I - 48 SENTRA
PENGEMBANGAN SISTEM PEMANTAUAN JARINGAN
MOBILE FAST RESPONSIVE ACTION ON NETWORK
AND SYSTEM (MFRANS)
Djoko Suprajitno Rahardjo1, Istas Pratomo2, Achmad Affandi 3, Dhany Riyanto4 Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya
Kontak Person: Djoko Suprajitno Rahardjo Lab B301 Kampus Elektro ITS Sukolilo
Surabaya Jawa Timur 60111 Indonesia
Telp: +6231599425154, Fax: +62315931237, E-mail: djokosr@ee.its.ac.id
Abstrak
Meningkatnya jumlah trafik pada jaringan dikarenakan pertumbuhan perangkat pintar seperti gadget dan internet service pada saat ini, menyebabkan beban trafik yang tinggi. Manajemen jaringan sangat di perlukan untuk mengetahui availability layanan, healthy, uptime dan downtime sehingga diperlukan pengawasan secara berkelanjutan untuk tersedianya availability layanan. Pada penelitian ini digunakan Simple Network Management Protocol (SNMP) yang menghasilkan data monitoring berupa data mentah dalam bentuk text, maka diperlukan aplikasi perantara agar proses monitoring lebih efisien. Selanjutnya dilakukan perancangan, pembuatan dan pengujian teknik baru untuk mengurangi jumlah pesan antara manager dan agent untuk mengurangi trafik dari proses monitoring itu sendiri, serta pengujian terhadap semua interface yang ada pada agent agar proses monitoring lebih optimal. Pengujian dilakukan untuk mengetahui availability perangkat dan availability sistem dengan lima macam pengujian, yaitu ; pengujian pada aplikasi, pemetaan jaringan, trafik TCP, optimasi bandwidth dan notifikasi sms.
Kata Kunci: SNMP, MIB, Manager, Agent, Availability, SMS Gateway
Pendahuluan
Meningkatnya jumlah pada trafik pada jaringan dikarenakan pertumbuhan perangkat pintar
seperti gadget dan internet service pada saat ini, menyebabkan beban trafik yang tinggi. Manajemen
jaringan sangat diperlukan untuk mengontrol tingginya beban pada trafik yang terjadi. Monitoring
jaringan merupakan salah satu fungsi dari manajemen sistem yang berguna untuk menganalisa apakah jaringan masih cukup layak untuk digunakan atau perlu tambahan kapasitas. Hasil monitoring juga dapat membantu jika admin ingin mendesain ulang jaringan yang telah ada. Banyak hal dalam
jaringan yang bisa dimonitoring, salah satu diantaranya load traffic jaringan yang lewat pada sebuah
router atau interface komputer. Simple Network Management Protocol (SNMP) adalah sebuah protokol yang digunakan untuk monitoring jaringan yang banyak digunakan. Dalam bekerja, SNMP terdiri dari Network Management Station (NMS) atau manager dan SNMP agent. Selain load traffic jaringan, kondisi jaringan pun harus dimonitoring, misalnya status up atau down dari sebuah perangkat jaringan.
SNMP bekerja pada lapisan transport UDP sehingga tidak membebani trafik seperti pada TCP
dengan proses ACKnya. Meskipun SNMP menggunakan transport UDP yang tidak membebani jaringan karena tidak adanya proses acknowledgment (ACK), tetapi proses monitoring itu sendiri
masih dapat menyebabkan beban pada trafik jaringan yang dimonitor. Hal ini dikarenakan banyaknya
jumlah request dan respon informasi monitoring antara manager dan agent sehingga membebani jaringan. Ditambah lagi karena SNMP menyajikan data monitoring dalam bentuk mentah berupa text, sehingga diperlukan aplikasi perantara dan proses pelaporan yang cepat ke administrator bila
SENTRA I - 49 Pada penelitian ini akan dilakukan perancangan, pembuatan dan pengujian teknik baru untuk mengurangi jumlah paket antara manager dan agent sehingga dapat mengurangi konsumsi bandwidth yang digunakan pada proses monitoring itu sendiri serta monitoring pada semua interface yang ada pada agent agar sistem monitoring lebih optimal.
Pada simulasi dibuat proses monitoring dengan interface berupa website dengan bantuan
database, pemetaan jaringan (network mapping) dan sistem peringatan dini (urgent notification)
berupa sms. Simulasi dilakukan dengan memonitoring perangkat kampus ITS berupa router dan switch. Pengujian dilakukan untuk mengetahui availability perangkat dan availability sistem dengan
lima macam pengujian, yaitu; pengujian pada aplikasi, pemetaan jaringan, trafik TCP pada semua interface agent, optimasi bandwidth dan notifikasi sms.
Hasil penelitian dalam penelitian ini adalah sebuah aplikasi monitoring jaringan yang memiliki fungsi menelusuri device yang ada dalam sebuah jaringan (network mapping), memonitor aktifitas trafik TCP dan availability dari tiap device yang dapat mengirimkan SMS warning ke administrator apabila ada device yang down.
Kajian Pustaka
Manajemen Jaringan
Manajemen jaringan merupakan kemampuan untuk memonitor, mengontrol dan merencanakan sumber serta komponen sistem dan jaringan komputer. Beberapa macam manajemen jaringan yaitu ; Manajemen Kesalahan (Fault Management), Manajemen Konfigurasi (Configuration Management), Pelaporan (Accounting), Manajemen Keamanan (Security Management).
SNMP
Simple Network Management Protocol (SNMP) merupakan sebuah protokol yang dirancang untuk memonitor dan mengatur suatu jaringan yang berbasis TCP/IP baik dari jarak jauh (remote) atau dalam satu pusat kontrol saja. Protokol ini dapat memberikan informasi tentang status dan keadaan dari suatu jaringan atau perangkat jaringan seperti server, desktop, hub, router, switch. Protokol ini menggunakan transport UDP pada port 161 dan port 162 pada kondisi pengiriman pesan trap dari agent ke manager, SNMP terdiri dari tiga elemen, yaitu manager, agent, dan MIB [9]. Gambar 1 dibawah ini merupakan skema umum pada SNMP.
Gambar 1 Skema umum SNMP Availability
Availability system atau ketersediaan sistem merupakan kondisi dimana suatu sistem, subsistem, atau peralatan dalam keadaan beroperasi atau dalam kondisi berfungsi. Ketersediaan sistem biasanya diukur sebagai faktor kehandalan atau reability. Ketersediaan dapat mengacu pada kemampuan dari sistem atau perangkat untuk memberikan layanan pada user, secara sederhana dapat diartikan sistem atau perangkat tersebut sedang hidup. Periode ketika sistem atau perangkat dalam kondisi hidup disebut dengan uptime dan untuk kondisi sebaliknya disebut downtime. Gambar 2 dibawah ini merupakan skema uptime dan downtime.
I - 50 SENTRA
TCP IP dan UDP
Transmission Control Protocol (TCP) merupakan protokol pada jaringan yang memungkinkan kumpulan komputer untuk berkomunikasi dan bertukar data didalam suatu jaringan. TCP berada di lapisan transport yang berorientasi connection oriented, dapat diandalkan (reliable), pencegahan
duplikasi data dan flow control. TCP dipakai untuk aplikasi-aplikasi yang membutuhkan keandalan
data.
Header TCP
TCP memiliki ukuran header bervariasi yang terdiri atas beberapa field. Ukuran segmen pada
TCP header yaitu paling kecil 20 Bytes pada IPv4 dan 40 Bytes untuk IPv6. Gambar 3 dibawah ini
merupakan field dan ukuran pada TCP header.
Gambar 3. TCP Segmen
Pada saat transmisi data akan dibagi menjadi bagian-bagian yang di sebut segmen, dimana pada setiap transmisi Maximum Transfer Unit (MTU) berukuran 1500 Bytes untuk Network Access menggunakan Ethernet. Sehingga jumlah data pada segmen TCP MTU tersebut dikurangi dengan ukuran TCP Header dan ukuran IP Header. Maximum Segment Size (MSS) adalah total data yang terdapat pada segmen TCP. Dapat di umpamakan bila digunakan ethernet dengan IPv4, MSS atau jumlah data maksimal yang terdapat pada segmen TCP adalah sebesar 1460 Bytes [13].
UDP
User Datagram Protocol (UDP), merupakan protokol pada lapisan transport TCP/IP yang mendukung komunikasi yang tidak andal (unreliable), yang bersifat (connectionless) antara host-host dalam jaringan yang menggunakan TCP/IP [14].
Header UDP
UDP memiliki ukuran header yang terdiri atas beberapa field. Dimana ukuran dari header UDP
yaitu 8 Bytes [14]. Gambar 4 dibawah ini merupakan field dan ukuran pada UDP header.
Gambar 4. UDP Segmen
Penelitian Sebelumnya
Pada beberapa penelitian sebelumnya yaitu pengintegrasian SNMP dengan database [1], sistem peringatan dini [2], pemetaan jaringan (network mapping) [3], berbasis aplikasi PHP [4], dari ke empat sistem ini proses monitoring masih berjalan secara terpisah, penyempurnaan berikutnya dilakukan pada [5] dengan penggabungan dari sistem-sistem yang telah ada sebelumnya sehingga proses monitoring memiliki fungsi yang lebih lengkap. Pada [5] simulasi proses monitoring dilakukan pada satu interface pada masing-masing agent yang ada pada jaringan sehingga availability layanan dan healthy yang terpantau hanya pada satu interface yang ada pada agent.
Sedangkan pada [6] [7] [8] melakukan pengkajian penelitian mengenai pengurangan jumlah
paket pada pesan antara manager dan agent agar beban trafik pada proses monitoring dapat dikurangi.
SENTRA I - 51 dimana jumlah agent dibagi menjadi beberapa kelompok dan polling dilakukan dengan menggunakan IP multicast pada setiap kelompok. Dengan menggunakan metode group polling jumlah paket monitoring yang dikirimkan manager dan agent lebih sedikit, ini disebabkan penggunaan sistem multicast pada penyampaian paketnya. Tetapi masih terdapat kelemahan pada saat meningkatnya jumlah agent dimana delay dan jumlah polling juga akan meningkat.
Pada studi [7] pengurangan beban trafik pada proses monitoring dilakukan dengan perubahan struktur pada pesan SNMP, yaitu dengan perubahan pada PDU SNMP field variable binding yang
berisi start time, end time, time interval dan sending time. Dimana fungsi dari perubahan variable binding ini adalah untuk menghitung interval lamanya agent mendapatkan informasi yang direquest
dan juga mengurangi ukuran PDU menjadi 21 byte, sehingga menurunkan beban trafik dengan waktu
respon yang lebih cepat. Tetapi pada studi [7] tidak melakukan pengujian pengurangan paket pesan antara manager dan agent sehingga kemungkinan proses monitoring membebani jaringan masih dapat terjadi. Pada studi [8] pengurangan beban trafik pada proses monitoring dilakukan dengan pemanfaatan bantuan database yang dibuat di NMS untuk menyimpan informasi yang sering direquest
manager. Kekurangan pada studi [8] yaitu pada standarisasi dari database yang digunakan dan efisiensi
database pada pengujian realtime tidak dilakukan.
Metode Penelitian
Pada penelitian ini akan dibuat sistem monitoring dengan integrasi pemetaan jaringan, database, tampilan aplikasi berupa web dan sistem peringatan dini. Pada tahap perancangan ini akan ditentukan parameter dari MIB SNMP pada semua interface agent yang akan diambil dan diolah pada sistem
monitoring yaitu berupa trafik TCP, status Up and Down perangkat, penggunaan memori dan sistem
pengurangan paket pada proses monitoring untuk optimasi bandwidth. Gambar 5 merupakan flowchart dari tahapan penelitian.
Gambar 5 Flowchart tahapan penelitian
I - 52 SENTRA
Gambar 6. Arsitektur sistem monitoring perangkat ITS
Hasil Penelitian dan Pembahasan
Dari sistem monitoring yang telah dibuat, pengujian dilakukan untuk menguji tingkat keberhasilan dari web interface beserta fungsi-fungsinya, untuk menjalankan sistem, pertama-tama user dihadapkan ke sebuah form login untuk memasukkan username dan password sebagai admin. Setelah proses login berhasil, aplikasi dapat dijalankan. Proses pertama yang dilakukan oleh aplikasi adalah menelusuri perangkat yang terhubung dengan server monitoring. Setelah IP address masing-masing perangkat tersebut diperoleh proses polling dapat dilakukan, dimana periode polling yang diatur yaitu setiap lima menit. Proses polling ini akan mengambil nilai trafik TCP pada interface agent yang digambarkan pada gambar 7, status dan availability dari perangkat seperti yang terlihat pada gambar 8.
Gambar 7. Trafik TCP agent
SENTRA I - 53
Kesimpulan
Server monitoring dapat melakukan pemantauan secara realtime dan memberikan informasi mengenai masalah yang terjadi sehingga admin dapat menangani permasalahan secara cepat. SNMP bekerja dengan mengambil nilai yang diperlukan berdasarkan OID. Selama OID yang digunakan benar dan device yang dimintai nilai memiliki OID yang dimaksud, maka server monitoring dapat menjalankan fungsi-fungsinya. Agent dikatakan down bila : perangkat yang dimonitoring dalam kondisi rusak atau mati, terjadi permasalahan koneksi atau tidak terhubung, interface atau agent tujuan tidak terjangkau karena tidak suport snmp. Penggunaan sistem polling spine dapat mempercepat proses mendapatkan data dikarenakan poller spine memiliki kemampuan merequest jumlah OID yang lebih banyak pada satu paket request. Sedangkan poller CMD hanya dapat merequest satu OID pada satu paket request. Nilai availability berbanding lurus dengan durasi uptime dan berbanding terbalik dengan durasi downtime dari suatu perangkat. Dari hasil pengujian availability, semakin lama durasi up suatu agent maka nilai availability akan semakin besar, sebaliknya, semakin lama durasi down maka nilai availability akan semakin kecil. Proses pengiriman notifikasi SMS warning saat server mendeteksi satu agent down membutuhkan waktu kurang dari satu menit, bila jumlah agent down lebih dari satu pada periode polling yang sama akan menye babkan delay SMS yang diterima meningkat dikarenakan proses antrian pengiriman SMS yang dilakukan oleh satu modem yang sama.
Referensi
[1] Pradikta Reza ”Rancang Bangun Aplikasi Monitoring Jaringan Dengan Menggunakan Protokol
SNMP (Simple Network Management Protocol)”,JURNAL TEKNIK POMITS, vol. 2, No. 1,
ISSN 2337-3539, 2013
[2] Romadhani Ayu Hidayatul ”Sistem Peringatan Dini pada Operasional Jaringan Berbasis
Network Monitoring”, Jurnal Teknik Pomits, vol. 2, No. 1, ISSN: 2337-3539, 2013
[3] Hutama V. Bima Anong Dian ”Rancang Bangun Network Mapping Sistem Monitoring
Jaringan.”, Jurnal Teknik Pomits, vol. 2, No. 1, ISSN: 23373539, 2013
[4] Muazam Nugroho, ”Rancang Bangun Aplikasi Monitoring Jaringan Menggunakan SNMP
(Simple Network Management Protocol) dengan Sistem Peringatan Dini dan Mapping
Jaringan”, Jurnal Teknik Pomits, vol. 3, No.1, ISSN: 2337-3539, 2014
[5] Chunkyun Youn, ”A study for decrease of SNMP messages through an efficient processing of
trend analysis information”, Dept. of Internet contents ICTC (IEEE) Journal, vol. 12, pp.
978-1-4673-4828-7, 2012
[6] O. Said, ”A Novel Technique for SNMP Bandwidth Reduction:Simulation and Evaluation”,
IJCSNS International Journal of Computer Science and Network Security, VOL.8 No.2, February 2008
[7] Kyo-Cheul Hwang, Jong-Joon Hong and Kyoon-Ha Lee ”A SNMP Group Polling for the
Management Traffic”, Dept. of Computer Science and Engineering TENCON (IEEE) Journal,
vol. 99, pp. 0-7803-5739-6, 1999
[8] Sri Puji Utami A., Surya Agustian, Iman Fauzi Aditya Sayogo ”Perancangan Online Network
Monitoring Berbasis PHP dan SNMP”, Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Informasi, ISSN:
1907-5022, 2006
[9] Diana Chase, Barbara Daniell and Judith Sherwood Universal Server: SNMP Subagent Guide, INFORMIX: California, March 1997.
[10] Syamsudin M ”60 Menit Belajar Sistem Monitoring (Cacti),”, Computer Networks Singapore, 2008
[11] ITIL ”How to Develop, Implement and Enforce ITIL v3 Best Practice,”, The Art of Service, Brisbane, 2008
[12] Information Sciences Institute ”Transmission Control Protocol,”, RFC 793, University of Southern California, September, 1981
