gambaran mengenai kinerja layanan Internet di lingkungan jaringan IPB. Gambar 5 menunjukan diagram metode penelitian ini.
Analisis Lingkungan Jaringan IPB
Pengkarakterisasian Model Beban Kerja
Pengamatan dan Pengambilan Data Trafik
Pengolahan Data Trafik
Pemodelan Kinerja
Validasi Model Kinerja
Analisis Kinerja
Membuat Kesimpulan dan Rekomendasi Gambar 5 Metodologi penelitian. Analisis Lingkungan Jaringan IPB
Untuk dapat memperoleh kinerja layanan Internet yang representatif, maka diperlukan pengetahuan mengenai lingkungan jaringan IPB. Pengetahuan yang diperlukan meliputi : perangkat keras yang menyusun jaringan
IPB,
perangkat lunak yang digunakan,
konektivitas jaringan yang meliputi teknologi jaringan yang digunakan dan segmen-segmen LAN.
Link
Link adalah konektivitas antar node di dalam suatu jaringan. Tiap sample akan diujikan pada suatu link tertentu.
Path
Path adalah suatu himpunan dari beberapa
link yang menghubungkan node sumber dengan node tujuan.
Pchar bekerja dengan memanfaatkan field time to live (TTL) pada paket data IP digunakan untuk menentukan banyaknya link
yang dapat dilewati oleh sebuah paket data sebelum paket data tersebut kadaluarsa. Jika sebuah paket data yang telah kadaluarsa mencapai sebuah router, maka paket data tersebut akan dihapus dan router tersebut mengirimkan sebuah ICMP error packet ke pengirim paket data. Alamat IP pada ICMP
error packet mengindikasikan router mana yang menghapus paket data yang dikirim. Pengaturan nilai TTL menjadi suatu nilai n
dapat menemukan alamat dari router ke-n di dalam suatu path. Hal ini disebabkan karena
router ke-n tersebut akan mengirimkan error packet ke pengirim paket data disertai dengan alamat IP dari router tersebut dan nilai round-trip time.
Cara kerja pchar mirip dengan pathchar yaitu dengan mengirimkan beberapa probe
dengan ukuran paket data yang bervariasi dan nilai TTL yang juga bervariasi. Tiap probe
akan mengukur waktu sampai error packet
diterima. Penentuan nilai latency dan
bandwidth tiap link di dalam suatu path, distribusi waktu antrian di router, dan peluang sebuah paket data dihapus didapatkan dengan analisis statistika. Pengukuran jaringan menggunakan pchar termasuk dalam pengukuran aktif.
Wireshark
Wireshark adalah analyzer protokol jaringan yang paling sering digunakan di seluruh dunia. Wireshark dahulu dikenal dengan nama ethereal, namun pengembangan ethereal ini sudah tidak lanjutkan lagi sehingga pengguna yang masih menggunakan ethereal sebagai analyzer sangat disarankan untuk menggantinya dengan wireshark (Wireshark 2008). Pengukuran jaringan menggunakan wireshark termasuk dalam pengukuran pasif.
Beberapa keuntungan menggunakan perangkat lunak ini adalah :
perangkat lunak ini dapat dijalankan pada berbagai sistem operasi seperti Windows, OS X, Linux, dan UNIX,
dapat mengenali lebih dari 850 protokol jaringan,
dikembangkan di bawah lisensi GPL (GNU Public License) yang artinya dapat diunduh dan digunakan tanpa dipungut biaya.
METODE PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan agar didapatkan gambaran mengenai kinerja layanan Internet di lingkungan jaringan IPB. Gambar 5 menunjukan diagram metode penelitian ini.Analisis Lingkungan Jaringan IPB
Pengkarakterisasian Model Beban Kerja
Pengamatan dan Pengambilan Data Trafik
Pengolahan Data Trafik
Pemodelan Kinerja
Validasi Model Kinerja
Analisis Kinerja
Membuat Kesimpulan dan Rekomendasi Gambar 5 Metodologi penelitian. Analisis Lingkungan Jaringan IPB
Untuk dapat memperoleh kinerja layanan Internet yang representatif, maka diperlukan pengetahuan mengenai lingkungan jaringan IPB. Pengetahuan yang diperlukan meliputi : perangkat keras yang menyusun jaringan
IPB,
perangkat lunak yang digunakan,
konektivitas jaringan yang meliputi teknologi jaringan yang digunakan dan segmen-segmen LAN.
Gambar 6 Topologi jaringan IPB (sumber: IPB 2008). Hal ini penting karena dapat digunakan
sebagai dasar analisis aliran trafik, identifikasi segmen jaringan, dan penempatan
measurement meter.
Berdasarkan Gambar 6 dapat disimpulkan bahwa jaringan IPB terkoneksi dengan ISP melalui sebuah router. Sehingga router
tersebut dapat dijadikan sebagai measurement point untuk mendapatkan data trafik Internet dari dan ke dalam jaringan IPB.
Pengkarakterisasian Beban Kerja
Menurut Menasce dan Almeida (2002) pengkarakterisasian beban kerja adalah suatu proses yang secara rinci mendeskripsikan beban kerja dari suatu sistem secara keseluruhan. Beban kerja ini selanjutnya dapat didekomposisi menjadi komponen-komponen beban kerja yang lebih kecil.
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan suatu gambaran terhadap beban kerja link Internet IPB. Oleh karena itu, beban kerja link tersebut dideskripsikan berdasarkan protokol-protokol jaringan yang mewakili suatu layanan Internet tertentu. Pengkarakterisasian beban kerja pada penelitian ini meliputi:
protokol Hypertext Transfer Protocol
(HTTP) dan Secure Socket Layer (SSL) yang mewakili layanan web,
protokol File Transfer Protocol (FTP) dan FTP-DATA yang mewakili layanan transfer file,
protokol Simple Mail Transfer Protocol
(SMTP) dan Post Office Protocol (POP) yang mewakili layanan email.
Pengamatan dan Pengambilan Data Trafik Pengamatan dan pengambilan data trafik bertujuan untuk mendapatkan data trafik Internet yang akan dianalisis. Berdasarkan dokumen ITU-T E.500, pengukuran trafik jaringan dapat dilakukan dengan metode fixed daily measurement interval (FDMI). FDMI adalah metode pengukuran trafik jaringan dimana selang waktu pada saat beban kerja tertinggi dapat diindentifikasi dan selama selang waktu tersebut pengukuran trafik jaringan dilakukan. Metode ini digunakan karena selang waktu pada saat beban tertinggi di jaringan IPB dapat diketahui, yaitu dari pukul 14.00 s/d 15.00. Penentuan waktu terjadinya beban tertinggi didasarkan pada data trafik bulan Februari dan Maret 2008. Banyaknya trafik pada bulan Februari dan Maret 2008 dapat dilihat pada Lampiran 1.
Pengukuran dilakukan selama 30 hari dari tanggal 1 April 2008 hingga 16 Mei 2008. Pengukuran dilakukan baik secara pasif maupun aktif. Pengukuran pasif dilakukan menggunakan wireshark. Pengukuran ini dilakukan di sisi dalam (LAN side) dari router
terluar karena jika dilakukan pada sisi luar (WAN side) sangat beresiko menurunkan kinerja jaringan. Pengukuran ini dilakukan selama 1 jam antara pukul 14.00 s/d 15.00. Pengukuran dilakukan tiap 5 menit sehingga dalam 1 hari didapatkan 12 data trafik. Contoh data Wireshark dapat dilihat pada Lampiran 2. Pengukuran pasif ini menggunakan teknik
port mirroring karena teknik hubbing out
akan menimbulkan kongesti yang tinggi. Hal ini disebabkan karena perilaku hub akan melakukan broadcast untuk semua paket data
yang melewatinya sehingga akan membanjiri jaringan dengan paket data. Kondisi ini akan memicu kongesti yang tinggi dan mengakibatkan jaringan tidak dapat digunakan.
Pengukuran aktif dilakukan menggunakan pchar. Pengukuran ini dilakukan sebelum dan sesudah pengukuran pasif. Hal ini bertujuan agar paket data probe dari pchar tidak terambil oleh wireshark yang akan mengakibatkan data trafik menjadi ambigu karena trafik pengukuran bercampur dengan trafik sebenarnya. Metode pengukuran pchar ini dilakukan dengan 32 pengulangan dan 46
probe tiap pengulangannya dengan besar paket data tiap probe antara 32 - 1500 bytes. Contoh data pchar dapat dilihat pada Lampiran 3.
Pengolahan Data Trafik
Penelitian ini menggunakan dua buah jenis data yaitu data trafik yang berasal dari wireshark dan data round-trip time yang berasal dari pchar.
Data wireshark merupakan data trafik Internet yang mengalir dari dan ke dalam jaringan IPB. Data trafik tersebut berisi informasi mengenai nomor paket, alamat pengirim paket data, alamat tujuan paket data, jenis protokol yang digunakan. Data trafik ini memberikan informasi mengenai komposisi protokol-protokol jaringan seperti TCP, UDP, HTTP, SSL, FTP, FTP-DATA, SMTP, dan POP baik dari segi banyaknya paket data protokol tersebut maupun dari segi besarnya ukuran paket data protokol tersebut. Informasi tersebut dapat digunakan untuk mengetahui jumlah dan rata-rata banyaknya paket data dan besarnya paket data yang mengalir. Namun, jumlah dan besarnya trafik pada WAN side
tidak didapatkan secara pasti. Hal ini disebabkan karena pengukuran trafik pada penelitian ini dilakukan di sisi dalam dari
router terluar.
Data pchar berupa file teks yang berisi informasi mengenai timestamp, ukuran paket data, alamat tujuan, dan round-trip time tiap-tiap probe. Probe yang memiliki alamat tujuan 0.0.0.0 diidentifikasi sebagai probe
yang mengalami loss karena paket data balasan dari probe tersebut tidak terima. Data pchar ini diolah menggunakan perangkat lunak gawk. Perangkat lunak gawk akan melakukan parsing terhadap data pchar tersebut sehingga didapatkan informasi mengenai besarnya ukuran paket data probe
serta nilai round-trip time tiap probe. Data pchar ini juga memberikan informasi mengenai banyak probe yang hilang (loss). Hasil parsing data pchar yang menghasilkan nilai RTT dapat dilihat pada Lampiran 4, sedangkan hasil parsing yang menghasilkan nilai packet loss ratio dapat dilihat pada Lampiran 5.
Pemodelan Kinerja
Parameter-parameter kinerja yang didapatkan setelah melakukan pengukuran jaringan digunakan untuk menentukan model kinerja dari sistem antrian yang terdapat pada
link Internet IPB.
Model sistem antrian yang digunakan pada penelitian ini adalah M/M/1/k. Router
dianggap sebagai sistem antrian, sedangkan
link Internet dianggap sebagai server. Model sistem antrian ini dipilih karena waktu kedatangan (interarrival time) dari paket data yang datang bersifat stokastik (acak), begitu juga dengan waktu pelayanan (service time) dari link Internet. Sistem antrian ini memiliki batasan dalam menampung paket data, notasi
k pada model sistem antrian menunjukkan banyaknya paket data yang dapat ditampung oleh sistem. Model kinerja dibuat baik untuk
outgoing link maupun incoming link. Validasi Model Kinerja
Setelah menentukan model kinerja dari sistem maka perlu dilakukan validasi untuk memastikan bahwa model yang telah dibuat sesuai dengan keadaan sebenarnya. Skema pada Gambar 7 menunjukkan bahwa jika model yang telah dibuat tidak sesuai dengan keadaan sebenarnya (tidak valid) maka harus dilakukan proses kalibrasi. Toleransi tingkat kesalahan yang masih dapat diterima agar suatu model disebut valid adalah 30% (Menasce & Almeida 2002).
Real System Model Kinerja
Pengukuran Penghitungan
Link Utilization
yang terukur
Link Utilization
yang dihitung
diterima? tidak Kalibrasi Model ya
Gambar 7 Skema validasi pada model kinerja (sumber: Menasce & Almeida 2002).
Analisis Kinerja
Analisis kinerja dilakukan berdasarkan nilai-nilai dari parameter kinerja yang telah ditentukan sebelumnya. Parameter kinerja memberikan gambaran kinerja sistem, sehingga dapat diketahui keadaan sistem yang sebenarnya. Analisis kinerja bertujuan untuk mengevaluasi keadaan sistem layanan Internet di IPB, apakah sistem masih dapat menangani semua permintaan layanan Internet yang datang, dan bagaimana kinerjanya di waktu yang akan datang.
Membuat Kesimpulan dan Rekomendasi Hasil analisis kinerja pada tahapan sebelumnya dijadikan acuan untuk membuat kesimpulan mengenai kinerja layanan Internet IPB. Rekomendasi dilakukan berdasarkan kesimpulan yang telah dibuat sebelumnya. Jika kesimpulan yang dibuat menunjukkan bahwa kinerja sistem layanan Internet di IPB sudah mendekati level kejenuhan maka perlu dilakukan penambahan bandwidth untuk menjaga sistem tetap dalam keadaan stabil. Sebaliknya, jika sistem masih jauh dari level kejenuhan maka tidak perlu dilakukan penambahan bandwidth dan agar kinerjanya tetap stabil perlu dilakukan manajemen terhadap penggunaan bandwidth tersebut.