Fakultas Ilmu Komputer
Universitas Brawijaya
1740
Pengaruh Nilai Radius terhadap Pemilihan Zona Optimal Protokol ZRP
(Zone Routing Protocol) pada Lingkungan MANET (Mobile Adhoc Network)
Daniel H. Simatupang1, Primantara Hari Trisnawan2, Rakhmadhany Primananda3 Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Brawijaya
Email: 1danielhandika75@gmail.com, 2prima@ub.ac.id, 3rakhmadhany@ub.ac.id Abstrak
Sebuah jaringan MANET terbentuk dari node-node yang bergerak (mobile), dimana setiap node dapat membangun komunikasi satu sama lain tanpa membutuhkan jalur yang tetap, bisa juga dikatakan sifatnya temporer (sementara). Karakteristik yang dimiliki MANET ialah self-organizing yang mana tidak membutuhkan adanya pendefinisian infrastruktur terlebih dahulu. Jenis protokol yang tersedia dalam MANET sangat beragam seperti protokol proaktif, reaktif dan hybrid. Protokol jenis hybrid memiliki keunggulan atas perpaduan protokol reaktif dan proaktif. Pembentukan zona bergantung kepada nilai radius yang ditentukan secara manual, nilai radius memiliki andil yang cukup besar dalam hal proses routing. Pengamatan akan pengaruh nilai radius terhadap kinerja protokol routing ZRP menggunakan simulator NS-2. Dengan skenario variasi jumlah node 20, 40, 60 dan 80 serta variasi nilai radius 2, 3, 4 dan 5 pada luas area 1000m x 1000m dengan menggunakan pergerakan Random Way Point. Berdasarkan pengujian yang sudah dilakukan, bahwa nila radius 2 menunjukkan hasil yang lebih baik pada seluruh skenario pengujian untuk parameter uji PDR, NRL, end-to-end delay dan throughput. Untuk parameter uji convergence time, nilai radius 4 menunjukkan hasil yang lebih baik pada seluruh skenario pengujian.
Kata kunci: MANET, ZRP, nilai radius, NS-2, Random Way Point
Abstract
A manet network is made up of moving nodes (mobile), each node that can establish communication with another without requiring a constant channel or template for that matter. The characteristic of manet is self-indulgence in which there is no need for a definition of infrastructure first. The kinds of protocols available in manet vary so much as proactive, reactive and hybrid protocols. The formation of zones depends on the manually designated radius values, the radius values has a significant share in the routing process. The observation of radius values affects the performance of ZRP’s routing protocol using an NS-2 simulator. With a variation in number of nodes 20, 40, 60 and 80, variations in value radius 2, 3, 4 and 5 at area 1000m x 1000m using Random Way Point movements. Based on testing of ZRP’s routing protocol with the packet delivery ratio (PDR), normalized routing load (NRL), end-to-end delay, throughput parameters with value radius 2 show better results in all test scenario for test parameters. For the parameters of the convergence time test, the value of radius 4 shows better on the entire test scenario.
Keywords: MANET, ZRP, radius values, NS-2, Random Way Point
1. PENDAHULUAN
Sebuah jaringan MANET terbentuk dari node-node yang bergerak (mobile), setiap node dapat membangun komunikasi satu sama lain tanpa membutuhkan jalur yang tetap, bisa juga dikatakan sifatnya temporer (sementara). Karakteristik yang dimiliki MANET ialah self-organizing yang mana tidak membutuhkan
adanya pendefinisian infrastruktur terlebih dahulu (Kampitaki, 2014). Sifat multi hop yang dimiliki oleh MANET tersebut berarti bahwa node yang ingin mengirim paket tetapi node tujuannya tidak terdeteksi di sekitarnya dan akan diteruskan melalui node lain hingga menuju node tujuan (Pratama, 2016). Setiap node yang ada pada MANET memiliki peran ganda yaitu sebagai host dan router (Aarti, 2013). Secara
sederhana dapat dimaknai bahwa setiap node dapat berperan sebagai host dan sebagai router.
Dikarenakan sifat dari MANET ialah multi hop, dibutuhkan suatu protokol routing untuk efisiensi dalam pencarian jalur. Routing merupakan fungsi yang penting dalam jaringan yang akan menyediakan suatu layanan pengiriman data yang real-time. Routing ialah suatu proses dalam hal pencarian informasi jalur terpendek atau terbaik dari sumber menuju tujuan melalui jaringan, sedangkan protokol ialah aturan dalam perangkat komputer supaya dapat bertukar informasi menggunakan media jaringan (Purba, 2017).
Jenis protokol yang tersedia dalam MANET sangat beragam seperti protokol proaktif, reaktif dan hybrid dalam penelitian ini protokol yang akan digunakan ialah berjenis hybrid, protokol jenis hybrid memiliki keunggulan atas perpaduan protokol reaktif dan proaktif. Protokol hybrid yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah Zone Routing Protocol (ZRP). Sesuai dengan penamaannya, bahwa protokol ZRP berdasarkan pada konsep zona dan zona routing ditentukan dari node-node tetangga yang acak, terpisah dan saling bertumpang tindih (Beijar, 2002).
Pembentukan zona bergantung kepada nilai radius yang ditentukan secara manual, nilai radius memiliki andil yang cukup besar dalam hal proses routing. Pada penelitian-penelitian sebelumnya terkait Zone Routing Protocol (ZRP), untuk mengetahui kinerja protokol ZRP dilakukan dengan membandingkan protokol ZRP dengan protokol-protokol routing lainnya seperti, AODV, AOMDV DSDV, GPSR dll. Perbandingan kinerja dilakukan pada arsitektur jaringan MANET atau VANET. Penelitian secara spesifik yang meneliti tentang pengaruh nilai radius pada protokol ZRP masih minim. Penelitian mengenai performance of query control schemes dilakukan oleh Zygmunt J. Haas berfokus pada mekanisme pengendalian pengiriman route request yang sering ganda sehingga mengakibatkan pembanjiran pada lalu lintas jaringan (Haas, 2001). Kemudian penelitian terhadap pemilihan node tetangga dengan memperhitungkan signal strength dan link quality pada protokol NDP yang dilakukan Ida Bagus Ary Indra Iswara yang berfokus dengan memodifikasi ZRP standar menjadi Link-Stability Zone Routing Protocol (LS-ZRP), penelitian tersebut mengadaptasi metode signal
strength based link-stability sensing berdasarkan kekuatan sinyal dari suatu node (Iswara, 2013). Pengaruh nilai radius terhadap kinerja protokol ZRP pada arsitektur MANET merupakan menjadi titik utama yang akan dibahas pada penelitian ini, dengan judul “Pengaruh Nilai Radius Terhadap Pemilihan Zona Optimal Protokol ZRP (Zone Routing Protocol) pada Lingkungan MANET (Mobile Adhoc Network). 2. DASAR TEORI
2.1 MANET
Mobile Adhoc Network (MANET) ialah suatu jaringan nirkabel yang tidak memiliki infrastruktur tetap dan masing- masing node akan membangun suatu komunikasi yang dinamis untuk melakukan pertukaran informasi. Setiap node dapat bertindak sebagi host atau router dan berfungsi meneruskan paket ke perangkat lainnya.
Protokol yang dimiliki oleh MANET terbagi atas tiga jenis yaitu, protokol proaktif, protokol reaktif dan protokol hybrid (Vanthana, 2014). Masing-masing jenis protokol tersebut memiliki keunggulan dan kekurangan. Protokol proaktif (table driven) bersifat meneruskan informasi routing table ke seluruh jaringan, contoh protokol proaktif antara lain DSDV, OLSR, WRP dll. Protokol reaktif (on-demand) bersifat melakukan pencarian jalur dengan cara membanjiri aliran jaringan menggunakan route request contoh protokol ini adalah AODV, DSR, TORA dll. Jenis protokol yang ketiga adalah protokol hybrid, menggabungkan kedua sifat protokol terdahulu yaitu proaktif dan reaktif contohnya adalah ZRP, HWMP dll. Jenis-jenis protokol pada MANET ditunjukkan seperti pada Gambar 1 di bawah ini.
2.2 Zone Routing Protocol (ZRP)
Zone Routing Protocol (ZRP) merupakan kombinasi dari keunggulan dari jenis protokol proaktif dan menggunakan kelebihan protokol reaktif untuk interaksi dengan node sekitarnya. Untuk penyebaran pesan ZRP menggunakan metode broadcast yaitu Broadcast Resolution Protocol (BRP) yang digunakan untuk meneruskan permintaan pesan (Thaseen, 2012). Protokol ZRP dirancang untuk mengurangi overhead cost serta mempercepat pengiriman dengan efisiensi pemilihan jenis protokol terhadap seluruh rute. Protokol proaktif yang digunakan oleh ZRP ialah Intra-zone Routing Protocol (IARP) dan protokol reaktif yang digunakan adalah Inter-zone Routing Protocol (IERP) yang digunakan pada zona routing
.
Gambar 2. Contoh Topologi ZRP
Contoh Gambar 2 tersebut menunjukkan simpul S sebagai node sumber yang akan melakukan pengiriman paket ke tujuan node X. Diagram tersebut memiliki radius zona r = 2, artinya bahwa jumlah hop maksimal untuk pembentukan zona routing adalah 2.
2.3 Network Simulator (NS-2)
Network Simulator 2 adalah aplikasi simulasi jaringan yang bersifat open source.
Gambar 3. Arsitektur NS-2
Pada Gambar 3 di atas menjelaskan proses setelah melakukan simulasi, output dari NS-2 berbentuk .tr dan .nam. Untuk menafsirkan hasil tersebut secara grafis dan interaktif, ns-2 menyediakan tools yaitu, NAM (Network Animator) dan XGraph untuk bentuk grafik
(Issariyakul, 2012). File awk bertugas untuk melakukan filter akan file trace. Mengandalkan script awk yang digunakan untuk mendapatkan hasil yang konkret seperti PDR (Packet Delivery Ratio), end-to-end delay, throughput, NRL (Normalized Routing Load), Convergence Time. 2.4 AWK Programming
Awk merupakan bahasa pemrograman yang mampu mengerjakan setiap tugas menggunakan script atau kode program yang singkat. Program awk mencari satu set file pada baris yang sesuai dengan pola yang ditentukan. Jika baris yang sesuai ditemukan, aksi atau tindakan yang sepadan akan dilaksanakan. Aksi yang dijalankan berupa pengolahan secara bebas akan baris yang telah dipilih (Fatkhurrozi, 2018). 2.5 Packet Delivery Ratio (PDR)
PDR (Packet Delivery Ratio) ialah nilai perbandingan total jumlah paket data yang berhasil diterima node penerima dibagi dengan total jumlah paket data yang telah dikirim pada kurun waktu tertentu (Sasongko, 2012). PDR dapat dicari secara matematis dengan rumus berikut:
𝑃𝐷𝑅 = 𝑃𝑟
𝑃𝑠 (1)
Pr: Total jumlah paket data berhasil diterima Ps: Total jumlah paket data yang dikirim
2.6 End-to-end Delay
End-to-end delay ialah nilai waktu rata-rata yang dibutuhkan ketika proses pengiriman paket data dalam sekali pengamatan (Sasongko, 2012). Waktu dalam proses pengiriman paket data yang berhasil saja yang diambil (Fatkhurrozi, 2018). Rumus matematis untuk menghitung end-to-end delay sebagai berikut:
𝐸2𝑒𝑑 = 𝑇𝑃𝑟
𝑃𝑟 (2)
Tpr : total jumlah waktu paket data diterima Pr : total jumlah paket data diterima
2.7 Normalized Routing Load (NRL)
NRL (Normalized Routing Load) ialah nilai perbandingan banyaknya paket routing yang telah dikirim oleh node sumber dan diteruskan oleh node lain dengan total paket data yang berhasil diterima oleh node tujuan. Semakin tinggi nilai dari NRL maka kinerja dari protokol tersebut dikatakan kurang efisien (Fatkhurrozi,
2018). Persamaan matematis untuk menghitung nilai NRL sebagi berikut:
𝑁𝑅𝐿 = 𝑃𝑟𝑡
𝑃𝑟 (3)
Prt : Total jumlah paket routing (send & forward) Pr : Total jumlah paket data yang diterima
2.8 Throughput
Throughput ialah jumlah bit yang berhasi diterima dalam kurun waktu tertentu dan satuan bit per second yang merupakan kondisi real dari data rate dalam jaringan. Rumus matematis untuk mencari nilai throughput dijabarkan sebagai berikut:
𝑇ℎ𝑟𝑜𝑢𝑔ℎ𝑝𝑢𝑡 = 𝑃𝑟
𝑇𝑝 x packet size (4)
Pr : Total jumlah paket data yang diterima Tp : Total waktu pengamatan
2.9 Convergence Time
Konvergensi adalah suatu kondisi dimana ketika semua node telah mendapatkan kembali segala bentuk informasi table routing setelah terjadinya perubahan topologi di dalam suatu jaringan (Sepriwono, 2016). Convergence time adalah waktu yang dibutuhkan ketika proses routing terjadi dan tiap router sedang berbagi informasi, menghitung pencarian jalur terbaik dan melakukan pembaruan tabel routing dan jaringan tak akan berhenti beroperasi hingga setiap node mencapai status konvergen (Haris, 2019).
Convergence Time = 𝛴𝑖𝑛𝛴
𝑗𝑛 𝑡𝑖𝑗𝑛 (5)
Untuk i≠j dan tij merupakan waktu informasi
routing yang diterima node tujuan – waktu informasi routing yang dikirim node sumber. Simbol n sebagai
jumlah node yang telah menerima pesan mengenai waktu informasi routing (Novandi, 2019).
3. METODOLOGI PENELITIAN
Pada bab ini menjelaskan alur dan skema pelaksanaan penelitian mulai dari studi literatur, analisis kebutuhan untuk menunjang pelaksanaan penelitian, perancangan dan implementasi lingkungan pengujian, jika pengujian berhasil dilanjutkan dengan tahap pengambilan data, kemudian tahap terakhir dengan melakukan penarikan kesimpulan berdasarkan hasil dari pengujian dan analisis yang telah dilakukan.
3.1 Alur Penelitian
Gambar 4. Alur Metode Penelitian
Tahapan alur pelaksanaan penelitian seperti dipaparkan pada Gambar 4 di atas. Dimulai dari studi literatur sampai diakhiri dengan penarikan kesimpulan
3.2 Perancangan Konfigurasi Parameter Lingkungan Pengujian
Perancangan konfigurasi parameter ditunjukkan pada Tabel 1 di bawah ini.
Tabel 1. Perancangan Konfigurasi Parameter Pengujian Variasi node 20, 40, 60, 80 Variasi Radius 2, 3, 4, 5 Antenna Omni-directional (RF) WiFi-Type 802.11
Propagasi Two Ray Ground
Ukuran Paket 512byte Model Transport UDP (CBR) Protokol Zone Routing
Protocol (ZRP)
Waktu Simulasi 1000 s Interval Paket 0,1 s
Luas Area 1000m x 1000m Mobilitas Random Way Point
Kecepatan node Acak, maksimal 10 m/s
Kemudian dilanjutkan dengan melakukan perancangan skenario pengujian seperti pada Tabel 2 di bawah ini.
Tabel 2. Perancangan Skenario Pengujian
3.3 Perancangan Topologi Jaringan
Perancangan topologi jaringan dan mobilitas node dilakukan seperti ditunjukkan pada Tabel 3 di bawah. Proses perancangan dilakukan sesuai dengan sifat atau karakteristik MANET yaitu node bergerak bebas dan acak dan arah yang tak menentu. Perancangan topologi disesuaikan terhadap variasi penambahan jumlah node pada protokol routing ZRP. Setiap skema pergerakan tiap node pada topologi node 20, 40, 60 dan 80 berbeda-beda. Node sumber dan node tujuan pada topologi node 20 adalah node 0 sebagai sumber dan node 19 sebagai node tujuan. Untuk topologi jumlah node 40, sumbernya sama node 0 tetapi node tujuannya node 39. Begitu juga variasi node 60 dan 80, node sumbernya sama node 0 dan node tujuannya berbeda yaitu node 59 dan node 79.
Tabel 3. Topologi Jaringan dan Mobilitas node
3.4 Perancangan Pergerakan Node
Konfigurasi pergerakan node dibuat pada
folder setdest dengan ekstensi file .tcl dan file tersebut yang akan dipanggil pada script .tcl zrp. Penamaan file mobilitas pada penelitian ini adalah mob20.tcl, mob40.tcl, mob.60tcl dan mob80.tcl. Penamaan disesuaikan dengan jumlah masing-masing node. Setiap file, pergerakan node-nya acak tetapi untuk kecepatan minimal dan maksimal, waktu simulasi tetap sama pada masing-masing skenario variasi jumlah node. File .tcl mobilitas tersebut tersimpan di dalam direktori ns-allinone-2.35/ns-2.35/indep-utils/cmu-scen gen/setdest. Agar file tersebut dapat dijalankan, file tersebut dipindahkan ke direktori dan folder yang sama dimana tempat file zrp tersimpan. Direktori penelitian ini /daniel/ns-allinone-2.35/ns-2.35/project/finalscript. Maka file mobilitas dari direktori setdest tersebut akan dipindahkan ke direktori finalscript.
3.5 Perancangan Pengiriman Paket
Tabel 4. Pengiriman Paket 1 2 3 4 5 6
set udp [new Agent/UDP] $ns_ attach-agent $node_(0) $udp
set null [new Agent/Null] $null
$ns_ attach-agent $node_(79) $null
$ns_ connect $udp $null $udp set packetSize_ 512
Proses perancangan pengiriman paket ditunjukkan pada Tabel 4 di atas. Untuk membangun konektivitas jaringan pertama-pertama yang dilakukan adalah setup agent. Pada penelitian ini menggunakan UDP, konfigurasi ditunjukkan pada tabel baris pertama dengan perintah set udp [new Agent/UDP], Agent/UDP berperan menjadi sumber pengiriman paket data yang akan dilakukan transport jaringan UDP. Selanjutnya pemilihan node yang menjadi Agent/UDP dan ditunjukkan pada tabel baris ke-2 dengan perintah $ns_ attach-agent $node_(0) $udp. Baris tersebut menjelaskan pemilihan node 0 menjadi Agent/UDP dimana node 0 yang dipilih tersebut sebagai node sumber. Begitu juga pada tabel baris ke-3 dan ke-4 menjelaskan pengaturan node tujuan dengan membuat agen baru, yaitu set null [new Agent/Null] $null.. Pada tabel baris ke-4 menjelaskan pemilihan node 79 sebagai node tujuan. Selanjutnya tabel baris ke-5 menjelaskan proses pembangunan koneksi antara node sumber dan node tujuan ditunjukkan Skenario Jumlah Radius Jumlah Node Kecepatan pergerakan node Waktu simulasi 1 2, 3, 4, 5 20, 40, 60, 80 Acak, kecepatan minimal 5 m/s dan kecepatan maksimal 10 m/s 1000 detik 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
For { set i 0 } {$i < 80} {incr i} {
set node_($i) [$ns_ node] $node_($i) random-motion 1 $ns_ initial_node_pos $node_($i) 30
}
source mob80.tcl $node_(0) color red
$ns_ at 0.0 “$node_(0) color red”
$ns_ at 0.0 “$node_(0) label source”
$node_(79) color green
$ns_ at 0.0 “$node_(79) color green”
$ns_ at 0.0 “$node_(79) label destination”
dengan perintah $ns_ connect $udp $null. Untuk baris terakhir yaitu baris ke-6 menjelaskan pengaturan besaran ukuran paket yang akan dikirimkan sesuai dengan perancangan yang telah dijelaskan sebelumnya
3.6 Pemrosesan Data Output
Tabel 5. Pemrosesan Data Output 1
2 3 4
set tracefile [open outzrp80r2.tr w]
$ns_ trace-all $tracefile set namfile [open
outzrp80r2.nam w]
$ns_ namtrace-all $namfile
Perancangan pemrosesan data output ditunjukkan pada Tabel 5 di atas. Simulator NS2 memiliki dua file output, yaitu file (.tr) dan file (.nam). File (.tr) berisi rekaman seluruh catatan dan jejak yang detail selama awal proses simulasi hingga akhir simulasi. File yang kedua adalah (.nam) merupakan file yang menampilkan simulasi dalam bentuk animasi sesuai dengan skenario perancangan yang telah ditetapkan. Pada tabel di atas menjelaskan proses pembuatan data output di dalam .tcl zrp. Pada baris pertama set tracefile [open outzrp80r2.tr w] mendefinisikan file trace dari file .tcl protokol tersebut. Pengaturan nama file dilakukan pada baris ke-1 dan ke-3 untuk file (.tr) dan (.nam). Ketika file .tcl dijalankan maka proses perekaman seluruh aktifitas pada simulasi disimpan pada trace file (.tr) dan untuk animasi disimpan dalam file (.nam) ditunjukkan pada baris ke-2 dan ke-4 pada tabel. Yang mana file (.tr) tersebut yang akan digunakan untuk mengukur kinerja dari protokol zrp tersebut sesuai dengan parameter yang telah ditentukan pada perancangan sebelumnya.
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Berikut hasil dan pembahasan dari penelitian yang telah selesai dilakukan terkait pengaruh variasi nilai radius terhadap kinerja protokol ZRP pada lingkungan MANET berdasarkan parameter uji yang telah ditentukan.
1. Packet Delivery Ratio (PDR)
Pada Gambar 5 di bawah menunjukkan hasil bahwa kinerja protokol ZRP untuk parameter pengujian PDR cenderung turun. Nilai PDR terbaik ketika nilai radius 2 adalah pada saat jumlah node 40 dengan nilai 0,89.
Gambar 5. Grafik Hasil Pengujian PDR
Sedangkan nilai PDR terburuk pada saat radius 4 dengan jumlah node 80 dengan nilai 0,04. Ketika jumlah node semakin bertambah, protokol routing ZRP selalu melakukan update informasi mengenai perubahan topologi. Perubahan topologi disebabkan setiap node yang tersebar secara acak dan pergerakan yang tak menentu. Berdasarkan hasil pengujian tersebut, untuk parameter uji packet delivery ratio (PDR) nilai radius terbaik untuk protokol routing ZRP adalah dengan nilai radius sama dengan 2. Hal tersebut ditunjukkan pada tabel dan gambar di atas bahwa nilai PDR tertinggi ketika nilai radius sama dengan 2, walaupun terjadi penambahan node.
2. Normalized Routing Load (NRL)
Pada Gambar 6 di bawah menunjukkan hasil dari nilai NRL protokol ZRP selalu mengalami kenaikan. Nilai NRL protokol ZRP tersebut selalu stabil meningkat pada kondisi variasi nilai radius dan variasi jumlah node. Ketika node bertambah tetapi nilai radius tetap, nilai NRL juga meningkat. Begitu sebaliknya, ketika nilai radius yang bertambah dan jumlah node yang tetap, juga mengalami peningkatan.
Gambar 6. Grafik Hasil Pengujian NRL
Hal tersebut terjadi dikarenakan proses
0 0,5 1
2 3 4 5
Packet Delivery Ratio
PDR 20node PDR 40node PDR 60node PDR 80node Nilai Radius Nilai PDR 0 1000 2000 3000 2 3 4 5
Normalized Routing Load
NRL 20node NRL 40node NRL 60node NRL 80node Nilai NRL Nilai Radius
routing akan semakin sering terjadi. Lalu lintas jaringan semakin padat dikarenakan semakin bertambahnya nilai radius atau jumlah node. Seiring penambahan nilai radius atau jumlah node, paket routing yang akan dikirimkan juga semakin meningkat. Untuk nilai NRL terbaik ditunjukkan pada skenario variasi kepadatan node 20 dan nilai radius 2. Dan nilai NRL terburuk ditunjukkan pada skenario variasi kepadatan node 80 dengan nilai radius 4.
3. End-to-End Delay
Pada Gambar 7 di bawah ini menunjukkan hasil pengujian protokol routing ZRP dengan parameter uji end-to-end delay dengan nilai radius atau jumlah node bertambah, nilai end-to-end delay cenderung naik turun, walaupun lebih banyak mengalami peningkatan.
Gambar 7. Grafik Hasil Pengujian End-to-end
Delay
Kondisi yang tidak stabil dari naik turunnya nilai tersebut terjadi disebabkan oleh waktu ketika pengiriman paket yang berpengaruh terhadap perubahan topologi jaringan. Sesuai dengan karakteristik MANET, bahwa topologi yang selalu berubah-ubah dan pergerakan node yang acak dan tak menentu mempengaruhi proses pengiriman paket dalam proses routing. Untuk hasil terbaik ditunjukkan oleh skenario radius 2 pada variasi kepadatan 40. Sementara untuk hasil terburuk ditunjukkan skenario dengan nilai radius 3 dan variasi kepadatan node 80.
4. Throughput
Hasil pengujian protokol routing ZRP ditunjukkan pada Gambar 8 di bawah ini.
Gambar 8. Grafik Hasil Pengujian Throughput
Dari fenomena tersebut dapat diketahui bahwa protokol routing ZRP sangat bergantung pada jumlah kepadatan node. Kemudian, ketika jumlah node tetap dan nilai radius yang bertambah, penurunan nilai throughput tidak terlalu drastis. Itu menunjukkan bahwa semakin bertambah banyak jumlah node dan semakin bertambah nilai radius sangat mempengaruhi kinerja protokol routing ZRP dalam hal pengiriman paket data, karena topologi yang berubah-ubah, pergerakan setiap node yang acak dan pencarian jalur. Nilai throughput terbaik ditunjukkan pada skenario variasi kepadatan 40 node dengan nilai radius 2 dan untuk nilai throughput terburuk ditunjukkan pada skenario variasi kepadatan 80 node dengan nilai radius 4.
5. Convergence Time
Dari hasil yang telah dipaparkan pada Gambar 9 di bawah ini, nilai convergence time protokol routing ZRP cenderung naik turun. Seperti ditunjukkan pada hasil tersebut, pada skenario penambahan jumlah node dengan nilai radius tetap, kenaikan nilai convergence time dari skenario 20 node dengan nilai 0,136 ke skenario 40 node menjadi 0,146. Namun, mengalami penurunan ketika node bertambah menjadi 60 dan nilai convergence time menjadi 0,140 dan menurun lagi ketika penambahan node 80 dengan nilai convergence time 0,118. Walaupun terjadi peningkatan nilai, namun peningkatannya tidak terlalu signifikan, rentang peningkatan nilai hanya sedikit.
0 2 4 6 2 3 4 5
End-to-end delay
E2EDELAY 20node E2EDELAY 40node E2EDELAY 60node E2EDELAY 80node Nilai Radius Nilai End-to-end Delay 0 20 40 2 3 4 5Throughput
THROUGHPUT 20node THROUGHPUT 40node THROUGHPUT 60node THROUGHPUT 80node Nilai Radius Nilai ThroughputGambar 9. Grafik Hasil Pengujian Convergence
Time
Nilai convergence time terbaik ditunjukkan pada skenario variasi kepadatan 80 node dengan nilai radius 4. Sementara nilai terburuk ditunjukkan pada skenario variasi kepadatan 40 node dengan nilai radius 2. Secara keseluruhan skenario nilai convergence time protokol zouting ZRP adalah baik. Hal itu ditunjukkan dengan tidak terlalu jauhnya rentang nilai convergence time pada skenario variasi jumlah nilai radius atau variasi jumlah kepadatan node. Mekanisme routing pada protokol ZRP menggunakan bordercast ketika penentuan rute menuju node tujuan. Penggunaan bordercast pada luas area yang luas, ditambah dengan variasi peningkatan jumlah node dan peningkatan nilai radius, topologi yang selalu berubah, pergerakan setiap node yang acak dan bebas menyebabkan proses recovery atau pembaharuan jalur apabila terjadi kondisi dimana node mengalami kerusakan atau ketidaktersediaan, nilai convergence time akan rendah dikarenakan node sumber akan melakukan proses bordercast mulai dari awal hingga melakukan update atau recovery mengenai rute menuju node tujuan. Semakin rendah nilai convergence time, semakin baik kualitas jaringan tersebut. 5. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil pengujian dan analisis pembahasan yang telah dilakukan, dapat ditarik
kesimpulan sebagai berikut:
1. Pengaruh variasi nilai radius dan variasi jumlah kepadatan node yang telah dilakukan sesuai dengan perancangan yang telah ditentukan berdampak cukup signifikan terhadap kinerja protokol routing ZRP. Terjadi penurunan kualitas kinerja protokol routing ZRP pada parameter uji packet delivery ratio (PDR), normalized routing load (NRL), end-to-end delay dan throughput pada seluruh skenario, yaitu skenario nilai radius bertambah dengan jumlah node tetap dan skenario nilai radius tetap dengan jumlah node bertambah. Sedangkan untuk parameter convergence time, kinerja protokol routing ZRP relatif stabil, baik pada skenario nilai radius berubah dengan jumlah node tetap atau skenario nilai radius tetap dengan jumlah node bertambah. Walaupun terjadi penurunan kualitas kinerja pada beberapa parameter uji tersebut, namun rentang nilai dari tiap parameter tidak terlalu jauh.
2. Sesuai dengan karakteristik MANET bahwa topologi yang sering berubah-ubah dikarenakan pergerakan node yang random sangat mempengaruhi kinerja protokol routing ZRP. Hal tersebut ditunjukkan pada hasil dari setiap parameter uji kinerja protokol routing, menunjukkan bahwa nilai-nilai hasil tersebut cenderung naik turun. Topologi yang dinamis tersebut lah yang menyebabkan fenomena itu terjadi. Fenomena naik turunnya nilai terlihat pada seluruh parameter uji dan pada seluruh skenario. Walaupun nilai yang cenderung naik turun, tetapi kenaikan atau penurunannya tidak terlalu signifikan. Kecuali, pada parameter normalized routing load (NRL) secara stabil relatif selalu meningkat dikarenakan skenario dengan jumlah node dan nilai radius yang bertambah. 3. Berdasarkan pengujian yang sudah
dilakukan terhadap protokol routing ZRP dengan parameter uji packet delivery ratio (PDR), normalized routing load (NRL), end-to-end delay, throughput dan convergence time,
0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 2 3 4 5
Convergence Time
Convergence Time 20node Convergence Time 40node Convergence Time 60node Convergence Time 80node
Nilai Convergence
Time
Nilai Radius
diperoleh kesimpulan secara keseluruhan akan hasil kinerja sebagi berikut:
a) Berdasarkan nilai packet delivery ratio (PDR), nilai terbaik berada pada radius 2 dari seluruh skenario pengujian. b) Berdasarkan nilai normalized
routing load (NRL), nilai terbaik berada pada radius 2 dari seluruh skenario pengujian. c) Berdasarkan nilai end-to-end
delay, nilai terbaik berada pada radius 2 dari seluruh skenario pengujian.
d) Berdasarkan nilai throughput, nilai terbaik berada pada radius 2 dari seluruh skenario pengujian.
e) Berdasarkan nilai convergence time, nilai terbaik pada radius 4 dari seluruh skenario pengujian.
4.
Sesuai dengan hasil dan analisa pembahasan akan pengujian yang telah dilakukan, diperoleh kesimpulan terkait zona optimal untuk protokol routing ZRP adalah dengan nilai radius 2. Hal tersebut diperoleh setelah memperhatikan hasil pengujian berdasarkan parameter uji kinerja secara keseluruhan. Jumlah hop sama dengan 2 yang dinyatakan pada nilai radius menjadi hal yang penting dan berpengaruh terhadap kinerja protokol ZRP dan merupakan zona yang paling optimal dibanding nilai radius lainnya DAFTAR PUSTAKAAarti, Tyagi S.S., 2013. Study of MANET: Characteristics, Challenges, Application and Security Attacks.
Beijar, N., 2002. Zone Routing Protocol (ZRP). Networking Laboratory, Helsinki University of Technology.
Fatkhurrozi., 2018. Analisis Perbandingan Kinerja Protokol AOMDV, DSDV dan ZRP Sebagai Protokol Routing pada Mobile Ad-Hoc Network (MANET). Fakultas Ilmu Komputer Universitas Brawijaya Malang.
Haas, Zygmunt J., Pearlman, Marc R., Samar, P., 2001. The Bordercast Resolution Protocol (BRP) for Ad Hoc Network. IETF
Internet Draft. Diambil dari
http://tools.ietf.org/html/draft-ietf-manet-zone-brp-02, diakses 1 Februari 2020. Haris, Moh. I., 2019. Perbandingan Kinerja
Protokol DSDV dan FSR Terhadap Model Node Tetap dan Node Bergerak. Fakultas Ilmu Komputer Universitas Brawijaya Malang.
Issariyakul, T., dan Hossain, E. 2012. Introduction to Network Simulator NS2 Second Edition. Springer Science & Business Media.
Iswara, Ida B.A.I., dan Wibisono, W., 2013. Pemilihan Node Tetangga yang Handal dengan Memperhitungkan Signal Strength dan Link Quality pada Zone Routing Protocol di Lingkungan MANET. Jurnal Ilmu Komputer, VI (2),
35-48. Diambil dari
https://www.researchgate.net/publication/ 317044186 diakses 11 April 2020. Kampitaki, D., 2013. Simulation Study of
MANET Routing Protocols for Wireless Networks.
Novandi, M., Trisnawan, P., & Siregar, R. 2020. Perbandingan Kinerja Protokol ZRP (Zone Routing Protocol) dan HWMP (Hybrid Wireless Mesh Protocol) pada MANET (Mobile Adhoc Network).
Jurnal Pengembangan Teknologi
Informasi dan Ilmu Komputer,3(10), 9770-9779. Diambil dari http://j-
ptiik.ub.ac.id/index.php/j-ptiik/article/view/6539 diakses 07 Februari 2020.
Pratama, Raka G., 2016. Analisis Perbandingan Performansi Protokol AODV dan GPSR Pada Aplikasi VOIP. Fakultas Ilmu Komputer Universitas Brawijaya Malang. Purba, Desy U., 2017. Analisis Kinerja Protokol Ad Hoc On-Demand Distance Vector (AODV) dan Fisheye State Routing (FSR) pada Mobile Ad Hoc Network. Fakultas Ilmu Komputer Universitas Brawijaya Malang.
Sasongko, Septian A., 2012. Analisis Performansi dan Simulasi Protokol ZRP (Zone Routing Protocol) pada MANET
(Mobile Ad Hoc Network) dengan Menggunakan NS-2. Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang. Sepriwono, R., 2016. Analisis Perbandingan
Waktu Konvergensi Routing Protokol Proaktif DSDV Terhadap Routing Protokol Proaktif OLSR di Jaringan Bergerak Ad Hoc. Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
Thaseen, I., Sumaiya., 2012. Performance Analysis of FSR, LAR and ZRP Routing Protocols in MANET., Internasional Journal of Computer Application, 41(4) p. 0975-8887.
Vanthana, S., Prakash, V., Sinthu J., 2014. Comparative Study of Proactive and Reactive AdHoc Routing Protocols Using NS2. World Congress on Computing and Communication Technologies (WCCCT), vol.2, (1) p. 275-279.
