Analisis Perbandingan Protokol Better Approach To Mobile Ad Hoc Network (BATMAN) Dengan Protokol Babel Untuk Layanan Voice Over Internet Protocol (VOIP) Pada Mobile Ad Hoc Network (MANET)

PROTOKOL BABEL UNTUK LAYANAN VOICE

OVER INTERNET PROTOCOL (VOIP) PADA

MOBILE AD HOC NETWORK (MANET)

SKRIPSI

ADAM KURNIAWAN MARGOLANG

111421015

PROGRAM STUDI EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER

FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

PADA MOBILE AD HOC NETWORK (MANET)

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Ilmu Komputer

ADAM KURNIAWAN MARGOLANG 111421015

PROGRAM STUDI EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

PERSETUJUAN

Judul : ANALISIS PERBANDINGAN PROTOKOL BETTER APPROACH TO MOBILE AD HOC NETWORK (BATMAN) DENGAN PROTOKOL BABEL UNTUK LAYANAN VOICE OVER INTERNET PROTOCOL (VOIP) PADA MOBILE AD HOC NETWORK (MANET)

Kategori : SKRIPSI

Nama : ADAM KURNIAWAN MARGOLANG

Nomor Induk Mahasiswa : 111421015

Program Studi : EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER Departemen : ILMU KOMPUTER

Program Studi S1 Ilmu Komputer Ketua,

Dr. Poltak Sihombing, M.Kom

PERNYATAAN

ANALISIS PERBANDINGAN PROTOKOL BETTER APPROACH TO MOBILE AD HOC NETWORK (BATMAN) DENGAN PROTOKOL

BABEL UNTUK LAYANAN VOICE OVER INTERNET PROTOCOL (VOIP) PADA MOBILE AD HOC

NETWORK (MANET)

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Januari 2014

PENGHARGAAN

Alhamdulillah saya ucapkan kepada Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-NYA serta salawat dan salam kepada junjungan atas Nabi Muhammad SAW karena skripsi ini telah berhasil diselesaikan dalam waktu yang telah ditentukan.

Dalam penulisan skripsi ini penulis banyak mendapatkan bantuan serta dorongan dari pihak lain. Sehingga dengan segala kerendahan hati penulis mengucapkan terimakasih kepada:

1. Bapak Prof Dr Syahril Pasaribu, DTMH, MSc (CTM), SpA(K) selaku Rektor Universitas Sumatera Utara.

2. Bapak Prof. Dr. Muhammad Zarlis selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi.

3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom selaku Ketua Program Studi Ilmu Komputer Universitas Sumatera Utara dan sekaligus sebagai Dosen Pembanding II.

4. Ibu Dian Rachmawati S.Si, M.Kom selaku koordinator Ekstensi S1 Ilmu Komputer Universitas Sumatera Utara.

5. Dosen Pembimbing Bapak Ade Candra, ST, M.Kom dan Bapak Handrizal, S.Si., M.Comp.Sc yang bersedia meluangkan waktu, pikiran, saran, panduan serta memberikan pengetahuan dan motivasi dalam penyelesaian skripsi ini. 6. Dosen Pembanding I Bapak Drs. Agus Salim Harahap S.Si, M.Si.

7. Seluruh staf-staf Pengajar (Dosen) Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.

8. Ayahanda Saibun Margolang dan ibunda Azizah selaku orang tua kandung penulis yang telah memberikan semangat, dorongan, serta doanya dalam menyelesaikan skripsi ini.

9. Sahabat-sahabat penulis, antara lain Riri Indriati Purba Amd, Salman Kalista, S.Si, Fitri Yutari Hidayah Amd, Fitri Alia Amd, Suci Ikhwani Lestari Amd, Ade Marfuah Lubis Amd, dan semua sahabat seangkatan yang sudah membantu dan memberi semangat kepada penulis selama ini.

Dalam penyusunan skripsi ini, penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan, untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari semua pihak demi kesempurnaan skripsi ini. Akhir kata penulis mengharapkan semoga skripsi ini dapat bermanfaat dan membantu semua pihak yang memerlukannya.

ABSTRAK

Voice over Internet Protocol (VoIP) dapat diimplementasikan pada berbagai

model jaringan, baik model jaringan dengan infrastruktur maupun tanpa infrastruktur, seperti Mobile Ad Hoc Network (MANET). MANET bisa dibangun dengan node yang bersifat mobile dan dengan menggunakan protokol routing khusus. Dua diantara beberapa protokol routing yang bisa digunakan adalah B.A.T.M.A.N dan Babel. Latar belakang penulis memilih topik ini yakni guna mempermudah administrator dalam memilih protokol

routing terbaik antara B.A.T.M.A.N dan Babel untuk layanan VoIP pada

MANET. Pada penelitian ini MANET dibangun dengan 10 buah node yang berupa notebook. MANET diimplementasikan secara bergantian antara protokol B.A.T.M.A.N-adv dan Babel. Masing-masing protokol diuji dengan 5 buah parameter, yaitu penggunaan bandwidth, delay, jitter, packet loss dan

meanopinionscore (MOS) pada dua skenario, yaitu full connected dan partial

connected. Hasil rata-rata yang didapat pada skenario full connected adalah

penggunaan bandwidth Babel yang lebih kecil, sementara untuk delay, jitter,

dan packet loss B.A.T.M.A.N-adv menjadi yang lebih unggul. Sementara pada

skenario partial connected penggunaan bandwidth Babel masih lebih kecil, untuk delay diungguli oleh B.A.T.M.A.N-adv, sedangkan jitter dan packet loss nilai Babel lebih baik. Untuk nilai MOS yang terjadi pada B.A.T.M.A.N-adv adalah 3,5, sementara Babel unggul dengan nilai 3,6.

COMPARATIVE ANALYSIS OF BETTER APPROACH TO MOBILE AD HOC NETWORK (BATMAN) PROTOCOL WITH BABEL

PROTOCOL FOR VOICE OVER INTERNET PROTOCOL (VOIP) SERVICE ON MOBILE AD HOC

NETWORK (MANET) reason of the author to chose this topic is to make easy an administrators in selecting the best routing protocol between B.A.T.M.A.N and Babel to build VoIP service in MANET. In this research MANET built using 10 nodes in the notebooks form. MANET protocols are implemented by turns with B.A.T.M.AN-adv and Babel. Each protocols is tested with 5 parameters, they are bandwidth usage, delay, jitter, packet loss and mean opinion score (MOS) on two scenarios, they are full connected and partial connected. In the full connected scenario, Babel use smaller bandwidth, while for delay, jitter, and packet loss B.A.T.M.A.N-adv is better. In the partial connected scenario, Babel still use smaller bandwidth, for delay B.A.T.M.A.N-adv is better, but for jitter and packet loss Babel is better. For the MOS value in B.A.T.M.A.N-adv is 3,5 while Babel is better with the value 3,6.

DAFTAR ISI

2.3Voice Over Internet Protocol (VoIP) ... 12

2.3.1 Kelebihan VoIP ... 14

2.3.2 Kekurangan VoIP ... 14

2.3.3 Protokol Pendukung VoIP ... 15

2.3.3.1Transmission Control Protocol (TCP) ... 15

2.3.3.2User Datagram Protocol (UDP) ... 16

2.3.3.3Internet Protocol (IP) ... 16

2.4Wireless ... 17

2.4.1 Jenis Teknologi Wireless ... 18

2.4.1.1Wireless Personal Area Network (WPAN) ... 18

2.4.1.2Wireless Wide Area Network (WWAN) ... 18

2.4.1.3Wireless Local Area Network (WLAN) ... 18

2.5Wireless Mesh Network (WMN) ... 19

2.6Ad Hoc dan Infrastrktur ... 20

2.7Mobile Ad Hoc Network (MANET) ... 22

2.8Routing ... 24

2.9Protokol Routing ... 25

2.9.1 Klasifikasi Protokol Routing Pada MANET ... 25

2.9.1.1Protokol Routing Proactive ... 25

2.9.1.2Protokol Routing Reactive ... 25

2.9.1.3Protokol Routing Hybrid ... 26

2.10.1 Karakteristik B.A.T.M.A.N ... 27

2.10.2 Format Paket B.A.T.M.A.N ... 28

2.10.3 Cara Kerja OGM ... 30

2.10.4 Mekanisme Routing B.A.T.M.A.N ... 31

2.10.5 Pemilihan dan Pembentukan Rute B.A.T.M.A.N ... 31

2.10.6 Penghapusan Rute B.A.T.M.A.N ... 32

2.10.7 B.A.T.M.A.N-advance ... 32

2.10.8 Interface Virtual bat0 ... 33

2.11Protokol Babel ... 33

2.11.1 Babel Pada Jaringan Dual-Stack ... 34

2.11.2 Kekurangan Babel ... 34

2.11.3 Transmisi Informasi Routing Babel ... 34

2.11.4 Pemilihan Rute Babel ... 35

2.11.5 Kondisi Kehandalan Babel... 35

2.11.6 Konvergensi Babel ... 36

2.11.7 Format Paket Babel ... 36

2.11.8 Format TLV ... 37

BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN ... 39

3.1Analisis ... 39

3.1.1 Analisis Masalah ... 39

3.1.2 Analisis Kebutuhan ... 40

3.1.2.1Kebutuhan Fungsional ... 40

3.1.2.2Kebutuhan Non-Funsional Sistem ... 41

3.1.3 Pemodelan ... 41

3.1.3.1Use Case Diagram ... 42

3.1.3.2Flowchart Pengujian ... 43

3.2Perangkat Keras yang Digunakan ... 45

3.3Perangkat Lunak yang Digunakan ... 45

3.3.1 Sistem Operasi ... 45

3.3.2 Protokol Routing ... 46

3.3.3 Tools Pendukung ... 46

3.3.3.1Batctl ... 47

3.3.3.2Babelweb ... 48

3.3.4 Perangkat Lunak VoIP ... 49

3.3.4.1VoIP Klien ... 49

3.3.4.2VoIP Server (Softswitch) ... 49

3.3.5 Perangkat Lunak Monitoring ... 50

3.4Lokasi Pengujian ... 51

3.5Parameter Kualitas VoIP ... 54

3.6Mekanisme dan Skenario Pengujian ... 55

3.6.1 Verifikasi Topologi ... 55

3.6.2 Pengujian Penggunaan Bandwidth, Delay, Jitter dan Packet Loss ... 56

3.6.2.1Pengujian Penggunaan Bandwidth ... 56

3.6.2.2Pengujian Delay, Jitter, dan Packet Loss ... 57

BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN ... 60

4.1Implementasi Sistem ... 60

4.1.1 Pengalamatan ... 61

4.1.2 Instalasi Protokol ... 61

4.1.3 Pendaftaran Akun VoIP ... 64

4.1.4 Aktifasi Protokol ... 65

4.2Analisis Data ... 67

4.2.1 Verifikasi Topologi ... 67

4.2.2 Hasil Pengujian Penggunaan Bandwidth ... 72

4.2.3 Hasil Pengujian Delay ... 75

4.2.4 Hasil Pengujian Jitter ... 77

4.2.5 Hasil Pengujian Packet Loss ... 80

4.2.6 Hasil Pengujian Mean Opinion Score (MOS) ... 82

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ... 83

5.1Kesimpulan ... 83

5.2Saran ... 85

DAFTAR PUSTAKA

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Metode Pengujian Penggunaan Bandwidth ... 56

Tabel 3.2 Metode Pengujian Delay, Jitter, dan Packet Loss ... 57

Tabel 4.1 Daftar Akun Pengguna Layanan VoIP ... 64

Tabel 4.2 Pengujian Bandwidth Node Server Skenario Full Connected ... 72

Tabel 4.3 Selisih Bandiwdth BATMAN-adv dan Babel Full Connected ... 72

Tabel 4.4 Pengujian Bandwidth Node Server Skenario Partial Connected ... 73

Tabel 4.5 Selisih Bandiwdth BATMAN-adv dan Babel Skenario Partial Connected ... 74

Tabel 4.6 Pengujian Delay Skenario Full Connected ... 74

Tabel 4.7 Pengujian Delay Skenario Partial Connected ... 75

Tabel 4.8 Pengujian Jitter Skenario Full Connected ... 77

Tabel 4.9 Pengujian Jitter Skenario Partial Connected ... 78

Tabel 4.10 Pengujian Packet Loss Skenario Partial Connected ... 79

Tabel 4.11 Pengujian Packet Loss Skenario Partial Connected ... 80

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Bentuk Topologi Bus ... 9

Gambar 2.2 Bentuk Topologi Ring ... 10

Gambar 2.3 Bentuk Topologi Star ... 11

Gambar 2.4 Bentuk Topologi Mesh ... 12

Gambar 2.5 Proses Pertukaran Data Suara Antara Dua Pengguna ... 13

Gambar 2.5 Visualisasi WMN Pada BTS Telepon Selular ... 19

Gambar 2.6 Jaringan Nirkabel Mode Infrastrktur Sederhana ... 21

Gambar 2.7 Jaringan Mode Ad Hoc Sederhana ... 21

Gambar 2.8 MANET Full Connected ... 23

Gambar 2.9 MANET Partial Connected ... 23

Gambar 2.10 Visualisasi Informasi Pada Router Untuk Melakukan Routing ... 24

Gambar 2.11 Klasifikasi Routing Pada MANET... 26

Gambar 2.12 Format Paket B.A.T.M.A.N ... 28

Gambar 2.13 Format OGM ... 29

Gambar 2.14 Format Pesan HNA ... 29

Gambar 2.15 Mekanisme Pemrosesan OGM ... 31

Gambar 2.16 Format Paket Header Babel ... 36

Gambar 2.17 Format Paket TLV ... 38

Gambar 3.1 Diagram Ishikawa Analisis Masalah ... 40

Gambar 3.2 Use Case End User Pengujian Kualitas VoIP Protokol B.A.T.M.A.N-adv dan Babel ... 42

Gambar 3.3 Use Case Administrator Pengujian Kualitas VoIP Protokol B.A.T.M.A.N-adv dan Babel ... 43

Gambar 3.4 Flowchart Pengujian Kualitas VoIP Pada MANET ... 44

Gambar 3.5 Contoh Hasil Visualisasi Topologi MANET Dengan Batctl ... 47

Gambar 3.6 Contoh Hasil Visualisasi Topologi MANET Dengan Babelweb ... 48

Gambar 3.7 Lokasi Pengujian Lantai 1 Gedung S1 Ilmu Komputer USU ... 52

Gambar 3.8 Tata Letak Node Pada Ruang Kelas Basic ... 53

Gambar 4.1 Visualisasi Topologi Full Connected B.A.T.M.A.N-adv... 68

Gambar 4.2 Visualisasi Topologi Partial Connected B.A.T.M.A.N-adv... 69

Gambar 4.3 Visualisasi Topologi Full Connected Babel ... 70

Gambar 4.4 Visualisasi Topologi Partial Connected Babel ... 70

Gambar 4.5 Visualisasi Topologi Full Connected Babel Berstatus Konvergen ... 72

Gambar 4.6 Grafik Penggunaan Bandwidth Server Skenario Full Connected ... 73

Gambar 4.7 Grafik Penggunaan Bandwidth Server Skenario Partial Connected ... 74

Gambar 4.8 Grafik Perbandingan Delay Skenario Full Connected ... 76

Gambar 4.9 Grafik Perbandingan Delay Skenario Partial Connected ... 77

Gambar 4.10 Grafik Perbandingan Jitter Skenario Full Connected... 78

Gambar 4.11 Grafik Perbandingan Jitter Skenario Partial Connected... 79

Gambar 4.12 Grafik Perbandingan Packet Loss Skenario Full Connected ... 80

ABSTRAK

Voice over Internet Protocol (VoIP) dapat diimplementasikan pada berbagai

model jaringan, baik model jaringan dengan infrastruktur maupun tanpa infrastruktur, seperti Mobile Ad Hoc Network (MANET). MANET bisa dibangun dengan node yang bersifat mobile dan dengan menggunakan protokol routing khusus. Dua diantara beberapa protokol routing yang bisa digunakan adalah B.A.T.M.A.N dan Babel. Latar belakang penulis memilih topik ini yakni guna mempermudah administrator dalam memilih protokol

routing terbaik antara B.A.T.M.A.N dan Babel untuk layanan VoIP pada

MANET. Pada penelitian ini MANET dibangun dengan 10 buah node yang berupa notebook. MANET diimplementasikan secara bergantian antara protokol B.A.T.M.A.N-adv dan Babel. Masing-masing protokol diuji dengan 5 buah parameter, yaitu penggunaan bandwidth, delay, jitter, packet loss dan

meanopinionscore (MOS) pada dua skenario, yaitu full connected dan partial

connected. Hasil rata-rata yang didapat pada skenario full connected adalah

penggunaan bandwidth Babel yang lebih kecil, sementara untuk delay, jitter,

dan packet loss B.A.T.M.A.N-adv menjadi yang lebih unggul. Sementara pada

skenario partial connected penggunaan bandwidth Babel masih lebih kecil, untuk delay diungguli oleh B.A.T.M.A.N-adv, sedangkan jitter dan packet loss nilai Babel lebih baik. Untuk nilai MOS yang terjadi pada B.A.T.M.A.N-adv adalah 3,5, sementara Babel unggul dengan nilai 3,6.

COMPARATIVE ANALYSIS OF BETTER APPROACH TO MOBILE AD HOC NETWORK (BATMAN) PROTOCOL WITH BABEL

PROTOCOL FOR VOICE OVER INTERNET PROTOCOL (VOIP) SERVICE ON MOBILE AD HOC

NETWORK (MANET) reason of the author to chose this topic is to make easy an administrators in selecting the best routing protocol between B.A.T.M.A.N and Babel to build VoIP service in MANET. In this research MANET built using 10 nodes in the notebooks form. MANET protocols are implemented by turns with B.A.T.M.AN-adv and Babel. Each protocols is tested with 5 parameters, they are bandwidth usage, delay, jitter, packet loss and mean opinion score (MOS) on two scenarios, they are full connected and partial connected. In the full connected scenario, Babel use smaller bandwidth, while for delay, jitter, and packet loss B.A.T.M.A.N-adv is better. In the partial connected scenario, Babel still use smaller bandwidth, for delay B.A.T.M.A.N-adv is better, but for jitter and packet loss Babel is better. For the MOS value in B.A.T.M.A.N-adv is 3,5 while Babel is better with the value 3,6.

PENDAHULUAN

Dalam bab pertama ini penulis menguraikan tentang latar belakang, rumusan masalah,

batasan masalah dari penelitian, tujuan dan manfaat dari penelitian, metodologi yang

dipakai dalam melakukan penelitian ini serta sistematika penulisannya.

1.1 Latar Belakang

Teknologi jaringan komputer telah mengalami perkembangan yang pesat, sehingga

mampu menyambungkan hampir semua komputer yang ada di dunia sehingga dapat

berkomunikasi dan bertukar informasi, baik berupa teks, gambar, suara, maupun

video. Pertukaran informasi dalam bentuk realtime voice adalah salah satu hal yang

bisa dilakukan dengan jaringan komputer, baik dalam skala kecil maupun skala besar.

Hal ini memungkinkan dua atau lebih orang yang terhubung kedalam jaringan

komputer bisa saling berkomunikasi lewat suara layaknya menggunakan telepon

konvensional. Dalam jaringan komputer pertukaran data suara semacam ini biasa

disebut dengan Voice over Internet Protocl (VoIP). VoIP dikenal juga dengan sebutan

IP Telephony yang didefinisikan sebagai suatu sistem yang menggunakan jaringan

komputer untuk mengirimkan paket data suara dari suatu tempat ke tempat yang lain

menggunakan protokol IP. Dengan kata lain, teknologi ini mampu melewatkan data suara yang berbentuk paket melalui jaringan IP [7].

VoIP yang memang hanya bisa digunakan pada jaringan komputer yang

memanfaatkan Internet Protokol (IP) sebagai penghantaran paket data suaranya, bisa diimplementasikan pada berbagai model jaringan, baik model jaringan dengan

Jaringan dengan infrastruktur adalah jaringan dimana komunikasi antar node harus melalui sebuah perantara, sementara jaringan model Ad Hoc adalah jaringan yang

komunikasi antar node-nya tidak membutuhkan perantara. Pada umumnya, banyak implementasi VoIP dilakukan pada jaringan model infrastruktur baik yang berkabel

atau yang nirkabel. Sementara untuk implementasi VoIP pada MANET sangat jarang

penulis temui.

MANET sebenarnya bukanlah hal baru dalam jaringan komputer, namun

banyak dari penggiat jaringan komputer yang belum mengetahuinya. Dari beberapa

teman mahasiswa dan beberapa praktisi jaringan yang penulis tanya, kebanyakan

belum pernah mendengar hal-hal yang terkait dengan topik MANET. MANET dapat

terbentuk jika masing-masing node pada MANET tersebut sudah di-set untuk menjadi

relay bagi node lainnya dan untuk melakukan itu, dibutuhkan sebuah protokol routing

yang khusus untuk MANET.

Pada dasarnya, sifat protokol routing ada 3 macam. Pertama adalah reaktif

routing, dimana jalur akan terbentuk saat ada permintaan untuk mengirimkan paket

data. Kedua adalah proaktif routing, dimana membangun dan memelihara secara terus menerus jalur yang akan dilalui oleh pengiriman paket data. Ketiga adalah hybrid

routing yakni penggabungan dari reaktif routing dan proaktif routing. Dari beberapa

protokol yang bisa digunakan untuk MANET diantaranya adalah Optimized Link State

Routing (OLSR), Destination-Sequenced Distance Vector (DSDV), Ad hoc On

Demand Distance Vector (AODV), Better Approach To Mobile Ad Hoc Network

(B.A.T.M.A.N), Babel dan masih banyak lagi, penulis memilih B.A.T.M.A.N dan

Babel untuk dibandingkan.

Selain untuk memperkenalkan MANET kepada masyarakat, latar belakang

penulis memilih topik ini adalah guna memberikan referensi kepada para

administrator dalam memilih protokol routing terbaik antara B.A.T.M.A.N dan Babel

untuk layanan VoIP yang akan diimplementasikan pada MANET berdasarkan dari

1.2 Rumusan Masalah

Rumusan masalah dari skripsi yang akan penulis angkat ini adalah bagaimana

mengetahui protokol routing terbaik antara protokol Better Approach To Mobile Ad

Hoc Network (B.A.T.M.A.N) dengan protokol Babel untuk layanan Voice over

Internet Protocol (VoIP) pada Mobile Ad Hoc Network (MANET).

1.3 Batasan Masalah

Adapun batasan masalah dari skripsi yang akan penulis kerjakan adalah:

1. MANET diimplementasikan pada skala LAN dengan media wireless (WLAN). 2. Perangkat yang akan dijadikan node adalah 10 buah notebook, dimana 1

notebook menjadi server VoIP dan 9 notebook lainnya menjadi klien.

3. Semua klien menggunakan sistem operasi Ubuntu Desktop 12.04 LTS (Long

Term Support).

4. Server VoIP menggunakan sistem operasi Ubuntu Server 12.04 LTS.

5. Server VoIP menggunakan aplikasi VoIP Server Asterisk.

6. Protokol VoIP yang digunakan adalah Session Initiation Protokol (SIP). 7. Aplikasi softphone pada klien menggunakan Linphone.

8. Penelitian ini tidak membahas masalah keamanan di dalam MANET.

9. Perbandingan akan dilakukan dengan dua skenario, yaitu full connected dan

partial connected.

10.Parameter yang akan digunakan adalah:

a. Penggunaan Bandwidth

b. Delay

c. Jitter

d. Packetloss, dan

1.4 Tujuan Penelitian

Dari hasil penelitian yang didasarkan pada lima paramter, yaitu Penggunaan

Bandwidth, Delay, Jitter, Packet loss, dan, Mean Opinion Score (MOS), akan

diketahui mana kinerja yang paling baik dan paling layak antara protokol

B.A.T.M.A.N dan Babel untuk layanan VoIP pada MANET, sehingga nantinya, jika

ada yang ingin membangun layanan VoIP pada MANET, maka bisa menggunakan

protokol yang memang efektif.

1.5 Manfaat Penelitian

Memahami cara kerja dari protokol B.A.T.M.A.N dan Babel secara mendasar dalam

melakukan pencarian jalur atau routing, dimana protokol B.A.T.M.A.N dan Babel dari beberapa sumber disebut-sebut sebagai protokol terbaik untuk diterapkan pada

MANET. Skripsi ini juga kedepannya diharapkan bisa dijadikan sebagai referensi

kepada siapa saja yang ingin mengembangkan MANET untuk layanan VoIP atau

untuk kepentingan lainnya.

1.6 Metodologi Penelitian

Adapun metodologi penelitian yang digunakan dalam penulisan skripsi ini adalah

sebagai berikut:

1) Studi Literatur

Tahap ini dilakukan dengan mempelajari referensi bahan literatur,

mengumpulkan informasi yang berkaitan dengan protokol B.A.T.M.A.N dan

Babel sebagai protokol routing khusus untuk MANET yang akan dibandingkan, dimana MANET akan dipasangkan untuk layanan VoIP. Selain

bahan literatur untuk MANET dan Babel, penulis juga mengumpulkan dan

2) Analisis dan Pengumpulan Data

Melakukan analisis cara kerja protokol B.A.T.M.A.N dan Babel dalam

melakukan proses routing dalam MANE. Menganalisis kebutuhan dalam membangun layanan VoIP dalam skala LAN dengan media wireless.

3) Perancangan Sistem

Merancang MANET yang terdiri dari 10 node (termasuk 1 buah server VoIP), dimana pada MANET tersebut akan dipasangkan protokol B.A.T.M.A.N dan

Babel secara bergantian guna melakukan perbandingan kinerja dari

masing-masing protokol tersebut.

4) Implementasi

Pada tahap ini MANET di operasikan dengan menggunakan node-node yang sudah dipersiapkan, melakukan instalasi server VoIP dan memasangkan

softphone pada setiap klien. Kemudian setiap node dipasangkan protokol

MANET yaitu B.A.T.M.A.N dan Babel secara bergantian.

5) Pengujian

Pengujian dilakukan dengan mengamati dan mencatat poin-poin penting yang

dijadikan parameter perbandingan yang berkaitan dengan kualitas VoIP antara

jaringan MANET yang menggunakan protokol B.A.T.M.A.N dan dengan

jaringan MANET yang menggunakan protokol Babel.

6) Dokumentasi

Dokumentasi dihasilkan dengan membuat skripsi sebagai laporan dari hasil

penelitian.

1.7 Sistematika Penulisan

Dalam penyusunan skripsi ini, penulis menguraikannya dalam 5 bab dengan

sistematika pembahasan dan aturan-aturannya agar pembaca lebih mudah untuk

BAB 1: PENDAHULUAN

Dalam bab pertama ini penulis menguraikan tentang latar belakang, rumusan masalah,

batasan masalah dari penelitian, tujuan dan manfaat dari penelitian, metodologi yang

dipakai dalam melakukan penelitian ini serta sistematika penulisannya.

BAB 2: LANDASAN TEORI

Bab ini berisi tentang teori-teori ilmiah yang didapat dari metode pencarian fakta yang

digunakan untuk mendukung penulisan skripsi ini dan sebagai dasar pengembangan

sistem sehingga dapat diimplementasikan dengan baik dan benar.

BAB 3: ANALISIS DAN PERANCANGAN

Bab ini berisi tentang analisis permasalahan yang diangkat yang disajikan dengan

diagram dan flowchart. Pada bab ini juga dipaparkan perancangan sistem yang akan dibangun, baik yang berupa perangkat keras ataupun perangkat lunak, lokasi

pengujian, cara melakukan pengujian dan bentuk topologi.

BAB 4: IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN

Bab ini berisi tentang implementasi dan nilai masing-masing parameter hasil

pengujian kualitas VoIP yang dilakukan pada MANET yang sudah dibangun

menggunakan protokol B.A.T.M.A.N dan Babel. Pengujian masing-masing parameter

dilakukan pada 2 skenario yang bebeda, yaitu full connected dan partial connected.

BAB 5: KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini merupakan bab terakhir atau bab penutup yang berisi kesimpulan dari hasil

pengujian yang dilakukan. Pad bab ini akan disimpulkan, mana protokol yang terbaik

dari 2 protokol MANET yang suda diuji pada 2 skenario yang berbeda untuk

digunakan sebagai layanan VoIP. Pada bab ini juga disajikan saran-saran yang

bermanfaat sebagai masukan bagi pengembangan MANET yang lebih baik terutama

LANDASAN TEORI

Pada bab ini penulis memaparkan teori-teori ilmiah yang didapat dari metode

pencarian fakta yang digunakan untuk mendukung penulisan skripsi ini dan sebagai

dasar pengembangan sistem sehingga dapat diimplementasikan dengan baik dan

benar.

2.1. Jaringan Komputer

Jaringan komputer dapat diartikan sebagai kumpulan beberapa komputer dan

peralatan lain yang saling terhubung menggunakan aturan-aturan tertentu. Hubungan

ini dapat terjadi menggunakan media fisik berupa kabel, gelombang radio, infra

merah, bahkan satelit. Setiap peralatan yang tersambung kejaringan disebut node [11].

Para ahli membagi jaringan komputer berdasarkan beberapa klasifikasi yaitu

berdasarkan area atau skala, media penghantar dan fungsi.

a. Berdasarkan Area

1) Local Area Network (LAN)

LAN merupakan jaringan komputer yang memiliki jangkauan area

yang terbatas dimana antara satu komputer dengan komputer lainnya

saling berdekatan. LAN biasanya digunakan pada jaringan kantor,

rumah, maupun warung internet (warnet).

2) Metropolitan Area Network (MAN)

MAN merupakan jaringan komputer yang memiliki jangkauan area

yang lebih besar dari LAN. MAN biasanya digunakan pada jaringan

3) Wide Area Network (WAN)

WAN merupakan jaringan komputer yang memiliki jangkauan area

geografi yang sangat luas seperti antar negara maupun antar benua.

Metode yang digunakan adalah pengembangan dari LAN dan WAN.

4) Interconnection Networking (Internet)

Internet adalah interkoneksi jaringan-jaringan komputer yang ada di

dunia. Sehingga cakupannya sudah mencapai satu planet, tidak

menutup kemungkinan mencakup antarplanet. Koneksi antar jaringan

komputer dapat dilakukan berkat dukungan protokol yang khas, yaitu

Internet Protocol (IP) [7].

b. Berdasarkan media penghantar

1) Wire Network

Wire Network atau jaringan berkabel adalah jaringan komputer yang

menggunakan kabel sebagai media penghantar. Kabel yang digunakan

umumnya berbahan dasar tembaga. Ada juga jenis kabel lain yang

menggunakan bahan dengan jenis fiberoptic.

2) Wireless Network

Wireless Network atau jaringan nirkabel adalah jaringan tanpa kabel

yang menggunakan media penghantar gelombang radio atau cahaya

infrared.

c. Berdasarkan fungsi

1) Client Server

Client Server adalah jaringan komputer yang salah satu (boleh lebih)

komputer difungsikan sebagai server yang menyediakan layanan. Layanan bisa berupa akses web, e-mail, VoIP, dan lain-lain.

2) Peer to Peer

Peer to Peer adalah jaringan komputer di mana setiap komputer bisa

2.2. Topologi Jaringan

Topologi jaringan komputer adalah bagaimana cara menghubungkan node yang satu dengan node lainnya sehingga membentuk jaringan. Dalam suatu jaringan komputer, jenis topologi yang dipilih akan mempengaruhi kecepatan komunikasi, untuk itu perlu

dicermati kelebihan dan kekurangan dari masing-masing topologi berdasarkan

karakteristiknya. Secara umum ada 4 (empat) topologi yang digunakan, yaitu [11]:

a. Topologi Bus. Berikut ini adalah karakteristik dari topologi Bus:

1) Semua node dihubungkan secara serial sepanjang kabel, dan pada kedua ujung kabel ditutup dengan terminator.

2) Tidak membutuhkan banyak kabel dalam pemasangannya.

3) Sederhana dalam pemasangan dan layout.

4) Paket-paket data yang lewat akan bersimpangan pada suatu kabel

sehingga besar kemungkinan terjadi tabrakan data (collision).

5) Tidak diperlukan hub/switch, yang banyak diperlukan adalah

T-Connector pada setiap ethernet card.

6) Penambahan node dapat dilakukan dengan mudah.

7) Traffic yang padat akan sangat memperlambat jaringan.

8) Jika salah satu node mengalami gangguan, maka keseluruhan jaringan akan mengalami gangguan, sehingga seluruh node tidak bisa berkomunikasi dalam jaringan tersebut.

9) Setiap connector yang digunakan sebagai penghubung akan melemahkan sinyal elektrik yang dikirimkan.

b. Topologi Ring. Berikut ini adalah karakteristik dari topologi Ring:

1) Semua node dihubungkan secara serial di sepanjang kabel, dengan bentuk jaringan seperti lingkaran.

2) Sangat sederhana dalam layout seperti jenis topologi Bus.

3) Tipe kabel yang digunakan biasanya kabel Unshielded Twisted Pair (UTP) atau Patch Cable (IBM tipe 6).

4) Paket-paket data dapat mengalir dalam satu arah (kekiri atau kekanan)

sehingga collision dapat dihindarkan.

5) Menggunakan sedikit kabel untuk menghubungkan semua node.

6) Jika salah satu node rusak maka seluruh node tidak bisa berkomunikasi dalam jaringan tersebut.

7) Menambah atau mengurangi node akan mengacaukan jaringan yang sedang berjalan.

Gambar 2.2 Bentuk Topologi Ring

c. Topologi Star. Berikut ini adalah karakteristik dari topologi Star:

1) Setiap node berkomunikasi langsung dengan konsentrator (hub/switch). 2) Melakukan penambahan atau pengurangan node tidak akan menganggu

kinerja jaringan keseluruhan dan bisa dilakukan dengan mudah.

4) Apabila satu node yang mengalami kerusakan dalam jaringan, maka node tersebut tidak akan mengganggu keseluruhan jaringan.

5) Jika konsentrator mengalami kegagalan, maka seluruh jaringan akan

gagal untuk beroperasi.

6) Butuh banyak kabel dalam pemasangannya karena semua node harus terhubung secara langsung ke konsentrator.

7) Jumlah node terbatas, tergantung dari port yang ada pada konsentrator.

Gambar 2.3 Bentuk Topologi Star

d. Topologi Mesh. Berikut ini adalah karakteristik topologi Mesh:

1) Topologi Mesh memiliki hubungan langsung antara node yang ada. 2) Keuntungan utama dari penggunaan topologi Mesh adalah fault

tolerance, tersedia banyak jalur untuk mengirim paket dari satu node

ke node lain.

3) Sulit pada saat melakukan instalasi dan melakukan konfigurasi ulang

saat jumlah node yang terhubung semakin meningkat.

4) Jika jumlah node yang terhubung sangat banyak, maka ini akan sangat sulit sekali untuk dikendalikan.

Gambar 2.4 Bentuk Topologi Mesh

2.3. Voice Over Internet Protocol (VoIP)

Voice over Internet Protocol (VoIP) adalah teknologi yang mampu mengirimkan data

suara, video dan data yang berbentuk paket secara realtime dengan jaringan yang menggunakan Internet Protocol (IP) [18].

Tujuan pengimplementasian VoIP adalah untuk menekan biaya instansi

(perusahaan, sekolah, rumah sakit, dll) maupun individu dalam melakukan

komunikasi jarak dekat maupun jarak jauh (interlokal/ SLI). Penekanan biaya itu

dapat dilakukan dengan cara memanfaatkan jaringan data yang sudah ada. Sehingga

apabila ingin membuat jaringan telekomunikasi VoIP tidak perlu membangun

infrastruktur baru yang biasanya memerlukan biaya yang besar. VoIP dalam

penerapannya menggunakan sistem jaringan LAN dan didukung protokol-protokol

VoIP. Beberapa standarisasi protokol komunikasi pada teknologi VoIP adalah SIP

Teknologi VoIP bekerja dengan cara mengubah suara yang merupakan sinyal

analog menjadi sinyal digital yang dapat dikirimkan melalui jaringan yang memanfaatkan IP. Setelah diubah menjadi sinyal digital, kemudian ditranslasikan ke dalam paket-paket IP yang kemudian ditransmisikan melalui jaringan. Gambar 2.5

memperlihatkan cara kerja VoIP, dimana terjadi pertukaran data suara antara dua

pengguna [14].

Gambar 2.5 Proses Pertukaran Data Suara Antara Dua Pengguna [14]

Pada awal perkembangannya, VoIP hanya dapat dipakai antar personal

computer (PC) multimedia dengan kualitas suara yang rendah. Seiring dengan

perkembangan teknologi, kini VoIP memungkinkan komunikasi antar komputer ke

komputer, telepon ke telepon, komputer ke telepon, bahkan komputer ke smartphone dengan kualitas terbilang baik, sehingga layanan VoIP mulai banyak dijual oleh

operator-operator telekomunikasi di dunia [17].

VoIP biasanya digunakan dalam sebuah organisasi atau perusahaan dengan

tujuan untuk mereduksi biaya komunikasi dan mempermudah melakukan komunikasi.

Dalam skala LAN, VoIP biasanya digunakan untuk menghubungkan ruangan satu ke

ruangan lain, atau lantai satu ke lantai yang lain, dalam skala Metropolitan Area

Network (MAN), VoIP biasanya digunakan untuk membangun jalur komunikasi

antara lokasi satu dengan lokasi lain atau gedung satu dengan gedung yang lain yang

jaraknya cukup jauh, bisa antar daerah dalam satu kota, maupun antar satu kota

dengan kota lainnya dalam satu negara, sedangkan dalam skala Wide Area Network (WAN), VoIP biasanya digunakan untuk membuat jalur komunikasi antar negara

2.3.1. Kelebihan VoIP

VoIP diciptakan untuk menyediakan sarana komunikasi agar lebih hemat biaya dan

lebih fleksibel. Berikut ini adalah beberapa kelebihan VoIP:

a. Biaya lebih rendah untuk sambungan langsung jarak jauh. Untuk dua lokasi

yang terhubung dengan internet dan memanfaatkan VoIP, maka biaya

percakapan menjadi sangat rendah.

b. Memanfaatkan infrastruktur jaringan data yang sudah ada. Berguna jika

sebuah instansi sudah mempunyai infrastrktur jaringan. Jika memungkinkan,

jaringan yang ada bisa dibangun jaringan VoIP dengan mudah. Tidak

diperlukan tambahan biaya bulanan untuk penambahan fasilitas VoIP.

c. Penggunaan bandwidth yang kecil. Dengan majunya teknologi, penggunaan

bandwidth untuk voice sekarang ini menjadi sangat kecil.

d. Memungkinkan digabung dengan jaringan telepon lokal yang sudah ada.

Dengan adanya gateway bentuk jaringan VoIP bisa disambungkan dengan PABX (Private Automated Branch exchange) yang ada dikantor. Komunikasi antar kantor bisa menggunakan pesawat telepon biasa.

e. VoIP bisa dibuat menjadi jaringan yang besar. Sebagai contoh di Indonesia

adalah VoIP Rakyat.

f. Variasi penggunaan peralatan yang ada, misal dari PC, IP Phone, telepon

konvensional dan smartphone [7].

2.3.2. Kekurangan VoIP

Diantara beberapa kelebihan yang telah dipaparkan, VoIP juga memiliki kekurangan.

Beberapa kekurangan dari VoIP adalah sebagai berikut:

a. Kualitas suara tidak sejernih telepon konvensional. Hal ini adalah efek dari

b. Ada jeda (delay) dalam berkomunikasi. Proses perubahan data menjadi suara dan jeda jaringan, membuat adanya jeda dalam komunikasi yang

menggunakan VoIP.

c. Peralatan relatif mahal. Peralatan VoIP yang menghubungkan antara VoIP

dengan PABX relatif berharga mahal. Diharapkan dengan makin populernya

VoIP ini maka harga peralatan tersebut juga mulai turun harganya.

d. Jika pemakaian VoIP semakin banyak, maka jaringan data yang ada menjadi

penuh, dan jika tidak diatur dengan baik akan menyebabkan kegagalan dalam

komunikasi [7].

2.3.3. Protokol Pendukung VoIP

Dalam jaringan, protokol adalah sebuah aturan atau standar yang mengatur atau

mengijinkan terjadinya hubungan, komunikasi, dan perpindahan data antara dua atau

lebih node. Protokol dapat diterapkan pada perangkat keras, perangkat lunak atau kombinasi dari keduanya. Protokol-protokol yang mendukung terjadinya komunikasi

VoIP adalah sebagai berikut:

2.3.3.1. Transmission Control Protocol (TCP)

Dalam mentransmisikan data pada layer transport ada dua protokol yang berperan yaitu TCP dan UDP. TCP merupakan protokol yang connection oriented yang artinya menjaga reliabilitas hubungan komunikasi end-to-end. Konsep dasar cara kerja TCP adalah mengirim dan menerima segmen-segmen informasi dengan panjang data

bervariasi pada suatu datagram internet. TCP bertugas menjamin realibilitas hubungan komunikasi karena melakukan perbaikan terhadap data yang rusak, hilang atau

kesalahan kirim. Hal ini dilakukan dengan memberikan nomor urut pada setiap oktet

yang dikirimkan dan membutuhkan sinyal jawaban positif dari penerima berupa sinyal

acknowledgment (ACK). Jika sinyal ACK ini tidak diterima pada interval pada waktu

tertentu, maka data akan dikirimkan kembali. Pada sisi penerima, nomor urut tadi

TCP juga memiliki mekanisme flow control dengan cara mencantumkan informasi dalam sinyal ACK mengenai batas jumlah oktet data yang masih boleh

ditransmisikan pada setiap segmen yang diterima dengan sukses. Dalam VoIP, TCP

digunakan untuk menjamin setup suatu call pada sesi signalling. TCP tidak digunakan dalam pengiriman data suara pada VoIP karena pada suatu komunikasi data VoIP

penanganan data yang mengalami keterlambatan lebih penting dari pada penanganan

paket yang hilang.

2.3.3.2. User Datagram Protocol (UDP)

UDP yang merupakan salah satu protokol utama dibawah IP merupakan transport protokol yang lebih sederhana dibandingkan dengan TCP. UDP digunakan untuk

situasi yang tidak mementingkan mekanisme reliabilitas. header UDP hanya berisi empat field yaitu source port, destination port, length dan UDP checksum dimana fungsinya hampir sama dengan TCP, namun fasilitas checksum pada UDP bersifat opsional.

UDP pada VoIP digunakan untuk mengirimkan audio stream yang dikirimkan secara terus menerus. UDP digunakan pada VoIP karena pada pengiriman audio

streaming yang berlangsung terus menerus lebih mementingkan kecepatan pengiriman

data agar tiba di tujuan tanpa memperhatikan adanya paket yang hilang, walaupun

paket yang hilang sudah mencapai 50% atau bahkan lebih dari jumlah paket yang

dikirimkan. Karena UDP mampu mengirimkan data streaming dengan cepat. Dalam teknologi VoIP, UDP merupakan salah satu protokol penting yang digunakan sebagai

header pada pengiriman data.

2.3.3.3. Internet Protocol (IP)

(TCP/IP) untuk melakukan pengalamatan dan routing paket data antar node-node di jaringan komputer berbasis yang berbasis TCP/IP.

IP didesain untuk interkoneksi sistem komunikasi komputer. Pada jaringan

TCP/IP, sebuah node diidentifikasi dengan alamat IP. Tiap-tiap komputer memiliki alamat IP yang unik, masing-masing berbeda satu sama lainnya. Hal ini dilakukan

untuk mencegah kesalahan pada transfer data.

Salah satu hal penting dalam IP terkait pengiriman informasi adalah metode

pengalamatan pengirim dan penerima. Saat ini terdapat standar pengalamatan yang

sudah digunakan yaitu IPv4 dengan alamat terdiri dari 32 bit. Jumlah alamat yang

diciptakan dengan IPv4 diperkirakan tidak dapat mencukupi kebutuhan pengalamatan

IP sehingga dalam beberapa tahun mendatang akan diimplementasikan sistem

pengalamatan yang baru yaitu IPv6 yang menggunakan sistim pengalamatan 128 bit

[7].

2.4. Wireless

Teknologi wireless (nirkabel) adalah sebuah teknologi pengembangan dari jaringan komputer yang sebelumnya menggunakan kabel sebagai media penghubungnya.

wireless memanfaatkan udara/gelombang elektromagnetik sebagai media lalu lintas

pertukaran datanya [1].

Sampai saat ini, teknologi jaringan wireless yang bekerja pada frekuensi 2.4 GHz, dan/atau 5GHz berkembang pesat sekali terutama karena pembebasan izin

frekuensi di band Industrial Scientific Medical (ISM) maupun band Unlicensed

2.4.1. Jenis Teknologi Wireless

Selain WLAN, terdapat beberapa jenis teknologi wireless lainnya yang dibedakan berdasarkan luas area yang dicakup oleh jaringan wireless, diantaranya adalah:

2.4.1.1. Wireless Personal Area Network (WPAN)

WPAN (Wireless Personal Area Network) adalah sebuah bentuk komunikasi wireless yang terbatas hanya pada jarak pendek dan umumnya hanya terbatas untuk dua buah

perangkat elektronik [1]. Media yang biasa digunakan untuk WPAN antara lain :

a. Radio Frequency (RF)

b. Infra Red (IR)

c. Bluetooth

2.4.1.2. Wireless Wide Area Network (WWAN)

WWAN adalah sebuah bentuk komunikasi nirkabel yang memiliki area sangat luas,

antara lain untuk penggunaan selular seperti 2G, 3G, 4G, dan lain sebagainya [1].

2.4.1.3. Wireless Local Area Network (WLAN)

WLAN (Wireless Local Area Network) adalah sebuah bentuk komunikasi nirkabel yang memiliki area terbatas seperti dalam suatu ruangan ataupun sebuah gedung [1].

WLAN memiliki standar komunikasi yang diatur oleh sebuah lembaga. Standar

komunikasi data yang digunakan dalam WLAN umumnya adalah keluarga Institute of

Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11.

a. IEEE 802.11a bekerja pada frekuensi 5GHz dan mempunyai kecepatan

maksimum 54 Mbps.

b. IEEE 802.11b bekerja pada frekuensi 2,4GHz dan mempunyai kecepatan

c. IEEE 802.11g bekerja pada frekuensi yang sama dengan IEEE 802.11b yaitu

2,4GHz, namun memiliki kecepatan maksimal yang lebih besar, yaitu 54Mbps.

d. IEEE 802.11n yang bekerja pada dua frekuensi yaitu 2,4 dan 5GHz dengan

kecepatan maksimum adalah 100 sampai dengan 210 Mbps [4].

IEEE sendiri adalah sebuah lembaga internasional yang bersifat non-profit yang mempromosikan pengembangan berbagai teknologi yang berkaitan dengan

listrik, telekomunikasi dan jaringan komputer. IEEE menentukan berbagai standar

yang sering kali dipakai sebagai standar internasional [17].

2.5. Wireless Mesh Network (WMN)

WMN merupakan suatu bentuk jaringan komunikasi dimana setiap node termasuk

wireless router itu sendiri terhubung dengan menggunakan media wireless. Dalam

bentuk jaringan wireless konvensional, setiap client terhubung dengan perangkat

router dengan media wireless, namun perangkat wirelessrouter itu sendiri terhubung

ke wireless router lain menggunakan kabel.

Wireless Mesh Network memberikan solusi penghematan kabel sekaligus

menjadikan tingkat mobilitas dari jaringan wireless menjadi lebih tinggi dengan mengganti penggunakan kabel sebagai penghubung antar perangkat backbone wireless menjadi menggunakan teknologi wireless yang juga digunakan untuk penyambungan ke client [1].

Salah satu contoh penerapan dari Wireless Mesh Network adalah pada Base

Transmission Service (BTS) operator telepon selular yang menghubungkan satu BTS

dengan BTS yang lainnya. Pada gambar 2.5 digambarkan sebuah topologi WMN

Gambar 2.5 Visualisasi WMN Pada BTS Telepon Selular

2.6. Ad Hoc dan Infrastruktur

Jaringan wireless biasanya terdiri dari dua model yaitu fixed dan mobile. Jaringan

fixed wireless tidak mendukung mobilitas dan kebanyakan adalah point to point,

seperti microwave network dan geostationary satellite network. Lain halnya dengan jaringan mobile wireless yang sangat dibutuhkan oleh pengguna yang bergerak. Jaringan mobile dibagi dalam dua kategori utama yaitu jaringan yang memiliki infrastruktur dan jaringan yang tidak memiliki infrastruktur atau yang biasa disebut

dengan Ad Hoc [2].

Pada mode infrastruktur, tiap node mengirim dan menerima data melalui sebuah konsentrator, dalam WLAN, konsentrator biasa berupa access point [19], sedangkan pada komunikasi telepon selular biasaya digunakan BTS, dimana dalam

hal ini BTS adalah media perantara antara telepon genggam satu dengan lainnya. Pada

Gambar 2.6 Jaringan Nirkabel Mode Infrastrktur Sederhana

Sedangkan pada pada model Ad Hoc yang biasa dikenal sebagai jaringan

peer-to-peer, setiap node dilengkapi dengan wireless adapter yang mengirim dan menerima

data, ke dan dari node lain secara langsung [19]. Pada gambar 2.7 berikut ini diperlihatkan sebuah contoh sederhana topologi jaringan terdiri dari 3 node yang menggunakan mode Ad Hoc.

Gambar 2.7 Jaringan Mode Ad Hoc Sederhana

2.7. Mobile Ad Hoc Network (MANET)

Mobile Ad Hoc Network (MANET) adalah sebuah jaringan yang terdiri dari gabungan

perangkat-perangkat bergerak (mobile) yang dibangun tanpa infrastruktur, sehingga membentuk jaringan yang bersifat sementara. Tiap node pada MANET memiliki antarmuka nirkabel dan saling berkomunikasi melalui gelombang radio. Beberapa

contoh node ad hoc yaitu notebook, netbook, Personal Digital Assistants (PDA),

smartphone, dimana node-node tersebut saling berkomunikasi secara langsung satu

sama lain.

MANET memiliki kesamaan dengan Wireless Mesh Network (WMN), yaitu menggunakan konsep komunikasi yang sama antar node-nya, namun menitik beratkan pada aspek yang berbeda. MANET memiliki latar belakang akademis dan

memusatkan pada perangkat pengguna, mobilitas, dan kemampuan ad hoc. Sedangkan

WMN memiliki latar belakang bisnis dan memusatkan pada perangkat statis (biasanya

infrastruktur), kehandalan, dan kapasitas jaringan.

MANET adalah suatu jenis jaringan dimana setiap node tidak hanya mengirim atau menerima data saja, tetapi juga berfungsi sebagai relay untuk node lainnya. Dengan kata lain, setiap node bekerja sama untuk membangun dan mengirimkan data di jaringan [15].

MANET juga bisa terjadi dengan 2 kemungkinan, yang pertama adalah full

connected dan yang kedua adalah partial connected. Full connected adalah dimana

Gambar 2.8 MANET Full Connected

Sedangkan pada partial connected adalah dimana seluruh atau beberapa node pada MANET tidak terhubung ke seluruh node lainnya secara langsung, namun hanya beberapa node saja. Gambar 2.9 berikut ini memperlihatkan partial connected.

Gambar 2.9 MANET Partial Connected

MANET adalah suatu sistem terdistribusi yang terdiri atas node-node wireless

mobile maupun statis yang dapat membentuk dan merawat jaringan antar node itu

sendiri tanpa adanya sokongan base station atau pengendali terpusat. Node-node

wireless itu membentuk suatu topologi Ad Hoc yang memungkinkan komunikasi antar

Perancangan sebuah MANET dapat dirancang menggunakan teknik flooding atau menggunakan teknik routing. Jika menggunakan teknik routing, message akan

dikirim melalui sebuah jalur dengan cara “loncat” dari satu node ke node lainnya sampai tujuan tercapai. Untuk menjamin keberadaan route/path, maka sebuah mekanisme routing harus memungkinkan untuk membuat terjadinya sambungan terus menerus dan mengkonfigurasi ulang secara otomatis jika ada jalur yang rusak atau

terblokir dengan menggunakan algoritma self-healing atau memperbaiki diri sendiri. Jadi, MANET harus dapat menyelesaikan masalah yang terjadi karena mobilitas dari

node [15].

2.8. Routing

Routing adalah mekanisme proses penentuan link dari node pengirim ke node

penerima yang bekerja pada lapisan 3 Open System Interconnection (OSI) [16].

Routing merupakan proses memindahkan data dari satu network ke network lain

dengan cara mem-forward paket data via gateway. Routing menentukan kemana paket data akan dikirim agar mencapai tujuan yang diinginkan [9].

Sebuah router mempelajari informasi routing dari mana sumber dan tujuannya yang kemudian ditempatkan pada tabel routing. Router akan berpatokan pada tabel ini untuk memberitahu alamat yang akan digunakan untuk meneruskan paket ke alamat

tujuan. Gambar 2.10 berikut ini memvisualisasikan informasi yang dibutuhkan oleh

router untuk mengirimkan paket data ke jaringan yang berbeda.

2.9. Protokol Routing

Protokol routing adalah aturan atau cara pencarian jalur terbaik yang digunakan untuk mengirimkan paket data dari node pengirim ke node penerima. Paket akan melewati beberapa node penghubung (intermediate node), dimana protokol routing berfungsi untuk mencarikan jalur yang terbaik dari beberapa jalur yang akan dilalui melalui

mekanisme pembentukan tabel routing [16].

2.9.1. Klasifikasi Protokol Routing Pada MANET

Mekanisme protokol routing yang ada di MANET umumnya di kategorikan menjadi 3 jenis yaitu, proactive, reactive dan hybrid.

2.9.1.1. Protokol Routing Proactive

Protokol routing proactive merupakan protokol routing yang berdasarkan informasi pada routing table yang terus di-update dalam waktu berkala. Semua informasi mengenai perubahan akan dikirim sesuai dengan periodik pengiriman update dari

routing table. Sehingga, pada protokol routing ini akan terjaga routing table yang

terus update tanpa menghilangkan fungsinya untuk memilih jalur terbaik untuk mengirimkan data [1]. Sifat protokol ini memungkinkan delay yang lebih rendah dalam mengirimkan data melalui jaringan karena jalur data sudah dikenal [13].

Beberapa contoh protokol routing jenis ini adalah Optimized Link State Routing (OLSR), Better Approach To Mobile Ad-hoc Network (B.A.T.M.A.N), dan

Destination-Sequenced Distance Vector (DSDV).

2.9.1.2. Protokol Routing Reactive

Pada protokol routing ini, perhitungan jalur dilakukan sekali saja, kemudian di-update hanya ketika ada perubahan. Informasi yang dimiliki setiap router pada protokol

routing ini sangat terbatas dan akan dihapus ketika tidak lagi dibutuhkan dalam jangka

waktu tertentu. Pada beberapa protokol routing reactive, setiap router bahkan hanya memiliki informasi tentang nexthop saja. Oleh karena karakteristiknya, protokol

routing reactive sering juga disebut dengan On Demand Routing Protocol. Contoh

protokol routing ini adalah Dynamic Source Routing (DSR) dan Ad hoc On-Demand

Distance Vector (AODV).

2.9.1.3. Protokol Routing Hybrid

Protokol routing hybrid dikembangkan dengan pemikiran untuk menggabungkan kelebihan dari protokol routing reactive dan proactive sehingga didapatkan sebuah protokol routing yang paling efektif. Protokol routing hybrid menggunakan karakteristik protokol routing reactive dan proactive untuk mencari jalur terbaik sesuai dengan tuntutan dan kondisi (on demand) jaringan yang terus di-update. Selain itu, pada protokol routing hybrid, paket Route Request (RREQ) dan Route Reply (RREP) dikirimkan setelah terdapat routing request dengan waktu interval tertentu. Contoh dari protokol routing ini adalah Zone Routing protocol (ZRP) dan Babel [1].

Gambar 2.11 berikut ini memperlihatkan klasifikasi sifat protokol routing pada MANET.

2.10. Protokol Better Approach To Mobile Ad Hoc Network (B.A.T.M.A.N)

Better Approach To Mobile Ad-Hoc Network atau B.A.T.M.A.N merupakan sebuah

routing protokol yang bersifat proactive yang dikembangkan oleh Freifunk Community yang dikembangkan dari protokol routing OLSR. B.A.T.M.A.N

dikembangkan dengan konsep membentuk sebuah protokol routing yang menggunakan informasi routing seminimum mungkin dengan hanya mengkalkulasikan nexthop.

Konsep routing pada B.A.T.M.A.N adalah setiap keputusan routing didistribusikan secara merata kepada seluruh node. Sehingga setiap node memiliki pengetahuan mengenai seluruh node yang tersedia beserta total metric untuk menuju ke tujuan dan juga nexthop terbaik untuk mencapai tujuan. Pada B.A.T.M.A.N, informasi mengenai perubahan topologi jaringan tidak diperlukan. B.A.T.M.A.N

melakukan floodingOriginator Message (OGM) untuk menghindari informasi routing yang berbeda sehingga tidak terjadi routing loop. B.A.T.M.A.N merupakan salah satu protokol routing yang banyak dikembangkan dan diuji dalam banyak skenario [1].

2.10.1. Karakteristik B.A.T.M.A.N

Pada dasarnya, B.A.T.M.A.N bekerja pada layer 3, sama seperti OLSR. Sehingga pada mekanisme routing, B.A.T.M.A.N menggunakan IP Address untuk dapat berkomunikasi. Meskipun begitu, B.A.T.M.A.N hanya peduli pada penentuan best

nexthop. Hal ini membuat mekanisme routing B.A.T.M.A.N lebih efisien dan juga

lebih cepat. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, B.A.T.M.A.N menggunakan

OGM untuk memberitahu mengenai eksistensi sebuah node kepada seluruh node di jaringan. Dimana hal inilah yang akan digunakan menjadi salah satu penentuan best

nexthop terbaik. B.A.T.M.A.N dibuat bukan untuk jaringan yang stabil seperti

Setiap node pada B.A.T.M.A.N hanya mengetahui satu single hop neighbour saja sebagai dasar penentuan nexthop tanpa mengetahui seperti apa topologi MANET dari jaringan keseluruhan. Misalnya, node A tahu bahwa terdapat node S di suatu tempat di dalam MANET, dan dapat dilalui melalui neighbour B. Namun node A tidak tahu berapa jumlah hop atau node diantara mereka. Pendekatan ini membuat B.A.T.M.A.N memiliki kelebihan bandwith friendliness namun sulit untuk divisualisasikan. Untuk mempermudah, B.A.T.M.A.N memiliki vis server yang berfungsi untuk mencari data mengenai data jaringan dari setiap node yang dapat digunakan untuk memvisualisasikan MANET dalam bentuk grafik dari topologi

jaringan yang ada [9].

2.10.2. Format Paket B.A.T.M.A.N

Secara garis besar, format paket B.A.T.M.A.N dapat diilustrasikan seperti gambar 2.12 dibawah ini:

Gambar 2.12 Format Paket B.A.T.M.A.N [10]

Paket pada B.A.T.M.A.N merupakan paket UDP yang terdiri dari OGM dan

Optional Host Network Announcement (HNA) Message. OGM memiliki besar paket

yang tetap, yaitu 12 oktet. Dimana isi dari OGM digambarkan dalam gambar 2.13

Gambar 2.13 Format OGM [10]

OGM merupakan paket yang dikirimkan untuk memberitahukan eksistensi

node di dalam MANET. Isi dari OGM antara lain [10]:

a. Version: digunakan untuk membedakan paket beda versi B.A.T.M.A.N. Jika

menerima paket dari versi B.A.T.M.A.N yang berbeda, maka paket tersebut

akan diacuhkan.

b. Is-direct-link flag: digunakan untuk menunjukkan apakah sebuah node

merupakan node tetangga atau bukan.

c. Unidirectional flag: digunakan untuk menunjukkan apakah node tetangga

menggunakan hubungan bidirectional atau tidak.

d. TTL (Time To Live): digunakan untuk membatasi hop pengiriman OGM.

e. Gateway flags: digunakan untuk menunjukkan jika host/node ini memberikan

layanan sambungan ke internet (gateway).

f. Squence number: originator pada OGM akan menambahkan satu setiap

sequence number dari OGM baru.

g. Originator address: alamat IPv4 dari interface B.A.T.M.A.N dimana OGM

dihasilkan.

Untuk paket HNA message dapat digambarkan seperti pada gambar 2.14 dibawah ini [10]:

Keterangan:

a. Netmask: jumlah bit yang merepresentasikan besar dari network.

b. Network Address: alamat network IPv4 yang digunakan.

2.10.3. Cara kerja OGM

Beirkut ini adalah cara penyebaran dari OGM [8]:

a. OGM di-broadcast secara periodik (dengan interval satu detik) oleh setiap node dengan besar paket masing-masing sekitar 52 byte.

b. Paket OGM dikirim ke node tetangga untuk memberitahukan eksistensi dari node pengirim.

c. Node melakukan selective flooding dengan hanya melakukan broadcast ulang paling banyak satu kali kepada node tetangga yang sudah diidentifikasikan memiliki jalur yang terbaik.

Pesan OGM yang diterima kemudian diproses dengan ketentuan berikut:

a. Paket OGM yang di-broadcast pada umumnya hilang dikarenakan sambungan yang lemah ataupun terjadi tabrakan.

b. OGM yang melalui jalur yang baik tersebar lebih cepat dan lebih reliable. c. Setiap node menghitung node tetangga mana yang memberikan broadcast

paket yang paling banyak.

d. Berdasarkan proses perhitungan tersebut, node tetangga tersebut akan ditandai sebagai node dengan jalur yang baik (good path) untuk menuju sumber paket. e. OGM juga melakukan pengecekan untuk bidirectional link.

Pemrosessan pesan OMG dapat divisualisasikan seperti pada gambar 2.15

Gambar 2.15 Mekanisme Pemrosesan OGM [8]

2.10.4. Mekanisme Routing B.A.T.M.A.N

B.A.T.M.A.N menjalankan routing daemon untuk terus menjaga routing table-nya terus update. Routing daemon ini terus menjaga track dari OGM-OGM baru dan menjaga list dari seluruh originator yang telah mengirimkan OGM. B.A.T.M.A.N juga menjaga satu entry dedicated routing untuk setiap OGM dan HNA yang telah dikenal. Setiap routing entry menunjukkan interface outgoing dari B.A.T.M.A.N dan

IP Address dari nexthop direct link tetangga menuju originator yang terkait.

B.A.T.M.A.N harus memasukkan sebuah rute untuk menuju semua node, bahkan jika node tersebut adalah tetangga dengan status link-local bidirectional single hop [10].

2.10.5. Pemilihan dan Pembentukan Rute B.A.T.M.A.N

Ketika sebuah node mendapati OGM dari originator yang tidak dikenal ataupun mendapati OGM untuk node yang tidak dikenal oleh jaringan, maka node yang tidak dikenal tersebut akan dimasukkan ke dalam routing table dan mekanisme pemilihan tetangga dengan link-local bidirectional terbaik akan dilakukan, dimana tetangga dengan link-local bidirectional jalur terbaik akan dijadikan sebagai gateway menuju tujuan. Jika terjadi perubahan, misalnya perubahan peringkat tetangga dengan jalur

2.10.6. Penghapusan Rute B.A.T.M.A.N

Penghapusan rute dari routing table akan dilakukan secara otomatis jika sebuah node tidak menerima OGM maupun HNA dari sebuah originator dalam rentang waktu yang melebihi WINDOW_SIZE dan interval PURGE_TIMEOUT [10].

2.10.7. B.A.T.M.A.N-advanced

B.A.T.M.A.N-advanced atau B.A.T.M.A.N-adv merupakan implementasi dari protokol routing B.A.T.M.A.N dalam bentuk modul kernel yang bekerja pada lapisan ke 2 atau lapisan data link layer dari network layer. Pada dasarnya protokol routing yang bekerja pada layer 3 saling bertukar informasi routing dengan mengirimkan paket UDP dan juga menetapkan keputusan routing mereka dengan memanipulasi kernel routing table. B.A.T.M.A.N-adv beroperasi sepenuhnya pada layer dua. Itu berarti semua mekanisme routing dan juga penetapan jalur routing dilakukan di lapisan tersebut menggunakan MAC (Media Access Control) Address [12].

B.A.T.M.A.N-adv melakukan seluruh proses enkapsulasi sekaligus packet

forwarding untuk seluruh paket sehingga diterima oleh seluruh tujuan sekaligus

menjembatani seluruh node untuk berpartisipasi di dalam switch virtual network. Mekanisme routing pada B.A.T.M.A.N-adv tidak banyak perbedaan dengan

B.A.T.M.A.N, dimana semua node tidak mengetahui topologi jaringan melainkan hanya terkait dengan link-local tetangga. Sehingga perubahan network tidak akan mempengaruhi node [12]. Karakteristik dari B.A.T.M.A.N-adv antara lain [12]:

a. Pada B.A.T.M.A.N-adv, berbagai aplikasi network layer dapat dijalankan, nisalnya IPv4, IPv6, DHCP, IPX, dan lain-lain.

b. Node dapat berpastisipasi ke dalam MANET tanpa memiliki IP Address karena B.A.T.M.A.N-adv menggunakan MAC Address.

d. Terdapat mekanisme optimizing dari aliran data yang melalui MANET

(interface alternating, low overhead, forward error correction, dsb.)

e. Protokol berjalan dengan mengandalkan broadcast/multicast paket melalui node MANET dan non-MANET.

B.A.T.M.A.N-adv menggunakan batctl tool untuk melakukan konfigurasi dan

debugging terhadap kernel modul B.A.T.M.A.N-adv. Batctl juga dapat digunakan

untuk melakukan aktifitas ping, traceroute, dan juga tcpdump pada lapisan dua [12].

2.10.8. Interface Virtual bat0

Masalah yang timbul selanjutnya adalah dimana kebanyakan aplikasi memanfaatkan

pengalamatan logika di lapisan 3 (network layer) yaitu berupa IPv4 untuk melakukan komunikasi dengan aplikasi lain, sementara B.A.T.M.A.N-adv adalah protokol

routing yang bekerja pada lapisan 2 (data-link layer). Untuk mengatasi hal ini,

B.A.T.M.A.N-adv akan membuat sebuah interface virtual yang diberi nama bat0 pada setiap node, dimana fungsi dari interface virtual ini adalah untuk membantu B.A.T.M.A.N-adv memenuhi kebutuhan pengalamatan logika pada lapisan 3,

sehingga memungkinkan untuk aplikasi yang bekerja dengan memanfaatkan

pengalamatan lapisan 3, misalnya VoIP dapat bekerja dengan baik.

2.11. Protokol Babel

Babel adalah sebuat protokol routing yang berbasis distance vector dan bersifat

hybrid. Routing ini diciptakan berdasarkan dari ide protokol Destination-Sequenced

Distance Vector (DSDV), Ad hoc On Demand Distance Vector (AODV), dan protokol

routing milik Cisco System, Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP)

yang bisa bekerja tidak hanya di jaringan berkabel, namun juga nirkabel. Babel pada

awalnya dirancang untuk jaringan Ad Hoc nirkabel. Karena itu, Babel sangat tangguh

2.11.1. Babel Pada Jaringan Dual-Stack

Tidak seperti protokol routing kebanyakan, yang tidak bisa menggunakan IPv4 dan IPv6 pada waktu yang sama, Babel adalah protokol routing hybrid, yang sebuah paket

update tunggalnya dapat membawa rute-rute untuk beberapa protokol network-layer

(IPv6 & IPv4) sekaligus. Ini menjadikan Babel secara khusus dan efisien cocok untuk

me-manage jaringan dengan dua pengalamatan logika (IPv4 & IPv6) [5].

2.11.2. Kekurangan Babel

Babel punya dua keterbatasan yang membuatnya tidak cocok untuk digunakan pada

beberapa situasi [3]:

a. Babel bergantung pada update-update berkala routing table daripada menggunakan sebuah transport yang handal (karena, dalam jaringan stabil yang besar, Babel akan menghasilkan traffic yang lebih banyak dibandingkan protokol-protokol yang hanya mengirim update ketika perubahan topologi jaringan terjadi).

b. Babel bergantung pada hold time walaupun ketika sebuah rute dibatalkan. Karenanya, jika sebuah prefix yang sebelumnya terpisah menjadi tergabung,

akan menjadi unreacheable untuk beberapa saat. Ini membuat Babel tidak cocok untuk digunakan pada jaringan mobile yang mengimplentasikan prefix

aggregation otomatis.

2.11.3. Transmisi Informasi Routing Babel

Paket-paket protokol Babel dikirim di dalam body dari datagram UDP. Babel meletakkan informasi routing ke dalam sebuah Type Length Value (TLV). Setiap paket Babel mengandung satu atau lebih TLV.