TUGAS AKHIR
ANALISIS KINERJA JARINGAN MULTIPROTOCOL LABEL
SWITCHING (MPLS) UNTUK LAYANAN VIDEO STREAMING
Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro
OLEH :
DIMAS YUDHA PRAWIRA NIM. 120422010
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITES SUMATERA UTARA MEDAN
i ABSTRAK
Dalam peningkatan kinerja suatu jaringan dapat dilakukan dengan pengguna teknologi Multiprotocol Label Switching (MPLS). MPLS merupakan teknologi yang memadukan fungsi switching pada layer 2 dan routing pada layer 3 dengan memberi label di setiap paket data yang ditransmisikan.
Pada Tugas Akhir ini dilakukan perancangan jaringan untuk mengetahui bagaimana cara MPLS dalam meningkatkan nilai QoS pada layanan video streaming. Agar diketahui peningkatan nilai QoS pada suatu jaringan dilakukan pemodelan antara jaringan dengan MPLS atau tanpa MPLS. Perancangan dilakukan dengan menggunakan simulator Graphical Network Simulator 3 (GNS3). Jaringan yang dibentuk menggunakan Open Shotest Path First (OSPF) sebagai protocol routing. Protocol routing OSPF memiliki kemampuan untuk merutekan packet data berdasarkan nilai cost terendah di dalam sebuah jaringan. Untuk pembentukan layanan video streaming digunakan software media player VLC.
Dari hasil pengujian dengan menggunakan WireShark diketahui dari nilai rata-rata di lima puluh percobaan layanan video streaming dengan MPLS menunjukkan parameter QoS yaitu: throughput 0,2402 Mbps, delay 44,322 ms , dan packet loss 2,995 %. Sedangkan tanpa MPLS memiliki throughput 0,233 Mbps, delay 45,594 ms, dan packet loss 4,176 %. Ini berarti jaringan dengan MPLS lebih baik dibandingkan tanpa MPLS.
ii KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat, rezeki dan hidayahNya, sehingga Tugas Akhir yang berjudul “Analis Kinerja Jaringan MPLS untuk Layanan Video Streaming dapat diselesaikan.
Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat dalam menyelesaikan pendidikan pada Program Studi Sarjana (S-1) Teknik Elektro di Universitas Sumatera Utara (USU). Di dalam Tugas Akhir ini berisi tentang bagaimana perancangan jaringan dengan menggunakan software GNS3 untuk layanan video streaming. Selain itu, buku ini juga memuat teori, dan data-data yang diperoleh dari hasil analisis sebuah jaringan MPLS.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan. Hal ini karena keterbatasan pengetahuan dan pengalaman yang dimiliki penulis. Dengan segala kerendahan hati, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun sehingga pada nantinya dapat memperbaiki Tugas Akhir ini dan mengembangkannya di kemudian hari. Semoga karya ini dapat memberikan manfaat bagi pembaca.
Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih yang tulus kepada Allah SWT dan semua pihak yang telah membantu pengerjaan Tugas Akhir ini, yaitu 1. Kepada orangtuaku ayahanda Edy Waluyo dan ibunda Sri Minarni yang sangat
saya cintai dan hormati yang tak henti-hentinya memberikan dukungan, doa, nasehat, dan motivasi hingga sampai detik ini penulis tetap kuat dan bersemangat dalam menyelesaikan studi.
iii 3. Bapak Dr. Ali Hanafiah Rambe selaku Pembimbing I yang telah memberikan
bimbingan, masukan, saran, kritikan, motivasi, keluangan waktu, kesabaran, dan bantuan selama penulis menyelesaikan Tugas Akhir ini.
4. Kepada Bapak-Bapak Penguji, yaitu Bapak Ir. Arman Sani, MT, dan Bapak Suherman, ST., M.Com., Ph.D yang memberikan saran dan kritikan yang membangun sehingga Tugas Akhir bias menjadi lebih baik dan bermanfaat.
5. Seluruh Dosen Pengajar di Departemen Teknik Elektro yang telah memberikan ilmunya yang berguna selam penulis menempuh perkuliahan di Universitas Sumatera Utara (USU) tercinta. Semoga ilmu dapat digunakan untuk hal-hal yang bermanfaat.
6. Seluruh bagian Administrasi Departemen Elektro yang memberikan kemudahn untuk memperlancar perkuliahan dan pengursan Tugas Akhir ini.
7. Semua teman-teman kuliah di Eksternsi Teknik Elektro 2012 baik konsentrasi Telekomunikasi maupun Energi.
8. Untuk teman begadang malam Sijabat.
9. Seluruh saudara-saudara di keluarga besar “Apartement 08”
10. Teman-teman seperjuangan membuat Tugas Akhir di MASNIDA HOUSE.
Medan , April 2015 Penulis
iv DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL LEMBAR PENGESAHAN
ABSTRAK ………. i
KATA PENGANTAR ……...……….. ii
DAFTAR ISI ………. iv
DAFTAR GAMBAR …….………... vii
DAFTAR TABEL ………. viii
BAB I PENDAHULUAN 1.1Latar Belakang ………..………. 1
1.2Perumusan Masalah ………..……. 2
1.3Tujuan Penelitian ………..………. 2
1.4Batasan Masalah …...………..…...….. 2
1.5Metodologi Penyelesaian Masalah …...………..……….... 3
1.6Sistematika Penulisan …...………..…………. 3
BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Jaringan MultiprotocolLabelSwitching (MPLS) ………... 4
2.1.1 Format Header Multiprotocol Label Switching (MPLS) ……...…… 5
2.1.2 Komponen Jaringan Multiprotocol Label Switching (MPLS) ..………. 7
2.1.3 Arsitektur Jaringan Multiprotocol Label Switching (MPLS) ....……. 8
2.1.4 Prinsip Kerja Jaringan Multiprotocol Label Switching (MPLS) ....……. 10
2.2 Protocol routing Open Shortest Path First (OSPF) ....……. 11
2.2.1 ProtocolLink State (LS) ……….………...……… 11
2.2.2 OSPF Topology Network .……….………...………… 12
2.2.3 Perhitungan Nilai Cost ………. 12
v
2.3.1 Cara Kerja Video streaming ……….……….. 14
2.3.2 Real-time Transport Protocol (RTP) …...…….……….. 15
2.3.3 Kinerja Jaringan ...……….……….. 16
2.3.4 Parameter Kinerja Jaringan ………….………. 17
2.3.5 Lembaga Standarisasi Kinerja Jaringan ...…………..………. 19
BAB III METODOLOGI PERANCANGAN 3.1 Umum ………...………..…….. 21
3.2 Kebutuhan Perangkat ...………..………….. 22
3.2.1 Perangkat Keras (Hardware) ...………..……….. 22
3.2.2 Perangkat Lunak (Software) …..……….……… 22
3.2.2.1 Graphical Network Simulator 3 (GNS3) ....……….. 23
3.2.2.2 Wireshark ………... 24
3.2.2.3 VirtualBox ..………..……….. 26
3.2.2.4. Microsoft Loopback …….………….……….. 27
3.2.2.5 Media Player VLC ..…………..……….. 28
3.3 Pemodelan Jaringan .……….……… 29
3.4 Konfigurasi Jaringan…………..……….. 30
3.4.1 Konfigurasi Jaringan Tanpa MPLS …...………..…. 30
3.4.1.1 Pengaturan IP di setiap Interface ……….……… 32
3.4.1.2 Pengaturan Protocol Routing OSPF …..……….….. 33
3.4.1.3 PengaturanIP SLA…..……….………... 34
3.4.1.4Test Network Tanpa MPLS…..……….………... 35
3.4.2 Konfigurasi Jaringan dengan MPLS…..……….…………... 36
3.4.2.1 Pengaturan IP untuk Interface Loopback ………..………..….. 37
3.4.2.2Pengaturan MPLS …...………..……….. 37
3.4.2.3Test Network Jaringan dengan MPLS ….……..……… 38
3.4.3 Pengaturan Streaming Video ………..………. 41
vi
4.2 Throughput …..………..………... 45
4.3 Delay ………….………..………. 46
4.4 Packet Loss …..…………..………... 47
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan ………..………. 49 5.2 Saran …….……...………... 49
DAFTAR PUSTAKA ….………... ix
vii DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Letak Jaringan MPLS pada OSI Layer………...4
Gambar 2.2 Format Header MPLS……….6
Gambar 2.3 Arsitektur Jaringan MPLS………. 9
Gambar 2.4 Prinsip Kerja jaringan MPLS………..10
Gambar 2.5 Format Header RTP………15
Gambar 3.1 Blok Diagram Perancangan Jaringan……….21
Gambar 3.2 Tampilan GNS3………..23
Gambar 3.3 Hasil Capture Packet Data dengan WireShark………..24
Gambar 3.4 Pemilihan Protocol UDP yang dianalisis………..25
Gambar 3.5 Untuk mendapatkan Nilai Packet Loss………25
Gambar 3.6 Hasil Capture untuk Mengetahui Nilai Delay dan Throughput… 26 Gambar 3.7 Tampilan VirtualBox……… 26
Gambar 3.8 Tampilan Microsoft Loopback Adapter……….. 27
Gambar 3.9 Streaming Video dengan Media Player VLC……… 28
Gambar 3.10 Pemodelan Jaringan……… 29
Gambar 3.11 Diagram Alir tahapan perancangan jaringan tanpa MPLS……… 31
Gambar 3.12 Diagram Alir Tahapan Perancangan Jaringan dengan MPLS…… 36
Gambar 3.13 Memilih file video yang di-stream melalui VLC……… 41
Gambar 3.14 Alamat streaming video……….. 42
Gambar 4.1 Hasil Capturepacket data UDP di dalam Jaringan……… 43
Gambar 4.2 Pengamatan Packet Data yang melintasi jaringan………… ……. 44
Gambar 4.3 Trafik Lain yang ada di Jaringan………… ………. 45
Gambar 4.4 Grafik Nilai Throughput pada 50 Percobaan………. 46
Gambar 4.5 Grafik Delay pada 50 Percobaan………. 47
viii DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Jenis Video Payload Pendukung RTP……….. 16
Tabel 2.2 Standarisasi Throughput oleh TIPHON………… ……... 19
Tabel 2.3 Standarisasi Delay oleh TIPHON………. 20
Tabel 2.4 Standarisasi Packet Loss oleh TIPHON……… 20
Tabel 3.1 Spesifikasi Komputer……… ………. 22
i ABSTRAK
Dalam peningkatan kinerja suatu jaringan dapat dilakukan dengan pengguna teknologi Multiprotocol Label Switching (MPLS). MPLS merupakan teknologi yang memadukan fungsi switching pada layer 2 dan routing pada layer 3 dengan memberi label di setiap paket data yang ditransmisikan.
Pada Tugas Akhir ini dilakukan perancangan jaringan untuk mengetahui bagaimana cara MPLS dalam meningkatkan nilai QoS pada layanan video streaming. Agar diketahui peningkatan nilai QoS pada suatu jaringan dilakukan pemodelan antara jaringan dengan MPLS atau tanpa MPLS. Perancangan dilakukan dengan menggunakan simulator Graphical Network Simulator 3 (GNS3). Jaringan yang dibentuk menggunakan Open Shotest Path First (OSPF) sebagai protocol routing. Protocol routing OSPF memiliki kemampuan untuk merutekan packet data berdasarkan nilai cost terendah di dalam sebuah jaringan. Untuk pembentukan layanan video streaming digunakan software media player VLC.
Dari hasil pengujian dengan menggunakan WireShark diketahui dari nilai rata-rata di lima puluh percobaan layanan video streaming dengan MPLS menunjukkan parameter QoS yaitu: throughput 0,2402 Mbps, delay 44,322 ms , dan packet loss 2,995 %. Sedangkan tanpa MPLS memiliki throughput 0,233 Mbps, delay 45,594 ms, dan packet loss 4,176 %. Ini berarti jaringan dengan MPLS lebih baik dibandingkan tanpa MPLS.
1 BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan teknologi telekomunikasi dewasa ini sangat cepat seiring dengan penggunaan internet sebagai media komunikasi. Untuk memenuhi kebutuhan komunikasi tersebut terciptalah sebuah jaringan telekomunikasi. Secara harfiah, jaringan telekomunikasi adalah sekumpulan perangkat yang menghubungkan pemakainya dengan pemakai lain untuk dapat saling bertukar informasi, misalnya melalui SMS, e-mail, telepon, video streaming, Voice over IP (VoIP) dan lain-lain.
Kinerja jaringan telekomunikasi dalam proses pengiriman data sering menjadi masalah, sehingga mempengaruhi kualitas layanan yang diberikan. Dalam proses transfer data diperlukan proses yang cepat dan akurat untuk meningkatkan kualitas layanan. Dengan demikian, dirancanglah sebuah jaringan telekomunikasi dengan memanfaatkan teknologi Multiprotocol Label Switching (MPLS). Jaringan MPLS ini merupakan jaringan yang didefenisikan oleh IETF untuk memadukan mekanisme label swapping pada layar 2 dengan routing di layer 3 untuk mempercepat pengiriman paket data [1]. Jaringan MPLS akan menambahkan label di setiap paket data yang dikirimkan. Dengan pelabelan ini maka data yang dikirimkan akan menjadi lebih cepat sampai tujuan. Hal ini dikarenakan router hanya menganalisa label yang diberikan pada setiap paket data tersebut.
2 Pada Tugas Akhir ini, akan disimulasikan jaringan MPLS untuk layanan Video Streaming dengan simulator GNS3. Proses simulasi ini dilakukan agar diketahui nilai Quality of Service (QOS) . QoS pada suatu jaringan meliputi : delay. throughput, dan packet loss.
1.2 Perumusan Masalah
Adapun beberapa perumusan masalah yang diangkat pada Tugas Akhir ini adalah :
1. Bagaimana prinsip kerja jaringan Multiprotocol Label Switching (MPLS).
2. Bagaimana melakukan simulasi jaringan MPLS untuk video streaming dengan menggunakan software GNS3.
3. Bagaimana pengaruh penggunaan jaringan MPLS untuk layanan video streaming. 4. Bagaimana mengetahui kinerja jaringan MPLS untuk video streaming dengan
menggunakan software Wireshark.
1.3 Tujuan Penelitian
Tujuan pada Tugas Akhir ini adalah untuk menganalisis kinerja jaringan MPLS untuk layanan video streaming. Kinerja jaringan yang dievaluasi meliputi: delay, throughput, dan, packet loss.
1.4 Batasan Masalah
Terdapat beberapa batasan masalah yang digunakan pada Tugas Akhir ini adalah
1. Jaringan disimulasikan dengan menggunakan Internet Protocol (IP) versi 4. 2. Router yang digunakan berasal dari perusahaan Cisco.
3. Protokol routing yang digunakan adalah Open Shortest Path First (OSPF).
3 1.5 Metodologi Penelitian
Terdapat beberapa metode yang digunakan dalam penelitian tugas akhir yaitu :
1. Studi Literatur
Mengumpulkan bahan-bahan, data-data, dan dasar teori yang kuat tentang Jaringan MPLS serta hal-hal yang berkaitan dengan judul Tugas Akhir ini.
2. Perancangan
Perancangan dilakukan dengan memodelkan jaringan MPLS. 3. Simulasi
Tahap ini meliputi desain pemodelan dan pembuatan sistem pada software simulator yang akan digunakan.
4. Analisis
Pada tahap ini akan dilakukan analisis terhadap sistem jaringan yang dibuat, untuk mengetahui kinerja jaringan apakah berjalan dengan baik atau tidak. 1.6 Sistematika Penulisan
Adapun sistematika penulisan pada Tugas Akhir ini adalah : BAB I PENDAHULUAN
Bab ini membahas tentang pendahuluan pada Tugas Akhir yang merupakan dasar pembahasan yang dilakukan.
BAB II DASAR TEORI
Bab ini membahas tentang tinjauan pustaka terkait dengan judul Tugas Akhir yang diangkat.
BAB III METODOLOGI PERANCANGAN
Bab ini membahas tentang metodologi perancangan yang akan disimulasikan dan dianalis haril data yang diperoleh.
BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN
Bab ini membahas tentang analisIS data yang diperoleh dari hasil simulasi yang telah dilakukan.
BAB V PENUTUP
4 BAB II
DASAR TEORI
2.1 Jaringan Multiprotocol Label Switching (MPLS)
Jaringan MPLS merupakan arsitektur jaringan yang didefenisikan oleh Internet Engineering Task Force (IETF) untuk memadukan mekanisme Label swapping di layer 2 dengan routing di layer 3 untuk mempercepat pengiriman paket data [1], seperti terlihat pada Gambar 2.1. Jaringan MPLS bekerja pada layer Network dan layer Data Link dalam proses transmisi paket data.
Gambar 2.1 Letak Jaringan MPLS pada OSI Layer
Pada layer Data Link berfungsi sebagai switching untuk penyambungan tiap paket data yang melintasi jaringan, sedangkan layar Network untuk proses route tiap paket data yang melintasi jaringan. Jaringan MPLS mengkombinasikan kedua layer tersebut.
5 data yang akan dikirimkan melalui jaringan. Sehingga proses pengiriman paket menjadi lebih efisien.
Konsep inti dari MPLS adalah memasukan sebuah label pada setiap pada paket data dengan panjang tetap. Label setiap paket data mengandung informasi pokok, yaitu arah paket data tersebut akan diteruskan. Adapun informasi label yang paling penting adalah mengenai [8]:
1. Informasi Alamat tujuan (Destination Address) 2. Informasi IP Precendence
3. Informasi keanggotaan Virtual Privete Network (VPN) 4. Informasi Quality of Service (QoS) dari RSVP
5. Informasi rute paket data yang melintasi jaringan
Teknologi MPLS menjanjikan banyak harapan untuk peningkatan kinerja jaringan paket data dengan skalabilitas seperti pada jaringan Internet Protocol (IP) dan kualitas pengiriman paket data pada jaringan ATM. Hal ini yang memacu perkembangan teknologi MPLS menjadi lebih cepat dan popular dalam sistem komunikasi data. Adapun beberapa fungsi dari jaringan MPLS adalah :
1. Menghubungkan protokol satu dengan lainnya dengan Resource Reservation Protocol (RSVP) dan membuka Shortest Path First (OSPF).
2. Menetapkan mekanisme untuk mengatur arus trafik berbagai jalur, seperti arus antar perangkat keras yang berbeda, mesin, atau untuk arus pada aplikasi yang berbeda.
3. Digunakan untuk memetakan IP secara sederhana, dan memilih route paket yang paling tepat.
4. Mendukung IP pada layer 3, ATM dan Frame-Relay pada Layer 2. 2.1.1 Format Header Multiprotocol Label Switching (MPLS)
6 Gambar 2.2. Format Header MPLS [8]
Komponen penyusun header pada jaringan MPLS berisikan bagian-bagian berikut ini :
1. Label Value (Label)
Label value adalah field yang terdiri dari 20 bit yang merupakan nilai dari Label tersebut
2. Experiment Use (Exp)
Secara tenis, field ini dapat digunakan untuk menangani indikator QoS atau dapat juga merupakan hasil salinan dari bit-bit IP Precendence pada paket IP.yang memiliki 3 bit Exp.
3. Bottom of Stack (Stack)
Pada sebuah paket memungkinkan menggunakan lebih dari satu Label. Field ini digunkan untuk mengetahui label stack yang paling bawah. Label yang paling bawah dalam stack memiliki nilai bit 1, sedangkan yang lain dibeli nilai 0. Hal ini sangat diperlukan pada proses labelstucking.
4. Time to Live (TTL)
Field ini merupakan hasil salinan dari IP TTL header. Nilai bit TTL akan berkurang 1 setiap paket melewati hop untuk terjadinya packet storms. Pada jaringan MPLS ini memiliki 8 bit TTL yang akan berkurang 1 bila melewati sebuah router atau hop.
Dalam proses pembuatan label pada header di jaringan MPLS ada beberapa metode yang dapat digunakan, yaitu :
7 2. Metode berdasarkan kebutuhan resource suatu paket data, yaitu dengan
menggunakan protocol yang dapat mengontrol trafik suatu jaringan seperti RSVP (Resource Reservation Protocol).
3. Metode berdasarkan besar trafik pada suatu jaringan, yaitu dengan menggunakan metode penerimaan paket dalam menentukan tugas distribusi sebuah label.
2.1.2 Komponen Jaringan Multiprotocol Label Switching (MPLS)
Terdapat beberapa komponen penyusun jaringan MPLS untuk proses pengiriman paket data dari pengirim menuju ke penerima, yaitu :
1. Label Switched Path (LSP): merupakan jalur yang dilalui oleh satu atau serangkaian LSR dimana paket diteruskan oleh label swapping dari satu MPLS node ke MPLS node yang lainnya. MPLS menyediakan dua cara untuk menetapkan LSP yaitu.
a. Hop-by-hop routing, cara ini membebaskan masing-masing LSR menetukan node selanjutnya untuk mengirimkan paket. Cara ini mirip seperti Open Shortest Path First (OSPF) dan RoutingInformation Protocol (RIP) dalam IP routing.
b. Explisit routing, dalam metode ini LSP akan ditetapkan oleh LSR pertama yang dilalui aliran paket.
2. Label Switching Router : merupakan router dalam MPLS yang berperan dalam menetapkan LSP dengan menggunakan teknik label swapping dengan kecepatan yang telah ditetapkan. LSR dapat dibagi dua, yaitu : Ingress LSR dan Egress LSR.
a. MPLS Ingress Node : MPLS node yang mengatur trafik saat memasuki MPLS domain.
b. MPLS Egress Node : MPLS node yang mengatur trafik saat akan meninggalkan MPLS domain.
8 4. MPLS Node : merupakan node yang menjalankan MPLS. MPLS node ini sebagai kontrol protocol yang akan meneruskan paket berdasarkan label. Dalam hal ini MPLS node merupakan sebuah router yang dikonfigurasi untuk meneruskan paket data dan melakukan rute pada jaringan MPLS.
5. Forward Equivalance Class (FEC) : merupakan representasi dari beberapa paket data yang diklasifikasikan berdasarkan kebutuhan resource yang sama di dalam proses pertukaran data.
6. Edge Label Switching Routers (ELSR) : ini terletak pada perbatasan jaringan MPLS, dan berfungsi untuk mengaplikasikan label ke dalam paket-paket yang masuk ke dalam jaringan MPLS. Sebuah MPLS Edge Router akan menganalisa header IP dan akan menentukan label yang tepat untuk dienkapsulasi ke dalam paket tersebut ketika sebuah paket IP masuk ke dalam jaringan MPLS. 7. Label Distribution Path (LDP) : merupakan protokol yang berfungsi untuk
mendistribusikan informasi yang ada pada label ke setiap LSR pada MPLS. Protokol ini digunakan untuk memetakan FEC ke dalam label untuk selanjutnya akan dipakai untuk menentukan LSP. LDP message dapat dikelompokan menjadi. a. Discovery Messages, yaitu pesan yang memberitahukan dan memelihara
hubungan dengan LSR yang baru tersambung ke MPLS.
b. Session Messages, yaitu pesan untuk membangun, memelihara dan mengakhiri sesi antara titik LDP.
c. Advertisement Messages, yaitu pesan untuk membuat, mengubah dan menghapus pemetaan Label pada MPLS.
d. Notification Messages, yaitu pesan yang menyediakan informasi bantuan dan sinyal informasi jika terjadi error.
2.1.3 Arsitektur Jaringan Multiprotocol Label Switching (MPLS)
9 merupakan kumpulan paket yang menerima perlakukan forwarding yang sama di sebuah LSR. LSP dibentuk melalui suatu protokol persinyalan Seperti terlihat pada Gambar 2.3 yang menentukan forwarding berdasarkan label pada paket.
Gambar 2.3 Arsitektur Jaringan MPLS [1]
10 2.1.4 Prinsip Kerja Jaringan Multiprotocol Label Switching (MPLS)
Prinsip kerja MPLS ialah penggabungkan kecepatan switching pada layer 2 dengan kemampuan routing dan skalabilitas pada layer 3. Cara kerjanya adalah dengan menyelipkan label di antara header layer 2 dan layer 3 pada paket yang diteruskan. Label dihasilkan oleh Label Switching Router (LSR) dimana bertindak sebagai penghubung jaringan MPLS dengan jaringan luar. Label berisi informasi tujuan node selanjutnya kemana paket harus dikirim seperti pada Gambar 2.4. Kemudian paket diteruskan ke node berikutnya, di node ini label paket akan dilepas dan diberi label yang baru yang berisi tujuan berikutnya. Paket-paket diteruskan dalam path yang disebut LSP (Label Switching Path). Mekanisme prinsip kerja Jaringan MPLS sangat bergantung pada label swapping (pertukaran label). Label ditukar sesuai informasi yang dimiliki router sebelumnya untuk keperluaan transfer paket data dari pengirim menuju penerima [8].
IP Packet
MPLS Label added in IP Packet
Switching Port
MPLS packet switched accros network
MPLS Label removed at destination
MPLS Network
Gambar 2.4 Prinsip Kerja jaringan MPLS
11 2.2 Protocol Routing Open Shortest Path First (OSPF)
Protocol routing merupakan salah satu komponen terpenting pada sebuah jaringan backbone. Protocol routing secara dinamis berkomunikasi untuk menentukan rute terbaik untuk mencapai tujuan. Paket di-forward dari satu router ke router yang lain sesuai dengan protocol routing yang digunakan
Sudah cukup banyak protocol routing yang telah dikembangkan hingga saat ini, salah satunya adalah Open Shortest Path First biasa disingkat dengan OSPF. OSPF dikembangkan untuk menggantikan Routing Information Protocol (RIP) [5]. OSPF merupakan protocol routing Link State (LS) yang bersifat open-standart dan sudah dipublikasikan pada dokumen RFC-2328.
OSPF dapat melakukan konvergensi secara cepat dan melakukan path (pemilihan jalur rute paket data) berdasarkan cost terendah [3]. Protocol jenis LS dapat mempelajari lebih banyak informasi tentang struktur network dibandingkan jenis protocol lainnya. Sehingga lebih banyak juga informasi yang dipertukarkan antar-neighbour. Agar lebih mudah untuk memahami OSPF akan dibahas pada hal-hal berikut ini :
2.3.6 Protocol Link State (LS)
Peotocol Link State (LS) dapat mengetahui kondisi network secara lebih akurat. Masing-masing router memiliki “gambaran jelas” tentang topologi network, termasuk juga info bandwidth dari network lainnya. Beberapa hal yang menjadi karakteristik LS, yaitu :
1. Dapat merespon dengan cepat terhadap perubahan network. 2. Mengirim update ketika menjadi perubahan pada network.
3. Mengirim update secara periodik pada interval tertentu (mmisal 30 menit), yang disebut dengan Link Staterefresh.
12 2.3.7 OSPF Topology Network
Bagaimana protocol OSPF berkomunikasi dalam network sangat bergantung pada media network yang digunakan. Media yang dapat meneruskan informasi OSPF yaitu:
1. Broadcast Multiaccess, media jenis ini adalah media yang banyak terdapat dalam jaringan lokal atau LAN seperti misalnya ethernet, FDDI, dan token ring. Dalam kondisi media seperti ini, OSPF akan mengirimkan traffic multicast dalam pencarian router-router neighbour-nya. Namun ada yang unik dalam proses pada media ini, yaitu akan terpilih dua buah router yang berfungsi sebagai Designated Router (DR) dan Backup DesignatedRouter (BDR).
2. Point-to-Point, digunakan pada kondisi di mana hanya ada satu router lain yang terkoneksi langsung dengan sebuah perangkat router. Contoh dari teknologi ini misalnya link serial. Dalam kondisi Point-to-Point ini, router OSPF tidak perlu membuat Designated Router dan Back-up-nya karena hanya ada satu router yang perlu dijadikan sebagai neighbour.
3. Point-to-Multipoint, media jenis ini adalah media yang memiliki satu interface yang menghubungkannya dengan banyak tujuan. Jaringan-jaringan yang ada di bawahnya dianggap sebagai serangkaian jaringan Point-to-Point yang saling terkoneksi langsung ke perangkat utamanya.
4. Nonbroadcast Multiaccess (NBMA), media berjenis Nonbroadcast multiaccess ini secara fisik merupakan sebuah serial line biasa yang sering ditemui pada media jenis Point-to-Point. Namun secara faktanya, media ini dapat menyediakan koneksi ke banyak tujuan, tidak hanya ke satu titik saja.
2.3.8 Perhitungan Nilai Cost
13
����
=
100 ,000 �������� ����� (2.1)
2.4 Video streaming
Video adalah suatu media informasi yang berupa gambar dan suara yang disajikan secara bersamaan. Sedangkan streaming adalah suatu teknologi yang memainkan file gambar atau suara secara langsung ataupun pre-recorder dari sebuah server. Jadi, Video streaming adalah sistem komunikasi yang memiliki informasi berupa video yang ditransmisikan melalui jaringan secara langsung maupun pre-recorder dari server menuju client. Dalam sistem layanan video streaming, server merupakan tempat file yang melakukan broadcast. Client adalah bagian yang melakukan request untuk menerima video tersebut.
Terdapat tiga kategori dalam sistem video streaming [4], yaitu :
1. Streaming stored video, merupakan jenis layanan yang memberikan file video yang terdapat di dalam memori server. Biasanya client dapat memilih video yang akan disaksikan. Contoh layanan pada streaming stored video adalah Video On Demand.
2. Streaming live video, merupakan jenis layanan yang memberikan file video yang di-broadcast oleh server saja. Client pada streaming jenis ini tidak dapat memilih video yang akan disaksikan. Contoh layanan pada streaming live video adalah TV broadcasting.
3. Interactive video, merupakan jenis layanan video streaming yang mampu membuat server dan client dapat berinteraksi. Contoh layanan jenis ini adalah Video Conference.
14 2.4.1 Cara Kerja Video streaming
Terdapat beberapa hal penting dalam proses video streaming pada sebuah jaringan yaitu :
1. Server dan Client
Video streaming terbentuk hanya karena terdapat server (memiliki jaringan serta ruang penyimpanan yang besar) dan klien (PC pribadi) yang dapat berkomunikasi dalam bentuk bit. Video streaming bukanlah tentang bagaimana sistem dapat membaca file video yang sebenarnya, namun lebih merupakan metode pengiriman media antara dua komputer.
2. Mengirim Bit dan Bytes
Server menyimpan file video yang berisi beberapa bit dan byte – byte kode. Kode – kode ini berisi petunjuk agar pada saat yg sama computer.
3. Membaca dan Menerima Film
Setelah server melakukan koneksi dengan remote client (komputer pribadi), akan dimulai transfer instruksi untuk memutar video di komputer dalam bentuk kode stream yang berukuran kecil. Kode-kode tersebut ditransfer dalam suatu paket melalui jaringan dan di-load dalam memori komputer. Komputer memproses kode-kode video da kemudian menampilkannya pada layar.
4. Memerlukan Buffer
Komputer menyimpan dan mengolah kode-kode video dalam filebuffer, sehingga tidak harus terus menerus harus tersambung ke server. Jika koneksi terputus untuk sementara, maka server akan mengetahui sampai sejuh mana file berhasil di buffer, untuk kemudian server amakn mengirimkan kode-kode selanjutnya untuk memutar video. Komputer men-download dan menyimpan kode-kode video dalam buffer dengan baik secara terus menerus hingga video siap dimainkan di layar.
5. Format dan Media Player
15 tersebut pada layar.Ada banyak aplikasi player yang ada, dan sebelumnya kedua server dan PC client harus mempunyai persetujuan mengenai perungkat lunak yang dapat digunakan untuk menampilkan video.
2.4.2 Real-time Transport Protocol (RTP)
Dalam teknologi video streaming dapat digunakan RTP sebagai protocol transfer data. RTP mnyediakan layanan pengiriman pada pada jaringan untuk transmisi data real time. Real-time dimaksudkan sebagai layanan yang dapat langsung dilihat oleh pengguna. RTP berjalan di atas protocol UDP (User DatagramProtocol). RTP dapat dilihat sebagai sub-layer pada transport layer.
Real-time Transport Protocol (RTP) dapat digunakan untuk pengiriman format umum seperti PCM, GSM, dan MP3 untuk audio, dan MPEG dan H263 untuk video. Pada sisi penerima. Potongan media dienkapsulasi dalam paket RTP yang kemudian dienkapsulasi lagi di segmen UDP, dan selanjutnya dilewatkan dengan IP. Sedangkan pada sisi penerima melakukan ekstrak pada peket RTP dari segmen UDP, kemudian mengekstrak potongan media dari RTP paket, yang kemudian dikirimkan pada media player (pemutar). Paket RTP terdiri dari empat bagian utama seperti yang ditunjukan pada Gambar 2.5.
Payload Type
Sequence Number
Timestamp Synchronization source identifier
Gambar 2.5 Format Header RTP [4]
Adapun keterangan empat bagian dan panjang bit-nya dari header paket RTP tersebut adalah :
16 Tabel 2.1 Jenis Video Payload Pendukung RTP
Payload-Type Number Video Format
26 Motion JPEG
31 H.261
32 MPEG 1 Video
33 MPEG 2 Video
2. Sequence Number, digunakan untuk inisialisasi paket yang dikirimkan dan bisa dipakai untuk perhitungan packet loss, memiliki panjang 16 bit.
3. Timestamp, mununjukkan waktu paket yang dipakai untuk sinkronisasi dan perhitungan jitter, memiliki panjang 32 bit.
4. Synchronization source identifier (SSRC), memiliki panjang 32 bit. Mengidentifikasi sumber RTP stream. Setiap stream pada RTP dibedakan dengan SSRC. SSRC bukanlah IP pengirim tapi merupakan penomoran yang dilakukan dari sisi pengirim ditandai secara acak ketika stream baru berjalan. Kemungkinan adanya dua stream yang ditandai dengan SSRC yang sama.
2.5 Kinerja Jaringan
Aplikasi yang beraneka ragam menghasilkan kinerja yang berbeda-beda pula. Pengiriman data email melalui sebuah jaringan internet akan berbeda dengan pengiriman data VoIP untuk informasi suara pada sebuah jaringan. Oleh sebab itu, penyesuaian karakteristik jaringan mempengaruhi kinerja jaringan terhadap layanan atau aplikasi yang digunakan.
17 2.5.1 Parameter Kinerja Jaringan
Beberapa parameter yang dijadikan referensi umum untuk dapat melihat kinerja jaringan adalah:
1. Availability yaitu persentase hidupnya sistem atau sub sistem telekomunikasi. Idealnya, availability harus mencapai 100%.
2. Throughput yaitu kecepatan (rate) transfer data efektif, yang diukur dalam bps. Header-header dalam paket-paket data mengurangi nilai throughput. Maka penggunaan sebuah saluran secara bersama-sama juga akan mengurangi nilai ini. Persamaan (2.2) menunjukkan cara mendapatkan nilai throughput sebuah jaringan [6].
�ℎ����ℎ���= ����� ℎ���� ���� ����������
����� ���������� ���� (2.2)
3. Packet Loss, adalah kegagalan transmisi paket data mencapai tujuannya.
Umumnya perangkat network memiliki buffer untuk menampung data yang diterima. Jika terjadi kongesti yang cukup lama, buffer akan penuh, dan data baru tidak diterima. Satuan yang digunakan pada perhitungan packet loss adalah persen. Persamaan (2.3) menunjukkan cara memperoleh nilai packet loss [6].
����������= ������ ����������� −������ ���� ��������
������ ���� ������� × 100 % (2.3)
18
����� = ����� ��� ����� ���������� ������ ��ℎ������������ ������
����������� (2.4)
Terdapat beberapa jenis delay yang terjadi pada suatu sistem komunikasi yaitu :
1. Algorithmatic Delay, disebabkan oleh standar codec yang digunakan, contohnya pada G.711 adalah 0 ms.
2. Packetization Delay, disebabkan oleh pengakumulasian bit voice sample ke frame, contohnya standar G.711 untuk payload 160 bytes memakan waktu 20 ms.
3. Serialization Delay, disebabkan adanya waktu yang dibutuhkan untuk transmisi paket IP dari sisi pengirim.
4. Propagation Delay, disebabkan perambatan atau perjalan paket IP di media transmisi ke alamat tujuan, contohnya delay propagasi di dalam kabel memakan waktu 4 – 6 µs per kilometernya.
5. Codec Processing Delay, disebabkan waktu yang diperlukan oleh Digital Signal Processing untuk mengkompres sebuah blok PCM, nilai bervariasi bergantung dari codec dan kemampuan processor.
5. Bandwidth adalah kapasitas atau daya tampung kabel ethernet agar dapat dilewati trafik paket data dalam jumlah tertentu. Bandwidth juga bisa berarti jumlah konsumsi paket data per satuan waktu dinyatakan dengan satuan bit per second [bps]. Bandwidth internet di sediakan oleh provider internet dengan jumlah tertentu tergantung sewa pelanggan. Dengan QoS kita dapat mengatur agar user tidak menghabiskan bandwidth yang di sediakan oleh provider.
6. Jitter atau variasi dalam latency, diakibatkan oleh variasi- variasi dalam panjang antrian, dalam waktu pengolahan data, dalam waktu yang dibutuhkan untuk retransmisi data (karena jalur yang digunakan juga berbeda), dan juga dalam waktu penghimpunan ulang paket-paket di akhir perjalanan.
19 connection oriented. Kemampuan menyediakan jaminan kinerja dan diferensiasi layanan dalam network sering diacu dengan istilah Quality of Service (QoS).
2.4.2 Lembaga Standarisasi Kinerja Jaringan
Salah satu lembaga yang mengeluarkan standarisasi tentang kinerja jaringan adalah Telecommunication and Internet Protocol Harmonization Over Network (TIPHON). TIPHON mendefinisikan QoS sebagai pengaruh kolektif atas kinerja layanan yang menentukan tingkat kepuasan pemakai layanan. QoS-Forum mendefinisikan QoS sebagai ukuran kolektif atas tingkat layanan yang disampaikan kepelanggan, ditandai dengan beberapa kriteria yang meliputi availabilitas, error, performance, response time dan throughput, sambungan atau transmisi yang hilang akibat kongesti, waktu setup, dan kecepatan deteksi dan koreksi kesalahan [7]. Umumnya QoS dikaji dalam kerangka pengoptimalan kapasitas network untuk berbagai jenis layanan, tanpa terus menerus menambah dimensi network.
Dalam standarisasi TIPHON memiliki klasifikasi dalam penilaian yang dilakukan di jaringan yang diteliti, seperti Tabel 2.2 yang menunjukkan Throughput , Tabel 2.3 menunjukkan delay, dan Tabel 2.4 yang menampilkan packet loss.
Tabel 2.2 Standarisasi Throughput oleh TIPHON Kategori Besar Throughput Indeks Sangat Bagus 76 s/d 100 % 4
Bagus 51 s/d 75 % 3
Sedang 26 s/d 50 % 2
20 Tabel 2.3 Standarisasi Delay oleh TIPHON
Kategori Besar Delay Indeks
Sangat Bagus < 150 ms 4
Bagus 150 s/d 300 ms 3
Sedang 300 s/d 450 ms 2
Jelek >450ms 1
Tabel 2.4 Standarisasi Packet Loss oleh TIPHON Kategori Besar Packet Los Indeks
Sangat Bagus 0 % 4
Bagus 3 % 3
Sedang 15 % 2
21 BAB III
METODOLOGI PERANCANGAN JARINGAN
3.1 Umum
Pada Bab II telah diketahui tentang landasan teori yang diperlukan dalam pengerjaan Tugas Akhir ini. Landasan teori tersebut mencakup beberapa hal dasar seperti pengertian, fungsi, struktur, prinsip kerja, dan arsitektur jaringan yang telah dirancang. Pada Bab ini dibahas tentang perancangan jaringan yang akan dianalisa kinerjanya berdasarkan parameter-paramer QoS.
Pada Gambar 3.1 dijelaskan langkah-langkah perancangan jaringan yang telah dirancang dalam bentuk blok diagram. Blok diagram menunjukkan proses pembentukan jaringan secara berurutan dari awal perancangan hingga akhir perancangan. Perancangan berawal dari persiapan perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software) yang diseseuai untuk spesifikasi jaringan yang disimulasikan. Kemudian langkah berikutnya adalah pemodelan sistem jaringan yang terkait dengan bentuk dan komponen jaringan. Pada tahap akhir perancangan adalah simulasi jaringan. Dalam proses simulasi jaringan dibentuk dua jaringan yaitu jaringan dengan IP routing tanpa MPLS dan jaringan dengan IP routing dengan MPLS.
KEBUTUHAN PERANGKAT
SIMULASI SISTEM JARINGAN PEMODELAN SISTEM JARINGAN
22 3.2 Kebutuhan Perangkat
Dalam perancangan Tugas Akhir ini menggunakan beberapa perangkat yang saling terhubung untuk membentuk sebuah hubungan komunikasi. Pembentukan jaringan disesuaikan dengan kebutuhan jaringan yang dibentuk. Kebutuhan tersebut meliputi kebutuhan perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software). 3.2.1 Perangkat Keras (Hardware)
Dalam perancangan Tugas Akhir ini dibutuhkan perangkat keras yaitu sebuah komputer Dell Inspiron 3421 untuk proses simulasi. Pada Tabel 3.1 ditunjukkan spesifikasi komputer yang digunakan dalam proses simulasi.
Tabel 3.1 Spesifikasi Komputer
No. Spesifikasi Keterangan
1 Processor Intel® Core ™ i3-3217U CPU @1.80 GHz (4 CPU) 2 Memori RAM 2048 MB
3 Memori ROM 462 GB
4 VGA Intel® HD Graphics 4000
Kemampuan atau spesifikasi perangkat keras sangat mempengaruhi kinerja jaringan yang disimulasikan, misalkan kecepatan dalam melakukan eksekusi perintah dari pengguna dan ketahanan sistem saat dikukan proses simulasi. Selain itu, kemampuan perangkat juga berakibat pada hasil simulasi yang dilakukan. Biasanya, semakin tinggi spesifikasi sebuah perangkat akan semakin semakin presisi pula hasil yang akan diperoleh.
3.2.2 Perangkat Lunak (Software)
Dalam perancangan jaringan yang dilakukan menggunakan perangkat lunak (software) sebagai berikut:
1. Graphical Network Simulator 3 (GNS3) 2. VirtualBox
3. Microsoft Loopback
4. WireShark
23 3.2.2.1 Graphical Network Simulator 3 (GNS3)
Graphical Network Simulator 3 (GNS3) merupakan salah satu aplikasi emulator yang dapat mengemulasikan network yang kompleks. Dalam proses simulasinya dapat menggunakan banyak perangkat seperti router, komputer, Server Mikrotik, dan lain-lain. Bahkan, GNS3 mampu untuk dikombinasikan dengan jaringan luar, seperti LAN. GNS3 ini dapat di download pada
Gambar 3.2. Tampilan GNS3
Agar GNS3 dapat berjalan dengan baik pada komputer diwajibkan untuk menyiapkan hal-hal sebagai berikut:
1. Komputer dengan RAM dan Processor yang memadai, misalnya Komputer Intel Atom dengan RAM 2 GB
2. Cisco IOS image dari router tipe 7200 (atau tipe yang lain) untuk GNS3.
24 Packet Tracer merupakan aplikasi pure simulasi yang dibuat oleh Cisco. Adapun kelebihan GNS3 dibandingkan Paket Tracer adalah::
1. Memungkinkan akses penuh ke Cisco IOS.
2. Memungkinkan design topologi yang lebih riil dengan interaksi ke sistem lain seperti OS yang ada di VirtualBox, komputer host (tempat dimana GNS3 di install) ataupun koneksi ke internet.
3.2.2.2 Wireshark
Wireshark adalah sebuah network packet analyzer. Network packet analyzer akan mencoba “menangkap” paket-paket jaringan dan berusaha untuk menampilkan semua informasi di paket tersebut selengkap mungkin.
Sebuah network packet analyzer sebagai alat untuk memeriksa apa yang sebenarnya sedang terjadi di dalam kabel jaringan, seperti halnya voltmeter atau tespen yang digunakan untuk memeriksa apa yang sebenarnya sedang terjadi di dalam sebuah kabel listrik. WireShark adalah salah satu tool open source terbaik untuk menganalisa paket jaringan.
Pada perancangan Tugas Akhir ini, WireShark digunakan sebagai penangkap paket data RTP. Data RTP yang telah ditangkap (capture) akan dianalisis nilai Quality of Service (QoS). QoS yang di-capture berupa parameter yaitu : throughput, delay, dan packet loss. Cara mengetahui nilai parameter tersebut dijelaskan pada langkah-langkah berikut ini:
1. Buka aplikasi WireShark, klik tab Capture – Interfaces. Sehingga tampilan akan menjadi seperti pada Gambar 3.3
25 2. Lakukan pengamatan hingga beberapa menit atau setelah video selesai
di-streaming.
3. Setelah selesai, pilih Capture – Stop.
4. Pilih jenis protocol yang akan dianalisis. Gambar 3.4 menunjukkan bahwa protocol yang dianalisis adalah protocol jenis UDP.
Gambar 3.4 Pemilihan Protocol UDP yang dianalisis 5. Klik tab Analyze – Decode As. Decode kan protocol UDP menjadi RTP.
6. Klik tab Telephony – RTP – Show All Stream. Hasil analisis parameter packet loss dapat dilihat pada Gambar 3.5.
26 7. Untuk memperoleh analisis parameter throughput dan delay, klik tab statistic –
Summary seperti pada Gambar 3.6.
Gambar 3.6. Hasil Capture untuk Mengetahui Nilai Delay dan Throughput
3.2.2.3 VirtualBox
Oracle VM VirtualBox atau sering disebut dengan VirtualBox merupakan salah satu produk perangkat lunak yang sekarang dikembangkan oleh Oracle. Aplikasi ini pertama kali dikembangkan oleh perusahaan Jerman, Innotek GmbH. Februari 2008, Innotek GmbH diakusisi oleh Sun Microsystems. Sun Microsystem kemudian juga diakuisisi oleh Oracle. Gambar 3.7 menunjukkan tampilan VirtualBox yang telah diinstal di komputer simulasi untuk membuat virtual OS Windows XP.
27 VirtualBox berfungsi untuk melakukan virtualisasi sistem operasi. VirtualBox juga dapat digunakan untuk membuat virtualisasi jaringan komputer sederhana. Penggunaan VirtualBox ditargetkan untuk server, dan desktop. Oracle VM VirtualBox adalah perangkat lunak virtualisasi, yang dapat digunakan untuk mengeksekusi sistem operasi “tambahan” di dalam sistem operasi “utama”. Sebagai contoh, jika seseorang mempunyai sistem operasi MS Windows yang terpasang di komputernya, maka yang bersangkutan dapat pula menjalankan sistem operasi lain yang diinginkan di dalam sistem operasi MS Windows tersebut. Fungsi ini sangat penting jika seseorang ingin melakukan ujicoba dan simulasi instalasi suatu sistem tanpa harus kehilangan sistem yang ada.
Dengan adanya perangkat lunak mesin virtual seperti VirtualBox, tentunya sangat membantu dan berguna sekali bagi pengguna yang ingin melakukan sebuah ujicoba dan simulasi instalasi sistem operasi tertentu tanpa harus mengganggu dan kehilangan sistem operasi utama yang sudah ada. Selain itu VirtualBox juga sangat cocok digunakan untuk yang gemar bereksperimen dengan sistem operasi lain tanpa harus khawatir pada sistem operasi utama.
3.2.2.4. Microsoft Loopback
Microsoft Loopback merupakan software buatan Microsoft corporation yang digunakan sebagai virtual Adapter untuk menjalankan komunikasi data pada suatu jaringan seperti terlihat pada Gambar 3.8. Software ini dapat diinstal pada sistem operasi milik Microsoft seperti Windows 7.
Gambar 3.8. Tampilan Microsoft Loopback Adapter
28 Loopback. Software ini sering digunakan untuk kebutuhan penelitian jaringan. Hal ini dikarenakan pengguna tidak harus menyediakan perangkat komputer lagi atau menambahkan LAN adapter atau yang biasa disebut dengan LAN card. Tetapi, untuk model jaringan yang besar tidak dianjurkan karena akan membebani komputer tempat Microsoft Loopback ini dinstal.
3.2.2.5 Media Player VLC
Media Player VLC adalah perangkat lunak (software) pemutar beragam berkas (file) multimedia, baik video maupun audio dalam berbagai format, seperti MPEG, DivX, Ogg, dan lain-lain. VLC juga dapat digunakan untuk memutar DVD,VCD, maupun CD. VLC bersifat sumber terbuka (open source) dan tersedia untuk berbagai sistem operasi. Mulai dari Microsoft Windows, beragam distro Linux, Mac OS, dan beberapa sistem operasi lainnya. Dengan kata lain, VLC dapat memutar hampir seluruh jenis berkas audio maupun video yang ada seperti pada Gambar 3.9.
Gambar 3.9 Streaming Video dengan Media Player VLC
29 3.3 Pemodelan Jaringan
Pada Bab III Tugas Akhir ini juga membahas tentang pemodelan jaringan yang telah dirancang. Pemodelan dibuat untuk mengetahui kinerja jaringan yang disimusilasikan berdasarkan konfigurasi yang digunakan yaitu: konfigurasi tanpa MPLS dan konfigurasi dengan MPLS
Pada Gambar 3.10 ditunjukkan model yang digunakan untuk Tugas Akhir ini. Jaringan terdiri dari empat Router Cisco IOS 7200 yang dihubungkan dengan kabel serial, dua Router Cisco IOS 3600, dan dua komputer sebagai end user.. Kedua komputer tersebut terhubung sebagai server dan client dalam pembentukan hubungan komunikasi video streaming. Untuk pengaturan di setiap router dapat dilihat secara lengkap pada Lampiran A.
Gambar 3.10 Pemodelan Jaringan
30 Inisisalisai diperlukan untuk memberikan alamat di setiap interface yang ada pada jaringan. Alamat pada jaringan dirancang menggunakan IP versi 4 yang disesuai dengan kebutuhan jaringan itu sendiri. Pada jaringan ini menggunakan subnet mask 255.255.255.0 yang memungkinkan terdapat 254 host. Tabel 3.2 merupakan daftar interfaces yang digunakan pada Tugas Akhir ini.
Tabel 3.2. Inisialisasi Interface Jaringan
No. Router Interface IP Subnet Mask Jaringan
1 R1 F0/0 192.168.1.1 255.255.255.0 Net 1
Se1/0 192.168.2.1 255.255.255.0 Net 2
Se1/1 192.168.4.1 255.255.255.0 Net 4
2 R2 Se1/0 192.168.2.2 255.255.255.0 Net 2
Se1/1 192.168.3.1 255.255.255.0 Net 3
F0/0 192.168.10.1 255.255.255.0 Net 7
3 R3 Se1/0 192.168.4.2 255.255.255.0 Net 4
Se1/1 192.168.5.1 255.255.255.0 Net 5
F0/0 192.168.11.1 255.255.255.0 Net 8
4 R4 F0/0 192.168.6.1 255.255.255.0 Net 6
Se1/0 192.168.3.2 255.255.255.0 Net 3
Se1/1 192.168.5.2 255.255.255.0 Net 5
5 R6 F0/0 192.168.10.2 255.255.255.0 Net 7
6 R7 F0/0 192.168.11.2 255.255.255.0 Net 8
3.4 Konfigurasi Jaringan
Pada perancangan jaringan disimulasikan dua jaringan yang berbeda konfigurasinya namun memliki pemodelan jaringan yang sama, yaitu jaringan tanpa MPLS, dan jaringan dengan MPLS. Keduanya digunakan untuk layanan video streaming. Setelah simulasi dapat berjalan dengan baik dilakukan analisa dengan wireshark dan didapatkan parameter QoS untuk mengetahui kinerja jaringan.
3.4.1 Konfigurasi Jaringan Tanpa MPLS
31 didapatkan table routing di setiap Router yang ada. Maka langkah berikutnya adalah pemberian beban trafik dengan cara setting IP SLA pada router R6 dan R7, kemudian test network, dan akhirnya melakukan proses streaming video dengan menggunakan media Player.
Adapun tahapan perancangan jaringan tanpa MPLS dijelaskan pada sebuah diagram alir seperti pada Gambar 3.11. Secara garis besar terdapat 3 tahapan pengerjaan simulasi jaringan tanpa MPLS yaitu:
1. Pengaturan IP address di setiap interface 2. Pengaturan protocolrouting OSPF 3. Setting IP SLA
4. Testnetwork
Mulai
Melakukan setting interfaces setiap perangkat
Setiap interfaces sudah terhubung
Melakukan konfigurasi protocol routing OSPF
Tabel routing sudah sesuai
Ya Tidak
Tidak
Ya
Setting IP SLA Verifikasi traffic di semulator Ya
Tidak
Melakukan Test Network Verifikasi Hasil
Konecktifitas Selesai
Ya
Tidak
32 3.4.1.1 Pengaturan IP di setiap Interface
Pada tahap pengaturan IP di setiap interface perangkat jaringan disesuaikan dengan Tabel 3.2. Konfigurasi dilakukan pada setiap router dengan cara sebagai berikut:
Pada router R1 juga dikonfigurasikan DHCP untuk end user agar dapat masuk jaringan. Interface yang digunakan adalah interface FastEthernet0/0 dengan cara sebagai berikut :
Konfigurasi di router R1
interface FastEthernet0/0
IP address 192.168.1.1 255.255.255.0 no shutdown
interface Serial1/0
IP address 192.168.2.1 255.255.255.0 no shutdown
interface Serial1/1
IP address 192.168.4.1 255.255.255.0 no shutdown
Konfigurasi di router R2
interface Serial1/0
IP address 192.168.2.2 255.255.255.0 clock rate 8064000
no shutdown
interface Serial1/1
IP address 192.168.3.1 255.255.255.0 clock rate 8064000
no shutdown Ip dhcp pool test
33 Pada router R1 dan R2 diberi konfigurasi clock rate sebesar 8064000. Ini dikarenakan komunikasi menggunakan kabel serial, sehingga router penghubung (terletak diantara router) harus diberi clock rate.
Pada router R4 juga dikonfigurasikan DHCP untuk end user agar dapat masuk jaringan. Interface yang digunakan adalah interface FastEthernet0/0 dengan cara sebagai berikut:
3.4.1.2 Pengaturan Protocol Routing OSPF
Seperti yang telah diberitahukan sebelumnya bahwa protocol routing OSPF merupakan protocol yang digunakan dalam pengerjaan Tugas Akhir ini. Protocol routing OSPF memiliki prinsip kerja untuk merutekan paket data berdasarkan jarak terdekat. Jarak terdekat maksudnya router akan memilih rute yang nilai cost terbaik
Konfigurasi di router R3 interface Serial1/0
IP address 192.168.4.1 255.255.255.0 clock rate 8064000
no shutdown
interface Serial1/1
IP address 192.168.5.1 255.255.255.0 clock rate 8064000
no shutdown
Konfigurasi R4
interface FastEthernet0/0
IP address 192.168.6.1 255.255.255.0 no shutdown
interface Serial1/0
IP address 192.168.3.2 255.255.255.0 no shutdown
interface Serial1/1
IP address 192.168.5.2 255.255.255.0 no shutdown
Ip dhcp pool test
34 dalam perhitungan metric yang digunakan. Berikut ini adalah cara pengaturan protocolrouting OSPF.
Ko
3.4.1.3 Pengaturan IP SLA
Pengaturan IP SLA digunakan untuk memberikan trafik tambahan pada jaringan yang dibentuk. Trafik tambahan tersebut berupa ICMP Echo, DNS Request, HTTPGET Traffic, danTCP Connect to HTTPS
Konfigurasi OSPF pada router R6 router ospf 1
network 192.168.10.0 0.0.0.255 area 0 Konfigurasi OSPF pada router R1 router ospf 1
network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0 network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 0 network 192.168.4.0 0.0.0.255 area 0
Konfigurasi OSPF pada router R2 router ospf 1
network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 0 network 192.168.3.0 0.0.0.255 area 0
Konfigurasi OSPF pada router R3 router ospf 1
network 192.168.4.0 0.0.0.255 area 0 network 192.168.5.0 0.0.0.255 area 0
Konfigurasi OSPF pada router R4 router ospf 1
network 192.168.3.0 0.0.0.255 area 0 network 192.168.5.0 0.0.0.255 area 0 network 192.168.6.0 0.0.0.255 area 0
Konfigurasi OSPF pada router R6 router ospf 1
35 3.4.1.4 Test Network
Untuk mengetahui apakah koneksi sudah terbangun antar-perangkat jaringan dilakukan test networking dengan cara melakukan proses traceroute, dan mengetahui routingtable dengan perintah show ip route.
R1#traceroute 192.168.6.1
Type escape sequence to abort. Tracing the route to 192.168.6.1
1 192.168.2.2 192 msec 700 msec 528 msec 2 192.168.3.2 756 msec 840 msec 360 msec ! ICMP Echo
ip sla monitor 1
type echo protocol ipIcmpEcho 192.168.11.2 timeout 0
frequency 9
ip sla monitor schedule 1 start-time now life forever
! DNS Request ip sla monitor 2
type dns target-addr www.gns3vault.com name-server 192.168.11.2
timeout 0 frequency 9
ip sla monitor schedule 2 start-time now life forever
! HTTP GET Traffic ip sla monitor 5
type http operation get url http://192.168.11.2 frequency 60
ip sla monitor schedule 5 start-time now life forever
! TCPConnect to HTTPS ip sla monitor 7
type tcpConnect dest-ipaddr 192.168.11.2 dest-port 443 control disable
timeout 1000 frequency 3
36 3.4.2 Konfigurasi Jaringan dengan MPLS
Untuk melakukan konfigurasi jaringan dengan MPLS, hanya perlu melanjutkan pembahasan 3.4.1 yang telah dikonfigurasi IP address dan protocol routing OSPF. Langkah-langkah lanjutan yang perlu ditambahkan untuk pengaturan jaringan dengan MPLS ditunjukkan pada Gambar 3.12.
Tidak
Mulai
Ya Tidak
Ya
Ya Melakukan konfigurasi MPLS
Verifikasi Ip Loopback Tidak
Pengaturan IP Loopback
Verifikasi Pelabelan jaringan MPLS
Melakukan Test Network
Selesai Verifikasi Test
Network Ya
Gambar 3.12. Diagram Alir Tahapan Perancangan Jaringan dengan MPLS R1#show ip route
C 192.168.4.0/24 is directly connected, Serial1/1
O 192.168.5.0/24 [110/192] via 192.168.2.2, 00:02:25, Serial1/0 O 192.168.6.0/24 [110/129] via 192.168.2.2, 00:02:25, Serial1/0 C 192.168.1.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0
C 192.168.2.0/24 is directly connected, Serial1/0
37 Setelah diselesaikannya langkah-langkah perancangan jaringan tanpa MPLS dilanjutkan dengan langkah sebagai berikut:
1. Pengaturan IP untuk interfaceloopback 2. Pengaturan MPLS
3. Test Network
3.4.2.1 Pengaturan IP untuk Interface Loopback
Pengaturan IP untuk interface Loopback digunakan pada langkah awal pembentukan jaringan MPLS. Berikut ini adalah cara untuk konfigurasi IP interface Loopback.
3.4.2.2 Pengaturan MPLS
Setelah melakukan konfigurasi interface IP loopback dapat dilakukan konfigurasi MPLS di setiap router-router yang ada di jaringan dengan cara sebagai berikut:
Konfigurasi Loopback R1 interface Loopback0
IP address 1.1.1.1 255.255.255.255 no shutdown
Konfigurasi Loopback R2 interface Loopback0
IP address 2.2.2.2 255.255.255.255 no shutdown
Konfigurasi Loopback R3 interface Loopback0
IP address 3.3.3.3 255.255.255.255 no shutdown
Konfigurasi Loopback R4 interface Loopback0
38 3.4.2.3 Test Network Jaringan dengan MPLS
Untuk mengetahui apakah jaringan MPLS sudah dapat terkoneksi di setiap router maka dilakukan dengan menggunakan perintah pada R1, yaitu: show mpls ldp neighbor, show mpls ldp binding, show mpls forwarding-table, show ip cef, show
mpls ip binding, show mpls interface, ping 192.168..6.1, dan traceroute 192.168.6.1. Konfigurasi MPLS di setiap Router
ip cef mpls ip
mpls label protocol ldp
interface serial1/0 mpls label protocol ldp mpls ip
interface serial1/1 mpls label protocol ldp mpls ip
R1# show mpls ldp neighbor
Peer LDP Ident: 2.2.2.2:0; Local LDP Ident 1.1.1.1:0 TCP connection: 2.2.2.2.29622 - 1.1.1.1.646 State: Oper; Msgs sent/rcvd: 20/19; Downstream Up time: 00:03:30
LDP discovery sources:
Serial1/0, Src IP addr: 192.168.2.2 Addresses bound to peer LDP Ident: 192.168.2.2 2.2.2.2 192.168.3.1
Peer LDP Ident: 3.3.3.3:0; Local LDP Ident 1.1.1.1:0 TCP connection: 3.3.3.3.26104 - 1.1.1.1.646 State: Oper; Msgs sent/rcvd: 13/15; Downstream Up time: 00:02:26
LDP discovery sources:
39 R1#show mpls ldp binding
tib entry: 1.1.1.1/32, rev 2 local binding: tag: imp-null
remote binding: tsr: 2.2.2.2:0, tag: 16 remote binding: tsr: 3.3.3.3:0, tag: 16 tib entry: 2.2.2.2/32, rev 8
local binding: tag: 16
remote binding: tsr: 2.2.2.2:0, tag: imp-null remote binding: tsr: 3.3.3.3:0, tag: 17 tib entry: 3.3.3.3/32, rev 12
local binding: tag: 18
remote binding: tsr: 2.2.2.2:0, tag: 18 remote binding: tsr: 3.3.3.3:0, tag: imp-null tib entry: 4.4.4.4/32, rev 16
local binding: tag: 20
remote binding: tsr: 2.2.2.2:0, tag: 20 remote binding: tsr: 3.3.3.3:0, tag: 20 tib entry: 192.168.2.0/24, rev 4
local binding: tag: imp-null
remote binding: tsr: 2.2.2.2:0, tag: imp-null remote binding: tsr: 3.3.3.3:0, tag: 18 tib entry: 192.168.3.0/24, rev 10
local binding: tag: 17
remote binding: tsr: 3.3.3.3:0, tag: 19
R1#sh mpls forwarding-table
Local Outgoing Prefix Bytes tag Outgoing Next Hop tag tag or VC or Tunnel Id switched interface
40 R1#show mpls ip binding
1.1.1.1/32
in label: imp-null
out label: 16 lsr: 2.2.2.2:0 out label: 16 lsr: 3.3.3.3:0 2.2.2.2/32
in label: 16
out label: imp-null lsr: 2.2.2.2:0 inuse out label: 17 lsr: 3.3.3.3:0
3.3.3.3/32
in label: 18
out label: 18 lsr: 2.2.2.2:0
out label: imp-null lsr: 3.3.3.3:0 inuse 4.4.4.4/32
in label: 20
out label: 20 lsr: 2.2.2.2:0 inuse out label: 20 lsr: 3.3.3.3:0 inuse 192.168.2.0/24
in label: imp-null
out label: imp-null lsr: 2.2.2.2:0 out label: 18 lsr: 3.3.3.3:0 192.168.3.0/24
in label: 17
out label: 19 lsr: 3.3.3.3:0
R1#show mpls interface
Interface IP Tunnel Operational Serial1/0 Yes (ldp) No Yes
Serial1/1 Yes (ldp) No Yes
R1#ping 192.168.6.1
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 192.168.6.1, timeout is 2 seconds:
!!!!!
41 3.4.3 Pengaturan Streaming Video
Setelah jaringan sudah terhubung maka dilakukan proses pengaturan streaming video pada sisi pengirim dan penerima. Pada sisi penerima dilakukan dengan cara sebagai berikut : :
1. Buka media player VLC, pilih menu media masukkan file yang akan di-streaming seperti Gambar 3.13.
Gambar 3.13 Memilih File Video yang di-stream melalui VLC
2. Kemudian pilihlah mode RTP/MPEG transport stream untuk format pengiriman paket data yang melintasi jaringan tanpa MPLS
3. Setelah itu, masukkan alamat yang digunakan untuk streaming video, yaitu 192.168.6.2 dengan port 5004.
R1#traceroute 192.168.6.1
Type escape sequence to abort. Tracing the route to 192.168.6.1
1 192.168.2.2 [MPLS: Label 22 Exp 0] 56 msec 192.168.4.2 [MPLS: Label 22 Exp 0] 72 msec 192.168.2.2 [MPLS: Label 22 Exp 0] 84 msec 2 192.168.5.2 92 msec
42 4. Langkah yang terakhir pilihlah Video – H.264 + MP3 (MP4) sebagai
transcoding pada proses streaming video.
Sedangkan pada sisi penerima dilakukan proses sebagai berikut:
1. Buka media player VLC, pilih submenu Open Network stream pada menu media. 2. Kemudian masukkan alamat yang digunakan untuk stream video, yaitu
192.168.6.2 dengan port 5004 seperti pada Gambar 3.14.
Gambar 3.14 Alamat Streaming Video
43 BAB IV
ANALISIS DAN PEMBAHASAN
3.1 Umum
Pada Bab sebelumnya telah dibahas tentang bagaimana metodologi perancangan pada Tugas Akhir ini. Perancangan jaringan dilakukan dengan menggunakan dua konfigurasi yaitu tanpa MPLS dan dengan MPLS. Pada Bab IV ini dibahas tentang kinerja jaringan tersebut dengan menggunakan throughput , delay dan packet loss sebagai tolak ukur kualitas jaringan atau biasa disebut dengan Quality of Service(QoS).
Pengukuran QoS dilakukan dengan menggunakan software WireShark. WireShark mampu melakukan proses penangkapan atau capture packet data yang melintasi jaringan. Paket data yang melintasi jaringan dari source dengan IP 192.168.1.2 menuju IP destination dengan IP 192.168.6.2. Proses capture dilakukan pada paket data UDP yang di Decode As menjadi paket data RTP seperti pada Gambar 4.1.
44 Paket RTP inilah yang digunakan untuk menghitung QoS jaringan. RTP sebagai transport protocol biasa digunakan untuk layanan video streaming karena packet data yang diterima client dapat langsung ditayangkan. Oleh karena itu, ketangguhan jaringan dalam mengantisipasi paket data RTP sangat mempengaruhi QoS layanan.
Proses pengamatan paket RTP dilakukan pada end user penerima (pemilik IP destination) atau client dalam hal ini berada pada Net 6. Karena di Net 6 inilah packet data yang berhasil disampaikan dari pengirim menuju ke penerima seperti terlihat pada Gambar 4.2. Pada Gambar 4.2 juga menunjukkan pengalamatan yang terjadi pada jaringan yang telah disimulasikan. Dalam hal ini end user yang berfungsi sebagai client adalah Microsoft Loopback dengan alamat 192;168.6.2 dengan default gateway 192.168.6.1.
Gambar 4.2. Pengamatan Packet Data yang melintasi jaringan
45 Selain trafik yang berasal dari video streaming yang telah dilakukan juga terdapat trafik yang lain yaitu; trafik yang berasal dari Router R6 menuju R7 atau sebaliknya. Penggunaan trafik digunakan sebagai uji pembebanan pada jaringan yang difungsikan sebagai media untuk layanan video streaming. Pada Gambar 4.3 ditunjukkan pembebanan yang tertangkap oleh WireShark. Terdapat trafik TCP untuk protocol layanan HTTPS, ICMP echos untuk ping, dan TELNET untuk remote router yang biasa digunakan oleh administrator.
Gambar 4.3 Trafik Lain yang ada di Jaringan 4.2 Throughput
Setelah dilakukan proses simulasi jaringan dengan layanan video streaming diperoleh data seperti pada Tabel D.1 di Lampiran D. Tabel D.1 diperoleh dengan menggunakan software WireShark (Lampiran C). Berdasarkan tabel tersebut diketahui bahwa nilai throughput pada jaringan dengan konfigurasi MPLS lebih baik dibandingkan dengan konfigurasi tanpa MPLS. Hal tersebut terlihat dari rata-rata di lima puluh percobaan yang dilakukan yaitu 0.2402 Mbps. Selain itu, juga diperoleh bahwa nilai throughput tertinggi adalah 0.259 Mbps dan terendah memmiliki nilai 0,166 Mbps.
