Implementasi dan Monitoring Management Bandwidth VoIP over WLAN Menggunakan pembobotan Antrian

Implementasi dan Monitoring Management Bandwidth

VoIP over WLAN Menggunakan pembobotan Antrian

Mustamin Tanjung 1), Mochamad Susantok, S.S.T.,M.T 2), Muhammad Diono, S.S.T 3)

1) Jurusan Teknik Elektronika Telekomunikasi Politeknik Caltex Riau, Pekanbaru 28265, email : amin_tj603@yahoo.com 2) Jurusan Teknik Elektronika Telekomunikasi Politeknik Caltex Riau, Pekanbaru 28265, email : santok@pcr.ac.id 3) Jurusan Teknik Elektronika Telekomunikasi Politeknik Caltex Riau, Pekanbaru 28265, email : diono@pcr.ac.id

Abstrak

Teknologi WLAN berpotensi menjadi salah satu teknologi komunikasi yang akan berkembang. Untuk itu diperlukan adanya suatu mechanism management jaringan terhadap quality of service (QoS) pada WLAN sehingga layanan VoiP dapat berjalan dengan kualitas yang baik bersama layanan data lainnya. Pada proyek akhir ini akan dibangun infrastruktur jaringan WLAN dengan melakukan konfigurasi dan monitoring management bandwidth pada PC access point menggunakan pembobotan antrian untuk menghindari kemacetan dalam antrian individu, serta untuk mencegah kemacetan dalam jaringan lainnya berdasarkan parameter waktu proses, jitter dan respon time serta throughput dengan pembedaan pada pembagian kapasitas bandwidth, nomor port dan alamat IP Address, sehingga diharapkan dapat membagi bandwidth secara merata dan mempunyai realibilitas yang baik. Implementasi infrastuktur pembuatan monitoring server management bandwidth tersebut berdasarkan pada jenis data time dan non real-time , real-real-time akan dimonitor dengan VoIP Server Asteriks dan non real-real-time dimonitor oleh FTP Server, sehingga diharapkan menghasilkan Bandwidth Manager yang lebih baik dan optimal yang bisa secara langsung diimplementasikan pada PC access point berbasis sistem operasi LINUX.

Kata kunci: QoS, Antrian, VoIP, Asteriks, FTP Server.

Abstract

WLAN technologies has the potential to be one of the communications technologies that will evolve. It required a network management mechanism for quality of service (QoS) on the WLAN that VoIP services can be run with good quality with other data services. At the end of the project will be built WLAN network infrastructure by monitoring configuration and bandwidth management on a PC access point using a weighting queues to avoid congestion in the queue of individuals, as well as to prevent congestion in the other network parameters based on processing time, jitter and response time and throughput with distinction on the distribution of bandwidth capacity, port number and IP address, which is expected to split the bandwidth evenly and has a good reliability. Implementation of manufacturing infrastructure monitoring management server bandwidth based on the type of data that time and nontime, real-time will be monitored with VoIP Server Asteriks and nonreal-real-time monitored by the FTP Server, Bandwidth Manager and expected to produce a better and optimal which can be directly implemented on a PC-based access point LINUX operating system.

I. Pendahuluan

Perkembangan dunia teknologi informasi terus mengarah kepada penggunaan teknologi tanpa kabel (wireless). Teknologi wireless local area network (WLAN) merupakan salah satu teknologi yang berkembang dan sangat diminati saat ini. Oleh sebab itu, layanan multimedia mulai diterapkan pada jaringan ini, salah satunya contohnya adalah layanan Voice over Internet Protocol (VoiP). Untuk itu dibutuhkan suatu mekanisme quality of service (QoS) pada jaringan tersebut sehingga layanan VoiP dapat berjalan dengan baik bersama layanan data lainnya.

Pada infrastruktur tersebut, penulis hanya memperhatikan QoS untuk trafik VoiP dengan memberikan prioritas tinggi pada trafik VoiP. Seperti diketahui bahwa Wifi 802.11 akan memberikan prioritas tinggi pada paket voice dan video sehingga trafik data umum (TDU) seperti web, email, dan chating yang memiliki prioritas rendah mengalami penuruan performansi. Oleh karena itu, perlu adanya kesamarataan (fairness) pada mekanisme antrian sehingga TDU juga mendapat perlakuan yang sama dengan trafik VoiP selama level QoS VoiP pada salah satu STA masih dapat terpenuhi. Manajemen bandwidth adalah pengalokasian yang tepat dari suatu bandwidth untuk mendukung kebutuhan atau keperluan aplikasi atau suatu layanan jaringan. Pengalokasian bandwidth yang tepat dapat menjadi salah satu metode dalam memberikan jaminan kualitas suatu layanan jaringan QoS (Quality of Services).

2. Teori Penunjang 2.1Peneliti Terdahulu

Dalam penelitian sebelumnya dengan penelitian yang dilakukan saat ini memiliki perbedaan yang dapat dilihat dari tabel dibawah ini.

No Penelitian Sebelumnya(Simulasi) Penelitian Sekarang (Infrastruktur) 1 Menggunakan access point wireless

router

PCI card yang dirubah jadi access point

2 Area cakupan hanya pada simulasi saja

Area cakupan R.234 saja (LAB Jartel 2)

3 Total client 3 jenis pengujian (VoIP, Video, Data)

Total client 2 jenis pengujian (Voip dan Data)

4 Metode yang digunakan adalah DRR(Deficit Round Robin)

Metode yang digunakan adalah

pembobotan antrian

HTB((Hierachical Token Bucket)

5 Server voip semulasi NS2 Server Voip asterisk

6 Simulasi jaringan Menggunakan NS2 Infrastruktur jaringan pada Linux

2.2 DHCP Server

DHCP (Dynamic Configuration Protocol) adalah layanan yang secara otomatis memberikan nomor IP kepada komputer yang memintanya. Komputer yang memberikan nomor IP disebut sebagai DHCP server, sedangkan komputer yang meminta nomor IP disebut sebagai DHCP client. Dengan demikian administrator tidak perlu lagi harus memberikan nomor IP

secara manual pada saat konfigurasi TCP/IP, tapi cukup dengan memberikan referensi kepada DHCP server.

2.3 Client

Client atau klien menurut kamus besar bahasa Indonesia dalam ilmu komputer adalah sebuah aplikasi atau sistem yang mengakses sebuah sistem layanan yang berbeda di sistem atau komputer lain yang dikenal dengan server melalui jaringan komputer. Istilah ini pertama kali diaplikasikan ke perangkat tambahan yang di waktu itu tidak dapat menjalankan programnya sendiri, tetapi dapat berinteraksi dengan komputer lain melalui jaringan.

2.4 Asterisk

Asterisk merupakan Open Source PBX yang digunakan sebagai server VoIP karena sudah terbukti powerful, flexible dan mudah berintregasi,asterisk mencakup banyak fitur yang tersedia dalam sistem PBX seperti voice mail, panggilan konferensi, respon suara interaktif (menu telepon), dan distribusi panggilan otomatis. Pengguna dapat membuat fungsi baru dengan menulis script dial plan dalam beberapa bahasa ekstensi Asterisk sendiri. 2.5.1 Voice over Internet Protocol (VoiP)

Voice over Internet Protocol (VoiP), juga dikenal sebagai IP telephony atau telepon Internet, adalah sebuah aplikasi yang mampu melewatkan trafik suara melalui jaringan yang berbasikan IP (internet protocol) dengan QoS dan cost yang wajar. Selain digunakan untuk melakukan panggilan saati ini VoiP telah memliki fitur-fitur yang menarik seperti voice mail, voice conference, dan lain-lan.[3]

Saat ini VoiP sangat diminati oleh masyarakat sebagai pengganti public switch telephone network karena pengguna VoiP telah dapat menikmati layanan dengan kualitas yang sama. VoiP dapat menjamin kualitas suara yang ditransmiskan jika voice packet, signaling, dan kanal audio diberikan prioritas yang utama diantara jenis-jenis trafik lainya.

2.6 FTP Server

FTP( File Transfer Protokol ) adalah suatu protocol yang berfungsi untuk tukar-menukar file dalam suatu jaringan dengan menggunakan koneksi TCP. Dua hal yang paling penting dalam FTP adalah FTP server dan FTP client. FTP server adalah server yang dapat melayani tukar-menukar file dimana server tersebut selalu siap memberikan layanan FTP apabila mendapatkan permintaan (request) dari FTP client.

Tujuan dari FTP server adalah : 1. Dapat melakukan sharing data

2. Sebagai tempat penyimpanan bagi user

3. Dapat menyediakan transfer data yang reliable dan efisien

2.7 Pembobotan Antrian

Pembobotan antrian dilakukan pada jaringan melalui pembagian bandwidth pada tiap-tiap Ip Address. Dalam konfigurasi tersebut akan dibedakan dalam dua jenis data, yaitu Voip dan non-voip(data). Metode yang digunakan adalah HTB. HTB merupakan metode yang digunakan

untuk mengatur pembagian bandwidth, pembagian dilakukan secara hirarki yang dibagi-bagi kedalam kelas sehingga mempermudah pengaturan bandwidth.

3. Perancangan sistem

Pada tahap ini akan dibahas mengenai tahapan-tahapan perancangan proyek akhir yang akan dilaksanakan, mencakup perancangan sistem, metode pengambilan data.

3.1Topology jaringan

Topology jaringan PC akses point yang digunakan untuk pengambilan data pada tugas akhir dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

Client 1

Client 2 Client 4

Client 3 Server Linux Based

Access Point

3.2 Design Sistem

Berikut adalah flowchart pada system WLAN yang akan di bangun:

Gambar 3.2 Sistem komunikasi VoIP Gambar 3.3 Flowchat system WLAN PC akses point

Sistem kerja flowchart diatas akan dimulai dengan start kemudian masuk pada client. Kemudian pada mekanisme penjadwalan paket akan ditentukan tiap-tiap client mana yang memiliki prioritas paket pada jaringan tersebut. Pada data voice akan ditentukan mana Data VoIP dan non-VoIP sehingga akan memungkinkan pembagian bandwidth pada jaringan tersebut. Tiap paket VoIP terdiri atas dua bagian, yakni header dan payload (beban), Header terdiri atas IP Header, Real-Time Transport Protocol (RTP) header, User Datagram Protocol header.

Pada proses itu, IP header bertugas menyimpan informasi routing untuk mengirimkan paket-paket ke tujuan. Pada tiap header IP disertakan tipe layanan atau type of sevice (ToS) yang

memungkinkan paket tertentu seperti paket suara diperlakukan berbeda dengan paket yang non real time. Kemudian UDP header memiliki ciri tertentu, yaitu tidak menjamin paket akan mencapai tujuan sehingga UDP cocok digunakan pada aplikasi voice real time yang sangat peka terhadap delay dan latency. RTP header adalah header yang dapat dimanfaatkan untuk melakukan framing dan segmentasi data real time. Seperti UDP, RTP juga tidak mendukung realibilitas paket untuk sampai di tujuan. RTP menggunakan protokol kendali yang disebut Real time Transport Control Protocol (RTCP) yang mengendalikan Quality of Service (QoS) dan sinkronisasi media stream yang berbeda.

Setelah proses pemindaian data VoIP dan non VoIP telah dilakukan maka akan dilakukan pembobotan pada masing-masing type data, dimana pada data VoIP akan mendapatkan paket 70 % dan TDU mendapatkan paket 30%. Kemudian mentransmisikan paket pada tujuan hingga selesai.

4. Hasil Pengujian dan Analisa

Data pengujiann merupakan data yang diperoleh setellah keseluruhan sistem selesai dan sesuai dengan yang direncanakan. Pengujian dilakukan mellihat apakah management bandwidth pada jaringan VoIP dan data dapat berjalan dengan baik sesuai dengan pembobotann anttriann yang diberikan. Berikut adalah hasil gambar pengujian yang dilakukan.

Gambar4.1. Eksekusi Metode

Pada gambar diatas dengan konfigurai yang sebelumnya, pertama akan diaktifkan PCI cardnya menjadi wifi router/PC Access point yaitu dengan menjalankan hostapd sekaligus mengaktifkan DHCP servernya. Setelah OK, aktifkan sever VOIPnya dengan menjalankan Asterik yang sudah dikonfgurasi sesuai dengan keinginau user. Setelah Ok, kemudian aktifkan metode yang sudah dikonfigurasi pada IP Address masing-masing voip dan non-voip. Disinilah konfigurasi dilakukan dengan mengatur bandwidth, limit dan lain-lain.

Setellah Metode sukses, akan dilakukan koneksi antara server dengan client. Koneksi dilakukan dengan mellakukan ping terhadap masing-masing IP address client dengann server. Berikut adalah gambar komunikasi Voip antar client setelah terkoneksi dengan sever.

Gambar 4.2 Komunikasi VoIP

Pada saat komunikasi VoIP dillakukan maka pada saat itu juga dilakukan komunikasi data dengan dengan mengakses FTP-Sever dari client ke server. Berikut adalah gambar hasil download data saat dilakukan komunikasi voip dan non voip.

Tabel 4.1 Pengujian VoIP dan Data (1MBps)

Percobaan 1 Percobaan 2

Parameter 1. Bandwidth VoIP 500 FTP-Data 0

Pengujian 1. Bandwidth VoIP 400 FTP-Data100

Pengujian 2. Bandwidth VoIP 400 FTP-Data 100

Pengujian 3.Bandwidth VoIP 400 FTP-Data100

Pengujian 4. Bandwidth VoIP 400 FTP-Data 100 Percobaan 3

Pengujian 1. Bandwidth VoIP 300 FTP-Data 200

VoIP FTP -Data

Delay 17 ms 105 ms

Troughput 94 kbps 54 kbps

Packet Loss 0% 0 %

Jitter 20 ms 27 ms

Pengujian 2. Bandwidth VoIP 300 FTP-Data 200 Pengujian 3. Bandwidth VoIP 300 FTP-Data 200

VoIP FTP -Data Delay 14 ms 0 Troughput 11 kbps 0 Packet Loss 0 % 0 Jitter 14 ms 0 VoIP FTP -Data Delay 40 ms 98ms Troughput 70 kbps 50 kbps Packet Loss 0% 0 % Jitter 20 ms 27 ms VoIP FTP -Data Delay 18 ms 84ms Troughput 94 kbps 56 kbps Packet Loss 0% 0 % Jitter 20 ms 27 ms VoIP FTP -Data Delay 8 ms 89ms Troughput 211 kbps 52 kbps Packet Loss 0% 0 % Jitter 20 ms 27 ms VoIP FTP -Data Delay 17.2 ms 89.4ms Troughput 99 kbps 56 kbps Packet Loss 0 0 Jitter 19 ms 84.6 ms VoIP FTP -Data Delay 12.6 ms 87.4ms Troughput 136 kbps 61 kbps Packet Loss 0 0 Jitter 19 ms 84.6 ms VoIP FTP -Data Delay 13 ms 97 ms Troughput 133 kbps 51 kbps Packet Loss 0 0 % Jitter 19 ms 84.6 ms

Percobaan 4

Pengujian 1.Bandwidth VoIP 200 FTP-Data 300 Pengujian 2. Bandwidth VoIP 200 FTP-Data 300

Percobaan 5

Pengujian 1. Bandwidth VoIP 100 FTP-Data 400 Pengujian 2. Bandwidth VoIP 100 FTP-Data 400

VoIP FTP -Data

Delay 182.7 ms 88 ms

Troughput 9 kbps 58 kbps

Packet Loss 10 % 0 %

Jitter 186.2 ms 89.2 ms

Pengujian 3. Bandwidth VoIP 100 FTP-Data 400 Pengujian 4.Bandwidth VoIP 100 FTP-Data400

Grafik dari table pengujian diatas berikut ini:

Percobaan 1 Percobaan 2. Parameter 1 Parameter 2

0 5 10 15 VoIP FTP 0 50 100 150 De lay ( m s) Trou gh t… Pa cke tl o … Jitt er(m s) VoIP FTP 0 20 40 60 80 100 VoIP FTP VoIP FTP -Data Delay 14..4 ms 93 ms Troughput 119 kbps 60 kbps Packet Loss 0 0 % Jitter 19 ms 84.6 ms VoIP FTP -Data Delay 40 ms 80 ms Troughput 111 kbps 40 kbps Packet Loss 8 % 0 % Jitter 186.2 ms 84.6 ms VoIP FTP -Data Delay 175 ms 82 ms Troughput 11 kbps 67 kbps Packet Loss 5 % 0 % Jitter 186.2 ms 89.2 ms VoIP FTP -Data Delay 219 ms 107 ms Trougput 8 kbps 86 kbps Packet Loss 5 % 0 % Jitter 186.2 ms 89.2 ms VoIP FTP -Data Delay 169.8 ms 80 ms Trougput 10 kbps 65 kbps Packet Loss 8 % 0 % Jitter 186.2 ms 89.2 ms

Parameter 3 Parameter 4 Percobaan 3 parameter 1

Parameter 2 Parameter 3 Percobaan 4 Parameter 1

Parameter 2 Parameter 3 Percobaan 5 Parameter 1

Parameter 2 Parameter 3 Parameter 4

0 5 10 15 VoIP FTP 0 50 100 150 De lay ( m s) Tro u gh tp … Pa cke tl o … Jitt er(m s) VoIP FTP 0 50 100 150 VoIP FTP 0 5 10 15 VoIP FTP 0 50 100 150 De lay ( m s) Tro u gh t… Pa cke tl o … Jitt er(m s) VoIP FTP 0 50 100 150 VoIP FTP 0 50 100 150 200 De lay ( m s) Tro u gh tp … Pa cke tl o s… Jitt er(m s) VoIP FTP 0 5 10 15 De lay ( m s) Tro u gh tp … Pa cke tl o s… Jitt er(m s) VoIP FTP 0 50 100 150 200 De lay ( m s) Tro u gh tp … Pa cke tl o s… Jitt er(m s) VoIP FTP 0 50 100 150 200 De lay ( m s) Tro u gh tp u t… Pa cke tl o ss (… Jitt er(m s) VoIP FTP 0 50 100 150 200 De lay ( m s) Trou gh tp u t… Pa cke tl o ss (… Jitt er(m s) VoIP FTP 0 50 100 150 200 250 De lay ( m s) Tro u gh tp u t… Packe tl os s(… Jitt er(m s) VoIP FTP

Pada table dan grafik diatas merupakan hasil pengujian yang telah dilakukan berdasarkan parameter yang sudah ditentukan. Dapat dilihat bahwa semakin besar nilai bandwidth pada VoIP atau FTP maka data yang dihasilkan akan semakin bagus. Hal itu disebabkan oleh nilai delay, troughput dan jitter serta packet loss sangat mempengaruhi baik dan buruknya kualitas VoIP. Dari grafik diatas menunjukkan bahwa jika bandwidth yang diberikan pada VoIP lebih besar maka qualitas komunikasi VoIP akan semakin baik. Dan jika bandwidth pada VoIP lebih kecil maka qualitas nya akan semakin jelek. Namun pada pengujian data, pengaruh bandwith tidak terlau signifikan dalam transfer data. Hal ini diakibatkan data yang diakses kurang banyak dan dalam mengakses data tersebut membutuhkan client yang banyak.

5. Kesimpulan dan Saran

5.1Kesimpulan

1. Management bandwidth pada PC Access point berhasil dillakukan dengan pembobotan antrian pada HTB

2. Pada saat pengujian dilakukan hasil yang didapatkan akan berbeda, tergantung kepada komunikasi yang diuji dalam hal ini data voip dan ftpdata. Dan juga lama waktu dalam mengambil data akan mempengaruhi QOS yang dihasilkan, seperti: delay, jitter, Troughput dan Packet loss.

3. Kondisi jaringan pada tempat dalam melakukan pengujian sangat mempengaruhi komunikasi jaringan PC access point karena AP yang digunakan adalah PCI card sehingga daya yang dipancarkan akan over lapping dengan jaringan lain seperti wireless PCR dan jaringan wireless lainnya.

4. Jarak antara server dengan client sangat mempengaruhi data yang dihasilkan baik itu Voip dan data biasa. Karena wireless memiliki banyak kendala seperti interferensi, obstacle dan lain-lain.

5.1Saran

1. Jarak yang dilakukan dalam satu ruangan sehingga belum ada perbandingan yang falid sampai dimana PC akses point tersebut dapat terpancar dan dapat berkomunikasi dengan client.

2. Perlu adanya tambahan metode yang dilakukan untuk melihat nilai QOS mana yang lebih baik sehingga dapat dibandingkan dengan metode lainnya.

3. Komunikasi yang saya uji adalah komunikasi VoIP dan Data biasa, sehingga perlu adanya perbandingan uji coba dengan jenis data-data lainnya, seperti data internet dan lain-lain.

4. Perlu adanya tambahan client sehinggga management bandwidth yang dilakukan dapat berjalan dibanyak user.

Daftar Pustaka

[1] Gunawan.2011.Simulasi Tunning QoS Melalui Queue Untuk Meningkatkan Kapasitas Pangilan Pada Aplikasi VoiP over WLAN IEEE 802.11.Pekanbaru: Politeknik Caltex Riau.

[2] http://repository.politekniktelkom.ac.id/Proyek/Akhir/TK/JURNAL/PA

IMPLEMENTASI/BANDWIDTH/MANAGEMENT/DENGAN/MENGGUNAKAN/ METODE/HTB/(HEIRARCHICALTOKENBUCKET) /PADA CLEAROS.pdf.

[3] Qian Ni, Thierry Turletti, QoS Support for IEEE 802.11 Wireless LAN, Nova

Science Publisher, New York, USA, 2004.

http://www-sop.inria.fr/planete/qni/802.11QoS_qni.pdf.

[4] http://wireless.gumph.org/content/4/7/071-linux-based-ap.html. (2005). Linux Based AccessPoints.