RIWAYAT HIDUP
Nama : Taufiq Akbar Tanjung
NIM : 10207076
Tempat / Tanggal Lahir : Lubuklinggau, 20 Januari 1988
Alamat Rumah : Jl. Cendana Blok A no.85 rt 1 Kelurahan Tanjung Aman Kecamatan Lubuklinggau Barat 1 Kota Lubuklinggau (SUMSEL)
No. HP : 085795077714 E-mail : [email protected]
Asal Perguruan Tinggi : Universitas Komputer Indonesia
Fakultas / Jurusan : Teknik dan Ilmu Komputer / Teknik Komputer Riwayat Pendidikan
1993-1999 : SD Negeri 47 Lubuklinggau 1999-2002 : SMP Negeri 4 Lubuklinggau
BERBASIS GNU/LINUX PADA JARINGAN VoIP
TUGAS AKHIR
Disusun untuk memenuhi syarat kelulusan pada Program Studi Sistem Komputer Strata Satu di Jurusan Teknik komputer
Oleh
TAUFIQ AKBAR TANJUNG 10207076
Pembimbing : Susmini Indriani L., MT. Dr. Yeffry Handoko Putra, MT
JURUSAN TEKNIK KOMPUTER
FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KOMPUTER UNIVERSITAS KOMPUTER INDONESIA
v
KATA PENGANTAR
Bismillahirrahmaannirrahhim,
Segala Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT., yang senantiasa mencurahkan rahmat dan hidayah-Nya ke seluruh hamba-Nya, shalawat serta salam semoga terlimpahkan bagi Nabi Muhammad SAW., keluarga dan para pengikutnya yang setia hingga akhir masa.
Atas rahmat Allah SWT., akhirnya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini sebagai salah satu syarat bagi penulis untuk menyelesaikan studi pada jurusan Teknik Komputer Universitas Komputer Indonesia.
Dengan keterbatasan kemampuan dan pengetahuan yang ada, penulis sadar tidak akan dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini tanpa bantuan dari pihak lain. Oleh karena itu dengan segala kerendahan hati, Penulis menyampaikan ucapan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Ayahanda Eddy Djunaidy dan Ibunda Darnalis yang selalu memberikan kasih
sayangnya serta tidak henti-hentinya memberikan dukungan baik moral maupun moril kepada penulis untuk terus berjuang dalam menyelesaikan studi dan tugas akhir ini.
2. Bapak Dr.Wendi Zarman, M.Si selaku ketua jurusan Teknik Komputer
Universitas Komputer Indonesia.
3. Ibu Susmini Indriani Lestariningati, M.T selaku dosen pembimbing I, yang telah banyak membantu serta memberikan bimbingan, nasehat dan arahan kepada penulis dan terimakasih atas kesempatan yang diberikan kepada penulis.
vi
kepada penulis dalam segala hal.
7. Sukmajati Prayoga S.Kom, sahabat yang selalu memberikan pengetahuan serta motivasi yang positif.
8. Teman-teman seperjuangan, Gugun Gunawan, Andi Hasdyansyah, Eko Bulet,
Rian Sutha, Hendra Tambun, Toni uwa, Sukri Ghazali, Acep, Ojan, Hilman Botax, Barizky, Galih Ustad, Ridwan, Roby Teguh. Semua teman-teman diangkatan 2007, semua teman-teman yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah mengenal penulis.
Akhirnya, Penulis Berharap semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan umumnya bagi akademisi lain, untuk menambah ilmu pengetahuan. Semoga untuk mahasiswa berikutnya dapat menyusun Tugas Akhir lebih baik lagi.
Bandung, 22 Agustus 2013
vii
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN ... i
LEMBAR PERYANTAAN ... ii
ABSTRAK ... iii
ABSTRACT ... iv
KATA PENGANTAR ... v
DAFTAR ISI ... vii
DAFTAR TABEL ... x
DAFTAR GAMBAR ... xi
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Maksud dan Tujuan ... 2
1.3 Batasan Masalah ... 2
1.4 Metodologi Penelitian ... 2
1.5 Sistematika Penulisan ... 3
BAB II TEORI PENUNJANG ... 5
2.1 Jaringan Komputer... 5
2.1.1 Berdasarkan Area ... 5
2.1.2 Berdasarkan Media Penghantar ... 6
2.1.3 Berdasarkan Fungsi ... 6
2.2 Topologi Jaringan Komputer ... 7
2.2.1 Topologi Fisik ... 7
2.2.2 Topologi Logika ... 9
2.3 Protokol Jaringan Komputer ... 10
viii
2.6 Voice over Internet Protocol (VoIP) ... 16
2.6.1 Cara Kerja VoIP ... 16
2.6.2 Format Paket VoIP ... 16
2.6.3 Komponen VoIP ... 17
2.6.4 Protokol VoIP ... 18
2.6.4.1 H.323 ... 18
2.6.4.2 SIP (Session Initiation Protocol)... 18
2.6.5 Metode Layanan VoIP ... 19
2.7 QoS (Quality of Service) ... 19
2.8 Manajemen Bandwidth ... 21
2.9 Teknik Penjadwalan Untuk Meningkatkan QoS (Quality Of Service) ... 22
2.10 Teknik Antrian CBQ (Class Based Queueing) ... 23
2.11 Sistem Operasi ... 25
2.12 Perangkat Lunak Pendukung VoIP ... 27
2.12.1 Bigbluebutton ... 27
2.12.2 Nginx ... 28
2.12.3 FreeSWITCH ... 28
2.12.4 Red5 ... 28
2.13 Network Analyzer ... 28
BAB III PERANCANGAN SISTEM ... 30
3.1 Komponen Sistem ... 32
3.1.1 Perangkat Keras... 32
3.1.2 Perangkat Lunak ... 32
3.2 Instalasi Sistem ... 33
3.2.1 Instalasi Sistem Operasi Ubuntu Server ... 34
ix
3.2.3 Instalasi dan Konfigurasi CBQ pada PC Server... 34
3.2.4 Instalasi dan Konfigurasi Bigbluebutton ... 37
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA ... 42
4.1 Persiapan Pengujian ... 42
4.2 Pengujian dan Pengambilan Data ... 42
4.2.1 Pengujian Bandwidth Sama Tanpa Prioritas ... 43
4.2.2 Pengujian Bandwidth Berbeda Tanpa Prioritas ... 47
4.2.3 Pengujian Bandwidth yang Sama Menggunakan Prioritas ... 52
4.2.4 Pengujian Bandwidth Berbeda Menggunakan Prioritas... 57
4.3 Analisa Hasil Pengujian ... 61
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 63
5.1 Kesimpulan ... 63
5.2 Saran ... 63
DAFTAR PUSTAKA ... 64
LAMPIRAN A ... 65
64
Bandung.
[2] Anton. Sistem Teknologi Voice Over IP (VOIP). Diakses tanggal 6 Oktober 2012, dari repository.unand.ac.id/1117/1/33-37_ANTON_VOIP_OKT_08.pdf. [3] Iskandarsyah, S., H. Dasar-dasar VoIP. Diakses tanggal 10 November 2012,
dari http://ikc.dinus.ac.id/berseri/iskandar-voip/iskandar-voipdasar.zip.
[4] Diwa, Trisna Riyaji. Struktur Jaringan Voip (Voice over Internet Protocol)
Pada PT Aplikanusa Lintasarta Banda Aceh. Banda Aceh : 2012.
[5] Forouzan, Behrouz A and Chung Fegan Sophia. (2007). DATA Communication And Networking. Fourth Edition. New York: McGraw-Hill.
[6] Prayoga, Sukmajati. Implementasi Pengaturan Bandwidth Berdasarkan Prioritas Pada HTB untuk Server Linux ClearOS Berbasis GUI. Bandung : 2012.
[7] CISCO. Quality of Service Networking. In Internetworking Technologies Handbook (pp. 49-1).
1
BAB
I
PENDAHULUAN
1.1
Latar BelakangVoIP (Voice over Internet Protocol) didefinisikan sebagai suatu teknologi yang memungkinkan komunikasi suara menggunakan jaringan berbasis IP
(Internet Protocol). Jaringan IP merupakan jaringan komunikasi data berbasiskan
packet switch. Packet switch bekerja dengan cara memecah paket-paket data kedalam beberapa bagian sehingga dapat dikirim kedalam jaringan komputer. Cara tersebut yang dipakai pada teknologi VoIP, sehingga mampu mengubah suara menjadi format digital untuk dapat dikirimkan melalui jaringan IP.
Sistem manajemen bandwidth berfungsi untuk memaksimalkan sebuah
bandwidth dengan mengatur atau membagi bandwidth sehingga penggunaannya
menjadi maksimal. Salah satu metode optimalisasi pada jaringan adalah dengan cara melakukan manajemen bandwidth menggunakan teknik antrian CBQ (Class Based Queue). CBQ adalah salah satu mekanisme penjadwalan, bertujuan menyediakan link sharing antar kelas yang menggunakan jalur fisik yang sama, sebagai acuan untuk membedakan trafik yang memiliki prioritas-prioritas yang berlainan. CBQ dapat mengalokasikan bandwidth untuk berbagai jenis trafik yang berbeda, sesuai dengan pembagiannya yang tepat untuk masing-masing trafik.
1.2
Maksud dan TujuanMaksud tugas akhir ini adalah membuat perangkat manajemen bandwidth
berdasarkan prioritas menggunakan metode CBQ (Class Based Queue). Sedangkan tujuan dalam perancangan tugas akhir ini adalah :
1. Dapat memberikan jaminan terhadap kualitas layanan pada jaringan VoIP. 2. Mengetahui hasil performansi kualitas layanan VoIP dengan melakukan
pengukuran, delay dan packet loss tanpa menggunakan prioritas dan menggunakan prioritas.
1.3
Batasan MasalahAgar permasalahan yang dikaji lebih terarah dan mendalam maka pada implementasi sistem yang akan dibuat ini terdapat beberapa batasan masalah, diantaranya yaitu :
1. Manajemen bandwidth dan pemberian prioritas pada PC Server.
2. Sistem Operasi yang digunakan adalah Linux ubuntu server 10.04 LTS. 3. Aplikasi VoIP yang digunakan yaitu Bigbluebutton.
4. Komputer yang digunakan sebanyak 4 buah PC dengan 1 PC sebagai Server
dan 3 PC atau notebook sebagai client.
5. Implementasi VoIP pada jaringan LAN (Local Area Network). 6. Kualitas layanan yang diukur adalah Delay dan Packet Loss.
1.4 Metodologi Penelitian
Dalam Tugas Akhir ini menggunakan beberapa metode penelitian, yaitu: 1. Studi Literatur
3
2. Perancangan Sistem
Pada tahap ini akan dilakukan perancangan sistem yang meliputi perancangan topologi sistem secara keseluruhan, dan perancangan perangkat-perangkat yang dibutuhkan, baik itu perangkat keras maupun perangkat lunak.
3. Implementasi sistem
Pada tahap ini akan dilakukan implementasi sistem dan pengkonfigurasian PC
Server pada jaringan VoIP dengan manajemen bandwidth menggunakan
metode CBQ.
4. Pengujian dan Analisis
Pengujian dilakukan dengan menguji kualitas layanan pada jaringan VoIP oleh user sebagai client sehingga dapat memonitoring bandwidth pada jaringan VoIP.
1.5
Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan laporan tugas akhir ini terdiri dari beberapa bagian utama, yaitu sebagai berikut:
BAB I PENDAHULUAN
Mencakup latar belakang masalah, maksud dan tujuan, batasan masalah, metodologi penelitian dan sistematika penulisan.
BAB II TEORI PENUNJANG
Mengemukakan dan menjelaskan dasar-dasar teori tentang topik yang akan dibahas berdasarkan studi literatur dan percobaan yang dilakukan.
BAB III PERANCANGAN SISTEM
Mengemukakan tentang perancangan sistem, membahas tentang perangkat lunak
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA
Menguraikan implementasi atau penerapan sistem yang telah dirancang, dan menganalisa hasil penggujian.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5
BAB II
T
E
ORI PENUNJANG
2.1 Jaringan Komputer
Jaringan komputer merupakan gabungan antara teknologi komputer dan teknologi komunikasi. Gabungan teknologi ini menghasilkan pengolahan data yang dapat didistribusikan, mencakup pemakaian database, aplikasi software dan peralatan
hardware secara bersamaan, sehingga penggunaan komputer yang sebelumnya berdiri sendiri, kini telah diganti dengan sekumpulan komputer yang terpisah akan tetapi saling berhubungan dalam melaksanakan tugasnya, sistem seperti inilah yang disebut jaringan komputer (computer network).
Bentuk koneksinya tidak harus melalui kabel melainkan dapat menggunakan, serat optik, gelombang mikro, wireless atau satelit komunikasi. Supaya dapat berfungsi, dibutuhkan layanan-layanan yang dapat melakukan pengaturan sumberdaya, dan juga dibutuhkan aturan-aturan (protocol) yang mengatur komunikasi dan layanan secara umum untuk seluruh sistem jaringan.
Jaringan komputer dapat dibagi berdasarkan beberapa klasifikasi, di antaranya: 1. Berdasarkan area.
2. Berdasarkan media penghantar. 3. Berdasarkan fungsi.
2.1.1 Berdasarkan Area
Jaringan komputer dapat dibedakan berdasarkan cakupan geografisnya. Ada tiga kategori utama jaringan komputer yaitu :
1. LAN (Local Area Network)
2. MAN (Metropolitan Area network)
Pada dasarnya versi lain LAN yang berukuran lebih besar dan biasanya menggunakan teknologi yang sama dengan LAN. MAN dapat mencakup kantor-kantor perusahaan yang letaknya berdekatan atau juga sebuah kota dan dapat dimanfaatkan untuk keperluan pribadi atau umum. MAN mampu menunjang data dan suara, bahkan dapat berhubungan dengan jaringan televisi kabel.
3. WAN (Wide Area Network)
WAN merupakan jaringan yang jangkauannya mencakup daerah geografis yang luas, seringkali mencakup sebuah negara bahkan benua. WAN terdiri dari kumpulan mesin-mesin yang bertujuan untuk menjalankan program-program (aplikasi) pengguna.
2.1.2 Berdasarkan Media Penghantar
Berdasarkan media penghantar, jaringan komputer dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu :
1. Wire Network
Wire Network adalah jaringan komputer yang menggunakan kabel sebagai media penghantar, jadi data ditransmisikan pada kabel. Kabel yang umum digunakan pada jaringan komputer biasanya menggunakan bahan dasar tembaga. Ada juga jenis kabel lain yang menggunakan bahan fiber optics atau serat optik. Bahan tembaga banyak digunakan pada LAN. Sedangkan untuk MAN dan WAN menggunakan gabungan kabel tembaga dan serat optik.
2. Wireless Network
Wireless Network adalah jaringan tanpa kabel yang menggunakan media penghantar gelombang radio. Frekuensi yang digunakan pada radio untuk jaringan komputer biasanya menggunakan frekuensi tinggi, yaitu 2.4 GHz dan 5.8 GHz.
2.1.3 Berdasarkan Fungsi
7
1. Client Server
Cient server adalah jaringan komputer yang salah satu komputer difungsikan sebagai server atau komputer yang memberikan pelayanan kepada komputer lain.
Server melayani komputer lain yang disebut client. Layanan yang diberikan bisa berupa akses web, e-mail, file atau yang lain. Client server banyak dipakai pada internet. Namun LAN atau jaringan lain pun bisa mengimplementasikan client server.
2. Peer to Peer
Peer to peer adalah jaringan komputer dimana setiap komputer bisa menjadi
server sekaligus client. Setiap komputer dapat menerima dan memberikan akses dari atau ke komputer lain.
2.2 Topologi Jaringan Komputer
Topologi adalah suatu aturan bagaimana menghubungkan komputer satu sama lain secara fisik dan pola hubungannya antara komponen-komponen yang berkomunikasi melalui media atau peralatan jaringan. Ada dua jenis topologi yaitu topologi fisik (physical topology) dan topologi logika (logical topology).
2.2.1 Topologi Fisik (Physical Topology)
Berikut ini akan dijelaskan mengenai topologi utama yang mejadi dasar bagi topologi fisik lain yang digunakan di dalam jaringan diantaranya :
1. Bus
Topologi Bus terdiri dari satu jalur kabel utama dimana pada masing-masing ujungnya diberikan sebuah terminator. Semua nodes (file server, workstation,
Gambar 2.1 Topologi Bus 2. Star (Bintang)
Topologi model ini dirancang, yang mana setiap nodes (file server, workstation,
dan perangkat lainya) terkoneksi ke jaringan melewati sebuah concentrator. Data yang dikirim ke jaringan lokal akan melewati concentrator sebelum melanjutkan ke tempat tujuannya. Concentrator akan mengatur dan mengendalikan keseluruhan fungsi jaringan, dan juga bertindak sebagai repeater.
Gambar 2.2 Topologi Star 3. Ring
Topologi Ring menggunakan teknik konfigurasi yang sama dengan topologi Star
9
Gambar 2.3 Topologi Ring
Ketiga topologi fisik tersebut dapat dibuat berdiri sendiri atau dalam jaringan yang besar dapat juga digabungkan sesuai dengan kondisi dan rencana penggunaannya.
2.2.2 Topologi Logika (Logical Topology)
Topologi logika berkaitan dengan bagaimana data ditransmisikan pada jaringan, berikut topologi logika dikelompokan berdasarkan metode aksesnya adalah :
1. Shared Media Topology
Pada topologi shared media, semua node atau network device yang terhubung ke jaringan dapat mengakses media jaringan kapan saja ketika diperlukan. Akses ke media dilakukan setiap saat dan tidak dibatasi. Ini merupakan salah satu keuntungan dari topologi ini namun sekaligus juga merupakan kelemahannya. Karena setiap peralatan dapat mengakses media jaringan kapan pun maka kemungkinan terjadi tabrakan data (collision) akan cukup besar contoh jaringan yang menggunakan shared media adalah semua varian yang menggunakan
Ethernet card (topologi bus, star, tree). 2. Token Based Topology
token. Karena pengiriman data dilakukan secara bergantian dan setiap node harus menunggu giliran, maka tidak akan pernah terjadi collision. Namun, waktu tunggu atau delay dapat terjadi apabila banyak node yang ingin mengirim data. Jaringan yang menggunakan token based di antaranya IBM Token Ring, ATR, FDDI, CDDI, ARCNET.
2.3 Protokol Jaringan Komputer
Di dalam jaringan komputer, komunikasi terjadi antara sekumpulan entitas yang berbeda. Entitas adalah sesuatu yang mampu mengirim atau menerima informasi. Namun, dua entitas tidak begitu saja mengirim aliran bit data satu sama lain dan dapat dipahami. Untuk terjadinya komunikasi, entitas harus menyetujui suatu protokol. Protokol adalah seperangkat aturan yang mengatur komunikasi data. Protokol mendefinisikan apa itu komunikasi, bagaimana berkomunikasi dan apa yang terjadi ketika berkomunikasi.
2.3.1 OSI ( Open System Interconnection ) Model
Suatu jaringan komputer dibangun dengan memperhatikan arsitertur standar yang dibuat lembaga standar industri dunia. Standar jaringan yang saat ini diakui dunia adalah The Open System Connection atau OSI yang dibuat oleh lembaga ISO
(International Standar Organization), Amerika Serikat. Seluruh fungsi kerja jaringan komputer dan komunikasi antar entitas diatur dalam standar ini.
11
Gambar 2.4 OSI Layers Model 1. Physical layer
Lapisan ini berfungsi untuk mendefinisikan media transmisi jaringan, metode pensinyalan, sinkronisasi bit, arsitektur jaringan (seperti Ethernet atau Token Ring), topologi jaringan dan pengabelan. Selain itu, level ini juga mendefinisikan bagaimana Network Interface Card (NIC) berinteraksi dengan media wire atau
wireless.
2. Data Link layer
Pada lapisan ini data diubah dalam bentuk paket, singkronisasi paket yang dikirim maupun yang diterima menjadi format yang disebut frame. Selain itu, pada level ini terjadi koreksi kesalahan, flow control, pengalamatan perangkat keras (MAC address) dan menetukan bagaimana perangkat-perangkat jaringan seperti bridge dan switch layer 2 beroperasi.
3. Network layer
4. Transport layer
Lapisan ini mengatur keutuhan data, menerima data dari lapisan session dan meneruskannya ke lapisan network. Lapisan ini berfungsi untuk memecah data ke dalam paket-paket data serta memberikan nomor urut ke paket-paket tersebut sehingga dapat disusun kembali pada sisi tujuan setelah diterima.
5. Sesion layer
Lapisan ini menyiapkan saluran komunikasi dan terminal dalam hubungan antar terminal, mengoordinasikan proses pengiriman dan penerimaan serta mengatur pertukaran data.
6. Presentation layer
Pada lapisan ini dilakukan konversi data agar data yang dikirim dapat dimengerti oleh penerima, kompresi teks dan penyendian data.
7. Application layer
Lapisan paling atas ini mengatur interaksi pengguna komputer dengan program aplikasi yang dipakai. Lapisan ini juga mengatur bagaimana aplikasi dapat mengakses jaringan, dan kemudian membuat pesan-pesan kesalahan. Protokol yang berada pada lapisan ini adalah HTTP, FTP, SMTP, dan NFS.
Ketika data ditransfer melalui jaringan, maka data sebelumnya harus melewati ketujuh dari satu terminal, mulai dari layer aplikasi sampai physical layer, kemudian di sisi penerima data tersebut juga melewati physical layer sampai aplikasi. Pada saat data melewati satu persatu layer dari sisi pengirim, maka akan ditambahkan satu
header sedangkan pada sisi penerima header dibuka sesuai dengan layernya.
2.3.2 TCP/IP Protocol Suite
TCP/IP protocol suite dikembangkan sebelum model OSI. Oleh karena itu, lapisan di TCP / IP protocol suite tidak sama persis dalam model OSI. TCP/IP
protocol suite memiliki empat lapisan yaitu network, internet, transport, dan
application. Namun, ketika TCP / IP dibandingkan dengan OSI dapat dikatakan bahwa lapisan network setara dengan gabungan dari layer data link dan physical.
13
Gambar 2.5 TCP/IP dan OSI model 1. Application layer
Berfungsi menyediakan akses aplikasi terhadap jaringan TCP/IP. Layer ini menangani high-level protocol, masalah representasi data, proses encoding dan
dialog control yang memungkinkan terjadinya komunikasi antar aplikasi jaringan.
2. Transport layer
Berfungsi membuat komunikasi antar dua host. Layer transport menyediakan layanan pengiriman dari sumber data menuju ke tujuan data dengan cara membuat logical connection di antara keduanya.
3. Internet layer
Berfungsi untuk melakukan routing dan pembuatan paket IP menggunakan teknik encapsulation. Internet layer memiliki tugas utama untuk memilih rute
dalam sebuah jaringan. Selain itu, layer ini juga bertugas untuk melakukan
packet swictching untuk mendukung tugas utama tersebut. 4. Network layer
2.4 IP Address
IP address adalah sebuah alamat yang diberikan ke peralatan jaringan untuk mengakses internet atau ke suatu jaringan komputer dengan menggunakan protokol TCP/IP. Setiap komputer yang terhubung ke jaringan harus mempunyai alamat yang unik. IP address itu sendiri ditentukan oleh subnetmask, subnetmask ini berfungsi untuk menentukan pembagian panjang bit network dengan bit host.
IP address terdiri dari bilangan biner sepanjang 32 bit yang dibagi atas 4 segmen. Tiap segmen terdiri atas 8 bit yang berarti memiliki nilai desimal dari 0 sampai 255. Jadi jaringan TCP/IP dengan 32 bit address ini mampu membuat sebanyak 2 atau lebih dari 4 milyar host. Ada 5 kelas IP address namun ada 3 kelas yang utama dalam TCP /IP, yakni Kelas A, Kelas B dan Kelas C sedangkan kelas D digunakan sebagai multicast dan kelas E sebagai research serta tidak digunakan untuk umum. perangkat lunak internet protokol menentukan pembagian jenis kelas ini dengan menguji bit pertama dari IP addres. Penentuan kelas ini dilakukan dengan cara berikut :
1. IP Address kelas A
Jika bit pertama dari IP address adalah 0, maka network merupakan kelas A. bit awal dan 7 bit berikutnya (8 bit pertama) merupakan bit network sedangkan 24 bit terakhir merupakan bit host. Dengan demikian hanya ada 128 network di kelas A, yakni nomor 0.xxx.xxx.xxx sampai 127.xxx.xxx.xxx, tetapi network dapat mendukung lebih dari 16 juta host (xxx adalah variabel, nilainya dari 0 sampai dengan 255). Ilustrasinya dapat dilihat pada tabel 2.1 berikut :
15
2. IP Address kelas B
Jika 2 bit pertama dari IP address adalah 10, maka IP address termasuk dalam
network kelas B. dua bit awal dan 14 bit berikutnya (16 bit pertama) merupakan bit network sedangkan 16 bit terakhir merupakan bit host. Dengan demikian terdapat lebih dari 16 ribu network kelas B, yakni dari network 128.0.xxx.xxx sampai 192.255.xxx.xxx. setiap network kelas B mampu menanpung lebih dari 65 ribu host. Ilustrasinya dapat dilihat pada tabel 2.2 berikut :
Tabel 2.2 Struktur IP Address Kelas B
3. IP Address kelas C
Jika bit pertama dari IP address adalah 110, maka IP address termasuk dalam
network kelas C. Tiga bit awal dan 21 bit berikutnya (24 bit pertama) merupakan bit network sedangkan 8 bit terakhir merupakan bit host. Dengan demikian terdapat lebih dari 2 juta network kelas C, yakni dari nomor 192.0.0.xxx sampai 223.255.255.xxx.setiap network kelas C hanya mampu mendukung sekitar 256
host. Ilustrasinya dapat dilihat pada tabel 2.3 berikut :
2.5 Server
Server adalah sebuah sistem komputer yang menyediakan jenis layanan tertentu dalam sebuah jaringan komputer yang dilengkapi dengan sistem operasi khusus. Server merupakan sebuah komputer yang menyediakan informasi, file, halaman Web, atau layanan lainnya kepada client. Server berfungsi sebagai proses penyimpanan data dan mengirimkan data yang dibutuhkan oleh komputer client atau untuk mengakses program yang dapat dilakukan oleh komputer client.
2.6 Voice over Internet Protocol (VoIP)
VoIP adalah teknologi yang memungkinkan kemampuan melakukan percakapan telepon dengan menggunakan jalur komunikasi data pada suatu jaringan (networking). Sehingga teknologi ini memungkinkan komunikasi suara menggunakan jaringan berbasis IP (Internet Protocol) untuk dijalankan diatas infrastruktur jaringan
packet network. Jaringan yang digunakan bisa berupa internet atau intranet. Teknologi ini bekerja dengan jalan merubah suara menjadi format digital tertentu yang dapat dikirimkan melalui jaringan IP.
2.6.1 Cara Kerja VoIP
Konsep cara kerja VoIP yaitu dengan melakukan pengiriman sebuah sinyal secara digital. Sebelum proses transmisi (pengiriman) dilakukan, data yang berupa sinyal analog akan dikonversikan terlebih dahulu dengan ADC (Analog to Digital Converter) menjadi bentuk data digital. Setelah proses konversi dilakukan data digital akan ditransmisikan ke sumber tujuan. Setelah sampai, data sinyal digital tersebut akan dikonversi kembali menjadi data sinyal analog dengan DAC (Digital to Analog Converter) sehingga dapat diterima oleh sumber tujuan sesuai dengan data sinyal yang ditransmisikan.
2.6.2 Format Paket VoIP
Tiap paket VoIP terdiri atas dua bagian, yakni header dan payload (beban).
17
IP header bertugas menyimpan informasi routing untuk mengirimkan paket-paket ke tujuan. Pada tiap header IP disertakan tipe layanan atau type of service (ToS) yang memungkinkan paket tertentu seperti paket suara diperlakukan berbeda dengan paket yang non real time.
UDP header memiliki ciri tertentu yaitu tidak menjamin paket akan mencapai tujuan sehingga UDP cocok digunakan pada aplikasi real time yang sangat peka terhadap delay. RTP header adalah header yang dapat dimanfaatkan untuk melakukan framing dan segmentasi data real time. Seperti UDP, RTP juga mendukung realibilitas paket untuk sampai di tujuan. RTP menggunakan protokol kendali yang mengendalikan RTCP (real-time transport control protocol) yang mengendalikan QoS (Quality of Service) dan sinkronisasi media stream yang berbeda.
Gambar 2.6 Format Paket VoIP
2.6.3 Komponen VoIP
Secara umum VoIP memiliki empat komponen utama, yaitu :
1. User Agent, merupakan suatu komponen yang digunakan oleh pengguna untuk memulai dan menerima suatu sesi komunikasi. Dalam VoIP, user agent bisa dikatakan sebagai suatu komponen yang melakukan dial nomor telepon atau menerima nomor telepon dial dari VoIP.
2. Proxy, merupakan aplikasi server yang mengatur jaringan VoIP. Proxy dalam VoIP biasa juga disebut dengan istilah IPPBX Server.
3. Protokol, merupakan aturan komunikasi yang terjadi antara user agent dengan
4. Codec, yaitu teknologi yang mempaketkan data voice kedalam format lain sehingga menjadi lebih teratur dan mudah untuk dipaketkan. Dengan adanya
codec, maka penggunaan bandwidth pada jaringan VoIP dapat dihemat.
2.6.4 Protokol VoIP
Dalam komunikasi VoIP mengenal dua macam protokol standar internet, yaitu protokol H.323, SIP (Session Initiation Protocol).
2.6.4.1 H.323
Salah satu standar komunikasi pada VoIP menurut rekomendasi ITU-T adalah H.323 (1995-1996). Standar H.323 terdiri dari komponen, protokol, dan prosedur yang menyediakan komunikasi multimedia melalui jaringan packet-based. Bentuk jaringan packet-based yang dapat dilalui antara lain jaringan internet, Internet Packet Exchange (IPX)-based, Local Area Network (LAN), dan Wide Area Network (WAN). H.323 dapat digunakan untuk layanan-layanan multimedia seperti komunikasi suara (IP telephony), komunikasi video dengan suara (video telephony), dan gabungan suara, video dan data.
2.6.4.2 SIP (Session Initiation Protocol)
SIP (Session Initiation Protocol) adalah suatu protokol yang dikeluarkan oleh grup yang tergabung dalam MMUSIC (Multimedia Session Control) yang berada dalam organisasi IETF (Internet Engineering Task) yang didokumentasi ke dalam dokumen RFC (Request for Command) 2543 pada bulan Maret 1999. SIP merupakan protokol yang berada pada layer aplikasi yang mendefinisikan proses awal, pengubahan dan pengakhiran (pemutusan) suatu sesi komunikasi multimedia. Sesi komunikasi ini termasuk hubungan multimedia, distance learning dan aplikasi lainnya.
SIP berkarakteristik Client-server, karena request diberikan oleh client dan
19
2.6.5 Metode Layanan VoIP
Dilihat dari jenis layanan tersendiri, VoIP terbagi dalam 3 jenis layanan secara umum, yaitu sebagai berikut :
1. ATA (Analog Telepon Adapter)
ATA adalah metode paling umum untuk menggunakan layanan VoIP yaitu menggunakan alat yang bernama ATA yang memungkinkan kita menyambungkan telepon konvensional ke PC atau internet untuk melakukan VoIP.
2. IP Phone
IP Phone yaitu telepon yang sudah memiliki port RJ-45 untuk dapat langsung disambungkan ke router atau server guna melakukan panggilan VoIP.
3. PC to PC
PC to PC yaitu panggilan VoIP yang dilakukan menggunakan PC dengan perlengkapan microphone, speaker dan software yang di sediakan para developer komunikasi VoIP.
2.7 QoS (Quality of Service)
QoS (Quality of Service) atau kualitas layanan adalah kemampuan sebuah jaringan untuk menyediakan layanan yang lebih baik lagi bagi layanan trafik yang melewatinya. QoS merupakan sebuah sistem arsitektur end-to-end dan bukan merupakan sebuah fitur yang dimiliki oleh jaringan. Quality of Service suatu network
merujuk pada tingkat kecepatan dan keandalan penyampaian berbagai jenis beban data di dalam suatu komunikasi. Quality of Service digunakan untuk mengukur tingkat kualitas koneksi jaringan TCP/IP internet atau intranet.
Terdapat jenis dari QoS (Quality of Service), yaitu : 1. Delay
Tabel 2.4 Klasifikasi Delay
Kategori Latency Besar Delay
Sangat Bagus < 150 ms Bagus 150 s/d 300 ms Sedang 300 s/d 450 ms
Jelek > 450 ms
2. Jitter
Merupakan variasi waktu kedatangan antara paket-paket yang dikirimkan terus-menerus dari satu terminal (source) ke terminal yang lain (destination) pada jaringan IP. Biasanya dikenal juga dengan standar deviasi. Hal ini disebabkan oleh beban trafik, perubahan rute paket, kemacetan paket (congestion), dan waktu tunda pemrosesan.
3. Packet Loss
Packet loss didefinisikan sebagai kegagalan transmisi paket IP mencapai tujuannya. Kegagalan dapat disebabkan oleh beberapa kemungkinkan, diantaranya terjadinya overload trafik didalam jaringan, tabrakan (congestion) dalam jaringan, error yang terjadi pada media fisik dan kegagalan yang terjadi pada sisi penerima antara lain bisa disebabkan karena overflow yang terjadi pada
buffer.
Tabel 2.5 Kategori Degradasi Packet Loss
Kategori Degradasi Packet Loss
Sangat Bagus 0 % Bagus 3 % Jelek 15 % Sangat Jelek 25 %
4. Throughput
21
pada destination selama interval waktu tertentu dibagi oleh durasi interval waktu tersebut.
5. Bandwidth
Bandwidth adalah banyaknya ukuran suatu data atau informasi yang dapat mengalir dari suatu tempat ke tempat lain dalam sebuah jaringan di waktu tertentu. Satuan yang dipakai untuk bandwidth adalah bits per second atau sering disingkat bps. Seperti diketahui bahwa bit atau binary digit adalah basis angka yang terdiri dari 0 dan 1. Satuan ini menggambarkan berapa banyak bit (angka 0 dan 1) yang dapat mengalir dari satu tempat ke tempat yang lainnya dalam setiap detiknya melalui suatu media.
Terdapat dua jenis bandwidth, yaitu :
a) Digital Bandwidth, adalah jumlah atau volume data yang dapat dikirimkan melalui sebuah saluran komunikasi dalam satuan bits per second tanpa distorsi.
b) Analog Bandwidth, adalah perbedaan antara frekuensi terendah dengan frekuensi tertinggi dalam sebuah rentang frekuensi yang diukur dalam satuan
Hertz (Hz) atau siklus per detik, yang menentukan berapa banyak informasi yang bisa ditransimisikan dalam satu saat.
2.8 Manajemen Bandwidth
Manajemen bandwidth adalah suatu alat yang dapat digunakan untuk
management dan mengoptimalkan berbagai jenis jaringan dengan menerapkan layanan Quality Of Service (QoS) untuk menetapkan tipe-tipe lalu lintas jaringan. Maksud dari manajemen bandwidth adalah bagaimana menerapkan pengalokasian atau pengaturan bandwidth dengan menggunakan sebuah PC server. Manajemen
2.9 Teknik Penjadwalan Untuk Meningkatkan QoS (Quality Of Service)
Ada beberapa jenis teknik yang dapat digunakan untuk meningkatkan kualitas layanan, salah satunya yaitu metode scheduling. Scheduling adalah paket-paket dari aliran yang berbeda sampai pada prosess switch atau router. Teknik Scheduling yang baik memberlakukan aliran berbeda dengan tindakan yang baik dan tepat. Beberapa teknik Schedulling didesain untuk meningkatkan kualitas pelayanan, diantaranya:
FIFO queuing, priority queuing dan weighted fair queuing. 1. FIFO Queuing
Pada first-in, first-out (FIFO) queuing, paket data yang pertama datang diproses terlebih dahulu. Paket data yang keluar terlebih dahulu di masukan ke dalam antrian FIFO, kemudian dikeluarkan sesuai dengan urutan kedatangan. Jika rata-rata nilai arrival lebih tinggi dari pada rata-rata nilai pemrosesan, queue akan penuh dan paket baru akan dibuang. Sebuah FIFO queue dianggap seperti orang-orang yang harus menunggu bis di tempat pemberhentian bis.
2. Priority Queuing
Dalam Priority Queuing, paket-paket awalnya didesain untuk sebuah kelas prioritas. Setiap kelas prioritas memiliki antriannya sendiri. Paket ini dalam antrian kelas prioritas tertinggi diproses lebih dulu. Paket dalam antrian prioritas terendah diproses terakhir. Harus diingat bahwa sistem tidak berhenti melakukan antrian sampai kosong. Sebuah priority queue menyediakan QoS lebih baik daripada FIFO queue karena higher-priority traffic seperti multimedia dapat mencapai tujuannya dengan sedikit penundaan. Bagaimana pun, ada potensi kekurangannya. Jika terdapat aliran terus menerus pada sebuah high-priority queue, paket pada lower-priority queues tidak akan pernah memiliki kesempatan untuk diprosess. Kondisi ini disebut starvation.
3. Weighted Fair Queuing
23
jumlah paket yang dipilih dari masing-masing antrian berdasarkan bobot yang sesuai. Sebagai contoh, jika bobot adalah 3,2 dan 1, tiga paket diproses dari antrian pertama, dua dari antrian kedua, dan satu dari antrian ketiga. Jika sistem tidak memaksakan prioritas pada kelas, semua bobot bisa sama. Dengan cara ini, kita memiliki antrian yang adil dengan prioritas.
2.10 Teknik Antrian CBQ (Class Based Queueing)
Pada dasarnya disiplin antrian ini menggunakan teknik priority queuing, mengacu pada QoS (Quality of Services) dalam pembagian bandwidth sehingga
bandwidth yang tersedia dapat digunakan dengan sebagai mana mestinya dan sesuai. Setiap kartu ethernet disebut qdisc (queuing discipline) yang dipergunakan untuk menyimpan antrian paket data, paket data masuk ataupun keluar melalui qdisc. Paket data yang memasuki qdisc akan dipisahkan oleh bagian filter untuk menentukan port/alamat ip yang akan di atur aliran trafiknya. qdisc dipergunakan untuk mengeluarkan paket data ke kartu Ethernet.
Class Based Queueing (CBQ) adalah disiplin antrian yang mengatur pemakaian
bandwidth jaringan yang dialokasikan untuk tiap user, dapat menerapkan pembagian kelas dan share link bandwidth melalui struktur kelas-kelas secara hirarki. CBQ ini merupakan salah satu teknik disiplin antrian yang bertujuan menyediakan link sharing antar kelas yang menggunakan jalur fisik yang sama, sebagai acuan untuk membedakan trafik yang memiliki prioritas-prioritas yang berlainan. Dengan CBQ, setiap kelas dapat mengalokasikan bandwidth miliknya untuk berbagai jenis trafik yang berbeda, sesuai dengan pembagiannya yang tepat untuk masing-masing trafik.
Keunggulan dalam penggunaan CBQ adalah mudah dikonfigurasi, memungkinkan sharing bandwidth antar kelas (class) dan memiliki fasilitas user interface. CBQ mengatur pemakaian bandwidth jaringan yang dialokasikan untuk tiap user, dan pemakaian bandwidth yang melebihi nilai set akan dipotong (shaping).
1. avpkt (average for packet), jumlah paket rata-rata saat pengiriman. 2. Bandwidth, lebar bandwidth kartu ethernet biasanya 10 – 100Mbit.
3. Rate, kecepatan rata-rata paket data saat meninggalkan qdisc, ini parameter untuk men-set bandwidth.
4. Cell, peningkatan paket data yang dikeluarkan ke kartu ethernet berdasarkan jumlah byte, misalnya 800 ke 808 dengan nilai cell 8.
5. Isolated/sharing, parameter isolated mengatur agar bandwidth tidak bisa dipinjam oleh klas (class) lain yang sama tingkatannya/sibling. Parameter
sharing menunjukkan bandwidth kelas (class) bisa dipinjam oleh kelas lain. 6. Bounded/borrow, parameter borrow berarti kelas (class) dapat meminjam
bandwidth dari kelas lain, sedangkan bounded berarti sebaliknya.
Gambar 2.7 Diagram Blok Kerja CBQ
Penjelasan dari diagram blok pada Gambar 2.7 yaitu sebaga berikut :
Ketika suatu paket datang, maka classifier memilih paket tersebut dan menempatkannya ke class yang bersesuaian, kemudian class tersebut akan mendapatkan bandwidth yang dibagikan oleh general scheduler kepada setiap class
sesui dengan alokasinya masing-masing. sebelum paket dikeluarkan, bagian estimator
25
2.11 Sistem Operasi
Sistem operasi (atau sering disebut operating system; OS) adalah seperangkat program yang mengelola sumber daya hardware komputer, dan menyediakan layanan umum untuk aplikasi software. Sistem operasi adalah jenis yang paling penting dari
software sistem dalam sistem komputer.
Operating system merupakan suatu software yang sifatnya mendasar dan mutlak diperlukan untuk mengoperasikan komputer. Operating system merupakan kumpulan program yang dibuat oleh pabrik komputer dengan memperhatikan bentuk dan cara kerja hardware yang dimiliki.
Operating system berdasarkan American National Standart Institute (ANSI) adalah software yang mengontrol program-program komputer, yaitu dengan mengatur waktu proses, pengecekan kesalahan, mengontrol input dan output,
melakukan perhitungan, komplikasi, penyimpanan, pengolahan data. Terdapat jenis sistem operasi, yaitu :
1. Windows (Microsoft Windows)
Microsoft Windows atau Windows adalah Sistem Operasi yang dikembangkan oleh Microsoft Corporation yang menggunakan antarmuka dengan berbasiskan GUI (Graphical User Interface) atau tampilan antarmuka bergrafis.
2. UNIX
UNIX adalah Sistem Operasi yang diciptakan oleh Ken Thompson dan Dennis Ritchie, dikembangkan oleh AT&T Bell Labs. UNIX didesain sebagai Sistem Operasi yang portabel, Multi-Tasking dan Multi-User. Sistem Operasi UNIX lebih menekankan diri pada Workstation dan Server, karena faktor ketersediaan dan kompatibilitas yang tinggi menyebabkan UNIX dapat digunakan, disalin dan dimodifikasi sehingga UNIX dapat dikembangkan oleh banyak pihak dan menyebabkan banyak sekali varian dari UNIX
dukungan Proyek GNU, maka selanjutnya UNIX berkembang menjadi LINUX (Salah satu varian UNIX).
3. Linux
Linux adalah sebuah operating system (OS) turunan dari UNIX, yang merupakan implementasi independen dari standar IEEE untuk OS yang bernama POSIX (Portable Operating System Interface). Linux adalah sistem operasi yang di sebarkan secara luas dengan bebas dibawah lisensi GNU General Public License (GPL), yang berarti juga source kode linux tersedia.
Linux telah lama dikenal untuk penggunaannya di server, dan didukung oleh perusahaan-perusahaan komputer ternama seperti Intel, Dell, Hewlett-Packard, IBM, Novell, Oracle Corporation, Red Hat, dan Sun Microsystems. Linux digunakan sebagai sistem operasi di berbagai macam jenis perangkat keras komputer, termasuk komputer desktop, superkomputer, dan router.
Terdapat banyak distribusi Linux atau yang lebih dikenal dengan Distro Linux yang berkembang sampai menghasilkan Distro turunan, contohnya adalah Distro Debian. Ubuntu merupakan salah satu distribusi Linux yang berbasiskan Debian dan didistribusikan sebagai software bebas. Nama Ubuntu berasal dari filosofi dari Afrika Selatan yang berarti "Kemanusiaan kepada sesama". Ubuntu didesain untuk kepentingan penggunaan personal, namun versi server Ubuntu juga tersedia, dan telah dipakai secara luas. Ubuntu adalah sistem operasi lengkap berbasis Linux, tersedia secara bebas dan mempunyai dukungan baik yang berasal dari komunitas maupun tenaga ahli profesional.
Ubuntu Server merupakan sistem operasi yang mendukung banyak sekali aplikasi-aplikasi server yang handal. Karena Ubuntu mempunyai sebuah
repository. Repository adalah sebuah dukungan dari Ubuntu yang berisi program-program dari beberapa paket perangkat lunak yang dijadikan satu bundel atau generalisasi untuk mendukung end user dalam hal instalasi beberapa aplikasi.
27
mengatur aplikasi apa saja yang ada pada server, adanya pilihan aplikasi yang sangat luas pada sistem operasi ubuntu, tersedianya pembaharuan yang dapat dipasang pada sistem operasi Ubuntu tersebut, dan distribusi Debian terkenal akan kestabilan serta kualitasnya terutama di sisi server.
2.12 Perangkat Lunak Pendukung VoIP
2.12.1 Bigbluebutton
Bigbluebutton merupakan sebuah software yang digunakan dan dikembangkan untuk pembelajaran jarak jauh. Bigbluebutton memfokuskan pada kegunaan, modularitas dan desain GUI yang bersih, untuk user dan developer. Bigbluebutton memiliki fitur yang mendukung aktivitas pengajaran tatap muka jarak jauh, seperti
video conference yang mendukung berbagi tampilan desktop, menampilkan presentasi, papan tulis, chat public atau private, mendukung membuka Microsoft Office dengan adanya OpenOffice dan VoIP yang terintegrasi.
Ketika menggunakan Bigbluebutton seorang pengguna dapat ikut serta pada
video conference, kemudian berbagi webcam, mengangkat tangan dan chat dengan peserta lainnya. Pada conference ini terdapat moderator yang bertugas mematikan atau menyalakan suara dari peserta lain atau menolak pengguna dari sesi conference
tertentu dan menentukan presenter saat sesi tersebut.
Gambar 2.8 Fitur Bigbluebutton
dari Java yang berfungsi untuk server flash media berbasis protokol RTMP dan AMF. Sedangkan untuk suara, BigBlueButton menggunakan FreeSWITCH yaitu open source untuk komunikasi suara.
2.12.2 Nginx
Nginx (Engine X) adalah sebuah open source web server dan reverse proxy
untuk protokol HTTP, SMTP, POP3 dan IMAP. Nginx dikembangkan oleh Igor Sysoev seorang berkebangsaan Rusia pada tahun 2002, kemudian diluncurkan pada tahun 2004. Nginx berada dibawah lisensi BSD-like dan berjalan pada sistem operasi Unix, Linux, varian BSD, Microsoft Windows, MAC OS X, Solaris dan AIX. Nginx memiliki kelebihan didalam performansi yang tinggi, stabil, konfigurasi yang mudah, kaya akan fitur dan konsumsi memori yang kecil.
Nginx memberikan pengiriman konten statis secara cepat dengan penggunaan sumber daya secara efisien. Nginx menggunakan pendekatan asynchronous event-driven untuk mengendalikan request dimana performa yang lebih dapat diprediksi ketika dibawah beban, hal ini sangat berbeda dengan model server Apache yang menggunakan pendekatan thread atau proses-oriented untuk mengendalikan request.
2.12.3 FreeSWITCH
FreeSWITCH merupakan perangkat lunak berbasiskan open source yang dirancang untuk memfasilitasi komunikasi suara, video, teks dan bentuk media lainnya.
2.12.4 Red5
Red5 adalah open source Flash Media Server yang dikembangkan oleh Java dan memiliki fitur seperti streaming audio/video (FLY dan MP3), recording Client streams (FLV only) dan shared objects.
2.13 Network Analyzer
29
Wireshark merupakan salah satu perangkat lunak Network Protocol Analyzer
30
Pada Bab ini akan membahas tentang perancangan sistem implementasi manajemen bandwidth untuk optimalisasi jaringan VoIP. Pada topologi yang dibangun menggunakan jenis topolgi star, dimana beberapa user akan mengakses
server VoIP yang dihubungkan oleh switch. Berikut ini adalah skema topologi untuk jaringan VoIP.
Gambar 3.1.Topologi Sistem Secara Keseluruhan
Dari gambar 3.1 diatas dijelaskan bagaimana topologi sistem secara keseluruhan dari jaringan VoIP :
1. Satu buah PC yang digunakan, yaitu sebagai server VoIP.
2. IP address yang diberikan pada eth1, yaitu PC server 192.168.2.1 dengan
network 192.168.2.0 dan subnet mask 255.255.255.0.
31
4. Selanjutnya PC server dikonfigurasi untuk memberi alamat IP pada tiga buah
client, yaitu untuk client 1 dengan alamat IP 192.168.2.3 untuk client 2 dengan alamat IP 192.168.2.4 dan client 3 dengan alamat IP 192.168.2.5.
Sedangkan skema pada perancangan ini, client telah diklasifikasikan sesuai dengan bandwidth dan prioritas yang telah ditentukan, setelah itu akan dianalisa hasilnya. Berikut adalah skema antrian CBQ.
Gambar 3.2 Skema Dari Teknik Antrian Dan Pioritas CBQ
Penjelasan dari skema pada gambar 3.2 dalam perancangan manajemen
bandwidth menggunakan teknik antrian CBQ :
1. Pada eth1 merupakan Ethernet untuk jaringan lokal (LAN).
2. Eth1 membuat sebuah kelas dengan besar bandwidth yang ditentukan pada saat pengujian sistem yang akan di dapat oleh client.
3. Class mempunyai 3 client yaitu client 1, client 2 dan client 3. Masing masing
client mendapatkan bandwidth dengan variabel Y yang bersifat interger yang akan di tentukan pada saat tahapan pengujian sistem.
3.1 Komponen Sistem
Pada perancangan server VoIP terdapat beberapa kebutuhan perangkat dalam proses perancangannya baik perangkat keras maupun perangkat lunak. perangkat yang diperlukan yaitu sebagai berikut :
3.1.1 Perangkat Keras
Berikut ini adalah spesifikasi perangkat keras yang digunakan untuk perancangan sistem, dijelaskan pada tabel 3.1.
Tabel 3.1 Perangkat Keras
Perangkat Keras Jumlah Spesifikasi Minimal
PC Server VoIP 1 unit
a) Processor Intel Pentium Dual-Core
2,60 Ghz
b) Memori 4GB
c) Harddisk 80GB
User 3 unit
a) Processor Intel Atom 1,60 Ghz
b) Memori 1GB
c) Harddisk 120GB
3.1.2 Perangkat Lunak
Berikut ini adalah spesifikasi perangkat lunak yang digunakan : 1. Server
a) Sistem operasi Linux yang digunakan untuk server VoIP.
b) Modul CBQ yang digunakan untuk pembagian bandwidth.
c) FreeSWITCH digunakan sebagai software pendukung untuk aplikasi VoIP. d) Nginx sebagai web server di Linux dan pendukung Bigbluebutton.
e) Bigbluebutton sebagai aplikasi berbasis web yang digunakan untuk aplikasi VoIP.
2. User
a) Sistem operasi Windows.
33
3.2 Instalasi Sistem
Pada bagian ini menjelaskan perancangan perangkat lunak yang dibutuhkan PC server untuk dapat memanajemen bandwidth didalam jaringan. Berikut pada gambar 3.3 adalah diagram alirperancangan perangkat lunak pada PC server.
Berikut ini penjelasan dari diagram alir perancangan perangkat lunak PC Server pada gambar 3.3.
3.2.1 Instalasi Sistem Operasi Ubuntu Server
Instalasi sistem operasi adalah bagian utama dalam perancangan perangkat lunak PC server, yang meliputi instalasi sistem operasi Linux Ubuntu Server dan paket-paket yang dibutuhkan dalam PC server.
3.2.2 Konfigurasi Pada PC Sebagai Sever
Pada bagian ini akan membahas konfigurasi PC server agar dapat terkoneksi ke jaringan baik jaringan lokal maupun internet. Selain itu PC server juga dikonfigurasi untuk dapat memanajemen bandwidth dalam jaringan VoIP.
1) Konfigurasi IP Address
Konfigurasi IP address dilakukan pada Network Interface Card (NIC) yaitu pada
eth1. Untuk eth1 diberikan IP address 192.168.2.1.
2) Konfigurasi DNS (Domain Name Server)
DNS digunakan sebagai penerjemah dari nama domain ke alamat IP dan sebaliknya. Sebelum mengatur DNS, terlebih dahulu dibuat berkas baru bernama
resolv.conf yang diletakan di direktori /etc. Setelah berkas dibuat, selanjutnya adalah mengisi berkas tersebut dengan DNS yang akan digunakan. Dalam perancangan ini digunakan DNS public google yaitu :
Preferred DNS server : 8.8.8.8
Alternate DNS server : 8.8.4.4
3.2.3 Instalasi dan Konfigurasi CBQ pada PC Server
Dalam perancangan manajemen bandwidth dengan CBQ. Pengkonfigurasian
35
Gambar 3.4 Mekanismen Kerja Sistem
Pengaturan file konfigurasi CBQ dilakukan pada PC server dengan interface eth1
menuju ke client. Untuk memanajemen bandwidth dilakukan berdasarkan source
(sumber) pada komputer server dengan mendefinisikan setiap nomor IP untuk memfilter trafik.
Berdasarkan dari gambar diatas, secara umum mekanisme kerja dari file konfigurasi CBQ yaitu trafik akan dikontrol pada sebuah Ethernet, kemudian trafik yang berasal dari IP pada komputer server menuju komputer client akan diproses dengan prioritas tertentu dan diatur dengan kecepatan yang telah ditentukan. Berikut ini adalah konfigurasi awal dari instalasi CBQ
1. Copy program CBQ yang telah didownload ke direktori /sbin. 2. Mengubah mode kepemilikan file cbq.init.
4. Membuat aturan untuk manajemen bandwidth di /etc/sysconfig/cbq berbentuk file-file untuk masing-masing aturan yang nantinya akan di compile dengan perintan cbq.init compile.
Adapun aturan utama pada konfigurasi CBQ yang akan dirancang yaitu diantaranya sebagai berikut :
1. Mendefinisikan Device yang akan dikontrol. Parameter yang digunakan yaitu : DEVICE=<ifname>,<bandwidth>,<weight>
DEVICE=eth1,10Mbit,1Mbit
<ifname> nama dari interface yang akan di kontrol, misalnya, eth1 <bandwidth> bandwidth fisik dari device, misalnya 10Mbit atau 100Mbit
<weight> parameter tuning, harus sesuai dengan <bandwidth>. Biasanya digunakan aturan <weight> = <bandwidth> / 10
Konfigurasi tersebut akan mengontrol trafik pada Ethernet 10Mbps dengan device bernama eth1.
2. Rate adalah bandwidth yang dialokasikan pada class tersebut. Dengan cara ini dapat membatasi (limit) kecepatan dari shaper.
RATE=<speed> 3. Nilai Prioritas
Ketika komputer server diakses oleh client secara bersamaan, maka pembagian
bandwidth pada CBQ akan mengutamakan paket yang akan dikirim oleh komputer
server berdasarkan nilai prioritasnya. Semakin kecil nilainya maka prioritasnya semakin besar dan semakin besar nilainya maka prioritasnya semakin kecil.
PRIO=<1-8> optional
4. Link Sharing
Membagikan bandwidth yang tak terpakai sesuai dengan alokasinya masing-masing. Adapun parameter yang digunakan yaitu :
BOUNDED = no
37
ISOLATED = no
untuk dapat meminjamkan bandwidth yang tidak digunakan maka di set “no”. 5. Filter Trafik
Melakukan filter yang akan memilih trafik untuk setiap class. Pengaturan trafik CBQ berdasarkan source (sumber) pada nomor IP dari komputer server menuju
client. Parameter filter tersebut yaitu sebagai berikut :
Tabel 3.2 Parameter Filter Trafik
Nama Filter Trafik
Client 1
DEVICE=eth1,10Mbit,1Mbit RATE=64Kbit
WEIGHT=6.4Kbit RULE=192.168.2.3
Client 2
DEVICE=eth1,10Mbit,1Mbit RATE=128Kbit
WEIGHT=12.8Kbit RULE=192.168.2.4
Client 3
DEVICE=eth1,10Mbit,1Mbit RATE=256Kbit
WEIGHT=25.6Kbit RULE=192.168.2.5
3.2.4 Instalasi dan Konfigurasi Bigbluebutton
Setelah konfigurasi PC server dan CBQ terpasang pada Linux Ubuntu server, selanjutnya tahap instalasi aplikasi Bigbluebutton. Berikut konfigurasi script awal instalasi Bigbluebutton yang selanjutnya dapat dilihat pada lampiran.
1. Instalasi Bigbluebutton
2. Selanjutnya client membuka aplikasi Bigbluebutton dengan cara mengetikan alamat IP server pada web browser.
Pada gambar 3.5 dijelaskan bagaimana cara kerja conference room pada Bigbluebutton.
Mulai
Akses Bigbluebutton
Masukkan nama untuk masuk
Conference Room
Klik “Join”
Dapat Menggunakan
Conference Room
Keluar
Selesai
Tidak
Ya
Tidak
Ya
39
Berdasarkan pada gambar 3.5 dapat dijelaskan sebagai berikut :
1. Proses pertama dimulai dengan cilent membuka Bigbluebutton pada server dengan cara mengetikan alamat IP server menggunakan web browser pada komputer
client.
2. Kemudian setelah muncul halaman utama Bigbluebutton, client dapat
memasukkan nama pada kolom kosong untuk masuk pada conference room.
3. Jika telah memasukkan nama dilanjutkan dengan klik Join, maka akan masuk dalam conference room dan dapat menggunakannya. Jika tidak maka akan tetap berada pada halaman utama conference room Bigbluebutton.
4. Selanjutnya jika sudah berada pada conference room, maka untuk penggunaan
conference room apakah akan dilanjutkan atau keluar dari conference room. Jika
client ingin keluar pada conference room maka selesai dan jika tidak maka client
masih dapat menggunakan conference room.
Berikut ini merupakan halaman utama untuk masuk pada halaman conference room Bigbluebutton, yang dapat dilakukan dengan cara mengakses web server pada Linux Ubuntu server. Sebagai contohnya, karena server menggunakan alamat IP
address 192.168.2.1 maka client dapat mengakses alamat http://192.168.2.1/ pada
browser seperti ditunjukan pada gambar 3.6.
Pada halaman utama Bigbluebutton terlihat kolom join room yang berfungsi untuk masuk kedalam conference room dengan cara mengetikan nama, setelah itu klik join
agar dapat masuk kedalam conference room. Selanjutnya, untuk dapat melakukan panggilan secara kesemua pengguna, maka pada saat masuk halaman Bigbluebutton memilih opsi gabungkan suara, seperti gambar berikut :
Gambar 3.7 Tampilan Conference Room
Selanjutnya setelah pemilihan opsi gabungkan suara, akan tampil halaman
conference room Bigbluebutton :
41
Keterangan gambar 3.8 tampilan halaman conference room Bigbluebutton : 1. Pengguna, menunjukan bahwa siapa saja pengguna yang sedang aktif.
2. Pendengar, menunjukan bahwa siapa saja pengguna yang sedang bergabung dalam
conference room dan mendengarkan presenter.
3. Dok video, menunjukan gambar dari pengguna webcam yang aktif.
4. Default presentasi, digunakan untuk menampilkan bahan-bahan presentasi presenter.
5. Untuk chatting dengan satu pengguna.
6. Kolom untuk pengguna dapat melakukan chat dengan semua pengguna conference room Bigbluebutton.
1
1,2 Jurusan Teknik Komputer, 3 Magister Sistem Informasi Unikom, Bandung 1[email protected]
ABSTRAK
VoIP (Voice over Internet Protocol) didefinisikan sebagai suatu teknologi yang memungkinkan komunikasi suara menggunakan jaringan berbasis IP (Internet Protocol). Dalam penerapan VoIP dibutuhkan manajemen bandwidth agar performa dan kehandalan sistem tetap terjaga. Salah satu metode yang digunakan untuk manajemen bandwidth yaitu Class Based Queue (CBQ). CBQ adalah disiplin antrian yang mengatur pemakaian bandwidth jaringan yang dialokasikan untuk tiap user, dapat menerapkan pembagian kelas dan share link bandwidth melalui struktur kelas-kelas secara hirarki. Pengaturan bandwidth berdasarkan alamat IP, Port atau antarmuka yang dapat dikonfigurasi sesuai dengan keinginan. PC Server yang digunakan yaitu menggunakan sistem operasi Linux Ubuntu server. Pengujian dilakukan pada Local Area Network dengan topologi Star. Pengujian dilakukan dengan mengambil parameter kualitas layanan yaitu, delay dan packet loss. Pengujian dilakukan dengan membandingkan dua kondisi yaitu sebelum diberikan prioritas layanan dan sesudah diberikan prioritas layanan. Dari hasil pengujian dengan jumlah 3 client didapat delay dengan tanpa prioritas sebesar 8,57 ms dan setelah diberikan prioritas sebesar 8,29 ms. Dari hasil pengujian didapatkan bahwa setelah diberikan prioritas maka delay semakin baik. Kemudian hasil tersebut dibandingkan dengan suatu standar yaitu standar TIPHON, untuk nilai delay <150 ms termasuk kedalam kategori sangat bagus.
Kata Kunci: VoIP, Manajemen Bandwidth, Delay, Packet Loss, CBQ
1. PENDAHULUAN
VoIP (Voice over Internet Protocol)
didefinisikan sebagai suatu teknologi yang memungkinkan komunikasi suara menggunakan jaringan berbasis IP (Internet Protocol). Jaringan IP merupakan jaringan komunikasi data berbasiskan packet switch.
Sistem manajemen bandwidth berfungsi
untuk memaksimalkan sebuah bandwidth
dengan mengatur atau membagi bandwidth
sehingga penggunaannya menjadi maksimal. Salah satu metode optimalisasi pada jaringan adalah dengan cara melakukan manajemen
bandwidth menggunakan teknik antrian CBQ
(Class Based Queue). CBQ adalah salah satu
mekanisme penjadwalan, bertujuan
menyediakan link sharing antar kelas yang menggunakan jalur fisik yang sama, sebagai acuan untuk membedakan trafik yang memiliki prioritas-prioritas yang berlainan.
Dengan menajemen bandwidth
menggunakan metode CBQ diharapkan dapat memberikan jaminan terhadap kualitas layanan, seperti delay dan packet loss pada jaringan VoIP.
Tujuan dalam perancangan tugas akhir ini adalah :
1. Dapat memberikan jaminan terhadap kualitas layanan pada jaringan VoIP.
2. Mengetahui hasil performansi kualitas
layanan VoIP dengan melakukan
pengukuran, delay dan packet loss tanpa prioritas dan menggunakan prioritas.
2. DASAR TEORI
2.1 Cara Kerja VoIP
Konsep cara kerja VoIP yaitu dengan melakukan pengiriman sebuah sinyal secara digital. Sebelum proses transmisi (pengiriman) dilakukan, data yang berupa sinyal analog akan dikonversikan terlebih dahulu dengan ADC
2 Dilihat dari jenis komponen tersendiri, VoIP terbagi dalam 4 jenis komponen secara umum, yaitu sebagi berikut :
1. User Agent, merupakan suatu komponen yang digunakan oleh pengguna untuk memulai dan menerima suatu sesi komunikasi. Dalam VoIP, user agent bisa dikatakan sebagai suatu komponen yang melakukan dial nomor telepon atau menerima nomor telepon dial dari VoIP. 2. Proxy, merupakan aplikasi server yang
mengatur jaringan VoIP. Proxy dalam VoIP biasa juga disebut dengan istilah IPPBX
Server.
3. Protokol, merupakan aturan komunikasi yang terjadi antara user agent dengan proxy.
Protokol yang sering dingunakan untuk membangun jaringan VoIP adalah H.323 dan protokol Session Initiation Protocol (SIP). 4. Codec, yaitu teknologi yang mempaketkan
data voice kedalam format lain sehingga menjadi lebih teratur dan mudah untuk dipaketkan. Dengan adanya codec, maka penggunaan bandwidth pada jaringan VoIP dapat dihemat.
2.2 SERVER
Server adalah sebuah sistem komputer yang menyediakan jenis layanan tertentu dalam sebuah jaringan komputer yang dilengkapi dengan sistem operasi khusus. Server merupakan sebuah komputer yang menyediakan informasi, file, halaman Web, atau layanan lainnya kepada client. Server berfungsi sebagai proses penyimpanan data dan mengirimkan data yang dibutuhkan oleh komputer client atau untuk mengakses program yang dapat dilakukan oleh komputer client.
2.3 QoS (Quality of Service)
QoS (Quality of Service) atau kualitas layanan adalah kemampuan sebuah jaringan untuk menyediakan layanan yang lebih baik lagi bagi layanan trafik yang melewatinya. Terdapat jenis dari QoS, yaitu :
1. Delay
Delay adalah waktu tunda suatu paket yang diakibatkan oleh proses transmisi dari satu titik ke titik lain yang menjadi tujuannya.
2. Jitter
Merupakan variasi waktu kedatangan antara paket-paket yang dikirimkan terus-menerus dari satu terminal (source) ke terminal yang lain (destination) pada jaringan IP. Biasanya dikenal juga dengan standar deviasi. Hal ini disebabkan oleh beban trafik, perubahan rute paket, kemacetan paket (congestion), dan waktu tunda pemrosesan.
3. Packet Loss
Packet loss didefinisikan sebagai kegagalan transmisi paket IP mencapai tujuannya. 4. Throughput
Throughput, yaitu kecepatan (rate) transfer data efektif, yang diukur dalam bps.
Throughput merupakan jumlah total
kedatangan paket yang sukses yang diamati pada destination selama interval waktu tertentu dibagi oleh durasi interval waktu tersebut.
5. Bandwidth
Definisi dari bandwidth adalah banyaknya ukuran suatu data atau informasi yang dapat mengalir dari suatu tempat ke tempat lain dalam sebuah jaringan di waktu tertentu. Manajemen bandwidth adalah suatu alat yang dapat digunakan untuk manajemen dan mengoptimalkan berbagai jenis jaringan dengan menerapkan layanan Quality Of Service (QoS) untuk menetapkan tipe-tipe lalu lintas jaringan.
2.4 Teknik Antrian CBQ (Class Based
Queueing)
Class Based Queueing (CBQ) adalah suatu mekanisme penjadwalan bertujuan menyediakan
link sharing antar kelas yang menggunakan jalur fisik yang sama, sebagai acuan untuk membedakan trafik yang memiliki prioritas-prioritas yang berlainan.
3 oleh general scheduler kepada setiap class sesui dengan alokasinya masing-masing. sebelum paket dikeluarkan, bagian estimator akan memeriksa apakah setiap class mendapatkan
bandwidth sesuai dengan yang dialokasikan, jika suatu class kekurangan, maka link sharing scheduler akan meminjamkan bandwidth dari kelas yang memiliki bandwidth tidak terpakai ke kelas yang membutuhkan tambahan bandwidth
.
2.5 SISTEM OPERASI
Sistem operasi (atau sering disebut
operating system; OS) adalah seperangkat program yang mengelola sumber daya hardware
komputer, dan menyediakan layanan umum untuk aplikasi software.
Linux adalah sebuah operating system (OS) turunan dari UNIX, yang merupakan implementasi independen dari standar IEEE untuk OS yang bernama POSIX (Portable Operating System Interface). Linux adalah sistem operasi yang di sebarkan secara luas dengan bebas dibawah lisensi GNU General Public License (GPL), yang berarti juga source
kode linux tersedia.
Ubuntu server merupakan sistem
operasi yang mendukung banyak sekali aplikasi-aplikasi server yang handal. Karena
Ubuntu mempunyai sebuah repository.
Repository adalah sebuah dukungan dari Ubuntu yang berisi program-program dari beberapa paket perangkat lunak yang dijadikan satu bundel atau generalisasi untuk mendukung end user dalam hal instalasi beberapa aplikasi. Sistem operasi Ubuntu mempunyai beberapa kelebihan, diantaranya yaitu adanya pemaketan yang memudahkan pengguna menambahkan maupun mengatur aplikasi apa saja yang ada pada server.
3. PERANCANGAN
Gambar 2 Topologi Sistem Secara Keseluruhan
Dari gambar 2 diatas dijelaskan bagaimana topologi sistem secara keseluruhan dari jaringan VoIP :
1. Satu buah PC yang digunakan, yaitu sebagai
server VoIP.
2. IP address yang diberikan pada eth1, yaitu PC server 192.168.2.1 dengan network
192.168.2.0 dan subnet mask 255.255.255.0. 3. PC server dan client dihubungkan oleh satu
konsentrator yaitu switch.
4. Selanjutnya PC server dikonfigurasi untuk memberi alamat IP pada tiga buah client, yaitu untuk client 1 dengan alamat IP 192.168.2.3 untuk client 2 dengan alamat IP 192.168.2.4 dan client 3 dengan alamat IP 192.168.2.5.
Berikut ini diagram alir perancangan PC
Server.
4 Pada diagram alir gambar 3 menjelaskan tentang perancangan sistem secara umum yang diawali dengan instalasi sistem operasi, konfigurasi PC Server, instalasi dan konfigurasi
CBQ serta instalasi dan konfigurasi
Bigbluebutton.
3.1 Instalasi dan Konfigurasi CBQ pada PC Server
Setelah instalasi sistem operasi dan konfigurasi pada PC server, selanjutnya adalah tahap instalasi dan konfigurasi CBQ. Berikut adalah instalasi CBQ.
1. Copy program CBQ yang telah didownload ke direktori /sbin.
2. Mengubah mode kepemilikan file cbq.init.
3. Membuat direktori CBQ.
4. Membuat aturan untuk manajemen
bandwidth di /etc/sysconfig/cbq.
Adapun konfigurasi trafik CBQ dan alokasi
bandwidth pada sistem ini di tunjukan pada tabel dibawah ini.
4.1 Pengujian Bandwidth Sama Tanpa
Prioritas
Gambar 4 Pembagain Bandwidth Sama Tanpa Prioritas
Berdasarkan pada pengujian kualitas layanan pada aplikasi Bigbluebutton dengan
jumlah client yang sedang melakukan
conference sebanyak 3 client.
Tabel 2 Delay dan Packet Loss 3 Client
dengan Bandwidth Sama
Nama Bandwidth(Kbit) Prioritas Delay Packet Loss menggunakan prioritas menghasilkan kualitas layanan dengan rata-rata nilai delay yang sama pada masing-masing client dan nilai packet loss
yang sama yaitu 0 %. Dimana menurut versi TIPHON < 150 ms termasuk dalam kategori sangat bagus.
4.2 Pengujian Bandwidth Berbeda Tanpa
5 Gambar 5 Pembagain Bandwidth Beda
Tanpa Prioritas
Berdasarkan pada pengujian kualitas layanan pada aplikasi Bigbluebutton dengan
jumlah client yang sedang melakukan
conference sebanyak 3 client dengan bandwidth
berbeda pada masing-masing client.
Tabel 3 Delay dan Packet Loss 3 Client
dengan Bandwidth berbeda
Nama Bandwidth(Kbit) Prioritas Delay Packet Loss
Pengujian kualitas layanan dengan nilai
bandwidth yang berbeda untuk masing-masing
client tanpa menggunakan prioritas didapat
delay terbesar pada client 2 yaitu 9,52 ms. Sedangkan untuk packet loss pada masing-masing client didapat dengan nilai yang sama yaitu 0 %. Dimana menurut versi TIPHON < 150 ms termasuk dalam kategori sangat bagus.
4.3 Pengujian Bandwidth yang Sama
Dengan Prioritas
Pada pengujian ini dilakukan dengan cara yang sedang melakukan conference berjumlah 3
client pada aplikasi Bigbluebutton dengan membagi bandwidth ketiga client dengan besar
bandwidth yang sama yaitu 64 Kbit, tetapi ketiga client akan mendapatkan prioritas yang berbeda dengan urutan prioritas client 1 dengan prioritas 1, client 2 dengan prioritas 2, dan client
Gambar 6 Skema Pembagian Bandwidth Sama dengan Prioritas
Berdasarkan pada pengujian kualitas layanan pada aplikasi Bigbluebutton dengan
jumlah client yang sedang melakukan
conference sebanyak 3 client dengan bandwidth
sama menggunakan prioritas pada masing-masing client.
Tabel 4 Delay dan Packet Loss 3 Client
Bandwidth Sama dengan Prioritas Nama Bandwidth(Kbit) Prioritas Delay Packet Loss
Kualitas layanan untuk pengujian bandwidth
yang sama dengan menggunakan prioritas pada setiap client menghasilkan nilai delay dan packet loss yang sama pada setiap client, dimana client
satu yang mendapatkan prioritas tertinggi akan diutamakan saat pengiriman paket data. Dimana menurut versi TIPHON < 150 ms termasuk dalam kategori sangat bagus.
4.4 Pengujian Bandwidth Berbeda Dengan
Prioritas
Pada pengujian ini dilakukan dengan cara yang sedang melakukan conference berjumlah 3
