TUGAS AKHIR
Disusun Oleh :
Nama : El’isa Abraham A. M.
NIM : 08.41020.0071
Program : S1 (Strata Satu)
Jurusan : Sistem Komputer
SEKOLAH TINGGI
MANAJEMEN INFORMATIKA & TEKNIK KOMPUTER SURABAYA
vii
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK... ... ...iv
KATA PENGANTAR ... ...v
DAFTAR ISI ……. ... vii
DAFTAR TABEL ... x
DAFTAR GAMBAR ... xi
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang Masalah ... 1
1.2 Perumusan Masalah ... 2
1.3 Pembatasan Masalah... 2
1.4 Tujuan ... 3
1.5 Kontribusi ... 3
1.6 Sistematika Penulisan ... 4
BAB II LANDASAN TEORI ... 6
2.1 Jaringan Komputer ... 6
2.1.1 Protokol...6
2.1.2 TCP/IP...8
2.1.3 Layer Protocol TCP/IP...9
2.2 Video Streaming ... .18
2.3 Network Protocol Analyzer ... 21
2.3.1 Wireshark...22
2.3.2 TCPdump...23
viii
BAB III METODE PENELITIAN... 28
3.1 Perancangan Sistem dan Blok Diagram Sistem ... 28
3.2 Arsitektur Jaringan ... 29
3.3 Pengolahan Data ... .31
3.4 Perhitungan Data...39
3.4.1 Delay...40
3.4.2 Jitter...42
3.4.3 Packet Loss...43
3.4.4 Utilisasi Bandwidth...45
3.5 Evaluasi Sistem...46
BAB IV HASIL DAN EVALUASI ... 47
4.1 Pengujian terhadap Delay ... 47
4.1.1 Tujuan ... 48
4.1.2 Peralatan yang Digunakan ... 48
4.1.3 Prosedur Pengujian ... 48
4.1.4 Hasil Pengujian dan Evaluasi ... 49
4.2 Pengujian terhadap Jitter ... 61
4.2.1 Tujuan ... 61
4.2.2 Peralatan yang Digunakan ... 51
4.2.3 Prosedur Pengujian ... 62
4.2.4 Hasil Pengujian dan Evaluasi ... 62
4.3 Pengujian terhadap Packet Loss ... 74
4.3.1 Tujuan ... 74
ix
4.3.3 Prosedur Pengujian ... 75
4.3.4 Hasil Pengujian dan Evaluasi ... 75
4.4 Pengujian terhadap Utilisasi Bandwidth ... 87
4.4.1 Tujuan ... 88
4.4.2 Peralatan yang Digunakan ... 88
4.4.3 Prosedur Pengujian ... 89
4.4.4 Hasil Pengujian dan Evaluasi ... 89
4.5 Analisis Karakteristik Lalu Lintas Data Internet Aplikasi Web Video Streaming...102
4.5.1 Tujuan ... 102
4.5.2 Peralatan yang Digunakan ... 102
4.5.3 Prosedur Pengujian ... 103
4.5.4 Hasil Analisis ... 103
BAB V PENUTUP ... 106
5.1 Kesimpulan ... 106
5.2 Saran ... 107
1
1.1 Latar Belakang
Perkembangan terhadap kebutuhan informasi semakin meningkat, dimana
tidak hanya informasi berupa text dan gambar saja tetapi juga melibatkan semua aspek multimedia yang ada. Efisiensi dan keefektifan teknologi tersebut diharapkan dapat membantu masyarakat, salah satu teknologi yang dimaksud
adalah teknologi streaming. Dengan memanfaatkan teknologi ini maka aktifitas akan menjadi lebih mudah, misalnya dalam memantau kondisi lalu lintas, aktifitas
gunung berapi, memantau kondisi rumah, dan event penting lainnya (Harmoko, 2011). Pada saat sekarang ini banyak vendor yang memanfaatkan kesempatan ini sebagai sebuah layanan yang dapat digunakan untuk mendistribusikan digital video broadcast seperti YouTube.
Streaming video, juga dikenal sebagai "media streaming" atau "Video
online," adalah proses penyampaian video dan audio klip di atas protokol (IP)
jaringan internet, termasuk nirkabel. Ada berbagai metode teknis untuk melakukannya, tapi poin terpenting adalah bahwa aliran video berasal dari server
pusat, atau beberapa server, dan dikirimkan ke beberapa pengguna yang melihatnya pada komputer mereka, perangkat mobile atau televisi.
Dengan melakukan analisis karakteristik lalu lintas data dalam rentang
waktu tertentu dari user yang mengakses video streaming, maka unjuk kerja jaringan pada saat pengaksesan aplikasi web video streaming yang berjalan di atas
2
saat pengaksesan aplikasi web video streaming berupa parameter kerja jaringan atau biasa disebut QoS (Quality of Service).
QoS adalah kemampuan penyediaan jaminan sumber daya (resource) dan
pembedaan layanan pada berbagai jenis aplikasi sehingga performansi dari aplikasi yang sensitif terhadap delay, jitter, atau packet loss dapat memuaskan.
Oleh karena itu dilakukanlah analisis parameter QoS terhadap aplikasi web video
streaming yang on-demand yaitu YouTube. Diharapkan analisis ini dapat
membantu para pengambil keputusan (seperti administrator jaringan) dalam hal
desain jaringan yang lebih baik ke depannya.
1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkarkan latar belakang yang telah dijelaskan di atas dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut :
1 Bagaimana menangkap lalu lintas data yang melewati topologi jaringan yang telah dibuat pada saat mengakses aplikasi web video streaming? 2 Bagaimana menghitung nilai jitter, delay, packet loss, dan utilisasi
bandwidth untuk mengetahui QoS (Quality of Service) dari jaringan yang
dibuat?
3 Bagaimana mengetahui karakteristik lalu lintas data dari aplikasi web video streaming?
1.3 Pembatasan Masalah
1 Aplikasi yang digunakan untuk mengambil/ menangkap paket data yang
2 Menangkap dan menghitung nilai jitter, delay, packet loss, dan utilisasi bandwidth sehingga dapat dianalisis karakteristik lalu lintas datanya
melalui parameter QoS tersebut.
3 Pengolahan dan perhitungan data menggunakan MatLab dan Microsoft Excel.
4 Aplikasi web video streaming yang digunakan adalah YouTube, merupakan salah satu video streaming yang bertipe on-demand.
1.4 Tujuan
Tujuan pembuatan Tugas Akhir ini adalah :
1. Menangkap paket data yang melewati topologi jaringan yang telah dibuat pada saat mengakses aplikasi webvideo streaming.
2. Menghitung nilai jitter, delay, packet loss, dan utilisasi bandwidth untuk mengetahui QoS (Quality of Service) dari jaringan yang dibuat.
3. Mengetahui karakteristik lalu lintas data dari aplikasi web video streaming dari nilai parameter QoS yang didapat.
1.5 Kontribusi
Saat ini banyak bermunculan aplikasi-aplikasi real-time seperti aplikasi VoIP, video conferencing, video streaming yang sensitif terhadap waktu. Aplikasi-aplikasi tersebut membutuhkan persyaratan delay, jitter, dan packet loss
4
Pada kenyataannya penyedia jasa layanan internet memberikan perlakuan yang sama ke semua paket, sedangkan yang ditawarkannya berupa layanan best effort yang hanya cocok bagi beberapa aplikasi tertentu.. Dengan demikian untuk
mendukung QoS, jaringan harus mengalokasikan sumber daya (resource) serta memutuskan seberapa besar resource tersebut dialokasikan sesuai dengan
kebutuhan.
Dengan analisis yang dilakukan maka QoS dapat disediakan melalui pemberian prioritas kepada suatu paket terhadap paket lainnya dengan cara
mengalokasikan resource yang ada untuk paket yang berbeda dalam sebuah jaringan. Setelah diketahui QoS-nya diharapkan bisa memberikan prioritas kepada trafik tertentu yang mencakup penggunaan bandwidth yang tepat, delay serta jitter
yang terkontrol, dan pengurangan packet loss. Tujuan analisis ini adalah agar bisa membantu para pengambil keputusan (seperti administrator jaringan) dalam hal
desain jaringan yang lebih baik serta dapat dilakukan Modelling dan
Dimensioning Network. Modelling dan Dimensioning Network adalah membuat
dan merancang struktur jaringan yang kemudian dapat ditentukan kapasitas
jaringan tersebut yang bertujuan agar resource yang ada dapat dipergunakan dengan tepat.
1.6 Sistematika Penulisan
Laporan Tugas Akhir ini ditulis dengan sistematika penulisan sebagai
BAB I : PENDAHULUAN
Bab ini membahas tentang latar belakang masalah, perumusan masalah,
pembatasan masalah, tujuan penulisan laporan tugas akhir, kontribusi dan
sistematika penulisan tugas akhir.
BAB II : LANDASAN TEORI
Bab ini membahas tentang berbagai teori yang mendukung tugas akhir ini.
Hal tersebut meliputi Network Protocol Analyzer, Video Streaming, MatLab, TCP/IP, QoS (Quality of Service).
BAB III : METODOLOGI PENELITIAN
Bab ini membahas tentang blok diagram sistem, flowchart menghitung nilai parameter QoS yaitu delay, jitter, packet loss, dan utilisasi bandwidth
sehingga dapat dianalisis karakteristik lalu lintas datanya.
BAB IV : HASIL & PEMBAHASAN
Bab ini berisi tentang segala percobaan yang telah dilakukan dan hasil dari setiap percobaan tersebut. Percobaan ini meliputi perhitungan parameter QoS dari lalu lintas data yang ditangkap. Untuk evaluasi adalah analisis
dari hasil perhitungan berupa angka maupun nilai prosentase parameter QoS dari topologi jaringan yang dibuat.
BAB V : PENUTUP
6
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1. Jaringan Komputer
Jaringan komputer adalah sekelompok komputer otonom yang saling
berhubungan satu dengan yang lainnya menggunakan protokol komunikasi melalui media komunikasi sehingga dapat saling berbagi informasi, aplikasi, dan perangkat keras secara bersama-sama.
Jaringan komputer dibangun untuk membawa informasi secara tepat tanpa adanya kesalahan dari sisi pengirim (transmitter)maupun sisi penerima (receiver)
melalui media komunikasi.
Jaringan komputer mempunyai beberapa manfaat yang lebih dibandingkan dengan komputer yang berdiri sendiri karena memungkinkan manajemen sumber
daya lebih efisien. (Sukmaaji & Rianto, 2008)
2.1.1. Protokol
Protokol adalah sebuah aturan yang mendefinisikan beberapa fungsi yang
ada dalam sebuah jaringan komputer, misalnya mengirim pesan, data, informasi, dan fungsi lain yang harus dipenuhi oleh pengirim dan penerima agar komunikasi
dapat berlangsung dengan benar. Selain itu, protokol juga berfungsi agar komputer yang berada dalam jaringan berkomunikasi dengan bahasa yang sama.
Secara umum, fungsi protokol adalah menghubungkan pengirim dan
penerima dalam berkomunikasi serta dalam bertukar informasi agar dapat berjalan dengan baik dan akurat. Fungsi protokol secara detail adalah sebagai berikut
1. Fragmentasi dan Reassembly
Fragmentasi adalah membagi informasi yang dikirim menjadi beberapa paket
data. Proses ini terjadi di sisi pengirim informasi. Reassembly adalah proses menggabungkan lagi paket-paket tersebut menjadi satu paket lengkap. Proses
ini terjadi di sisi penerima informasi.
2. Encapsulation
Fungsi dari encapsulation adalah melengkapi berita yang dikirimkan dengan
address, kode-kode koreksi, dan lain-lain.
3. Connection Control
Fungsi dari connection control adalah membangun hubungan komunikasi dari
transmitter ke receiver termasuk di dalam pengiriman data dan mengakhiri
hubungan.
4. Flow Control
Flow control berfungsi mengatur perjalanan data dari transmitter ke receiver.
5. Error Control
Pengiriman data tidak terlepas dari kesalahan, baik dalam proses pengiriman maupun penerimaan. Fungsi error control adalah mengontrol terjadinya
kesalahan yang terjadi pada waktu data dikirimkan
6. Transmission Service
Fungsi transmission service adalah memberi pelayanan komunikasi data
8
2.1.2. TCP/IP
Jaringan komputer merupakan kumpulan dari beberapa komputer yang
terhubung antara satu dengan yang lainnya dan memungkinkan untuk dapat saling berbagi resource (sumber daya). Ketika akan membuat sebuah jaringan komputer,
anda membutuhkan sebuah protokol jaringan sebagai penghubung komunikasi data dari satu client ke client lainnya ketika bertukar data, informasi, dan pesan oleh transmitter (pengirim) dan receiver (penerima). Selain itu, protokol juga
dijadikan sebagai acuan standar komunikasi antara dua sistem dengan platform berbeda yang memungkinkan adanya komunikasi. Protokol yang sering
digunakan adalah protokol TCP/IP.
TCP/IP adalah salah satu perangkat lunak jaringan komputer yang terdapat dalam sistem dan dipergunakan dalam komunikasi data dalam Local Area
Network (LAN) maupun internet. TCP singkatan dari Transmission Control
Protocol dan IP singkatan dari Internet Protocol. TCP/IP menjadi satu nama
karena fungsinya selalu bergandengan satu sama lain dalam komunikasi data.
TCP/IP saat ini dipergunakan dalam banyak jaringan komputer lokal (LAN) yang terhubung ke internet, karena memiliki sifat :
1. Merupakan protokol standar yang terbuka, gratis dan dikembangkan terpisah dari perangkat keras komputer tertentu. Karena protokol ini banyak didukung oleh vendor perangkat keras, sehingga TCP/IP merupakan pemersatu
perangkat keras dan perangkat lunak komputer yang berlainan, komputer dan komputer lainnya dapat berkomunikasi data melalui internet
2. Berdiri sendiri dari perangkat keras jaringan apapun. Sifat ini memungkinkan
TCP/IP bergabung dengan banyak jaringan komputer. TCP/IP bisa beroperasi melalui sebuah Ethernet, sebuah saluran dial-up, dan secara virtual melalui
berbagai media fisik transmisi data.
3. Bisa dijadikan alamat umum sehingga tiap perangkat yang memakai TCP/IP akan memiliki sebuah alamat unik dalam sebuah jaringan komputer lokal,
atau dalam jaringan komputer global seperti internet.
2.1.3. Layer Protokol TCP/IP
Berbicara mengenai protokol dan jaringan, tidak akan terlepas dari topik mengenai TCP/IP. TCP/IP yang merupakan komunikasi data yang dipakai oleh seluruh pengguna internet saat melakukan komunikasi data. TCP/IP juga biasa
diartikan protokol yang dirancang secara standar untuk dapat digunakan pada berbagai jenis jaringan.
TCP/IP terbagi ke dalam beberapa lapisan (layer), antara lain :
1. Lapis pertama : Physical Layer
2. Lapis kedua : Network Interface Layer
3. Lapis ketiga : Internet Layer 4. Lapis keempat : Transport Layer 5. Lapis kelima : Application Layer
10
Gambar 2.1. Perbandingan TCP/IP dan OSI Model.
2.1.3.1. Model Referensi OSI
OSI memberikan pandangan yang “abstrak” dari arsitektur jaringan yang
dibagi dalam 7 lapisan. Model ini diciptakan berdasarkan sebuah proposal yang
dibuat oleh International Standard Organization (ISO) sebagai langkah awal menuju standarisasi protokol internasional yang digunakan pada berbagai layer. Model ini disebut OSI Reference Model, karena model ini ditujukan untuk
interkoneksi Open System. Open System diartikan sebagai suatu sistem yang terbuka untuk berkomunikasi dengan sistem-sistem lain yang berbeda arsitektur
maupun Sistem Operasi. Prinsip-prinsip yang digunakan bagi ketujuh layer tersebut adalah :
1. Sebuah layer harus dibuat bila diperlukan tingkat abstraksi yang berbeda.
2. Setiap layer harus memiliki fungsi tertentu.
4. Fungsi setiap layer harus dipilih dengan teliti sesuai dengan ketentuan standar protokol internasional.
5. Batas-batas setiap layer diusahakan untuk meminimalkan aliran informasi
yang melewati antarmuka.
6. Jumlah layer harus cukup banyak, sehingga fungsi-fungsi yang berbeda tidak
perlu disatukan dalam satu layer di luar keperluannya. Akan tetapi jumlah layer juga harus diusahakan sesedikit mungkin sehingga arsitektur jaringan
tidak menjadi sulit dipakai.
Gambar 2.2. Peer to Peer Communication OSI Layer.
Berikut adalah penjelasan dari masing-masing layer pada OSI Layer pada Gambar 2.2.
Layer-1 (Physical Layer)
Physical Layer atau lapisan fisik melakukan fungsi pengiriman dan
penerimaan bit stream dalam medium fisik. Dalam lapisan ini kita akan
mengetahui spesifikasi mekanikal dan elektrikal dari media transmisi serta antar mukanya. Hal-hal penting yang dapat dibahas lebih jauh dalam lapisan fisik ini
adalah :
12
2. Representasi bit-bit. Dalam hal ini lapisan fisik harus mampu menerjemahkan bit 0 atau 1, termasuk pengkodean dan bagaimana mengganti sinyal 0 ke 1 atau sebaliknya.
3. Data rate (laju data).
4. Sinkronisasi bit.
5. Line configuration (konfigurasi saluran). Misalnya : to-point atau point-to-multipoint configuration.
6. Topologi fisik. Misalnya : mesh topology, star topology, ring topology, bus
topology.
7. Mode transmisi. Misalnya : half-duplex mode, full-duplex (simplex) mode.
Layer-2 (Data Link)
Pada Layer-2 (Data Link Layer) komunikasi data dilakukan dengan menggunakan identitas berupa alamat simpul fisik yang disebut sebagai alamat hardware atau hardware address. Proses komunikasi antara komputer atau simpul
jaringan hanya mungkin terjadi, bila kedua belah pihak mengetahui identitas masing-masing melalui alamat fisik (physical address).
Tugas utama lapisan utama data link dalam proses komunikasi data adalah :
1. Framing : membagi bit stream yang diterima dari lapisan network menjadi
unit-unit data yang disebut frame.
2. Physical Addressing, definisi identitas pengirim dan/atau penerima yang
ditambahkan dalam header.
3. Flow Control : melakukan tindakan untuk membuat stabil laju bit jika rate
4. Error Control : penambahan mekanisme deteksi dan retransmisi frame-frame yang gagal terkirim.
5. Communication control : menentukan device yang harus dikendalikan pada
saat tertentu jika ada dua koneksi yang sama.
Layer-3 (Network Layer)
Pada lapisan ini terjadi proses pendefinisian alamat logis (logical
addressing), kemudian mengkombinasikan multiple data link menjadi satu
network. Lapisan network bertanggung jawab untuk membawa paket dari satu
simpul ke simpul lainnya dengan mengacu pada logical address. Fungsi lain adalah sebagai packet forwarder (penerus). Lapisan Network sebagai packet forwarder mengantarkan paket dari sumber (source) ke tujuan (destination) yang
disebut dengan istilah routing.
Ada dua tugas pokok lapisan network yaitu :
1. Logical addressing : pengalamatan secara logis yang ditambahkan pada
header lapisan network. Pada jaringan TCP/IP pengalamatan logis ini populer
dengan sebutan IP address.
2. Routing. Hubungan antarjaringan yang membentuk internetwork
membutuhkan metode jalur alamat agar paket dapat dikirim dari satu device
yang berasal dari jaringan satu menuju device lain pada jaringan yang lain. Fungsi routing didukung oleh routing protocol yaitu protokol yang bertujuan mencari jalan terbaik menuju tujuan dan tukar-menukar informasi tentang
14
Layer-4 (Transport Layer)
Lapisan Transport bertanggung jawab terhadap pengiriman source-to-destination (end-to-end) yang dapat dijelaskan sebagai berikut :
1. Service-point Addressing. Transport Layer tidak hanya menangani pengiriman
source-to-destination, namun lebih spesifik kepada pengiriman jenis message
untuk aplikasi yang berlainan. Setiap message yang berlainan aplikasi harus memiliki alamat tersendiri yang disebut service point address atau yang lebih umum disebut port address
2. Segmentation dan Reassembly. Sebuah message dibagi dalam segmen-segmen
yang terkirim. Setiap segmen memiliki sequence number yang berguna bagi
lapisan transport untuk merakit (reassembly) segmen-segmen yang terpecah menjadi message yang utuh.
3. Connection Control. Pada lapisan transport terdapat dua kondisi yakni
connectionless atau connection-oriented. Fungsi dari connection control
adalah mengendalikan kondisi tersebut.
4. Flow Control. Seperi halnya lapisan data link, lapisan transport bertanggung
jawab untuk melakukan kontrol aliran (flow kontrol). Bedanya dengan flow control di lapisan data link adalah dilakukna untuk end-to-end.
5. Error Control. Fungsi tugas ini sama dengan tugas error control di lapisan
data link, namun berorientasi end-to-end.
Dalam jaringan berbasis TCP/IP protokol yang terdapat pada lapisan ini adalah
Layer-5 (Session Layer)
Lapisan sesi membuka, merawat, mengendalikan dan melakukan terminasi hubungan antarsimpul. Lapisan aplikasi dan presentasi melakukan request dan
menunggu response yang dikoordinasikan oleh lapisan di atasnya, misalnya : 1. RPC (Remote Procedure Call) : Protokol yang mengeksekusi program pada
komputer remote dan memberikan nilai balik kepada komputer lokal sebagai hasil eksekusi tersebut.
2. Netbios API : Session Layer Application Programming Interface.
3. NFS (Network File System)
4. SQL (Structured Query Language)
Layer-6 (Presentation Layer)
Berfungsi untuk mentranslasikan data yang akan ditransmisikan oleh aplikasi ke dalam format yang dapat ditransmisikan melalui jaringan. Lapisan presentasi melakukan coding dan konversi data.
Layer-7 (Application Layer)
Aplikasi adalah layanan/service yang mengimplementasikan komunikasi
antarsimpul. Application Layer berfungsi sebagai antamuka antara aplikasi dengan fungsionalitas jaringan yang mengatur bagaimana aplikasi dapat mengakses
jaringan dan membuat pesan-pesan kesalahan. Beberapa hal yang dilakukan oleh lapisan aplikasi adalah mengidentifikasi mitra komunikasi, aplikasi transfer data,
resource availability, dan lapisan aplikasi terkait dengan aplikasi end-user.
16
2.1.3.2. Model Referensi TCP/IP
TCP bertugas menerima pesan elektronik dengan panjang sembarang dan membaginya ke dalam bagian-bagian berukuran 64 kb (kilo bit). Dengan
membagi pesan menjadi bagian-bagian, perangkat lunak yang mengontrol komunikasi jaringan dapat mengirim tiap bagian dan menyerahkan prosedur
pemeriksaan bagian demi bagian. Apabila suatu bagian mengalami kerusakan selama transmisi, maka program pengirim hanya perlu mengulang transmisi bagian itu dan tidak perlu mengulang dari awal.
IP mengambil bagian-bagian, memeriksa ketepatan bagian-bagian, pengalamatan ke sasaran yang dituju, dan memastikan apakah bagian-bagian
tersebut sudah dikirim sesuai dengan urutan yang benar. IP memiliki informasi tentang berbagai skema pengalamatan yang berbeda-beda. Dari Gambar 2.3. dapat dilihat perbedaan layer antara model TCP/IP dengan model OSI.
Gambar 2.3. TCP/IP dan OSI Layer
Internet Layer
Internet layer menentukan format paket dan protokol resmi yang disebut IP.
tujuan paket tersebut. Di sini diperlukan routing packet, sebab adanya routing
packet dapat menghindarkan terjadinya kemacetan pada waktu transmisi data.
Secara tidak langsung, kita bisa melihat bahwa internet layer fungsinya hampir
sama dengan network layer pada model OSI.
Transport Layer
Layer yang berada di atas internet layer pada model TCP/IP adalah transport
layer. Ada dua jenis transport layer, yaitu Transmission Control Protocol yang
mempunyai fungsi untuk memecah data menjadi paket-paket dan meneruskannya
ke internet layer dan User Datagram Protocol yang merupakan protokol yang
tidak bisa diandalkan bagi aplikasi-aplikasi yang tidak memerlukan pengurutan
TCP. (Sukmaaji & Rianto, 2008) 1. TCP
TCP berfungsi untuk mengubah suatu blok data yang besar menjadi
segmen-segmen yang diberi nomor dan disusun secara berurutan agar penerima dapat menyusun kembali segmen-segmen tersebut seperti pada waktu pengiriman. TCP ini adalah jenis protokol connection-oriented, dengan kata lain protokol
memberikan layanan yang bergaransi. 2. UDP
UDP adalah jenis protokol connectionless-oriented. UDP bergantung pada lapisan atasnya untuk mengontrol kebutuhan data. UDP banyak digunakan untuk aplikasi-aplikasi yang tidak peka terhadap gangguan yang terjadi pada jaringan.
Application Layer
Model TCP/IP tidak memiki session layer dan presentation layer. Application
18
protokol tingkat tinggi, yaitu telnet, ftp, smtp, dns, http, dan www. (Sukmaaji & Rianto, 2008)
2.2. Video Streaming
Streaming merupakan sebuah teknologi yang digunakan untuk memainkan
sebuah file audio atau video secara langsung maupun dengan prerecord yang berada di web server. Ada 3 jenis cara data multimedia dapat ditransmisikan dalam internet. (Prasetiya, 2008)
1. Download mode, klien dapat memainkan media setelah semua file media
telah dilakukan proses download dari server ke komputernya
2. Streaming mode, klien dapat memainkan media secara langsung tanpa
melakukan proses download. Bagian media yang diterima melalui proses transmisi dapat langsung dimainkan seketika itu juga.
3. Progressive download, media dapat dimainkan beberapa detik setelah proses
download dimulai atau klien dapat melihat media selagi media itu dalam
proses download. Secara langsung terlihat seperti streaming tetapi
kenyataannya adalah melakukan download.
Streaming video, juga dikenal sebagai "media streaming" atau "Video
online," adalah proses penyampaian video dan audio klip di atas protokol (IP)
jaringan internet. Ada berbagai metode teknis untuk melakukannya, tapi poin terpenting adalah bahwa aliran video berasal dari server pusat, atau beberapa
server, dan dikirimkan ke beberapa pengguna yang melihatnya pada komputer
mereka, perangkat mobile atau televisi. Ada 3 tipe video streaming menurut
1. Video-on-Demand (VoD), suatu bentuk streaming pada permintaan data yang sudah ada atau tersimpan dalam server. VoD mengijinkan pengguna untuk dapat melakukan proses pause, rewind, fast forward atau melakukan indeks
isi multimedia.
2. Live streaming, aplikasi live streaming dapat dijumpai dalam teknologi
broadcast radio dan televisi. Aplikasi ini mengijinkan pengguna untuk
menerima siaran radio dan televisi secara langsung (live). Dalam live streaming tidak ada data video yang disimpan di dalam server sehingga klien
tidak dapat melakukan proses fast forward dalam media yang diakses. Proeses capture dan encoding secara langsung dilakukan sesuai dengan format video-nya sebelum video itu ditransmisikan kepada klien.
3. Real-time streaming, aplikasi ini mengijinkan pengguna untuk berkomunikasi
dengan audio atau video dalam waktu yang riil. Contohnya adalah
komunikasi tatap muka langsung melalui internet atau sering disebut dengan komunikasi video conference.
Konsep dasar dari video streaming yaitu membagi paket video ke dalam
beberapa bagian (dipecah), dan mentransmisikan paket-paket tersebut, kemudian dari sisi penerima (client) dapat men-decode dan memainkan potongan paket file
video tanpa harus menunggu seluruh file terkirim ke mesin penerima. (Siadari,
2010)
Sistem streaming tersusun dari kombinasi server, player, transmisi dan
20
Gambar 2.4. Arsitektur Video Streaming.
Data mentah video dan audio sebelum terkompresi oleh algoritma kompresi video dan audio, kemudian disimpan dalam perangkat penyimpanan.
Berdasarkan permintaan klien, streaming server mengambil kompresi video dan audio dari perangkat penyimpanan dan kemudian modul application layer kontrol
QoS menyesuaikan video / audio bit-stream sesuai dengan status jaringan dan
persyaratan QoS. Setelah adaptasi, transport protokol memaketkan bit-stream yang dikompresi dan mengirimkan paket video/audio ke Internet. Paket mungkin dapat di-drop atau mengalami delay berlebihan karena kemacetan dalam jaringan
dan karenanya untuk meningkatkan kualitas media pengiriman, layanan distribusi media terus-menerus dikerahkan dalam jaringan. Pada sisi klien, berbagai
bit-stream yang diterima dalam bentuk paket perlu disinkronkan antara satu sama
2.3.Network Protocol Analyzer
Jaringan protokol analisis adalah proses untuk sebuah program atau perangkat untuk memecahkan kode header protokol jaringan dan trailer untuk
memahami data dan informasi di dalam paket dienkapsulasi oleh protokol. Untuk melakukan analisis protokol, paket harus ditangkap pada real time untuk analisis
jalur kecepatan atau analisis nanti. Program atau perangkat disebut Analyzer Protocol.
Dalam arsitektur jaringan yang khas, pendekatan berlapis yang digunakan
untuk merancang protokol jaringan dan komunikasi. Jaringan yang paling populer arsitektur model referensi disebut model OSI. Protokol pada satu lapisan harus
berkomunikasi dengan protokol pada lapisan yang sama. Fungsi utama dari
Network Protocol Analyzer adalah untuk decode protokol di setiap
lapisan. Protokol Informasi dari beberapa lapisan dapat digunakan oleh Network Protocol Analyzer untuk mengidentifikasi kemungkinan masalah dalam
komunikasi jaringan, yang disebut Ahli Analisis. Analisa protokol dapat men-decode protokol lapisan ganda dan paket untuk kembali membangun paket tingkat
yang lebih rendah (seperti tingkat Link, IP atau TCP) ke tingkat yang lebih tinggi (seperti tingkat aplikasi) pesan untuk pemahaman mendalam tentang lalu lintas
jaringan dan aktivitas pengguna. Teknik ini digunakan dalam analisa protokol ketika lalu lintas jaringan pemantauan dan pengawasan pengguna adalah tujuan utama.
Network Protocol Analyzer dapat digunakan baik untuk manajemen
jaringan yang sah atau untuk mencuri informasi dari jaringan. Jaringan operasi
22
memonitor lalu lintas jaringan, menganalisis paket, menonton pemanfaatan sumber daya jaringan, melakukan analisis forensik dari pelanggaran keamanan jaringan dan memecahkan masalah jaringan. Analisa protokol yang tidak sah bisa
sangat berbahaya bagi keamanan jaringan karena mereka hampir mustahil untuk mendeteksi dan dapat dimasukkan hampir di mana saja.
Network Protocol Analyzer yang biasa digunakan adalah TCPdump dan
Wireshark, tetapi pada penelitian kali ini yang digunakan adalah Wireshark.
Wireshark digunakan untuk penelitian ini karena lebih user friendly atau GUI
(Graphic User Interface), dan juga Wireshark juga bisa digunakan di Sistem Operasi Linux dan Windows, sedangkan TCPdump hanya bisa digunakan di Sistem Operasi Linux.
2.3.1.Wireshark
Wireshark merupakan Network Protocol Analyzer, juga termasuk salat
satu network analysis tool atau packet sniffer. Wireshark memungkinkan pengguna mengamati data dari jaringan yang sedang beroperasi atau dari data yang ada di disk, dan langsung melihat dan mensortir data yang tertangkap, mulai
dari informasi singkat dan detail bagi masing-masing paket termasuk full header dan porsi data, dapat diperoleh. Wireshark memiliki beberapa fitur termasuk
display filter language yang banyak dan kemampuan me-reka ulang sebuah aliran
pada sesi TCP.
Packet sniffer sendiri diartikan sebuah tool yang berkemampuan menahan
dan melakukan pencatatan terhadap traffic data dalam jaringan. Selama terjadi aliran data dalam jaringgan, packet sniffer dapat menangkap Protocol Data Unit
salah satu packet sniffer yang diprogram demikian agar mengenali berbagai macam protokol jaringan. Wireshark juga mampu menampilkan hasil enkapsulasi dan field yang ada di dalam PDU.
2.3.2.TCPdump
TCPdump adalah tools yang berfungsi meng-capture, membaca atau
men-dumping paket yang sedang ditransmisikan melalui jalur TCP.
TCPdump diciptakan untuk menolong programer ataupun administrator dalam
menganalisa dan troubleshooting aplikasi networking. Seperti pisau yang bermata
dua (hal ini sering kali disebut-sebut), TCPdump bisa digunakan untuk bertahan dan juga bisa digunakan untuk menyerang.
Utility ini juga seringkali digunakan oleh para cracker untuk
melaksanakan perkerjaannya, karena TCPdump bisa meng-capture atau men-sniff semua paket yang diterima oleh network interface, Sama halnya dengan tujuan
diciptakannya TCPdump, dalam artikel ini saya akan coba membahas bagaimana TCPdump digunakan untuk menganalisa koneksi yang terjadi antara dua sistem.
Langkah pertama yang harus anda lakukan adalah menginstal TCPdump
pada box anda. Anda bisa mendapatkan TCPdump di http://www.tcpdump.org.
TCPdump membutuhkan libpcap (packet capture library) yang juga tersedia di
24
2.4.Pengukuran QoS (Quality of Service)
Suatu jaringan dapat disebut ideal apabila mampu mengirimkan informasi apapun, tidak terbatas jumlah dan ukuran, serta tanpa menimbulkan delay ataupun
loss. Akan tetapi dalam prakteknya akan sangat sulit untuk menciptakan jaringan
dengan karakteristik seperti itu, karena bit error, bit loss, delay, latency, dan
terbatasnya bandwidth merupakan hal-hal yang bersifat temporal. Faktor performansi dari sistem video streaming dalam hubungannya dengan jaringan dapat dijelaskan sebagai berikut:
Delay adalah waktu yang dibutuhkan oleh sebuah paket data untuk menempuh jarak dari asal ke tujuan, terhitung dari saat pengiriman oleh transmitter sampai saat diterima oleh receiver. (Rifiani dkk, 2011) Semakin kecil
waktu delay, maka akan semakin baik kualitas streaming. Delay tidak boleh lebih dari 4 atau 5 detik.
Waktu tunda (t) = (Tr– Ts) detik (1)
0 ≤ t ≤ T
dimana : Tr = Waktu penerimaan paket (detik)
Ts = Waktu pengiriman paket (detik)
T = Waktu simulasi (detik)
t = Waktu pengambilan sampel (detik)
Jitter didefinisikan sebagai variasi dari delay atau variasi waktu kedatangan paket. Banyak hal yang dapat menyebabkan jitter, diantaranya adalah
peningkatan trafik secara tiba-tiba sehingga menyebabkan penyempitan bandwidth dan menimbulkan antrian. Selain itu kecepatan terima dan kirim paket
Jitter adalah variasi delay, yaitu perbedaan selang waktu kedatangan antar
paket di terminal tujuan. Jitter dipengaruhi oleh variasi beban trafik dan besarnya tumbukan antar paket (congestion) yang ada dalam jaringan. Semakin besar beban
trafik di dalam jaringan akan menyebabkan semakin besar pula peluang terjadinya congestion dengan demikian nilai jitter -nya akan semakin besar. (Clark, 2003)
� = �+ −�
� (2)
dimana : Xi = jumlah delay sesi ke-i
N = banyaknya jitter yang terjadi
Packet Loss. Hilangnya sebagian dari data video yang dikirimkan melalui jaringan dapat disebabkan oleh banyak hal, seperti congestion, penolakan oleh sistem karena delay yang terlalu lama, ataupun kesalahan pada jaringan itu sendiri. Suatu sistem video streaming tidak dapat mengabaikan kemungkinan
terjadinya data error ataupun data loss selama proses transmisi, karena akan mengakibatkan kualitas yang buruk dari video pada saat ditampilkan. Loss yang terjadi pada jaringan dapat mengakibatkan keadaan yang lebih parah di sisi client,
misalkan paket data pertama dari frame-frame video yang ditransmisikan itu rusak atau hilang selama berada di jaringan, maka seluruh paket data sisanya tidak akan
dapat ditampilkan meskipun berhasil dikirimkan dan diterima oleh client. Packet
loss ratio (PLR) untuk standar streaming adalah seperti Gambar 2.5 berikut
(Prasetiya, 2008):
PLR ≤ 5% �� � � berada dalam batasan normal QoS
> 5% �� � � tidak berada dalam standar QoS
Gambar 2.5. Perbandingan nilai PLR.
Packet loss adalah banyaknya paket yang hilang selama proses transmisi
26
suatu jaringan gagal mencapai tujuannya. (Rifiani dkk, 2011)
Packet loss = �
� x 100% (3)
0 ≤ t ≤ T
dimana : Pd = Paket yang mengalami drop (paket) Ps = Paket yang dikirim (paket)
T = Waktu simulasi (detik)
t = Waktu pengambilan sampel (detik)
Utilisasi merupakan parameter yang menunjukkan seberapa
besar prosentase suatu sumber daya yang digunakan. Dalam hal ini sumber daya yang dimaksud adalah bandwidth suatu link yang menghubungkan antara kedua sisi yaitu sisi pelanggan dan provider.
Bandwidth, besarnya kapasitas yang dapat ditransmisikan dalam jaringan.
Bandwidth sangat berpengaruh dalm pengiriman paket video streaming.
Bandwidth berpengaruh untuk tipe format video dan video bit-rate yang
ditransmisikan. Semakin besar bandwidth, maka semakin baik kualitas pengiriman video-nya.
Utilisasi bandwidth menunjukan rasio antara ukuran bandwidth total terpakai oleh pelanggan dengan bandwidth yang tersedia, sehingga bila
dirumuskan akan terlihat seperti dibawah ini (Muslim, 2007) :
utility = _
� � x 100% (4)
dimana :
rate_bit = merupakan laju bit (bandwidth), total paket yang terpakai oleh
pelanggan pada satu waktu (bps).
Parameter-parameter tersebut di atas merupakan parameter utama QoS pada jaringan untuk video streaming. Hampir semua jaringan tidak memliliki mekanisme khusus (QoS control) untuk memprioritaskan sumber daya jaringan
untuk memfasilitasi data stream sebagai prioritas utama yang time-sensitive. Karena ketidaktersediaan QoS control, sistem video streaming biasanya bersifat end-based, dalam artian bahwa jaringan memang tidak diharapkan untuk dapat
28
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Perancangan Sistem dan Blok Diagram Sistem
Perancangan sistem dapat dijelaskan dengan lebih baik melalui blok
diagram seperti yang terlihat seperti Gambar 3.1.
Gambar 3.1. Blok Diagram Sistem.
Dari Gambar 3.1 blok diagram sistem dapat diketahui cara kerja dari keseluruhan metodologi penelitian yang dilakukan. Mulai dari pembuatan
arsitektur jaringan hingga hasil dari perhitungan parameter-parameter Quality of
Service (QoS) yaitu Delay, Jitter, Packet Loss, Utilisasi Bandwidth yang
kemudian dapat dianalisis masing-masing nilai QoSnya. Metode penelitian yang
digunakan adalah studi kepustakaan dan analisis karakteristik lalu lintas data internet aplikasi web video streaming serta hasil nilai QoS-nya. Oleh karena itu
dikumpulkanlah data dan informasi serta materi-materi dasar yang bersifat teoritis yang sesuai dengan permasalahan.
PEMBUATAN ARSITEKTURJARINGAN
PENGOLAHAN DATA
3.2. Arsitektur Jaringan
Dalam perancangan sistem, dibutuhkan alat untuk menunjang kinerja sistem, salah satunya adalah perangkat keras. Perangkat keras yang dimaksudkan
disini adalah arsitektur jaringan. Berikut adalah Gambar 3.2 flowchart pembuatan arsitektur jaringan.
Gambar 3.2. Flowchart Perancangan Arsitektur Jaringan.
Sebelum membuat arsitektur jaringan, haruslah dilakukan desain arsitektur jaringan. Arsitektur jaringan didesain sedemikian rupa agar dapat menunjang kebutuhan penelitian yang dilakukan. Dengan adanya desain arsitektur ini maka
akan memudahkan dalam penyusunan dan penempatan komponen arsitektur jaringan itu sendiri, sekaligus memudahkan pengambilan data yang akan
digunakan untuk penelitian ini. Arsitektur jaringan yang dibuat dapat dilihat pada Gambar 3.3 berikut.
Mulai
Arsitektur Jaringan
Menentukan Komponen
Menyusun Komponen
Uji Konektivitas
30
Gambar 3.3. Arsitektur Jaringan. Komponen dari arsitektur jaringan yang dibuat adalah :
1. Sebuah Modem menggunakan kartu GSM 3 (Tri) sebagai layanan
provider internet, yang terpasang pada sebuah Router.
2. Sebuah PC Bridge.
3. Sebuah Switch.
4. 2 Buah PC User (Laptop). Masing-masing memiliki IP 192.168.0.101 untuk user1, dan IP 192.168.0.102 untuk user2 seperti terlihat pada
Gambar 3.3.
Untuk terhubung ke internet, arsitektur jaringan yang dibuat menggunakan
router yang terpasang modem yang berisi kartu GSM 3 dengan kecepatan hingga 3,6 Mbps untuk sinyal 3G/HSDPA dan kecepatan hingga 384 Kbps untuk sinyal EDGE. Alasan penggunaan kartu GSM 3 karena layanan dari provider ini
memiliki kecepatan yang handal dan kapasitas kuota yang besar.
Pada arsitektur yang dibuat modem router yang terpasang kartu GSM 3
dihubungkan dengan PC Bridge. PC Bridge adalah sebuah PC yang memiliki 2 buah interface yaitu 2 buah Network Interface Card (NIC). Satu interface terhubung dengan modem dan interface yang lain terhubung dengan switch yang
paket data yang lewat pada saat user mengakses semua aplikasi web yang berada
pada internet. Lalu lintas data tersebut antara client dan server. Dengan menggunakan aplikasi Network Protocol Analyzer yaitu Wireshark yang dipasang
pada PC Bridge, maka menangkap lalu lintas data yang lewat dapat dilakukan.
Wireshark digunakan karena merupakan Network Protocol Analyzer yang dapat
digunakan pada Operating System (OS) Windows. PC Bridge yang digunakan OS-nya adalah Windows.
Untuk arsitektur jaringan yang digunakan bersifat tetap tidak berpindah,
hal ini dikarenakan network coverage dari sinyal HSDPA milik provider internet GSM 3 terbatas. Tempat pengambilan data dilakukan di tempat tinggal penulis,
yang juga termasuk dalam wilayah yang mendukung sinyal HSDPA.
3.3. Pengolahan Data
Gambar 3.4. Flowchart pengolahan data. Mulai
Hasil capture
Konversi tipe file
File dibuka dengan Microsoft Excel 2007
Filtering IP
32
Dari Gambar 3.4 dapat dijelaskan flowchart dari data yang di-capture menggunakan Wireshark disimpan dalam format file tertentu yang hanya bisa dibaca oleh Wireshark sendiri, oleh karena itu agar bisa diakses oleh aplikasi lain
untuk dihitung dan diolah datanya, file tersebut harus dikonversi ke bentuk file yang bisa dibaca oleh aplikasi lain, salah satunya oleh Microsoft Excel.
Berikut langkah-langkah yang dilakukan mulai dari menyimpan data yang ditangkap dengan Wireshark sampai file bisa diakses oleh MatLab.
1. Paket data yang ditangkap menggunakan Wireshark kemudian disimpan
seperti terlihat pada Gambar 3.5.
Gambar 3.5. Menyimpan hasil capture pada Wireshark dan bentuk file yang
tersimpan.
2. Hasil file yang disimpan, dikonversi ke file yang bisa dibaca oleh aplikasi
Gambar 3.6. Konversi file ke bentuk plain text.
3. Membaca file yang telah dikonversi dengan menggunakan Microsoft Excel seperti terlihat pada Gambar 3.7, serta mengatur format file seperti terlihat pada Gambar 3.8, Gambar 3.9 dan Gambar 3.10.
Gambar 3.7. Membuka file yang telah dikonversi dengan Microsoft Excel.
34
Gambar 3.9. Menyusun format data dengan Microsoft Excel (2).
Gambar 3.10. Menyusun format data dengan Microsoft Excel (3).
4. Setelah file dibaca dengan menggunakan Microsoft Excel seperti terlihat pada
Gambar 3.11. Bentuk file yang telah di-format dan telah dibuka dengan Microsoft Excel.
Gambar 3.12. Filtering IP.
36
Gambar 3.13. Menyimpan file dengan format Microsoft Excel 2003.
6. File disimpan di folder tempat MatLab menyimpan file-nya, yaitu pada folder
work yang terletak di drive C > folder MatLab7 > work. Folder work
merupakan folder default untuk mengakses file yang telah disimpan oleh MatLab seperti terlihat pada Gambar 3.14.
Gambar 3.14. Letak file yang disimpan pada folder MatLab.
Gambar 3.15. Membuka file dengan MatLab.
8. Hasil tampilan file yang telah diakses menggunakan MatLab yaitu berupa dua
buah matriks yang memiliki tipe yang berbeda. Pemisahannya berdasarkan tipe element masing-masing kolom matriks pada waktu di-format dari Wireshark ke Microsoft Excel seperti terlihat pada Gambar 3.16.
38
Gambar 3.17. Tampilan kolom pada Wireshark.
File yang sudah dikonversi tersebut pada saat dibuka maka akan dilakukan pengaturan bentuk isi file yang akan ditampilkan oleh Microsoft Excel.
Pengaturan tersebut meliputi pemisahan antar kolom, pengukuran luas dan lebar kolom, dan format tipe data. Setelah melewati pengaturan isi file maka akan muncul tampilan seperti yang ada pada tampilan Wireshark pada Microsoft Excel
(dari bentuk kolomnya) yang bisa dilihat pada Gambar 3.17 (untuk tampilan Wireshark) dan pada Gambar 3.18 (untuk tampilan pada Microsoft Excel).
Kemudian dapat dilakukan pemrosesan data yang akan digunakan untuk analisis. Dalam analisis diperlukan data yang berkaitan dengan aplikasi web video
streaming YouTube. Untuk membedakannya maka dilakukan filtering tipe data
Gambar 3.18. Tampilan kolom pada Microsoft Excel.
Karena YouTube merupakan aplikasi web milik situs pencarian Google, maka IP untuk Google juga dimasukkan dalam filtering data berdasarkan IP
aplikasi web video streaming. Cara mengetahui IP masing-masing aplikasi web yang akan digunakan untuk analisis adalah dengan memasukkan nama web atau IP dari aplikasi web yang didapat, pada saat pengambilan data menggunakan
Wireshark, ke aplikasi web pencari IP Address/ Domain Name Lookup, yang
beralamatkan http://cqcounter.com/whois.
Berikut tabel 3.1 adalah daftar tabel IP dari Google dan YouTube yang didapat dari http://cqcounter.com/whois.
Tabel 3.1. IP Address Google dan YouTube.
Nama Web IP Address
Google 173.194.0.0 - 173.194.255.255
74.125.0.0 - 74.125.255.255
YouTube 208.117.224.0 - 208.117.255.255
208.65.152.0 - 208.65.155.255
3.4. Perhitungan Data
Quality of Service (QoS) didefinisikan sebagai suatu pengukuran tentang
seberapa baik jaringan dan merupakan suatu usaha untuk mendefinisikan
40
jaringan untuk menyediakan layanan yang lebih baik pada trafik jaringan tertentu melalui teknologi yang berbeda-beda.
Melalui QoS, seorang network administrator nantinya dapat memberikan
prioritas trafik tertentu. Melalui implementasi perhitungan QoS di jaringan ini, diharapkan dapat mengetahui aliran dan kejadian-kejadian yang ada di trafik pada
jaringan, serta dapat menganalisis karakteristiknya.
Perhitungan paket data untuk menentukan nilai QoS-nya dari sisi Delay, Jitter, Packet Loss, dan Utilisasi Bandwidth. Berikut adalah langkah-langkah yang
digunakan untuk menentukan nilai QoS dari paket data yang di-capture.
3.4.1.Delay
Gambar 3.19. Flowchart menentukan Delay. Mulai
Matriks
textdata; data;
Selesai
delay = data(:,6);
delay(delay==0)=[];
delay;
rata-rata = sum(delay)/length(delay);
Flowchart Gambar 3.19 merupakan cara untuk menentukan delay yang
terjadi pada saat capture data. Pada Matlab, file yang telah di-filter IP-nya, dibagi menjadi 2 bagian, matriks textdata dan matriks data. Matriks textdata berisi data
yang bertipe integer, sedangkan matriks data berisi data yang bertipe double. Kedua data dipisahkan menjadi 2 matriks dikarenakan data pada matriks data akan
digunakan untuk perhitungan, sedangkan data pada matriks textdata hanya digunakan untuk mengetahui letak data yang dimaksud pada matriks data. Berikut Gambar 3.20 yang menggambarkan bentuk matriks textdata pada MatLab.
Gambar 3.20. Tampilan matriks textdata pada MatLab.
Pertama yang dilakukan adalah mengambil seluruh elemen kolom 6 dari
matriks data. Gambar 3.21 menggambarkan matriks data yang memiliki 6 kolom pada MatLab. Kolom 6 dari matriks data yang berjudul ‘The RTT to ACK the
segment was’, dengan kata lain merupakan kolom yang berisi sebuah selisih
waktu antara segmen yang berisi ACK dari pengiriman data sebelumnya dengan waktu dari segmen yang mengirimkan data. Setelah semua isi kolom 6 dari
42
Gambar 3.21. Tampilan matriks data pada MatLab.
Setelah matriks delay didapat semua elemennya, maka dilakukan
perhitungan rata-ratanya. Cara menghitung rata-ratanya adalah semua elemen matriks delay dijumlahkan, kemudian hasilnya dibagi dengan banyaknya elemen pada matriks delay. Barulah nilai rata-rata delay yang dibutuhkan untuk analisis
ini didapatkan. Hasil dari perhitungan ini adalah sebuah nilai yang memiliki satuan waktu yaitu detik.
3.4.2.Jitter
Pada flowchart Gambar 3.22 dapat dilihat, dari hasil perhitungan delay yang didapat kemudian dibuat 2 buah matriks jitter. Dibuatnya 2 matriks jitter
bertujuan agar dalam perhitungan selisih antar delay dapat dilakukan dengan tepat karena menggunakan perhitungan matriks. Masing-masing matriks hanya
memiliki 1 kolom. Untuk matriks jitter1 elemen pada baris terakhir dihilangkan, sedangkan untuk matriks jitter2 elemen pada baris pertama dihilangkan. Hal ini dilakukan agar ukuran kedua matriks sama, karena syarat perhitungan
jitter1 bernilai negatif, maka hasilnya dibuat nilai mutlak. Kemudian hasilnya dimasukkan dalam rumus perhitungan jitter. Hasil dari perhitungan ini adalah sebuah nilai yang memiliki satuan waktu yaitu detik.
Gamber 3.22. Flowchart perhitungan Jitter.
3.4.3.Packet Loss
Pada flowchart Gambar 3.23 dijelaskan bahwa untuk mencari paket data yang hilang, maka dapat dilihat dari sisi kolom 10 pada matriks textdata yang berjudul message. Kolom ini menerangkan berbagai macam pesan tentang
informasi yang lebih spesifik dan sebuah peringatan. Jika pada kolom 10 ini pada tiap baris ada yang berisikan keterangan 'Previous segment not captured (common
at capture start)’ berarti paket tersebut hilang pada segmen sebelumnya. Tetapi
Mulai
Delay
Matriks
jitter1(1:(end-1),kolom); jitter2(2:end,kolom);
Selesai
jitter3 = jitter2 – jitter1
Jitter Jitter = ∑|jitter 3|
44
tidak perlu mencari paket sebelumnya, karena dengan keterangan ini sudah dapat menerangkan bahwa ada paket yang hilang. Proses pencocokan isi dari tiap baris dari kolom 10 ini akan dilakukan sampai batas akhir dari matriks textdata. Jika
sudah dikumpulkan elemen matriks yang diinginkan, maka akan diketahui jumlah paket yang hilang. Dari sini maka dilakukan perhitungan prosentase packet loss
dengan menggunakan rumus perhitungan packet loss. Hasil dari perhitungan ini adalah sebuah prosentase.
Gambar 3.23. Flowchart perhitungan Packet Loss. Mulai
Matriks
textdata; data;
textdata(baris, 10) == paket yang hilang
Jumlah paket yang hilang
Packet Loss = ( ℎ� � � ℎ �
ℎ� � � ) x 100 % False
True
Prosentase Packet Loss
3.4.4.Utilisasi Bandwidth
Gambar 3.24. Flowchart perhitungan Utilisasi Bandwidth.
Pada flowchart Gambar 3.24 dijelaskan yang dilakukan pertama kali
dilakukan adalah mengambil semua element pada kolom 5 dari matriks data. Kolom 5 dari matriks data berjudul Length, yang berisi besar nilai byte masing-masing paket. Kemudian semua nilai pada kolom 5 dari matriks data dijumlahkan,
setelah dijumlahkan baru dikali dengan 8 karena nilainya harus diubah ke satuan bit. Nilai yang dihasilkan adalah sebuah besaran paket per satuan waktu, nilai
waktu disini masih menggunakan waktu lamanya capture yaitu 15 menit. Nilai Mulai
Matriks
textdata; data;
Selesai
Length = data(baris,5)
rate_bit rate_bit = ∑� � ℎ x 8
900
Utilisasi Bandwidth = ( � _
3600000 bit /detik ) x 100%
46
waktu dikonversi menjadi satuannya per detik, maka hasil yang telah dikali 8 tadi dibagi dengan 900 detik (sama dengan 15 menit), sehingga didapat rate_bit nya. Setelah diketahui rate_bit-nya maka dapat dihitung utilisasi bandwidth-nya
dengan cara menggunakan rumus perhitungan utilisasi bandwidth. Hasil dari perhitungan ini adalah prosentase dari utilisasi bandwidth yang ada.
Bandwidth yang digunakan adalah sebesar 3.6 Mbps dengan sinyal
HSDPA. Bandwidth tersebut disediakan oleh provider internet modem GSM 3, sehingga utilisasi bandwidth yang diukur adalah dari client ke workstation milik
provider internet modem GSM 3. Besarnya bandwidth setelah melewati workstation tidak diketahui karena routing protokolnya tidak diketahui.
3.5. Evaluasi Sistem
Setelah memperoleh nilai dari parameter-parameter QoS-nya, maka dapat
dilakukan analisis. Analisis yang dilakukan adalah menganalisis nilai parameter-parameter QoS yang didapat, kemudian barulah diketahui karakteristik lalu lintas data aplikasi web video streaming YouTube. Karakteristik lalu lintas data yang
dimaksud adalah dilihat dari hasil perhitungan parameter QoS dari arsitektur jaringan yang dibuat, kemudian dibandingkan dengan nilai parameter QoS yang
47
BAB IV
HASIL DAN EVALUASI
Pengujian sistem merupakan pengujian terhadap perhitungan yang telah dilakukan. Pengujian tersebut termasuk pengujian terhadap parameter-parameter
QoS, yaitu : pengujian terhadap Delay, pengujian terhadap Jitter, pengujian terhadap Packet Loss, dan pengujian terhadap Utilisasi Bandwidth, termasuk analisis terhadap karakteristik lalu lintas data aplikasi web video streaming :
YouTube. Hasil input berasal dari capture data menggunakan Wireshark selama
15 menit sebanyak 3 x 7 hari, yaitu waktu pagi, siang, dan sore hari selama satu minggu, dengan memakai 2 user. Untuk pagi hari pengambilan datanya memiliki
rentang waktu dari pukul 08.00-10.00 WIB, dan untuk siang hari rentang waktunya 11.00-13.00 WIB, sedangkan untuk sore hari rentang waktunya
15.00-17.00 WIB. Dari rentang waktu tersebut, waktu untuk pengambilan data dilakukan secara acak, tetapi masih dalam rentang waktu yang disebutkan. Untuk pengujian terhadap parameter-parameter QoS menggunakan perangkat keras yang berbeda
dari perangkat keras pada saat pengambilan data.
4.1. Pengujian Terhadap Delay
Pengujian terhadap Delay dilakukan pada saat melakukan proses pengolahan paket data. Delay muncul pada saat jedah waktu antara waktu paket
48
4.1.1. Tujuan
Tujuan dari pengujian terhadap Delay yaitu untuk mengetahui seberapa
besar Delay yang terjadi pada saat pengaksesan aplikasi web video streaming dari arsitektur jaringan yang dibuat.
4.1.2. Peralatan yang digunakan
1. Perangkat keras
Perangkat keras yang digunakan untuk implementasi pengujian terhadap
Delay adalah sebuah PC dengan spesifikasi sebagai berikut :
1.1. Processor : Intel(R) Core(TM) i5 CPU
1.2. Memory : 2.00 GB
1.3. Sistem Operasi : Windows 7 Home Basic 1.4. System type : 64-bit Operating System
2. Perangkat lunak
2.1. Wireshark adalah aplikasi utama selain untuk meng-capture data juga
untuk menampilkan informasi yang diperlukan agar mendukung dalam
menentukan Delay.
2.2. Microsoft Excel 2007 digunakan untuk mengolah data yang telah di-
capture oleh Wireshark.
2.3. Matlab digunakan untuk menghitung paket data yang telah diolah dengan
Microsoft Excel 2007.
4.1.3. Prosedur pengujian
1. Menjalankan program Matlab.
3. Menjalankan source code perhitungan Delay. 4. Melihat hasil perhitungan Delay.
5. Membuat grafik prosentase rata-rata Delay.
4.1.4. Hasil pengujian dan evaluasi
Hasil perhitungan total rata-rata Delay yang telah dihitung menggunakan Matlab
adalah sebagai berikut :
4.1.4.1. User1 dengan IP 192.168.0.101
Tabel 4.1 Tabel hasil rata-rata total Delay (detik) pada user1.
Senin Selasa Rabu Kamis Jumat Sabtu Minggu user1. Nilainya seperti yang tercantum pada Tabel 4.1.
Pagi
Gambar 4.1 Grafik perhitungan rata-rata delay di pagi hari pada user1.
0.5985
Senin Selasa Rabu Kamis Jumat Sabtu Minggu
(d
e
tik)
50
Dari grafik Gambar 4.1 dapat dilihat terjadi pola naik turun nilai rata-rata delay yang terjadi untuk waktu pagi hari. Pada hari Senin, nilai rata-rata delay-nya
0.5985 detik. Pada hari Selasa mengalami penurunan nilai rata-rata delay menjadi
0.55088 detik Sedangkan pada hari Rabu mengalami peningkatan nilai rata-rata
delay dari hari Selasa sebanyak 0.60892 detik, nilai rata-rata delay-nya terbesar
dalam grafik selama 1 minggu. Kemudian pada hari Kamis, nilai rata-rata delay mengalami penurunan drastis sebanyak 0.904292 detik dari hari Rabu, ini merupakan nilai rata-rata delay terkecil yang didapat selama 1 minggu. Pada hari
Jumat mengalami peningkatan, nilai rata-rata delay-nya adalah 0.38885 detik, Untuk hari Sabtu mengalami peningkatan kembali, yaitu 0.80991 detik. Kemudian
pada hari Minggu mengalami peningkatan nilai rata-rata delay yang didapat sebanyak 0.20027 detik dari nilai rata-rata delay pada hari Sabtu. Jadi dapat disimpulkan bahwa nilai rata-rata delay tertinggi yang di dapat untuk waktu pagi
hari terjadi pada hari Rabu yaitu 1.1598 detik dan nilai terendahnya pada hari Kamis yaitu 0.25508 detik, sedangkan nilai rata-rata delay hari lainnya hanya di bawah 1.1 detik.
Siang
Dari grafik Gambar 4.2 dapat dilihat terjadi pola naik turun nilai rata-rata
delay yang terjadi untuk waktu siang hari. Pada hari Senin, nilai rata-rata
delay-nya 0.30981 detik. Pada hari Selasa mengalami peningkatan nilai rata-rata delay sebanyak 0.29068 detik. Sedangkan pada hari Rabu mengalami penurunan nilai
rata-rata delay menjadi 0.2507 detik. Kemudian pada hari Kamis, nilai rata-rata delay mengalami penurunan kembali sebanyak 0.09196 detik dari hari Rabu, ini
Jumat terjadi peningkatan, nilai rata-rata delay-nya adalah 0.55151 detik. Untuk hari Sabtu mengalami penurunan nilai rata-rata delay menjadi 0.23078 detik.
Gambar 4.2 Grafik perhitungan rata-rata delay di siang hari pada user1.
Kemudian pada hari Minggu mengalami peningkatan drastis, nilai rata-rata
delay yang terjadi adalah 0.80952 detik, merupakan nilai rata-rata delay-nya
merupakan nilai terbesar dalam grafik selama 1 minggu. Jadi dapat disimpulkan bahwa nilai rata-rata delay tertinggi yang di dapat untuk waktu siang hari terjadi pada hari Minggu yaitu 0.80952 detik dan nilai terendahnya pada hari Kamis yaitu
0.15874 detik, sedangkan nilai rata-rata delay hari lainnya hanya di bawah 0.7 detik.
Sore
Dari grafik Gambar 4.3 dapat dilihat terjadi pola naik turun nilai rata-rata delay yang terjadi untuk waktu sore hari. Pada hari Senin, nilai rata-rata delay-nya
sebesar 0.51696 detik. Pada hari Selasa mengalami peningkatan nilai rata-rata delay sebanyak 0.07053 detik. Sedangkan pada hari Rabu mengalami peningkatan
kembali nilai rata-rata delay menjadi 0.83455 detik. Kemudian pada hari Kamis,
0.30981
Senin Selasa Rabu Kamis Jumat Sabtu Minggu
(d
e
tik)
52
nilai rata-rata delay mengalami penurunan sebanyak 0.48591 detik dari hari Rabu,
ini merupakan nilai rata-rata delay terkecil yang didapat selama 1 minggu.
Gambar 4.3 Grafik perhitungan rata-rata delay di sore hari pada user1.
Pada hari Jumat terjadi peningkatan drastis, nilai rata-rata delay-nya adalah 2.3851 detik, nilai rata-rata delay-nya merupakan nilai terbesar dalam
grafik selama 1 minggu. Untuk hari Sabtu mengalami penurunan yang sangat besar, nilai rata-rata delay-nya adalah 0.77017 detik. Kemudian pada hari Minggu mengalami penurunan kembali, nilai rata-rata delay yang didapat 0.63749 detik.
Jadi dapat disimpulkan bahwa nilai rata-rata delay tertinggi yang di dapat untuk waktu sore hari terjadi pada hari Jumat yaitu 2.3851 detik dan nilai terendahnya
pada hari Kamis yaitu 0.34864 detik, sedangkan nilai rata-rata delay hari lainnya hanya di bawah 0.9 detik.
Gabungan Grafik Perhitungan Delay Semua Waktu
Dari grafik Gambar 4.4 dapat dilihat bahwa nilai rata-rata delay tertinggi
yang di dapat terjadi pada hari Jumat sore yaitu 2.3851 detik, sedangkan nilai rata-rata delay terendah terjadi pada hari Kamis siang yaitu 0.15874 detik, nilai
rata-rata delay lainnya tidak lebih dari 1.5 detik. Jika dirata-rata semua nilai
delay-0.51696 0.58749
Senin Selasa Rabu Kamis Jumat Sabtu Minggu
(d
e
tik)
nya dibandingkan berdasarkan waktunya, maka total nilai rata-rata delay terbesar
terjadi pada sore hari yaitu 0.868629 detik.
Gambar 4.4 Grafik gabungan rata-rata delay semua waktu pada user1.
4.1.4.2. User2 dengan IP 192.168.0.102
Tabel 4.2 Tabel hasil rata-rata total Delay (detik) pada user2.
Senin Selasa Rabu Kamis Jumat Sabtu Minggu
Pagi
0.093203 0.38922 0.10828 0.26375 0.037642 0.71271 0.33349
Siang
0.39055 0.98863 0.046748 0.10708 0.65839 0.22535 0.30622
Sore
0.28134 0.46359 0.022845 0.049733 0.66266 0.2711 1.1624
Gambar di bawah merupakan grafik total rata-rata dari Delay yang terjadi pada
user2. Nilainya seperti yang tercantum pada Tabel 4.2.
Pagi
Dari grafik Gambar 4.5 dapat dilihat terjadi pola naik turun nilai rata-rata delay yang terjadi untuk waktu pagi hari. Pada hari Senin, nilai rata-rata delay-nya
adalah 0.093203 detik. Pada hari Selasa mengalami peningkatan nilai rata-rata
delay menjadi 0.38922 detik. Sedangkan pada hari Rabu mengalami penurunan
0
Senin Selasa Rabu Kamis Jumat Sabtu Minggu
54
nilai rata-rata delay dari hari Selasa sebanyak 0.28094 detik. Kemudian pada hari
Kamis, nilai rata-rata delay mengalami peningkatan sebesar 0.15547 detik dari hari Rabu.
Gambar 4.5 Grafik perhitungan rata-rata delay di pagi hari.
Pada hari Jumat mengalami penurunan, nilai rata-rata delay-nya adalah
0.037642 detik, ini merupakan nilai rata-rata delay terkecil yang didapat selama 1 minggu. Untuk hari Sabtu mengalami peningkatan drastis dari nilai rata-rata delay pada hari Jumat sebanyak 0.675068 detik, nilai rata-rata delay-nya terbesar dalam
grafik selama 1 minggu. Kemudian pada hari Minggu mengalami penurunan nilai rata-rata delay yang didapat adalah 0.33349 detik. Jadi dapat disimpulkan bahwa
nilai rata-rata delay tertinggi yang di dapat untuk waktu pagi hari terjadi pada hari Sabtu yaitu 0.71271 detik dan nilai terendahnya pada hari Jumat yaitu 0.037642 detik, sedangkan nilai rata-rata delay hari lainnya hanya di bawah 0.4 detik.
Siang
Dari grafik Gambar 4.6 dapat dilihat terjadi pola naik turun nilai rata-rata
delay yang terjadi untuk waktu siang hari. Pada hari Senin, nilai rata-rata
delay-Senin Selasa Rabu Kamis Jumat Sabtu Minggu
(d
e
tik)
nya 0.39055 detik. Pada hari Selasa mengalami peningkatan nilai rata-rata delay yang sangat besar menjadi 0.98863 detik, merupakan nilai rata-rata delay-nya merupakan nilai terbesar dalam grafik selama 1 minggu.
Gambar 4.6 Grafik perhitungan rata-rata delay di siang hari.
Sedangkan pada hari Rabu terjadi penurunan drastis nilai rata-rata delay
sebanyak 0.941882 detik, ini merupakan nilai rata-rata delay terkecil yang didapat selama 1 minggu. Kemudian pada hari Kamis, nilai rata-rata delay mengalami peningkatan menjadi 0.10708 detik. Pada hari Jumat terjadi peningkatan kembali ,
nilai rata-rata delay-nya adalah 0.65839 detik. Untuk hari Sabtu mengalami penurunan nilai rata-rata delay menjadi 0.22535 detik. Kemudian pada hari
Minggu mengalami peningkatan, nilai rata-rata delay yang terjadi adalah 0.30622 detik. Jadi dapat disimpulkan bahwa nilai rata-rata delay tertinggi yang di dapat
untuk waktu siang hari terjadi pada hari Selasa yaitu 0.98863 detik dan nilai terendahnya pada hari Rabu yaitu 0.046748 detik, sedangkan nilai rata-rata delay hari lainnya hanya di bawah 0.7 detik.
0.39055
Senin Selasa Rabu Kamis Jumat Sabtu Minggu
(d
e
tik)
