IMPLEMENTASI DAN ANALISIS KINERJA
SWITCH
OPENFLOW DAN
SWITCH
KONVENSIONAL
PADA JARINGAN KOMPUTER
AMRUN HAKIM
DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Implementasi dan Analisis Kinerja Switch OpenFlow dan Switch Konvensional pada Jaringan Komputer adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Agustus 2014
ABSTRAK
AMRUN HAKIM. Implementasi dan Analisis Kinerja Switch OpenFlow dan Switch Konvensional pada Jaringan Komputer. Dibimbing oleh HERU SUKOCO.
OpenFlow merupakan teknologi baru pada jaringan komputer, khususnya teknologi switching. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengimplementasikan dan melakukan analisis kinerja terhadap switch OpenFlow dan switch konvensional pada jaringan komputer. Metode pengukuran kinerja kedua switch menggunakan nilai maksimum bandwidth. Bandwidth diukur terhadap paket UDP dengan default port 5001 pada pengujian berurut dari 10-100 Mbps.Pengambilan data dilakukan selama 10 kali pengukuran tiap satu skenario pengujian. Tiap skenario pengujian dilakukan pengulangan sebanyak 5 kali agar data yang dihasilkan lebih valid. Hasil penelitian menunjukkan switch OpenFlow memiliki nilai rataan bandwidth switch OpenFlow sebesar 37.14 Mbps dan pada switch konvensional sebesar 31.97 Mbps. Nilai rataan jitter pada switch OpenFlow sebesar 0.253 ms dan pada switch konvensional sebesar 0.309 ms. Nilai rataan datagram loss pada switch OpenFlow sebesar 0.10% dan nilai datagram loss pada switch konvensional sebesar 0.40%. Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, switch OpenFlow memiliki kinerja yang lebih baik dibandingkan dengan switch konvensional.
Kata kunci: bandwidth, datagram loss, jitter, switch konvensional, switch OpenFlow
ABSTRACT
AMRUN HAKIM. Implementation and Performance Analysis of OpenFlow Switch and Conventional Switch in Computer Networking. Supervised by HERU SUKOCO.
OpenFlow is a new technology on computer networks, especially switching technology. The purpose of this study is to implement and analyze the performance of OpenFlow switch and conventional switch on the computer network. The maximum bandwidth value was used as the method for measuring the performance of the two switches. Bandwidth was measured on the default port UDP packets 5001 with values between 10-100 Mbps. Data collection was performed 10 times for each of the test scenarios. Each test scenario was repeated 5 times so that the data generated is valid. The results showed that the bandwidth average value of OpenFlow switch was 37.14 Mbps and conventional switch was 31.97 Mbps. The average value of jitter was 0.253 ms for OpenFlow switch and 0.309 ms for conventional switch. Datagram loss in OpenFlow switch value was 0.10% and in conventional switch was 0.40%.It can be concluded that OpenFlow switch have better performance than the conventional switch.
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Ilmu Komputer
pada
Departemen Ilmu Komputer
IMPLEMENTASI DAN ANALISIS KINERJA
SWITCH
OPENFLOW DAN
SWITCH
KONVENSIONAL
PADA JARINGAN KOMPUTER
AMRUN HAKIM
DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Penguji:
1 Ir Sri Wahjuni, MT
Judul Skripsi : Implementasi dan Analisis Kinerja Switch OpenFlow dan switch Konvensional pada Jaringan Komputer
Nama : Amrun Hakim
NIM : G64090044
Disetujui oleh
Diketahui oleh
Dr Ir Agus Buono, MSi MKom Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga Penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Implementasi dan Analisis Kinerja Switch OpenFlow dan Switch Konvensional pada Jaringan Komputer. Shalawat dan salam semoga senantiasa tercurahkan kepada junjungan kita Nabi besar Muhammad shallallahu ‘alaihi wasallam.
Terima kasih Penulis ucapkan kepada Bapak DrEng Heru Sukoco, SSi MT selaku pembimbing, serta Bapak Endang Purnama Giri, SKom MKom dan Ibu Ir Sri Wahjuni, MT selaku penguji yang telah memberikan banyak masukan kepada Penulis dalam penyusunan skripsi ini. Selanjutnya penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:
1 Bapak, ibu, dan seluruh keluarga atas do’a dan dukungannya demi kelancaran dan keberhasilan masa studi Penulis.
2 Teman-teman satu Lab NCC.
3 Teman-teman mahasiswa Ilmu Komputer, terutama yang sukarela hadir di mini-conference Penulis.
4 Kepada semua pihak yang telah membantu Penulis dalam penyusunan skripsi ini.
Semoga penelitian ini dapat memberikan manfaat.
Bogor, Agustus 2014
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL vi
DAFTAR GAMBAR vi
DAFTAR LAMPIRAN vi
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Perumusan Masalah 1
Tujuan Penelitian 1
Manfaat Penelitian 2
Ruang Lingkup Penelitian 2
TINJAUAN PUSTAKA 2
METODE 5
Studi Pustaka 5
Analisis Masalah 5
Perancangan 6
Penyusunan Skenario Simulasi 6
Skenario Pengujian 7
Analisis Hasil 8
HASIL DAN PEMBAHASAN 9
Analisis Hasil 9
SIMPULAN DAN SARAN 16
Simpulan 16
Saran 16
DAFTAR PUSTAKA 16
RIWAYAT HIDUP 23
DAFTAR TABEL
1 Nilai throughput switch OpenFlow 10
2 Nilai bandwidth switch konvensional 11
3 Nilai rata-rata jitter switch OpenFlow 12
4 Nilai rata-rata jitter switch konvensional 12
5 Nilai rata-rata delay switch OpenFlow 13
6 Nilai rata-rata delay switch konvensional 14
7 Nilai rataan datagram loss switch OpenFlow 15
8 Nilai rata-rata datagram loss switch OpenFlow 15
DAFTAR GAMBAR
1 OpenFlow switch 3
2 Arsitektur Open vSwitch 4
3 Metode penelitian 5
4 Perancangan 6
5 Penempatan node 6
6 Skenario pengujian 1 (switch OpenFlow) 7
7 Skenario pengujian 2 (switch konvensional) 8
8 Grafik perbandingan throughput switch OpenFlow dan Konvensional 10 9 Grafik perbandingan jitter switch OpenFlow dan Konvensional 11 10 Grafik perbandingan delay switch OpenFlow dan Konvensional 13 11 Grafik perbandingan datagram loss switch OpenFlow dan
Konvensional 14
DAFTAR LAMPIRAN
1 Instalasi dan konfigurasi Floodlight Controller 19
2 Instalasi dan konfigurasi Open vSwitch 20
3 Throughput switch OpenFlow 21
4 Throughput switch Konvensional 21
5 Jitter switch OpenFlow 21
6 Jitter switch Konvensional 21
7 Delay switch OpenFlow 22
8 Delay switch Konvensional 22
9 Datagram loss switch OpenFlow 22
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Jumlah pengguna jaringan internet di Indonesia bahkan di seluruh dunia semakin hari semakin bertambah. Jumlah pengguna jaringan internet di Indonesia sendiri pada tahun 2013 lalu mencapai 71.19 juta (APJII 2014). Banyak kegiatan yang memanfaatkan penggunaan jaringan komputer, seperti: berselancar di internet, mempromosikan produk, dan mengirim data. Hal ini menunjukkan bahwa jaringan komputer sangat bermanfaat guna menunjang kegiatan kita sehari-hari. Oleh karena itu, jaringan komputer yang bisa diprogram secara bebas sangat diperlukan (Yik 2012).
Perangkat jaringan komersial yang beredar di pasaran saat ini, seperti switch ethernet dan router, fungsi-fungsinya tidak bisa dimodifikasi ataupun diperluas. Oleh karena itu, jika suatu paket data ditransmisikan melalui sebuah switch atau router ke titik lain maka pengiriman data tersebut akan dibatasi oleh fungsionalitas yang telah ditetapkan oleh vendor.
Topik teknologi jaringan komputer yang sedang hangat diteliti yaitu software defined networking (SDN). SDN macamnya banyak, salah satunya yaitu OpenFlow. Implementasi OpenFlow pada jaringan komputer adalah sebuah metode atau cara yang dilakukan oleh para peneliti untuk melakukan penelitan tentang protokol switch agar fungsi-fungsi switch bisa dimodifikasi atau diperluas tergantung tujuan yang ingin dikembangkan. OpenFlow menyediakan sebuah open protocol di mana kita dapat memprogram ulang flow table dengan mudah. Banyak vendor yang telah menerapkan protokol OpenFlow pada perangkat switch mereka, di antaranya: Alcatel-Lucent, Big Switch Networks, Cisco, NEC, dan Dell Force10.
Perumusan Masalah
Saat ini jaringan komputer mempunyai peran yang penting dalam kegiatan komunikasi maupun bisnis. Oleh karena itu, administrator jaringan harus memastikan jaringan berjalan normal secara berkesinambungan. Berkaitan dengan hal tersebut, peneliti perlu proses pengujian protokol jaringan yang bisa menjadi solusi permasalahan tersebut. Berdasarkan permasalahan inilah, muncul istilah programmable networks yang bisa memecahkan permasalahan tersebut.
Teknologi OpenFlow memungkinkan administrator jaringan untuk memprogram fungsi-fungsi perangkat jaringan yang sesuai dengan keinginan mereka. Teknologi OpenFlow bisa mengidentifikasi aliran traffic yang berbeda-beda dalam satu perangkat. Teknologi ini juga bisa memvirtualisasikan jaringan tersebut ke dalam aliran-aliran dimana tidak ada interferensi di antara traffic yang sedang berjalan. Penelitian ini dilakukan guna mengukur kinerja switch OpenFlow dan switch konvensional pada jaringan komputer.
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah:
2
2 Membandingkan kinerja switch OpenFlow dan switch konvensional. 3 Menghubungkan OpenFlow dengan jaringan IPB.
Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah bisa memberikan gambaran mengenai penerapan konsep teknologi OpenFlow.
Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup penelitian ini adalah :
1 Penelitian ini dilakukan pada jaringan berkabel.
2 Hanya memperhatikan kinerja dari switch OpenFlow dan Switch konvensional. 3 Objek penelitian ini ialah Floodlight Controller, Open vSwitch, Switch
TP-Link, dan host.
4 Analisis traffic terhadap parameter: throughput, jitter, delay, dan datagram loss.
TINJAUAN PUSTAKA
Teknologi OpenFlow
OpenFlow adalah sebuah standar terbuka yang memungkinkan peneliti untuk menjalankan eksperimen protokol dalam jaringan yang biasa kita pakai sehari-hari. Pada router klasik, data plane dan control plane terletak dalam perangkat yang sama. Tetapi pada OpenFlow switch, kedua fungsi ini dipisahkan. Bagian data plane tetap berada dalam switch, sementara control plane dipindahkan ke controller yang terpisah. OpenFlow switch dan controller tersebut berkomunikasi menggunakan protokol OpenFlow yang berisi pesan-pesan yang sudah terdefinisi sebelumnya.
Data plane dari OpenFlow switch memperlihatkan clean flow table abstraction dimana setiap flow entry terdiri dari satu set paket field untuk dicocokkan, counters untuk menyimpan aliran statistik dan sebuah aksi yang akan diberikan ketika terjadi kecocokan paket dengan field tersebut. Ketika switch menerima paket yang tidak didefinisikan dalam flow entry, switch akan meneruskan informasi tentang paket tersebut ke controller, kemudian controller akan memutuskan bagaimana untuk memproses paket tersebut. Paket dapat dibuang atau controller dapat menginstal flow entry pada switch, sehingga switch bisa menangani paket-paket yang sama selanjutnya (Anthony dan Mulyana 2012).
OpenFlow Switch
OpenFlow switch berkomunikasi dengan controller melalui protokol OpenFlow. OpenFlow switch terdiri dari tiga bagian:
a Flow Table
3
b Secure Channel
Secure channel merupakan sebuah interface yang menghubungkan OpenFlow switch dan controller. Melalui interface tersebut, controller bisa saling mengirim pesan dengan OpenFlow switch guna melakukan konfigurasi terhadap switch tersebut.
c OpenFlow Protocol
OpenFlow protocol menyediakan sebuah cara yang bersifat terbuka dan standar untuk bisa berkomunikasi dengan OpenFlow switch. Protokol OpenFlow memungkinkan sebuah controller logis terpusat bisa menangani aliran paket yang berasal dari switch (Kumar et al. 2012).
Gambar 1 OpenFlow switch (sumber: openflow.org)
OpenFlow Controller
OpenFlow Controller merupakan sebuah perangkat lunak yang bertugas mengelola flow control pada lingkungan SDN, memformulasikan aliran paket, mengontrol path, dan mengatur kerja OpenFlow switch melalui protokol OpenFlow. OpenFlow controller berfungsi sebagai pengendali untuk jaringan. Semua komunikasi data antara aplikasi dan perangkat jaringan harus melalui OpenFlow controller. Controller menggunakan protokol OpenFlow untuk melakukan konfigurasi perangkat jaringan dan memilih jalur terbaik untuk lalu lintas pertukaran data. Controller diimplementasikan dalam perangkat jaringan sehingga lalu lintas jaringan dapat dikelola lebih mudah dan fleksibel. Salah satu controller yang familiar dan banyak digunakan yaitu Floodlight controller. Flodlight merupakan OpenFlow controller berbasis Java. Floodlight dirilis di
4
bawah lisensi Apache 2.0. Floodlight dirintis oleh Stanford University dan UC Berkeley. Konfigurasi Floodlight controller dapat dilihat pada Lampiran 1.
Open vSwitch
Open vSwitch adalah sebuah virtual switch yang bersifat terbuka dan berlisensi di bawah Apache 2.0. Open vSwitch dirancang untuk memungkinkan otomatisasi penggunaan jaringan yang besar melalui program ekstensi, dimana Open vSwitch masih mendukung beberapa protokol-protokol dan interface-interface standar. Implementasi OpenFlow switch bisa menggunakan Open vSwitch yang berjalan pada sistem operasi berbasis Linux. Konfigurasi Open vSwitch dapat dilihat pada Lampiran 2.
Gambar 2 Arsitektur Open vSwitch
(sumber: openflow.org)
VirtualBox
VirtualBox adalah perangkat lunak yang bersifat virtual. Perangkat ini dapat digunakan untuk menginstal sistem operasi tambahan di dalam sistem operasi utama. Selain digunakan untuk menginstal sistem operasi tambahan, VirtualBox juga dapat digunakan untuk membuat virtualisasi jaringan komputer. VirtualBox cocok digunakan untuk mesin berarsitektur x86 dan x64 yang dapat digunakan pada skala individu atau pun perusahaan. Tidak hanya kaya akan fitur, VirtualBox juga merupakan solusi profesional karena peragkat lunak ini didistribusikan secara opensource dibawah lisensi General Public License (GPL). VirtualBox dikembangkan oleh Innotek yang kemudian diakuisisi oleh perusahaan Oracle dari Amerika Serikat.
5
METODE
Studi Pustaka
Pada tahap ini, kegiatan yang dilakukan adalah membaca semua literatur yang terkait dengan teknologi OpenFlow. Literatur tersebut bisa didapatkan dari jurnal, internet, buku, dan artikel yang berkaitan dengan penelitian.
Analisis Masalah
Pada tahap ini dilakukan analisis terhadap hal-hal yang berkaitan dengan pengujian switch OpenFlow dan switch konvensional yang diterapkan serta parameter yang digunakan untuk menentukan kualitas kinerja kedua switch. Perangkat lunak yang digunakan yaitu:
VirtualBox
VirtualBox berfungsi sebagai media virtual pada penelitian ini. Floodlight Controller
Floodlight berfungsi sebagai OpenFlow controller pada penelitian ini. Open vSwitch
Open vSwitch berfungsi sebagai switch OpenFlow. Perangkat yang digunakan sebanyak satu buah dengan spesifikasi:
Perangkat keras Intel core i3 2,1 GHz dengan RAM virtual 512 MB. Sistem operasi Ubuntu 12.04 LTS.
Network Performance Tool
Network Performance Tool yang digunakan pada penelitian ini adalah Iperf. Iperf adalah salah satu tool untuk mengukur performa suatu jaringan. Pengukuran dilakukan dengan memasang Iperf secara point-to-point pada host.
Adapun perangkat keras yang digunakan yaitu:
Switch TP-Link model TL-SF1008D. Switch tersebut merupakan managed switch yang mempunyai 8 port dengan bandwidth 10/100 Mbps.
6
Perancangan
Penelitian ini membandingkan performa dari OpenFlow Switch dan Switch Konvensional. Oleh karena itu, skenario dan topologi yang dirancang sama dari kedua switch tersebut. Pada percobaan Switch OpenFlow, topologi menggunakan satu buah controller yang bertugas untuk mengatur traffic, satu buah Open vSwitch yang bertugas sebagai virtual switch OpenFlow, dan dua buah host. Satu host dipasang Iperf dan berperan sebagai Iperf client. Satu buah host yang lain dipasang Iperf dan berperan sebagai Iperf server. Paket-paket yang melewati dua host tadi akan dilihat pergerakannya kemudian dianalisis hasilnya. Pada percobaan switch konvensional, topologi menggunakan satu buah switch kemudian dihubungkan dengan dua buah host. Satu host berperan sebagai Iperf client dan satu buah host yang lain berperan sebagai Iperf server. Paket-paket yang melewati host-host tersebut juga akan dilihat hasilnya.
Penyusunan Skenario Simulasi
Skenario pada penelitian ini memuat unsur-unsur sebagai berikut: 1 Segmen Jaringan
Segmen jaringan yang digunakan yaitu pada alamat IP 172.18.88.0/24. 2 Node
Node yang digunakan sebanyak tiga node. Satu node bertindak sebagai switch dan dua node yang lain sebagai host.
7
3 Network Performance Tool
Network Performance Tool yang digunakan pada penelitian ini yaitu Iperf. Iperf berfungsi untuk menguji performa jaringan.
4 Parameter Bandwidth
Bandwidth yang digunakan pada proses pengujian berselang dari 10-100 Mbits/detik.
Skenario Pengujian
Penelitian dilakukan dengan menggunakan dua buah switch, yaitu: Open vSwitch dan TP-Link switch. Skenario pengujian dilakukan dengan cara yang sama yaitu menganalisis traffic yang mengalir pada kedua switch tersebut. Kedua skenario dapat dijabarkan sebagai berikut:
1 Skenario Pengujian Switch OpenFlow
Switch OpenFlow pada penelitian ini menggunakan Open vSwitch. Open vSwitch dengan alamat IP 172.18.88.54/24 dihubungkan dengan Floodlight Controller dengan alamat IP 172.18.88.61/24 melalui Protokol OpenFlow. Kemudian Open vSwitch dihubungkan dengan dua buah host. Pada dua host tersebut dipasang aplikasi Iperf untuk mengukur parameter yang diuji. Host1 dengan alamat IP 172.18.88.139/24 terhubung dengan Switch pada port fa0/1 dan bertindak sebagai Iperf Client dan host2 dengan alamat IP 172.18.88.128/24 terhubung dengan Switch pada port fa0/2 dan bertindak sebagai Iperf Server. Skenario pengujian 1 terhubung dengan jaringan IPB. Paket yang diamati yaitu UDP dengan port default 5001. Setiap pengamatan dilakukan selama 10 detik dengan pengujian bandwidth yang berbeda tiap satu kali percobaan. Iperf Client dan Server akan mencatat proses-proses yang terjadi. Pengambilan data dihentikan setelah semua pengulangan sudah dilakukan. Gambar 6 menunjukkan skenario pengujian 1.
Gambar 6 Skenario pengujian 1 (switch OpenFlow)
2 Pengujian Switch Konvensional
8
dengan Switch pada port fa0/1. Sedangkan host2 dengan alamat IP 172.18.88.128/24 terhubung pada port fa0/2. Setelah kedua host terhubung, kemudian dilakukan konfigurasi Iperf. Host1 bertindak sebagai Iperf Client dan host2 sebagai Iperf Server. Skenario pengujian 2 terhubung dengan jaringan IPB. Paket yang diamati sama seperti Switch OpenFlow yaitu UDP dengan port default 5001. Gambar 7 menunjukkan skenario pengujian 2.
Gambar 7 Skenario pengujian 2 (switch konvensional)
Analisis Hasil
Analisis dilakukan untuk mendapatkan nilai bandwidth, jitter, dan datagram loss terhadap traffic yang berjalan. Hasil analisis dapat memperlihatkan kinerja kedua switch tersebut.
Throughput
Throughput merupakan nilai dari sejumlah data paket yang diterima di node penerima dalam satuan waktu tertentu (Sukoco 2005). Throughput menggambarkan kemampuan sebenarnya suatu jaringan dalam melakukan pengiriman data. Throughput bisa disebut juga dengan bandwidth dalam kondisi yang sebenarnya. Bandwidth bersifat fix sementara throughput lebih bersifat dinamis tergantung traffic yang sedang terjadi. Perumusan bandwidth dapat ditulis sebagai berikut:
Throughput
umlah total bit yang diterima
aktu untuk mengirimkan data bps (Indyastari 2010)
Jitter
Jitter merupakan nilai rataan dari variasi delay pada suatu jaringan. Jitter dapat mengakibatkan hilangnya data terutama pada pengiriman data dengan kecepatan tinggi. Jitter mengukur stabilitas suatu jaringan. Pada implementasi jaringan, nilai jitter diharapkan mempunyai nilai minimum. Semakin kecil nilai jitter, kualitas suatu jaringan akan semakin baik. Perumusan jitter dapat ditulis sebagai berikut:
Jitter
ariasi la
9
Delay
Delay adalah selang waktu antara mulai dikirimkannya paket sampai paket diterima di node tujuan (Szigetti dan Hattings 2004). Pada penelitian ini delay yang dihitung adalah nilai delay dari paket yang berhasil dikirimkan. Perumusan delay dapat ditulis sebagai berikut:
la
h u h ut ms
Datagram Loss
Datagram loss dapat disebabkan oleh sejumlah faktor, seperti: a Kesalahan bit yang disebabkan oleh noise atau faktor lain. b Buffer penuh akibat antrian paket pada aliran traffic. c Rerouting paket untuk menghindari kongesti jaringan. Berikut ini adalah rumus untuk mendapatkan datagram loss:
ata a l ss
umlah paket yang dikirim – diterima umlah paket yang dikirim x 100%
(Indyastari 2010)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis Hasil
Analisis hasil digunakan untuk mengukur kinerja yang terkait dengan implementasi protokol OpenFlow. Proses penilaian analisis hasil diperlukan pengukuran parameter-parameter yang menjadikan tolak ukur dalam penilaian baik buruknya kinerja protokol tersebut. Tolak ukur pengukuran kinerja kedua switch menggunakan nilai maksimum bandwidth. Nilai maksimum bandwidth pada pengujian berurut dari 10 – 100 Mbps sesuai dengan besarnya bandwidth media transmisi pada penelitian ini. Bandwidth yang diukur yaitu terhadap paket UDP dengan default port 5001. Paket UDP dipilih sebagai pengukur performa karena dengan mengukur paket UDP nilai ketiga parameter terutama bandwidth lebih mudah diperoleh dibanding jika menggunakan paket TCP pada proses pengujian. Pada penelitian ini dilakukan pengukuran terhadap tiga parameter. Pengambilan data dilakukan selama 10 kali pengukuran tiap satu skenario pengujian. Tiap skenario pengujian dilakukan pengulangan sebanyak 5 kali agar data yang dihasilkan lebih valid. Berikut akan diuraikan penjelasan mengenai hasil analisis parameter-parameter tersebut.
Throughput
10
Setiap grafik throughput dari pengujian 1 dan pengujian 2 berbeda satu sama lain. Hal itu disebabkan oleh nilai throughput yang diperoleh dua pengujian di atas memperoleh hasil yang berbeda. Hasil perbandingan throughput switch OpenFlow dan switch konvensional dapat dilihat sesuai grafik pada Gambar 8.
Gambar 8 Grafik perbandingan throughput switch OpenFlow dan Konvensional
Dari Gambar 7 dapat dilihat bahwa secara umum grafik throughput switch OpenFlow lebih tinggi dari grafik switch konvensional sehingga nilai throughput switch OpenFlow pun lebih besar. Besarnya nilai throughput switch OpenFlow dibanding switch konvensional dipengaruhi oleh besarnya traffic yang mengalir pada switch OpenFlow. Besarnya traffic yang mengalir pada suatu jaringan disebabkan oleh pemakaian jalur jaringan, sehingga semakin tinggi pemakaian maka semakin besar pula traffic yang mengalir. Kinerja algoritme protokol switch OpenFlow dan switch konvensional pun berbeda. Pada OpenFlow, Floodlight controller secara default melakukan pemilahan dan membuang paket-paket yang tidak terdefinisi pada flow entry. Hal ini berbeda dengan switch konvensional. Pada switch konvensional tidak ada proses pemilahan paket-paket sehingga traffic yang mengalir pada switch konvensional lebih besar. Hal ini dapat menurunkan nilai throughput switch konvensional.
Hasil pengukuran throughput rata-rata switch OpenFlow dapat dilihat pada Tabel 1.
Rata-rata throughput yang dihasilkan (Mbps)
Maksimum bandwidth (Mbps)
Switch OpenFlow
11
Hasil pengukuran throughput rata-rata switch konvensional dapat dilihat pada Tabel 2.
Secara keseluruhan, nilai rataan throughput switch OpenFlow adalah sebesar 37.14 Mbps sedangkan switch konvensional yang hanya sebesar 31.97 Mbps. Dari hasil yang diperoleh tersebut, nilai throughput switch OpenFlow lebih tinggi dibanding switch konvensional.
Jitter
Grafik jitter dari pengujian 1 dan pengujian 2 berbeda satu sama lain karena nilai jitter yang diperoleh dua pengujian di atas memperoleh hasil yang berbeda. Pada pengukuran maksimum bandwidth 50 Mbps dan 100 Mbps ada anomali hasil yang diperoleh oleh switch konvensional yaitu lebih kecil dibandingkan switch OpenFlow. Hal ini disebabkan jumlah traffic data pada switch konvensional lebih banyak dibanding switch OpenFlow. Hasil perbandingan jitter switch OpenFlow dan switch konvensional dapat dilihat sesuai grafik pada Gambar 8.
Gambar 8 Grafik perbandingan jitter switch OpenFlow dan Konvensional
Maksimum Bandwidth (Mbps)
Switch OpenFlow
Switch konvensional
12
Hasil pengukuran jitter rata-rata switch OpenFlow dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3 Nilai rata-rata jitter switch OpenFlow
Hasil pengukuran jitter rata-rata switch konvensional dapat dilihat pada Tabel 4.
13 Delay
Grafik delay dari pengujian 1 dan pengujian 2 berbeda satu sama lain. Hal itu disebabkan oleh nilai delay yang diperoleh dua pengujian di atas memperoleh hasil yang berbeda. Hasil perbandingan delay switch OpenFlow dan switch konvensional dapat dilihat sesuai grafik pada Gambar 10.
Gambar 10 Grafik perbandingan delay switch OpenFlow dan Konvensional
Dari Gambar 10 dapat dilihat bahwa delay kedua switch mempunyai nilai yang sama pada rentang maksimum bandwidth 10-50 Mbps. Delay kedua switch mulai kelihatan berbeda pada maksimum bandwidth 60 Mbps. Grafik switch OpenFlow lebih rendah dari grafik switch konvensional sehingga nilai delay switch OpenFlow pun lebih rendah. Nilai delay switch OpenFlow dibanding switch konvensional dipengaruhi oleh besarnya nilai throughput. Kinerja algoritme protokol switch OpenFlow dan switch konvensional pun turut mempengarui kinerja kedua switch.
Hasil pengukuran delay rata-rata switch OpenFlow dapat dilihat pada Tabel 5.
14
Hasil pengukuran delay rata-rata switch konvensional dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 6 Nilai rata-rata delay switch konvensional Maksimum bandwidth
Pada OpenFlow, Floodlight controller secara default melakukan pemilahan dan membuang paket-paket yang tidak terdefinisi pada flow entry. Hal ini berbeda dengan switch konvensional yang tidak melakukan proses pemilahan. Switch konvensional tidak ada proses pemilahan paket-paket sehingga traffic yang mengalir pada switch konvensional lebih besar. Hal ini mengakibatkan delay switch konvensional lebih besar.
Nilai rataan delay switch OpenFlow adalah sebesar 0.035 ms sedangkan switch konvensional sebesar 0.038 ms. Dari hasil yang diperoleh, kinerja switch OpenFlow lebih baik karena nilai delay switch OpenFlow lebih rendah dibanding switch konvensional.
Datagram Loss
Datagram loss yang ditampilkan merupakan rata-rata dari keseluruhan
15
maksimum bandwidth 60 Mbps, switch konvensional mengalami kehilangan paket yang paling besar dibanding pada maksimum bandwidth yang lain. Hal ini berbeda dengan switch OpenFlow. Nilai datagram loss switch OpenFlow cenderung stabil meskipun mengalami kenaikan pada maksimum bandwidth 80, 90, dan 100 Mbps.
Hasil pengukuran datagram loss dari pengujian switch konvensional dapat dilihat pada Tabel 7.
Tabel 7 Nilai rataan datagram loss switch OpenFlow Maksimum bandwidth
(Mbps)
Rata-rata Datagram loss yang dihasilkan (%)
Hasil pengukuran datagram loss dari pengujian switch konvensional dapat dilihat pada Tabel 8.
Tabel 8 Nilai rata-rata datagram loss switch OpenFlow Maksimum bandwidth
(Mbps)
Rata-rata Datagram Loss yang dihasilkan (%)
16
paket-paket yang datang. Hal ini mengindikasikan bahwa paket yang bergerak pada switch OpenFlow sedikit yang loss dibanding switch konvensional.
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, secara umum dapat dikatakan bahwa switch OpenFlow memiliki kinerja yang lebih baik dibandingkan dengan switch konvensional. Hal tersebut diukur dari parameter kinerjanya yaitu: throughput, jitter, dan datagram loss. Switch konvensional hanya memiliki kinerja yang lebih baik pada parameter jitter.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Konsep teknologi OpenFlow dapat diterapkan dengan baik pada jaringan komputer yang penulis lakukan. Switch OpenFlow memiliki kinerja yang lebih baik dibanding switch konvensional berdasarkan pengujian terhadap keempat parameter. Hal tersebut dilihat dari nilai nilai rataan throughput switch OpenFlow adalah sebesar 37.14 Mbps dan pada switch konvensional sebesar 31.97 Mbps. Nilai rataan jitter pada switch OpenFlow adalah sebesar 0.253 ms dan pada switch konvensional sebesar 0.309 ms. Nilai Datagram Loss rata-rata keseluruhan pengujian switch OpenFlow sebesar 0.10%. Sedangkan untuk nilai Datagram Loss rata-rata keseluruhan pengujian switch konvensional sebesar 0.40%.
Saran
Implementasi pada penelitian ini cakupan pengujiannya masih dalam lingkup kecil dan masih memisahkan antara switch OpenFlow dengan switch konvensional. Untuk penelitian selanjutnya diharapkan cakupannya lebih luas dan dapat dilakukan secara hybrid yaitu switch OpenFlow dengan switch konvensional dikoneksikan secara terpadu.
DAFTAR PUSTAKA
Anthony A, Mulyana E. 2012. Implementasi MPLS-TE pada perangkat Huawei dan penggunaannya sebagai solusi kongesti. Jurnal Sarjana ITB bidang Teknik Elektro dan Informatik. 1(3):001-006.
[APJII]. 2014. Pengguna Internet di Indonesia terus meningkat [Internet]. Tersedia pada: http://apjii.or.id/v2/read/article/apjii-at-media/223/apjii-penguna-internet-di-indonesia-terus-meningka.html [diunduh 2014 Jan 28]. Indyastari C. 2010. Pengaruh multi-streaming dan congestion window pada SCTP
terhadap kinerja mobile ad hoc network (MANET) [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
17
Sukoco H. 2005. Kontrol kongesti TCP friendly menggunakan pendekatan multicast-berlapis untuk aplikasi streaming audio/video di internet [tesis]. Bandung (ID): Institut Teknologi Bandung.
Szigeti T, Hatingh C. 2004. End to End QoS Network Design: Quality of Service
in LAN’s WAN’s, an VPNs. Indianapolis (US): Cisco Press.
18
19
Lampiran 1 Instalasi dan konfigurasi Floodlight Controller
//Install JDK dan Ant pada Ubuntu sebagai prasyarat
$ sudo apt-get install build-essential default-jdk ant python-dev //Clone Floodlight dari github
$ sudo git clone git://github.com/floodlight/floodlight.git //Buka directory floodlight dan subdirectory target $ cd floodlight/target
//Build jar dengan Ant $ ant
//Jalankan Floodlight Controller $ sudo java -jar floodlight.jar &
//Secara default akan dikaitkan dengan port 6633 //Muncul tampilan seperti berikut
20
Lampiran 2 Instalasi dan konfigurasi Open vSwitch
//Install prasyarat Open vSwitch
$ sudo apt-get install openvswitch-datapath-source bridge-utils $ sudo module-assistant auto-install openvswitch-datapath
$ sudo apt-get install openvswitch-brcompat openvswitch-common openvswitch- controller
//Konfigurasi Open vSwitch $ ovs-vsctl add-port br-int eth0 $ ifconfig eth0 0
$ ifconfig br-int 192.168.1.208 netmask 255.255.255.0 $ route add default gw 192.168.1.1 br-int and
$ route del default gw 192.168.1.1 eth0
//Hubungkan Open vSwitch dengan Controller
$ovs-vsctl set-controller br-int tcp:192.168.1.208:6633 //Verifikasi instalasi
$ sudo ovs-vsctl show
ovs_version: “ .4.6+build0″
$ ps -ea | grep ovs
26464 ? 00:00:00 ovsdb-server 26465 ? 00:00:00 ovsdb-server 26473 ? 00:00:00 ovs-vswitchd 26474 ? 00:00:00 ovs-vswitchd 26637 ? 00:00:00 ovs-controller # ovs-vsctl show
70a40219-8725-46a8-b808-af75c642cac8 Bridge "br-int"
Controller "tcp:192.168.1.208:6633" is_connected: true
Port "eth0" Interface "eth0" Port "br-int" Interface "br-int" type: internal
ovs_version: "1.4.6+build0"
21
Lampiran 3 Throughput switch OpenFlow
Pengulangan 10
Lampiran 4 Throughput switch Konvensional
Pengulangan 10
Lampiran 5 Jitter switch OpenFlow
Pengulangan 10
Lampiran 6 Jitter switch Konvensional
22
Lampiran 7 Delay switch OpenFlow
Pengulang
Lampiran 8 Delay switch Konvensional
Pengulang
Lampiran 9 Datagram loss switch OpenFlow
Pengulangan 10
Lampiran 10 Datagram loss switch Konvensional
23
RIWAYAT HIDUP
Amrun Hakim dilahirkan di Cirebon, Jawa Barat pada tanggal 7 Januari 1991 dan merupakan anak kedua dari tiga bersaudara dari pasangan Bapak
Mu’min dan Ibu Aenah. Pada tahun 2009 penulis menyelesaikan pendidikan menengah atas di SMA Negeri 2 Cirebon, Jawa Barat. Pada tahun yang sama, penulis diterima di Institut Pertanian Bogor dengan mayor Ilmu Komputer melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI).
