TUGAS AKHIR. Disusun Oleh : Nama : Muhamad Ridho Rahmatio N.I.M. : Pembimbing : Trya Agung Pahlevi, S.T., M.T.

(1)

TUGAS AKHIR

SIMULASI DAN ANALISIS KINERJA VIRTUAL ROUTER

REDUNDANCY PROTOCOL (VRRP) DENGAN POLICY BASED ROUTING (PBR) PADA PERANGKAT ROUTER

Diajukan guna melengkapi sebagian syarat dalam mencapai gelar Sarjana Strata Satu (S1)

Disusun Oleh :

Nama : Muhamad Ridho Rahmatio N.I.M. : 41419110005

Pembimbing : Trya Agung Pahlevi, S.T., M.T.

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA

2021

(2)

HALAMAN PENGESAHAN

SIMULASI DAN ANALISIS KINERJA VIRTUAL ROUTER

REDUNDANCY PROTOCOL (VRRP) DENGAN POLICY BASED ROUTING (PBR) PADA PERANGKAT ROUTER

Disusun Oleh :

Nama : Muhamad Ridho Rahmatio N.I.M. : 41419110005

Program Studi: Teknik Elektro

Mengetahui, Pembimbing Tugas Akhir

(Trya Agung Pahlevi, S.T., M.T.)

Kaprodi Teknik Elektro Koordinator Tugas Akhir

(3)

iii

HALAMAN PERNYATAAN

Yang bertanda tangan di bawah ini,

Nama : Muhamad Ridho Rahmatio

NIM : 41419110005

Jurusan : Teknik Elektro Fakultas : Teknik

Judul Skripsi : Simulasi dan Analisis Kinerja Virtual Router Redundancy Procotol (VRRP) Dengan Policy Based Routing (PBR) Pada Perangkat Router

Dengan ini menyatakan bahwa hasil penulisan Tugas Akhir yang telah saya buat ini merupakan hasil karya sendiri dan benar keasliannya. Apabila ternyata di kemudian hari penulisan Tugas Akhir ini merupakan hasil plagiat atau penjiplakan terhadap karya orang lain, maka saya bersedia mempertanggung jawabkan sekaligus bersedia menerima sanksi berdasarkan aturan tata tertib di Universitas Mercu Buana.

Demikian, pernyataan ini saya buat dalam keadaan sadar dan tidak dipaksakan.

Jakarta, 4 Januari 2021

(Muhamad Ridho Rahmatio)

(4)

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah yang telah memberikan rahmat dan hidayah sehingga penulis dapat menyelesaikan perancangan dan penulisan tugas akhir ini. Shalawat serta salam semoga senantiasa tercurah kepada junjungan Nabi Besar Muhammad ﷺ beserta seluruh keluarga, sahabat dan seluruh umatnya.

Penyusunan tugas akhir yang berjudul “Simulasi dan Analisis Kinerja Virtual Router Redundancy Procotol (VRRP) Dengan Policy Based Routing (PBR) Pada Perangkat Router” diajukan sebagai syarat untuk memperolah gelar sarjana srata satu (S1) di Fakultas Teknik Jurusan Teknik Elektro Universitas Mercubuana

Dengan tidak mengurangi apresiasi kepada semua pihak yang telah membantu penulis secara khusus, baik langsung maupun tidak langsung penulis menyampaikan rasa hormat dan ucapan terima kasih kepada :

1. Kedua Orang Tua yang telah banyak memberikan dukungan moril maupun materi dan masukan dalam pembuatan proyek akhir ini,

2. Dr. Setiyo Budiyanto, S.T., M.T. selaku kepala program studi Teknik Elektro Universitas Mercu Buana,

3. Muhammad Hafizd Ibnu Hajar, S.T., M.Sc. selaku Koordinator Tugas Akhir program studi Teknik Elektro Universitas Mercu Buana,

4. Trya Agung Pahlevi, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir yang selalu memberikan saran, bimbingan, dan arahannya dalam penyusunan Tugas Akhir ini,

5. Sahabat saya Adam dan Ratih yang telah memberi dukungan dan nasihat selama pengerjaan proyek akhir ini,

6. Rekan kerja Engineer on Site di P.T. Artajasa Pembayaran Elektronis yang telah memberi saran dan membantu penulis dalam konfigurasi jaringan,

(5)

v

7. Semua pihak yang membantu dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini yang tidak bisa saya sebut satu persatu.

Tiada kata lain yang dapat penulis ungkapkan untuk mengucapkan terima kasih terhadap semua pihak yang telah banyak membantu dalam menyelesaikan laporan ini dan semoga Allah selalu melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya kepada kita semua, Amin. Harapan Penulis yaitu semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat dengan baik dan berguna bagi orang lain.

Jakarta, 4 Januari 2021

Penulis,

(Muhamad Ridho Rahmatio)

(6)

ABSTRAK

Layanan data kini menjadi sumber keuntungan terbesar penyedia layanan komunikasi di Indonesia. Pada tahun 2018 pengguna internet di Indonesia meningkat mencapai 123 juta. Namun peningkatan tersebut tidak berjalan lurus dengan layanan yang diberikan karena lamanya penanganan ketika terjadi gangguan jaringan. Untuk mengurangi lamanya jaringan ketika terjadi gangguan maka dapat digunakan protokol Virtual Router Redundancy Protocol (VRRP) pada perangkat router. Yang dapat memindahkan jalur secara otomatis, jika jalur utama terjadi gangguan. Tapi penggunaannya masih kurang optimal, maka dari itu ditambahkannya metode Policy Based Routing (PBR) untuk mengoptimalkan dan menstabilkan jaringan VRRP tersebut. Pada penelitian ini penulis menggunakan protokol dan metode tersebut pada perangkat jaringan router dan disimulasikan dengan GNS3. Lalu diukur Quality of Service (QoS).

Didapat hasil parameter delay 141ms dengan PBR dan 177ms tanpa PBR, dengan jitter 0ms dengan PBR dan 0ms tanpa PBR, dengan throughput 64Kbps dengan PBR dan 55Kbps tanpa PBR, dengan packet loss 2,73% dengan PBR dan 3,425% tanpa PBR pada skenario data dan untuk skenario steaming video hasil delay 100ms dengan PBR dan 106ms tanpa PBR, dengan jitter 0ms dengan PBR dan 0ms tanpa PBR, dengan throughput 93Kbps dengan PBR dan 92Kbps tanpa PBR, dengan packet loss 0,06% dengan PBR dan 0,10 % tanpa PBR. Oleh karena itu pada tugas akhir ini dinyatakan bahwa rancangan jaringan VRRP dengan PBR berhasil dalam mengurangi downtime dan meningkatkan availability dan stability jaringan.

Kata Kunci : VRRP, PBR, QoS, router, GNS3, delay, jitter, throughput, packet loss

(7)

vii

ABSTRACT

Data service now is the biggest source of profit for communication service provider in Indonesia. In 2008 internet users in Indonesia increased to 123 million.

But the increase did not goes straight with the service provided, because of the length of time to handling network outages. For decreasing of the length of time to handling network outages then it can be used a protocol Virtual Router Redundancy Protocol (VRRP) on router devices. That can reroute the path automaticly, if main line occure interruption. But the used is still not optimal, therefore added Policy Based Routing (PBR) method for optimizing dan stabilize VRRP network. In this research author used that procotol and method on router devices and simulate with GNS3. Then measure Quality of Services (QoS).

The result of parameters are 141ms for delay using PBR and 177ms without PBR, and 0ms for jitter with PBR and 0ms without PBR, and throughput 64Kbps with PBR and 55Kbps without PBR and with 2,73% packet loss with PBR and 3,425% without PBR in data scenario and for video streaming scenario are 100ms for delay using PBR and 106ms without PBR, and 0ms for jitter with PBR and 0ms without PBR, and throughput 93Kbps with PBR and 92Kbps without PBR and with 0,06% packet loss with PBR and 0,10% without PBR. In this final project the desing of VRRP network with PBR has been successfully decrease downwime and increase availability and stability of network.

Keywords : VRRP, PBR, QoS, router, GNS3, delay, jitter, throughput, packet loss

(8)

DAFTAR ISI

HALAMAN PENGESAHAN ... ii

HALAMAN PERNYATAAN ... iii

KATA PENGANTAR ... iv

ABSTRAK ... vi

ABSTRACT ... vii

DAFTAR ISI ... viii

DAFTAR GAMBAR ... xi

DAFTAR TABEL ... xiii

DAFTAR SINGKATAN ... xiv

DAFTAR ISTILAH ... xv

BAB I ... 1

PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 2

1.3 Batasan Masalah... 2

1.4 Tujuan Penelitian ... 3

1.5 Metode Penelitian... 3

1.6 Sistematika Penulisan ... 4

BAB II ... 5

LANDASAN TEORI ... 5

2.1 Tinjauan Pustaka ... 5

2.1.1 Analisis Kinerja Protokol Redundancy Hot Standby Router Protocol (HSRP) dan Virtual Router Redundancy Protocol (VRRP) Pada Router Cisco ... 5

2.1.2 Analisis Kualitas Layanan Virtual Router Redundancy Protocol Menggunakan MikroTik Pada Jaringan VLAN ... 6

2.1.3 Implementasi Policy Based Routing dan Manajemen Bandwidth Menggunakan Queue Tree PCQ Pada Router MikroTik ... 7

2.1.4 Implementing Policy Based Routing Technique and Providing Security in IPv6 Network ... 8

(9)

ix

2.1.5 Deploy Redundancy of Internet using First Hop Redundancy Protocol and Monitoring it using IP Service Level Agreement

(IPSLA) ... 9

2.2 Perbandingan Studi Literatur ... 10

2.3 Virtual Router Redundancy Protocol (VRRP) ... 12

2.3.1 Komponen VRRP ... 14

2.3.2 Keuntungan dari VRRP ... 16

2.4 Policy Based Routing (PBR) ... 17

2.4.1 Manfaat Penggunaan Policy Based Routing (PBR) ... 17

2.5 Parameter Quality of Service (QoS) ... 18

2.5.1 Delay ... 19

2.5.2 Jitter ... 20

2.5.3 Throughput ... 21

2.5.4 Packet Loss ... 22

2.6 Topologi Jaringan... 23

2.6.1 Topologi Bus ... 23

2.6.2 Topologi Ring ... 24

2.6.3 Topologi Star ... 25

2.6.4 Topologi Tree ... 26

2.6.5 Topologi Mesh dan Full Connected ... 27

2.7 Graphical Network Simulator-3 (GNS3) ... 28

BAB III ... 29

PERANCANGAN SISTEM ... 29

3.1 Perancangan Skenario Simulasi ... 29

3.2 Diagram Alir ... 30

3.3 Perancangan Topologi Jaringan ... 30

3.4 Kebutuhan Perangkat Keras dan Perangkat Lunak ... 33

3.5 Perancangan Simulasi Jaringan ... 34

BAB IV ... 35

SIMULASI DAN ANALISA ... 35

4.1 Pengujian Skenario Simulasi ... 35

4.1.1 Pengujian Skenario VRRP Pada Keadaan Normal ... 35

(10)

4.1.2 Pengujian Skenario VRRP Pada Keadaan Mengalami Gangguan 36

4.1.3 Pengujian Skenario PBR Pada Jaringan ... 39

4.2 Analisa Kinerja Jaringan Pada Pengiriman Data ... 40

4.2.1 Delay ... 41

4.2.2 Jitter ... 44

4.3 Analisa Kinerja Jaringan Pada Streaming Video ... 49

4.3.1 Delay ... 50

4.3.2 Jitter ... 52

4.4 Perbandingan Hasil Pengambilan Data ... 58

BAB V ... 60

PENUTUP ... 60

5.1 Kesimpulan ... 60

5.2 Saran ... 61

DAFTAR PUSTAKA ... xvii

LAMPIRAN ... xix

(11)

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Topologi dasar VRRP (Rene Molenaar, 2012) 12

Gambar 2.2 Diagram state transition 13

Gambar 2.3 Routing berdasarkan alamat sumber (Sunarto, 2020) 18

Gambar 2.4 Topologi bus 24

Gambar 2.5 Topologi ring 25

Gambar 2.6 Topologi star 26

Gambar 2.7 Topologi tree 27

Gambar 2.8 Topologi mesh 27

Gambar 3.1 Diagram alir 30

Gambar 3.2 Desain topologi 31

Gambar 3.3 Topologi simulasi 34

Gambar 4.1 Desain topolgi VRRP pada keadaan normal 35

Gambar 4.2 Hasil ping dari SELATAN ke TBS 36

Gambar 4.3 Hasil traceroute dari TBS ke SELATAN 36

Gambar 4.4 Simulasi ketika router BIZNET down 37

Gambar 4.5 Pantauan ping dari SELATAN ke TBS 37

Gambar 4.7 Simulasi ketika router BIZNET dan LINTASARTA down 38

Gambar 4.8 Pantauan ping dari TBS ke SELATAN 39

Gambar 4.10 Hasil traceroute dari R_JAKARTA ke TBS tanpa PBR 40 Gambar 4.11 Hasil traceroute dari R_JAKARTA ke TBS dengan PBR 40 Gambar 4.12 Hasil perbandingan delay VRRP tanpa PBR dan dengan PBR 43 Gambar 4.13 Hasil perbandingan throughput VRRP tanpa PBR dan dengan PBR 46

(12)

Gambar 4.14 Hasil perbandingan packet loss VRRP tanpa PBR dan dengan PBR 49 Gambar 4.15 Hasil perbandingan delay VRRP tanpa PBR dan dengan PBR 52 Gambar 4.16 Hasil perbandingan throughput VRRP tanpa PBR dan dengan PBR

55 Gambar 4.17 Hasil perbandingan packet loss VRRP tanpa PBR dan dengan PBR

58

(13)

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Tabel perbandingan studi literatur 11

Tabel 2.2 Tingkat kualitas delay (ETSI TR 101, 2001) 20 Tabel 2.2 Tingkat kualitas delay (ETSI TR 101, 2001) 20 Tabel 2.4 Tingkat kualitas jitter (ETSI TR 101, 2001) 21

Tabel 2.5 Tingkat kualitas jitter (ITU-T CS, 2015) 21

Tabel 2.6 Tingkat kualitas packet loss (ETSI TR 101, 2001) 22

Tabel 3.1 Daftar IP perangkat 32

Tabel 3.2 Daftar perangkat lunak 33

Tabel 3.3 Daftar perangkat keras 33

Tabel 4.1 Hasil perbandingan delay 42

Tabel 4.2 Hasil perbandingan throughput 46

Tabel 4.3 Hasil perbandingan packet loss 48

Tabel 4.4 Hasil perbandingan delay 51

Tabel 4.5 Hasil perbandingan throughput 55

Tabel 4.6 Hasil perbandingan packet loss 57

Tabel 4.7 Hasil perbandingan data 59

(14)

DAFTAR SINGKATAN

ARP : Address Resolution Protocol

ETSI : European Telecommunication Standards Institute FHRP : First Hop Redundancy Protocol

GLBP : Gateway Load Balancing Protocol GNS 3 : Graphical Network Simulator-3 HSRP : Hot Standby Router Protocol IP : Internet Protocol

IPSLA : Internet Protocol Service Level Aggrement ISP : Internet Service Provider

ITU-T : International Telecommunication Union - Telecommunication LAN : Local Area Network

MAC : Media Access Control OSPF : Open Shortest Path First PBR : Policy Based Routing QoS : Quality of Services RFC : Request for Comments

SD-WAN : Sofware Defined Wide Area Network

TIPHON : Telecommunications and Internet Protocol Harmonization VLAN : Virtual Local Area Network

VR : Virtual Router

VRID : Virtual Router Identifier

VRRP : Virtual Router Redundancy Protocol

(15)

xv

DAFTAR ISTILAH

Access-List : Daftar yang digunakan untuk menyaring

terhadap trafik yang ada para jaringan Availability : Ketersediaan jaringan ketika dibutuhkan

Bandwidth : Jumlah data yang dapat dikirim melalui

saluran komunikasi dalam bit per second

Black-list : Daftar yang tidak dapat mengakses suatu

jaringan

Covid-19 : Penyakit Virus Corona

Delay : Total waktu tunda paket pada proses

pengiriman data

Firewall : Sistem keamanan jaringan komputer

Jitter : Variasi atau perubahan latency dari delay

atau variasi waktu kedatangan paket Network Analayzer : Perangkat lunak untuk menganalisa

parameter jaringan

Offline : Tidak terhubungnya perangkat elektronik

ke jaringan internet

Online : Perangkat elektronik yang terhubung ke

jaringan internet

Packet Loss : Banyaknya total paket yang hilang dalam

proses pengiriman

Ping : Perintah yang digunakan untuk memeriksa

Induktivitas jaringan berbasis teknologi Transmission Control Protocol/Internet Protocol

Policy Based Routing (PBR) : Merupakan aturan pemilihan jalur pada perangkat jaringan

Router : Sebuah perangkat jaringan

Router backup : Perangkat yang dijadikan jalur cadangan jaringan

Router master : Perangkat yang dijadikan jalur utama jaringan

(16)

Routing Dynamic : Router yang memiliki dan dapat membuat tabel routing secara otomatis

Software : Perangkat lunak pada komputer

Stability : Kestabilan koneksi jaringan

Throughput : Kemampuan sebenarnya suatu jaringan

dalam melakukan pengiriman data

Timeout : Lamanya putus jaringan

Traceroute : Perintah untuk menunjukkan rute yang

dilewati paket untuk mencapai tujuan Virtual Router Redundancy Protocol (VRRP): Virtual interface yang memungkinkan

untuk membuat sebuah redudansi router dalam satu jaringan

White-list : Daftar yang dapat mengakses suatu

jaringan