i
Analisis dan Perancangan Jaringan MPLS untuk
Kecepatan Transfer Video Streaming pada Teknologi
IPv6
Skripsi
Diajukan kepada Fakultas Teknologi Informasi untuk memperoleh gelar sarjana
Oleh:
Elida Arista Margaret Surlialy NIM : 672007242
Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknologi Informasi Universitas Kristen Satya Wacana
iii
Pernyataan
Skripsi yang berikut ini:
Judul : Analisis dan Perancangan Jaringan MPLS untuk
Kecepatan Transfer Video Streaming pada Teknologi
IPv6
Pembimbing : 1. Wiwin Sulistyo, ST,. M.Kom
2. Dian. W. Chandra, S.Kom., M.Cs
adalah benar hasil karya saya :
Nama : Elida Surlialy
NIM : 672007242
Saya menyatakan tidak mengambil sebagian atau seluruhnya dari hasil
karya orang lain kecuali sebagaimana yang tertulis pada daftar pustaka.
Pernyataan ini dibuat dengan sebenar-benarnya sesuai dengan ketentuan
yang berlaku dalam penulisan karya ilmiah.
Salatiga, 03 Januari 2012
Prakata
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmatNya yang tak terhingga, sehingga laporan skripsi dengan judul ini boleh selesai dengan segala baik. Laporan skripsi dengan judul “Analisis dan Perancangan Jaringan MPLS untuk Kecepatan Transfer Video Streaming pada Teknologi IPv6” ini
dibuat sebagai persyaratan untuk menyelesaikan Program Studi Strata Satu Teknik Informatika pada Fakultas Teknologi Informasi Universitas Kristen Satya Wacana.
Pengantar ini ada sebagai bentuk ucapan terima kasih kepada berbagai pihak yang telah banyak memberikan bantuannya selama
penulisan laporan skripsi ini. Berbagai bantuan yang diberikan kepada penulis, baik secara materi maupun secara moril. Penulis ingin menyampaikan terima kasih yang tak terhingga kepada:
1. Dekan Fakultas Teknologi Informasi Universitas Kristen Satya Wacana Bapak Andeka Rocky Tanaamah, SE., M.Cs.,
2. Wakil Dekan Fakultas Teknologi Informasi Bapak Wiwin Sulistyo, ST,. M.Kom sekaligus Pembimbing 1 yang sudah memberikan banyak bantuan dalam membimbing dan mengarahkan selama penulis menyelesaikan laporan skripsi ini 3. Ketua Program Studi Teknik Informatika Bapak Dian
W.Chandra, S.Kom., M.Sc. Sekaligus Pembimbing 2 yang telah memberikan banyak bantuan dalam membimbing dan mengarahkan selama penulis menyelesaikan laporan skripsi ini 4. Opa, Oma, Mama, Papa, Om, dan Tante yang sudah memberikan
v
5. Adik terkasih, Tetty, yang sudah menjadi semangat untuk penulis
6. Teman-teman terbaik yang pernah ada Ences, Ey, Nachax, Naken, Alvin, Omces. Terima kasih untuk semua motivasi dan semangat yang sudah diberikan.
7. Victor Marhen Johannis, motivator yang selalu menyemangati dan mendukung dalam setiap hal.
8. Teman-teman kost tarjo, terima kasih untuk bantuannya yang begitu berarti
9. Teman-teman kost 32B atas semangat yang telah diberikan 10.Pihak lain yang tak sempat penulis sebutkan satu per satu.
Terima kasih untuk dukungannya
Demikian pengantar yang dapat penulis sampaikan. Akhir kata, penulis menyadari masih terdapat banyak kekurangan dalam laporan ini. Penulis sangat menghargai kritik dan saran yang
diberikan yang dapat membangun kualitas laporan skripsi yang lebih baik lagi.
Salatiga, 03 Januari 2012
Daftar Isi
Halaman
Halaman Judul ... i
Lembar Pengesahan ... ii
Lembar Pernyataan ... iii
Prakata ... iv
Daftar Isi ... vi
Daftar Tabel ... viii
Daftar Gambar ... ix
Daftar Istilah ... xiii
Daftar Singkatan ... xv
Abstract ... xvi
Bab 1 Pendahuluan ... 1
1.1Latar Belakang ... 1
1.2Rumusan Masalah ... 3
1.3Tujuan dan Manfaat Penelitian ... 3
1.4Batasan Masalah ... 4
1.5Sistematika Penulisan ... 4
Bab 2 Tinjauan Pustaka ... 7
2.1Penelitian Terdahulu ... 7
2.2Internet Protocol version 6 (IPv6) ... 8
2.2.1 Struktur Protokol IPv6 ... 10
2.2.2 Struktur Header IPv6 ... 10
2.2.3 IPv6 Addressing ... 15
2.2.4 Mekanisme Transisi ... 23
2.2.4.1IPv6 over IPv4 Tunneling ... 24
2.2.4.2Tipe-tipe Tunneling ... 26
2.2.4.3Tunneling 6to4 ... 28
2.3Multi Protocol Label Switching (MPLS) ... 30
2.3.1 Format Header MPLS ... 31
2.3.2 Komponen MPLS ... 31
2.3.3 Sistem Kerja MPLS ... 32
2.4VideoStreaming ... 35
2.4.1 Cara Kerja Video Streaming ... 36
2.4.2 Real-Time Transport Protocol ... 36
2.4.3 Real Time Encoding dan Pre-Encoded (Stored) Video ... 39
2.4.4 Metode Transfer Video ... 39
2.4.5 Codec H264 - MPEG-4 AVC ... 41
Bab 3 Metode Perancangan ... 43
vii
3.2Plan ... 48
3.2.1 Spesifikasi sistem ... 48
3.2.1.1Kebutuhan Hardware ... 48
3.2.1.2Kebutuhan Software ... 49
3.2.2 Skenario Perancangan ... 50
3.3Desain ... 50
3.3.1 Konfigurasi Jaringan IPv6 ... 51
3.3.2 Konfigurasi Jaringan MPLS ... 53
3.3.3 Konfigurasi untuk streaming video... 53
Bab 4 Hasil dan Pembahasan ... 55
4.1 Implementasi Jaringan Tunneling IPv6 dengan Static Routing Menggunakan MPLS ... 55
4.1.1 Konfigurasi Router ... 56
4.1.1.1Konfigurasi Nama Router ... 56
4.1.1.2Konfigurasi IPv4 address ... 57
4.1.1.3Konfigurasi routing static IPv4 ... 58
4.1.1.4Konfigurasi address IPv6 ... 63
4.1.1.5Konfigurasi interfacetunnel 6to4 ... 63
4.1.1.6Konfigurasi static route IPv6 ... 64
4.1.1.7Konfigurasi MPLS ... 67
4.1.2 Konfigurasi Host ... 70
4.1.2.1Konfigurasi IPv6 address ... 70
4.1.2.2Konfigurasi vlc untuk streaming video pada PC1 ... 75
4.1.2.3Konfigurasi vlc untuk streaming video pada PC2 ... 78
4.2 Pengujian dan Hasil ... 79
4.2.1 Hasil capture data pada wireshark ... 80
4.2.1.1Jaringan dengan konfigurasi routing static ... 80
4.2.1.2Jaringan dengan konfigurasi routing static dan MPLS ... 96
4.2.2 Analisis hasil pengujian ... 108
4.2.2.1Analisis nilai delay ... 108
4.2.2.2Analisis nilai jitter ... 115
4.2.2.3Analisis nilai throughput ... 120
4.2.2.4Analisis nilai packet loss ... 124
Bab 5 Kesimpulan dan Saran ... 129 Daftar Pustaka
Daftar Tabel
Tabel 2.1 Jenis Video Payload Pendukung RTP ... 38 Tabel 4.1 Pengalamatan Untuk Perangkat Jaringan ... 56 Tabel 4.2 Nilai Delay Streaming Video 1 pada Jaringan
Routing Static ... 109 Tabel 4.3 Nilai Delay Streaming Video 1 pada Jaringan
MPLS ... 110 Tabel 4.4 Nilai Delay Streaming Video 2 Jaringan Routing
Static ... 112 Tabel 4.5 Nilai Delay Streaming Video 2 Jaringan MPLS ... 112 Tabel 4.6 Nilai JitterStreaming Video 1 Jaringan Routing
Static ... 115 Tabel 4.7 Nilai Jitter Streaming Video 1 Jaringan MPLS ... 116 Tabel 4.8 Nilai Jitter Streaming Video 2 Jaringan Routing
Static ... 117 Tabel 4.9 Nilai JitterStreaming Video 2 Jaringan MPLS ... 118 Tabel 4.10 Nilai Throughput Streaming Video 1 Jaringan
Routing Static ... 120 Tabel 4.11 Nilai Throughput Streaming Video 1 Jaringan
MPLS ... 121 Tabel 4.12 Nilai Throughput Streaming Video 2 Jaringan
Routing Static ... 122 Tabel 4.13 Nilai Throughput Streaming Video 2 Jaringan
MPLS ... 122 Tabel 4.14 Nilai Packet LossStreaming Video 1 Jaringan
Routing Static ... 124 Tabel 4.15 Nilai Packet LossStreaming Video 1 Jaringan
MPLS ... 124 Tabel 4.16 Nilai Packet LossStreaming Video 2 Jaringan
Routing Static ... 126 Tabel 4.17 Nilai Packet LossStreaming Video 2 Jaringan
ix
Daftar Gambar
Gambar 2.1 Struktur Paket IPv6 ... 10
Gambar 2.2 Struktur Header IPv4 ... 11
Gambar 2.3 Struktur Header IPv6 ... 11
Gambar 2.4 Pengiriman Paket Unicast ... 17
Gambar 2.5 Proses Pengiriman Paket Multicast ... 20
Gambar 2.6 Proses Pengiriman Paket Anycast ... 21
Gambar 2.7 Format Header MPLS ... 31
Gambar 2.8 RTP Sebagai Sub-Layer dari Transport Layer ... 37
Gambar 2.9 Header RTP ... 37
Gambar 3.1 Metode PPDIOO ... 43
Gambar 3.2 Flowchart Diagram Konfigurasi Routing Static .... 45
Gambar 3.3 Flowchart Diagram Konfigurasi MPLS ... 47
Gambar 3.4 Desain Topologi Jaringan ... 51
Gambar 4.1 Konfigurasi IPv4 Address pada R1 ... 57
Gambar 4.2 Konfigurasi IPv4 Address pada R2 ... 58
Gambar 4.3 Konfigurasi IPv4 Address pada R3 ... 58
Gambar 4.4 Konfigurasi Routing Static pada R1 ... 58
Gambar 4.5 Konfigurasi Routing Static pada R2 ... 59
Gambar 4.6 Konfigurasi Routing Static pada R3 ... 59
Gambar 4.7 Verifikasi Neighbor pada R1 ... 60
Gambar 4.8 Verifikasi Ping pada R1 ... 60
Gambar 4.9 Verifikasi Neighbor pada R2 ... 61
Gambar 4.10 Verifikasi Ping pada R2 ... 61
Gambar 4.11 Verifikasi Neighbor pada R3 ... 62
Gambar 4.12 Verifikasi Ping pada R3 ... 62
Gambar 4.13 Konfigurasi IPv6 Address pada R1 ... 63
Gambar 4.14 Konfigurasi IPv6 Address pada R3 ... 63
Gambar 4.15 Konfigurasi Interface Tunnel 6to4 pada R1 ... 64
Gambar 4.16 Konfigurasi Interface Tunnel 6to4 pada R3 ... 64
Gambar 4.17 Konfigurasi Routing Static IPv6 pada R1 ... 65
Gambar 4.18 Verifikasi Neighbor Routing Static pada R1 ... 65
Gambar 4.19 Verifikasi Ping IPv6 Address R1 ke R3 ... 65
Gambar 4.20 Konfigurasi Routing Static IPv6 pada R3 ... 66
Gambar 4.21 Verifikasi Neighbor Routing Static pada R3 ... 66
Gambar 4.22 Verifikasi Ping IPv6 Address R3 ke R1 ... 66
Gambar 4.23 Konfigurasi MPLS pada R1 ... 67
Gambar 4.24 Konfigurasi MPLS pada R2 ... 68
Gambar 4.25 Konfigurasi MPLS pada R3 ... 68
Gambar 4.27 Verifikasi MPLS Label Neighbor R2 ... 69
Gambar 4.28 Verifikasi MPLS Label Neighbor R3 ... 70
Gambar 4.29 Konfigurasi Interface IPv6 Address pada PC1 .... 70
Gambar 4.30 Konfigurasi Gateway IPv6 pada PC1 ... 71
Gambar 4.31 Verifikasi Neighbor IPv6 pada PC1 ... 71
Gambar 4.32 Verifikasi Ping PC1 ... 72
Gambar 4.33 Konfigurasi Interface IPv6 Address pada PC2 .... 73
Gambar 4.34 Konfigurasi Gateway IPv6 pada PC2 ... 73
Gambar 4.35 Verifikasi Neighbor IPv6 pada PC2 ... 73
Gambar 4.36 Verifikasi Ping PC2 ... 74
Gambar 4.37 Konfigurasi Streaming Video pada PC1 ... 75
Gambar 4.38 Stream Output Streaming Video pada PC1 ... 76
Gambar 4.39 Destination Stream Output pada Streaming Video PC1 ... 77
Gambar 4.40 Menentukkan IPv6 Address pada Streaming Video PC1 ... 78
Gambar 4.41 Konfigurasi Address untuk Streaming Video pada PC2 ... 79
Gambar 4.42 Capture Data pada Jaringan Static Routing PC1 . 81 Gambar 4.43 Capture Frame PC1 ... 82
Gambar 4.44 Capture Data pada Jaringan Static Routing Interface In R1 ... 83
Gambar 4.45 Capture Frame Interface In R1 ... 84
Gambar 4.46 Capture Data pada Jaringan Static Routing Interface Out R1 ... 85
Gambar 4.47 Capture Frame Interface Out R1 ... 86
Gambar 4.48 Capture Data pada Jaringan Static Routing Interface In R2 ... 87
Gambar 4.49 Capture Frame Interface In R2 ... 88
Gambar 4.50 Capture Data pada Jaringan Static Routing Interface Out R2 ... 89
Gambar 4.51 Capture Frame Interface Out R2 ... 90
Gambar 4.52 Capture Data pada Jaringan Static Routing Interface In R3 ... 91
Gambar 4.53 Capture Frame Interface In R3 ... 92
Gambar 4.54 Capture Data pada Jaringan Static Routing Interface Out R3 ... 93
Gambar 4.55 Capture Frame Interface Out R3 ... 94
Gambar 4.56 Capture Data pada Jaringan Static Routing PC2 . 95 Gambar 4.57 Capture Frame PC2 ... 95
xi
Gambar 4.59 Capture Frame PC1 ... 97
Gambar 4.60 Capture Data pada Jaringan MPLS Interface In R1 ... 97
Gambar 4.61 Capture Frame Interface In R1 ... 98
Gambar 4.62 Capture Data pada Jaringan MPLS Interface Out R1 ... 99
Gambar 4.63 Capture Frame Interface Out R1 ... 100
Gambar 4.64 Capture Data pada Jaringan MPLS Interface In R2 ... 100
Gambar 4.65 Capture Frame Interface In R2 ... 101
Gambar 4.66 Capture Data pada Jaringan MPLS Interface Out R2 ... 102
Gambar 4.67 Capture Frame Interface Out R2 ... 103
Gambar 4.68 Capture Data pada Jaringan MPLS Interface In R3 ... 103
Gambar 4.69 Capture Frame Interface In R3 ... 104
Gambar 4.70 Capture Data pada Jaringan MPLS Interface Out R3 ... 105
Gambar 4.71 Capture Frame Interface Out R3 ... 106
Gambar 4.72 Capture Data pada Jaringan MPLSPC2 ... 107
Gambar 4.73 Capture Frame PC2 ... 107
Gambar 4.74 Perbandingan Nilai Delay pada Streaming Video 1 ... 111
Gambar 4.75 Perbandingan Nilai Delay pada Streaming Video 2 ... 113
Gambar 4.76 Capture Delay Tanpa Neighbor Discovery ... 115
Gambar 4.77 Capture DelayNeighbor Discovery ... 115
Gambar 4.78 Perbandingan Nilai Jitter pada Streaming Video 1 ... 118
Gambar 4.79 Perbandingan Nilai Jitter untuk Streaming Video 2 ... 120
Gambar 4.80 Perbandingan Nilai Throughput Streaming Video 1 ... 123
Gambar 4.81 Perbandingan Nilai Throughput Streaming Video 2 ... 125
Gambar 4.82 Perbandingan Nilai Packet Loss untuk Streaming Video 1 ... 128
Gambar 4.83 Perbandingan Nilai Packet Loss untuk Streaming Video 2 ... 130
xiii
DAFTAR ISTILAH
Core router : router yang berada dalam jaringan MPLS dan
tidak berhubungan langsung dengan jaringan luar kecuali dengan
edge router.
Edge router : router yang menghubungkan jaringan MPLS
dengan jaringan di luar area MPLS
Header extension : header tambahan dalam IPv6 yang berguna
untuk menangani data-data opsional yang ditemukan dalam IPv4, serta data extra. Pada sebuah paket IPv6, header-header
tambahan ini dapat dirantaikan berurutan, dan ditempatkan melalui field Next Header.
IP Precedence : menyediakan kemampuan untuk
mengklasifikasi paket jaringan di layer 3 berdasarkan priority
yang diatur oleh user. IP precedence didesain oleh IETF (Internet Engineering Task Force) pada ipv4.
Label Swapping : menukar label paket yang datang dengan
outgoing label yang sesuai.
Network Address Translator (NAT) : metode untuk
menghubungkan lebih dari satu komputer ke jaringan internet dengan menggunakan satu alamat IP.
Protokol : Set prosedur dalam komunikasi
Real time : Kondisi pengoperasian dari suatu sistem perangkat
Site : Porsi network organisasi dalam lokasi geografikal terbatas
seperti sebuah kantor atau kampus.
Solicitied address : alamat yang diperhitungkan sebagai fungsi alamat unicast dan anycast node.
Streaming : sebuah teknologi untuk memainkan file video atau
audio secara langsung ataupun pre-recorder dari sebuah mesin
server (web server).
Trafik real time : trafik yang perubahannya bergantung pada
host/user yang menggunakan akses dalam jaringan
Video : Video adalah suatu perangkat yang berfungsi sebagai penerima gambar dan suara.
Video streaming : salah satu cara untuk mengetahui informasi
xv
DAFTAR SINGKATAN
CIDR : Classless Inter-Domain Routing Codec : Compression/decompression DNS : Domain Name System HTTP : Hypertext Transfer Protocol
ICMPv6 : Internet Control Messaging Protocol version 6 IP : Internet Protocol
IPv4/IPv6 : Internet Protocol versi 4/versi 6 LER : Label Edge Router
LSR : Label Switch Router
MPLS : Multi Protocol Label Switching NAT : Network Address Translation OSPF : Open Shortest Path First PDU : Protocol Data Unit QoS : Quality of Service
RSVP-TE : Resource Reservation Protocol-Traffic Engineering RTP : Real-Time Transport Protocol
Abstract
The improvement of information technology requires a new innovation in the provision of a larger address capacity. IPv6 appears to offer advantages to the problems encountered in addressing of the previous system. However, it still feels less as more and more demands that cause the network performance should also be improved, in terms of speed of data transfer. One of the frequently used process associated is video streaming. For that, MPLS offers techniques that can improve the performance of the network. Measurements to test the performance of the network is done based on the measurement of the value of delay, jitter, throughput, and packet loss.
Keywords : IPv6, Speed Transfer, Video Streaming, MPLS, QoS,
