Optimasi Protokol Routing OSPF Pada Jaringan Komputer Menggunakan Model Multi Protokol Label Switching

(1)

SKRIPSI

Diajukan untuk Menempuh Ujian Akhir Sarjana

ABDU SOFYAN BAIHAQI

10110520

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER

(2)

(3)

(4)

Abdu Sofyan Baihaqi

Address : Komp. Puri Indah Lestari B2-4

Phone : +685722331941

Email : saya@abdusofyan.web.id

Website : saya.abdusofyan.web.id

Personal Information

Place & D.O.B : Bandung, Januari 15th₁₉₉₁

Marital Status : Single

Religion : Moslem

Languages Known : Javanese, Sundanese, Indonesian, English

Formal Education

Indonesia Computer University S1 - Informatics Engineering present

SMKN 1 Cimahi

Cisco Academy Cisco Certified Networking Academy 2008

Cisco Certified Networking Professional 2011

EC-Council Certified Ethical Hacker v7 2011

CompTIA CompTIA Security+ 2014

Professional Experiences

January 2010 – present, Lead of Indonesian Linux User Group Region Cimahi (KPLI-Cimahi)

August 2011 – present, Lead ICT Division of Cimahi Creative Association (CCA)

June 2012 – present, Co-Lead of UnikomCodelabs

July 2010 – December 2010, PT. Gerbang Telekomunikasi Informasi Mancamedia

- Network Engineer

- System Network Administration

January 2011 – August 2011, PT.Pupuk Kaltim

- System Network Administration

September 2011 – March 2012, PT. Axis Telekom Indonesia

(5)

- Forensic Security Analyst

Skills

Operating System : Debian

Centos FreeBSD OpenSolaris Android

Server : DNS Server, Web Server, FTP Server, Proxy

Server, NMS Server, Cloud Server, DHCP Server, Radius (AAA) Server.

Database : MySQL, Oracle.

Text Editor : vi, sublime

Programming Language : HTML

CSS Javascript C/C++ PHP

Framework : Omnet++, Code Igniter

Achievement

2013 Innoserve ICT Contest 2013 Finalis

(Taiwan Techno Park Award) Project name : Hyjabs

2013 INAICTA 2013 Winner category Digital Interactive Media

(Indonesia ICT Award) Project name : Hyjabs

2012 Open Workshop (Ubuntu 12.04)

release party – Indonesia of

Education University

Speaker why hoose u untu . 4

2014 Open Year With Open Source –

Indonesia of Computer University

“peaker Introduction of Open Source

(6)

v

DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

ABSTRACT ... ii

KATA PENGANTAR ... iii

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR GAMBAR ... viii

DAFTAR TABEL ... xi

DAFTAR LAMPIRAN ... xii

BAB I PENDAHULUAN ... 1

I.1. Latar Belakang Masalah ... 1

I.2. Perumusan Masalah ... 2

I.3. Maksud dan Tujuan ... 2

I.4. Batasan Masalah ... 3

I.5. Metodologi Penelitian ... 3

I.5.1. Metode Pengumpulan Data ... 4

I.5.2. Metode Optimasi Protokol Routing OSPF ... 4

I.6. Sistematika Penulisan ... 5

BAB II LANDASAN TEORI ... 7

II.1. Komunikasi Data ... 7

II.2. Transmisi Komunikasi Data ... 7

II.3. Jaringan Komputer ... 9

II.4. Jenis - Jenis Jaringan Komputer ... 9

II.5. Topologi Jaringan ... 11

(7)

vi

II.7. Enkapsulasi Data Jaringan Komputer ... 14

II.8. Delay ... 15

II.9. Bandwidth ... 15

II.10. Throughput ... 15

II.11. Jitter ... 15

II.12. Routing ... 15

II.13. Jenis Protokol Routing ... 16

II.14. Algoritma Routing... 16

II.15. Switching ... 17

II.16. Multi Protokol Label Switching(MPLS) ... 17

II.17. Traffic Engineering ... 18

II.18. OMNET++ ... 19

BAB III PEMODELAN OPTIMASI ROUTING OSPF MENGGUNAKAN MODEL MPLS TRAFFIC ENGINEERING ... 21

III.1. Analisis Optimasi ... 21

III.1.2. Analisis Masalah ... 21

III.2. Analisis Kinerja Protokol Routing OSPF ... 22

III.2.1. Analisis Algoritma Dijkstra ... 22

III.2.2. Analisis Mekanisme Algoritma Dijkstra dalam Jaringan Komputer .. 23

III.2.3. Analisis Mekanisme Protokol OSPF saat Proses Komunikasi Data ... 45

III.3. Analisis Metode Optimasi ... 52

III.3.1. Analisis Algoritma Constraint Shortest Path First ... 52

III.3.2. Analisis Rancangan Model MPLS ... 53

III.3.3. Analisis Mekanisme Traffic Engineering ... 54

(8)

vii

BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN OPTIMASI ROUTING

OSPF MENGGUNAKAN MODEL MPLS TRAFFIC ENGINEERING ... 63

IV.1. Implementasi Skema Jaringan ... 63

IV.1.1. Komponen Implementasi ... 64

IV.1.2. Implementasi Topologi ... 67

IV.2. Pengujian ... 68

IV.2.1. Rencana Pengujian ... 69

IV.2.2. Skenario Pengujian ... 69

IV.2.3. Hasil Pengujian ... 71

IV.3. Evaluasi dari Pengujian ... 93

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 101

V.1. Kesimpulan ... 101

V.2. Saran ... 101

(9)

102

DAFTAR PUSTAKA

[1] Cisco. Network. Academy, “Cisco Network Academy,” [Online]. Available: http://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/security/asdm/6_1/user/guide/usergd/r outing.html. [Diakses 15 January 2014].

[2] Suhardi. and Lady. Silk M, "Pengaruh Model Jaringan Terhadap Optimasi Routing OSPF," Teknologi, vol. 1, 2011.

[3] Mohamad. Nazir, Metode Penelitian, Jakarta, 1988.

[4] William. Stallings, Data and Computer Communications, 1997. [5] Gorge. Lucas De, “MPLS Fundamentals,” Cisco Press, vol. 1, 2007.

[6] Awduche. et. al. Daniel, “MPLS Traffic Engineering in IP Networks,” IEEE Communication Magazine, 1999.

[7] Awduche. et. al. Daniel, “Overview and Principles of Internet Traffic Engineering,” IETF RFC 3272, 2002.

[8] OMNET++, “OMNET++,” 2010. [Online]. Available: http://omnetpp.org. [Diakses 15 January 2014].

[9] International.Telecommunication.R.G.114,“International

(10)

iii

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Illahirobbi Allah SWT karena berkat limpahan Rahmat dan Karunia-Nya, penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul OPTIMASI PROTOKOL ROUTING OSPF MENGGUNAKAN MODEL MULTI PROTOKOL LABEL SWITCHING selesai pada waktu yang penulis harapkan. Skripsi ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan untuk Program Strata Satu, program studi Teknik Informatika di Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer Universitas Komputer Indonesia.

Melalui kata pengantar ini, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada seluruh pihak-pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan dan menyusun skripsi ini serta bersedia meluangkan waktunya dalam pelaksanaan penelitian dan penyusunan skripsi ini, diantaranya:

1. Kedua orang tua penulis Bapak Pranyoto dan Ibu Achyanah yang telah menyediakan dan memfasilitasi penulis selama proses penyusunan skripsi dan selalu mendoakan dan memberikan dukungan semangat dalam bentuk moral maupun material.

2. Bapak Adam Mukharil Bachtiar, S.Kom., M.T. selaku dosen pembimbing yang banyak membantu penulis mulai dari pengajuan proposal penelitian sampai pada akhirnya proposal penelitian ini diterima, serta telah banyak membimbing dan memberikan pengarahan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi sampai tahap sidang akhir, sehingga skripsi ini dapat terselesaikan dengan sebaik-baiknya.

3. Bapak Eko Budi Setiawan, S.Kom., M.T. selaku dosen reviewer yang telah memberikan arahan serta masukan selama revisi dan sidang skripsi ini.

(11)

iv

7. Seluruh Staff dan Dosen pengajar di jurusan Teknik Informatika Universitas Komputer Indonesia.

8. Febi Fitrurrobbi, Amd.Keb. yang telah memberikan semangat yang tiada henti-hentinya serta mendoakan penulis menyelesaikan skripsi ini selesai tepat pada waktunya.

9. Teman-teman di Divisi Unikom Codelabs Indonesia.

10.Teman-teman bimbingan Bapak Adam Mukharil Bachtiar, S.Kom., M.T. yang telah berjuang bersama-sama selama menyelesaikan skripsi.

11.Aditia Rakhmat Sentiaji, Aldy Ginanjar, Mexan Juadha, Muhamad Nur Awaludin, Rizki Adam Kurniawan dan Wulan Fitriani yang telah berjuang bersama-sama dalam menyelesaikan skripsi ini.

12.Pihak-pihak lain yang secara tidak langsung memberikan bantuan serta dukungannya dan tidak bisa penulis sebutkan satu persatu.

Penulis menyadari dalam penyusunan skripsi ini masih banyak terdapat kesalahan dan kekurangannya bahkan masih belum dikatakan sempurna. Untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak yang membaca skripsi ini demi terwujudnya suatu bentuk penelitian ilmiah yang lebih baik di masa mendatang.

Akhir kata penulis berharap semoga skripsi ini bisa berguna bagi seluruh mahasiswa, peneliti maupun pihak lainnya yang tertarik untuk mengetahui dan melakukan penelitian yang serupa dan untuk mengenal lebih jauh lagi mengenai penelitian optimasi protokol routing OSPF menggunakan model multi protokol label switching.

Bandung, Juli 2014

(12)

1

BAB I

PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang Masalah

Proses pertukaran informasi dan komunikasi data antar pengguna internet yang dilakukan di lokasi berbeda dan dalam waktu yang bersamaan dapat mengakibatkan semakin tinggi pula lalu lintas pertukaran informasi dalam suatu jaringan internet. Oleh karena itu, diperlukan adanya suatu mekanisme untuk menentukan dan pemilihan jalur lalu lintas data terbaik untuk dilalui paket data ketika proses pertukaran informasi dan komunikasi data berlangsung. Salah satu mekanisme untuk menentukan dan pemilihan jalur lalu lintas data tersebut adalah dengan menerapkan aturan pada perangkat router. Aturan router untuk menentukan jalur komunikasi data dikenal dengan istilah protokol routing [1]. Protokol routing digunakan untuk mengontrol lalu lintas komunikasi data pada suatu jaringan internet. Suatu protokol routing akan memiliki tabel yang berisi informasi jalur-jalur yang dapat dilalui oleh suatu paket data, dari informasi tersebut ditentukan suatu jalur yang akan digunakan untuk melewatkan paket data berdasarkan pada alamat tujuan sesuai header pada paket IP [1]. Protokol routing

harus di desain dengan sangat baik agar dapat meningkatkan aliran lalu lintas komunikasi data pada saat proses komunikasi data berlangsung.

Protokol routing yang umum digunakan di jaringan internet dengan skala menengah sampai enterprise (organisasi maupun perusahaan) adalah OSPF [2]. OSPF (Open Shortest Path First) merupakan salah satu protokol routing yang memiliki lisensi kode terbuka (open source), siapapun dapat menggunakan kode sumber untuk dikembangkan, dimodifikasi dan diimplementasikan pada perangkat

router. Protokol routing OSPF ini menggunakan mekanisme routing link-state, kinerja protokol routing OSPF ditentukan pada kebutuhan dan konsumsi

(13)

yang paling besar tanpa membandingkan adanya perubahan kondisi jalur lain dengan tingkat kepadatan lalu lintas komunikasi data yang relatif rendah. Semakin tinggi tingkat kepadatan lalu lintas komunikasi data pada waktu yang bersamaan dalam satu jalur, maka semakin tinggi pula resiko terjadinya kegagalan hubungan komunikasi data pada jalur tersebut yang menyebabkan informasi yang dikirim saat proses komunikasi data tidak sampai di tujuan karena adanya penurunan kapasitas bandwidth akibat penumpukan data pada satu jalur lalu lintas jaringan. Penerapan teknologi traffic engineering menggunakan algoritma constraint shortest path first (CSPF) pada model Multi Protokol Label Switching (MPLS) digunakan untuk menyeimbangkan beban trafik pada jalur komunikasi data dalam suatu jaringan internet agar dapat meningkatkan kinerja protokol routing OSPF dalam mendistribusikan informasi tabel routing lebih teratur dalam memilih dan menentukan jalur untuk melewatkan dan mengirimkan paket data agar penggunaan bandwidth lebih efisien.

I.2. Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah yang telah diuraikan di atas, maka akan dirumuskan bagaimana melakukan optimasi protokol routing OSPF pada jaringan komputer menggunakan model multi protokol label switching dalam menentukan dan memilih jalur komunikasi data untuk melewatkan dan meneruskan paket data dalam suatu jaringan komputer, dan meminimalisir terjadinya penumpukan data pada satu jalur yang dapat menyebabkan pada penurunan kapasitas bandwidth.

I.3. Maksud dan Tujuan

Maksud dari penelitian ini adalah melakukan optimasi protokol routing

OSPF pada jaringan komputer menggunakan model multi protokol label switching

(14)

3

OSPF, sehingga meminimalisir terjadinya penumpukan data pada satu jalur yang dapat menyebabkan pada penurunan kapasitas bandwidth.

I.4. Batasan Masalah

Batasan masalah diperlukan agar permasalahan yang dikaji dalam penelitian ini lebih terarah dan mencapai sasaran yang ditentukan, ruang lingkup kajian pada penelitian ini meliputi:

1. Desain konseptual dalam memodelkan dan mensimulasikan menggunakan topologi multi jalur dengan protokol routing yang digunakan adalah OSPF

single area.

2. Pengujian dan analisis algoritma constraint dijkstra MPLS traffic engineering pada penelitian ini dimodelkan dan disimulasikan menggunakan simulator jaringan OMNET++ agar dapat meningkatkan skalabilitas pada saat mensimulasikan protokol routing OSPF dalam jumlah node yang banyak dan memudahkan saat pada melakukan pengujian berapa lamanya waktu yang diperlukan ketika terjadi antrian pada jalur saat proses komunikasi data berlangsung.

3. Hasil pengujian dari penelitian yang dianalisis adalah nilai throughput,

packet delay, packet delivery ratio, dan routing information.

I.5. Metodologi Penelitian

(15)

I.5.1.Metode Pengumpulan Data

Metode pengumpulan data yang dilakukan dalam penelitian ini menggunakan metode sebagai berikut:

1. Studi Literatur

Mengumpulkan informasi dan mempelajari materi serta sumber-sumber data yang berhubungan dengan optimasi protokol routing OSPF menggunakan model multi protokol label switching, maupun dari materi atau sumber-sumber lain yang terkait dan aturan-aturan standar protokol yang terkait dengan penelitian ini.

2. Observasi

Metode pengumpulan data dengan melakukan tinjauan langsung terkait permasalahan yang diangkat dalam penelitian ini, melakukan analisis pada topologi jaringan yang sedang berjalan menggunakan protokol routing

OSPF, termasuk analisis tools yang akan digunakan, mengumpulkan standar dan aturan baku yang mengatur semua mekanisme terkait komunikasi data dan jaringan internet.

I.5.2.Metode Optimasi Protokol Routing OSPF

Metode yang digunakan dalam mensimulasikan dan membuat model untuk melakukan optimasi protokol routing OSPF menggunakan model multi protokol label switching pada penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Analisis Sistem

Analisis sistem dilakukan untuk mempelajari dan mengumpulkan data-data dari topologi jaringan yang sedang berjalan menggunakan protokol

routing OSPF yang selanjutnya dibuat rancangan topologi untuk meningkatkan kinerja protokol routing OSPF.

2. Rancangan Topologi Jaringan

(16)

5

Tahap implementasi dilakukan dengan menerapkan teknologi traffic engineering menggunakan algoritma constraint shortest path first (CSPF) pada model MPLS dengan rancangan topologi multi jalur untuk optimasi protokol routing OSPF yang sudah dibuat pada tahap rancangan sebelumnya.

4. Pengujian Traffic Engineering

Tahap pengujian yang dilakukan dalam penelitian ini adalah dengan cara memberikan beban trafik untuk mengetahui berapa traffic load dan berapa lama interval waktu yang diperlukan oleh protokol routing OSPF setelah dilakukan optimasi menggunakan model MPLS dengan teknologi traffic engineering pada saat mendistribusikan informasi tabel routing ketika mengirimkan paket data dalam suatu jalur lalu lintas jaringan komputer.

I.6. Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan laporan penelitian ini disusun untuk memberikan gambaran umum tentang penelitian yang dilakukan. Sistematika penulisan laporan penelitian ini adalah sebagai berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini berisi penjelasan mengenai latar belakang masalah, identifikasi masalah, maksud dan tujuan, batasan masalah, metode penelitian, metode pengumpulan data, serta sistematika penulisan.

BAB II LANDASAN TEORI

Bab ini membahas mengenai konsep dasar dan teori-teori yang berkaitan dengan penelitian yang akan dilakukan dan hal-hal lain yang digunakan dalam proses analisis permasalahan serta tinjauan terhadap penelitian-penelitian serupa yang pernah dilakukan sebelumnya termasuk sintesisnya.

BAB III PEMODELAN OPTIMASI ROUTING OSPF MENGGUNAKAN MODEL MPLS TRAFFIC ENGINEERING

(17)

terdapat pada model simulasi. Kemudian dilakukan perancangan model yang akan dibangun sebelum memasuki tahap implementasi atau pembangunan model simulasi.

BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN OPTIMASI ROUTING OSPF MENGGUNAKAN MODEL MPLS TRAFFIC ENGINEERING

Bab ini menjelaskan implementasi dari perancangan sistem yang telah dibuat sebelumnya pada tahap analisis dengan menggambarkan rancangan topologi dan model simulasi. Pada tahap ini dilakukan pula pengujian pada model simulasi yang telah diimplementasikan sampai tahap prototype.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

(18)

7

BAB II

LANDASAN TEORI

II.1. Komunikasi Data

Komunikasi data adalah hubungan atau proses interaksi pengiriman dan penerimaan data (informasi) yang dilakukan oleh dua atau lebih alat (telepon / komputer / printer) dalam suatu jaringan melalui media transmisi baik melalui udara, kawat tembaga maupun serat optik [4]. Data yang diproses dapat berupa gambar, huruf, angka, maupun simbol yang dapat dimengerti oleh manusia sebagai suatu informasi. Komunikasi data akan terjadi apabila minimal terdapat empat komponen pembentuk komunikasi data seperti pengirim, penerima, media pengiriman, dan data/informasi.

II.2. Transmisi Komunikasi Data

Transmisi komunikasi data merupakan proses pengiriman data dari pengirim (source) ke penerima (destination) melalui media pengiriman tertentu. Misalnya dari perangkat input ke perangkat pemrosesan, dari alat pemrosesan ke media penyimpanan maupun ke perangkat output [4]. Gambar transmisi komunikasi data dapat dilihat pada Gambar II-1.

Sumber Receiver Tujuan

(RX) Transceiver

(TX)

Sistem Transmisi

Informasi Data Data Informasi

Sinyal

Analog

Digital Digital

(19)

Terdapat tiga metode transmisi data dalam suatu komunikasi data, diantaranya sebagai berikut:

1. Simplex

Transmisi simplex merupakan metode pada transmisi data, dimana data akan dialirkan secara satu arah pada media komunikasi data. Contohnya komunikasi pada frekuensi televisi analog dan radio, gambar transmisi

simplex dapat dilihat pada Gambar II-2.

Pengirim (Sumber)

Penerima (Tujuan)

Gambar II-2 Transmisi Simplex [4]

2. Half – Duplex

Transmisi half – duplex merupakan metode pada komunikasi data, dimana data akan dialirkan secara dua arah secara bergantian pada media komunikasi data. Contohnya komunikasi pada handy-talkie dan radio amatir antar penduduk, gambar transmisi half – duplex dapat dilihat pada Gambar II-3.

Gambar II-3 Transmisi Half Duplex [4]

3. Full – Duplex

(20)

9

Pengirim (Sumber)

Penerima (Tujuan)

Pengirim (Sumber)

Penerima (Tujuan)

Gambar II-4 Transmisi Full Duplex [4]

II.3. Jaringan Komputer

Jaringan komputer merupakan kumpulan perangkat komputer yang terdiri atas komputer, perangkat komputer tambahan dan perangkat jaringan lainnya yang saling terhubung melalui media transmisi dengan aturan yang sudah ditetapkan, sehingga terjadi pengolahan data yang dapat didistribusikan mencakup pemakaian database, perangkat lunak secara bersamaan. Setiap komputer yang terhubung dalam suatu jaringan dapat memberi layanan (server) maupun meminta layanan (client) [4]. Gambar jaringan komputer dapat dilihat pada Gambar II-5.

backbone

PC1 PC2

PC3 PC4

printer

Gambar II-5 Jaringan Komputer [4]

II.4. Jenis - Jenis Jaringan Komputer

Jenis jaringan berdasarkan area jangkauannya digolongkan menjadi tiga macam, diantaranya:

(21)

Merupakan jenis jaringan yang dibatasi oleh area yang relatif kecil, umumnya dibatasi oleh area lingkungan seperti perkantoran di sebuah gedung, maupun di sekolahan yang jarak jangkaunya kurang dari 1-2 km. LAN sering kali digunakan untuk menghubungkan komputer-komputer pribadi dan workstation dalam kantor suatu perusahaan atau pabrik-pabrik untuk memakai bersama sumberdaya (resource, misalnya printer) dan saling bertukar informasi [4].

2. Metropolitan Area Network (MAN)

MAN pada dasarnya merupakan versi LAN yang berukuran lebih besar dan biasanya dihubungkan oleh satu media fisik dan satu internetwork yang dibatasi oleh kendali teknis atau biasa disebut sebagai Autonomous System (AS). MAN dapat mencakup kantor-kantor perusahaan yang letaknya berdekatan atau juga sebuah kota dan dapat dimanfaatkan untuk keperluan pribadi (swasta) atau umum. MAN mampu menunjang data dan suara, bahkan dapat berhubungan dengan jaringan televisi kabel [4].

3. Wide Area Network (WAN)

Secara fisik WAN dihubungkan lebih dari satu media fisik dan lebih dari satu internetwork yang dibatasi oleh Autonomous System (AS). WAN merupakan system jaringan yang menghubungkan antar Autonomous System (AS). Satu Autonomous System dapat terdiri dari satu atau banyak network. WAN mencakup daerah geografis yang luas, memungkinkan komunikasi antara dua perangkat yang jaraknya sangat jauh [4].

Jenis jaringan berdasarkan arsitektur pengembangan jaringan komputer digolongkan menjadi dua macam, diantaranya:

1. Client Server

(22)

11

maupun satu komputer server dapat melayani banyak permintaan dari komputer client [4].

2. Peer to Peer

Merupakan jaringan yang dibangun untuk menghubungkan dua buah komputer agar dapat berkomunikasi antara satu dengan yang lainnya, tanpa ada komputer yang difungsikan sebagai server [4].

II.5. Topologi Jaringan

Topologi adalah suatu cara menghubungkan komputer yang satu dengan komputer lainnya sehingga membentuk sebuah jaringan. Topologi yang saat ini banyak digunakan diantaranya:

1. Topologi Bus

Topologi ini merupakan topologi yang awal digunakan untuk menghubungkan komputer. Dalam topologi ini masing-masing komputer akan terhubung ke satu node yang berfungsi sebagai backbone dengan beberapa terminal, pada akhir node harus diakhiri dengan satu terminator. Topologi ini sudah jarang digunakan dalam membangun sebuah jaringan komputer biasa, karena memiliki beberapa kekurangan diantaranya kemungkinan terjadinya tabrakan paket data (collision domain) [4]. Gambar topologi bus dapat dilihat pada Gambar II-6.

backbone

PC1 PC2

PC3 PC4

printer

(23)

2. Topologi Ring

Topologi yang dibangun membentuk lingkaran dan memanfaatkan kurva tertutup. Dengan kata lain, setiap komputer yang terhubung dalam jaringan ini saling terkoneksi kedalam dua buah komputer lainnya sehingga membentuk satu jaringan yang sama dengan bentuk seperti cincin [4]. Gambar topologi ring dapat dilihat pada Gambar II-7.

PC 4

Gambar II-7 Topologi Ring [4]

3. Topologi Star

Topologi ini merupakan jenis topologi yang umum dan sudah banyak digunakan untuk membangun jaringan komputer. Pada topologi ini, suatu jaringan komputer sudah menggunakan bantuan perangkat (switch) lain untuk menghubungkan komputer satu dengan yang lainnya [4]. Gambar topologi star dapat dilihat pada Gambar II-8.

PC 4

(24)

13

4. Topologi Mesh

Topologi mesh adalah suatu bentuk hubungan antar perangkat dimana setiap perangkat terhubung secara langsung ke perangkat lainnya yang ada di dalam jaringan. Dalam suatu topologi mesh setiap perangkat dapat berkomunikasi langsung dengan perangkat yang dituju sehingga akan membentuk hubungan (dedicated links) [4]. Gambar topologi mesh dapat dilihat pada Gambar II-9.

PC 8

Gambar II-9 Topologi Mesh [4]

II.6. Protokol TCP/IP

TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) merupakan aturan standar komunikasi data yang digunakan oleh komunitas internet dalam proses pertukaran informasi data dari satu komputer ke komputer lain dalam suatu jaringan internet [4]. Protokol ini tidak dapat berdiri sendiri karena merupakan kumpulan dari beberapa protokol (protocol suite). Protokol ini juga merupakan protokol yang umum dan paling banyak digunakan saat ini.

(25)

II.7. Enkapsulasi Data Jaringan Komputer

Enkapsulasi merupakan suatu proses yang membuat satu jenis paket data jaringan menjadi jenis data lainnya. Enkapsulasi terjadi ketika sebuah protokol yang berada pada lapisan yang lebih rendah menerima data dari protokol yang berada pada lapisan yang lebih tinggi dan meletakkan data ke format data yang dipahami oleh protokol tersebut. Dalam Model OSI, proses enkapsulasi yang terjadi pada lapisan terendah umumnya disebut sebagai framing [4]. Proses enkapsulasi data pada lapisan OSI di jaringan komputer dapat dilihat pada Gambar II-10.

aplication

presentation

session

transport

network

data link

physical

network

data link

physical network

data link

physical

aplication

presentation

session

transport

network

data link

physical

penerima pengirim

(26)

15

II.8. Delay

Delay merupakan suatu permasalahan yang harus diperhitungkan karena kualitas bandwidth tidak tergantung dari waktu delay. Besarnya delay maksimum yang direkomendasikan oleh ITU untuk aplikasi suara adalah 150ms, sedangkan

delay maksimum dengan kualitas suara yang masih dapat diterima pengguna adalah 250ms. Delay end to end adalah jumlah delay konversi suara analog menjadi digital, delay waktu paketisasi atau disebut juga delay panjang paket dan

delay jaringan pada saat t (waktu) [4]. II.9. Bandwidth

Bandwidth merupakan kecepatan maksimal yang dapat digunakan untuk melakukan transmisi data antar komputer pada jaringan komputer berbasis TCP/IP. Bandwidth merupakan salah satu yang harus diperhitungkan agar dapat memenuhi kebutuhan akan koneksi internet dalam suatu jaringan komputer [4]. II.10. Throughput

Througput merupakan kecepatan rata-rata data yang diterima oleh suatu

node dalam selang waktu pengamatan tertentu. Throughput merupakan bandwidth

aktual saat itu juga disaat pengguna internet melakukan komunikasi data, satuan yang dimiliki oleh throughput sama seperti bandwidth yaitu bps [4].

II.11. Jitter

Jitter merupakan variasi waktu dari sinyal periodik dalam elektronik dan telekomunikasi, jitter dapat diamati dalam karakteristik seperti frekuensi berturut-turut (pulse), amplitude sinyal, atau fase dari sinyal periodik. Perioda jitter adalah interval antara dua kali efek maksimum maupun minimum dari sinyal karakteristik yang berbeda secara teratur dengan waktu [4].

II.12. Routing

Routing merupakan sebuah proses untuk meneruskan paket data dari satu

jaringan ke jaringan lainnya melalui suatu jalur transmisi. Routing juga dapat

(27)

dilalui dari satu jaringan sampai ke jaringan selanjutnya [4]. Aturan router untuk menetapkan jalur yang akan dilalui oleh suatu paket data dalam proses pertukaran informasi dan komunikasi data tersebut dikenal dengan protokol routing.

II.13. Jenis Protokol Routing

Protokol routing digunakan untuk mengontrol komunikasi data pada jaringan internet. Proses dari protokol routing akan membentuk sebuah tabel yang berisi tentang informasi jalur yang dapat dilewati oleh paket data, dari informasi tersebut dipilih salah satu jalur terbaik yang kemudian akan digunakan sebagai jalur untuk meneruskan paket data berdasarkan pada alamat IP tujuan yang ada di dalam suatu header paket Internet Protocol (IP) [4]. Jenis-jenis protokol routing

diantaranya:

1. Static Routing

Metode dalam pembentukan tabel routing yang di konfigurasi secara manual oleh para administrator jaringan.

2. Dynamic Routing

Metode dalam pembentukan tabel routing yang secara otomatis terbentuk dengan menentukan penilaian terhadap parameter dan kondisi lalu lintas jalur komunikasi data dalam sebuah jaringan komputer oleh algoritma

routing.

II.14. Algoritma Routing

Algortima routing merupakan suatu metode pembentukan informasi dalam tabel routing pada perangkat jaringan (router) untuk menentukan jalur yang akan dilalui oleh suatu paket data sebelum paket data tersebut dikirimkan ke jaringan yang menjadi tujuan akhir paket data dikirimkan [4]. Jenis-jenis algoritma routing

diantaranya:

1. RIP (Routing Information Protocol)

RIP (Routing Information Protocol) merupakan jenis protokol routing

(28)

17

dalam penggunaan algoritma distance vector dengan maksimum jumlah hop yang dapat dilalui 15 hop [4].

2. OSPF (Open Shortest Path First)

OSPF (Open Shortest Path First) merupakan protokol routing yang menggunakan mekanisme link state berdasarkan jalur terbaik yang didasarkan pada kapasitas bandwidth untuk menetapkan jalur dalam meneruskan paket data ke jaringan selanjutnya [4].

3. IGRP (Interior Gateway Routing Protocol)

IGRP (Interior Gateway Routing Protocol) merupakan protokol distance vector yang diciptakan oleh perusahaan cisco untuk mengatasi kekurangan RIP. Jumlah hop maksimum menjadi 255. IGRP menggunakan

Bandwidth, MTU, Delay Dan Load. IGRP merupakan jenis protokol

routing yang menggunakan mekanisme Autonomous System (AS) dalam mengontrol jalur komunikasi data [4].

4. BGP (Border Gateway Protocol)

BGP (Border Gateway Protocol) merupakan inti dari protokolrouting

yang digunakan di internet. Protokol ini yang menjadi backbone dari jaringan internet dunia. BGP digunakan untuk melakukan pertukaran informasi routing antar sambungan internet dunia [4].

II.15. Switching

Merupakan teknologi dalam jaringan internet yang mengalokasikan sebuah sambungan khusus dalam suatu jalur komunikasi data yang menyediakan akses

dedicated diantara node untuk digunakan oleh paket data dalam proses komunikasi data di jaringan internet [4].

II.16. Multi Protokol Label Switching (MPLS)

Multi Protokol Label Switching (MPLS) merupakan teknologi penyampaian paket data pada jaringan backbone internet berkecepatan tinggi yang menggabungkan beberapa kelebihan dari sistem komunikasi circuit switched dan

(29)

Mekanisme utama MPLS adalah teknik pemberian label dalam setiap paket yang dikirimkan melalui jaringan MPLS. Label tersebut akan berisikan informasi penting yang berhubungan dengan informasi tabel routing suatu paket data akan dikirimkan ke tujuan [5].

Struktur jaringan MPLS terdiri dari edge Label Switching Routers (edge

LSRs) yang mengelilingi sebuah core Label Switching Routers (LSRs). Adapaun elemen-elemen dasar penyusun jaringan MPLS ini diantaranya:

1. Edge Label Switching Routers (ELSR)

Edge Label Switching Routers ini terletak pada perbatasan jaringan MPLS dan berfungsi untuk mengaplikasikan label ke dalam paket-paket data yang masuk ke dalam jaringan MPLS. Suatu edge LSR akan menganalisis

header IP dan akan menentukan label yang tepat untuk dienkapsulasi ke dalam paket tersebut ketika sebuah IP masuk ke dalam jaringan MPLS. 2. Label Distribution Protocol (LDP)

Label Distribution Protocol (LDP) merupakan suatu prosedur yang digunakan untuk memberikan informasi suatu ikatan label yang telah dibuat dari satu LSR ke LSR lainnya dalam satu jaringan MPLS. Dalam arsitektur jaringan MPLS, sebuah LSR yang merupakan tujuan selanjutnya akan mengirimkan informasi tentang ikatan sebuah label ke LSR yang sebelumnya mengirimkan pesan untuk mengikat label paket untuk menuju tujuan selanjutnya.

II.17. Traffic Engineering

Traffic engineering adalah sebuah teknologi pada jaringan MPLS yang melakukan pengontrolan aliran trafik data yang melewati jaringan agar kinerja penggunaan bandwidth pada suatu jaringan menjadi optimal. Traffic engineering

(30)

19

engineering pada model MPLS adalah untuk menyeimbangkan suatu beban trafik data pada jalur di jaringan internet untuk menciptakan akses komunikasi data di jaringan internet yang efisien dan meminimalisir terjadinya penurunan kapasitas

bandwidth. Standar dan aturan teknologi traffic engineering pada model MPLS diatur dalam RFC 3272 [7].

II.18. OMNET++

OMNET++ adalah simulation environment yang bersifat open source,

(31)

(32)

21

BAB III

PEMODELAN OPTIMASI ROUTING OSPF MENGGUNAKAN

MODEL MPLS TRAFFIC ENGINEERING

III.1.Analisis Optimasi

Analisis optimasi yang dilakukan pada penelitian ini secara sistematis akan memberikan gambaran awal bagaimana suatu protokol routing OSPF bekerja sebelum menerapkan teknologi traffic engineering untuk optimasi protokol

routing OSPF pada jaringan komputer menggunakan model multi protokol label

switching (MPLS). Tahap selanjutnya adalah membuat rancangan topologi dengan protokol routing OSPF dan memodelkan traffic engineering pada model jaringan MPLS pada simulator jaringan untuk dilakukan analisis dan penilaian terhadap faktor-faktor terkait optimasi protokol routing OSPF pada jaringan internet.

III.1.2. Analisis Masalah

Protokol routing OSPF merupakan protokol routing yang menggunakan mekanisme routing link state, kinerja protokol routing OSPF ditentukan pada konsumsi bandwidth dan kebutuhan konsumsi memori yang besar. Protokol

(33)

III.2.Analisis Kinerja Protokol Routing OSPF

Protokol routing OSPF (Open Shortest Path First) merupakan teknologi perutean pada jaringan komputer yang mendistribusikan informasi-informasi jalur pada tabel routing di setiap router. OSPF dikembangkan menggunakan algoritma dijkstra (shortest path) untuk mempelajari berbagai rute dan untuk memilih salah satu jalur menuju rute tujuan. OSPF menggunakan mekanisme routing link state

dalam menentukan dan mencari jalur komunikasi data. OSPF akan melakukan perhitungan terhadap jalur yang akan dilalui oleh suatu paket data dan akan membentuk suatu tabel routing yang berisi informasi-informasi jalur yang akan digunakan dalam proses komunikasi data. Perhitungan yang akan dilakukan oleh protokol OSPF terjadi apabila terdapat perubahan jalur pada topologi jaringan, semakin sering melakukan perhitungan jalur pada informasi tabel routing yang dilakukan oleh OSPF memungkinkan terjadinya penurunan trafik data pada suatu jaringan komputer karena konsumsi bandwidth yang cukup besar untuk melakukan perhitungan jalur dan mendistribusikan informasi jalur pada tabel routing. Masalah yang akan dihadapi selanjutnya oleh router yang menggunakan mekanisme link state pada saat melakukan perhitungan jalur untuk membentuk suatu informasi tabel routing adalah masalah penggunaan sumber daya memori dan prosesor yang membutuhkan kapasitas lebih besar. Tahapan analisis terhadap kinerja protokol routing OSPF diperlukan untuk melakukan penilaian awal terhadap kinerja protokol routing OSPF serta untuk mengetahui parameter-parameter apa saja yang dibutuhkan untuk selanjutnya dilakukan proses optimasi.

III.2.1. Analisis Algoritma Dijkstra

Algoritma dijkstra dikembangkan menggunakan strategi greedy untuk memecahkan permasalahan jarak terpendek (shortest path) dalam sejumlah langkah. Strategi greedy pada algoritma dijkstra menyatakan setiap langkah yang dipilih memiliki sisi yang berbobot minimum dan memasukkan ke dalam himpunan solusi. Algoritma dijkstra dinyatakan dalam notasi pseudo code berikut:

procedure Dijkstra (input m: matriks, a: simpul awal)

(34)

23

simpul awal a,

keluaran : lintasan terpendek dari a ke simpul lainnya}

Deklarasi

Algoritma dijkstra dapat menyelesaikan beberapa kasus terkait pencarian seperti lintasan terpendek antara dua buah simpul, pencarian lintasan terpendek dari simpul tertentu ke simpul lainnya, serta pencarian lintasan terpendek antara dua buah simpul yang melalui beberapa simpul tertentu. Algoritma dijkstra yang dikembangkan pada protokol routing OSPF menerapkan mekanisme link state

dalam melakukan perhitungan jarak jalur dan pencarian lintasan terpendek dari simpul tertentu ke simpul lainnya berdasarkan kondisi link jalur dengan tingkat kanal bandwidth yang tinggi untuk membentuk informasi pada tabel routing di setiap router untuk menangani lalu lintas data pada jaringan komputer.

(35)

mekanisme algoritma dijkstra menentukan jalur untuk melewatkan suatu paket data dari pengirim menuju penerima dalam suatu jaringan komputer. Contoh model topologi jaringan yang akan digunakan untuk analisis mekanisme algoritma dijkstra pada jaringan komputer pada penelitian ini menggunakan 8 buah (node)

router yang masing-masing router tersebut saling terhubung dengan 18 jalur (link network). Contoh dari model topologi jaringan komputer dapat dilihat pada

Router 6 Router 3 Router 7

Router 5 Router 1 Router 4 Router 8

Router 2

Gambar III-1 Contoh Model Topologi Jaringan

Keterangan untuk alokasi segmentasi alamat IP serta alokasi bandwidth yang digunakan pada topologi jaringan yang digunakan untuk analisis mekanisme algoritma dijkstra dari Gambar III-1 di atas, dapat dilihat pada Tabel III-1.

(36)

25

Network IP Address Bandwidth Network 2 10.10.2.0/24 Bandwidth 80 kbps Network 3 10.10.3.0/24 Bandwidth 70 kbps Network 4 10.10.4.0/24 Bandwidth 40 kbps Network 5 10.10.5.0/24 Bandwidth 50 kbps Network 6 10.10.6.0/24 Bandwidth 40 kbps Network 7 10.10.7.0/24 Bandwidth 65 kbps Network 8 10.10.8.0/24 Bandwidth 70 kbps Network 9 10.10.9.0/24 Bandwidth 20 kbps Network 10 10.10.10.0/24 Bandwidth 30 kbps Network 11 10.10.11.0/24 Bandwidth 35 kbps Network 12 10.10.12.0/24 Bandwidth 25 kbps Network 13 10.10.13.0/24 Bandwidth 45 kbps Network 14 10.10.14.0/24 Bandwidth 40 kbps Network 15 10.10.15.0/24 Bandwidth 25 kbps Network 16 10.10.16.0/24 Bandwidth 15 kbps Network 17 10.10.17.0/24 Bandwidth 50 kbps Network 18 10.10.18.0/24 Bandwidth 85 kbps

Tahapan selanjutnya akan dibuat beberapa skenario suatu proses komunikasi data yang akan digunakan untuk mengetahui bagaimana mekanisme algoritma dijkstra pada suatu protokol routing OSPF ketika melakukan pendistribusian suatu paket data saat proses komunikasi pada jaringan komputer berlangsung.

Skenario pertama akan dilakukan analisis untuk mengetahui bagaimana suatu algoritma dijkstra pada protokol routing OSPF melakukan perhitungan jalur untuk membentuk informasi tabel routing, serta bagaimana kondisi beban data pada jalur yang di lewati untuk melewatkan paket data ketika ada paket data sebesar 15 kbps yang dikirimkan dari PC 5 yang terdapat pada network 9 yang terhubung dengan router 5 menuju PC 4 yang terdapat pada network 16 yang terhubung dengan router 7. Proses perhitungan yang dilakukan pada skenario pertama secara bertahap sebagai berikut:

1. Perhitungan pada Iterasi ke 0

(37)

20 kbps. Proses perhitungan pada iterasi ke 0, paket data dengan dengan ukuran 15 kbps akan langsung dialirkan melalui network 9 karena ukuran bandwidth pada

network 9 dapat mengalirkan paket data yang berukuran sebesar 15 kbps. Ilustrasi skenario pada iterasi ke 0 dapat dilihat pada Gambar III-2.

Network 6,

Router 2

Gambar III-2 Proses Perhitungan pada iterasi ke 0

Proses perhitungan pada iterasi ke 1 selanjutnya paket data sebesar 15 kbps yang dikirimkan menuju router 5 akan diteruskan menuju router 1 melalui

(38)

27

Router 2

Selanjutnya pada proses perhitungan di iterasi ke 2 paket data dengan ukuran sebesar 15 kbps tidak akan langsung dikirimkan menuju rute selanjutnya sebelum diperoleh suatu informasi jalur data yang akan digunakan untuk mengalirkan data tersebut. Router 1 akan terlebih dahulu melakukan proses broadcast information

(39)

Network 6,

Router 2

(40)

29

Router 2

Proses perhitungan pada iterasi ke 4 sama seperti pada proses iterasi ke 2 dan iterasi ke 3, router 1 akan melakukan broadcast information berupa pengecekan jalur di network 2 pada level data link di lapisan OSI yang terhubung dengan

(41)

Network 6,

Router 2

Pada proses perhitungan di iterasi ke 5, setelah router 1 melakukan broadcast information ke semua link yang terhubung dengan router 2, router 3, dan router 4. Proses selanjutnya pada router 2 melakukan proses broadcast information di

(42)

31

Router 2

Pada proses perhitungan yang dilakukan di iterasi ke 6 sama seperti pada proses di iterasi ke 5, router 4 melakukan proses broadcast information pada

(43)

Network 6,

Router 2

(44)

33

Router 2

Gambar III-9 Proses Perhitungan pada Iterasi ke 7

Pada proses perhitungan di iterasi ke 8 setelah dilakukan proses broadcast information, selanjutnya akan dilakukan perhitungan untuk menentukan jumlah jarak (hop) dari seluruh jalur yang dimungkinkan untuk dilewati oleh paket data yang dikirim dari PC 5 menuju tujuan terakhir. Proses perhitungan ini dilakukan oleh algoritma dijkstra untuk menentukan rute mana yang akan dilalui oleh paket data dengan ketentuan jumlah jarak paling pendek untuk dilalui dan memiliki kualitas jalur bandwidth paling baik. Proses perhitungan ditabulasikan pada Tabel III-2 di bawah ini.

Tabel III-2 Perhitungan Jumlah Jarak dan Bandwidth

Jalur Jumlah Jarak

(45)

Jalur Jumlah Jarak

Penentuan jalur akhir yang digunakan untuk melewatkan paket data dari PC 5 menuju PC 4 pada skenario pertama yang dilakukan oleh algoritma dijkstra pada protokol routing OSPF dalam melakukan perhitungan untuk menentukan jalur dan membentuk informasi berupa tabel routing berdasarkan mekanisme link state

dapat dilihat pada Gambar III-10.

Network 6,

Router 2

Gambar III-10 Hasil akhir perhitungan jalur yang digunakan

(46)

35

jalur untuk melewatkan paket data di setiap router ditabulasikan pada Tabel III- di bawah ini.

Tabel III-9 Perhitungan jalur pada routing OSPF

Sumber Tujuan Link yang digunakan

Jumlah

network 18, bandwidth 85 kbps

network 16, bandwidth 15 kbps 5

Pemilihan dan penetapan jalur yang dipilih berdasarkan mekanisme teori algoritma dijkstra untuk melewatkan paket data dari PC 5 menuju PC 4 akan terpilih jalur melalui rute awal PC 5 menuju router 5 menuju router 1 menuju router 3 menuju router 7 dan menuju tujuan PC 4 dengan jumlah jarak (hop) sebanyak 5 hop dan jumlah bandwidth dari semua jalur yang akan dilalui sebesar 180 kbps. Rute tersebut dipilih oleh algoritma dijkstra pada protokol routing

OSPF untuk melewatkan paket data karena memiliki jumlah jarak (hop) dari PC pengirim menuju PC penerima paling pendek, hal ini karena pada proses penentuannya algoritma dijkstra menggunakan mekanisme link state berdasarkan pada jalur terpendek dan tingkat bandwidth terbesar yang diperoleh oleh router

(47)

Selanjutnya pada tahapan analisis ini akan dibuat juga skenario kedua untuk melihat titik kritis serta kondisi beban jalur lalu lintas komunikasi data pada saat terjadi pengiriman suatu paket data dari sumber pengirim yang sama menuju tujuan penerima yang pula pada waktu proses komunikasi data dilakukan secara bersamaan. Skenario yang kedua akan dilakukan analisis dengan melakukan pengiriman paket data sebesar 20 kbps dari PC 5 menuju PC 4, proses perhitungan yang dilakukan pada skenario kedua secara bertahap sebagai berikut:

1. Perhitungan pada Iterasi ke 0 skenario ke 2

Perhitungan yang dilakukan oleh algoritma dijkstra untuk membentuk suatu informasi pada tabel routing pada iterasi ke 0 adalah paket data pertama kalinya akan diteruskan menuju router 1 dan melalui jalur link network 9 dengan ukuran

bandwidth sebesar 20 kbps untuk melewatkan paket data sebesar 20 kbps, ilustrasi skenario untuk perhitungan pada iterasi ke 0 dapat dilihat pada Gambar III-11.

Network 6,

Router 2

(48)

37

Proses perhitungan pada iterasi ke 1, proses yang dilakukan selanjutnya adalah router 5 akan langsung meneruskan paket data menuju router 1, ilustrasi skenario pada iterasi ke 1 pada skenario ke 2 dapat dilihat pada Gambar III-12.

Network 6,

Router 2

(49)

Proses perhitungan pada iterasi ke 2, paket data akan menunggu terlebih dahulu sampai didapatkan informasi tabel routing yang berisi jalur yang akan digunakan untuk proses komunikasi. Router 1 melakukan broadcast information

berupa pengecekan jalur di leveldata link pada lapisan OSI menuju router 2 yang dilakukan untuk mengumpulkan informasi berupa kondisi jalur dengan kualitas

bandwidth terbaik. Ilustrasi skenario pada iterasi ke 2 dapat dilihat pada Gambar III-13, proses broadcast information di tandai dengan pewarnaan pada jalur dengan warna kuning.

Router 2

(50)

39

Perhitungan pada iterasi ke 3, setelah router 1 melakukan broadcast information menuju router 2. Router 1 melakukan broadcast information berupa pengecekan jalur di level data link pada lapisan OSI menuju router 3 yang dilakukan untuk mengumpulkan informasi berupa kondisi jalur dengan kualitas

bandwidth terbaik. Ilustrasi skenario pada iterasi ke 3 dapat dilihat pada Gambar III-14, proses broadcast information di tandai dengan pewarnaan pada jalur dengan warna kuning.

Router 2

(51)

Perhitungan pada iterasi ke 3, setelah router 1 melakukan broadcast information menuju router 2 dan router 3. Router 1 selanjutnya melakukan

broadcast information berupa pengecekan jalur di leveldata link pada lapisan OSI menuju router 4 yang dilakukan untuk mengumpulkan informasi berupa kondisi jalur dengan kualitas bandwidth terbaik. Ilustrasi skenario pada iterasi ke 4 dapat dilihat pada Gambar III-15, proses broadcast information di tandai dengan pewarnaan pada jalur dengan warna kuning.

Network 6,

Router 2

(52)

41

Pada proses perhitungan di iterasi ke 5, setelah router 1 melakukan broadcast information ke semua link yang terhubung dengan router 2, router 3, dan router 4. Proses selanjutnya pada router 2 melakukan proses broadcast information di

network 4 yang terhubung dengan router 3 dan network 17 yang terhubung dengan router 4 untuk mengumpulkan informasi berupa kondisi jalur, informasi ukuran serta kualitas bandwidth terbaik. Ilustrasi skenario pada iterasi ke 5 dapat dilihat pada Gambar III-16, proses broadcast information di tandai dengan pewarnaan pada jalur dengan warna kuning.

Network 6,

Router 2

(53)

Pada proses perhitungan yang dilakukan di iterasi ke 6 sama seperti pada proses di iterasi ke 5, router 4 melakukan proses broadcast information pada

network 17 yang terhubung dengan router 2 dan pada network 3 yang terhubung dengan router 3 untuk mengumpulkan informasi berupa kondisi jalur, informasi ukuran serta kualitas bandwidth terbaik. Ilustrasi dari skenario tersebut dapat dilihat pada Gambar III-17, proses broadcast information di tandai dengan pewarnaan pada jalur dengan warna kuning.

Network 6,

Router 2

(54)

43

Proses pada iterasi ke 7 selanjutnya proses broadcast information akan dilakukan oleh router 3 pada jalur network 8 yang terhubung dengan router 7 untuk mengumpulkan informasi berupa kondisi jalur, informasi ukuran serta kualitas bandwidth terbaik. Ilustrasi skenario pada iterasi ke 5 dapat dilihat pada Gambar III-18, proses broadcast information di tandai dengan pewarnaan pada jalur dengan warna kuning.

Network 6,

Router 2

Gambar III-18 Proses Perhitungan pada iterasi ke 7 skenario ke 2

(55)

perhitungan ini dilakukan oleh algoritma dijkstra untuk menentukan rute mana yang akan dilalui oleh paket data dengan ketentuan jumlah jarak paling pendek untuk dilalui dan memiliki kualitas jalur bandwidth paling baik. Penggunaan

bandwidth dan kondisi jalur ditabulasikan pada Tabel III-3.

Tabel III-3 Penggunaan Bandwidth dan Kondisi Jalur

Jalur Jumlah

Jarak (Hop)

Jumlah

Bandwidth Kondisi Jalur PC 5  router 5  router 1  Gambar III-19. Jalur yang diwarnai dengan warna merah merupakan jalur utama yang digunakan ketika proses komunikasi data berlangsung, jalur yang diwarnai dengan warna ungu merupakan jalur kosong yang dapat dilalui, namun diabaikan oleh protokol routing OSPF karena jumlah jarak (hop) menuju tujuan terlalu jauh, terakhir jalur yang diwarnai dengan warna hijau adalah jalur yang tidak dapat digunakan karena terjadi kegagalan ketika melakukan sambungan jalur karena

bandwidth yang dibutuhkan tidak cukup untuk melewatkan paket data.

Network 6,

Router 2

(56)

45

Dari hasil analisis pada skenario kedua penentuan akhir jalur yang dapat dilalui ketika terjadi proses komunikasi data dalam waktu yang bersamaan, protokol routing OSPF akan tetap memilih jalur utama melalui rute PC 5, router

5, router 1, router 3, router 7 kemudian data disampaikan menuju PC 4. Proses komunikasi pada skenario pertama kondisi jalur tidak akan terjadi penumpukan data, karena hanya terjadi satu proses pengiriman data dari PC 5 menuju PC 4. Ketika pada waktu yang bersamaan terjadi pengiriman data dari sumber menuju tujuan yang sama, maka akan terjadi antrian di router 1 yang terjadi karena paket data yang dikirimkan sebesar 20 kbps yang dikirimkan pada skenario kedua akan menunggu terlebih dahulu proses pengiriman yang pertama selesai, hal ini terjadi karena pada skenario pertama router 1 sudah menentukan jalur utama untuk mengirimkan paket data melalui link jalur network 18. Paket akan mengalami antrian karena pada network 18 tidak dapat melewatkan paket lebih dari ukuran

bandwidth pada jalur yaitu sebesar 25 kbps pada waktu yang bersamaan. Skenario yang pertama sedang dilakukan juga pengiriman paket data sebesar 15 kbps, oleh karena itu paket data pada skenario kedua akan di antrikan terlebih dahulu, hal ini dapat mengakibatkan tumpukan antrian yang berakibat pada tingginya waktu pengiriman data (delay ratio) dan perubahan trafik pada jalur komunikasi. Kondisi jalur pada Tabel III-3 terdapat keterangan kondisi jalur gagal, hal tersebut disebabkan karena kapasitas maksimum bandwidth pada jalur yang menghubungkan router 1 dengan router 2 berukuran 15 kbps dan tidak dapat melewatkan paket data yang memiliki ukuran sebesar 20 kbps.

(57)

mengabaikan informasi jalur (link network) yang memiliki kapasitas ukuran

bandwidth yang relatif lebih kecil, sedangkan terdapat jalur (link network)lainnya yang dapat digunakan untuk melewatkan paket data dengan tingkat kepadatan jalur yang tidak terlalu padat walaupun kapasitas ukuran bandwidth lebih kecil. Mekanisme link state yang digunakan pada OSPF sangat baik digunakan dalam menentukan jalur terpendek menuju tujuan, akan tetapi kurang efisien diterapkan pada jaringan dengan topologi multi jalur karena akan membutuhkan banyak sekali konsumsi bandwidth yang terpakai yang dapat menyebabkan penurunan kapasitas bandwidth serta perubahan beban data pada suatu jalur, dan juga membutuhkan sumber daya memori pada router saat terjadi perhitungan jalur ketika ada perubahan kondisi jalur data pada suatu jaringan komputer.

Model topologi jaringan yang digunakan pada tahap analisis mekanisme protokol routing OSPF akan menggunakan contoh model topologi dari jaringan di lingkungan inherent sekolah SMKN 1 Cimahi. Analisis akan dilakukan menggunakan tools pemodelan dan simulasi jaringan omnet++. Hasil dari analisis mekanisme protokol routing OSPF yang dilakukan berupa informasi penggunaan

bandwidth, nilai throughput, informasi packet delay, packet delivery ratio, dan informasi jalur routing yang terbentuk ketika protokol routing OSPF diterapkan pada suatu jaringan komputer. Contoh model topologi jaringan inherent yang digunakan untuk analisis mekanisme protokol routing OSPF dapat dilihat pada Gambar III-20 di bawah ini.

(58)

47

Keterangan untuk alokasi segmentasi alamat IP dari masing-masing network

pada model topologi jaringan inherent di atas dapat dilihat pada Tabel III-4. Tabel III-4 Alokasi Segmentasi Jaringan Inherent

Area Network ID

Network 1 192.168.2.0/24

Network 2 192.168.3.0/24

Network 3 192.168.1.0/24

Network 4 192.168.5.0/24

Network 5 192.168.6.0/24

Network 6 192.168.4.0/24

Skenario pertama yang akan diterapkan untuk melakukan analisis mekanisme protokol routing OSPF dalam memodelkan dan mensimulasikan topologi jaringan

inherent pada Gambar III-20 adalah terjadi proses komunikasi data berupa layanan video teleconference yang dilakukan oleh PC1 dengan PC2. Skenario kedua adalah dilakukan proses pengiriman berupa paket data udp yang dikirimkan dalam waktu bersamaan dari PC1 menuju PC2 dan dari H1 menuju H2 untuk mengetahui kepadatan lalu lintas data pada jalur yang dilalui oleh suatu paket data serta mengetahui rata-rata konsumsi bandwidth yang digunakan.

Hasil untuk analisis dari skenario pertama maupun skenario kedua didapatkan hasil berupa sequential chart yang menunjukkan jalur utama yang dipilih oleh protokol routing OSPF untuk melewatkan paket data ketika terjadi proses komunikasi data. Hasil dari sequential chart dapat dilihat pada Gambar III-21.

(59)

Hasil yang ditampilkan pada sequential chart pada Gambar III-21 diatas menunjukkan pada interval waktu 90 ms terbentuk informasi berupa header paket data OSPF yang digunakan sebagai informasi jalur utama dalam proses komunikasi data berlangsung. Paket data yang dikirimkan akan dilewatkan melalui router R1 dan router R2. Pemilihan jalur dan rute yang digunakan dalam proses komunikasi data ditentukan oleh mekanisme link state protokol routing

OSPF berdasarkan pada jumlah hop yang terpendek. Hasil yang ditampilkan pada Gambar III-22 menunjukkan packet loss yang terjadi pada jalur utama yang dipakai ketika proses komunikasi data berlangsung.

(60)

49

Hasil yang ditampilkan pada Gambar III-23 menunjukkan penggunaan

bandwidth yang diperlukan oleh router R1 saat melewatkan suatu paket data, grafik yang ditandai dengan warna merah merupakan bandwidth yang digunakan oleh router R1 untuk menerima paket data dan grafik yang ditandai dengan warna biru digunakan untuk melakukan pengiriman paket data.

(61)

Hasil yang ditunjukkan pada Gambar III-24 menunjukkan penggunaan

bandwidth yang diperlukan oleh router R2 saat melewatkan suatu paket data.

Gambar III-24 Bandwidth yang digunakan di router R2

Throughput yang dihasilkan pada saat terjadinya proses komunikasi data pada host H1 dapat dilihat pada Gambar III-25. Diagram batang yang ditandai dengan warna merah merupakan paket data yang dikirim sebesar 500 Kbps, sedangkan diagram batang yang ditandai dengan warna biru merupakan paket data yang diterima sebesar 50 Kbps saat proses komunikasi data berlangsung.

(62)

51

Hasil yang ditunjukkan pada Gambar III-26 merupakan throughput yang dihasilkan pada saat terjadinya proses komunikasi data pada host H2. Diagram batang yang ditandai dengan warna merah merupakan paket data yang dikirim sebesar 500 Kbps, sedangkan diagram batang yang ditandai dengan warna biru merupakan paket data yang diterima sebesar 53 Kbps saat proses komunikasi data berlangsung.

Gambar III-26 Throughput pada Host H2

Hasil dari analisis yang dilakukan terhadap mekanisme protokol routing

(63)

model multi label protokol label switching (MPLS) untuk meningkatkan guna meminimalisir kejadian-kejadian tersebut.

III.3.Analisis Metode Optimasi

Tahap analisis metode optimasi merupakan tahap yang digunakan untuk melakukan analisis optimasi terhadap protokol routing OSPF serta untuk mengetahui parameter-parameter apa saja yang terlibat untuk melakukan proses optimasi terhadap kinerja protokol routing OSPF yang akan dilakukan pada penelitian ini diataranya:

III.3.1. Analisis Algoritma Constraint Shortest Path First

Algoritma constraint shortest path first (CSPF) pada dasarnya sama seperti algoritma dijkstra secara mekanisme, hanya saja ada perbedaan pada strategi algoritma yang tidak menggantungkan pada tingkat kualitas bandwidth saat pemilihan jalur untuk melewatkan suatu paket data. Algoritma ini dikembangkan untuk meningkatkan kinerja dari algoritma dijkstra dalam menyelesaikan masalah pencarian jalur terpendek. Algoritma CSPF secara mekanisme akan melawatkan suatu paket data dengan cara menyebarkan informasi jalur ke semua jalur yang terhubung dengan suatu link state routing (LSR), sehingga paket data yang dikirimkan akan dilewatkan menyebar melalui semua jalur. Pseudo code untuk algoritma constraint shortest path first (CSPF) sebagai berikut:

(64)

53

if alt < dist[v]: dist[v] := alt; previous[v] := u; decrease-key v in Q; end if

end for end while

return dist;

endfunction

Algoritma CSPF ini tidak akan melewatkan paket data pada satu jalur saja dengan ukuran bandwidth terbaik, algoritma ini secara mekanisme akan langsung melakukan broadcast information keseluruh jalur yang ada pada setiap router

yang saling terhubung pada suatu topologi multi jalur. Algoritma ini biasanya di implementasikan untuk memperbaiki kinerja protokol routing OSPF pada jaringan multi jalur guna meningkatkan perfoma pengiriman suatu paket data ketika proses komunikasi data berlangsung, sehingga dapat meminimalisir kemungkinan terjadinya penumpukan antrian pada satu jalur komunikasi.

III.3.2. Analisis Rancangan Model MPLS

(65)

Gambar III-27 Rancangan Topologi dengan Model MPLS

III.3.3. Analisis Mekanisme Traffic Engineering

Tahap analisis dilakukan untuk melakukan penilaian terkait optimasi protokol

routing OSPF menggunakan model multi protokol label switching pada suatu jaringan internet. Traffic engineering digunakan untuk optimasi protokol routing

OSPF agar dapat menangani secara dinamis dan merespon dengan cepat perubahan trafik beban data pada jaringan apabila terjadi suatu perubahan kondisi pada suatu jalur komunikasi data di jaringan komputer. Metode traffic engineering dikembangkan menggunakan algoritma constraint shortest path first

yang merupakan perkembangan dari algoritma dijkstra untuk mengatur aliran trafik data dalam jaringan untuk mengoptimalkan penggunaan bandwidth yang berlebihan pada jaringan, untuk memilih rute dan memindahkan trafik dari jalur dengan tingkat kongesti lebih besar ke jalur dengan tingkat kongesti lebih kecil.

III.3.4. Optimasi OSPF dengan Model MPLS

Optimasi yang akan dilakukan untuk meningkatkan kinerja protokol routing

(66)

55

dengan algoritma CSPF pada suatu jaringan inherent yang sudah ada sebelumnya dengan membuat model pada topologi jaringan seperti pada Gambar III-28.

Gambar III-28 Model Jaringan MPLS

Skenario yang akan dibuat untuk melakukan analisis optimasi menggunakan rancangan model topologi MPLS pada Gambar III-28 di atas dilakukan untuk mengetahui dan mengukur tingkat performansi. Skenario pertama akan dilakukan pengukuran terhadap kinerja LSR (Label Switching Router) pada MPLS yang digunakan untuk menentukan dan mendistribusikan paket data dari pengirim menuju penerima ketika ada proses komunikasi data, analisis yang digunakan pada skenario pertama dengan cara melakukan broadcast information

(67)

Gambar III-29 Sequential Chart Broadcast Information LSR

Hasil yang ditampilkan pada interval waktu 20 ms sampai 31 ms dari hasil

broadcast information yang dilakukan oleh LSR dapat dilihat pada Gambar III-30.