v
Information and communication technology (ICT) has made progress driven by innovation and expansion of the network based on Internet Protocol (IP) with a variety of new applications and various multimedia services. Progresses are marked by the development both side of the media and device. One of the multimedia services that utilize based on IP technology is video-on-Demand. VoD is believed became a competitor in business of subscription television. VoD has many advantages, one of which is to give control to its users. In addition, VoD use based on IP technology, which in terms of development costs is more efficient than development using a satellite or cable. In this final designed an interactive video on demand, video on demand data delivery using unicast, then conducted the test on local network. This experiment is used to determine the value of DF (Delay Factor) and MLR (Media Loss Rate). Test results obtained from the DF value of 2.4. This value is smaller than the existing standards, namely 9 ms - 50 ms. The value of DF is considered good because the default value is used in network that connect online on the internet. Meanwhile testing conducted on local network. From test result obtained the MLR packet_loss value of 0 (zero), it is assumed that no packets are missing.
iv
ABSTRAKSI
Teknologi informasi dan komunikasi (TIK) mengalami kemajuan yang didorong oleh inovasi serta meluasnya jaringan berbasis Internet Protocol (IP) dengan berbagai aplikasi baru dan beragam layanan multimedia. Kemajuan ini ditandai dengan perkembangan baik disisi media maupun disisi perangkat. Salah satu layanan multimedia yang memanfaatkan perkembangan teknologi berbasis IP adalah Video on Demand. VoD diyakini dapat menjadi pesaing dalam bisnis televisi berlangganan. VoD memiliki berbagai kelebihan, salah satunya adalah memberikan kontrol terhadap para penggunanya. Selain itu juga VoD memanfaatkan teknologi berbasis IP, dimana dari segi biaya pengembangan dianggap lebih murah dibanding pengembangan menggunakan satelit ataupun kabel. Pada tugas akhir ini dirancang suatu konten VoD yang interaktif, pengiriman data VoD menggunakan metode unicast, kemudian dilakukan pengujian pada jaringan lokal. Pengujian yang dilakukan adalah menentukan nilai DF (Delay Factor) dan MLR (Media Loss Rate). Dari hasil pengujian didapat nilai DF sebesar 2,4 ms. Nilai tersebut lebih kecil dari standar yang ada, yaitu 9 ms - 50 ms, dimana nilai DF tersebut sudah dianggap baik karena nilai standar digunakan pada jaringan yang terhubung secara online pada internet. Sedangkan pengujian dilakukan pada jaringan lokal. Dari hasil pengujian didapatkan nilai MLR dengan nilai packet_loss sebesar 0 (nol), diasumsikan bahwa tidak ada paket yang hilang.
1 1.1 Latar Belakang
Teknologi informasi dan komunikasi (TIK) mengalami kemajuan yang
didorong oleh inovasi serta meluasnya jaringan berbasis Internet Protocol (IP) dengan berbagai aplikasi baru dan beragam layanan multimedia. Kemajuan ini
ditandai dengan perkembangan baik disisi media maupun disisi perangkat. Salah
satu layanan multimedia yang memanfaatkan perkembangan teknologi berbasis IP
adalah Video on Demand.
Video on Demand yang selanjutnya akan disebut dengan VoD adalah sebuah istilah penyajian video yang bisa diakses secara online melalui jaringan. Video disajikan langsung secara streaming. Fungsi VoD seperti layaknya video rental, di mana pelanggan dapat memilih program atau tontonan yang ingin
ditayangkan. VoD diyakini dapat menjadi pesaing dalam bisnis televisi
berlangganan. VoD memiliki berbagai kelebihan, salah satunya adalah
memberikan kontrol kepada para penggunanya, dimana pengguna dapat memilih
tayangan yang ingin ditonton. Semuanya berjalan secara interaktif dan
menggunakan tombol serta perintah yang sederhana. Selain itu juga VoD
memanfaatkan teknologi berbasis IP, dimana dari segi biaya pengembangan
dianggap lebih murah dibanding pengembangan menggunakan satelit ataupun
kabel. Tayangan tersebut bisa diakses menggunakan set top box (STB), yang memiliki fungsi seperti decoder.
VoD yang dirancang diharapkan dapat memudahkan client untuk mendapatkan layanan tanpa terikat waktu, serta dapat melayani permintaan
1.2 Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dalam tugas akhir ini adalah:
1. VoD yang dirancang dapat melayani beberapa client sekaligus. 2. Transmisi pada VoD yang dirancang bersifat unicast.
1.3 Batasan Masalah
Batasan masalah dimaksud agar pembahasan dapat dilakukan secara terarah
dan tercapai sesuai dengan yang diharapkan, maka perlu ditetapkan
batasan-batasan permasalahan yang akan dibahas, yaitu :
1. Pembangunan VoDdalam skala jaringan lokal.
2. Monitor yang digunakan pada client 15, 17 dan 19 inci. 3. Menggunakan 3 client.
4. Ukuran pixel video kompresi yang digunakan 320 x 240.
5. Sistem operasi yang digunakan pada server adalah Windows XP, PC router
menggunakan OpenBSD, dan pada STB menggunakan Ubuntu.
1.4 Metodologi
Metodologi yang digunakan pada penelitian Tugas Akhir ini adalah:
1. Studi Literatur
Penelaahan studi dengan referensi dari jurnal, buku dan artikel yang tersebut
dalam Daftar Pustaka.
2. Perancangan Sistem
Perancangan yang dilakukan antara lain perancangan topologi jaringan yang
menunjang VoD, Perancangan PC Router, Konfigurasi STB, dan perancangan VoD server, serta penggabungan kseluruhan sistem sehingga dapat diakses oleh client.
3. Pembelajaran mengenai materi-materi terkait perancangan VoD.
4. Uji Coba Sistem
Pengujian dilakukan untuk mengetahui keberhasilan program aplikasi yang
1.5 Sistematika Penulisan
Sistematik penulisan pada tugas akhir ini adalah :
BAB I PENDAHULUAN
Dalam bab ini dibahas latar belakang tugas akhir yang dilaksanakan, maksud
dan tujuan, batasan masalah, metodologi penelitian dan sistematik penulisan.
BAB II LANDASAN TEORI
Dalam bab ini diuraikan teori yang dibutuhkan dalam tugas akhir, yaitu teori
mengenai IP address, topologi jaringan, PC Router, VoD, Linux dan Set Top Box. BAB III PERANCANGAN SISTEM
Dalam bab ini penulis membahas tentang perancangan mengenai “Perancangan dan Implementasi Video on Demand Pada Jaringan Lokal”, baik secara perangkat keras maupun perangkat lunaknya.
BAB IV ANALISA
Dalam bab ini penulis akan menganalisa mengenai pengujian dari
perancangan sistem yang dibuat secara keseluruhan.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Pada bab ini berisi kesimpulan dan saran yang didapat selama melakukan
4 2.1 Jaringan Komputer
Jaringan komputer adalah sekelompok komputer otonomi yang saling
berhubungan antara satu dengan lainnya menggunakan protokol komunikasi melalui
media komunikasi sehingga dapat saling berbagi informasi, program-program,
penggunaan bersama perangkat printer, harddisk dan sebagainya [6].
2.1.1 Pengelompokan Jaringan Komputer
Berdasarkan jarak dan area kerjanya jaringan komputer dibedakan menjadi tiga
kelompok, yaitu :
1. LAN (Local Area Network)
LAN adalah sejumlah komputer yang saling dihubungkan bersama di dalam satu
area tertentu yang tidak begitu luas, seperti di dalam satu kantor atau gedung.
2. MAN (Metropolitan Area Network)
MAN adalah jaringan yang banyak digunakan untuk menghubungkan simpul
yang berada pada jarak 20 – 50 Km, jaringan ini biasa digunakan untuk antar kota
dengan menggunakan poket radio atau fasilitas perusahaan telekomunikasi.
3. WAN (Wide Area Network)
Wide Area Network (WAN) merupakan jaringan dari sistem komunikasi data yang masing-masing node berlokasi jauh (Remote Location) satu dengan yang lainnya. WAN disebut juga dengan nama Remote Network / Long Distance network. Node
adalah titik yang dapat menerima input data ke dalam network atau menghasilkan
output informasi atau kedua-duanya. 2.1.2 Tipe Jaringan Komputer
Tipe jaringan komputer menurut fungsinya dapat dibedakan menjadi 2 tipe,
Pada jaringan peer to peer setiap komputer yang terhubung dapat berkomunikasi dengan komputer–komputer yang lain secara langsung tanpa melalui komputer
perantara. Gambar 2.1 dibawah ini menunjukkan skema logika sebuah jaringan peer to peer.
Gambar 2.1 Tipe Jaringan Peer to Peer
Berbeda dengan jaringan peer to peer, pada jaringan client–server terdapat sebuah komputer yang berfungsi sebagai server sedangkan komputer–komputer yang lain berfungsi sebagai client. Sesuai dengan namanya maka komputer server berfungsi dan bertugas melayani seluruh komputer yang terdapat dalam jaringan tersebut.
Komputer–komputer ini sering disebut juga dengan workstation, yaitu komputer dimana pengguna jaringan dapat mengakses dan memanfaatkan pelayanan yang
diberikan oleh komputer server. Gambar 2.2 menunjukkan tipe jaringan client – server.
iMac
iMac
iMac iMac
iMac
server Client 1
Client 4 Client 2
Client 3
2.1.3 Jenis Topologi Jaringan Komputer
Apabila dilihat dari jenis hubungannya, maka topologi dasar jaringan dapat
dibagi menjadi tiga, yaitu :
1. Topologi Cincin (Ring Topology) 2. Topologi Bus (Bus Topology) 3. Topologi Bintang (Star Topology) 2.1.3.1 Topologi Ring (Ring Topology)
Topologi jenis ring menghubungkan satu komputer di dalam suatu loop
tertutup. Pada topologi ini data atau message berjalan mengelilingi jaringan dengan satu arah pengiriman ke komputer selanjutnya terus hingga mencapai komputer yang
dituju. Waktu yang di butuhkan untuk mencapai terminal tujuan disebut waktu
transmisi.
Ada dua hal yang dilakukan oleh suatu terminal ketika menerima data dari komputer
sebelumnya, yaitu :
1. Memeriksa alamat yang dituju dari data tersebut dan menerimanya jika terminal
ini merupakan tujuan data tersebut.
2. Terminal akan meneruskan data ke komputer selanjutnya dengan memberikan
tanda negatif ke komputer pengirim.
Apabila ada komputer yang tidak berfungsi maka hal tersebut tidak akan mengganggu
jalannya jaringan, tapi apabila satu kabel putus akan mengakibatkan jaringan tidak
Gambar 2.3 Topologi Cincin (Ring Topology)
2.1.3.2 Topologi Bus (Bus Topology)
Topologi jaringan jenis ini menggunakan sebuah kabel pusat yang merupakan
media utama dari jaringan. Terminal-terminal yang akan membangun jaringan
dihubungkan dengan kabel utama yang merupakan inti dari jaringan. Gambar 2.4
menunjukan bentuk topologi bus.
Gambar 2.4 Topologi Bus (Bus topology)
Data yang dikirimkan akan langsung menuju terminal yang dituju tanpa harus
melewati terminal-terminal dalam jaringan, atau akan di routingkan ke head end controller. Tidak bekerjanya sebuah komputer tidak akan menghentikan kerja dari jaringan, jaringan akan tak bekerja apabila kabel utamanya dipotong atau putus.
Jaringan ini merupakan jaringan yang banyak digunakan karena hanya dalam
beberapa meter kabel dapat dihubungkan ke banyak terminal client. Jaringan ini biasanya menggunakan kabel coaxial sebagai media transmisinya. Kabel coaxial
dilihat dari bentuk fisiknya mirip dengan kabel antena. Kabel ini mempunyai
2.1.3.3 Topologi Bintang (Star Topology)
Jenis topologi jaringan ini menggunakan satu terminal sebagai terminal sentral
yang mengubungkan ke semua terminal client. Terminal sentral ini yang mengarahkan setiap data yang dikirimkan ke komputer yang dituju. Jenis jaringan ini
apabila ada salah satu terminal client tidak berfungsi atau media transmisi putus atau terganggu maka tidak akan mempengaruhi kerja dari jaringan, karena gangguan
tersebut hanya mempengaruhi terminal yang bersangkutan. Bentuk topologi star
digambarkan pada gambar 2.5 berikut:
Gambar 2.5 Topologi Bintang (Star Topology)
Kelemahan dari jenis topologi jaringan ini adalah ketergantungan terhadap suatu
terminal sentral. Hal tersebut merupakan suatu gangguan yang sangat berarti apabila
terminal sentral tersebut mendapatkan gangguan, sehingga dicari suatu solusi yang
dapat mengatasi masalah tersebut. Salah satu solusi yang banyak dilakukan adalah
dengan menggunakan dua buah terminal sebagai server, sehingga apabila satu server
dalam keadaan down dapat dialihkan ke server yang kedua dan begitu seterusnya. Keuntungan dan kerugian masing-masing topologi dapat dilihat pada tabel 2.1
Tabel 2.1. Keuntungan dan Kerugian Topologi Jaringan
- Dapat melayani lalu lintas data
yang padat
STAR - Paling fleksibel karena
- Kontrol terpusat karena
memudahkan dalam deteksi
dan isolasi
kesalahan/kerusakan
- Memudahkan penggelolaan
jaringan
2.2 Protokol Jaringan
Protokol jaringan adalah aturan-aturan atau tatacara yang digunakan dalam
melaksanakan pertukaran data dalam sebuah jaringan. Protokol mengurusi segala hal
dalam komunikasi data, mulai dari kemungkinan perbedaan format data yang
dipertukarkan hingga ke masalah koneksi listrik dalam jaringan. Dalam suatu jaringan
komputer, terjadi sebuah proses komunikasi antar entitas atau perangkat yang
berlainan sistemnya. Entitas atau perangkat ini adalah segala sesuatu yang mampu
menerima dan mengirim. Untuk berkomunikasi mengirim dan menerima antara dua
entitas dibutuhkan saling-pengertian di antara kedua belah pihak. Pengertian inilah
yang dikatakan sebagai protokol. Jadi protokol adalah himpunan aturan-aturan main
yang mengatur komunikasi data [8].
2.2.1 Model OSI
Model OSI atau Open System Interconnection menggambarkan bagaimana informasi dari suatu perangkat lunak aplikasi di sebuah komputer berpindah melewati
sebuah media jaringan ke suatu perangkat lunak aplikasi di komputer lain. Model OSI
dibuat untuk mengatasi masalah internetworking akibat perbedaan arsitektur dan protokol jaringan [6]. Model OSI secara konseptual terbagi ke dalam 7 lapisan
dimana masing-masing lapisan memiliki fungsi jaringan yang spesifik seperti
Gambar 2.6 Model OSI
Masing-masing layer pada gambar 2.6 dapat dijelaskan sebagai berikut:
1. Layer Phsical berfungsi untuk mendefinisikan media transmisi jaringan, sinkronisasi bit, arsitektur jaringan. Selain itu, layer ini juga mendefinisikan bagaimana network interface card berinteraksi dengan media wire atau wireless.
2. Layer Data Link berfungsi untuk menentukan bagaimana bit-bit dikelompokan menjadi format yang disebut frame. Pada layer ini juga terjadi pengalamatan perangkat keras dan menentukan bagaimana perangkat-perangkat jaringan
beroprasi. Contoh protokol pada layer ini, Ethernet, Token bus, Token ring. 3. Layer Network berfungsi untuk mendefinisikan alamat-alamat IP, membuat
header untuk paket-paket data, dan melakukan routing. Contoh protokol pada
layer ini, IP, IPX.
4. Layer Transport berfungsi untuk memecah data menjadi paket-paket data serta untuk memberikan nomor urut setiap paket sehingga dapat disusun kembali
setelah diterima. Contoh protokol yang digunakan pada layer ini TCP dan UDP. 5. Layer Session berfungsi untuk mendefinisikan bagaimana koneksi dimulai,
6. Layer Presentation berfungsi untuk mentranslasikan data yang hendak ditransmisikan kedalam format yang dimengerti dalam jaringan. Contoh format
kompresi, GIF, TIF, JPG.
7. Layer Aplication berfungsi sebagai antarmuka dengan user. Mengatur bagaimana aplikasi dapat mengakses jaringan. Contoh protokol yang berada pada layer ini, FTP, telnet, HTTP, SMTP, POP3, dan NFS.
2.2.2 TCP/IP
TCP/IP merupakan protokol jaringan komputer terbuka dan bisa terhubung
dengan berbagai jenis perangkat keras dan lunak. Pada mulanya TCP/IP digunakan
pada jaringan bernama ARPANET, namun saat ini telah menjadi protokol standar
bagi jaringan yang lebih umum yang disebut internet. Seperti halnya OSI, pengiriman
data pada model TCP/IP pun menggunakan prinsip enkapsulasi [6]. TCP terdiri
beberapa layer atau lapisan yang memiliki fungsi tertentu dalam komunikasi data.
Setiap fungsi dari layer selain dapat bekerja sama dengan layer pada tingkat lebih rendah atau lebih tinggi, juga bisa berkomunikasi dengan layer sejenis pada remote host (peering). TCP/IP protokol terdiri dari 4 layers yaitu Application, Transport,
Internetwork, dan Network Interface. Layer tersebut dapat dilihat sebagai hirarki seperti pada gambar 2.7.
Berikut adalah penjelasan masing-masing layer pada gambar 2.7:
1. Layer Application adalah sebuah aplikasi yang mengirimkan data ke transport layer. Misalnya FTP, email program dan webbrowser.
2. Layer Transport bertanggung jawab untuk komunikasi antara aplikasi. Layer ini mengatur aluran informasi dan mungkin menyediakan pemeriksaan kesalahan.
Data dibagi kedalam beberapa paket yang dikirim ke internet layer dengan sebuah header. Header mengandung alamat tujuan, alamat sumber dan
checksum. Checksum diperiksa oleh mesin penerima untuk melihat apakah paket tersebut ada yang hilang pada rute.
3. Layer Internetwork bertanggung jawab untuk komunikasi antara mesin. Layer ini meng-engcapsulation paket dari transport layer ke dalam IP datagrams dan menggunakan algoritma routing untuk menentukan kemana datagaram harus dikirim. Masuknya datagram diproses dan diperiksa kesalahannya sebelum
melewatinya pada Transport layer.
4. Layer Networks Interface adalah level yang paling bawah dari susunan TCP/IP. Layer ini adalah device driver yang memungkinkan datagaram IP dikirim ke atau dari jaringan fisik. Jaringan dapat berupa sebuah kabel, Ethernet, Frame relay,
Token ring, ISDN, ATM jaringan, radio, satelit atau alat lain yang dapat
mentransfer data dari sistem ke sistem. Layer network interface adalah abstraksi yang memudahkan komunikasi antara multitude arsitektur network.
Streaming sebagai dasar dari layanan VoD memerlukan protokol transport yang sesuai. Streaming dapat dilakukan pada protokol biasa seperti HTTP, tetapi dapat pula dilakukan menggunakan protokol khusus streaming multimedia.
2.2.3 IP Address
dapat dipisahkan menjadi 2 bagian, yakni bagian network (net ID) dan bagian host
(host ID). Net ID berperan dalam identifikasi suatu network dari network yang lain, sedangkan host ID berperan untuk identifikasi host dalam suatu network. Jadi, seluruh host yang tersambung dalam jaringan yang sama memiliki net ID yang sama. Sebagian dari bit-bit bagian awal dari IP Address merupakan network bit/network number, sedangkan sisanya untuk host. Garis pemisah antara bagian network dan host
tidak tetap, bergantung kepada kelas network.
Perbedaan tiap kelas adalah pada ukuran dan jumlahnya. Contohnya IP kelas A
dipakai oleh sedikit jaringan namun jumlah host yang dapat ditampung oleh tiap jaringan sangat besar. Kelas D dan E tidak digunakan secara umum, kelas D
digunakan bagi jaringan multicast dan kelas E untuk keprluan eksperimental. Perangkat lunak Internet Protokol menentukan pembagian jenis kelas ini dengan menguji beberapa bit pertama dari IP Address.
2.2.3.1 Pembagian Kelas IP Address
Secara umum IP Address itu sendiri dikelompokan dalam beberapa kelas, antara lain : 1. Kelas A
Gambar 2.8 IP address kelas A
2. Kelas B
Dua bit IP address kelas B selalu diset 10 sehingga byte pertamanya selalu bernilai antara 128-191. Network ID adalah 16 bit pertama dan 16 bit sisanya adalah host ID sehingga kalau ada komputer mempunyai IP address
167.205.26.161, network ID = 167.205 dan host ID = 26.161. Pada IP address
kelas B ini mempunyai range IP dari 128.0.xxx.xxx sampai 191.155.xxx.xxx, yakni berjumlah 65.255 network dengan jumlah host tiap network 216 host atau sekitar 65 ribu host. Penjelasan pembagian network ID dan host ID dijelaskan pada gambar 2.9 berikut:
Gambar 2.9 IP address kelas B
3. Kelas C
Alamat IP kelas C mulanya digunakan untuk jaringan berukuran kecil seperti
LAN. Tiga bit pertama IP address kelas C selalu diset 111. Network ID terdiri dari 24 bit dan host ID 8 bit sisanya sehingga dapat terbentuk sekitar 2 juta
Gambar 2.10 IP address kelas C
4. Kelas D
Alamat IP kelas D disediakan hanya untuk alamat-alamat IP multicast, sehingga berbeda dengan tiga kelas di atas. Empat bit pertama di dalam IP kelas D selalu diset ke bilangan biner 1110. 28 bit sisanya digunakan sebagai alamat yang dapat digunakan untuk mengenali host.
5. Kelas E
Alamat IP kelas E tidak diperuntukan untuk keperluan umum. Empat bit pertama
selalu diset kepada bilangan biner 1111. 28 bit sisanya digunakan sebagai alamat yang dapat digunakan untuk mengenali host. Secara garis besar pembagian kelas IP address dapat dilihat pada table 2.2 dibawah ini:
Tabel 2.2 Pembagian Kelas IP address
Kelas Alamat IP Oktet Pertama
kepentingan umum
2.2.3.2 Alamat Unicast
Unicast adalah jenis transmisi di mana informasi dikirim hanya dari satu pengirim ke satu penerima. Dalam kata lain, Unicast transmisi adalah antara satu-ke-satu node. Contoh dari transmisi Unicast yaitu, HTTP, SMTP, Telnet, SSH, POP3 di mana permintaan informasi diarahkan dari satu pengirim ke satu penerima di ujung
lainnya [1].
Alamat unicast inilah yang harus digunakan oleh semua host TCP/IP agar dapat saling terhubung. Komponen alamat ini terbagi menjadi dua jenis, yakni alamat
host (host identifier) dan alamat jaringan (network identifier).
Alamat unicast menggunakan kelas A, B, dan C dari kelas-kelas alamat IP yang telah disebutkan sebelumnya, sehingga ruang alamatnya adalah dari 1.x.y.z
hingga 223.x.y.z. Sebuah alamat unicast dibedakan dengan alamat lainnya dengan menggunakan skema subnet mask. Penggambaran aliran data pada unicast
dapat dilihat pada gambar 2.11 berikut:
`
` `
Source
Unicast tranmission
Destination
2.3 VoD (Video On Demand)
VoD (Video On Demand) adalah sebuah istilah penyajian video yang bisa diakses secara online melalui jaringan, dimana pemirsa bisa melihat tayangan kapan saja. Video bisa disajikan langsung secara streaming. Fungsi VoD seperti layaknya video rental, dimana pelanggan dapat memilih program atau tontonan yang ingin
ditayangkan [2]. Salah satu hal yang ingin dicapai adalah memberikan kontrol yang
penuh terhadap para penggunanya. Selain itu juga karena semakin berkembangnya
teknologi berbasisIP.
4.1 VoD Server
Perancangan sistem VoD pada jaringan ini merupakan salah satu bentuk
aplikasi pemanfaatan teknologi broadcast. Sistem ini menggunakan VoD server. VoD server mempunyai kemampuan menyimpan dan memberikan output film dalam jumlah besar secara simultan. Sebagai gambaran, tiap film rata-rata memerlukan 800
MB bila dikompresi ke dalam AVI. Selain itu VoD juga mengatur permintan
pengiriman video yang sama kepada beberapa client.
VoD server memiliki beberapa ketentuan, antara lain. Harus dapat menangani beberapa user sekaligus, dimana masing - masing user dapat mengakses video yang sama ataupun yang bebeda secara bersamaan. VoD server melakukan pengiriman video dan suara secara simultan oleh karena itu dibutuhkan bandwidth yang cukup besar. Karena merupakan database konten video maka VoD server juga memerlukan
storage yang besar. 2.4 Set Top Box
Set-top box (STB) adalah sebuah perangkat yang memungkinkan sebuah pesawat televisi menjadi pengguna internet dan juga memungkinkan sebuah pesawat
televisi untuk menerima dan membaca siaran televisi digital. STB yang
menggunakan set televisi analog untuk menerima siaran digital. Dalam dunia internet, STB merupakan sebuah komputer yang dibuat khusus dapat berkomunikasi dengan
internet dimana di dalamnya berisi sebuah web browser.
STB yang ada saat ini berisi satu atau lebih mikroprosesor untuk menjalankan
sistem operasi Linux atau Windows, dan untuk mengirimkan sebuah MPEG
streaming. Sebuah STB yang memiliki RAM, yaitu sebuah chip decoder MPEG, maka dapat melakukan decoding dan pemrosesan data. Jenis - jenis STB bergantung pada standar digital television (DTV) pada tiap - tiap negara. Gambar 2.12 dibawah merupakan contoh STB [9].
Gambar 2.12 Set Top Box
2.5 PC Router
Pengertian PC router secara umum yaitu sebuah komputer yang difungsikan sebagai router. Fungsi dari Router adalah sebuah alat jaringan komputer yang mengirimkan paket data melalui sebuah jaringan atau internet menuju tujuannya,
melalui sebuah proses yang dikenal sebagai routing. Routing sendiri merupakan proses pemindahan data dari satu network ke network yang lain dengan cara meneruskan paket data melalui gateway [6].
Router sangat banyak digunakan dalam jaringan berbasis teknologi protokol TCP/IP, dan router jenis itu disebut juga dengan IP Router. Selain IP Router, ada lagi
2.6 Sistem Operasi
Secara umum, sistem operasi adalah perangkat lunak pada lapisan pertama yang
ditempatkan pada memori komputer pada saat komputer dinyalakan. Sedangkan
perangkat lunak lainnya dijalankan setelah Sistem operasi berjalan, dan Sistem operasi akan melakukan layanan inti umum untuk perangkat lunak tersebut. Layanan inti umum tersebut seperti akses ke disk, manajemen memori, Scheduling task, dan antar-muka user. Sehingga masing-masing perangkat lunak tidak perlu lagi melakukan tugas-tugas inti umum tersebut, karena dapat dilayani dan dilakukan oleh
sistem operasi. Bagian kode yang melakukan tugas-tugas inti dan umum tersebut
dinamakan dengan kernel suatu sistem operasi [10].
Kalau sistem komputer terbagi dalam lapisan-lapisan, maka Sistem operasi
adalah penghubung antara lapisan perangkat keras dan lapisan perangkat lunak. Lebih jauh daripada itu, Sistem operasi melakukan semua tugas-tugas penting dalam komputer, dan menjamin aplikasi-aplikasi yang berbeda dapat berjalan secara
bersamaan dengan lancar. Sistem operasi menjamin aplikasi perangkat lunak lainnya dapat menggunakan memori, melakukan input dan output terhadap peralatan lain, dan memiliki akses kepada sistem file. Apabila beberapa aplikasi berjalan secara
bersamaan, maka Sistem operasi mengatur penjadwalan yang tepat, sehingga sedapat mungkin semua proses yang berjalan mendapatkan waktu yang cukup untuk
menggunakan prosesor serta tidak saling mengganggu.
2.6.1 Linux
Linux adalah sistem operasi yang bersifat open source dan bebas di bawah lisensi GNU (GNU is not Unix) GPL (General Public License). Arti kata open source
adalah pada Linux kode sumber yang menjadi inti diikutsertakan dalam program
sehingga dapat dilihat oleh siapa saja tanpa harus menandatangani suatu perjanjian
Linux bebas untuk diduplikasikan, dimodifikasi, dan disebarluaskan baik untuk
tujuan tak-komersial ataupun tujuan komersial [4,7].
Linux lahir pada tahun 1991. Pada waktu itu, Linus Torvald, seorang
mahasiswa dari Suoen Tasavalta, Republik Finlandia memulai sebuah proyek
pembuatan sistem operasi yang stabil dan bisa dijalankan pada mesin Intel x86. Pada
awalnya, Linus Torvald menggunakan salah satu sistem operasi berbasis Unix yaitu
Minix. Namun akhirnya dia merasa sistem operasi ini memiliki banyak kekurangan, dia merasa dapat membuat sistem operasi yang lebih baik dari Minix. Pada bulan Oktober 1991, Linus Torvald mempublikasikan sistem operasi yang diberi nama Linux (Linus’ Unix). Dia mengajak pengembang perangkat lunak di seluruh dunia untuk bersama-sama mengembangkan sistem operasi Linux. Era open source mulai menunjukan kejayaannya.
Ubuntu
Ubuntu adalah salah satu distribusi Linux yang berbasiskan pada Debian.
Ubuntu berasal dari bahasa kuno Afrika, yang berarti rasa perikemanusian terhadap
sesama manusia. Ubuntu juga bisa berarti aku adalah aku karena keberadaan kita
semua. Tujuan dari distribusi Linux Ubuntu adalah membawa semangat yang
terkandung di dalam Ubuntu ke dalam dunia perangkat lunak. Ubuntu adalah sistem
operasi lengkap berbasis Linux, tersedia secara bebas dan mempunyai dukungan baik
yang berasal dari komunitas maupun tenaga ahli profesional [11].
Ubuntu dibentuk berdasarkan gagasan yang terdapat di dalam filosofi Ubuntu
bahwa perangkat lunak harus tersedia dengan bebas biaya, bahwa aplikasi perangkat
lunak tersebut harus dapat digunakan dalam bahasa lokal masing-masing dan untuk
orang-orang yang mempunyai keterbatasan fisik, dan bahwa pengguna harus
mempunyai kebebasan untuk mengubah perangkat lunak sesuai dengan apa yang
Ubuntu cocok digunakan baik untuk desktop maupun server. Ubuntu saat ini mendukung berbagai arsitektur komputer seperti PC Intel x86, PC 64-bit AMD64,
PowerPC, Sun UltraSPARC dan T1. Ubuntu menyertakan lebih dari 16.000 buah
perangkat lunak, dan untuk instalasi desktop dapat dilakukan dengan menggunakan satu CD saja. Ubuntu menyertakan semua aplikasi standar untuk desktop mulai dari pengolah kata, aplikasi spreadsheet hingga aplikasi untuk mengakses internet, perangkat lunak untuk serverweb, peralatan untuk bahasa pemrograman dan beragam permainan.
2.6.2 Unix
Unix adalah nama sebuah sistem operasi yang asal mulanya dikembangkan
pada laboratorium Bell, AT&T. UNIX terdiri atas sejumlah program atau instruksi
untuk memperoleh hasil tertentu. Yang dirancang untuk mengontrol interaksi antara
fungsi – fungsi tugas dari sistem operasi, diantaranya :
1. Melakukan fungsi manajemen sistem berkas
2. Mengendalikan berbagai sumber pada sistem, seperti disk dan printer.
3. Mengantar sejumlah pemakai yang menggunakan sistem bersamaan
4. Membentuk penjadwalan proses didalam sistem.
BSD adalah salah satu turunan Unix yang dikembangkan oleh Universitas California,
Berkeley. Sistem operasi Unix digunakan secara luas baik sebagai server atau
workstation. Arsitektur Unix dan model client/server merupakan elemen yang paling penting dalam perkembangan internet dan mengubah proses komputasi secara
terpusat dalam jaringan dari pada proses tunggal di komputer.
OpenBSD
OpenBSD merupakan sistem operasi yang mengutamakan keamanan sistem.
Para pengembang OpenBSD sangat menekankan pengamanan yang kuat dalam
sistem operasi nomor satu dalam hal keamanan. OpenBSD dikembangkan dengan
model Open Software Development sehingga celah-celah keamanan sekecil apapun dapat segera diketahui dan diperbaiki. OpenBSD menggunakan pendekatan Secure By Default, yaitu sistem operasi sudah diset dalam keadaan secure tanpa perlu melakukan konfigurasi lagi. Hal ini merupakan salah satu kelebihan OpenBSD dalam
bidang keamanan dibandingkan sistem operasi lain, dimana user harus melakukan konfigurasi ulang jika menginginkan sistem yang benar-benar aman.
OpenBSD juga menerapkan full disclosure pada bug-bug dan masalah keamanan yang ditemuinya. Hal ini tentu sangat berbeda dengan vendor lain yang
biasanya menyembunyikan bug dan masalah keamanan tersebut dari user. Pengembang OpenBSD juga sangat proaktif dalam proses auditing keamanan. OpenBSD telah menggunakan berbagai algoritma kriptografi untuk menambah keamanan sistemnya.
2.6.3 Windows
Microsoft Windows atau lebih dikenal dengan sebutan Windows adalah
sistem operasi komputer pribadi yang dikembangkan oleh Microsoft yang
menggunakan antarmuka dengan pengguna berbasis grafik GUI (graphical user interface). Sistem operasi Windows telah berevolusi dari MS-DOS, sebuah sistem operasi yang berbasis modus teks dan command-line. Microsoft Windows adalah
sistem operasi yang paling banyak digunakan oleh masyarakat.
2.7 Bahasa Pemrograman
Bahasa Pemrograman merupakan notasi yang dipergunakan untuk
mendeskripsikan proses komputasi dalam format yang dapat dibaca oleh komputer dan
manusia. Komputer adalah mesin yang dapat melaksanakan seperangkat perintah
diterjemahkan menjadi serangkaian perintah-perintah dasar yang dapat dimengerti
komputer yaitu perintah-perintah yang termasuk dalam instruction set komputer tersebut yang pada akhirnya dapat menyelesaikan tugas yang diinginkan, meskipun
dijalankan dengan beberapa operasi dasar, bukan satu operasi rumit.
8.1 HTML
Bahasa pemrograman Hyper-text Markup Language (HTML) merupakan bahasa pemrograman yang populer seiring dengan popularitas internet. HTML
digunakan untuk objek-objek statis dalam suatu halaman website. Keuntungan HTML adalah:
1. Populer
2. Sederhana
3. Dapat bekerja dengan semua web browser dan web server
8.2 Javascript
Bahasa pemrograman javascript digunakan untuk menangani field-field
dinamis pada client-side. Field yang mempergunakan javascript merupakan field
yang source-code dapat dilihat langsung oleh client. Javascript akan digunakan untuk mempermudah pada pembuatan portal VoD, seperti pada pembuatan frame yang akan menayangkan film.
8.3 PHP
PHP adalah bahasa pemrograman script yang paling banyak dipakai saat ini. PHP banyak dipakai untuk memrogram situs web dinamis, walaupun tidak tertutup
kemungkinan untuk digunakan untuk pemakaian lain. PHP pertama kali dibuat oleh
Rasmus Lerdorf pada tahun 1995. Pada waktu itu PHP bernama FI (Form Interpreted). Pada saat tersebut PHP adalah sekumpulan script yang digunakan untuk mengolah data form dari web. Perkembangan selanjutnya adalah Rasmus melepaskan
dari PHP/FI adalah Personal Home Page/Form Interpreter. Dengan pelepasan kode sumber ini menjadi open source, maka banyak programmer yang tertarik untuk ikut mengembangkan PHP. Pada November 1997, dirilis PHP/FI 2.0. Pada rilis ini
interpreter sudah diimplementasikan dalam C. Dalam rilis ini disertakan juga modul-modul ekstensi yang meningkatkan kemampuan PHP/FI secara signifikan
Pada tahun 1997, sebuah perusahaan bernama Zend, menulis ulang interpreter
PHP menjadi lebih bersih, lebih baik dan lebih cepat. Kemudian pada Juni 1998
perusahaan tersebut merilis interpreter baru untuk PHP dan meresmikan nama rilis tersebut menjadi PHP 3.0. Pada pertengahan tahun 1999, Zend merilis interpreter
PHP baru dan rilis tersebut dikenal dengan PHP 4.0. PHP 4.0 adalah versi PHP yang
paling banyak dipakai. Versi ini banyak dipakai sebab versi ini mampu dipakai untuk
membangun aplikasi web kompleks tetapi tetap memiliki kecepatan proses dan
stabilitas yang tinggi. Pata Juni 2004, Zend merilis PHP 5.0. Versi ini adalah versi mutakhir dari PHP. Dalam versi ini, inti dari interpreter PHP mengalami perubahan besar. Dalam versi ini juga dikenalkan model pemrograman berorientasi objek baru
untuk menjawab perkembangan bahasa pemrograman kearah pemrograman
berorientasi objek.
2.8 Video Streaming
Video dapat juga disebut sebagai gambar-gambar yang bergerak. Dalam video
menampilkan sejumlah gambar atau frame dengan kecepatan tertentu yang disebut dengan istilah framerate, yang dihitung dalam skala frame per second (fps). Seperti jenis data yang lain, data video juga dapat disimpan, disunting, ataupun dikirim
encoding terhadap isi dari data video, dan kemudian mentransmisikan video
streaming melalui suatu jaringan wired ataupun jaringan wireless, sehingga client
tujuan dapat mengakses, melakukan decoding, dan memunculkan video tersebut secara real-time.
Video streaming dapat digunakan di banyak aplikasi, seperti videoconference, e-learning/distance learning, video pengawas atau video surveillance, remote monitoring, dan lain-lain. Kehadiran jaringan yang memungkinkan server sebagai video source dapat terpisah jarak secara fisik dari client merupakan faktor pembeda video streaming dari pre-recorded video yang sudah umum digunakan oleh konsumen elektronik, seperti CD/DVD. Oleh sebab itu video streaming memiliki karakteristik utama. Teknologi streaming memungkinkan akses real-time ataupun on-demand. Data streaming ditransmisikan dari sisi server, playback segera dilakukan di sisi client setelah diterima dan diproses terlebih dahulu, dan tidak meninggalkan data residu di sisi client setelah proses streaming selesai.
Teknologi streaming cenderung bersifat bandwidth-dependant, sehingga sangat bergantung pada kondisi jaringan. Agar data stream dapat di-playback secara baik, perlu diperhatikan beberapa pertimbangan supaya data stream memiliki bit rate/data transfer rate yang cukup, karena dengan mengurangi bit rate berarti sama saja dengan mengirimkan lebih sedikit data. Mengurangi bit rate dapat dilakukan dengan cara membuat dimensi frame video menjadi lebih kecil, membuat jumlah frame per second (fps) video menjadi lebih rendah, ataupun dengan cara mengurangi jumlah informasi yang ada di setiap frame video melalui proses kompresi.
2.9 Web Sever
Menggunakan Apache Web Server, yang merupakan web server open source
yang dikembangkan oleh Apache Group dan mendukung berbagai jenis bahasa
Web server digunakan untuk melayani data teks, gambar dan hyperlink. Metode yang digunakan ialah streaming dengan protokol HTTP/TCP. Secara default Apache menggunakan port 80 untuk berkomunikasi.
Keuntungan menggunakan Apache Web Server adalah: 1. Sederhana dan mudah digunakan
2. Dapat digunakan dengan jaringan yang ada
3. Tutorial penjelasan Apache sangat banyak di internet
2.10 CoDeC
CoDeC (Encoder Decoder) merupakan proses memampatkan atau compress
dan menguraikan kembali atau decompress, dalam hal ini sinyal video dan audio digital. Prinsip utama kompresi adalah mengurangi ukuran dengan membuang
informasi tertentu yang dianggap kurang signifikan sehingga lebih efisien saat
dikirimkan melalui kanal komunikasi atau disimpan dalam media penyimpanan.
Sedangkan decompress berfungsi melakukan rekonstruksi sinyal audio video agar sinyal tersebut dapat digunakan kembali [5]. Jenis format video hasil kompresi yang
digunakan ialah H.264
H.264 adalah standar terbaru CoDeC yang berorientasi pada
gerak-kompensasi. Standar codec ini dikembangkan oleh ITU-T Video Coding bersama
ISO / IEC Moving Picture Expert Group (MPEG). Standar H.264 digunakan dalam
aplikasi seperti Blu-ray Disc, video dari YouTube dan iTunes Store, DVB broadcast,
siaran langsung layanan televisi satelit, layanan televisi kabel, dan real-time video
conference.
2.11 Quality of Service (QoS)
QoS merupakan kemampuan suatu jaringan IP untuk menyediakan suatu
tidak diperoleh secara langsung dari infrastruktur yang dipakai, tetapi diperoleh
dengan mengimplementasikannya pada jaringan yang bersangkutan.
Pada umumnya, ada beberapa faktor yang mempengaruhi QoS streaming
multimedia, yaitu delay, bandwith, packet loss, troughtput, jitter dan latency.
Bandwith merupakan daya tampung dari kabel jaringan untuk dapat dilewati oleh paket data. Bandwith juga bisa diartikan jumlah penggunaan paket data per satuan waktu, dinyatakan dalalm bit per second (bps). Packet loss merupakan jumlah paket yang hilang pada saat pengiriman, semakin baik suatu jaringan jika jumlah packet memantau pengiriman video pada jaringan, MDI memberikan indikator relatif
terhadap kebutuhan buffer pada sisi client sesuai dengan packet jitter dan packet loss. Hal ini dilakukan dengan mengukur jaringan IP yang digunakan dan memberikan
suatu beban tertentu terhadap sistem. MDI memerukan dua parameter utama, yaitu
Delay Factor (DF) dan Media Loss Rate (MLR). 2.11.1 Delay Factor
Untuk memahami Delay Factor (DF), diperlukan pembahasan mengenai hubungan antara Jitter dan Buffer yang diperlukan. Jitter merupakan perubahan end-to-end latency terhadap waktu. Saat client menerima data dalam laju konstan, maka
jitter bernilai nol, sedangkan saat laju data berubah-ubah, maka nilai jitter tidak nol.
Buffer merupakan jumlah data yang diperlukan untuk disimpan di sisi client
data yang datang lebih kecil dari yang dibutuhkan, hal ini bisa disebabkan oleh
gangguan jaringan, maka playback content akan terganggu. Hal ini dikenal dengan istilah underflow. Sebaliknya, saat data yang diterima client lebih besar dari yang diperlukan, maka akan terjadi overflow. Kedua keadaan ini tidak diinginkan karena dapat menurunkan QoS.
DF sebagai salah satu komponen MDI merupakan suatu nilai waktu yang
mengindikasikan jumlah waktu yang diperlukan untuk melakukan buffering data dalam mengeliminasi jitter. DF dihitung dari jumlah paket data yang datang dan ditampilkan dalam satuan waktu. Berikut cara perhitungannya :
1. Setiap kedatangan paket, hitung perbedaan antara jumlah data yang diterima
(bytes_receive) dan jumlah data yang digunakan (bytes_drained). Nilai ini dikenal sebagai MDI virtual buffer depth (∆)
∆ = | bytes_receive - bytes_drained | (2.1) 2. Dalam suatu interval waktu tertentu, hitung perbedaan nilai maksimal dan
minimal dan bagi dengan bitrate (media_rate)
DF = (max(∆)-min(∆)) / media_rate (2.2) Nilai DF yang termasuk kategori dapat diterima menurut Agilent Technologhies
adalah 9 - 50 ms.
2.11.2 Media Loss Rate
Media Loss Rate (MLR) didefinisikan jumlah paket data yang hilang tiap detik. Setiap paket yang hilang dapat menyebabkan gangguan pada tampilan konten
yang terkirim. Nilai maksimum MLR yang diharapkan adalah 0. Berikut adalah nilai
Tabel 2.3 Katagori Media Loss Rate
Jenis Layanan MLR yang dapat diterima
SDTV 0,004
VoD 0,004
HDTV 0,0005
Selanjutnya gabungan data tersebut dikenal dengan Media Delivery Index (MDI) dan dipisahkan dengan tanda semicolon sesuai dengan RFC 4445.
2.12 Network Protocol Analyzer
Alat ukur yang digunakan dalam laporan ini ialah network protocol analyzer
Wireshark. Network protocol analyzer adalah perangkat yang digunakan untuk mengetahui kondisi trafik yang ditransmisikan pada jaringan. Data paket trafik yang
diperoleh dapat digunakan untuk menganalisis performa paket dan jaringan. Program
yang digunakan adalah Wireshark. Wireshark merupakan perangkat lunak yang
bersifat open source dapat di-download langsung dari internet. Wireshark yang digunakan untuk meng-capture paket dan tugas akhir ini adalah Wireshark versi 0.99.6a. Gambar 2.13 berikut adalah tampilan dari Wireshark:
Sebagai salah satu network protocol analyzer, tentu saja Wireshark memiliki beberapa fitur. Berikut merupakan fitur utama Wireshark
1. Multi platform bisa digunakan pada Unix dan Windows 2. Open source dan gratis
3. Dapat menampilkan dan menyimpan paket yang di-capture
4. Mendukung beberapa macam protokol jaringan. Protokol – protokol tersebut
antara lain TCP, IP, RTP, UDP, RTCP, RTSP, dan lain lain.
Untuk mendapatkan data hasil pengukuran, dilakukan dengan meng-capture data yang diinginkan.
Hal – hal yang perlu diperhatikan dalam proses pengukuran ini adalah:
1. Jaringan yang digunakan LAN yang diimplementasikan untuk VoD.
2. Pengukuran dilakukan untuk mengetahui komponen nilai – nilai MDI, yaitu DF
dan MLR.
3. Pengukuran dilakukan PC ke PC.
32
Dalam perancangan sistem VoD, dibutuhkan beberapa hal yang perlu
dipahami, sebagaimana berikut:
1. Arsitektur topologi dan konfigurasi yang sesuai untuk membangun sistem
VoD.
2. Penentuan perangkat lunak open source yang dapat digunakan. 3. Perancangan program aplikasi.
Dimana ketiga hal tersebut langsung diimplementasikan dalam pembangunan
sistem VoD pada jaringan lokal.
3.1 Topologi Jaringan VoD
Topologi Dasar Local Area Network yang dipilih untuk diimplementasikan pada jaringan VoD Server adalah topologi bintang (star topology). Keuntungan pemakaian topologi ini adalah :
1. Mudah untuk memperluas jaringan, dengan penambahan konsentrator atau
penambahan terminal (client)
2. Lebih Jika salah satu client VoD Server mengalami kerusakan atau sedang dalam keadaan tidak aktif maka tidak mempengaruhi kinerja jaringan secara
keseluruhan karena masing-masing client dihubungkan secara langsung ke
server melalui konsentrator .
3. Lebih mudah dalam instalasi dan pengkabelan.
Pada topologi yang dibangun terlihat pada gambar 3.1, jaringan VoD Server
`
PC Router
VoD Server
Switch
Monitor
Workstation STB
STB
Gambar 3.1 Topologi Umum Jaringan VoD Server
Komputer yang berfungsi sebagai PC router, menghubungkan jaringan client ke VoD server. Pada komputer PC router dipasang 2 buah ethernet card. Masing-masing ethernet card tergabung dalam jaringan berbeda. Kedua ethernet card
dikenal dengan eth0 dengan alamat IP, yaitu 192.168.1.2 dan eth1 dengan alamat
IP 192.168.5.1. Eth0 ini terhubung ke VoD server. Sedangkan eth1 tergabung dengan jaringan ke client. IP eth1 berperan sebagai gateway bagi jaringan client. Jadi IP tersebut berfungsi sebagai pintu yang menghubungkan jaringan client
dengan jaringan diatasnya. Sedangkan pada STBdan workstation menggunakan 1 buah ethernet card. Alamat IP yang digunakan berkisar dari alamat 192.168.5.2 sampai 192.168.5.254.
Perancangan VoD ini terdiri dari 3 bagian penting seperti terlihat pada
gambar 3.2, yaitu VoD server, PC router, dan STB. Perancangan VoD dimulai dengan pembuatan VoD server, kemudian perancangan PC router yang berfungsi menghubungkan antara server dengan STB, dan terakhir STB yang berfungsi agar
client dapat mengakses layanan VoD.
VoD Server PC Router Set Top Box
3.2 Perancangan VoD Server
Perancangan VoD server terdiri dari pembuatan portal VoD sebagai
interface kepada client. Portal VoD dibangun web based menggunakan bahasa pemrograman PHP. Kemudian pembuatan video streaming agar client dapat memutar video yang dipilih. Metode pengiriman audio video adalah streaming,
yaitu data mulai di playback sebelum semua data dikirimkan dari server ke client. Metoda ini dinilai lebih cepat dari download, dimana seluruh data harus telah diterima client sebelum dapat digunakan.
Berikut adalah gambar flowchart dari VoD server:
Ya mendapatkan konten, client harus terhubung dengan STB untuk melakukan permintaan konten dengan cara memasukan alamat VoD Server sebagai media penyedia layanan konten tersebut. Jika permintaan konten yang dilakukan benar,
dilakukan pemeriksaan kembali mengenai koneksi. Selanjutnya setelah
permintaan diterima oleh PC router, maka akan diteruskan menuju VoD server. Hal ini juga terjadi pemeriksaan permintaan, jika permintaan tersebut benar maka
akan tampil portal VoD pada client, namun jika salah maka kembali tampilan pada client tidak akan menampilkan portal VoD.
3.2.1 Portal VoD
3.2.1.1 Arsitektur Portal VoD
Portal VoD merupakan program aplikasi yang dijalankan diatas web server
dan Streaming server. Portal VoD dalam tugas akhir ini menggunakan bahasa pemrograman PHP. Penggambaran dari arsitektur portal VoD dapat dilihat pada
gambar 3.4 berikut:
Gambar 3.4 Arsitektur Portal VoD
Dari gambar 3.4 di atas terlihat bahwa portal VoD dibangun dari web server dan
streaming server. Web server digunakan untuk menangani teks, hyperlink dan gambar. Sedangkan streaming server digunakan untuk menangani data audio dan video yang dikirim dengan metode streaming.Programming language digunakan untuk membuat aplikasi penghubung dengan user dalam hal ini berbasis web. 3.2.1.2 Konten Portal VoD
Langkah – langkah yang dirancang untuk menyiapkan konten Portal VoD adalah
1. Install perangkat lunak yang dibutuhkan, misal: web server serta streaming server, serta lakukan konfigurasi ulang jika diperlukan.
2. Siapan konten audio video yang dibutuhkan, dalan tugas akhir ini
menggunakan format H.264.
3. Video digunakan harus memiliki kualitas yang cukup baik.
4. Proses persiapan konten audio video ini dapat dilakukan dengan
menggunakan perangkat lunak video editor yang telah banyak tersedia secara
open source, misal VLC. 3.2.2 Video Streaming
Hal - hal yang perlu diperhatikan dalam merancang streaming VoD adalah sebagai berikut:
1. Video yang akan distreaming terlebih dahulu diubah formatnya menjadi H.264.
2. Upload konten video ke dalam file yang telah disediakan menggunakan perangkat lunak EasyFLV.
3. Untuk mengatur tampilan bisa diatur melalui javascript.
4. IP address yang digunakan disamakan dengan ip address VoD server
5. Listing program streaming akan dijelaskan di lampiran
Gambar 3.5 merupakan tampilan dari program EasyFLV, yaitu perangkat lunak
untuk melakukan streaming. Perangkat lunak ini bersifat open source sehingga mudah untuk mendapatkannya.
3.2.3 Web server
Menggunakan Apache WebServer, source program Apache dapat diperoleh dari situs www.apache.org. Versi yang digunakan adalah versi terbaru pada saat
tugas akhir ini dibuat, yaitu versi 2.2.11. Apache Web Server sendiri telah terintegrasi dalam XAMPP, dimana didalam aplikasi XAMPP juga terdapat
MySql untuk database. Sehingga aplikasi XAMPP sangat cocok sebagai aplikasi
webserver. Keunggulan lainya yaitu, XAMPP mudah dalam penggunaanya.
Gambar 3.6 Tampilan XAMPP Control Panel
Gambar 3.6 diatas adalah tampilan dari XAMPP control panel. Pada XAMPP
control panel ini Apache Web Server diaktifkan. Kendala yang perlu diperhatikan adalah streaming server dan web server secara default menggunakan port 80. Agar kedua aplikasi tidak saling berebut port, maka Apache Web Server tetap pada port 80. Hal ini dipilih karena port 80 pada umumnya tidak di-blok oleh
firewall.
3.3 Perancangan PC Router
dengan tujuan agar dapat melakukan komunikasi antar client-server, untuk itulah perancangan PC router tersebut diperlukan. Dan dalam pembuatan PC router ini menggunakan sistem operasi OpenBSD.
Spesifikasi PC router yang digunakan adalah sebagai berikut : 1. Intel Pentium 3
2. Memori DDR 128 MB
3. Hardisk Seagate 10 GHz ATA
Berikut adalah gambar flowchart dari perancangan PC router:
Instalasi OpenBSD
Berdasarkan tahap perancangan PC router sesuai alur pada gambar 3.7 diatas dapat diketahui hal pertama yang dilakukan adalah melakukan instalasi sistem
operasi pada PC router. Sistem operasi yang digunakan ialah OpenBSD. Setelah berhasil melakukan instalasi dilanjutkan dengan melakukan konfigurasi ethernet card yaitu memasukan IP address. Pada PC router ini menggunakan 2 buah
Network Interface Card (NIC). Selanjutnya adalah melakukan konfigurasi
gateway dengan cara memasukan IP address gateway. Konfigurasi Name Address Translation (NAT) ethernet untuk ke VoD server dan ethernet untuk ke client
adalah langkah selanjutnya. Konfigurasi paket filter bertujuan untuk mengatur
paket filtering, IP address yang akan dilewatkan ke VoD server dari IP private di translasikan ke IP public, IP yang dikenali di VoD server adalah IP address pubic. Agar bisa koneksi ke VoD server aktifkan ip forwarding ipv4 dengan menggunakan printah netstart. Setelah semua konfigurasi selesai lakukan
pengecekan koneksi dengan melakukan ping, kalau koneksi gagal maka lakukan
pengecekan mulai dari konfigurasi ethernet card. Secara keseluruhan, perintah-printah pada proses instalasi dan konfigurasi PC router dapat dilihat pada lampiran.
3.4 Perancangan Set Top Box
Selanjutnya setelah PC router dan VoD server terbentuk maka perangkat lain yang harus tersedia adalah STB, dimana perangkat tersebut diperlukan untuk
menghubungkan client menuju server VoD server tersebut. STB yang dirancang ini memang tidak begitu sempurna selayaknya STB yang dijual dan aplikasi
didalamnya tidak begitu lengkap, akan tetapi karena sifatnya sebagai penghubung
antara client menuju server maka diperlukan juga sebuah sistem operasi didalamnya dengan menggunakan Linux Ubuntu. Dalam hal ini untuk dapat
melakukan fungsi CoDeC dibutuhkan paket tambahan yaitu GStreamer. Paket
tersebut bersifat open source dan dapat di download secara bebas.
Spesifikasi perlengkapan yang dibutuhkan dalam perancangan STB tersebut
adalah :
1. Intel Pentium 4
2. Memori DDR 512 MB
4. CD ROM
5. Network Interface Card
6. Sistem Operasi Linux Ubuntu dan aplikasi program lain
Berikut adalah gambar flowchart dari perancangan STB:
Instalasi Ubuntu
Gambar 3.8 Flowchart Perancangan STB
Berdasarkan tahap perancangan STB sesuai alur pada gambar 3.8 diatas dapat
diketahui hal pertama yang dilakukan adalah melakukan instalasi sistem operasi
pada STB. Sistem operasi yang digunakan ialah Ubuntu. Setelah berhasil melakukan instalasi dilanjutkan dengan melakukan konfigurasi ethernet card
yaitu memasukan IP address. Selanjutnya adalah melakukan konfigurasi gateway
dengan cara memasukan IP address gateway yaitu IP eth0 pada PC router.
ping, kalau koneksi gagal maka lakukan pengecekan mulai dari konfigurasi
42 4.1 Tampilan Portal VoD
Halaman pertama tampilan dari VoD menunjukan daftar judul film yang
dapat diputar, seperti dapat dilihat pada gambar 4.1. Film yang dipilih dibatasi
menjadi 3 film, dimana setiap harinya judul film tersebut akan dikombinasikan
berdasarkan jadwal film.
Gambar 4.1 Tampilan Awal Portal VoD.
Setelah memilih judul film yang diinginkan, maka akan tampil menu untuk
memutar film tersebut. Pada menu tersebut terdapat submit button yang akan meneruskan proses pada pemutaran film. Sebelum film diputar, server
melakukan pengecekan terhadat client. Jika film yng dipilih tidak sedang di putar oleh client yang lain maka film akan langsung diputar, tetapi apabila film tersebut sudah diputar maka akan tampil pesan kesalahan. Gambar 4.2 dibawah
menunjukan jadwal film yang dapat diputar berdasarkan hari. Judul film yang
Gambar 4.2 Tampilan Jadwal Film
Halaman yang ditunjukan pada gambar 4.3 merupakan tampilan pemutaran film
yang telah dipilih oleh client. Terdapat beberapa menu yang dapat digunakan oleh client, seperti menu volume, stop, pause, dan fullscreen. Resolusi layar yang digunakan 320 x 240 pixel.
Halaman pesan kesalahan seperti pada gambar 4.4 dibawah muncul dikarenakan
client memilih konten film yang telah diputar oleh client lainya, karena jenis pengiriman yang digunakan pada VoD adalah sistem unicast.
Gambar 4.4 Tampilan Pesan Kesalahan.
4.2 Analisis Kualitas Layanan VoD
Kualitas merupakan tingkat keberhasilan suatu sistem untuk memberikan
layanan sesuai dengan hasil yang diharapkan. Dalam hal pengiriman data pada
jaringan IP, kualitas dikatakan maksimal apabila setiap paket data yang terkirim
sama persis dengan data yang dikirim dengan nilai waktu tunda seminimal
mungkin. Bagi pengguna, kualitas maksimal merupakan tingkat kepuasan dalam
mempergunakan suatu layanan.
Pengukuran kualitas layanan VoD akan dilakukan secara objektif
menggunakan QoS. Dimana ada 3 parameter penting yang akan diukur, yaitu:
1.Delay Factor (DF)
DF merupakan suatu nilai dalam ms yang menunjukan berapa lama waktu
yang dibutuhkan untuk melakukan proses buffering. 2.Media Loss Rate (MLR)
3.Media Delivery Index (MDI)
MDI adalah suatu perhitungan yang dilakukan untuk mengukur kualitas suatu video dalam sebuah jaringan.
4.2.1 Hasil Pengukuran
Dari pengukuran yang dilakukan dengan wireshark didapatkan data
sebagai berikut:
Table 4.1 Hasil pengukuran video A dan video B
Parameter Video A Video B
avg_bits_received 12925,6 Kb 12538,7 Kb
avg_bits_drained 10857,7 Kb 11021,5 Kb
packet_loss 0 0
throughput / media rate 22,176 Mbps
Tabel 4.1 diatas merupakan hasil pengukuran untuk mendapatkan jumlah data
yang diterima (avg_bits_received) dan jumlah data yang digunakan
(avg_bits_drained), sedangkan nilai throughput adalah bandwidth aktual yang terukur pada saat melakukan proses pengiriman data. Jadi semakin besar nilai
througput maka proses streaming akan lebih baik.
4.2.2 Analisa Hasil Pengukuran 4.2.21 Delay Factor (DF)
Selanjutnya dari nilai yang didapat tersebut kemudian dilakukan
perhitungan untuk mendapatkan nilai max (Δ) dan min (Δ), dimana dari nilai
tersebut dapat ditentukan berapa nilai DF pada sistem VoD seperti terlihat pada
tabel 4.2.
Tabel 4.2 Hasil Perhitungan DF
Parameter yang dihitung Nilai yang didapat
max (Δ) 2067,9 Kb
min (Δ) 1517,2 Kb
Delay Factor 2,4 ms
Δ = | avg_bits_received – avg_bits_drained |
dimana nilai tersebut lebih kecil dari standar yang ada yaitu 9 ms hingga 50 ms.
Meskipun nilai yang dihasilkan tidak sesuai standar yang ditentukan, tetapi nilai
ini masih dalam taraf baik, dikarenakan nilai standar tersebut digunakan pada
jaringan yang terhubung online pada internet, sedangkan pengujian VoD yang dibuat dilakukan pada jaringan lokal, dimana tingkat kepadatan trafik pada
jaringan tidak terlalu tinggi.
4.2.2.2 Media Loss Rate (MLR)
Adapun rumusan MLR adalah sebagai berikut:
ond
yang diharapkan dikurangin paket yang diterima dibagi selang waktu, dengan
kata lain packet_loss.
paket yang diharapkan dikurangin paket yang diterima dibagi selang waktu,
4.2.2.3 Media Delivery Index (MDI)
Setelah didapat nilai DF dan MLR, maka sesuai dengan standar RFC
4445, nilai MDI ditulis sebagai DF:MLR. Sehingga unuk sistem VoD pada
Tugas Akhir ini didapatkan MDI 2,4 : 0.
4.3 Analisis Performa Jaringan
4.3.1 Pengujian Time Buffer Terhadap Jumlah User
Pengujian time buffer terhadap jumlah user didapetkan hasil pada saat diakses oleh 1 user diperoleh time buffer video sebesar 120 detik, saat diakses 2
user 209 detik dan saat diakses 3 user 320 detik.
Tabel 4.3 Pengujian Time Buffer Terhadap Jumlah User
Jumlah User Time Buffer (detik)
1 120
2 209
3 320
Dari tabel 4.3 diatas dapat dibuat diagram perubahan time buffer terhadap jumlah user sebagai berikut:
Berdasarkan data yang ditunjukan pada gambar 4.5 dapat disimpulkan bahwa
semakin banyak user yang mengakses VoD maka waktu yang dibutuhkan untuk men-buffer semakin lama. Hal ini disebabkan karena pemenuhan permintaan data yang semakin besar, banyaknya jumlah user juga mempengaruhi karena metode pengiriman data yang digunakan adalah unicast, sehingga semakin besar jumlah user maka timebuffer akan semakin lama.
4.3.2 Pengujian Throughput Terhadap Jumlah User
Pengujian throughput terhadap jumlah user didapatkan hasil pada saat diakses 1 user diperoleh throughput video sebesar 22,176 Mbps, saat diakses 2
user 16,44 Mbps dan saat diakses 3 user sebesar 15,547 Mbps. Tabel 4.4 Pengujian Throughput Terhadap Jumlah User
Jumlah User Throughput (Mbps)
1 22,176
2 16,440
3 15,547
Dari tabel diatas dapat dibuat diagram perubahan time buffer terhadap jumlah
user sebagai berikut:
Berdasarkan data yang ditunjukan pada gambar 4.6 diatas dapat disimpulkan
bahwa semakin banyak user yang mengakses VoD maka semakin kecil
throughput. Hal ini disebabkan karena pemenuhan permintaan data menjadi semakin besar. Througput sendiri merupakan besarnya aliran data yang
dikirimkan dari server ke client. Ketika permintaan data hanya oleh 1 client nilai
througput 22,176, tetapi saast permintaan meningkat maka nilai througput akan semakin kecil, hal ini dikarenakan server melakukan pembagian dalam pengiriman data agar memungkinkan client menerima data secara bersamaan.
4.4 Analisis Kompresi Video
Kompresi yang digunakan pada sistem VoD ini menggunakan H.264,
dimana standar H.264 direkomendasikn oleh International Telecommunication
Union (ITU). Standar ini dimulai dari versi awal H.263 pada 1993. Pada 1995,
H.263 menjadi standar video coding di dunia telekomunkasi.
H.264 tidak secara eksplisit mendefinisikan CoDeC, tapi mendefinisikan
syntax untuk melakukan encode pada suatu bitstream dan metode untuk melakukan decode pada bitstream tersebut. Pada H.264 hanya memiliki 3 profil, dimana tiap profil memberikan suatu set fungsi coding yang berisi spesifikasi yang dibutuhkan oleh CoDeC agar sesuai dengan profil tersebut.
(a) (b)
Gambar 4.7 Gambar (a) merupakan hasil kompresi dari MPEG-4 dan
Terlihat pada gambar 4.7 bahwa hasil kompresi yang oleh H.264 sebenarnya
tidak terlalu berbeda jauh dari aslinya. Hal ini dikarenakan film masih
menggunakan resolusi hasil kompres yaitu 320 x 240, tetapi pada saat hasil
kompres di perbesar berdasarkan monitor yang digunakan maka akan terlihat
perbedaan kualitasnya. Pengukuran dilakukan dengan membandingkan video
hasil kompresi dengan video asli dan diukur dalam PSNR menggunakan
program MCU Video QualityMeasurement Tools 2.7.
Gambar 4.8 Hasil Pengukuran Kualitas Objek
Berdasarkan gambar 4.8 diatas dapat dilihat perbandingan antara video asli dan
hasil kompresan. Parameter penilaiannya menggunakan PSNR (Peak Signal to Noice Ratio) dan laju frame. Nilai PSNR dari video hasil kompresi memiliki perbedaan dengan video asli, ini dapat dilihat dengan adanya noise yang dihasilkan pada perbandingan pada video hasil kompresi, tetapi tidak
mempengaruhi kualitas video secara keseluruhan.
Pada kompresi H.264 tidak terdapat standar nilai pixel yang digunakan,
tetapi kompresi menggunakan H.264 dapat mencapai 1280 x 720 pixel.
Kompresi yang dilakukan hanya mencapai 320 x 240 pixel dikarenakan
keterbatasan pada perangkat lunak yang digunakan untuk melakukan kompresi
