi kecil karena seluruh bandwidth terpakai oleh UDP. Hal ini karena UDP tidak memiliki congestion control sehingga UDP terus mengirimkan paket dan tidak mempedulikan adanya paket yang hilang. Akibatnya UDP menggunakan
572,218 282,220 0,192 230,438 0,000 100,000 200,000 300,000 400,000 500,000 600,000 700,000 kB ps
Perbandingan Rata-rata Throughput
TCP
TCP vs TCP TCP vs UDP TCP vs DCCP
34 seluruh buffer yang ada sehingga paket TCP selalu dibuang yang menyebabkan tidak ada paket TCP yang terkirim.
Sedangkan ketika TCP diganggu oleh TCP2 maupun DCCP, rata-rata
throughput TCP lebih baik dibandingkan ketika diganggu oleh UDP. Hal ini karena baik TCP2 maupun DCCP memiliki congestion control sehingga ketika buffer antrian penuh dan terjadi paket drop, keduanya mampu mendeteksi adanya congestion dan menurunkan cwnd. Akan tetapi, DCCP recovery dari congestion
lebih cepat dibandingkan TCP sehingga DCCP mengirim lebih banyak paket dari pada TCP. Bandwidth yang ada lebih banyak terpakai oleh DCCP dari pada TCP. Inilah yang menyebabkan rata-rata throughput TCP ketika TCP diganggu oleh DCCP mengalami penurunan dibandingkan ketika TCP diganggu oleh TCP2.
4.2.3.Rata-rata End-to-end Delay
Gambar 4.2.6 Grafik rata-rata end-to-end delay 0,069 0,081 32,520 0,088 0,000 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000 30,000 35,000 E nd- to-en d D el ay (s )
Perbandingan Rata-rata End-to-end
Delay
TCP
TCP vs TCP TCP vs UDP TCP vs DCCP
35 Grafik pada gambar 4.2.6 menunjukan bahwa rata-rata end-to-end delay
meningkat karena adanya trafik pengganggu. Sebagai catatan, delay paket yang dihitung adalah delay paket yang sampai node tujuan. Besarnya nilai end-to-end delay dipengaruhi oleh delay antrian karena paket harus menunggu untuk ditransmisikan. Jumlah paket yang dikirim juga mempengaruhi lamanya proses diantrian. Setiap paket memiliki variasi delay. Jika paket datang ketika buffer
antrian kosong maka tidak ada delay yang terjadi. Tetapi jika paket datang ketika masih ada paket yang mengantri maka delay akan bertambah besar karena paket akan menunggu lebih lama. Hal ini dapat dilihat pada skenario TCP diganggu dengan UDP, nilai end-to-end delay TCP meningkat sangat drastis karena paket TCP datang ketika banyak paket-paket UDP yang sedang menunggu untuk ditransmisikan. UDP tidak memiliki congestion control sehingga kecepatan pengiriman paket UDP tidak dapat dikontrol mengakibatkan buffer antrian selalu penuh.
Sedangkan ketika TCP diganggu dengan TCP2 dan DCCP, nilai end-to-end delay TCP kedua skenario relatif sama. Hal karena TCP2 dan DCCP memiliki
congestion control yang mengatur jumlah paket yang dapat dikirim sehingga buffer antrian tidak penuh setiap saat.
36 4.2.4.Packet Drop
Gambar 4.2.7 Grafik jumlah packet drop
Grafik pada gambar 4.2.7 menunjukan bahwa jumlah total packet drop
pada TCP meningkat ketika TCP diganggu oleh TCP2 maupun DCCP. Hal ini karena semakin banyak paket yang dikirim, buffer antrian akan semakin cepat penuh dan paket drop akan sering terjadi. DCCP recovery dari congestion lebih cepat daripada TCP sehingga cwnd DCCP lebih besar dari pada cwnd TCP. Artinya paket DCCP yang dikirim akan lebih banyak menyebabkan buffer antrian akan dipenuhi oleh paket-paket DCCP dan paket drop akan sering terjadi. Sehingga total paket drop TCP ketika TCP diganggu oleh DCCP menjadi lebih banyak dibandingkan ketika TCP diganggu oleh TCP2.
Ketika TCP diganggu oleh UDP yang tidak memiliki congestion control, paket drop TCP menurun. Hal ini disebabkan karena TCP berhenti mengirim untuk beberapa saat sehingga jumlah paket TCP yang dikirim menjadi sedikit dan paket drop pun menjadi lebih kecil.
115 203 38 224 0 50 100 150 200 250 Tot al Pac ke t D rop
Perbandingan Total Packet Drop
TCPTCP vs TCP TCP vs UDP TCP vs DCCP
37