METODE PENELITIAN - Analisis kinerja protokol Routing Ad Hoc on demand distance vector pada top

Gambar 11 Metode penelitian. Studi Pustaka

Pada tahap ini kegiatan yang dilakukan adalah mengumpulkan dan membaca semua literatur dan informasi yang terkait dengan penelitian. Informasi tersebut bisa didapatkan dari jurnal, buku, internet dan artikel yang yang berkaitan dengan penelitian.

Analisis Permasalahan

Pada tahap ini dilakukan analisis terhadap hal-hal yang berkaitan secara langsung terhadap jaringan ad hoc, dan parameter yang akan digunakan untuk menentukan kualitas kinerja jaringan ad hoc pada tiap topologi yang berbeda.

Perancangan Jaringan

Kegiatan yang dilakukan pada tahap ini adalah perancangan jaringan dan protokol- protokol yang digunakan dalam simulasi. Simulasi hanya menggunakan topologi mesh, ring, tree dan line karena topologi star dan bus sulit untuk diterapkan pada jaringan wireless. Berdasarkan penelitian Oh et al (2008) kinerja throughput dari suatu jaringan yang jumlah flow-nya sama dengan jumlah node-nya, hasilnya tidak begitu berbeda antara jaringan

Studi Pustaka Analisis Permasalahan Perancangan Jaringan Penyusunan Skenario Proses Simulasi Analisis Hasil A D B C A B C E _F

4 unicast, multicast, atau anycast yang oleh

sumber diberi label sebagai traffic flow (RFC-3697 2004).

Hop Count: banyaknya node yang harus dilewati oleh suatu paket dari node asal ke node tujuan (Altman et al. 2003).

Network Simulator (NS2)

NS2 merupakan suatu simulator jaringan yang mendukung banyak aplikasi, protokol, unsur-unsur jaringan, dan model-model trafik. NS2 memiliki dasar dari dua bahasa pemrogaman yaitu C++ yang digunakan untuk menuliskan simulator berorientasi objeknya dan interpreter OTcl ( yang merupakan suatu ekstensi berorientasi objek Tcl) yang digunakan untuk menjalankan script perintah dari pengguna (Altman et al. 2003).

Gangguan Inter-flow dan Intra-flow

Gambar 9 Contoh gangguan inter-flow (Yang et al.2005).

Berbeda dengan jalur kabel yang memiliki dedicated bandwidth, bandwidth pada jalur wireless dibagi diantara node-node yang bersebelahan. Traffic flow yang melalui jalur wireless tidak hanya menghabiskan bandwidth dari node-node pada jalur yang dilaluinya, tetapi juga bersaing memperebutkan bandwidth dengan node-node yang berada pada daerah yang berdekatan. Gangguan yang disebabkan oleh hal ini disebut gangguan inter-flow yang bisa menyebabkan bandwidth starvation pada beberapa node karena node–node tersebut sering mengalami channel yang sibuk.

Gambar 10 Contoh gangguan intra-flow (Yang et al.2005).

Selain gangguan inter-flow, ada juga gangguan intra-flow dimana node pada jalur

dari traffic flow yang sama bersaing satu sama lain untuk mendapatkan channel bandwidth. Hal ini meningkatkan konsumsi bandwidth dari traffic flow pada tiap node sepanjang jalur dan menyebabkan throughput dari traffic flow berkurang secara drastis dan delay pada tiap hop meningkat sejalan dengan bertambahnya hop count pada traffic flow (Yang et al.2005).

METODE PENELITIAN

Gambar 11 Metode penelitian. Studi Pustaka

Analisis Permasalahan

Perancangan Jaringan

Studi Pustaka Analisis Permasalahan Perancangan Jaringan Penyusunan Skenario Proses Simulasi Analisis Hasil A D B C A B C E _F

5 yang memiliki jumlah node pada rentang 25

sampai 81 buah node, sehingga pada simulasi ini digunakan 25 buah node untuk menyederhanakan dan mempercepat proses simulasi. Semua node yang berada pada jaringan bersifat statik dimana posisi node selalu tetap selama simulasi dijalankan.

Pada simulasi ini protokol routing yang digunakan adalah AODV. Protokol routing AODV dipilih karena sifatnya yang memungkinkan node untuk mendapatkan rute secara cepat untuk node tujuan yang baru serta node tidak perlu memelihara rute menuju tujuan pada saat tidak ada komunikasi yang aktif.

Protokol MAC layer yang digunakan adalah IEEE 802.11b dengan besar bandwidth 11 Mbps. Ukuran paket pada simulasi ini adalah 1024 bytes dan protokol yang digunakan untuk pertukaran data adalah protokol UDP (User Datagram Protocol), protokol ini dipilih karena tidak memerlukan komunikasi awal untuk menciptakan saluran khusus untuk jalur data. Simulasi dilakukan dengan memvariasikan jumlah traffic flow dan pack et generation interval pada tiap topologi.

Penyusunan Skenario

Tabel 1 Variasi parameter jaringan

Topologi Jumlah Flow saat PGI (detik)=

0.1 0.01 0.001 Mesh 5 5 5 10 10 10 15 15 15 20 20 20 Ring 5 5 5 10 10 10 15 15 15 20 20 20 Tree 5 5 5 10 10 10 15 15 15 20 20 20 Line 5 5 5 10 10 10 15 15 15 20 20 20

Skenario yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut:

Topologi. Terdapat empat topologi yang digunakan pada simulasi, yaitu: mesh, ring, tree, dan line. Pada simulasi, topologi tree yang digunakan adalah topologi tree yang unbalance. Penempatan node untuk tiap topologi pada simulasi bisa dilihat pada Gambar 12, 13, 14 , dan 15.

Gambar 12 Penempatan node pada topologi ring.

Gambar 13 Penempatan node pada topologi tree.

Gambar 14 Penempatan node pada topologi line.

Gambar 15 Penempatan node pada topologi mesh.

Node. Digunakan 25 node yang bersifat statik.

Traffic flow: 5, 10, 15, 20 traffic flow. Masing-masing dibangkitkan secara acak

6 melalui fungsi cbrgen pada NS-2 sebanyak

10 buah skenario untuk setiap nilai traffic flow yang berbeda.

Pack et generation interval (PGI): 0.1, 0.01, 0.001 detik.

Variasi parameter jaringan yang digunakan bisa dilihat pada Tabel 1.

Jumlah paket: jumlah paket maksimum yang dikirimkan pada tiap traffic flow adalah 10000 paket.

Proses Simulasi

Simulasi dilakukan pada komputer dengan spesifikasi sebagai berikut:

Prosesor : Intel Core 2 Duo T550 Memori : 512 MB

Sistem operasi : Ubuntu 10.10

Perangkat lunak yang digunakan dalam penelitian antara lain:

Network Simulator 2 (NS-2) versi 2.35. Aplikasi ini merupakan aplikasi utama yang digunakan untuk menjalankan proses simulasi.

Perl. Aplikasi ini digunakan untuk mengolah file *.tr yang merupakan data output dari simulasi dengan menggunakan NS-2.

Microsoft Excel 2007. Aplikasi ini digunakan untuk membuat grafik dari data hasil simulasi.

Gambar 16 Langkah-langkah simulasi. Dalam simulasi langkah-langkah yang dilakukan adalah sebagi berikut:

Membuat script *.tcl sesuai dengan skenario yang telah ditentukan sebelumnya. Berikut ini struktur dasar dari script *.tcl menurut Altman et al. (2004) :

a) Inisialisasi: Simulasi ns diawali dengan perintah

Set ns [new simulator]

Yang mendeklarasikan variabel ns sebagai suatu instance dari kelas simulator. Kemudian file yang akan digunakan untuk menyimpan hasil simulasi dan visualisasi dideklarasikan dengan perintah

Set trace[open out.tr w]

$ns trace-all $trace Set nam[open out.nam w] $ns namtrace-all $nam

Penentuan nilai parameter dan tipe jaringan yang digunakan dilakukan dengan perintah

Set val(nama variabel) (nilai) Berikut ini variabel-variabel dari parameter yang digunakan dalam simulasi ini:

ochan: Tipe dari channel. oprop: Model propagasi radio. onetif: tipe interface jaringan.

omac: tipe MAC, parameter mac memiliki beberapa subparameter antara lain:

- SlotTime_: Waktu minimum antara pengiriman 2 paket.

- SIFS_: Small Inter Frame Space, waktu yang dibutuhkan receiver untuk kembali siap menerima paket setelah menerima paket sebelumnya.

- PreambleLength_: panjang dari preamble yaitu bagian awal dari PLCP (Physical Layer Convergence Protocol) PDU (Pack et Data Unit) yang digunakan untuk memberi tahu receiver bahwa paket akan dikirim.

- PLCPHeaderLength_: panjang header dari PLCP.

- PLCPDataRate_: kecepatan data PLCP yang dikirim melalui channel.

- DataRate_: kecepatan maksimum pengiriman data dalam suatu channel. Pembuatan Script *.tcl NS2 Menjalankan Script *.tcl Simulasi Menghasilkan

File *.tr dan *.nam

Parsing File *.tr dengan

menggunakan PERL

Didapatkan nilai QoS

7 - BasicRate_: kecepatan dasar

pengiriman data dalam suatu channel.

oifq: tipe _queuedari _interface. oll: tipe link layer.

oant: model antena.

oifqlen: maksimum paket di dalam ifq. Contoh dari tahap inisialisasi bisa dilihat pada Lampiran 1.

b) Definisi dari node-node jaringan, link , queue, dan topologi: membuat node- node yang masing-masing ditunjukkan oleh suatu variabel node_($i).

set node_($i) [$ns node] Setelah itu didefinisikan posisi dari tiap- tiap node dengan perintah

$node_(1) set X_ 50 $node_(1) set Y_ 100

Parameter dari node yang digunakan ditetapkan dengan perintah

$ns_ node-config –(nama

parameter) $val(nama parameter) \

Contoh lebih lengkap dari tahap ini bisa dilihat pada Lampiran 2 dan 3.

c) Agen dan aplikasi: agen(protokol) seperti TCP dan UDP digunakan sebagai bagian yang membentuk traffic flow dari suatu jaringan. Disini diberikan contoh suatu traffic flow CBR. Pertama ditentukan suatu agen UDP yang kemudian di-attach pada node asal

set udp_(0) [new Agent/UDP] $ns_ attach-agent $node_(1) $udp_(0)

Dan agen sink yang di-attach pada node tujuan

set null_(0) [new Agent/Null] $ns_ attach-agent $node_(2) $null_(0)

Kemudian dibuat agen CBR yang akan di-attach pada agen UDP beserta parameter-parameter dari traffic flow seperti ukuran paket, PGI, jumlah maksimal paket yang dikirim, dan kondisi pengiriman paket

set cbr_(0) [new Application/Traffic/CBR] $cbr_(0) set packetSize_ 1024 $cbr_(0) set interval_ 0.001 $cbr_(0) set random_ 1 $cbr_(0) set maxpkts_ 10000 $cbr_(0) attach-agent $udp_(0) Setelah itu agen UDP di node asal dihubungkan dengan agen null di node tujuan

$ns_ connect $udp_(0) $null_(0) Contoh dari tahap ini bisa dilihat pada Lampiran 4.

d) Penjadwalan event: menentukan kapan suatu event pada simulasi akan dijalankan dengan perintah

$ns at (waktu event) “(event)”

Contoh dari penggunaan tahap ini bisa dilihat pada Lampiran 4 dan 5.

e) Penghentian simulasi: membuang semua trace dari file-file yang bersangkutan, menutup semua file trace, menghentikan simulasi dan mengembalikan angka 0 sebagai status dari sistem. Fungsi dasar dari tahap ini yaitu proc stop {} { global ns_ tracefd $ns_ flush-trace close $tracefd }

Dan di-invok e dengan menggunakan fungsi penjadwalan. Contoh dari tahap ini bisa dilihat pada Lampiran 5. Script *.tclini kemudian dijalankan dengan menggunakan NS-2 sehingga dihasilkan dua buah file, yaitu file *.tr yang berisi hasil trace data dan file *.nam yang digunakan untuk menampilkan animasi dari simulasi.. Proses parsing kemudian dilakukan terhadap file *.tr dengan menggunakan PERL sehingga didapatkan nilai throughput, delay, jitter, dan pack et received rate. Berikut ini kerangka dasar dari script perl yang digunakan:

a) Inisialisasi awal: Pertama dilakukan pengecekan file input dengan perintah open((variabel dari file input),

$ARGV[0]) or die "Cannot open the trace file";

Kemudian dilakukan deklarasi variabel- variabel yang digunakan dengan perintah

my $(nama variabel) = (nilai variabel);

b) Parsing file *.tr: parsing dilakukan dengan melakukan pembacaan per- baris dari file input menggunakan perintah

while(<(variabel dari file

input)>){

kemudian baris tersebut dipisah- pisahkan dengan spasi sebagai pemisahnya melalaui fungsi

my @line = split;

c) Penghitungan nilai dari parameter QoS. Berikut ini salah satu contoh perhitungan yang digunakan

$tp+=$line[7];

d) Menampilkan output dari hasil perhitungan dengan perintah

printf("%f”, $(nama variabel)); Setelah itu data hasil parsing kemudian diplotkan ke dalam grafik dengan menggunakan microsoft excel 2007. Analisis Hasil

Analisis dilakukan pada data hasil pengolahan trace file dengan menggunakan PERL. Data lengkap dari masing-masing parameter dapat dilihat pada Lampiran 6, 7, dan 8. Parameter yang digunakan dalam analisis adalah:

Throughput

Delay paket rata-rata Jitter rata-rata Pack et delivery ratio.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Dalam dokumen Analisis kinerja protokol Routing Ad Hoc on demand distance vector pada topologi mesh, ring, tree, dan line pada jaringan wireless Ad Hoc (Halaman 32-37)