ABSTRAK
VoIP merupakan teknologi yang memungkinkan penggunanya untuk melakukan komunikasi baik suara maupun video melalui jaringan computer yang terintegrasi. VoIP memiliki tingkat sensitifitas yang tinggi, sebab itu VoIP membutuhkan jalur bandwidth yang bagus, sehingga komunikasi VoIP dapat memenuhi standar kualitas dari ITU-T.
Untuk mengatasi sensitifitas dari VoIP ada beragam cara, salah satunya dengan mengatur antrian paket yang ada dalam jaringan. Tujuannya agar paket-paket yang datang dapat terlayani lebih baik, sehingga komunikasi VoIP yang sensitif dapat lebih tahan terhadap bandwidth yang tidak stabil.
Pada penelitian ini penguji menggunakan Operating System Briker 1.4, yang digunakan sebagai server VoIP yang mendukung komunikasi VoIP pada jaringan. Pengujian awal bertujuan untuk mengetahui berapa besar kebutuhan bandwidth dari sebuah komunikasi VoIP. Pengujian selanjutnya bertujuan untuk mengetahui ketahanan komunikasi VoIP terhadap gangguan dengan menerapkan antrian RED, SFQ, dan Simple Queue dengan kondisi jaringan diberikan gangguan dari trafik lain. Sehingga dapat dilihat kualitas komunikasi VoIP dengan parameter MOS, Packet loss, Jitter, dan Average VoIP Bandwidth dari antrian jenis mana yang mampu menangani komunikasi VoIP dengan gangguan.
Kata Kunci : VoIP, Briker 1.4, Jitter, Packet loss, MOS(Mean Opinion Score), Average
ABSTRACT
VoIP is a technologi allows the user to communicate by audio or video via computer network. VoIP have high sensitive, so that VoIP needs good bandwidth, to ensure that VoIP communication on standart quality of ITU-T.
To resolve the high sensitive from VoIP communication there are many ways, we can adjust the queue on network. The aim is to serve the data packet on the network, so the quality of VoIP communication can be resistance to unstable bandwidth.
On this research the writer using Operating System Briker 1.4 as Server VoIP which suervices VoIP communication on the network. The first testing is to know how much bandwidth consumtion from a VoIP communication. The next testing is to know the resistance of VoIP communication to the disruption coming from another traffic flow with implemented RED queue, SFQ, and Simple Queue. So the quality of VoIP communication can be observe with MOS, Packet loss, Jitter, and Average VoIP Bandwidth as parameter to observe.
i
ANALISIS UNJUK KERJA ACTIVE QUEUE MANAGEMENT
RED, STOCHASTIC FQ dan SIMPLE QUEUE pada VoIP
(VOICE OVER INTERNET PROTOCOL) berbasis OPEN
SOURCE BRIKER 1.4
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana
Komputer Program Studi Teknik Informatika
Oleh:
Kurniawan Ardhi Putra
NIM: 115314069
PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA
JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
ii
THE PERFORMANCE ANALYSIS of ACTIVE QUEUE
MANAGEMENT RED, STOCHASTIC FQ and SIMPLE
QUEUE with VoIP (VOICE OVER INTERNET PROTOCOL) on
OPEN SOURCE BRIKER 1.4
A THESIS
Presented as Partial Fulfillment of Requirements to Obtain Sarjana Komputer
Degree in Informatics Engineering Department
Oleh:
Kurniawan Ardhi Putra
NIM: 115314069
DEPARTMENT OF INFORMATICS ENGINEERING
FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
iii
iv
v
HALAMAN MOTO
vi
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA
Dengan ini, saya menyatakan bahwa skripsi ini tidak memuat karya milik orang lain kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan serta daftar pustaka seperti layaknya karya ilmiah.
Yogyakarta 27 Januari 2016 Penulis ,
vii
PERYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH
UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Yang bertanda tangan dibawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma : Nama : Kurniawan Ardhi Putra
NIM : 115314069
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul :
“ANALISIS UNJUK KERJA ACTIVE QUEUE MANAGEMENT RED,
STOCHASTIC FQ dan SIMPLE QUEUE pada VoIP (VOICE OVER
INTERNET PROTOCOL) berbasis OPEN SOURCE BRIKER 1.4”
Bersama perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelola dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikannya secara terbatas, mempublikasikannya di internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.
Yogyakarta, 27 Januari 2016 Penulis,
viii
HALAMAN PERSEMBAHAN
Segala hasil yang sudah saya raih ini saya persembahkan kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa yang telah melimpahkan rahmat-Nya kepada saya sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini.
Kepada kedua orang tua, kedua kakak, kakek, keluarga dan orang-orang yang di desekitar saya yang tak henti-hentinya memberikan pengaruh positif selama menempuh proses perkuliahan dan pengerjaan skripsi.
Kepada teman-teman semua di Universitas Sanata Dharma, yang selalu menjadi teman yang membangun selama menempuh perkuliahan di kampus.
Kepada para dosen yang telah memberikan ilmu yang berharga kepada saya selama menempuh perkuliahan di kampus Universitas Sanata Dharma.
ix
ABSTRAK
VoIP merupakan teknologi yang memungkinkan penggunanya untuk melakukan komunikasi baik suara maupun video melalui jaringan computer yang terintegrasi. VoIP memiliki tingkat sensitifitas yang tinggi, sebab itu VoIP membutuhkan jalur bandwidth yang bagus, sehingga komunikasi VoIP dapat memenuhi standar kualitas dari ITU-T.
Untuk mengatasi sensitifitas dari VoIP ada beragam cara, salah satunya dengan mengatur antrian paket yang ada dalam jaringan. Tujuannya agar paket-paket yang datang dapat terlayani lebih baik, sehingga komunikasi VoIP yang sensitif dapat lebih tahan terhadap bandwidth yang tidak stabil.
Pada penelitian ini penguji menggunakan Operating System Briker 1.4, yang digunakan sebagai server VoIP yang mendukung komunikasi VoIP pada jaringan. Pengujian awal bertujuan untuk mengetahui berapa besar kebutuhan bandwidth dari sebuah komunikasi VoIP. Pengujian selanjutnya bertujuan untuk mengetahui ketahanan komunikasi VoIP terhadap gangguan dengan menerapkan antrian RED, SFQ, dan Simple Queue dengan kondisi jaringan diberikan gangguan dari trafik lain. Sehingga dapat dilihat kualitas komunikasi VoIP dengan parameter MOS, Packet loss, Jitter, dan Average VoIP Bandwidth dari antrian jenis mana yang mampu menangani komunikasi VoIP dengan gangguan.
Kata Kunci : VoIP, Briker 1.4, Jitter, Packet loss, MOS(Mean Opinion Score),
x
ABSTRACT
VoIP is a technologi allows the user to communicate by audio or video via computer network. VoIP have high sensitive, so that VoIP needs good bandwidth, to ensure that VoIP communication on standart quality of ITU-T.
To resolve the high sensitive from VoIP communication there are many ways, we can adjust the queue on network. The aim is to serve the data packet on the network, so the quality of VoIP communication can be resistance to unstable bandwidth.
On this research the writer using Operating System Briker 1.4 as Server VoIP which suervices VoIP communication on the network. The first testing is to know how much bandwidth consumtion from a VoIP communication. The next testing is to know the resistance of VoIP communication to the disruption coming from another traffic flow with implemented RED queue, SFQ, and Simple Queue. So the quality of VoIP communication can be observe with MOS, Packet loss, Jitter, and Average VoIP Bandwidth as parameter to observe.
Key Word : VoIP, Briker 1.4, Jitter, Packet loss, MOS(Mean Opinion Score),
xi
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala kesempatan, berkat, rahmat, dan petunjuk yang diberikan sehingga penulis mampu menyelesaikan Skripsi “ANALISIS UNJUK KERJA ACTIVE QUEUE MANAGEMENT RED, STOCHASTIC FQ dan SIMPLE QUEUE pada VoIP (VOICE OVER
INTERNET PROTOCOL) berbasis OPEN SOURCE BRIKER 1.4
”
Pada proses penyusunan dan penyelesaian skripsi ini, banyak bantuan yang penulis terima dari sejumlah pihak, oleh karena itu penulis ingin
mengucapkan terimakasih kepada :
1. Tuhan Yesus Kristus, yang sudah mengijinkan segala proses yang luar biasa dan memampukan penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi dan tugas akhir ini.
2. Sutarno dan Mariam Ekaningsih, orang tua dari penulis yang tidak henti-hentinya memberikan dukungan baik dalam bentuk materi maupun moral. Sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan lancer. Terlebih lagi telah memberikan kepercayaan kepada penulis bahwa saya sebagai penulis mampu untuk menyelesaikan skripsi ini.
3. Bapak H. Agung Hernawan, S.T., M.Kom., selaku dosen pembimbing skripsi yang telah memberikan dedikasi dan bantuan baik dalam bentuk ilmu pengetahuan maupun motivasi dalam proses pengerjaan skripsi ini. 4. Bapak Bambang Soelistijanto, S.T., M.Sc., dan Bapak Puspaningtyas
Sanjoyo Adi, S.T., M.T., selaku panitia penguji dan pembimbing
akademik yang telah memberikan banyak saran dan penyempurnaan dalam skripsi ini.
6. Purnomo Edi Saputro dan Heri Setiadi Putra, kedua kakak yang banyak memberikan bantuan baik berupa materi maupun non materi sehingga pengerjaan skripsi ini dapat berjalan dengan lancar.
7. Trifena Dwi Mirna Subagia, yang telah banyak memberikan semangat dan selalu mengingatkan untuk segera menyelesaikan dan mengerjakan skripsi. 8. Putu Yudha Angga Dinata dan Agustinus Dimas Fitriyanto, yang telah
membantu saya dalam memahami dan menangani masalah teknis yang dihadapi dalam penelitian dari skripsi ini.
9. Teman-teman seperjuangan di Lab Skripsi Jaringan Komputer Ari
Wirawan, Drajat Aji, Novan, Pandu, Irawan Sunu, Yohanes Nugroho yang terus memberikan masukan atas apa yang saya kerjakan ketika menempuh penelitian.
10. Teman-teman seangkatan 2011 prodi Teknik Informatika yang telah membagikan banyak hal yang mengesankan selama menimba ilmu bersama di Universitas Sanata Dharma. Terimakasi untuk kebersamaan dan pertemanan yang telah diberikan selama saya menempuh kuliah. 11. Pihak-pihak yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu. Penulis
xiii
DAFTAR ISI
ANALISIS UNJUK KERJA ACTIVE QUEUE MANAGEMENT RED, STOCHASTIC FQ dan SIMPLE QUEUE pada VoIP (VOICE OVER
INTERNET PROTOCOL) berbasis OPEN SOURCE BRIKER 1.4 ... i
THE PERFORMANCE ANALYSIS of ACTIVE QUEUE MANAGEMENT RED, STOCHASTIC FQ and SIMPLE QUEUE with VoIP (VOICE OVER INTERNET PROTOCOL) on OPEN SOURCE BRIKER 1.4 ... ii
HALAMAN PERSETUJUAN ... iii
HALAMAN PENGESAHAN ... iii
HALAMAN MOTO ... v
PERYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ... vii
1.1 Latar belakang Penelitian ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 2
1.3 Tujuan Penelitian ... 2
1.5 Metode Penelitian ... 3
BAB II LANDASAN TEORI ... 6
2.1 Pengertian VoIP (Voice over Internet Protocol) ... 6
2.1.1 Komponen VoIP ... 6
2.2 Parameter Kualitas Layanan VoIP ... 10
2.3 Mean Opinion Score ... 11
2.4 Pengertian Actie Queue Management ... 12
2.5 Random Early Detection ... 14
2.6 Stochastic Fair Queue ... 15
2.7 Simple Queue ... 17
2.8 Briker 1.4 ... 17
2.9 Compresion/ Decompresion (Codec) ... 18
2.10 Protocol SIP ... 20
2.11 Alur Percakapan VoIP ... 25
BAB III PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI ... 28
3.1 Spesifikasi Alat ... 28
3.2 Diagram Alur Pengujian ... 30
3.3 Topologi Jaringan ... 33
3.4 Skenario Pengujian Kebutuhan awal Bandwidth ... 35
3.5 Skenario Pengujian Gangguan secara Statis ... 36
3.6 Pengujian Skenario ... 37
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM ... 38
4.1 Pengujian Sistem ... 38
4.1.1 Pengujian awal Kebutuhan Bandwidth VoIP ... 38
BAB V KESIMPULAN dan SARAN ... 50
5.1 Kesimpulan ... 50
5.2 Saran ... 50
DAFTAR PUSTAKA ... 51
xvi
DAFTAR GAMBAR
GAMBAR 2.1 KONSEP KERJA VOIP……….7
GAMBAR 2.2 FORMAT PAKET VOIP………...10
GAMBAR 2.3 ANTRIAN FAIR QUEUE……….17
GAMBAR 2.4 ANTRIAN SIMPLE QUEUE………....18
GAMBAR 2.5 SUSUNAN PROTOCOL SIP………21
GAMBAR 2.6 USER AGENT SIP……….22
GAMBAR 2.7 PROXY SERVER………...23
GAMBAR 2.8 REDIRECT SERVER………24
GAMBAR 2.9 REGISTAR SERVER………25
GAMBAR 2.10 ALUR PERCAKAPAN VOIP………26
GAMBAR 3.1 DIAGRAM FLOW CHART PENGUJIAN VOIP TANPA GANGGUAN………32
GAMBAR 3.2 DIAGRAM FLOW CHART PENGUJIAN VOIP GANGGUAN STATIS………33
GAMBAR 3.3 TOPOLOGI JARINGAN………..34
GAMBAR 4.1 PENGUJIAN AWAL KEBUTUHAN BANDWIDTH VOIP TANPA GANGGUAN………44
xvii
DAFTAR TABEL
TABEL 2.1 PARAMETER PACKET LOSS………12
TABEL 2.2 PARAMETER MOS………...13
TABEL 3.1 SPESIFIKASI PERANGKAT KERAS………29
TABEL 3.2 PERANGKAT LUNAK……….30
TABEL 3.3 TABEL GANGGUAN STATIS………38
TABEL 4.1 HASIL PENGUJIAN KONSUMSI BANDWIDTH PADA KOMUNIKASI VOIP TANPA GANGGUAN………44
xviii
DAFTAR GRAFIK
GRAFIK 4.1 HASIL PENGUJIAN NILAI AVERAGE BANDWIDTH……46
GRAFIK 4.2 HASIL PENGUJIAN NILAI PACKET LOSS………..48
GRAFIK 4.3 HASIL PENGUJIAN NILAI JITTER………50
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang Penelitian
Seiring dengan kebutuhan komunikasi antar manusia yang meningkat, hal ini memicu semakin berkembangnya model komunikasi lewat jaringan komputer. Salah teknologi komunikasi suara melalui jaringan computer atau sering dikenal dengan sebutan VoIP (Voice over Internet Protocol). Komunikasi ini merubah data suara atau video ke bentuk kode digital kemudian dari bentuk kode digital ini akan dialirkan melalui jaringan komputer, yang akan mengirimkannya dalam bentuk paket-paket data. Sampai saat ini terdapat 2 protokol yang mendukung komunikasi dengan menggunaan VoIP yaitu H.323 dan SIP [1]. Seperti komunikasi pada umumnya yang melaui media jaringan khusunya internet, komunikasi melalui VoIP juga sangat dipengaruhi oleh beberapa parameter, antara lain jitter, bandwidth, dan paket loss. Karena tingkat sensitive yang tinggi terhadap ganguan maka komunikasi melalui media ini sangat bergantung sekali pada kondisi jaringan dalam hal ini mengenai congestion. Semakin tinggi congestion yang ada dalam suatu jaringan, maka hal ini akan berdampak buruk pada kualitas komunikasi VoIP.
di drop pada saat antrian penuh bisa diatasi dengan teknik antrian Active Queue Management (buffer management) seperti Random Early Detection yang akan melakukan drop sebelum antrian penuh[9]. Menggunakan disiplin Stochaist Fair Queue dimana paket akan diklasifikasikan dan membagi ke dalam jalur yang berbeda berdasarkan jenis paket sehingga dapat mengontrol jalur komunikasi[10].
Dalam tugas akhir ini penulis ingin menguji tiga mekanisme Queue, buffer Management Random Early Detection (RED), Stochastic Fair Queue (SFQ) dan Simple queue untuk melihat QoS dari VoIP.
1.2 Rumusan Masalah
Dari uraian latar belakang diatas, terdapat beberapa masalah yang dirumuskan oleh peneliti. Antara lain :
a. Bagaimana penggaruh active queue management RED, stochastic fair queue dan simple queue pada jaringan komunikasi VoIP dengan kondisi jaringan yang diganggu.
1.3 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penulisan tugas akhir ini yaitu :
1. Mendapatkan hasil yang lebih nyata dalam pengujian pengaruh queue pada congestion di jaringan VoIP
2. Mengetahui queue yang lebih efektif dalam menangani congestion antara RED, SFQ dan Simple queue dalam jaringan VoIP
1.4 Batasan Masalah
a. Menggunakan protocol SIP (Session Initiation Protocol) untuk signaling b. Codec suara yang digunakan adalah G711 alaw
c. RED, SFQ dan Simple queue akan diimplementasikan dalam real alat berupa router board Mikrotik
d. Analisis QoS dilakukan dengan membandingkan jaringan yang menggunakan antrian RED, SFQ, dan Simple queue.
e. Parameter yang akan dianalisa adalah average bandwidth, jiter, paket loss, dan MOS
1.5 Metode Penelitian
Adapun metodologi dan langkah-langkah yang dilakukan oleh peneliti dalam penyusunan tugas akhir ini antara lain :
1.1.1 Studi Literatur
Mempelajari tentang teori VoIP, Queue, VoIP dengan kondisi Queue, Random Early Detection, SFQ, Simple queue, QoS dan pembangunan VoIP mengunakan Operating System Briker 1.4 dengan mengumpulkan jurnal-jurnal, buku dan referensi lain yang berkaitan dengan topik.
1.1.2 Metode Pengumpulan Data
System Briker 1.4. Menguji kualitas suara dengan mengirimkan ganguan berupa Congestion pada jaringan dari user lain. Sehingga dari kondisi tersebut dapat ditarik kesimpulan bahwa dari ketiga jeni antrian dapat diketahui mana yang lebih baik dalam menangani ganguan pada VoIP.
Metode pengumpulan data yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
a. Metode Observasi
Kegiatan observasi ini dilakukan untuk mengamati proses unjuk kerja RED, SFQ dan Simple queue dalam mengatasi congestion ketika komunikasi VoIP dalam lingkungan Operating System Briker 1.4 yang diamati langsung ditempat penelitian.
b. Metode Dokumentasi
Dokumentasi yang dimaksud antara lain berupa gambar, atau foto penelitian, perangkat dan software serta data-data yang didapat dari penelitian.
c. Metode Analisa Data
Simple queue adalam memenuhi kriteria QoS dan kehandalan jaringan terhadap ganguan statis dan terus bertambah yang dikirimkan dari user lain.
d. Pengambilan dan Analisa data
Setelah implementasi dilakukan, maka akan dicatat data yang berhubungan dengan QoS pada kualitas suara VoIP dengan bantuan aplikasi wireshark dan aplikasi commview untuk mendapatkan nilai MOS Score yang nanti hasilnya akan dianalisa.
e. Penarika Kesimpulan
Dari hasil analisa didapat kesimpulan mengenai kualitas suara yang didapat dari beberapa scenario uji yang dilakukan menggunakan gangguan trafik untuk mendapatkan nilai QoS dan MOS.
f. Dokumentasi
6
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Pengertian VoIP (Voice over Internet Protocol)
VoIP (Voice over Internet Protocol) merupakan sebuah teknologi yang mampu mengirimkan percakapan berupa suara atau video melalui media internet atau berbasis IP (Internet Protocol) secara real-time menggunakan jaringan internet protocol. Komunikasi antar user VoIP dapat memanfaatkan infrastruktur internet yang sudah ada layaknya telepon biasa dan tidak dikenakan biaya telepon untuk berkomunikasi dengan penguna lain.
Secara singkat VoIP akan menangkap data video dan audio dalam bentuk digital, dan akan merubahnya ke dalam bentuk analog menggunakan DAC (Digital to Analog Converter) untuk di presentasikan, dan menggunakan ADC (Analog to Digital Converter) untuk membaginya ke dalam paket-paket kecil berupa data digital yang dapat ditransfer ke dalam suatu topologi jaringan.
Gambar 2.1 Konsep kerja VoIP
2.1.1 Komponen VoIP
a. User Agent
User Agent merupakan komponen VoIP yang langsung berhubungan dengan user. Digunakan untuk membangkitkan dan menerima calling dari user lain.
b. Codec
CODEC (Compression Decompression) digunakan untuk merubah data suara atau video dari analog ke bentuk data digital, sehingga dapat ditransmisikan melalui topologi jaringan yang sudah tersedia dengan bandwidth tertentu dan mengkonstruksikan kembali data suara atau video yang ditransferkan lewat jaringan ke bentuk asli untuk dapat diterima dan dipresentasikan ke user penerima.
c. Proxy
Proxy merupakan software yang digunakan sebagai server VoIP yang menangai proses regristrasi dan autentikasi user.
d. Protocol signaling
Protocol Signaling digunakan untuk membentuk jalur point to point menggunakan protocol TCP. Untuk bagian ini penulis akan menggunakan protocol SIP sebagai protocol signaling.
- H.323, merupakan protocol standart untuk VoIP yang drekomendasikan ITU-T yang mendefinisikan komunikasi multimedia real-time dan konferensi melalui jaringan packet-base yang tidak menyediakan guaranted QoS seperti LAN dan Internet. Menggunakan port 1720 untuk signaling.
- SIP (Session Initial Protocol), merupakan standar dari IETF (Internet Egineering Task Force) dimana standar ini akan mensetup “sesi” antara end user dan menjadi
komponen yang fleksibel dalam arsitektur internet. Menggunakan port 5060 untuk signaling.
Beberapa komponen tambahan di dalam VoIP :
- TCP (Transmission Control Protocol), digunakan untuk proses signaling untuk menjamin setup suatu call pada sesi signaling. TCP tidak digunakan dalam pengiriman data VoIP karena pada suatu komunikasi data VoIP penanganan data yang terlambat lebih penting daripada penanganan paket data yang hilang.
- RTP (Real Time Protocol), protocol yang dapat melakukan framing dan segmentasi data real time. RTP tidak mendukung akan realibilitas paket data sampai ke tujuan.
2.1.2 Format paket VoIP
Paket header VoIP terdiri atas dua bagian, yakni header dan payload (beban).
Header terdiri atas :
a. IP header
b. RTP header
c. UDP header
d. Ethernet header
2.2 Parameter Kualitas Layanan VoIP
Quality of Service adalah sebuah parameter untuk mengukur keandalan suatu jaringan. Tujuannya adalah untuk memenuhi layanan yang berbeda-beda dan untuk mengetahui kemampuan jaringan yang dibangun. Parameternya terdiri dari :
a. Jitter
Jitter atau variasi delay, dapat diakibatkan oleh panjangnya antrian dalam suatu waktu pengolahan data, reassemble paket-paket data di akhir pengiriman yang diakibatkan kegagalan sebelumnya dan proses pengiriman paket dalam media. Dapat juga disebabkan oleh peningkatan trafik secara tiba-tiba sehingga menyebabkan terjadinya penyempitan bandwidth yang dipakai dan menimbulkan antrian.
b. Delay
Delay adalah waktu yang dibutuhkan oleh suatu paket untuk menempuh route dari sumber paket (pengirim) ke tujuan (penerima).
Ambang delay optimal kualitas suara berdasarkan kualitas suara subjektif adalah :
- Sangat baik : 0-150 ms
- Reasonable : 250-350 ms
c. Paket loss
Paket loss adalah perbandingan seluruh paket IP yang hilang dengan seluruh paket IP yang dikirimkan dari sumber (pengirim) ke tujuan (penerima). Salah satu penyebanya adalah antrian yang melebihi kapasitas buffer pada setiap node.
Paket loss = ((packet_transmitted-packets_recived) / packet_transmitted) x 100 %
Packet loss Kualitas
0 – 0,5 % Sangat baik
0,5 – 1,5 % Baik
>1,5 % Buruk
Tabel 2.1 Parameter Packet loss
2.3 Mean Opinion Score
Nilai MOS Kualitas
5 Sangat Bagus
4 Bagus
3 Cukup
2 Buruk
1 Sangat Buruk
Tabel 2.2 Parameter MOS
2.4 Pengertian Actie Queue Management
Di dalam suatu jaringan, sering terjadi kasus congestion. Untuk itu suatu jaringan harus bisa mengadaptasi suatu mekanisme congestion management. Tujuannya agar paket yang berada dalam buffer router dapat di drop untuk mencegah atau merespon jaringan yang overload. Congestioncontrol menunjukkan seberapa cepat sources akan dikirim atau bisa disebut juga dengan flow control.
Sehingga pengirim bisa mendeteksi ketika paket itu tidak memberikan ACK selanjutnya. ACK selanjutnya akan mendeteksi adanya congestion.
Beberapa Active Queue Management :
a. Random Early Detection (RED), merupakan suatu AQM dimana router akan mendeteksi antrian di dalamnya, apakah antrian yang ada sudah melewati threshold atau belum melewati threshold jika melewati maka akan diberi suatu mark atau probability paket yang untuk di drop. Jika belum melewati maka paket tadi akan dimasukkan ke dalam antrian.
b. Weighted Random Early Detection (WRED) merupakan variasi dari Random Early Detection dimana WRED akan men-drop antrian yang berbeda dengan probability yang berbeda. THmin,THmax, dan Pmax akan dipilih berdasarkan antrian yang prioritasnya rendah. Antrian dengan prioritas lebih rendah akan mengalami drop paket yang lebih agresif.
2.5 Random Early Detection
Random Early Detection (RED), merupakan bagian dari Active Queue Management, sebagai suatu skema congestion avoidance yang biasanya dipergunakan pada router / gateway dengan traffic yang cukup tinggi. RED mengendalikan trafik jaringan sehingga terhindar dari kemacetan pada saat trafik tinggi berdasarkan pemantauan perubahan nilai antrian minimum dan maksimum. RED akan menghitung probabilitas paket – paket yang masuk untuk di drop dengan melihat nilai Avg melalui perhitungan Exponential Weighted Moving Average (EWMA) berikut:
AVGk = (1 – Wq) AVGk-1 +Wq q[
Nilai Avg ini akan dibandingkan dengan parameter Minth dan Maxth untuk mendapatkan nilai probabilitas paket k akan di drop.
Pb = MaxP Avg-THmin/THmax-THmin
dimana nilai MaxP = 0.02
Lalu, akan didapat drop probability sebagai berikut :
Pa =Pb/(1-count Pb)
Parameter yang digunakan: a. Wq=queue weight
b. minth(THmin) = minimum threshold ; maxth(THmax)=maximum threshold biasanya maxth = 2 * minth c. MaxP = nilai maximum untuk probability Pb
e. q yaitu ukuran antrian saat ini f. Avg = ukuran rata – rata dari antrian
g. count= jumlah paket di antrian sejak drop yang terakhir kali dilakukan ketika THmin ≤ Avg ≤ THmax
2.6 Stochastic Fair Queue
Stochastic Fair Queue adalah suatu mekanisme congestion control. Ide dari Fair Queue adalah membuat beberapa antrian dalam suatu router. Proses pembagian antrian ini menggunakan fungsi hash. Router kemudian akan melayani antrian – antrian ini dengan round robin. Fair queue juga akan membuat fairness dari sekumpulan flow antrian yang akan diatur oleh algoritma congestion control yang baik.
Gambar 2.3 Antrian Fair Queue
Sekarang akan kita lihat bagaimana suatu single flow akan dialirkan dengan bit by bit round robin. Misalkan, Pi merupakan panjang dari paket i, dan dihitung dengan setiap detik, Si merupakan waktu router mulai transmit paket I, dan Fi menandakan finish time router mentransmisikan paket i.
Fi = Si + Pi
Jika diketahui Ai menunjukkan paket i tiba di router maka Si= max (Fi-1, Ai)
Fi = max( F i-1, Ai)+ Pi
2.7 Simple Queue
Merupakan jenis antrian yang paling sederhana. Limitasi dilakukan berdasarkan pada alamat IP dan alamat portnya.
Ada dua mekanisme pembatasan data rate :
a. Membuang semua paket apabila sudah mencapai ambang maksimal dari data rate. Hal tersebut terjadi apabila tida ada mekanisme antrian paket.
b. Mengantrikan paket apabila mencapai ambang batas data rate pada antrian, hingga paket tersebut bisa diproses dan dikirimkan ke tujuan.
Gambar 2.4 Antrian Simple queue
Untuk stiap antrian dapat didefinisikan tipe rate limit, yaitu : a. CIR (Committed Information Rate)
Pada kondisi terburuk, aliran data akan mendapatkan traffic yang tidak tergantung pada traffic lain. Bandwidth yang diterima kadang tidak sesuai dengan data rate yang dikehendaki.
b. MIR (Maximum Information Rate)
Pada kondisi skenario terbaik, akan tersedia maksimum data rate, ini terjadi apabila pada jalur lain didapati dalam kondisi kosong atau sepi.
2.8 Briker 1.4
dikembangkan oleh Anton Raharja, Briker 1.4 mendukung penuh terhadap komunikasi suara dan video. Salah satu yang menarik dari Briker 1.4 adalah dapat menciptakan LCR (Least Cost Routing) dimana Briker 1.4 mampu mencari jalur terpendek untuk telepon dengan interkoneksi ke PSTN, GSM dan CDMA atau provider VoIP lainnya. Selain itu Briker 1.4 memiliki fitur-fitur IVR, ring group, call forward, follow me, ACD, trunking, billing, unlimited registered accounts. Briker 1.4 memiliki dukungan protokol SIP (Session Initation Protocol) dan H.3.2.3. Sedangkan untuk dukungan codec, Briker 1.4 memiliki bebrapa jenis codec diantaranya : g711 (ulaw & alaw), gsm, g723, dan g729.[3]
2.9 Compresion/ Decompresion (Codec)
Codec merupakan proses konversi data analog menjadi data digital agar suara atau video dapat dikirim melalui jaringan komputer. Berbagai jenis codec dikembangkan dengan tujuan agar bisa penggunaan bandwidth bisa diatur secara hemat tanpa mengorbankan kualitas suara atau video. Pada penelitian ini penulis akan menggunakan codec video g711 alaw.
2.9.1 Codec G.711 A-law
sinyal analog menjadi sinyal digital dengan melakukan sampling sinyal analog tersebut 8000 kali perdetik dan dikodekan dalam angka. Jarak antar sampel adalah 125 µ detik. Sinyal analog pada suatu percakapan diasumsikan berfrekuensi 300 Hz – 3400 Hz. Sinyal tersampel lalu dikonversikan ke bentuk diskrit yang nantinya dipresentasikan sesuai dengan amplitude sinyal sampel. Format PCM menggunakan 8 bit untuk pengkodean, sedangkan laju transmisi diperoleh hasilnya dengan mengkalikan 8000 sampel perdetik dengan 8 bit persampel sehingga diperoleh 64.000 bit perdetik. Bit rate 64 Kbps ini merupakan standar transmisi untuk satu kanal telepon dgital.
lalu ditransmisikan melalui jaringan IP dengan suatu standar komunikasi jaringan packetbased.
2.10 Protocol SIP
SIP (Session Initation Protocol) adalah peer-to-peer signaling protokol, yang dikembangkan oleh IETF (Internet Engineering Task Force), SIP mengijinkan end point-nya untuk memulai dan mengakhiri sessions dari komunikasi yang dilakukan. Protokol SIP didukung oleh beberapa protokol, antara lain RSVP untuk melakukan pemesanan pada jaringan , RTP dan RTCP untuk mentransmisikan media dan mengetahui kualitas layanan, serta SDP untuk mendeskripsikan sesi media. Secara default, SIP menggunakan protokol UDP tetapi beberapa kasus dapat juga menggunakan TCP sebagai protokol transport. (Johnston,2010)
2.10.1 Susunan Protocol SIP
Gambar 2.5 Susunan Protocol SIP
a. User Agent
Merupakan end point dari sistem dan memuat dua sub sistem :
1. User Agent Client (UAC), yang membangkitkan requests
2. User Agent Server (UAS), yang merespon requests dari user
Gambar 2.6 User Agent SIP
b. Network Server
REGISTER ke server SIP. Lokasi user dapat berbeda-beda sehingga untuk mendapatkan lokasi user yang aktual diperlukan location server. Pada jaringan SIP, ada tiga tipe network server, yaitu :
1. Proxy Server
Proxy server adalah komponen penengah antar user agent. Proxy server bertindak sebagai server dan client yang menerima request message dari user agent dan menyampaikan pada user agent lainnya. Request dapat dilayani sendiri atau disampaikan (forward) pada proxy server lain. Proxy Server bertugas menerjemahkan data dan/atau menulis ulang request message sebelum menyampaikan pada user agent tujuan atau proxy lain. Selain itu, proxy server bertugas menyimpan seluruh state sesi komunikasi antara UAC dan UAS. Proxy server dapat berfungsi sebagai client dan server karena proxy server dapat memberikan request dan response.
Komponen ini merupakan server yang menerima request message dari user agent, memetakan alamat SIP user agent atau proxy server tujuan, kemudian memberikan respon terhadap request tersebut dan menyampaikan hasil pemetaan kembali pada user agent pengirim (UAC). Redirect Server tidak menyimpan state sesi komunikasi antara UAC dan UAS setelah pemetaan disampaikan pada UAC. Berbeda dengan Proxy Server, Redirect
Gambar 2.8 Redirect Server
Server tidak dapat memulai inisiasi request message dan tidak dapat menerima ataupun menutup sesi komunikasi. 3. Registar Server
mengirimkan pesan REGISTER ke Registar. Bila otentikasi yang diberikan valid dan ada dalam database, maka Registrar akan mengirimkan pesan respon 200 OK dan proses registasi pun selesai dilakukan.
Gambar 2.9 Registar Server
2.11 Alur Percakapan VoIP
Gambar 2.10 Alur percakapan VoIP Penjelasan dari alur percakapan VoIP tersebut adalah :
1. PC1 (user) atau Caller akan melakukan sesi INVITE ke server VoIP yang menunjukkan bahwa server diundang untuk bergabung ke dalam session komunikasi multimedia. Isi dari pesan INVITE tersebut adalah suatu uraian session untuk PC2 (user) yang diundang untuk melakukan panggilan.
3. Selanjutnya ketika PC1 (user) membalas ringing dari server dan server membalas jika tujuan dari PC1 (user) untuk menelpon PC2 (user) maka server akan mengirimkan request OK kepada PC1 (user). 4. PC1 (user) akan mengirim ACK kepada server karena PC1 (user)
telah menerima suatu final response untuk suatu INVITE request, dan hanya digunakan di INVITE request.
5. Step selanjutnya PC1 (user) akan menelpon PC2 (user) dan jika tersambung maka PC1 (user) akan mengirimkan requests OK dan server pun akan memberikan codec kepada PC 1 untuk melakukan komunikasi kepada PC1 (user) dimana protokol yang digunakan adalah protokol RTP (Real Time Protocol).
6. Step berikutnya PC1 (user) dan PC2 (user) melakukan percakapan dengan menggunakan protokol RTP (Real Time Protocol)
7. Selanjutnya PC2 (user) mengirimkan ACK kepada PC1 (user) karena telah menerima response dari request yang dikirimkan PC1 (user). 8. Ketika PC2 (user) ingin memutuskan sesi percakapan tersebut maka
PC2 (user) akan mengirimkan request BYE kepada PC1 (user) dan PC1 (user) akan merespon request BYE dari PC2 (user) dengan response OK.
9. Selanjutnya PC1 (user) akan me-requests BYE ke server dan server pun akan membalas request dari PC1 (user) dengan messages OK.
Messages yang terdapat pada SIP didefinisikan dalam dua format : 1. Request, dikirim dari user ke server, yang berisi tentang operasi yang diminta oleh user tersebut.
2. Response, dikirim dari server ke user, yang berisi informasi mengenai status dari apa yang diminta oleh user.
b. Ada enam tipe dari requestmessages :
1. INVITE : menunjukan bahwa user atau service sedang diundang untuk bergabung dalam session. Isi dari pesan ini akan memasukan suatu uraian menyangkut session untuk user yang diundang.
2. ACK : mengkonfirmasi bahwa client telah menerima suatu final response untuk suatu INVITE request, dan hanya digunakan di INVITE request.
3. OPTION : digunakan untuk query suatu server tentang kemampuan yang dimilikinya.
4. BYE : dikirim oleh user agent client untuk menunjukan pada server bahwa percakapan ingin segera diakhiri.
5. CANCEL : digunakan untuk membatalkan suatu request yang sedang menunggu keputusan.
28
BAB III
PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI
3.1Spesifikasi Alat
Pada perancangan server VoIP ini akan dilakukan berapa skenario uji untuk menetahui unjuk kerja dari antrian RED, SFQ dan Simple queue. Pengujian dilakukan dengan menggunakan perangat sebagai berikut :
3.1.1 Perangkat Keras (Hard Ware)
Platform Dekstop PC
Processor Intel® Core™ i3-3220 CPU
@3.30GHz
Memort 4 GB DDR3
Total Hard Drive Capacity 500 GB
Optical Drive DVD-Super Multi
Graphics Intel®HD graphics
Card Reader Multi-in-One
Operating System Windows 7
Tabel 3.1 Spesifikasi Perangkat Keras
Software ini digunakan untuk mendukung dalam infrastruktur jaringan komunikasi VoIP, selain itu juga digunakan untuk menganalisa dan mendukung dalam pengujian unjuk kerja jaringan VoIP ditunjukkan pada table berikut.
Software Fungsi
Operating System Briker 1.4
Untuk membangun infrastruktur jaringan VoiP
softwareWireshark Aplikasi ini digunakan untuk mengambil nilai QoS (Quality of Service)
Software D-ITG Aplikasi ini untuk memberikan beban trafik pada jaringan dengan mengirmkan paket data UDP secara
statis dan bervariasi.
Software X-Lite Aplikasi ini digunakan untuk melakukan panggilan dan menerima panggilan yang dilakukan antar user
Software Winbox Aplikasi ini digunakan untuk melakukan pengaturan pada router Mikrotik dan memonitoring beban jaringan pada saat user melakukan komunikasi. Software Commview Aplikasi ini digunakan untuk mendapatkan nilai MOS
(Mean Opinion Score) yang dilakukan antar kedua user secara real time pada saat melakukan komunikasi
3.2Diagram Alur Pengujian
Pada pengujian jaringan VoIP menggunakan antrian RED, SFQ dan simple queue ini dibutuhkan skenario yang tepat untuk mendapat hasil yang diharapkan.
a. Pengujian VoIP tanpa gangguan
Dalam skenario pengujian ini menggunakan 3 PC, 2 PC sebagai user VoIP, 1 PC sebagai serverVoIP, 2 Router board Mikrotik.
Mulai
Penentuan Topologi Jaringan
Instalasi dan Konfigurasi infrastruktur VoIP
Menjalankan aplikasi Wireshark
dan Commview
Melakukan komunikasi VoIP
dari user
Pencatatan hasil pengujian VoIP
Analisa pengujian hasil
Selesai
Konfigurasi queue pada masing-masing router
Gambar 3.1 Diagram flow chart pengujian VoIP tanpa gangguan
b. Pengujian menggunakan gangguan Statis
Router board Mikrotik. Software yang digunakan dalam scenario ini antara lain : Briker 1.4, X-Lite, Wireshark, Commview, D-ITG .
Mulai
3.3Topologi Jaringan
R1 R2
Server VoIP User VoIP1
User (Trafik Generator)
User VoIP 2
User (Trafik Generator)
Gambar 3.3 Topologi Jaringan
Implementasi dan pengujian ini dilakukan di laboratorium Tugas Akhir Jaringan Komputer lantai 4 Kampus III Universitas Sanata Dharma. Implementasi yang akan dilakukan antara lain :
1. Server Voip, Sistem operasi yang digunakan untuk membangun server VoIP sebagai komunikasi suara adalah Briker 1.4.
2. User VoIP dapat melakukan panggilan secara baik, dengan kualitas bandwidth yang cukup untuk menghasilkan pengiriman data yang baik sesuai dengan standart MOS yang dikeluarkan ITU-T pada tahun 1996.
4. 2 PC (user) pada topologi tersebut sudah di daftarkan dengan nomor dial yang telah ditentukan pada PC (user) masing-masing dan berhasil melakukan registrasi, login pada softphone X-Lite yang digunakan, setelah semua PC (user) berhasil melakukan registrasi ke komputer server.
5. Setelah semua registrasi ke server berhasil dilakukan maka tiap-tiap PC (user) dapat melakukan komunikasi selama status dari softphone di PC (user) tersebut online. Untuk pengujian awal mencari kebutuhan bandwidth VoIP
6. Untuk pengujian kualitas komunikasi suara VoIP ketika jaringan tersebut diberi gangguan penulis akan menggunakan aplikasi D-ITG dengan mengirim beban trafik pada jaringan.
trafik generator pada saat tertentu hanya sebatas window maksimum .
8. Penulis menggunakan 2 PC generator karena pada aplikasi D-ITG harus ada PC pengirim beban trafik dan PC penerima beban trafik untuk menerima dan mengirim gangguan tersebut sehingga dibutuhkan 2 PC untuk skenario gangguan.
3.4Skenario Pengujian Kebutuhan awal Bandwidth
3.5Skenario Pengujian Gangguan secara Statis
Pada skenario pengujian ini penulis mencoba untuk melakukan ganguan pada komunikasi VoIP. Ganguan berupa ganguan statis, yang masumsikan keadaan user lain sedang melakukan aktifitas download maupun upload. Sehingga dengan ganguan tersebut dapat menambah beban trafik yang berdampak pada terganggunya komunikasi VoIP. Pengujian menggunakan kodec G 711 alaw. Data yang dikirimkan dalam komunikasi VoIP berupa rekamanorang yang sedang melakukan aktivitas membaca berita, dengan durasi 2 menit. Pada pengujian dengan ganguan trafik secara statis digunakan software D-ITG untuk meberikan dampak ganguan statis. Digunakan 2 PC sebagai pengirim beban traffic dari software D-ITG. Berikut table gangguan yang akan dijalankan dalam skenario :
No Gangguan kbps
1 12
2 17
3 22
4 32
5 42
6 52
7 62
Tabel 3.3 Tabel Gangguan Statis
3.6Pengujian Skenario
1. Skenario pertama : Pengujian kebutuhan awal bandwidth VoIP
2. Skenario kedua : Pada konsisi ini kedua router sudah dikonfigurasi queue RED.
3. Skenario ketiga : Pada kondisi ini kedua router sudah dikonfigurasi queue SFQ.
4. Skenario keempat : Pada kondisi ini kedua router sudah dikonfigurasi queue Simple queue.
9 82
38
BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM
Pada Bab ini peneliti akan melakukan pengujian dan analisis terhadap unjuk kerja jaringan VoIP (Voice over Internet Protocol) yang sudah mengadaptasi sistem antrian RED, SFQ dan Simple Queue. Pengujian menggunakan parameter jitter, average bandwidth, packet loss, dan MOS(Mean Opinion Source) baik dalam pengujan awal dalam hal ini tanpa gangguan, hingga pengujian dengan gangguan secara bertahap dengan jenis gangguan statis.
4.1 Pengujian Sistem
Pengujian dilakukan ketika PC 1 (user) melakukan komunikasi suara melalui jaringan VoIP kearah PC 2 (user). Durasi dari komunikasi selama kurang lebih 2 menit, dengan menggunakan rekaman suara dari pembaca berita yang diasumsikan sebagai seseorang yang sedang berbicara dalam sebuah komunikasi VoIP. Pengujian dilakukan sebanyak 10 kali untuk masing masing skenario pengujian. Menurut ITU-T, kebutuhan bandwidth
4.1.1 Pengujian awal Kebutuhan Bandwidth VoIP
Komunikasi VoIP
Gambar 4.1 pengujian awal kebutuhan bandwidth VoIP tanpa gangguan
Antrian
MOS
Score Avg. bandwidth (Kbps)
RED 4.4 83.586
SFQ 4.4 83.596
Simple Queue 4.4 83.548
Tabel 4.1 hasil pengujian konsumsi bandwidth pada komunikasi VoIP tanpa gangguan.
Data diatas menunjukkan konsumsi bandwidth komunikasi VoIP melalui antrian yang sudah di konfigurasi. Dari data diatas diketahui bahwa konsumsi bandwidth untuk sebuah komunikasi VoIP tanpa gangguan berada pada kisaran 83.5 kbps, atau dapat dikatakan di kisaran 84 kbps. Dengan nilai MOS dalam kategori kualitas suara bagus.
4.1.2 Pengujian gangguan statis pada jaringan komunikasi VoIP
disediakan sebesar 96 kbps. Traffic penganggu diperoleh dari traffic generator D-ITG yang ada di PC lain.
Gambar 4.2 gangguan statis pada komunikasi VoIP
Tabel 4.2 Gangguan statis pada komunikasi VoIP
Dengan adanya gangguan pada jaringan komunikasi, maka beban traffic jaringan komunikasi akan meningkat dan menganggu kebutuhan konsumsi
no Gangguan kbps Overlap %
1 12 0 0
2 17 5 5.952381
3 22 10 11.90476
4 32 20 23.80952
5 42 30 35.71429
6 52 40 47.61905
7 62 50 59.52381
8 72 60 71.42857
9 82 70 83.33333
10 96 84 100
Gangguan beban traffic
bandwidth untuk komunikasi VoIP. Dengan begitu akan dilihat jenis antrian yang mana, yang mampu mengatasi komunikasi VoIP yang mendapat gangguan statis secara bertahap. Adapun parameter yang diukur dari skenario ini antara lain Average Bandwidth, Packet Loss, Jitter, dan MOS. Hasil yang didapat dari pengujian ini adalah :
4.1.2.1 Hasil pengujian nilai MOS pada gangguan statis
Grafik 4.1 Hasil pengujian nilai MOS
Grafik 4.1 menampilkan hasil penelitian pengukuran MOS yang diukur menggunakan aplikasi commview.
bahwa komunikasi VoIP sangat sensitif terhaadap gangguan yang diberikan dari traffic generator. Pada pembahasan ini hanya akan dibahas pada trafik gangguan kecil saja. Dikarenakan pada trafik gangguan besar nilai MOS sudah tidak dapat di dengarkan untuk komuikasi menurut ITU-T.
Pada antrian RED menunjukkan kualitas MOS yang paling baik. Hal ini dikarenakan pada antrian RED packet yang datang antara packet penganggu dan packet VoIP masih lebih banyak packet VoIP dan kondisi antrian masih dalam kondisi yang belum terlalu padat. Sehingga probabilitas drop dan early drop yang dipakai RED belum terlalu agresif seagresif pada gangguan besar dalam melakukan drop. Hal ini membuat packet dari VoIP masih belum banyak di drop, sehingga MOS masih dikategorikan dalam kondisi baik menurut ITU-T.
Pada grafik 4.1 juga menampilkan bagaimana unjuk kerja antrian SFQ. Diperlihatkan pada gangguan kecil nilai MOS dari antrian SFQ turun paling cepat dan berada pada nilai yang paling jelek dibanding antrian yang lain. Hal ini dikarenakan antrian SFQ membagi antrian ke dalam 2 baris antrian secara adil, dikarenakan paket yang datang ada 2 jenis paket, yaitu paket VoIP dan paket UDP dari trafik generator. Pembagian ini membuat jalur menjadi sempit, sehingga membuat packet VoIP yang stabil akan terpangkas jalurnya dan tidak mencukupi sesuai kebutuhannya. Hal ini berimbas pada nilai MOS yang rendah.
Pada gangguan kecil nilai MOS Simple Queue masih lebih baik ketimbang SFQ hal ini disebabkan antrian belum terlalu padat atau overflow sehingga meskipun menangani paket yang sensitive nilai MOS nya masih lebih bagus ketimbang SFQ.
Menurut ITU-T ambang kualitas suara dikatakan baik adalah antara 3.1-3.5. Jika disesuaikan dengan Grafik 4.1 maka antrian RED akan dianggap handal, disebabkan memiliki ketahanan terhadap traffic gangguan yang dibuktikan melalui nilai MOS yang masih dikategorikan baik menurut ITU-T hingga mencapai titik pada gangguan 17 kbps atau overlaps 5 berbeda dengan SFQ dan Simple queue yang hanya mampu sampai pada gangguan 12 kbps.
4.1.2.2 Hasil pengujian nilai Average VoIP Bandwidth pada gangguan statis
Pada grafik 4.2 diatas menunjukkan bahwa ketika beban jaringan semakin naik maka konsumsi kebutuhan bandwidth VoIP akan terpangkas.
Pada antrian SFQ bisa dilihat pada traffic gangguan besar nilai avg. bandwidth terlihat stabil. Hal ini disebabkan karena pembagian antrian secara fairness atau secara adil sudah mencapai pada titik kestabilan. Namun pada traffic gangguan kecil nilai avg VoIP bandwidth dari antrian SFQ memiliki nilai yang paling rendah, hal ini adalah efek dari pembagian jalur secara adil yang menyebabkan jalur menjadi 2 bagian. Pembagian ini berimbas pada terpangkasnya lebar jalur yang dimiliki komunikasi VoIP sehingga meskipun pada gangguan kecil efek dari gangguan akan sangat terasa untuk paket VoIP yang konstant julmanya pada antrian SFQ. Namun untuk memenuhi konsumsi bandwidth untuk komunikasi VoIP dengan gangguan besar antrian SFQ mampu memberikan jaminan bandwidth yang stabil pada gangguan besar.
Pada antrian Simple queue dapat dilihat pada grafik 4.2 nampak memiliki rataan nilai avg. bandwidth paling baik. Dibuktikan dengan nilai avg. bandwidth yang tidak pernah lebih rendah dari jenis antrian lain. Meskipun memakai jalur yang digunakan bersama namun pada gangguan kecil paket VoIP masih mendapat lebar bandwidth yang masih besar. Hal ini dikarenakan jumlah paket penganggu belum sebanyak paket VoIP sehingga jalur belum terlalu penuh.
4.1.2.3 Hasil pengujian nilai Packet Loss pada gangguan statis
Grafik 4.3 Hasil pengujian nilai packet loss
frame suara dari VoIP akan banyak dibuang dan menyebabkan paket data suara juga ikut terbuang.
Pada grafik 4.3 nilai paket loss dari RED terlihat terus naik secara linier, ini disebabkan karena pada antrian RED, RED akan melakukan probabilitas pembuangan paket ketika paket yang masuk sudah berada diantara minimum dan maksimum threshold dan membuang semua paket ketika sudah berada lebih besar dari maksimum threshold. Sehingga ketika gangguan terus dinaikkan maka probabilitas drop untuk paket VoIP juga ikut naik, dan secara beruntun berdampak pada terus membesarnya nilai packet loss VoIP. Pada gangguan kecil, antrian RED masih menjamin dengan nilai packet loss yang kecil. Hal ini disebabkan kondisi jaringan yang belum terlalu padat atau dapat dikatakan paket VoIP masih lebih banyak ketimbang paket penganggu, menyebabkan probabilitas drop dari RED untuk paket suara VoIP belum seagresif ketika gangguan besar. Berbeda ketika kondisi antrian sudah overflow atau pad aganguan besar, maka RED akan melakukan drop secara agresif atau bahkan membuang semua paket tanpa probabilitas
dibuang bahkan pada gangguan kecil yang kondisinya paket suara VoIP lebih banyak ketimbang paket pengangggu.
Pada antrian Simple Queue karena menganut cara kerja fifo atau yang pertama masuk bisa pertama keluar maka antrian dapat ditangani dengan cepat sesuai dengan urutan kedatangan selain itu Simple queue juga menerapkan perlakuan drop tail untuk perlakuan pembuangan paket. Dengan begitu apabila nilai packet loss yang naik secara perlahan dan konstan pada titik tertentu.
Menurut ITU-T standar nilai Packet loss yang baik adalah 0.5%-1.5%. Sehingga dari grafik 4.3 dapat artikan bahwa menurut ITU-T antrian RED memiliki packet loss yang baik, dibuktikan pada gangguan kecil.
4.1.2.4 Hasil pengujian nilai Jitter pada gangguan statis
Dalam komunikasi VoIP tingkat kebutuhan akan bandwidth sangat vital. Ketika konsumsi dasar dari komunikasi VoIP terganggu, maka akan berdampak pada menurunnya kualitas komunikasi. Dapat dilihat pada skenario ini, jitter akan terus meningkat nilainya seiring dengan meningkatnya besar gangguan yang dikirimkan dari traffic generator yang menyebabkan kondisi buffer dan pelayanan antrian packet menjadi sibuk.
Pada grafik diatas dapat dilihat bahwa jitter dari antrian SFQ memiliki nilai yang paling besar, dan mulai menemukan titik kestabilan pada gangguan yang besar. Hal ini disebabkan karena antrian SFQ membagi packet yang datang ke dalam 2 antrian dengan lebar yang sama. Secara otomatis maka nilai jitter pun akan naik dikarenakan jalur yang mulai padat seperti terlihat pada gangguan 22 kbps ke gangguan 32 kbps kemudian akan stabil apabila pada kondisi jaringan dengan gangguan yang besar dikarenakan jalur antrian tidak bisa elastis lagi. Fenomena ini selaras dengan nilai packet loss pada grafik 4.4 yang mulai stabil pada gangguan besar. Pada gangguan kecil nilainya tetap paling tinggi dikarenakan SFQ menerapkan pembagian jalur, ini menyebabkan pelayanan antrian menjadi lambat dikarenakan SFQ harus melayani dua antrian secara bersamaan.
menggunaan buffer. Namun nilai jitter tetap akan terus meningkat sesuai dengan bertambah gangguan yang dikirim yang berarti jalur akan semakin padat yang secara otomatis menyebabkan antrian RED menjadi sibuk.
Hal yang sama juga terjadi pada antrian Simple queue, pada grafik 4.4 terlihat bahwa nilai jitter dari antrian ini memiliki nilai yang paling kecil dibanding dengan antrian lain. Hal ini dikarenakan antrian ini menerapkan perlakuan fifo pada packet yang akan datang dan melewati antrian. Hal ini menyebabkan penanganan antrian dapat dikatakan cepat bahkan sampai gangguan besar dibuktikan dengan nilai jitter yang paling kecil.
Menurut ITU-T nilai jitter yang baik adalah <20 ms. Jika dicocokkan dengan grafik diatas maka antrian dengan jenis RED dan Simple Queue dapat dikatakan mampu untuk memenuhi standar jitter yang baik menurut ITU-T dalam hal ini dapat dikhususkan untuk komunikasi VoIP. Sementara antrian SFQ hanya mampu menangani dengan jitter yang baik hingga pada traffic gangguan 22 kbps.
50
BAB V
KESIMPULAN dan SARAN
5.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diambil dari penelitian dan analisis yang sudah dilakukan :
1. Besarnya nilai packet loss dan jitter akan berdampak pada menurunnya nilai MOS. Hal ini dibuktikan pada overlap gangguan 0-10 atau gangguan sebesar 12-22 Kbps, jika dibandingkan dari ketiga antrian terlihat bahwa antrian RED memiliki rataan nilai packet loss dan jitter yang paling rendah. Sehingga dapat dibuktikan pada grafik 4.1, bahwa nilai MOS dari antrian RED memiliki nilai rataan yang paling baik.
2. Jenis antrian RED lebih cocok diterapkan dalam komunikasi VoIP pada gangguan kecil.
5.2 Saran
Saran yang dapat penulis ambil dari penelitian yang sudah dilakukan :
51
DAFTAR PUSTAKA
[1] Purbo,W.Onno & Raharja, Anton. 2010. VoiP Cookbook Building your own Telecommunication Infrastructure. hlm 5.
[2] Taufiq, Mochammad. 2008. Membuat SIP Extensions padan Linux Trixbox untuk Server VoIP (Skripsi). hlm 11.
[3] www.briker.org
[4] Tuomas Nurmela. “Session Initiation Protocol”– Seminar on Transport of Multimedia Streams in Wireless Internet”. Univercity Helsinky.
[5] Wiranda , Eri.2013.Analisis Unjuk Kerja Jaringan Voice over Internet Protcol (VoIP) dengan menggunakan Codec Audio G.711 A-Law, G.711 U-Law dan GSM 06.10. Skripsi. Program Studi Tehnik Informatika . Universitas Sanata Dharma.
[6] Bogi, Paskalis. 2014. ANALISIS PERBANDINGAN PERFORMANSI VIDEO CALL VOIP CODEC VIDEO H.264 BERDASARKAN
ALGORITMA ANTRIAN PFIFO DAN SFQ PADA ROUTER MIKROTIK. Program Studi Tehnik Informatika . Universitas Sanata Dharma.
[8] Sianipar, Marven F. 2011. Analisis QoS dengan menggunakan Buffer Management (RED) dan Schedule Fair Queue pada jaringan LAN (Local Area Network) . Fakultas Informatika Institut Teknologi Telkom Bandung.
[9] Iryanto, Syam Budi. 2011. Random Early Detection for Congestion Avoidance.
[10] Susantok, Mochamad, dkk . 2011. Perbandingan Priority Queueing (PQ) dan Fair Queueing (FQ) pada 802.11e EDCA untuk Meningkatkan
3. Data Simple Queue
queue gangguan mos packet loss avg.band jitter simple queue 0 4.4 0 83.67 1.860023
queue gangguan mos packet loss avg.band jitter
simple queue 12 3.3 4.6 79.47 3.465355
queue gangguan mos packet loss avg.band jitter
simple queue 17 2.6 8.1 76.78 3.698532 17 2.62 8.15 76.556 2.883351
queue gangguan mos packet loss avg.band jitter simple queue 22 2 13 72.45 4.015242
queue gangguan mos packet loss avg.band jitter simple queue 32 1.5 22.2 64.85 5.663507
simple queue 42 1.4 27.7 60.25 6.861348 42 1.4 27.04 60.834 6.660239
queue gangguan mos packet loss avg.band jitter simple queue 52 1.3 31 57.57 6.967228
queue gangguan mos packet loss avg.band jitter simple queue 62 1.2 34.4 54.7 7.152937
simple queue 72 1.2 35.5 53.8 7.364311 72 1.2 36.02 53.381 7.474277
queue gangguan mos packet loss avg.band jitter simple queue 82 1.2 37.2 52.42 7.592228
