Penelitian bertujuan untuk mengetahui perbandingan unjuk kerja jaringan VoIP dengan menggunakan codec G711 A-Law, G.711 U-Law dan GSM 06.10. Untuk itu perlu ditetapkan nilai ukuran yang disepakati guna mengetahui QoS VoIP yang dikatakan baik. Berdasarkan hal tersebut, dalam penelitian ini ditetapkan dua tipe variabel yaitu dependent variabel yang merupakan variabel yang akan diukur dalam penelitian, dalam hal ini adalah packet loss, jitter dan Mean Opinion Score
(MOS). Variabel yang kedua adalah independent variabel yang merupakan variabel yang mempengaruhi dependent variabel.
3.1.1 Dependent Variabel
Dalam jaringan VoIP, kualitas VoIP secara objektif ditentukan oleh elemen kunci dibawah ini, yaitu :
1) Jitter. Merupakan variasi delay, terjadi karena adanya perubahan karakteristik dari suatu sinyal sehingga menyebabkan waktu kedatangan speech paket pada
receiver yang tidak sama, selisih atau interarrival waktu datang antar speech
paket atau RTP paket (variasi delay) disebut dengan jitter. Average jitter
2) PacketLoss. Packet loss adalah hilangnya paket data yang sedang dikirimkan disebabkan karena jitter atau karena adanya permasalahan di perangkat- perangkat jaringan seperti router atau jalur komunikasi yang terlalu padat penggunanya.
3) Mean Opinion Score. Mean Opinion Score (MOS) merupakan sistem penilaian yang berhubungan dengan kualitas suara yang di dengar pada ujung pesawat penerima. MOS memberikan penilaian kualitas suara dengan skala 1 sampai 5, dimana satu mempresentasikan nilai kualitas suara yang paling buruk dan lima mempresentasikan kualitas suara yang paling baik. Penilaian dengan menggunakan MOS masih bersifat subyektif karena kualitas pendengaran dan pendapat dari masing-masing pendengar berbeda-beda.
Nilai MOS Kualitas
5 Sangat Bagus
4 Bagus
3 Cukup
2 Buruk
1 Sangat Buruk
3.1.2 Independent Variabel
Independent variabel merupakan variabel yang mempengaruhi dependent
variabel. Berdasarkan namanya variabel ini bersifat bebas yang artinya nilai dari variabel ini dapat diatur, sedangkan nilai dependent variabel tidak dapat diatur karena nilai tersebutlah yang akan diukur dan besar nilai hasil pengukuran dipengaruhi nilai independent variabel yang ditetapkan. Dalam penelitian ini ditetapkan independent variable berupa pembatasan bandwidth pada jaringan.
3.2 Analisis Kebutuhan
Dalam mencapai tujuan implementasi dalam penelitian tugas akhir ini, dilakukan pendekatan analisis dan desain terhadap terhadap jaringan VoIP. Untuk merealisasikan tujuan tersebut maka pendekatan analisis dan desain sistem yang dilakukan antara lain :
1) Topologi Jaringan
2) Hardware 3) Software
Pada sub-sub bab berikut, akan dijelaskan pendekatan analisis dan desain yang telah disebutkan di atas.
3.2.1 Topologi Jaringan
Client terdiri dari 5 buah PC, 2 PC sebagai client VoIP dan 1 PC sebagai
client biasa yang akan mengganggu trafik jaringan sehingga beban jaringan bertambah, 1 PC yang akan diganggu, dan 1 PC sebagai server Trixbox. Kelima PC
ini dihubungkan ke Router melalui sebuah switch. Pada server digunakan Trixbox
sebagai IPPBX server. Codec G.711 A-Law, G.711 U-Law dan GSM 06.10 akan digunakan secara bergantian. Kemudian dilakukan pengujian jitter, packet loss dan MOS untuk setiap codec. Topologi jaringan yang digunakan adalah sebagai berikut:
Gambar 3.1 Topologi Jaringan 3.2.2 Hardware
Hardware adalah semua bagian fisik dari mesin dan media penghubung yang ada pada jaringan komputer. Proses kerja perangkat keras dibedakan dengan data yang beroperasi didalamnya dan dibedakan dengan perangkat lunak yang menyediakan instruksi untuk perangkat keras dalam menyelesaikan tugasnya.
1) Komputer SIP Server a. Tipe : PC/Desktop b. Processor : Dual Core
c. Memory : 3 GB RAM d. Harddisk : 200 GB
e. Sistem Operasi : Windows XP 2) Client VoIP 1 :
a. Tipe : PC/Desktop b. Processor : Dual Core c. Memory : 3 GB RAM d. Harddisk : 200 GB
e. Sistem Operasi : Windows XP 3) Client VoIP 2 :
a. Tipe : PC/Desktop b. Processor : Dual Core c. Memory : 3 GB RAM d. Harddisk : 200 GB
e. Sistem Operasi : Windows XP 4) Client Pengganggu 1 :
a. Tipe : PC/Desktop b. Processor : Dual Core c. Memory : 3 GB RAM d. Harddisk : 200 GB
e. Sistem Operasi : Windows XP 5) Client Pengganggu 2 :
a. Tipe : PC/Desktop b. Processor : Dual Core c. Memory : 3 GB RAM d. Harddisk : 200 GB
e. Sistem Operasi : Windows XP 6) Router Mikrotik RB 750 a. Tipe : Router b. CPU : AR7241 400MHz c. Main Storage : 64 MB d. RAM : 32 MB e. LAN Ports : 5 3.2.3 Software
Software atau perangkat lunak adalah program komputer yang berfungsi sebagai sarana interaksi antara pengguna dan perangkat keras. Perangkat lunak dapat juga dikatakan sebagai 'penterjemah' perintah-perintah yang dijalankan pengguna komputer untuk diteruskan ke atau diproses oleh perangkat keras. Software yang akan digunakan dalam penelitian ini terdapat lima jenis, yaitu :
a. Sistem Operasi (Operating System). b. VoIP/SIP server.
d. Traffic Generator. e. VoIP Monitor.
1) Sistem Operasi (Operating System)
Sistem operasi merupakan perangkat lunak sistem yang bertugas untuk melakukan kontrol dan manajemen perangkat keras serta operasi-operasi dasar sistem, termasuk menjalankan perangkat lunak seperti aplikasi pengolah kata data web-browser. Dalam penelitian ini sistem operasi yang digunakan adalah
Windows XP dan TrixBox. 2) VoIP/SIP server
Asterisk memiliki kemampuan yang luar biasa sebagai VoIP server, akan tetapi pada skripsi ini, penulis tidak menggunakan asterisk terlalu mendalam. Konfigurasi asterisk yang dilakukan hanya bertujuan agar asterisk dapat melakukan fungsi dasarnya sebagai SIP server yang dapat mendukung komunikasi VoIP. Asterisk sendiri sudah terdapat dalam sistem operasi TrixBox. 3) Softphone
Softphone adalah pesawat telepon yang berbentuk software yang dapat diinstall pada PC atau notebook. Beberapa softphone yang sering digunakan seperti Ekiga, SJPhone, dan X-lite, yang dapat didownload dengan gratis dari Internet. Selain itu juga dibutuhkan headphone/speaker dan microphone agar dapat berbicara dan mendengar suara lawan bicara. Softphone yang digunakan pada penelitian ini adalah Ekiga.
4) Traffic Generator
Untuk memberikan beban traffic TCP dan UDP pada jaringan, digunakan suatu aplikasi Traffic Generator dengan mengirim paket data secara continous
atau terus menerus. Hal ini dilakukan untuk melihat performa codec-codec yang akan diukur pada jaringan yang diuji ketika diberikan beban. Dalam penelitian ini Traffic Generator yang digunakan adalah D-ITG.
5) VoIP Monitor
Perangkat lunak VoIP Monitor adalah aplikasi untuk menganalisa data-data yang lewat pada jaringan VoIP. Aktivitas jaringan sangat mempengaruhi keberadaan data-data ini, seorang administrator jaringan menggunakan aplikasi ini untuk mengoptimalkan performa jaringan, maintenance dan melacak gangguan pada jaringan VoIP. Penelitian ini menggunakan aplikasi Wireshark
dan Commview yang merupakan aplikasi khusus untuk memonitor dan analisa jaringan VoIP dengan parameter MOS.
3.3 Skenario Pengujian
Pengujian dilakukan dengan menggunakan musik untuk menggambarkan suasana jaringan dengan trafik tertinggi. Codec yang digunakan adalah G.711 A-Law, G.711 U-Law dan GSM. Ketiga codec ini merupakan codec yang paling banyak digunakan pada saat ini dan bersifat open source. Selain itu, pemilihan codec G.711 dan GSM dilakukan karena kedua codec ini menggunakan bandwidth yang berbeda (G.711 A-Law dan U-Law menggunakan bandwidth besar sedangkan GSM
menggunakan bandwidth yang relatif kecil). Untuk mempermudah pembuatan dan analisis sistem maka dibuat suatu flowchart kerja yang berfungsi menjelaskan secara sistematis bagaimana nantinya sistem tersebut dirancang diimplementasikan dan di analisis serta parameter apa saja yang akan gunakan dan dianalisis. Adapun flowchart
yang dibuat sebagai berikut.
Mulai Registrasi client ke server VoIP Instalasi & konfigurasi Trixbox server Instalasi & konfigurasi softphone Pengujian Analisa Selesai
Setelah semua yang diperlukan untuk membangun sistem VoIP selesai, maka ada beberapa skenario yang akan dilakukan untuk melakukan pengujian terhadap performansi codec dari jaringan VoIP.
1. Skenario Pertama
Pada skenario pertama dibangun sebuah panggilan antara client VoIP 1 dan client VoIP 2 menggunakan softphone Ekiga. Codec G.711 A-Law, G.711 U-Law dan GSM 06.10 akan digunakan secara bergantian. Panggilan akan dilakukan dari jaringan dengan network 10.1.1.0. Pada skenario ini akan dilakukan pengukuran kebutuhan bandwidth untuk masing - masing codec. Kebutuhan bandwidth akan dibagi menjadi 3 kategori, yaitu :
1. Kebutuhan bandwidth untuk kualitas suara Baik (MOS 3.6 - 4.4)
2. Kebutuhan bandwidth untuk kualitas suara Kurang Baik (MOS 3.1 - 3.5) 3. Kebutuhan bandwidth untuk kualitas suara Buruk (nilai MOS kurang dari 3.0)
2. Skenario Kedua
Pada skenario kedua dibangun sebuah panggilan antara client VoIP 1 dan
client VoIP 2 menggunakan softphone Ekiga. Codec G.711 A-Law, G.711 U-Law dan GSM 06.10 akan digunakan secara bergantian. Pada skenario ini akan dilakukan pengujian untuk melihat kualitas VoIP dengan codec G.711 A-Law, G.711 U-Law dan GSM pada jaringan dengan bandwidth 512 Kbps. Bandwidth tersebut selanjutnya akan diberikan gangguan sehingga hanya tersisa bandwith untuk
kebutuhan masing - masing kualitas suara dari setiap codec. Besarnya gangguan yang diberikan tergantung pada kebutuhan bandiwth dari masing - masing codec yang telah diukur sebelumnya. Panggilan dan gangguan akan diberikan dari jaringan dengan
network 10.1.1.0 ke arah jaringan dengan 172.23.1.0. Gangguan dan panggilan deberikan dari arah yang sama agar terjadi stop and wait flow control yang dapat menyebabkan packet loss pada jaringan.
Gambar 3.3 Jaringan yang diberikan gangguan statis Adapun flowchart untuk pengujian ini adalah sebagai berikut :
Bandwidth 512 Kbps Bandwidth yang dibutuhkan untuk masing - masing kualitas suara
Mulai Kirimkan gangguan dengan D-ITG Jalankan aplikasi ekiga Status terdaftar? Tambahkan SIP account Register otomatis Lakukan panggilan suara
Capture data dengan wireshark &
commview
Selesai
tidak
ya
Gambar 3.4 flow chart skenario 2
3. Skenario Ketiga
Pada skenario ketiga dibangun sebuah panggilan antara client VoIP 1 dan
client VoIP 2 menggunakan softphone Ekiga. Codec G.711 A-Law, G.711 U-Law dan GSM 06.10 akan digunakan secara bergantian. Pada skenario ini akan dilakukan pengujian untuk melihat kualitas VoIP dengan codec G.711 A-Law, G.711 U-Law
dan GSM pada jaringan dengan bandwidth 512 Kbps. Bandwidth tersebut selanjutnya akan diberikan gangguan dengan ukuran yang bervariasi sehingga hanya tersisa bandwith untuk kebutuhan masing - masing kualitas suara dari setiap codec. Ilustrasi dari pengujian seperti tampak pada gambar dibawah ini. Panggilan dan gangguan akan diberikan dari jaringan dengan network 10.1.1.0 ke arah jaringan dengan 172.23.1.0. Gangguan dan panggilan deberikan dari arah yang sama agar terjadi stop and wait flowcontrol yang dapat menyebabkan packet loss pada jaringan.
Gambar 3.4 Jaringan dengan gangguan bervariasi Adapun flowchart untuk pengujian ini adalah sebagai berikut :
Bandwidth 512 Kbps Bandwidth yang tersisa untuk masing - masing kualitas suara
Mulai Kirimkan gangguan dengan D-ITG Jalankan aplikasi ekiga Status terdaftar? Tambahkan SIP account Register otomatis Lakukan panggilan suara
Capture data dengan wireshark &
commview
Selesai
tidak
ya
63 BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM
Pada bab ini dilakukan pengujian dan analisa performansi jaringan Voice over Internet Protocol (VoIP) dengan menggunakan codec G.711 A-Law, G.711 U-Law dan GSM. Pengujian akan dilakukan dengan parameter jitter, packet loss dan MOS, baik dalam kondisi jaringan dengan gangguan yang bersifat statis dan dalam kondisi utilitas jaringan terbebani dengan gangguan yang bervariasi.