MULTI-PROTOCOL LABEL SWITCHING (MPLS)
PADA JARINGAN KOMPUTER
(STUDI KASUS : LAB ELKON BPPT)
KAWULA FIRDAUS 105091002876
PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH
JAKARTA
PENERAPAN TEKNOLOGI
MULTI-PROTOCOL LABEL SWITCHING (MPLS)
PADA JARINGAN KOMPUTER
(STUDI KASUS: LAB ELKON BPPT)
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer
Pada Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta
Oleh : Kawula Firdaus
105091002876
PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH
JAKARTA
(STUDI KASUS: LAB ELKON BPPT)
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer
Pada Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta
Oleh :
Kawula Firdaus
105091002876
Menyetujui,
Pembimbing I Pembimbing II
Viva Arifin, MMSI Arini, S.T., M.T.
NIP. 150 378 016
Mengetahui,
Ketua Program Studi Teknik Informatika,
Yusuf Durrachman, M.Sc., MIT NIP. 150 378 017
Skripsi yang berjudul “Penerapan Teknologi Multi-Protocol Label Switching
(MPLS) Pada Jaringan Komputer (Studi Kasus : Lab ELKON BPPT)” telah
diuji dan dinyatakan lulus dalam sidang Munaqosya Fakultas Sains dan
Teknologi, Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta pada hari Jum’at,
02 Oktober 2009. Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Strata Satu (S1) Program Studi Teknik Informatika.
Jakarta, 02 Oktober 2009
Tim Penguji,
Dosen Penguji I, Dosen Penguji II,
Herlino Nanang, MT Victor Amrizal, M.Kom
NIP. 197312092005011002
Pembimbing I, Pembimbing II,
Viva Arifin, MMSI Arini, ST, MT
NIP. 150 378 016
Mengetahui,
Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Ketua Program Studi
Dr. Syopiansyah Jaya Putra, M.Sis Yusuf Durrachman, M.Sc, MIT
NIP. 150 317 956 NIP. 150 378 017
DENGAN INI SAYA MENYATAKAN BAHWA SKRIPSI INI BENAR-
BENAR HASIL KARYA SENDIRI DAN BELUM PERNAH DIAJUKAN
SEBAGAI SKRIPSI ATAU KARYA ILMIAH PADA PERGURUAN
TINGGI ATAU LEMBAGA MANAPUN.
Jakarta, 02 Oktober 2009
Kawula Firdaus
Penerapan Teknologi Multi-Protocol Label Switching (MPLS) Pada Jaringan Komputer (Studi Kasus: Lab ELKON BPPT), dibimbing oleh Viva Arifin, MMSI dan Arini, S.T., M.T.
Jaringan internet berkembang sangat pesat dalam beberapa tahun terakhir ini, ditandai dengan munculnya teknologi dan layanan-layanan baru yang menuntut pemakaian bandwidth secara efisien dan efektif. Bandwidth ini digunakan oleh router dalam menangani pengiriman paket dari satu hope ke hope lainnya. Saat ini teknologi Multi-Protocol Label Switching (MPLS) sebagai elemen jaringan yang berfungsi aktif dalam menangani pengiriman paket yaitu dengan menambahkan suatu label pada setiap paket yang datang dan menggunakan label tersebut untuk menentukan ke arah mana seharusnya paket data tersebut dikirimkan. Dalam penelitian ini dilakukan kajian terhadap kinerja teknologi MPLS dengan melihat parameter Quality of Service (QoS) yaitu bandwidth, jitter, dan packet loss. Hasil percobaan pertama diperoleh ketersediaan bandwidth sebesar 128 Kbps, nilai
jitter yang kecil yaitu 0.320 dan 0.234, serta packet loss yang rendah yaitu 0% dan
0.062%. Kemudian pada percobaan kedua terlihat class Gold memiliki QoS lebih baik dibandingkan class Bronze yaitu dengan bandwidth 512 Kbps , jitter 0.201, serta packet loss 0% sedangkan, class Bronze dengan bandwidth 158 Kbps, jitter
0.565, dan packet loss 69%.
Kata kunci: Multi-Protocol Label Switching, QoS, bandwidth, jitter, packet loss.
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberi
banyak nikmat dalam kehidupan ini dan dengan ridho-Nya pula penulis dapat
menyelesaikan penyusunan skripsi ini. Shalawat serta salam senantiasa penulis
haturkan kepada Nabi Muhammad SAW yang telah membawa cahaya dalam
kehidupan di dunia ini. Semoga rahmat Allah selalu mengalir untuknya beserta
keluarga, sahabat, dan umatnya yang istiqomah mengikuti jejak beliau hingga
akhir zaman.
Skripsi yang berjudul PENERAPAN TEKNOLOGI MULTI-
PROTOCOL LABEL SWITCHING (MPLS) PADA JARINGAN
KOMPUTER (STUDI KASUS: LAB ELKON BPPT) merupakan salah satu
tugas wajib mahasiswa sebagai persyaratan untuk mengambil gelar Strata 1 (S1)
pada Program Studi Teknik Informatika Universitas Islam Negeri Syarif
Hidayatullah Jakarta.
Dalam penyusunan skripsi ini penulis mendapat bimbingan dan bantuan
dari banyak pihak, baik secara moral maupun secara teknis. Oleh karena itu,
perkenankanlah pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Dr. Ir. Syopiansyah Jaya Putra, M.Sis. selaku Dekan Fakultas Sains dan
Teknologi Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta.
2. Bapak Yusuf Durrachman, M.Sc, MIT selaku Ketua Program Studi Teknik
Informatika dan Ibu Viva Arifin, MMSI selaku Sekretaris Program Studi
Teknik Informatika.
yang secara kooperatif telah memberikan bimbingan, bantuan, dan dukungan
baik secara moral maupun teknis. Terima kasih banyak telah bersedia
meluangkan waktu, tenaga, dan pikirannya untuk membimbing penulis.
4. Seluruh dosen pada Program Studi Teknik Informatika dan Program Studi
Sistem Informasi khususnya bagi yang pernah mengajar penulis. Terima kasih
atas ilmu-ilmu yang telah diberikan, semoga ilmu yang pernah diberi dapat
menjadi tabungan amal kebaikan yang tidak pernah berhenti dan dapat penulis
manfaatkan sebaik-baiknya.
5. Ibunda Farida Surdiati dan Ayahanda Edy Sukandar yang selalu memberikan
dukungan kepada penulis dalam berbagai bentuk. Terima kasih mama, ayah,
atas doa-doa yang tak pernah berhenti mengalir bagi anaknya dan atas semua
pengorbanan yang telah diberikan baik biaya, tenaga, dan waktu.
6. Adikku Ridwan Dzuhry. Terima kasih dik atas dukungannya. Persiapkan diri
dari sekarang untuk menempuh Tugas Akhir kuliah. Tetap Semangat!
7. Sahabatku Deni Julianto dan Suzanti Laima yang telah bersedia membantu
penulis dalam penyusunan skripsi ini.
8. Kulbat Apiat, Masmian Mahida, Olia Desconova, Irfan, Siti Pratiningsih,
Retno Ayu, dan Saiful Amarullah. Terima kasih banget atas bantuan,
informasi, dan dukungan moril kepada penulis.
9. Anak-anak D’Kanz yang selalu memberikan kegembiraan ketika penulis
sedang penat. Terima kasih atas persahabatan yang indah selama ini.
menimba ilmu.
11. Semua pihak yang secara langsung maupun tidak langsung telah memberikan
bantuan dan dukungan baik moril maupun teknis dalam penyusunan skripsi ini
dan tidak dapat penulis sebutkan satu per satu dalam kesempatan ini.
Penulis menyadari bahwa di dalam penulisan skripsi ini masih penuh
dengan kekurangan. Maka dari itu saran yang membangun penulis harapkan untuk
perbaikan dimasa yang akan datang.
Jakarta, 02 Oktober 2009
Penulis
Halaman
HALAMAN JUDUL ………... ii
LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING ………... iii
HALAMAN PENGESAHAN UJIAN... iv
HALAMAN PERNYATAAN ..……….... v
ABSTRAK ………... vi
KATA PENGANTAR ……….. vii
DAFTAR ISI ………... x
DAFTAR GAMBAR..………... xiv
DAFTAR TABEL ...………... xvi
DAFTAR LAMPIRAN ..………... xvii
DAFTAR ISTILAH... xviii
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang………... 1
1.2. Rumusan Masalah……….... 2
1.3. Batasan Masalah……….. 3
1.4. Tujuan Penelitian………... 3
1.5. Manfaat Penelitian………... 3
1.6. Metodologi Penelitian……….. 5
1.6.1. Metode Pengumpulan Data………... 5
1.6.2. Metode Pengembangan Sistem……….. 5
1.7. Sistematika Penulisan……….... 7
BAB II LANDASAN TEORI 2.1. Konsep Jaringan Komputer... 8
2.1.1. Definisi Jaringan Komputer... 8
2.1.2. Klasifikasi Jaringan Komputer... 8
2.1.3. Topologi Jaringan Komputer... 9
2.1.3.1. Topologi Bus... 9
2.1.3.2. Topologi Ring... 9
2.1.3.3. Topologi Star... 10
2.1.3.4. Topologi Tree... 10
2.1.4. Media Transmisi... 10
2.1.4.1. Media Terarah……… 10
2.1.4.2. Media Tidak Terarah……….. 12
2.1.5. Model Open System Interconnection (OSI).. 13
2.2. Multi-Protocol Label Switching……… 15
2.2.1. Pengertian Multi-Protocol Label Switching... 15
2.2.2. Arsitektur MPLS……… 15
2.2.3. Enkapsulasi Paket………... 16
2.2.4. Distribusi Label……….. 17
2.2.5. Penggunaan MPLS……..………... 18
2.2.6. Cara Kerja Jaringan MPLS………. 18
2.3. Quality of Service……… 23
2.3.1. Konsep Quality of Service………. 23
2.3.2. Konsep Pengukuran QoS dalam Jaringan MPLS.. 24
2.3.3. Tools untuk Mengukur QoS……….. 27
2.4. Aplikasi Monitoring Packet Data……….. 28
2.5. Open Shortest Path First (OSPF)……….. 29
2.6. Simulator Jaringan………. 29
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Waktu dan Tempat Penelitian……… 32
3.1.1. Waktu Penelitian……… 32
3.1.2. Tempat Penelitian……….. 32
3.2. Hipotesis Penelitian... 32
3.3. Perangkat Penelitian... 33
3.4. Metode Penelitian... 34
3.5. Metode Pengumpulan Data... 36
3.6. Metode Pengembangan Sistem... 36
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Analysis (Analisis)... 41
4.1.1. Identify (Mengidentifikasi Masalah)... 41
4.1.2. Understand (Memahami Rumusan Masalah)….. 42
4.1.3. Analyze (Menganalisa Elemen Sistem)... 43
4.1.4. Report (Melaporkan Hasil Analisis)... 43
4.2. Design (Perancangan)... 45
4.2.1. Perancangan Topologi Jaringan... 45
4.2.2. Perancangan Sistem MPLS VPNs dan QoS... 47
4.3. Simulation Prototyping (Prototipe Simulasi)... 47
4.4. Implementation (Implementasi)……….. 50
4.4.1. Implementasi Topologi Jaringan……… 51
4.4.2. Implementasi MPLS VPNs……… 51
4.4.3. Implementasi QoS………. 59
4.5. Monitoring (Pengawasan)………. 64
4.5.1. Pengujian Konektifitas End-to-End Backbone MPLS VPNs………. 64
4.5.2. Pengujian QoS………... 68
4.5.2.1. Percobaan 1……… 68
4.5.2.2. Percobaan 2... 70
4.5.3. Analisa Pengujian QoS... 71
4.6. Management (Pengelolaan)... 72
BAB V PENUTUP 5.1. Kesimpulan... 73
5.2. Saran... 74
DAFTAR PUSTAKA... 75
LAMPIRAN
Halaman
Gambar 2.1. Topologi Bus……… 9
Gambar 2.2. Topologi Ring………... 9
Gambar 2.3. Topologi Star………... 10
Gambar 2.4. Kabel Coaxial………... 11
Gambar 2.5. Twisted Pair…... 11
Gambar 2.6. (a) Tampak samping, (b) FO dengan 3 core…... 12
Gambar 2.7. Komunikasi Satelit…... 13
Gambar 2.8. Model Referensi OSI... 14
Gambar 2.9. Arsitektur MPLS…... 16
Gambar 2.10. Skema Header MPLS……... 17
Gambar 2.11. Cara Kerja Router yang digerakkan MPLS... 19
Gambar 3.1. Kerangka Penelitian Penulis………... 35
Gambar 3.2. Skema NDLC………... 37
Gambar 4.1. Diagram Topologi Jaringan………... 45
Gambar 4.2. Aplikasi Virtual PC……….... 48
Gambar 4.3. Tampilan GNS3………... 49
Gambar 4.4. IP address pada virtual pc………... 49
Gambar 4.5. Ping client menuju server………... 50
Gambar 4.6. Ping server menuju client………... 50
Gambar 4.7. Hasil Konfigurasi OSPF………... 52
Gambar 4.9. Hasil Aktifasi MPLS………... 55
Gambar 4.10. Cek Router virtual ………... 56
Gambar 4.11. Penambahan Routing Static……… 57
Gambar 4.12. Hasil Ping Client menuju Server ………... 65
Gambar 4.13. Hasil Ping Server ke Client vlan2……….. 66
Gambar 4.14. Hasil Ping Server ke Client vlan6……….. 66
Gambar 4.15. Proses Labeling Packet Data Client ke Server... 67
Gambar 4.16. Proses Labeling Packet Data Server ke Client…... 67
Gambar 4.17. Hasil Capture Class Gold... 69
Gambar 4.18. Hasil Capture Class Bronze... 69
Gambar 4.19. Hasil Capture Class Gold……….. 70
Gambar 4.20. Hasil Capture Class Bronze………... 71
Halaman
Tabel 2.1. Tabel Keterangan Model Referensi OSI... 14
Tabel 2.2. Kepekaan Performansi Layanan……….. 23
Tabel 4.1. Spesifikasi Sistem yang Akan Dibangun………... 43
Tabel 4.2. Spesifikasi Kebutuhan Software………... 43
Tabel 4.3. Spesifikasi Kebutuhan Hardware……….... 44
Tabel 4.4. Daftar IP Address……….... 46
Tabel 4.5. Komponen Sistem……….... 47
Tabel 4.6. Perbandingan QoS Class Gold dan Bronze………. 71
Halaman
LAMPIRAN A : SURAT KETERANGAN PENELITIAN DARI BPPT.... A-1
LAMPIRAN B : HASIL WAWANCARA ……….. B-1
LAMPIRAN C : KONFIGURASI ROUTER DAN SWITCH………. C-1
1. Any Transport over MPLS (AToM) adalah aplikasi yang membawa layer 2
traffic, seperti Ethernet dan ATM melewati awan MPLS.
2. Asynchronous Transfer Mode (ATM) adalah teknik transfer data berbasis sel
dimana kebutuhan kanal jaringan menentukan alokasi paket.
3. Backbone adalah jaringan dengan jalur dan perangkat berkecepatan tinggi
yang menghubungkan jaringan-jaringan lain yang lebih kecil dengan
kecepatan rendah menjadi satu.
4. Bandwidth adalah kapasitas transfer data yang didukung oleh koneksi atau
antarmuka jaringan.
5. Best effort adalah layanan QoS pada jaringan internet yang tidak membedakan
jenis file.
6. Border Gateway Protocol adalah ptotokol yang mengatur router yang
berkomunikasi dengan router dalam Autonomous System (AS) lain.
7. Connectionless adalah sambungan yang tidak menentukan jalur.
8. Connection-oriented adalah sambungan dengan mealukan pemelihan jalur
terbaik.
9. Crosstalk adalah komunikasi bolak balik.
10. Differentiated services adalah paradigma dalam menyediakan QoS pada
internet dengan memakai himpunan aturan dasar yang baku dan berukuran
kecil dan sudah terdefinisikan dengan baik.
11. Egress adalah router pertama tempat masuknya paket data dalam cloud MPLS.
13. Forwarding adalah proses pengiriman paket data.
14. Forwarding Equivalence Class (FEC) adalah kumpulan paket yang menerima
perlakukan forwarding yang sama di sebuah LSR.
15. Ingress adalah router terakhir dalam cloud MPLS tempat keluarnya paket data.
16. Integrated Services adalah menyediakan sumber daya seperti bandwidth untuk
trafik dari ujung ke ujung
17. Jitter adalah ukuran delay penerimaan paket yang melambangkan smoothness
dari audio/video playback.
18. Label Distribution Protocol adalah protokol yang mengatur pendistribusian
paket pada jaringan MPLS.
19. Label Switching Router (LSR) adalah MPLS node yang mampu meneruskan
paket-paket layer 3.
20. Label-switched path (LSP) adalah jalur yang melalui satu atau serangkaian
LSR dimana paket diteruskan oleh label swapping dari satu MPLS node ke
MPLS node lain.
21. Label-switching table adalah tabel yang berisi data label yang akan diberikan
ke paket data MPLS.
22. Multi-Protocol Label Switching (MPLS) adalah arsitektur network yang
didefinisikan oleh Internet Engineering Task Force (IETF) untuk memadukan
mekanisme label swapping di layer dua dengan routing di layer tiga untuk
mempercepat pengiriman paket.
23. Node adalah titik suatu koneksi atau sambungan dalam jaringan.
25. Per-Hop Behavior (PHB) adalah mekanisme pemilihan hop pada MPLS.
26. Quality of Service (QoS) adalah hasil kolektif dari berbagai criteria
performansi yang menentukan tingkat kepuasan penggunaan suatu layanan.
27. Router adalah perangkat keras yang memfasilitasi transmisi paket data melalui
jaringan komputer.
28. Service provider internet adalah instansi tempat penyedia layanan internet.
29. Sniffing adalah proses pemeriksaan isi paket data yang melewati suatu
jaringan komputer.
30. Traffic engineering adalah proses pemindahan traffic sehingga traffic dari link
yang memiliki congestion dipindahkan ke link yang tidak sedang digunakan.
31. Tunnel adalah jalur komunikasi aman di antara dua perangkat yang setara.
32. Virtual Private Networks adalah jaringan pribadi yang dibangun secara virtual
dalam jaringan internet.
33. Weighted fair Queuing (WFQ) adalah algoritma penanganan penyumbatan
yang mengidentifikasi percakapan (dalam bentuk aliran data), memisahkan
paket-paket yang menjadi bagian percakapan, dan memastikan bahwa
kapasitas dibagipakai secara adil antar percakapan individual tersebut.
34. Weighted Random Early Detection (WRED) adalah metode antrian yang
memastikan bahwa aliran data yang memiliki prioritas lebih tinggi memiliki
tingkatan kehilangan data yang lebih rendah dibandingkan aliran data lain bila
terjadi suatu penyumbatan.
xx
1.1. Latar Belakang
Riset dan inovasi dalam teknologi telekomunikasi dikembangkan atas
dorongan kebutuhan mewujudkan jaringan informasi yang menyediakan layanan
yang beraneka ragam, memiliki kapasitas tinggi sesuai kebutuhan yang
berkembang, mudah diakses dari mana dan kapan saja serta biaya infrastruktur
yang tidak terlalu mahal.
Teknologi semacam Asynchronous Transfer Mode (ATM)
memiliki mekanisme pemeliharaan Quality of Service (QoS),
dan memungkinkan diferensiasi, namun menghadapi masalah pada
skalabilitas yang mengakibatkan perlunya investasi tinggi untuk
implementasinya. Di lain pihak, internet dengan protokol IP berkembang lebih
cepat. IP sangat baik dari segi skalabilitas, yang membuat teknologi internet
menjadi cukup murah. Namun IP memiliki kelemahan serius pada implementasi
QoS yang tergolong best effort. Untuk mengatasi masalah tersebut
dikembangkanlah beberapa metode untuk memperbaiki kinerja jaringan IP,
antara lain dengan Multi-Protocol Label Switching (MPLS).
Konsep jaringan MPLS ini menggunakan switching node yang biasa disebut
Label Switching Router (LSR) dengan melekatkan suatu label dalam setiap paket
data yang datang, dan menggunakan label tersebut untuk menentukan ke arah
LSR dan bukan merupakan jaringan IP ataupun jaringan ATM, tetapi merupakan
jaringan baru dan berbeda.
Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) adalah Lembaga
Pemerintah non Departemen (LPND) yang secara resmi dibentuk berdasarkan
Surat Keputusan Presiden Nomor 25 tahun 1978. Tugas pokok dari BPPT adalah
melaksanakan tugas pemerintahan di bidang pengkajian dan penerapan teknologi
sesuai dengan ketentuan peraturan perundang-undangan yang berlaku.
Saat ini BPPT berkeinginan membuat backbone jaringan menggunakan
MPLS sebagai dasar untuk penelitian-penelitian selanjutnya. Selain itu, akan
diterapkan pula QoS pada jaringan backbone tersebut.
Berdasarkan latar belakang masalah tersebut dan BPPT sebagai fasilitator
melalui Laboraturium ELKONnya, penulis akan mencoba melakukan penelitian
mengenai MPLS dan berusaha menerapkan teknologi MPLS Virtual Private
Networks (MPLS VPNs) serta QoS di laboraturium tersebut.
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah tersebut, dapat dirumuskan masalah
yang akan dibahas sebagai berikut:
1. Bagaimana mengefisiensikan bandwidth pada backbone jaringan ?
2. Bagaimana mengimplementasikan jaringan komputer dengan teknologi MPLS
yang mencakup koneksi secara VPN (MPLS VPNs) dan parameter QoS ?
3. Bagaimana cara menguji Quality of Service pada jaringan MPLS VPNs
1.3. Batasan Masalah
Agar pembahasan dalam skripsi ini tidak terlalu luas, namun dapat mencapai
hasil yang optimal, maka penulis akan membatasi ruang lingkup pembahasan
sebagai berikut :
1. Melakukan konfigurasi hardware dan software yang dimiliki oleh BPPT
untuk membangun jaringan backbone MPLS.
2. Membuat simulasi desain jaringan MPLS yang diterapkan pada Lab ELKON
BPPT menggunakan aplikasi open source yaitu GNS3.
3. Pengukuran dan analisa QoS jaringan MPLS tersebut menggunakan aplikasi
Iperf, putty, dan Wireshark dengan konsentrasi pada nilai bandwidth, jitter,
dan packet loss berdasarkan teknik Diffserv.
1.4. Tujuan Penelitian
Tujuan dari skripsi ini adalah :
1. Mensimulasikan dan menerapkan teknologi MPLS VPNs pada jaringan
komputer Lab ELKON hingga berjalan sesuai dengan yang diharapkan.
2. Menganalisa QoS yaitu menggunakan parameter bandwidth, jitter, dan packet
loss saat terjadi proses pertukaran data berdasarkan teknik Diffserv.
1.5. Manfaat Penelitian
1. Bagi Penulis
a. Mengetahui secara detail konsep teknologi MPLS sebagai bekal
untuk memasuki dunia kerja yang saat ini telah menggunakan
teknologi tersebut terutama perusahaan service provider internet.
b. Dapat secara langsung melakukan konfigurasi teknologi MPLS pada
hardware dan software suatu jaringan komputer.
c. Menerapkan ilmu-ilmu yang diperoleh selama perkuliahan terutama
tentang jaringan komputer sebagai dasar penelitian skripsi ini.
2. Bagi Instansi
a. Mendapatkan teknologi jaringan baru yang memiliki QoS lebih baik
dari best effort.
b. Mendapatkan dokumentasi kegiatan penelitian MPLS sebagai
rujukan untuk penelitian selanjutnya.
c. Sebagai tolak ukur bagi penelitian selanjutnya untuk dapat
menyempurnakan teknologi MPLS ini.
3. Bagi Universitas
a. Mengetahui kemampuan mahasiswa dalam menguasai materi
pelajaran yang diperoleh dibangku kuliah.
b. Mengetahui kemampuan mahasiswa dalam menerapkan ilmunya dan
sebagai bahan evaluasi.
c. Sebagai tolak ukur bagi penelitian selanjutnya untuk dapat
1.6. Metodologi Penelitian
1.6.1. Metode Pengumpulan Data
1. Metode observasi yaitu pengumpulan data dan informasi
dengan cara meninjau dan mengamati secara langsung kegiatan
di lapangan.
2. Metode wawancara; memungkinkan penulis sebagai
pewawancara (interviewer) untuk mengumpulkan data secara
tatap muka langsung dengan orang yang diwawancarai
(interviewee). Hal ini membuat penulis dapat menggali
permasalahan secara lebih mendalam.
3. Studi pustaka yaitu mengumpulkan data dan informasi dengan
mencari dan memperoleh data-data yang diperlukan dari
berbagai buku, jurnal, literatur, dan web site yang berhubungan
dengan materi skripsi ini.
1.6.2. Metode Pengembangan Sistem
Dalam penyusunan skripsi ini penulis melakukan penelitian
menggunakan metode Network Development Life Cycle dengan tahapan
sebagai berikut [Goldman and Rawles, 2001] :
1. Analisis
Tahap awal ini dilakukan analisa kebutuhan, analisa permasalahan yang
muncul, analisa keinginan user, dan analisa topologi jaringan yang sudah
2. Design
Dari data-data yang didapatkan sebelumnya, tahap design ini akan
membuat gambar design topologi jaringan interkoneksi yang akan
dibangun, diharapkan dengan gambar ini akan memberikan gambaran
seutuhnya dari kebutuhan yang ada. Design bisa berupa design struktur
topology, design akses data, design tata layout perkabelan, dan
sebagainya yang akan memberikan gambaran jelas tentang project yang
akan dibangun.
3. Simulation Prototype
Pada tahap ini penulis akan membuat dalam bentuk simulasi dengan
bantuan tools khusus di bidang network yang bersifat open source yaitu
GNS3.
4. Implementasi
Penulis akan menerapkan semua yang telah direncanakan dan didesign
sebelumnya pada peralatan jaringan MPLS di lab ELKON BPPT.
5. Monitoring
Pada tahap ini penulis akan memonitor jaringan yang telah dibuat agar
jaringan komputer dapat berjalan sesuai dengan keinginan dan tujuan
awal dari user pada tahap awal analisis.
6. Manajemen
Tahap ini penulis akan menerapkan kebijakan sesuai dengan permintaan
manajemen jaringan dari pihak BPPT. Hal ini dilakukan agar sistem
1.7. Sistematika Penulisan
Dalam skripsi ini, pembahasan yang penulis sajikan terbagi dalam lima bab,
yang secara singkat dapat diuraikan sebagai berikut :
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini membahas tentang latar belakang, perumusan masalah,
batasan masalah, tujuan dan manfaat penelitian, metodologi
penelitian dan sistematika penulisan.
BAB II LANDASAN TEORI
Bab ini membahas secara singkat teori yang diperlukan dalam
penelitian skripsi.
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
Pada bab ini akan dijelaskan metodologi yang digunakan penulis
dalam melakukan penelitian.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Dalam bab ini diuraikan hasil analisis dan perancangan sistem
yang dibuat.
BAB V PENUTUP
Bab ini adalah bab terakhir yang menyajikan kesimpulan serta
saran dari apa yang telah diterangkan dan diuraikan pada bab-bab
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1. Konsep Jaringan Komputer
2.1.1. Definisi Jaringan Komputer
Jaringan komputer adalah sekelompok komputer otonom yang
saling berhubungan antara satu dengan lainnya menggunakan protokol
komunikasi melalui media komunikasi sehingga dapat saling berbagi
informasi, program-program, penggunaan bersama perangkat keras seperti
printer, hardisk, dan sebagainya. (Wahana Komputer, 2003)
2.1.2. Klasifikasi Jaringan Komputer
Berdasarkan daerah jangkauannya, jaringan dapat dibagi menjadi
tiga macam yaitu :
1. Local Area Network (LAN)
LAN adalah jaringan komputer yang mencakup area lokal, seperti
rumah, kantor atau group dari bangunan. LAN sekarang lebih banyak
menggunakan teknologi berdasar IEEE 802.3 Ethernet switch, atau
dengan Wi-Fi. Kebanyakan berjalan pada kecepatan 10, 100, atau 1000
Mbps. (Dhoto, 2006)
2. Metropolitan Area Network (MAN)
Metropolitan Area Network mencakup area geografis sebuah kota
seperti jasa televise kabel dalam sebuah kota dan sebuah bank dengan
3. Wide Area Network (WAN)
Wide Area Network merupakan jaringan yang memiliki luas jangkauan
yang sangat besar, biasanya meliputi sebuah negara atau benua.
(Tanenbaum, 2003)
2.1.3. Topologi Jaringan Komputer
2.1.3.1. Topologi Bus
Topologi jaringan yang konfigurasi koneksi semua node
terhubung menggunakan bus tunggal.
Gambar 2.1. Topologi Bus
2.1.3.2. Topologi Ring
Topologi jaringan yang konfigurasi koneksi masing-
masing node ada dua. Bila diurutkan, koneksi ini akan berbentuk
melingkar.
2.1.3.3. Topologi Star
Topologi jaringan yang konfigurasi koneksinya adalah
semua node terhubung pada satu node pusat, yang biasanya
menggunakan peralatan hub atau switch. Node pusat ini yang
melakukan rebroadcast semua transmisi yang diterima dari node-
node yang ada ke tujuan masing-masing.
Gambar 2.3. Topologi Star
2.1.3.4. Topologi Tree
Topologi jaringan yang konfigurasinya adalah gabungan
dari beberapa topologi star sekaligus.
2.1.4. Media Transmisi
2.1.4.1. Media Terarah
Suatu media yang digunakan untuk mengirimkan data,
dimana arah ujung yang satu dengan ujung yang lainnya sudah
jelas, contoh : kabel. Jenis kabel secara garis besar adalah sebagai
1. Coaxial
Kabel data yang menggunakan material tembaga dimana
terdapat 2 bagian yaitu :
a. Kabel inti ditengah.
b. Kabel serabut disisi samping dengan dipisahkan oleh suatu
isolator.
Gambar 2.4. Kabel Coaxial
2. Twisted Pair
Kabel berpilin (Twisted Pair), menggunakan kabel
berpasangan dimana tujuannya untuk menghilangkan efek
crosstalk. Banyak digunakan untuk jaringan LAN, dikarenakan
mampu mengirimkan bandwidth dengan jumlah yang besar.
Gambar 2.5. Twisted Pair
Jenis kabel berpilin menurut pelindungnya dibagi menjadi
Unshielded Twisted Pair (UTP) dan Shielded Twisted Pair
3. Fiber Optic
Jenis kabel yang satu ini tidak menggunakan tembaga (cooper),
melainkan serat optik. Dimana sinyal yang dialirkan berupa
berkas cahaya. Mampu mengirimkan bandwidth lebih banyak.
Banyak digunakan untuk komunikasi antar backbone, LAN
dengan kecepatan tinggi.
Gambar 2.6. (a) Tampak samping, (b) FO dengan 3 core
2.1.4.2. Media Tidak Terarah
Suatu media yang digunakan untuk mengirimkan data,
dimana arah ujung yang satu dengan ujung yang lainnya tersebar,
berikut contoh media tidak terarah :
1. Transmisi Radio
Perkembangan teknologi komunikasi radio sangat pesat,
penggunaan wireless-LAN sudah semakin populer. Untuk
mengirimkan data menggunakan komunikasi radio ada
beberapa cara yaitu :
a. Memancarkan langsung, sesuai dengan permukaan bumi.
2. Komunikasi Satelit
Komunikasi ini digunakan untuk komunikasi jarak jauh atau
antar benua. Dimana untuk menghubungkannya diperlukan
teknologi satelit. Menurut jaraknya satelit bisa dikategorikan
menjadi :
a. Geostationary
b. Medium-Earth Orbit
c. Low-Earth Orbit
Gambar 2.7. Komunikasi Satelit
2.1.5. Model Open System Interconnection (OSI)
OSI (Open System Interconnection) model (ISO 7498)
mendifinisikan 7 layer model dari komunikasi data.
Dimana bagian atas dari layernya (layer 7,6,dan 5) difokuskan
bawahnya (layer 4, 3, 2 dan 1) berorientasikan tentang aliran data dari
ujung satu ke ujung yang lainnya.
Gambar 2.8. Model Referensi OSI
Tabel 2.1. Tabel Keterangan Model Referensi OSI
NAMA LAYER FUNGSI CONTOH FORMAT DATA
Aplikasi (Layer 7)
Aplikasi yang saling berkomunikasi antar komputer. Aplikasi layer mengacu pada
Bertujuan untuk mendefinisikan format data, seperti ASCII text, mengontrol, dan mengakhiri suatu percakapan (biasa disebut session).
Mengkombinasi bit ke bytes, dan bytes ke frame.
• Mengakses media
Memindah bit-bit antar perangkat.
• Mengatur voltase dan kabel pinout.
2.2. Multi-Protocol Label Switching
2.2.1. Pengertian Multi-Protocol Label Switching
Multi-Protocol Label Switching adalah arsitektur network yang
didefinisikan oleh Internet Engineering Task Force (IETF) untuk
memadukan mekanisme label swapping di layer dua dengan routing di
layer tiga untuk mempercepat pengiriman paket. Jaringan baru ini
memiliki beberapa hal penting diantaranya:
1. MPLS mengurangi banyaknya proses pengolahan yang terjadi di IP
routers, serta memperbaiki kinerja pengiriman suatu paket data.
2. MPLS juga bisa menyediakan Quality of Service (QoS) dalam jaringan
backbone, dan menghitung parameter QoS menggunakan teknik
Differentiated services (Diffserv) sehingga setiap layanan paket yang
dikirimkan akan mendapat perlakuan yang berbeda sesuai dengan
skala prioritasnya.
2.2.2. Arsitektur MPLS
Arsitektur MPLS dipaparkan dalam RFC-3031 [Rosen 2001]
Gambar 2.9. Arsitektur MPLS
Network MPLS terdiri atas sirkuit yang disebut label-switched
path (LSP), yang menghubungkan titik-titik yang disebut label-switched
router (LSR). LSR pertama dan terakhir disebut ingress dan egress. Setiap
LSP dikaitkan dengan sebuah forwarding equivalence class (FEC), yang
merupakan kumpulan paket yang menerima perlakukan forwarding yang
sama di sebuah LSR. FEC diidentifikasikan dengan pemasangan label.
Untuk membentuk LSP, diperlukan suatu protokol persinyalan.
Protokol ini menentukan forwarding berdasarkan label pada paket. Label
yang pendek dan berukuran tetap mempercepat proses forwarding dan
mempertinggi fleksibilitas pemilihan path. Hasilnya adalah network
datagram yang bersifat lebih connection-oriented.
2.2.3. Enkapsulasi Paket
Tidak seperti ATM yang memecah paket-paket IP, MPLS hanya
melakukan enkapsulasi paket IP, dengan memasang header MPLS. Header
1 bit identifikasi stack, serta 8 bit TTL. Label adalah bagian dari header,
memiliki panjang yang bersifat tetap, dan merupakan satu-satunya tanda
identifikasi paket. Label digunakan untuk proses forwarding, termasuk
proses traffic engineering.
Gambar 2.10. Skema Header MPLS
Setiap LSR memiliki tabel yang disebut label-swiching table.
Tabel itu berisi pemetaan label masuk, label keluar, dan link ke LSR
berikutnya. Saat LSR menerima paket, label paket akan dibaca, kemudian
diganti dengan label keluar, lalu paket dikirimkan ke LSR berikutnya.
Selain paket IP, paket MPLS juga bisa dienkapsulasikan kembali
dalam paket MPLS. Maka sebuah paket bisa memiliki beberapa header.
Dan bit stack pada header menunjukkan apakah suatu header sudah
terletak di 'dasar' tumpukan header MPLS itu.
2.2.4. Distribusi Label
Untuk menyusun LSP, label-switching table di setiap LSR harus
dilengkapi dengan pemetaan dari setiap label masukan ke setiap label
label. Ini mirip dengan protokol persinyalan di ATM, sehingga sering juga
disebut protokol persinyalan MPLS. Salah satu protokol ini adalah LDP
(Label Distribution Protocol).
2.2.5. Penggunaan MPLS
Penggunaan MPLS sebagai berikut :
1. MPLS Virtual Private Networks (VPNs) - memberikan “MPLS-
enabled IP networks” untuk koneksi Layer 3 dan Layer 2. Berisi 2
komponen utama yaitu layer 3 VPNs yang menggunakan Border
Gateway Protocol dan layer 2 VPNs yang menggunakan Any
Transport over MPLS (AToM).
2. MPLS Traffic Engineering (TE) - menyediakan peningkatan utilisasi
dari bandwidth jaringan yang ada dan untuk “protection services”.
3. MPLS Quality of Service (QoS) - menggunakan mekanisme IP QoS
existing, dan menyediakan perlakuan istimewa untuk type trafik
tertentu, berdasarkan atribut QoS (seperti MPLS EXP).
2.2.6. Cara Kerja Jaringan MPLS
Jaringan MPLS terdiri dari rangkaian node-node yang bisa men-
switch dan menroute berdasarkan label yang dipasang pada setiap paket.
Domain MPLS terdiri dari serangkaian node MPLS yang saling
menyambung. Node-node ini disebut Label Switched Router (LSR). Label-
labelnya menentukan aliran paket diantara kedua endpoint (titik akhir).
Jalur khusus melalui jaringan LSR untuk setiap alirannya yang disebut
teknologi yang berorientasi sambungan. Setiap FEC memiliki karakterisasi
lalu lintasnya yang menentukan persyaratan QoS untuk aliran tersebut.
Karena LSR mengirim paket yang didasarkan pada nilai labelnya, maka
proses pengirimannya lebih sederhana dari pada dengan router IP.
Gambar 2.3 menggambarkan cara kerja router yang digerakkan
MPLS berikut penjelasannya.
Gambar 2.11. Cara Kerja Router yang digerakkan MPLS
Sebelum paket dikirim, untuk paket-paket dalam FEC tertentu
harus ditentukan terlebih dahulu jalurnya melalui jaringan yang disebut
Label Switched Path (LSP). Selain itu yang harus ditentukan pula adalah
daya yang diberikan kepada jalur tersebut dan apa kebijakan queuing
(mengantri) dan discard (membuang) pada setiap LSR untuk FEC-nya
tadi. Untuk melakukan hal di atas itu dibutuhkan protocol gateway interior
seperti OSPF untuk informasi routing dan reachability. Setiap paket dalam
FEC deberikan label. Label ini hanya berlaku untuk lokal saja. Protokol
seperti Label Distribution Protocol (LDP) atau RSVP dengan versi yang
telah ditingkatkan digunakan untuk menentukan route dan nilai (angka)
label. Ini bisa juga ditentukan secara manual oleh operator.
Paket masuk ke dalam domain MPLS melalui ingress edge LSR.
Disinilah paket itu diolah untuk menentukan kebutuhannya akan layanan
layer jaringan, yang mendefinisikan QoS-nya . LSR memberikannya
kepada FEC tertentu dan LSP, lalu setelah itu paketnya dikirimkan.
Setiap LSR yang menerima paket berlabel mengambil label yang
masuk dan memasangkan label yang keluar pada paket tersebut, dan
kemudian mengirimkan paket itu ke LSR berikutnya dalam LSP.
Jalan ke luar (egress edge) LSR mengambil label tersebut,
membaca header paket IP-nya, dan mengirimkan paket itu ke tujuan
akhirnya.
Salah satu fitur MPLS yang paling penting adalah label stacking
(penumpukan label). Paket yang telah diberi label bisa membawa banyak
lebel yang disusun berdasarkan urutan last-in-first-out (yang terakhir
masuk yang pertama keluar). Pengolahannya menurut label yang paling
(stack) atau diambil dari tumpukannya. Jadi dengan cara ini, kumpulan
LSP bisa dibuat ke dalam satu LSP untuk bagian rute yang membentuk
tunnel.
FEC untuk sebuah paket bisa ditentukan oleh satu atau lebih
parameter, seperti sumbernya atau alamat tujuan IP, sumber atau point
tujuan, IP protokol ID, code point layanan yang berbeda-beda atau label
aliran IPv6. per-hop behavior (PHB) bisa ditentukan pada LSR untuk
FEC. PHB menentukan perioritas queuing (antri atau urutan) paket untuk
FEC ini serta kebijakan discard-nya. Paket yang dikirim ke end-point yang
sama masuk kedalam FEC yang lain dan akan diberi label yang berbeda
dengan PHB yang berbeda pula pada setiap LSR-nya dan bergerak di
dalam jalur yang lain melalui jaringannya. Esensi dari fungsionalitas
MPLS ini adalah bahwa lalulintas itu dikelompokkan ke dalam FEC-FEC.
Lalulintas dalam sebuah FEC membawa domain MPLS sepanjang LSP.
Setiap paket didalam FEC secara sendiri-sendiri merupakan bagian dari
FEC tertentu dengan memiliki label lokalnya masing-masing.
Pemilihan rute mengacu kepada pemilihan LSP untuk FEC
tertentu. MPLS mendukung routing hop-by-hop serta routing eksplisit.
Dengan routing hop-by-hop ini, masing-masing LSP bebas memilih hop
berikutnya untuk setiap FEC-nya. Pilihan ini menggunakan protokol
routing biasa seperti OSPF. Ini memiliki beberapa kelebihan, tapi karena
penggunaan metrik kinerjanya yang terbatas, routing hop-by hop tidak bisa
dengan QoS dan keamanan. Pada routing eksplisit satu LSR bisa
menentukan beberapa atau seluruh LSR di dalam LSP untuk sebuah FEC.
Routing eksplisit memberikan semua keuntungan MPLS, termasuk
kemampuan melakukan traffic engineering dan routing kegijakan. Routing
eksplisit dinamis memberikan skop terbaik untuk traffic engineering.di
dalam mode ini LSR yang menentukan LSP membutuhkan informasi
tentang topologinya serta informasi yang berkaitan dengan QoS untuk
domain MPLS. Versi OSPF yang telah ditingkatkan untuk MPLS memiliki
sejumlah metrik yang lebih baru yang bisa digunakan dalam routing
dengan hambatan termasuk link data rates maksimum, reservasi kapasitas
saat itu, packet loss rate serta link propagation delay (keterlambatan
penyebaran hubungan).
Dalam memilih rute ditentukan LSP-nya untuk FEC. Ada sebuah
fungsi yang terpisah, yakni menentukan LSP yang sesungguhnya dan
untuk ini masing-masing LSR pada LSP harus :
1. Memberikan label pada LSP yang akan digunakan untuk mengenali
paket-paket yang masuk termasuk kedalam FEC-nya yang sesuai.
2. Memberitahukan node-node upstream (aliran hulu) yang potensial dari
label yang diberikan oleh LSR ini kepada FEC-nya.
3. Mempelajari hop berikut untuk LSP ini serta label yang telah diberikan
2.3. Quality of Service
2.3.1. Konsep Quality of Service
Quality of service adalah hasil kolektif dari berbagai criteria
performansi yang menentukan tingkat kepuasan penggunaan suatu layanan.
Umumnya QoS dikaji dalam kerangka pengoptimalan kapasitas network
untuk berbagai jenis layanan, tanpa terus menerus menambah dimensi
network.
Berbagai aplikasi memiliki jenis kebutuhan yang berbeda. Misalnya
transaksi data bersifat sensitif terhadap distorsi tetapi kurang sensitif
terhadap delay. Sebaliknya, komunikasi suara bersifat sensitif terhadap
tundaan dan kurang sensitif terhadap kesalahan. Tabel berikut [Dutta-Roy
2000] memaparkan tingkat kepekaan performansi yang berbeda untuk jenis
layanan network yang berlainan.
IP tidak memiliki mekanisme pemeliharaan QoS. Protokol seperti
TCP memang memungkinkan jaminan validitas data, sehingga suite TCP/IP
selama ini dianggap cukup ideal bagi transfer data. Tetapi verifikasi data
mengakibatkan tundaan hantaran paket. Lagipula mekanisme ini tidak dapat
digunakan untuk paket dengan protocol UDP, seperti suara dan video.
Beberapa skema telah diajukan untuk mengelola QoS dalam network
IP. Dua skema utama adalah Integrated Services (IntServ) dan Differentiated
Services (DiffServ). IntServ bertujuan menyediakan sumberdaya seperti
bandwidth untuk trafik dari ujung ke ujung. Sementara DiffServ bertujuan
membagi trafik atas kelas-kelas yang kemudian diberi perlakuan yang
berbeda.
2.3.2. Konsep Pengukuran QoS dalam Jaringan MPLS
Pengukuran berbasis pada komponen rute dalam hal ini LSP yang
dilewati oleh paket tersebut sehingga traffic paket tersebut dalam jaringan
MPLS dapat ditentukan. Pengukuran QoS dalam jaringan MPLS akan
sangat sulit apabila data jaringan MPLS tidak diketahui. Hal ini dikarenakan
jaringan akses dalam MPLS merupakan jaringan IP dengan system
connectionless, sedang QoS merupakan bagian dari sistem connection
oriented. Pengukuran QoS dalam jaringan MPLS dilakukan dengan cara
menjaga agar setiap paket yang dikirim dalam jaringan selalu berada dalam
jalur rute atau LSPnya. Untuk itu router dalam MPLS selalu dilengkapi
monitoring dalam router MPLS berupa feature yang disediakan oleh Cisco
IOS berupa IP Precedence, CAR, WRED,ataupun WFQ.
Proses pengukuran yang terjadi dalam Edge Label Switching Router ,
dimulai dengan paket masuk yang diklasifikasikan dengan Commited
Access Rate (ACR). Kemudian paket dideteksi kongestinya dengan
Weighted Random Early Detection (WRED), jika melebihi batas WRED
maka paket akan dibuang. Lalu dilakukan perhitungan parameter QoS
dengan Weighted fair Queuing (WFQ) .Terakhir dilanjutkan ke Label
Switching Router (LSR).
Ada tiga parameter utama QoS yang dapat diukur dalam jaringan
MPLS. Ketiga parameter tersebut ialah bandwidth, jitter, dan packet loss.
Pengukuran parameter QoS tersebut dapat ditentukan sebelum sebuah paket
dikirim dalam jaringan MPLS. Pengukuran ketiga komponen QoS MPLS
tersebut bertujuan agar sebuah service provider itu bisa mendistribusikan
kemampuan yang dimiliki oleh jaringannya dengan jumlah rute yang ingin
dibangunnya. Adapun tiga parameter utama QoS dalam jaringan MPLS
ialah sebagai berikut :
1. Bandwidth
Dalam jaringan MPLS penentuan besarnya bandwidth untuk
setiap rute bagi sebuah paket sangat diperlukan. Hal ini dikarenakan
dalam MPLS setiap jaringan akses harus memiliki akses bandwidth
yang pasti untuk setiap trafik yang akan dijalankannya. Dalam MPLS
menandai setiap paket yang datang ke jaringan MPLS dengan label
yang disesuaikan dengan feature IP Precedence yang akan
menentukan prioritas paket tersebut dikirimkan ke dalam jaringan. Hal
ini akan sangat berhubungan dengan alokasi bandwidth bagi setiap rute
MPLS atau LSP. Jika sebuah LSP memiliki bandwidth yang kecil,
maka LSP akan memiliki prioritas pertama untuk mengirimkan paket
yang ada dalam LSPnya, disesuaikan dengan nilai IP Precedencenya.
Pengukuran bandwidth dalam setiap LSP MPLS akan sangat
memperhatikan besarnya bandwidth yang ada dalam jaringan akses yang
mengirimkan sebuah paket, dengan jaringan akses yang menerima paket
tersebut. Pengukuran bandwidth dilakukan dalam edge LSR di mana
paket tersebut masuk ke dalam jaringan.
Untuk mengukur bandwidth proporsional dalam jaringan MPLS,
harus diketahui dahulu bandwidth jaringan akses yang merupakan
sumber dari paket yang akan dikirimkan dalam jaringan MPLS dan
dimasukkan sebagai bandwidth ingress edge LSR, dan harus diketahui
pula bandwidth jaringan akses yang merupakan tujuan dari paket
tersebut setelah dilewatkan dalam jaringan MPLS sebagai sebuah
bandwidth egress edge LSR.
2. Jitter
Ukuran delay penerimaan paket yang melambangkan smoothness
3. Packet Loss
Jumlah paket hilang yang terjadi pada saat pentransferan paket
data dari pengirim ke penerima (destination).
Dengan mengetahui besarnya bandwidth, jitter, dan packet loss
pengiriman paket dalam LSP maka kemampuan QoS jaringan MPLS dalam
mengirimkan suatu paket dapat dianalisa sehingga proses pengiriman paket
dapat diperkirakan terlebih dahulu. Pengukuran parameter QoS dalam
jaringan MPLS diperlukan sehingga paket yang dikirimkan dalam setiap
LSP dapat ditentukan disesuaikan dengan besarnya nilai bandwidth, jitter,
dan packet loss. Untuk mengetahui besarnya bandwidth, jitter, dan packet
loss pengiriman sebuah paket dalam jaringan MPLS diperlukan program
traffic generator seperti iperf.
2.3.3. Tools untuk Mengukur QoS
Ada beberapa tools yang digunakan untuk mengukur QoS dalam
suatu jaringan yaitu sebagai berikut :
1. NetIQ Chariot
NetIQ Chariot bisa melakukan simulasi paket yang akan
lewat pada jaringan. Hanya saja, sepengetahuan penulis utility
ini tidak gratis.
2. Iperf
Iperf adalah sebuah tool yang digunakan untuk menghitung
bandwidth dan kualitas link suatu jaringan komputer. Tool ini
http://dast.nlanr.net/Projects/Iperf/. Tool ini hanya dapat
dijalankan melalui command prompt dan tidak memiliki
tampilan GUI. Parameter QoS yang dapat diukur melalui tool
ini adalah bandwidth, jitter, dan packet loss.
Karena bersifat freeware dan output yang dihasilkan sesuai
dengan parameter yang penulis uji, maka penulis memilih
untuk menggunakan iperf dalam penelitian yang penulis
lakukan.
2.4. Aplikasi Monitoring Paket Data
Untuk melakukan monitoring paket data diperlukan aplikasi monitoring
yang cukup banyak tersedia di pasaran, baik yang bersifat komersil maupun gratis.
Aplikasi tersebut antara lain:
1. Ping
Merupakan aplikasi sederhana yang terdapat pada sistem operasi
Windows maupun Linux.
2. Wireshark
Adalah aplikasi GUI yang dapat melakukan sniffing paket data yang
lewat dalam suatu jaringan komputer. Dengan tool ini kita dapat melihat
2.5. Open Shortest Path First (OSPF)
OSPF merupakan routing protocol berbasis link state, termasuk dalam
interior Gateway Protocol (IGP). Menggunakan algoritma Dijkstra untuk
menghitung shortest path first (SPF). Menggunakan cost sebagai routing metric.
Setelah antar router bertukar informasi maka akan terbentuk database link state
pada masing-masing router.
OSPF mungkin merupakan IGP yang paling banyak digunakan.
Menggunakan metode MD5 untuk autentikasi antar router sebelum menerima
Link-state Advertisement (LSA). Dari awak OSPF sudah mendukung CIDR dan
VLSM, berbeda dengan RIP. Bahkan untuk OSPFv3 sudah mendukung untuk
IPv6.
Router dalam broadcast domain yang sama akan melakukan adjacencies
untuk mendeteksi satu sama lainnya. Pendeteksian dilakukan dengan
mendengarkan “Hello Packet”. Hal ini disebut 2 way state. Router OSPF
mengirimkan “Hello Packet” dengan cara unicast dan multicast. Alamat multicast
224.0.0.5 dan 224.0.0.6 digunakan OSPF, sehingga OSPF tidak menggunakan
TCP atau UDP melainkan IP protocol 89.
2.6. Simulator Jaringan
Untuk mensimulasikan suatu jaringan komputer diperlukan aplikasi khusus
yang dapat memperlihatkan gambar topologi yang digunakan dan bisa
memperlihatkan proses ping sebagai tanda telah terjalinnya konektifitas. Ada
1. Packet Tracer
Packet tracer adalah network simulator yang diciptakan oleh
perusahaan raksasa jaringan yaitu cisco. Simulator ini dibuat untuk
memudahkan dalam pembuatan skema jaringan dan mendukung
beberapa command router dan switch yang didukungnya. Tetapi tidak
semua command dalam dunia nyata yang dapat disimulasikan. Selain itu
aplikasi ini juga bersifat komersil atau berbayar.
2. Boson Netsim
Simulator ini diciptakan oleh perusahaan Boson. Sama seperti
packet tracer, command yang disediakan terbatas dan berbayar jika ingin
menggunakannya.
3. GNS3
GNS3 adalah sebuah graphical network simulator yang dapat
mengemulasikan jaringan yang kompleks. GNS3 merupakan emulator
yang dapat menjalankan Cisco Internetwork Operating System (IOS)
dalam lingkungan virtual tetapi mendukung seluruh command seperti di
dunia nyata. Seperti layaknya VirtualBox atau VMWare pengguna harus
menyediakan sendiri installer OS, maka GNS3 pun tidak dapat berjalan
tanpa IOS yang sebenarnya. Selain itu aplikasi ini bersifat opensource
dan tidak berbayar.
Adapun platform Cisco IOS yang telah didukung yaitu; 1710,
2620XM, 2621, 2621XM, 2650XM, 2651XM, 2691, 3620, 3640, 3660,
3725, 3745, dan 7200.
Karena bersifat open source dan mendukung platform Cisco IOS
yang penulis gunakan dalam penelitian ini. Maka penulis menggunakan
aplikasi ini dalam membuat prototipe simulasi jaringan.
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Waktu dan Tempat Penelitian
3.1.1. Waktu Penelitian
Waktu penelitian dibagi menjadi dua tahap, yaitu: riset dasar
(dilakukan untuk memahami secara umum konsep MPLS dan
mekanismenya) dan tahap riset lanjutan (mensimulasikan dan
mengimplementasikan jaringan MPLS VPN beserta QoS pada Lab ELKON
BPPT). Riset dasar dimulai dari bulan Maret 2009 sampai dengan April
2009 sedangkan, riset lanjutan dilakukan selama delapan minggu terhitung
mulai 05 Mei 2009.
3.1.2. Tempat Penelitian
Penelitian dilakukan di Laboraturium ELKON Badan Pengkajian dan
Penerapan Teknologi (BPPT). Laboraturium ini dipilih sebagai lokasi
penelitian karena ketersediaan fasilitas ( perangkat dan sumber daya) yang
dibutuhkan untuk mendukung proses penelitian.
3.2. Hipotesis Penelitian
Hipotesis penelitian yang penulis rumuskan adalah: penerapan MPLS VPN
dengan QoS menggunakan teknik Differentiated Services dapat menyediakan
layanan pengiriman data berdasarkan class. Class untuk layanan traffic data voice
traffic data best effort. Hal ini dapat dilihat berdasarkan parameter bandwidth,
jitter, dan packet loss yang akan penulis uji pada tahap monitoring.
3.3. Perangkat Penelitian
Sebagai sarana penelitian, diperlukan adanya perangkat penelitian.
Perangkat yang digunakan dalam penelitian ini dibagi menjadi dua bagian, yaitu
perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software). Perangkat keras yang
digunakan adalah komputer dan perangkat jaringan untuk membuat suatu jaringan
dapat terkoneksi. Sedangkan untuk perangkat lunak adalah kebutuhan sebuah
sistem operasi yang mendukung jaringan dan software-software pendukung
aplikasi jaringan. Semua perangkat penelitian ini adalah milik lab ELKON BPPT.
Untuk dapat membuat sebuah sistem yang benar-benar dapat berfungsi
secara baik dan menyeluruh diperlukan adanya lingkungan perangkat keras dan
perangkat lunak sebagai berikut :
1. Lingkungan Perangkat Keras
Perangkat keras yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari
komputer server, komputer client, dan perangkat jaringan lainnya
sebagaimana berikut ini :
a. Komputer server dengan merk IBM System X3650 yang mempunyai
spesifikasi Intel Xeon E5420 2.50 GHz 64 bit, hardisk 136 GB,
Combo Optical Drive, RAM 4 GB, VGA ATI ES 1000 (Onboard)
b. Komputer client yaitu menggunakan netbook Lenovo S9 dan
notebook Asus.
c. Perangkat jaringan dan alat pendukung yang terdiri dari CISCO
Router (tipe 7206, 3845, 2811, dan 1700) dan CISCO Switch tipe
2960.
2. Lingkungan Perangkat Lunak
Perangkat lunak yang digunakan dalam penelitian tugas akhir ini dibagi
menjadi dua bagian, yaitu perangkat lunak untuk server dan perangkat
lunak untuk client. Spesifikasinya adalah sebagai berikut :
a. Perangkat lunak untuk server : Sistem operasi Redhat Enterprise 5.
b. Perangkat lunak untuk client : Sistem operasi Ubuntu 8.04 dan
Windows XP Home Edition.
3.4. Metode Penelitian
Metode penelitian yang penulis gunakan yaitu berdasarkan
langkah-langkah penelitian dalam model NDLC. Langkah-langkah tersebut
3.5. Metode Pengumpulan Data
Metode pengumpulan data yang penulis gunakan dalam penelitian skripsi ini
adalah metode studi pustaka, wawancara, dan observasi. Metode studi pustaka ini
dilakukan dengan mencari dan membaca berbagai referensi berupa buku-buku
atau literatur lainnya dan juga pencarian referensi pada situs-situs yang berkaitan
dengan permasalahan penelitian ini di internet. Wawancara memungkinkan
penulis sebagai pewawancara (interviewer) untuk mengumpulkan data secara
tatap muka langsung dengan orang yang diwawancarai (interviewee). Hal ini
membuat penulis dapat menggali permasalahan secara lebih mendalam.
Observasi yaitu pengumpulan data dan informasi dengan cara meninjau dan
mengamati secara langsung kegiatan di lapangan.
3.6. Metode Pengembangan Sistem
Penulis menggunakan model pengembangan sistem NDLC (Network
Development Life Cycle). Menurut Goldman dan Rawles (2001:470), NDLC
merupakan model kunci dibalik proses perancangan jaringan komputer. NDLC
merupakan model yang mendefinisikan siklus proses pembangunan atau
pengembangan sistem jaringan komputer. Seperti model pengembangan sistem
untuk software, NDLC terdiri dari elemen yang mendefinisikan fase, tahapan,
langkah, atau mekanisme proses spesifik. Kata “cycle” (siklus) adalah kata kunci
deskriptif dari siklus hidup pengembangan sistem jaringan yang menggambarkan
secara eksplisit seluruh proses dan tahapan pengembangan sistem jaringan yang
Gambar 3.2. Skema NDLC
NDLC dijadikan metode yang digunakan sebagai acuan (secara keseluruhan
atau secara garis besar) pada proses pengembangan dan pembangunan sistem
jaringan komputer, mengingat bahwa setiap sistem jaringan komputer memiliki
kebutuhan yang berbeda dan memiliki permasalahan yang unik, sehingga
membutuhkan solusi permasalahan yang berbeda (spesifik) dengan melakukan
pendekatan yang bervariasi terhadap model NDLC. NDLC mendefinisikan siklus-
hidup proses yang berupa fase atau tahapan-tahapan dari mekanisme yang
dibutuhkan dalam suatu rangkaian proses pembangunan atau pengembangan
sistem jaringan komputer. Berkaitan dengan penelitian skripsi ini, penerapan dari
1. Identify. Kegiatan
dihadapi sehingga a. Analysis (Analisis)
Model pengembangan sistem NDLC dimulai pada fase analisis. Pada
tahap ini dilakukan proses perumusan masalah, mengidentifikasi konsep
dari MPLS dan QoS. Tahap ini meliputi :
mengidentifikasikan permasalahan yang
dibutuhkan proses penerapan sistem.
Pembahasan ini dapat dilihat pada bab empat sub bab 4.1.1.
2. Understand. Kegiatan untuk memahami mekanisme kerja
sistem yang akan dibangun. Pembahasan ini dapat dilihat pada
bab empat sub bab 4.1.2.
3. Analyze. Menganalisis sejumlah elemen atau komponen dan
kebutuhan sistem yang akan dibangun. Pembahasan ini dapat
dilihat pada bab empat sub bab 4.1.3.
4. Report. Kegiatan merepresentasikan proses hasil analisis.
Pembahasan ini dapat dilihat pada bab empat sub bab 4.1.4.
b. Design (Perancangan)
Tahapan selanjutnya adalah Design. Jika tahap analisis mendefinisikan
“apa yang harus dilakukan sistem”, maka pada tahap perancangan
mendefinisikan “bagaimana cara sistem itu dapat melakukannya”. Pada
fase ini terdiri dari kegiatan perancangan topologi jaringan dan
perancangan sistem MPLS VPN dan QoS. Tahap ini dapat dilihat pada
c. Simulation Prototyping (Prototipe Simulasi)
Tahap selanjutnya adalah pembuatan prototype sistem yang akan
dibangun, sebagai simulasi dari implementasi MPLS VPN dan QoS.
Dengan demikian penulis dapat mengetahui gambaran umum dari proses
komunikasi, keterhubungan dan mekanisme kerja dari interkoneksi
keseluruhan elemen sistem yang akan dibangun. Penulis membangun
prototype sistem ini pada lingkungan virtual menggunakan GNS3,
dengan pertimbangan bahwa apabila ada kesalahan mudah diperbaiki,
proses pembuatannya lebih cepat, dan untuk melihat implementasi
MPLS VPN dan QoS yang akan diuji. Pembahasan ini dapat dilihat pada
bab empat sub bab 4.3.
d. Implementation (Implementasi)
Pada fase ini, spesifikasi rancangan solusi yang dihasilkan pada fase
perancangan, digunakan sebagai panduan instruksi implementasi MPLS
VPN dan QoS. Aktifitas pada fase implementasi melingkupi
implementasi topologi jaringan (sub bab 4.4.1), implementasi MPLS
VPN (sub bab 4.4.2), dan implementasi QoS (sub bab 4.4.3).
e. Monitoring (Pengawasan)
Pada NDLC, proses pengujian digolongkan pada fase ini. Hal ini
mengingat bahwa proses pengujian dilakukan melalui aktifitas
pengoperasian dan pengamatan sistem yang sudah
dibangun/dikembangkan dan sudah diimplementasikan untuk
berjalan dengan baik dan benar. Aktifitas pada fase ini terdiri dari
pengujian konektifitas end-to-end MPLS VPN dengan cara ping dan
telnet (sub bab 4.5.1). Serta pengujian (sub bab 4.5.2) dan analisa (sub
bab 4.5.3) QoS menggunakan metode Diffserv (RFC-2475).
f. Management (Pengelolaan)
Pada NDLC, aktivitas perawatan, pemeliharaan dan pengelolaan
dikategorikan pada fase ini, karena proses manajemen/pengelolaan
sejalan dengan aktifitas perawatan/pemeliharaan sistem yaitu meliputi
pengelolaan backbone MPLS VPN dan pengelolaan QoS. Sehingga akan
menjamin fleksibilitas dan kemudahan pengelolaan serta pengembangan
MPLS VPN dan QoS di masa yang akan datang.
Pada penelitian ini, penulis hanya melakukan sampai tahap monitoring.
Untuk tahap manajemen, secara keseluruhan merupakan kewenangan
dari pihak BPPT. Hal ini dapat dilihat pada bab empat sub bab 4.6.
Pada bab ini, penulis akan menjelaskan proses penerapan backbone
jaringan menggunakan MPLS. Dalam hal ini penulis menerapkan MPLS VPNs
dengan QoS berdasarkan teknik Differentiated Services. Yaitu dengan membagi
satu VPN menjadi dua kelas; kelas gold yang memberikan QoS untuk layanan
traffic data voice dan kelas bronze yang memberikan QoS untuk layanan traffic
data best effort. Hal ini bertujuan untuk menunjukkan bahwa user yang
menggunakan layanan gold memiliki jaminan QoS yang lebih baik dibandingkan
user yang menggunakan layanan Bronze. Dengan ini suatu instansi atau
perusahaan, dapat membedakan QoS untuk setiap divisinya, sehingga dapat
mengoptimalkan kapasitas jaringan yang ada.
4.1. Analysis (Analisis)
Penulis membagi aktivitas pada tahap analisis ini menjadi beberapa fase
yaitu:
4.1.1. Identify (Mengidentifikasi Masalah)
Penggunaan sistem jaringan IP sebagai backbone baik dari segi
skalabilitas. Namun permasalahan akan timbul dari segi Quality of Service.
Jaringan IP yang secara default memiliki QoS best effort tidak
membedakan paket yang dikirim. Apakah itu file voice, video, atau data
