PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

(1)

i

ANALISA PERBANDINGAN UNJUK KERJA PROTOKOL ROUTING REAKTIF ARAMA TERHADAP PROTOKOL ROUTING REAKTIF DSR

PADA JARINGAN MANET

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Komputer

Program Studi Teknik Informatika

Disusun oleh :

Drajad Aji Yunanto

115314055

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA

(2)

ii

PERFORMANCE COMPARISON OF A REACTIVE ROUTING PROTOCOL ARAMA AND A REACTIVE ROUTING PROTOCOL DSR

IN MANET

A THESIS

Presented as Partial Fulfillment of the Requirements to Obtain Sarjana Komputer Degree in Informatics Engineering

By :

Drajad Aji Yunanto NIM : 115314055

INFORMATICS ENGINEERING STUDY PROGRAM DEPARTMENT OF INFORMATICS ENGINEERING

FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA 2015

(3)

iii

HALAMAN PERSETUJUAN

SKRIPSI

Oleh :

Telah disetujui oleh :

Dosen Pembimbing,

(4)

iv SKRIPSI

PADA JARINGAN MANET Dipersiapkan dan ditulis oleh :

Telah dipertahankan di depan Panitia Penguji

pada tanggal 2015

dan dinyatakan memenuhi syarat. Susunan Panitia Penguji

Nama lengkap Tanda Tangan

Ketua :Henricus Agung Hernawan, S.T., M.Kom. .………

Sekretaris :Puspaningtyas Sanjoyo Adi, S.T., M.T. ……….

Anggota :Bambang Soelistijanto, S.T., M.Sc., Ph.D. ……….

Yogyakarta, 2015

Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma

Dekan,

(5)

v

PERNYATAAN KEASLIAN

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang saya tulis ini tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, terkecuali yang sudah tertulis di dalam kutipan daftar pustaka, sebagaimana layaknya sebuah karya ilmiah.

Yogyakarta, 20 November 2015 Penulis

(6)

vi

HALAMAN MOTTO

Dan apabila hamba-hamba-Ku bertanya kepadamu tentang Aku, maka (jawablah), bahwasannya Aku adalah dekat. Aku mengabulkan permohonan orang yang berdo’a apabila ia memohon kepada-Ku, maka hendaklah mereka itu memenuhi

(segala perintah)Ku dan hendaklah mereka beriman kepada-Ku, agar mereka selalu berada dalam kebenaran”.

(QS. Al Baqarah: 186)

“Think big, feel strong, and pray hard for deep heart.”

(7)

vii

LEMBAR PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Yang bertanda tangan dibawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma : Nama : Drajad Aji Yunanto

NIM : 115314055

Demi mengembangkan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada

Perpusatakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul :

Beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian, saya memberikan kepada Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan kedalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikannya secara terbatas dan mempublikasikannya di internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu ijin dari saya maupun memberi royalty kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

Yang menyatakan,

(8)

viii ABSTRAK

Mobile ad hoc network (MANET) adalah sebuah jaringan wireless dari sekumpulan mobile node yang mempunyai topologi jaringan yang dapat berubah dengan cepat dan setiap node dapat menangani jalur ke node lainnya dalam suatu jaringan. Dalam tugas akhir ini dilakukan perbandingan unjuk kerja dari kedua protokol routing reaktif (ARAMA) dan (DSR) dengan menggunakan simulator OMNeT++. Unjuk kerja jaringan yang diukur adalah rata-rata throughput, delay,

dan overhead ratio. Parameter dan skenario berdasarkan luas area tetap dengan

jumlah node, kecepatan, dan jumlah beban koneksi UDP yang bertambah.

Hasil penelitian menunjukan protokol routing reaktif (ARAMA) lebih unggul jika dibandingkan dengan protokol reaktif (DSR) karena mempunyai

backup path (jalur cadangan) dan selalu mengupdate informasi jalur cadangnya

maka semakin baik jika jumlah node ditambahkan hal ini karena semakin padat suatu jaringan semakin kecil peluang node untuk putus maka nilai throughput dan

delay akan semakin baik, namun dari segi overhead ratio protokol routing

(ARAMA) mengalami peningkatan lebih tinggi dibandingkan dengan protokol routing (DSR) dan semakin banyak node makin banyak control routing dibutuhkan untuk mencari jalur, cara kerja routing protokol ini yang memelihara lebih dari satu jalur routing. Protokol routing (DSR) tidak cocok digunakan dengan node yang berjumlah banyak dan berkecepatan tinggi karena membuat nilai throughput menurun dan delay yang tinggi, karena pada saat node terputus protokol routing (DSR) harus membuat routing table baru, akan tetapi protokol routing (DSR) mampu menekan overhead ratio lebih kecil dari pada (ARAMA) karena hanya memaintenence satu jalur sehingga tidak membutuhkan control routing yang banyak.

Kata Kunci : Mobile Adhoc Network,ARAMA,DSR,simulator,throughput,delay dan overhead ratio

(9)

ix ABSTRACT

Mobile ad-hoc network (MANET) is a wireless mobile networks from a bunch of mobile node which have rapidly changing network topology and each node can handle to another node path in same network. In this final project, comparing performance of Ant Routing Algorithm for Mobile Ad-hoc (ARAMA) and Dynamic Source Routing (DSR) by OMNeT++ simulator. The measurement of network performance are average throughput, delay and overhead ratio. The parameter and scenario are based on fixed area with nodes, speed and increased UDP connections,but at a constant simulation area size.

The result show that (ARAMA) is better because it has backup path that make the more the network dense increase the less chance node get disconnected. Therefore throughput and delay are better. (ARAMA) keep more than one path, therefore in overhead ratio aspect. (ARAMA) has more increased routing protocol than (DSR) because the more node the more routing control needed to find the path. (DSR) routing protocol not suitable for high speed and numerous node that decrease throughput value and high delay because (DSR) will make new routing table each time node get disconnected but (DSR) able to suppress overhead ratio than (ARAMA) because (DSR) only need maintenance one path hence no need much routing control.

Keyword: Mobile Ad-hoc Network, ARAMA, DSR, simulator, throughput, delay and overhead ratio

(10)

x

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kepada Allah SWT atas segala berkat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul “ Analisa Perbandingan Unjuk Kerja Routing Protokol Reaktif ARAMA Terhadap Protokol Routing Reaktif DSR pada Jaringan MANET “ ini dengan baik.

Penulis menyadari bahwa selama proses penelitian dan penyusunan laporan tugas akhir ini, banyak pihak yang telah memberikan bantuan baik berupa dukungan,perhatian,semangat, kritik dan saran yang sangat penulis butuhkan, sehingga pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terimakasih yang sebesar – besarnya, antara lain kepada :

1. Bapak Bambang Soelistijanto, S.T., M.Sc., Ph.D. selaku Dosen Pembimbing tugas akhir, atas kesabarannya dalam membimbing penulis, meluangkan waktunya, memberi dukungan, motivasi, serta saran yang sangat membantu penulis.

2. Paulina Heruningsih Prima Rosa S.Si.,M.Sc.,selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi, atas bimbingan,kritik dan saran yang telah diberikan kepada penulis.

3. Bapak Puspaningtyas Sanjoyo Adi S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing Akademik, atas bimbingan dan Nasehat yang diberikan kepada penulis. 4. Dr.Anastasia Rita Widiarti,M.Kom. selaku Ketua Program Studi Teknik

Informatika, atas bimbingan,kritik dan saran yang telah diberikan kepada penulis.

(11)

5. Bapakku Drs.Sudayat dan Ibuku Umi Hartini serta Kakak dan Adik-adik saya atas doa, semangat, dan dukungan baik moril maupun finansial serta kasih sayang yang begitu besar yang selalu ada untukku.

6. Teman – teman Teknik Informatika (Winda,Monic,Suryo,Tungki) dan semua TI angkatan 2011 yang selalu memberikan Motivasi dan bantuan hingga penulis menyelesaikan tugas akhir ini.

7. Teman seperjuangan Ad Hoc (Acong,Ari,Ius,Tea) dan teman Lab skripsi Jarkom (Pandu,Ardhi,Anung,Hohok,Wawan,Paul,Lukas,Wisnu) yang selalu memberikan dukungan dan semangat agar cepat menyelesaikan skripsi ini. 8. Teman-teman Kos Jangkrik yang selalu mendukung dan memotivasi penulis

agar cepat menyelesaikan skripsi ini.

9. Semua pihak yang telah membantu dan mendukung baik secara langsung dan tidak langsung, penulis mengucapkan banyak terimakasih.

Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan tugas akhir ini. Saran dan kritik sangat diharapkan untuk perbaikan yang akan dating. Akhir kata, semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi kemajuan dan perkembangan ilmu pengetahuan.

Yogyakarta, 20 November 2015

(12)

xii

DAFTAR ISI

PERFORMANCE COMPARISON OF A REACTIVE ROUTING PROTOCOL

ARAMA AND A REACTIVE ROUTING PROTOCOL DSR IN MANET ... ii

HALAMAN PERSETUJUAN ... iii

PERNYATAAN KEASLIAN ... v

HALAMAN MOTTO ... vi

LEMBAR PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ... vii

ABSTRAK ... viii

ABSTRACT ... ix

KATA PENGANTAR ... x

DAFTAR ISI ... xii

DAFTAR TABEL ... xvi

DAFTAR GAMBAR ... xvii

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Rumusan Masalah... 6

(13)

1.4. Batasan Masalah ... 7

1.5. Metodologi Penelitian ... 7

1.5.1. Studi literatur ... 7

1.5.2 Perancangan ... 7

1.5.3 Pembangunan simulasi dan Pengumpulan data. ... 8

Simulasi jaringan adhoc MANET ini menggunakan simulator bernama OMNET++ . ... 8

1.5.4 Analisis data dan Simulasi. ... 8

1.5.5. Penarikan Kesimpulan dan Saran. ... 8

1.6. Sistematika Penulisan ... 8

BAB II LANDASAN TEORI ... 10

2.1 Jaringan Nirkabel (Wireless) ... 10

2.2 Mobile Adhoc Network(MANET) ... 11

2.2.1 Karakteristik MANET ... 12

2.2.2 Protokol Routing ... 12

2.2.3 Routing Proaktif ... 13

2.2.4 Routing Reaktif ... 14

2.2.5 Hybrid Routing ... 15

2.3 DSR (Dynamic Source Routing) ... 16

(14)

2.3.2 Tahap route maintenance (pemeliharaan rute) ... 20

2.4 ARAMA (Ant Routing Algorithm for Mobile Ad-Hoc Networks) ... 22

2.4.1 Tahap Pemeliharaan ARAMA (Route Maintanance Phase) ... 28

2.5 OMNET ... 30

BAB III PERANCANGAN SIMULASI JARINGAN ... 32

3.1 Parameter Simulasi ... 32 3.2 Skenario Simulasi ... 33 3.2.1 Tabel Skenario ... 33 3.3. Parameter Kinerja ... 34 3.3.1. Delay ... 34 3.3.2. Throughput ... 34 3.3.3. Overhead Ratio ... 35 3.4. Topologi Jaringan ... 35

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS ... 38

4.1 ARAMA ... 38

4.1.1. Throughput Jaringan ... 38

4.1.2. Delay Jaringan ... 40

4.1.3. Overhead ratio Jaringan ... 41

(15)

4.2.3. Overhead Jaringan ... 46

4.3. Perbandingan ARAMA dengan DSR ... 47

4.3.3. Overhead ratio Jaringan ... 52

4.4. Rekap Perbandingan ARAMA dengan DSR ... 54

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 55

5.1 Kesimpulan ... 55

5.2 Saran ... 56

DAFTAR PUSTAKA ... 57

(16)

xvi

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 parameter dalam skenario ... 32 Tabel 3.2 Skenario A dengan Koneksi 1 UDP(ARAMA dan DSR) ... 33 Tabel 3.3 Skenario B dengan Koneksi 3 UDP(ARAMA dan DSR) ... 33 Tabel 4.1 Hasil Pengujian Throughput dengan Penambahan Kecepatan, dan Penambahan Koneksi pada ARAMA. ... 38 Tabel 4.2 Hasil Pengujian Delay dengan Penambahan Kecepatan,Penambahan Node, dan Penambahan Koneksi pada jairngan ARAMA. ... 40 Tabel 4.3 Hasil Pengujian overhead ratio dengan Penambahan Kecepatan,

Penambahan Node, dan Penambahan Koneksi pada ARAMA. ... 41 Tabel 4.4 Hasil Pengujian Throughput dengan Penambahan Kecepatan, dan Penambahan Koneksi pada DSR. ... 43 Tabel 4.5 Hasil Pengujian Delay dengan Penambahan Kecepatan,Penambahan Node, dan Penambahan Koneksi pada DSR ... 44 Tabel 4.6 Hasil Pengujian Overhead Ratio dengan Penambahan

Kecepatan,Penambahan Node, dan Penambahan Koneksi pada DSR ... 46 Tabel 4.13 Menunjukan keunggulan masing-masing routing protokol yang diteliti(ARAMA dan DSR) untuk setiap parameter unjuk kerja dan skenario yang dipilih. ... 54

(17)

xvii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1.1 Klasifikasi protokol routing di MANET ... 3

Gambar 2.1 wireless infrastruktur ... 10

Gambar 2.2 adhoc network ... 11

Gambar 2.2.1 Source node membroadcast jalur ke tetangga terdekat ... 18

Gambar 2.2.2 Node Source menerima RREP dari node Destinasi ... 19

Gambar 2.2.3 Source node menemukan jalur rute S-E-F-J-D menuju destinasi . 19 Gambar 2.2.4 node J putus koneksi maka mengirimkan route error (RERR) menuju node Source melalui jalur rute J-F-E-S ... 20

Gambar 2.3.1 Source node mengaliri node tetangga dengan Fant untuk mencari jalur rute ... 24

Gambar 2.3.2 Source node menemukan jalur alternatif setelah mengirimkan Fant dan mendapatkan balasan berupa Bant ... 25

Gambar 2.3.3 Saat jalur alternatif terputus,jalur cadangan(maintenance) mengganti yang di alternatif rute ... 26

Gambar 2.3.4 Pada saat jalur node terputus, maka node C otomatis menggantikan jalur karena dialiri Fant. ... 27

Gambar 2.3.5 Route Maintenance sub Path ARAMA. ... 28

Gambar 2.3.6 Maintenance Jalur terputus ARAMA ... 29

Gambar 3. 1 Posisi node acak dengan beban koneksi udp 1 ... 36

(18)

Gambar 3.3 Snapshoot Jaringan dengan 30 node yang pertama ... 37 Gambar 3.4 Snapshoot Jaringan dengan 30 node saat membroadcast jalur rute .. 37 Gambar 4.1 Grafik pengaruh Penambahan Kecepatan, Penambahan Node, dan Penambahan Koneksi pada terhadap Throughput jaringan ARAMA. ... 39 Gambar dan Grafik 4.2 Pengaruh Penambahan Kecepatan, Penambahan Node dan Penambahan Koneksi pada terhadap delay Jaringan ARAMA. ... 41 Gambar 4.3 Grafik Pengaruh Penambahan Kecepatan, Penambahan Node, dan Penambahan Koneksi pada terhadap overhead ratio jaringan ARAMA. ... 42 Gambar 4.4 Grafik Pengaruh Penambahan Kecepatan, Penambahan Node,dan Penambahan Koneksi pada terhadap Rata-rata Throughput jaringan DSR. ... 44 Gambar 4.5 Grafik Pengaruh Penambahan Kecepatan, Penambahan Node, dan Penambahan Koneksi pada terhadap Rata-rata Delay Jaringan DSR. ... 45 Gambar 4.6 Grafik Pengaruh Penambahan Kecepatan, Penambahan Node, dan Penambahan Koneksi pada terhadap Rata-rata Overhead Ratio Jaringan DSR. . 46 Gambar 4.7 grafik Perbandingan pada Penambahan Jumlah Node dan Jumlah Kecepatan dengan 1 Koneksi terhadap Rata-rata Throughput Jaringan DSR dan ARAMA. ... 47 ... 48 Gambar 4.8 Grafik Perbandingan pada Penambahan Jumlah Node dan Jumlah Kecepatan dengan 3 Koneksi terhadap Rata-rata Throughput Jaringan DSR dan ARAMA ... 48 Gambar 4.9 Grafik Perbandingan pada Penambahan Jumlah Node dan Jumlah Kecepatan dengan 1 Koneksi terhadap Rata-rata Delay Jaringan DSR dan

(19)

ARAMA ... 50 Gambar 4.10 Grafik Perbandingan pada Penambahan Jumlah Node dan Jumlah Kecepatan dengan 3 Koneksi terhadap Rata-rata Delay Jaringan DSR dan

ARAMA ... 51 Gambar 4.11 Koneksi UDP 1 Grafik Perbandingan pada Penambahan Jumlah Node dan Jumlah Kecepatan dengan 1 Koneksi terhadap Rata-rata Overhead

Ratio Jaringan DSR dan ARAMA ... 52

Gambar 4.12 Koneksi UDP 3 Grafik Perbandingan pada Penambahan Jumlah Node dan Jumlah Kecepatan Koneksi terhadap Rata-rata Overhead Ratio Jaringan DSR dan ARAMA ... 53

(20)

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Perkembangan jaringan komputer saat ini sangat pesat karena merupakan tuntutan dari meningkatnya kebutuhan akan akses informasi dan data secara cepat kapan saja dan di mana saja, maka di buatlah sarana dan prasarana komunikasi jaringan dengan dua cara yaitu jaringan kabel (wired network) dan jaringan nirkabel (wireless). Salah satu model jaringan nirkabel tersebut adalah jaringan adhoc, pada jaringan adhoc mempunyai banyak tipe model jaringan,salah satunya yang berkembang pesat adalah Mobile Ad hoc Network (MANET)[1].

MANET adalah sebuah jaringan wireless tanpa infrastruktur yang terdiri sekumpulan node yang saling berhubungan untuk berkomunikasi, dalam jaringan ini node berfungsi juga sebagai router (relay) yang bertanggung jawab untuk mencari dan menangani rute ke setiap node di dalam jaringan. MANET yang ingin berinterkoneksi serta bertanggungjawab dalam proses komunikasi dan transportasi data[4].

MANET tidak memerlukan instalasi seperti pada jaringan berbasis infrastruktur,Sebagai contoh dalam upaya rekonstruksi sehabis bencana untuk mengevakuasi di hutan-hutan misalnya operasi militer, kondisi ini hanya membutuhkan komunikasi yang bersifat sementara(temporary)[2].

Dalam jaringan MANET dapat bekerja secara dinamis, jadi sekumpulan node tersebut bergerak spontan dengan demikian topologi jaringan wireless

(21)

mungkin dapat berubah ubah dengan cepat dan tidak dapat diprediksi menyebabkan perubahan topologi jaringan sesuai dengan kondisi yang ada. Pada MANET mempunyai 3 protokol routing yaitu Table-Driven routing protocols

(proactive),On-Demand routing protocols (reactive) dan gabungan dari keduanya

yaitu Hybird. MANET mempunyai beberapa tipe karakteristik umum yaitu ; 1. Node yang selalu bergerak (Node mobility)

Pada MANET setiap node selalu bergerak bebas, maka dimungkinkan terjadi karena setiap node memancarkan sinyal dalam radius tertentu,maka node-node yang dalam satu lingkup sinyal dapat saling berkomunikasi 2. Topologi yang dinamis (Dynamic topology)

Tidak dibutuhkannya sebuah infrastruktur jaringan seperti AP(access point) dan node yang selalu bergerak maka gambaran atau topologi jaringan pada adhoc network tidak dapat diprediksi.

3. Membangun sendiri (Self built)

Setiap node pada jaringan ad hoc network dapat menjadi penerima paket informasi atau penerus paket (router).

MANET membutuhkan sebuah protokol komunikasi yang mengatur komunikasi antara node sehinga setiap node dalam satu jaringan mampu berkomunikasi satu sama lainya. Namun protokol komunikasi di jaringan wired

network yang sifat nodenya statik sangat tidak cocok diterapkan di MANET.

Protokol di jaringan MANET mempunyai beberapa karateristik khusus yang harus dipenuhi yaitu self-configured, self-built and distributed routing algorithm.

(22)

mengkonfigurasi node sehingga node secara otomatis dapat menjadi klien sekaligus router untuk node lainnya.

2. Membangun jaringan sendiri (Self-built) : dikarenakan node selalu bergerak maka protokol tersebut diharapkan mampu mendisain node untuk membangun jaringan sendiri.

3. Penyebaran algoritma routing (distributed routing algorithm) : protokol mampu membuat jalur routing untuk pencarian jalur terpendek setiap node yang bergerak.

(23)

Pada Protokol routing MANET dapat dibedakan menjadi 3 karakteristik berdasarkan sebaran table routing:

a) Protokol routing proaktif (Table Driven Routing Protocol)

Pada protokol proaktif ini bekerja dengan (table driven routing protocol), jadi masing-masing node mempunyai routing table yang lengkap, dalam artian sebuah node akan mengetahui semua rute ke node lain yang berada dalam jaringan tersebut . Saat melakukan maintenence terhadap informasi routing melalui routing table dan melakukan up-to-date secara berkala sesuai dengan perubahan topologi, namun metode proaktif ini jika diimplementasikan maka akan menyebabkan konsumsi bandwidth yang besar dikarenakan semua node membroadcat routing table ke semua node[2].

Beberapa contoh protokol proaktif yaitu:

 DSDV (Dynamic Destination Sequenced Distance Vector

Routing Protokol)

 HSR (Hierarchial State Routing Protocol)  WAR (Witness Aided Routing)

 OLSR (Optimized Link State Routing Protocol)

b) Protokol routing reaktif (On-Demand Routing Protocol)

Protokol routing reaktif melakukan proses pencarian node tujuan dengan cara On Demand yang berarti proses pencarian route hanya dilakukan ketika node sumber membutuhkan komunikasi dengan node tujuan.Jadi

(24)

routing table yang dimiliki oleh sebuah node berisi informasi route node tujuan saja[5]. Namun pada protokol ini akan membangun koneksi apabila node membutuhkan rute dalam mentransmisikan dan menerima paket data, akan tetapi membutuhkan waktu yang lebih besar dari pada protokol routing proaktif, maka metode ini tidak membutuhkan konsumsi bandwidth yang terlalu besar dan meminimalis sumber daya baterai.

 ARAMA (ANT ROUTING ALGORITHM for MOBILE

Ad-Hoc Networks)

 BSR (Backup Source Routing)

 AODV (Ad Hoc On Demand Distance Vector )  DSR (Dynamic Source Routing)

 DYMO (Dynamic MANET On-demand)

 FSDSR (Flow State in the Dynamic Source Routing) c) Protokol routing Hybrid

Protokol routing Hybrid adalah metode penggabungan yang kedua protokol antara routing proaktif dan reaktif.

 HWMP (Hybrid Wireless Mesh Protocol)  ZRP (Zone Routing Protocol )

 HRPLS (Hybrid Routing Protocol for Large Scale MANET)

Jaringan adhoc MANET sangat dibutuhkan karena sifatnya yang sangat mobile, maka dari itu setiap protokol routing yang ada harus mampu mengatasi

(25)

segala permasalahan routing baik yang bersifat umum seperti pencarian jalur terpendek dan permasalahan routing khusus di MANET yang harus memperhitungkan resource power atau baterai dan pemakaian bandwidth. Ada banyak protokol routing di MANET dan semua jenis protokol tersebut mempunyai keunggulan dan kekurangan masing-masing baik itu protokol yang bersifat reaktif,proaktif, maupun hybrid. Namun dari segi pemakaian energy jenis routing reaktif jauh lebih baik jika dibandingkan dengan jenis protokol proaktif. Jenis protokol reaktif yang hanya mencari routing jika paket dibutuhkan sehingga mampu menghemat pemakaian bandwidth dan baterai. . Kelebihan protokol reaktif ada pada meminimalkan control message sehingga paket pengiriman data dapat dilakukan secara maksimal. Oleh karena itu jenis reaktif routing lebih sering digunakan jika melihat kenyataan bahwa resource dari adhoc network setiap node yang sangat terbatas.

1.2. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas, maka di dapat rumusan masalah berupa perbandingan antara unjuk kerja protokol routing reaktif (ARAMA) terhadap protokol routing reaktif (DSR) pada jaringan MANET.

1.3. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah untuk memberikan hasil perbandingan unjuk kerja routing protokol reaktif (ARAMA) terhadap routing reaktif (DSR) pada jaringan MANET.

(26)

1.4. Batasan Masalah

Dalam pelaksanaan tugas akhir ini, masalah dibatasi sebagai berikut : 1. Trafik data yang digunakan adalah protokol UDP (User Datagram

Protokol)

2. Parameter yang digunakan sebagai uji performansi unjuk kerja adalah throughput,delay,dan overhead ratio.

3. Menggunakan simulator komputer dengan OMNET++.

1.5. Metodologi Penelitian

Metodolologi dan langkah-langkah yang digunakan dalam pelaksanaan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :

1.5.1. Studi literatur

Mengumpulkan referensi dari berbagai narasumber untuk mempelajari topik tugas akhir tentang MANET :

Teori MANET.

a. Teori yang membahas tentang protokol routing ARAMA(Ant Routing

Algorithm for Mobile Adhoc Networks) dan teori DSR( Dynamic Source Routing).

b. Teori tentang delay,throughput,dan overhead ratio. c. Teori yang membahas OMNET++.

1.5.2 Perancangan

Dalam tahap ini penulis merancang suatu skenario untuk menjalankan simulasi sebagai berikut :

(27)

a. Luas area simulasi.

b. Penambahan dalam jumlah node. c. Penambahan dalam kecepatan node. d. Penambahn jumlah koneksi UDP.

1.5.3 Pembangunan simulasi dan Pengumpulan data.

Simulasi jaringan adhoc MANET ini menggunakan simulator bernama OMNET++ .

1.5.4 Analisis data dan Simulasi.

Untuk menganalisa sebuah data yang sudah diperoleh dari proses simulasi tersebut tentunya dapat dilakukan pengamatan dari parameter yang sudah ditentukan,untuk menarik kesimpulan dari proses routing protokol antara ARAMA dengan DSR

1.5.5. Penarikan Kesimpulan dan Saran.

Penarikan kesimpulan dan saran berdasarkan pada beberapa performance

metric yang diperoleh pada proses analisa data simulasi jaringan.

1.6. Sistematika Penulisan

Dalam penulisan tugas akhir ini perlu membagi sistematika penulisan menjadi 5 bab,yang lebih jelas dapat dilihat dibawah ini :

(28)

BAB 1 : PENDAHULUAN

Bab ini berisi tentang latar belakang yang diambil dari judul Tugas Akhir,batasan masalah,tujuan penelitian,manfaat penelitian,metode penelitian, dan sistematika penulisan Tugas Akhir yang menjelaskan secara garis besar substansi yang diberikan pada masing-masing bab. BAB 2: LANDASAN TEORI

Bab ini membahas dan menjelaskan teori yang berkaitan dengan judul/masalah di tugas akhir.

BAB 3 : PERANCANGAN PENELITIAN

Bab ini membahas bagaimana cara perancangan infrasturktur dalam melakukan penelitian ,serta parameter-parameter yang digunakan sebagai bahan penelitian.

BAB 4 : PENGUJIAN DAN ANALISIS

Bab ini berisi tahap pengujian simulasi dan analisia data hasil simulasi BAB 5 : KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi kesimpulan dan saran-saran berdasarkan simulasi dan hasil analisa data jaringan.

(29)

10

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Jaringan Nirkabel (Wireless)

Jaringan wireless atau nirkabel merupakan salah satu teknologi jaringan yang menggunakan udara sebagai perantara untuk berkomunikasi. Jaringan wireless menggunakan standart IEEE 802.11. Topologi pada jaringan nirkabel ini dibagi menjadi dua yaitu topologi nirkabel dengan berbasis infrastruktur (access point) dan topologi nirkabel tanpa memanfaatkan infrastruktur atau (adhoc)[1]. Jaringan wireless infrastruktur kebanyakan digunakan untuk memperluas jaringan LAN atau untuk berbagi jaringan agar dapat terkoneksi ke internet. Untuk membangun jaringan infrastruktur diperlukan sebuah perangkat yaitu wireless access point untuk menghubungkan klient yang terhubung dan manajemen jaringan wireless. Jaringan wireless dengan mode adhoc tidak membutuhkan perangkat tambahan seperti access point, yang dibutuhkan hanyalah wireless adapter pada setiap komputer yang ingin terhubung[9].

(30)

Gambar 2.2 adhoc network

2.2 Mobile Adhoc Network(MANET)

MANET adalah sebuah jaringan wireless yang bersifat dinamis dan setiap mobile host dalam MANET bebas untuk bergerak ke segala arah. Di dalam jaringan MANET terdapat dua node (mobile host) atau lebih yang dapat berkomunikasi dengan node lainnya namun masih berada dalam jangkauan node tersebut. Selain itu node juga dapat berfungsi sebagai penghubung antara node yang satu dengan node yang lainnya[11]

.

Jaringan adhoc dapat bekerja dengan infrastruktur berupa wireless dengan cara berkomunikasi secara mobile network, serta untuk proses routingnya menggunakan Multihop Informasi jadi setiap Informasi akan dikirimkan dan disimpan terlebih dahulu dan diteruskan ke node tujuan melalui perantara.Namun dari sisi keamanan tentunya sangat terbatas jika dibandingkan dengan network yang menggunaan kabel . Karakteristik dari Adhoc ini pun selalu berpindah-pindah dikarenakan node selalu bergerak tanpa diprediksi ,jadi dilihat dari scalabilitynya pun jumlah nodenya berbeda beda antar daerah[6].

(31)

2.2.1 Karakteristik MANET

Beberapa karakteristik dari jaringan ini adalah:

1. Otonomi dan tanpa infrastruktur, MANET tidak bergantung kepada infrastruktur atau bersifat terpusat. Setiap node berkomunikasi secara distribusi peer-to-peer.

2. Topologi jaringan bersifat dinamis, artinya setiap node dapat bergerak bebas (random mobility) dan tidak dapat diprediksi. 3. Scalability artinya MANET bersifat tidak tetap atau jumlah node

berbeda di tiap daerah.

4. Sumber daya yang terbatas, baterai yang dibawa oleh setiap mobile node mempunyai daya terbatas, kemampuan untuk memproses terbatas, yang pada akhirnya akan membatasi layanan dan aplikasi yang didukung oleh setiap node[11].

2.2.2 Protokol Routing

Jaringan MANET adalah sekumpulan node yang dapat bergerak (mobile node) yang di dalamnya terdapat kemampuan untuk berkomunikasi secara wireless dan juga dapat mengakses jaringan.Perangkat tersebut dapat berkomunikasi dengan node yang lain selama masih berada dalam jangkauan perangkat radio. Node yang bersifat sebagai penghubung tersebut akan digunakan untuk meneruskan paket dari node sumber ke tujuan[1].

(32)

seluruh jaringan dari node sumber ke node tujuan dengan minimal satu node yang berperan sebagai perantara. Komponen penting pada sebuah protokol routing / Algoritma routing berfungsi untuk menentukan bagaimana node berkomunikasi dengan node yang lainnya dan menyebarkan informasi yang memungkinkan node yang lainnya dapat menyebarkan informasi yang memungkinkan node sumber untuk memilih rute optimal ke node tujuan dalam sebuah jaringan komputer .Sedangkan sebuah algoritma routing berfungsi untuk menghitung secara matematis jalur yang optimal berdasarkan informasi routing yang dipunyai oleh suatu node.

Mengenai sebuah algoritma routing harus mencakup banyak hal yang perlu di perhatikan :

a) Penentuan jalur terpendek yang akan di tujukan ke node tujuan harus efisien.

b) Selalu up-to-date table routing ketika terjadi perubahan pada topologi.

c) Meminimalisir jumlah control paket. d) Waktu konvergen yang seminim mungkin.

2.2.3 Routing Proaktif

Tipe golongan Protokol routing proaktif ini bersifat (table

driven routing protocol) yaitu mengelola daftar tujuan dan rute

terbaru masing-masing serta bersifat broadcast sehingga sistem pendistribusian table routingnya selalu diupdate secara periodik

(33)

,maka dari itu perlu penggambaran keseluruhan node jaringan serta setiap node akan merespon perubahan dalam mengupdate agar terjadi konsistensi routing table, maka memperlambat aliran data jika terjadi restruktursi routing, beberapa contoh algoritma routing proaktif yaitu Intrazone Routing Protocol (IARP), Linked Cluster Architecture (LCA) , Witness Aided Routing(WAR) , Optimized Link State Routing Protocol(OLSR) , Better Approach to Mobile Ad hoc Network(BATMAN) , Highly Dynamic Destination Sequenced Distance Vector routing protocol(DSDV), Fisheye state routing (FSR).

2.2.4 Routing Reaktif

Tipe algoritma protokol routing reaktif ini bersifat on

demand ,pada intinya node sumber yang akan menentukan node

tujuan sesuai prosedur yang diinginkannya, proses pencarian rute hanya akan dilakukan ketika dibutuhkan komunikasi antara node sumber dengan node tujuan saja, jadi routing table yang ada pada node hanyalah informasi route ke tujuan saja, Protokol reaktif ini memanfaatkan metode broadcast untuk membuat route discovery , pembuatan route discovery ini untuk maintaining route agar tidak terputus saat jalur yang tidak digunakan tidak di lalui paket menuju node tujuan, selain itu routing reaktif ini akan membroadcast paket kepada node tetangganya untuk menyampaikan paket kepada node tujuan menggunakan route request setelah menerima maka node

(34)

tujuan akan memberikan pesan balasan berupa route reply , dengan cara ini agar dapat meminimalkan routing overhead agar tidak membanjiri jaringan berbeda dengan protokol routing proaktif yang membroadcast update routing table ke semua node yang mengakibatkan boros bandwidth karena beberapa contoh algoritma routing reaktif adalah Associativity Based Routing (ABR), Ad Hoc

On Demand Distance Vector (AODV),Ad Hoc On Demand Multipath Distance Vector,Dynamic Source Routing (DSR),Ant Routing algorithm for mobile adhoc networks (ARAMA)[9].

2.2.5 Hybrid Routing

Protokol hybrid routing ini dikembangkan dengan pemikiran untuk menggabungkan kelebihan dari protokol routing reaktif dan proaktif sehingga didapatkan sebuah protokol routing yang paling efektif. Protokol routing hybrid menggunakan karakteristik protokol routing reaktif dan proaktif untuk mencari jalur terbaik sesuai dengan tuntutan dan kondisi (on demand) dengan jaringan yang terus di-update. Selain itu, pada protokol routing hybrid, paket Route Request (RREQ) dan Route Reply (RREP) dikirimkan setelah terdapat routing request dengan waktu interval tertentu[12]. Protokol untuk tipe ini adalah :Hybrid Routing Protocol for Large Scale MANET(HRPLS),Hybrid Wireless Mesh Protocol(HWMP), Zone Routing Protocol (ZRP). Berdasarkan hal tersebut diatas maka skripsi

(35)

ini akan membahas tentang Analisis Unjuk Kerja ARAMA (Ant

Routing Protokol Algorithm for Mobile Ad-Hoc) dengan

DSR(Dynamic source routing) yang menggunakan simulator OMNET++.

2.3 DSR (Dynamic Source Routing)

Routing protokol Dynamic Source Routing (DSR) menggunakan pendekatan reaktif sehingga menghilangkan kebutuhan untuk membanjiri jaringan dalam melakukan pembaruan tabel seperti terjadi pada pendekatan table driven. DSR hampir mirip dengan AODV karena membentuk route on demand namun menggunakan source routing bukan routing table pada intermediate device. Protokol ini benar-benar berdasarkan source routing dimana semua informasi

routing dipertahankan (terus diperbarui) pada mobile node.Node intermediate juga

memanfaatkan route cache secara efisien untuk mengurangi kontrol overhead.Siklus penemuan rute yang digunakan untuk menemukan rute on permintaan. DSR memiliki dua tahap utama untuk menyampaikan jalur rutenya[6].

Keuntungan Protokol Routing DSR

 Keuntungan penggunaan DSR ini adalah node perantara tidak perlu memelihara secara up to date informasi routing pada saat melewatkan paket ,karena setiap paket berisi informasi routing dalam headernya,maka protokol ini menghilangkan system

neighbour detection sehingga tidak membanjiri jaringan untuk

(36)

Kerugian Protokol Routing DSR

 Pada Protokol ini mempunyai kerugian dikarenakan mekanisme route maintenance tidak dapat memperbaiki link yang rusak atau down, Selain itu DSR juga memiliki delay waktu yang sangat buruk bagi proses untuk pencarian route baru.

2.3.1 Tahap route discovery (pencarian rute)

Pada tahap route discovery ini akan menyimpulkan bahwa ketika node sumber akan mengirimkan sebuah paket ke node tujuan,akan tetapi tidak tahu jalur rute mana yang akan di lalui maka node sumber akan memulai mencarikan jalur rute yang diinginkan agar sampai tujuan. Langkah pertama yang dilakukan oleh node sumber yaitu membroadcast informasi lalu setiap node akan memeriksa catatan rute yang dimilikinya. Pada saat paket membroadcast paket maka setiap node akan mengecek apakah memiliki catatan rute yang dimaksud dari pesan tersebut. Jika tidak mempunyai maka node tersebut akan menambahkan alamat sendiri pada

route record dan meneruskan paket tersebut ke node yang terhubung

dengannya. Untuk membatasi jumlah route request disebarkan pada link keluar dari sebuah node, maka sebuah mobile node hanya meneruskan permintaan route jika route request belum terlihat oleh mobile node tersebut dan juga jika alamat mobile node belum muncul dalam route record. Route

reply dihasilkan ketika salah satu route request telah mencapai tujuan itu

(37)

tujuan yang belum sampai. Pada saat paket telah mencapai tujuan atau node

intermediate, paket tersebut berisi route record yang berisi informasi hop

yang dilalui.pada paket balasan di salin informasi bahwa rute ditambah dengan catatan pada paket permintaan, proses pencarian rute ini yang mengakibatkan terjadinya delay waktu yang lama dikarenakan harus kembali ke source untuk mendapatkan jalur rute yang terbaru .

Proses route discovery dan route record ,Misalkan node sumber (S) membroadcast route request(RREQ), kemudian node S membroadcast paket route request (RREQ) kepada node tetangga yaitu B,C,E lalu masing-masing node tersebut akan menambahkan sendiri alamat dan jumlah hop routing untuk setiap node tetangganya[6].

(38)

Gambar 2.2.2 Node Source menerima RREP dari node Destinasi Kemudian node D akan menerima, unicast route reply (RREP) ke node J.Jika sudah menemukan suatu jalur rute menuju node D , makanode S akan mengirimkan paket berupa RREP dan node D akan menerima paket.

Gambar 2.2.3 Source node menemukan jalur rute S-E-F-J-D menuju destinasi

Saat node source sudah mendapatkan pesan balasan berupa RREP setelah memberikan RREQ sebelumnya kepada node tetangga, maka jalur rute sudah ditemukan maka node sumber mulai mengirimkan paket data.

(39)

Gambar 2.2.4 node J putus koneksi maka mengirimkan route error (RERR) menuju node Source melalui jalur rute J-F-E-S

Ketika jalur mengalami kerusakan maka node j akan mengirimkan pesan RERR kepada node S agar digantikan jalur baru melalui node lain, maka node source akan mengupdate route terbaru dan meremove cache pada jalur S-E-F-J-D.

2.3.2 Tahap route maintenance (pemeliharaan rute)

Pemeliharaan rute pada DSR akan dilakukan apabila terdapat kesalahan dalam pengiriman paket setelah itu akan ada pemberitahuan dari node yang menemukan kesalahan tersebut, pada transmisi pada data link layer, node tersebut akan mengirimkan pesan paket error ke seluruh node yang mengakibatkan terputusnya jalur node setelah itu node yang menerima paket tersebut akan menghapus route record yang berkaitan dengan node pengirim paket error. Sedangkan paket pemberitahuan digunakan untuk memeriksa kebenaran operasi jalur pada link route, jadi apabila terjadi

(40)

terjadi error pada paket yang di terima hop yang ada dalam cache route akan dihapus dan semua jalur rute akan di potong agar bisa memverifikasi jalur rute yang benar.

Keuntungan penggunaan DSR ini adalah intermediate node yaitu tidak perlu memelihara dengan cara mengupdate informasi routing pada saat melewatkan paket, karena setiap paket berisi informasi routing di dalam headernya. Routing protokol DSR juga dapat menghilangkan proses

periodic route advertisement dan neighbour detection yang biasa dijalankan

oleh routing protokol yang lain, serta pada routing protokol DSR menggunakan pendekatan reaktif sehingga kinerjanya pun baik seperti

throughput,routing overhead (pada paket) dan rata-rata pada path. Akan

tetapi DSR memiliki delay waktu yang buruk bagi proses untuk pencarian route baru, karena untuk menghilangkan kebutuhan yang akan membanjiri jaringan dalam melakukan pembaharuan tabel seperti yang terjadi pada pendekatan table driven. Node intermediate juga memanfaatkan route

cache secara efisien untuk mengurangi kontrol overhead.

Kerugian dari routing ini adalah informasi tentang routing terbaru tidak dapat langsung memperbaiki link yang rusak atau down. Informasi route cache yang kadaluwarsa juga bisa mengakibatkan inkonsistensi selama fase rekonstruksi route. Proses Penggunaan routing ini akan sangat optimal pada jumlah node yang kecil atau kurang dari 200 node, dikarenakan saat mengirim paket dan menyebabkan bertambahnya delay waktu pada saat akan membangun koneksi baru [10].

(41)

2.4 ARAMA (Ant Routing Algorithm for Mobile Ad-Hoc Networks)

ARAMA adalah routing protokol yang terinspirasi dari kejadian alam yaitu koloni semut. Semut koloni mampu untuk menemukan makanan dan mengikuti jalur terpendek dari sarang ke makanan. seperti pergerakan semut pada umumnya, mereka meninggalkan sebuah zat kimia yang dikenal dengan pheromone pada tanah.

Ketika semut menemukan titik yang memiliki lebih dari satu cabang,

probabilitas dari masing masing cabang akan dipilih oleh semut berdasarkan

jumlah pheromone yang ditinggalkan pada masing-masing cabang. Semut akan memilih cabang dan meninggalkan lebih pheromone lagi pada cabang yang dipilih.

Pheromone pada cabang jalur tependek akan semakin bertambah dengan cepat

daripada pheromone pada cabang lain[7].

Pada ARAMA, optimalisasi jalur berdasarkan lokal maupun global informasi. Algoritma ini dapat menghemat energi yaitu dengan mengoptimalkan penggunaan energi yang adil di semua node dalam jaringan. Ketika jalur terbaik gagal, maka algoritma akan menggunakan jalur yang tersedia selanjutnya. Setiap node dalam jaringan dapat berperan sebagai node sumber, node tujuan dan node perantara. Ketika sebuah node sumber ingin mencari jalur untuk mencapai tujuan, maka node tersebut akan mengirim semut Fant(Forward Ant) atau semut yang mencari rute. Semut Fant akan menggunakan perantara untuk mencari tujuan berdasarkan routing tabel dan informasi lokal. Semut Fant akan mengumpulkan informasi dan node perantara yang mereka lalui. Ketika semut Fant sudah mencapai tujuan, informasi yang dikumpulkannya akan dinilai. Semut Fant akan dihapus,

(42)

semut Bant(Backward ant) atau semutyang me-replay akan dibuat. Semut Bant akan membawa nilai yang dikumpulkan oleh semut Fant yaitu berupa table

pheromone (sisa battery dan jumlah node) dan mengidentifikasi node perantara

pada jalur. Semut Bant akan mengikuti jalur kebalikan dari semut Fant dengan membandingkan table pheromone terkecil .

Karena bergerak pada jalur kebalikan, maka table pheromone akan diubah berdasarkan nilai jalur yang dibawanya dan mengupdate probabilitas tabel routingnya. Kemudian setelah semut Bant mencapai node sumber, maka node sumber akan mengupdate tabelnya dan menghapus semut ant[8].

Keuntungan routing protokol ARAMA

 Pada protokol ini menggunakan algoritma yang menggunakan jalur tersedia selanjutnya sehingga pada saat sebuah node mengirimkan sebuah Fant(forward ant) maka node perantara tersebut akan mencari node tujuan berdasarkan updaterouting table pheromone dan informasi local, serta pergerakan mencari jalur terpendek untuk sampai ke node tujuan.

Kerugian routing protokol ARAMA

 Pada routing protokol ARAMA ini karena semua node semut mengirimkan Fant untuk mencari jalur rute maka konsumsi baterai lebih besar dari pada routing protokol lainnya.

(43)

Phoase pada Ant Routing Protokol  Route Discovery Phase

Contoh simple Ant Routing Protokol

Jika node S sebagai source node ingin berkomunikasi dengan node D sebagai destination node.

Gambar 2.3.1 Source node mengaliri node tetangga dengan Fant untuk mencari jalur rute

Tahap 1 Node S akan mengirim Fant(Forward Ant) ke node tetangganya yaitu C ,B dan K . Fant1 adalah ForwardAnt dari S ke C, Fant2 adalah

ForwardAnt dari S ke B, Fant3 adalah ForwardAnt dari S ke K. Setiap Fant

akan menghitung table pheromone untuk setiap node berupa (sisa battery dan node). Kemudian Fant akan bergerak lagi dengan rumus probabilitas diatas mencari jalur yang belum dikunjungi. hampir sama seperti tahap di atas Fant1 adalah ForwardAnt dari B ke J, Fant2 adalah ForwardAnt dari C ke W, Fant3 adalah ForwardAnt dari K ke R. Setiap Fant akan menghitung table pheromone .Karena Fant1 sudah menuju ke node D yang adalah tujuan

(44)

atau destination node D, maka node D akan me-replay dengan Bant(BackwardAnt), maka node D atau destination node akan meng-update table pheromone dari Fant1. Kemudian node D akan menghapus Fant1 dan mengirimkan Bant ke jalur yang sebelumnya telah dilalui oleh Fant1 yaitu menuju ke node B. Sementara itu Fant2 dan Fant3 baru saja datang menuju

node D atau destination node, node D akan membandingkan tabel pheromone miliknya dengan tabel pheromone miliki Fant3 dan Fant2.

Gambar 2.3.2 Source node menemukan jalur alternatif setelah mengirimkan Fant dan mendapatkan balasan berupa Bant

Tahap 2 Fant2 dan Fant3 akan dihapus oleh node D karena tabel

pheromene milik node B yang berasal dari Fant1 lebih kecil. Maka node C

dan K tidak akan mengirimkan Bant ke jalur Fant2 dan Fant3. Sementara itu node B akan mengirim Bant ke source node atau node S. Node S akan mengupdate tabel pheromone dan memproleh jalur tercepat sementara untuk ke node B. Node S akan mengirimkan data ke node B melalui jalur tadi.

(45)

Gambar 2.3.3 Saat jalur alternatif terputus,jalur cadangan(maintenance) mengganti yang di alternatif rute

Tahap 3 Sebagai source atau node S maka akan mengirim data melalui jalur yang telah diperloeh sementara yaitu S-B-J-D. Namun source

node S akan tetap mengirim Fant ke jalur lainnya. Ini adalah keunggulan

dari ARAMA.Meskipun node S telah menemukan jalur tetapi dia akan tetap mencari jalur alternatif lainya dengan tetap mengirim Fant, ini karena topologi adhoc MANET sangat dinamis , sehingga saat jalur terputus source

node S tetap memiliki jalur alternatif lainnya, tidak harus mengulang

mencari jalur dari awal dikarenakan pada routing ARAMA tetap

(46)

Gambar 2.3.4 Pada saat jalur node terputus, maka node C otomatis

menggantikan jalur karena dialiri Fant.

Tahap 4 pada saat jalur route mengalami putus koneksi pada jalur route node ( S,B,J,D), akan tetapi sebelumnya node source tetap mengalirkan Fant kepada node tetangga sebelumnya , peristiwa ini dinamakan (backup path routing) atau jalur cadangan ini disediakan pada protokol ARAMA untuk menghindari putusnya jaringan, namun bandwidth yang dibroadcast node source jadi semakin boros karena semua jalur node tetangga tetap dialiri Fant.

(47)

2.4.1 Tahap Pemeliharaan ARAMA (Route Maintanance Phase) ARAMA mempunyai 2 proses pemeliharaan jalur yaitu jalur subpath (jalur cadangan) menggunakan metode evaporations dan Maintenance Jalur terputus dengan probabiltas.

Maintenance Subpath

Gambar 2.3.5 Route Maintenance sub Path ARAMA. Parameter Evaporations

a. Evaporation Factor : nilai penguapan pheromone =0.25 b. Threshold : batas nilai penguapan = 0 (default)

c. timeInterval : waktu kunjungan = 0.1 s d. timeLimit : waktu penguapan 1s

e. Probabilitas PheromoneValue : nilai pheromone jalur(i) /jumlah semua nilai pheromoneValue tiap jalur

(48)

Mekanisme Evaporations Nilai probabilitas jalur

Fant(1)Node K : 1.4/4.2 =0.333 Fant(2)Node C : 1.3/4.2 =0.309 t=0; timeInterval=0.1s

waktu kunjungan Fant(1) ke-i t=t+0.1s yaitu 0.1s waktu kunjungan Fant(2) ke-i

t=t+0.1s yaitu 0.2s

Evaporations akan terus bertambah nilainya seperti rumus mekanisme di atas sampai nilai waktu kunjungan t=1s, maka nilai pheromone berkurang 0.25 maka nilai pheromone sampai ke nilai 0 atau kurang dari 0 maka routing table akan dihapus.

Maintenance Jalur Terputus

Gambar 2.3.6 Maintenance Jalur terputus ARAMA

(49)

terputus sehingga node yang menjadi pengirim data harus mengirimkan Route Error kembali menuju source selanjutnya source akan menghapus table jalur yang error tersebut, setelah itu Node source akan membandingkan Node source hanya perlu mengganti rute optimal path dari sub path yang telah ada. Dalam hal ini node dengan nilai terbesar akan di pilih menjadi Optimal Path atau jalur utama.

2.5 OMNET

Omnet++ atau omnetpp adalah network simulation software discrete-event yang bersifat open source (sumber code terbuka).Discreate-event berarti simulasinya bertindak atas kejadian langsung didalam event . Secara analitis, jaringan komputer adalah sebuah rangkaian discrete-event. Komputer akan membuat sesi memulai, sesi mengirim dan sesi menutup. OMNet++ bersifat

object-oriented berarti setiap peristiwa yang terjadi di dalam simulator ini berhubungan

dengan objek-objek tertentu.OMNet++ juga menyediakan infrastruktur dan tools untuk memrogram simulasi sendiri. Pemrograman OMNet++ bersifat

object-oriented dan bersifat hirarki. Objek-objek yang besar dibuat dengan cara menyusun

objek-objek yang lebih kecil. Objek yang paling kecil disebut simple module, akan memutuskan algoritma yang akan digunakan dalam simulasi tersebut.Omnet++ menyediakan arsitektur komponen untuk pemodelan simulasi. Komponen (modul) menggunakan bahasa programing C++ yang berekstensi “.h” dan “.cc”. Omnet++ memiliki dukungan GUI (Graphical User Interface) yang luas, karena arsitektur yang modular, simulasi kernel yang dapat di compile dengan mudah disistem anda[13].

(50)

Omnet juga mendukung beberapa framework yaitu : Inet, Inetmanet,Mixim,Castalica,Libara dan lain-lain. Framework tersebut yang akan membantu user untuk mampu mengembangkan sebuah simulasi jaringan. Pada skripsi ini Framework yang digunakan adalah Libara untuk protokol routing ARAMA dan Inetmanet untuk protokol routing DSR.

Karena bersifat open-source maka Omnet++ mendukung multy platform OS seperti ;Windows, Linux dan Mac.Adapun beberapa komponet dari Omnet++ adalah

1. Simulation kernel library (library kernel)

2. NED(diskripsi topologi) 3. Omnet++ IDE yaitu Eclipse

4. GUI untuk simulator yang dieksekusi dengan coman Tkenv 5. Comand-line user interface yang menggunakan Cmdenv

6. Utilities seperti makefile pada tools

(51)

32

BAB III

PERANCANGAN SIMULASI JARINGAN

3.1 Parameter Simulasi

Pada penelitian ini mengunakan beberapa paramter yang bersifat konstan yang akan digunakan untuk setiap simulasi baik itu untuk ARAMA dan DSR , tabelnya sebagai berikut :

Tabel 3.1 parameter tetap dalam skenario

Parameter Nilai

Luas Ares Jaringan 1000mx1000m

Radio range 250m

Waktu simulasi 1000s

Type mobility Random Way Point

Jumlah paket data 100MB

Banyak Koneksi 1 dan 3 UDP

Traffic source UDP

Jumlah Node 30,40 dan 50 node

(52)

3.2 Skenario Simulasi

Skenario simulasi antara kedua protokol reaktif baik ARAMA dan DSR yaitu scenario dengan luas area yang tetap akan tetapi jumlah node dan kecepatannya bertambah, setiap skenario pengujian akan diulang sebanyak 3 kali.Hasil dari pengujian di rata-rata dan ditampilkan menjadi sebuah table dan grafik.

3.2.1 Tabel Skenario

Tabel 3.2 Skenario A dengan Koneksi 1 UDP(ARAMA dan DSR)

Skenario Node Kecepatan

(mps) Koneksi A1 30 2 mps 1 A2 40 2 mps 1 A3 50 2 mps 1 A4 30 5 mps 1 A5 40 5 mps 1 A6 50 5 mps 1

Tabel 3.3 Skenario B dengan Koneksi 3 UDP(ARAMA dan DSR)

Skenario Node Kecepatan

(mps) Koneksi B1 30 2 mps 3 B2 40 2 mps 3 B3 50 2 mps 3 B4 30 5 mps 3 B5 40 5 mps 3 B6 50 5 mps 3

(53)

3.3. Parameter Kinerja

Ada tiga parameter kinerja dalam penelitian tugas akhir ini: 3.3.1. Delay

Delay atau yang sering disebut end to end delay adalah waktu yang

dibutuhkan paket dalam jaringan atau waktu jeda antara paket pertama dikirim dengan paket tersebut di terima .Delay merupakan suatu paramater yang dibutuhkan untuk membandingkan suatu routing protokol routing. Karena besarnya sebuah delay dapat memperlambat kinerja dari protokol routing.Rumus untuk menghitung Delay adalah[4] :

Average Delay =

3.3.2. Throughput

Throughput adalah jumlah bit data per waktu unit yang dikirimkan

ke terminal tertentu dalam suatu jaringan, dari node jaringan, atau dari satu node ke yang lain. Biasanya throughput selalu dikaitkan dengan bandwidth [4]. Throughput adalah rata-rata data yang dikirim dalam suatu jaringan, biasa diekspresikan dalam satuan bitpersecond (bps), byte persecond (Bps) atau packet persecond (pps). Throughput merujuk pada besar data yang di bawa oleh semua trafik jaringan, tetapi dapat juga digunakan untuk keperluan yang lebih spesifik.

(54)

throughput akan memperlihatkan kualitas dari kinerja protokol routing

tersebut. Karena itu throughput dijadikan sebagai indikator untuk mengukur performansi dari sebuah protokol. Rumus untuk menghitung

throughput adalah :

Average Throughput =

3.3.3. Overhead Ratio

Overhead ratio adalah ratio antara banyaknya jumlah control message oleh protokol routing dibagi dengan jumlah paket (bit) yang

diterima. Jika nilai overhead ratio rendah maka dapat dikatakan bahwa protokol routing tersebut memiliki kinerja yang cukup baik dalam hal pengiriman paket. Rumus untuk menghitung overhead ratio [11]:

Average Overhead ratio =

3.4. Topologi Jaringan

Topology dari adhoc tidak dapat diramalkan atau diprediksi karena topologi jaringan ini dibuat secara random. Hasil dari simulasi baik itu posisi node dan pergerakan node tentunya tidak akan sama dengan topologi yang sudah direncanakan . Perkiraan topologi jaringan dapat dilihat pada Gambar 3.1- 3.4.

(55)

Gambar 3. 1 Posisi node acak dengan beban koneksi udp 1

(56)

Gambar 3.3 Snapshoot Jaringan dengan 30 node yang pertama

(57)

38

BAB IV

PENGUJIAN DAN ANALISIS

Untuk membandingkaan unjuk kerja pada kedua protokol routing reaktif (ARAMA) terhadap protokol routing reaktif (DSR) ini akan dilakukan seperti pada tahap pengujian, sesuai skenario perencanaan simulasi jaringan pada Bab 3 sesuai parameter yang sudah ditentukan . Hasil dari simulasi dapat ditemukan pada file *.anf pada program OMNeT++.

4.1 ARAMA

4.1.1. Throughput Jaringan

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Throughput dengan Penambahan Kecepatan, Penambahan Node dan Penambahan Koneksi pada ARAMA Jumlah

Koneksi

Jumlah Node

Hasil Throughput (bit/s) Kecepatan 2 mps Kecepatan 5 mps 1 UDP 30 node 17634.88 16118.75 40 node 18251.21 17539.58 50 node 21288.44 19072.87 3 UDP 30 node 16139.63 14793.43 40 node 17153.72 15324.96 50 node 18216.36 16328.61

(58)

16139.63 17153.72 18216.36 14793.43 15324.96 16328.61 8000 10000 12000 14000 16000 18000 20000

Node 30 Node 40 Node 50

Th ro u gh p u t( b it /s ) Kecepatan 2 mps Kecepatan 5 mps 17634.88 18251.21 21288.44 16118.75 17539.58 19072.87 8000 10000 12000 14000 16000 18000 20000 22000

T h ro u gh p u t( b it /s ) Kecepatan 2 mps Kecepatan 5 mps

Gambar 4.1 Grafik pengaruh Penambahan Kecepatan, Penambahan Node, dan Penambahan Koneksi pada terhadap Throughput jaringan ARAMA.

Gambar 4.1 yang berada diatas menunjukkan bahwa saat jumlah node ditambah mulai (30,40,50 node), maka throughput di sisi penerima akan semakin meningkat dikarenakan kerapatan node membuat protokol ARAMA mudah mencari jalur dengan cara menyebarkan Fant terus menerus sehingga dapat memaintenence dan mengurangi peluang node agar tidak mudah terputus pada saat node mengirimkan paket. Setelah itu penambahan kecepatan menjadi 5 mps juga berpengaruh dengan menurunnya throughput dikarenakan topologi cepat berubah hal ini membuat protokol ARAMA harus mencari jalur baru yang menggantikannya. Penambahan beban koneksi dari 1 UDP menjadi UDP 3

(59)

1.52 _1.46 1.34 1.94 1.77 _1.68 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

D e la y (m s)

Koneksi UDP 1

Kecepatan 2 mps Kecepatan 5 mps 6.21 6.07 5.94 6.76 6.44 6.18 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7

D e la y (m s)

Koneksi UDP 3

Kecepatan 2 mps Kecepatan 5 mps

pun lebih besar menurunkan throughput, itu disebabkan karena beban koneksi yang lebih banyak membuat control routing/control message menjadi lebih padat.

4.1.2. Delay Jaringan

Tabel 4.2 Hasil Pengujian Delay dengan Penambahan,Kecepatan Penambahan Node, dan Penambahan Koneksi pada jairngan ARAMA

Jumlah Koneksi Jumlah Node Hasil delay (ms) Kecepatan 2 mps Kecepatan 5 mps 1 UDP 30 node 1.52 1.94 40 node 1.46 1.77 50 node 1.34 1.68 3 UDP 30 node 6.21 6.76 40 node 6.07 6.44 50 node 5.94 6.18

(60)

Gambar dan Grafik 4.2 Pengaruh Penambahan Kecepatan, Penambahan Node dan Penambahan Koneksi pada terhadap delay Jaringan ARAMA.

Gambar 4.2 di atas menunjukan bahwa pada saat jumlah node ditambah (30,40,50 node ) maka akan menurunkan delay,itu disebabkan semakin banyaknya node maka waktu tunggu paket diterima akan berkurang, namun semakin bertambahnya node mengurangi renggangan jarak antar node yang saling berkomunikasi dan tidak mudah terputus . Pada saat penambahan kecepatan menjadi 5 mps maka topologi routing akan cepat berubah ,hal tersebut membuat bertambahnya delay karena harus mencari jalur routing. Jumlah beban koneksi dari 1 UDP menjadi 3 UDP juga akan menambah waktu delay, itu disebabkan karena control routing pada jaringan menjadi bertambah,sehingga antrian node pun menjadi lebih padat sehingga menambah waktu dan delay tunggu paket lebih lama. 4.1.3. Overhead ratio Jaringan

Tabel 4.3 Hasil Pengujian Overhead ratio dengan Penambahan Kecepatan, Penambahan Node, dan Penambahan Koneksi pada ARAMA

Jumlah Koneksi

Jumlah Node

Hasil Overhead ratio (ms) Kecepatan 2 mps Kecepatan 5 mps 1 UDP 30 node 4.62 5.36 40 node 5.51 6.72 50 node 6.87 7.84 3 UDP 30 node 16.86 20.42 40 node 19.64 22.61 50 node 23.77 27.74

(61)

16.86 19.64 23.77 20.42 22.61 27.74 4 8 12 16 20 24 28

O ve rh e ad R at io

Koneksi UDP 3

Kecepatan 2 mps Kecepatan 5 mps 4.62 5.51 6.87 5.36 6.72 7.84 2 4 6 8 10 12

O ve rh e a d R at io

Koneksi UDP 1

Gambar 4.3 Grafik Pengaruh Penambahan Kecepatan, Penambahan Node, dan Penambahan Koneksi pada terhadap overhead ratio jaringan ARAMA.

Gambar 4.3 Grafik di atas menunjukan peningkatan jumlah

overhead ratio yang disebabkan karena penambahan jumlah node membuat control paket bertambah, itu diakibatkan karena pada saat Source menyebar

Fant untuk mencari jalur maka banyak node memberikan request control, serta penambahan kecepatan juga berpengaruh dengan naiknya overhead

ratio dikarenakan pada saat topologi berubah cepat maka banyak node yang

terputus, penambahan beban koneksi dari 1 UDP menjadi 3 UDP juga berpengaruh pada jumlah control routing yang bertambah sehingga

(62)

8315.64 8119.18 _8090.59 7924.95 7813.54 7641.86 7200 7400 7600 7800 8000 8200 8400

(T h ro u gh p u t (b it /s )

Koneksi UDP 3

Kecepatan 2 mps Kecepatan 5 mps 9155.82 8527.05 8214.36 8749.74 8286.19 7917.14 7000 7400 7800 8200 8600 9000 9400

T h ro u gh p u t (b it /s )

Koneksi UDP 1

Kecepatan 2 mps Kecepatan 5 mps 4.2. DSR 4.2.1. Throughput Jaringan

Tabel 4.4 Hasil Pengujian Throughput dengan Penambahan Kecepatan, dan Penambahan Koneksi pada DSR.

Jumlah Node

Hasil Throughput (bit/s) Kecepatan 2 mps Kecepatan 5 mps 1 UDP 30 node 9155.82 8749.74 40 node 8527.05 8286.19 50 node 8214.36 7917.14 3 UDP 30 node 8315.64 7924.95 40 node 8119.18 7813.54 50 node 8090.59 7641.86

(63)

Gambar 4.4 Grafik Pengaruh Penambahan Kecepatan, Penambahan Node,dan Penambahan Koneksi pada terhadap Rata-rata Throughput jaringan DSR.

Gambar 4.4 Grafik diatas menunjukkan bahwa terjadi penurunan

throughput pada kinerja protokol DSR, itu disebabkan pada saat

bertambahnya kecepatan 2 mps menjadi 5 mps mempengaruhi pencarian rute terbaru dan topologi berubah cepat sehingga jumlah bit data per waktu unit yang dikirimkan ke semua node menjadi berkurang. Penambahan mulai dari (30,40,50 node) juga berpengaruh karena pada saat node terputus dan topologi berubah maka harus kembali ke source dan melalui banyak node untuk meminta rute terbaru , lalu pada skenario pada koneksi UDP 1 menjadi UDP 3 terjadi penurunan lebih besar, penurunan throughput tersebut disebabkan karena banyaknya control routing yang mengakibatkan penuhnya jaringan , maka paket data throughput yang diterima menurun.

4.2.2. Delay Jaringan

Tabel 4.5 Hasil Pengujian Delay dengan Penambahan

Kecepatan,Penambahan Node, dan Penambahan Koneksi pada DSR. Jumlah Koneksi Jumlah Node Hasil delay (ms) Kecepatan 2 mps Kecepatan 5 mps 1 UDP 30 node 5.23 6.79 40 node 5.67 7.21 50 node 6.38 9.28 3 UDP 30 node 6.78 15.23 40 node 7.62 18.39

(64)

6.78 7.62 8.31 15.23 18.39 25.38 3 6 9 12 15 18 21 24 27

d e la y( m s)

Koneksi UDP 3

Kecepatan 2 mps Kecepatan 5 mps 5.23 5.67 6.38 6.79 7.21 9.28 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27

d e la y( m s)

Koneksi UDP 1

Kecepatan 2 mps Kecepatan 5 mps 50 node 8.31 25.38

Gambar 4.5 Grafik Pengaruh Penambahan Kecepatan, Penambahan Node, dan Penambahan Koneksi pada terhadap Rata-rata Delay Jaringan DSR.

Gambar 4.5 Grafik diatas menunjukkan bahwa delay semakin meningkat(bertambah) saat penambahan node mulai dari 30,40,50 karena banyak node yang terputus sehingga harus mencari jalur baru sehingga waktu tunggu paket menjadi terhambat, serta penambahan kecepatan 2 menjadi 5 mps akan membutuhkan waktu delay karena harus mengupdate topologi jaringan menjadi lebih cepat .Namun delay lebih naik drastis pada saat beban koneksi dari UDP 1 ke UDP 3 tentunyan meningkatkan control

(65)

4.2.3. Overhead Jaringan

Tabel 4.6 Hasil Pengujian Overhead Ratio dengan Penambahan Kecepatan,Penambahan Node, dan Penambahan Koneksi pada DSR

Jumlah Node

Hasil Overhead Ratio Kecepatan 2 mps Kecepatan 5 mps 1 UDP 30 node 3.65 3.96 40 node 4.21 4.36 50 node 4.49 5.62 3 UDP 30 node 4.55 5.09 40 node 4.87 5.17 50 node 5.22 5.84

Gambar 4.6 Grafik Pengaruh Penambahan Kecepatan, Penambahan Node, dan Penambahan Koneksi pada terhadap Rata-rata Overhead Ratio Jaringan DSR.

3.65 4.21 4.49 3.96 4.36 5.62 0 1 2 3 4 5 6

D el ay (m s)

Koneksi UDP 1

Kecepatan 2 mps Kecepatan 5 mps 4.55 4.87 5.22 5.09 5.17 5.84 0 1 2 3 4 5 6

D el ay (m s)

Koneksi UDP 3

(66)

8749.74 _8286.19 7917.14 16118.75 17539.58 19072.87 0 5000 10000 15000 20000 25000

Th ro u gh p u t( b it /s )

Koneksi UDP 1 dan

Kecepatan 5 mps

DSR ARAMA 9155.82 _8527.05 8214.36 17634.88 18251.21 21288.44 0 5000 10000 15000 20000 25000

Th ro u gh p u t( b it /s )

Koneksi UDP 1 dan

Kecepatan 2 mps

DSR ARAMA

Gambar 4.6 Grafik di atas menunjukan bahwa jumlah overhead

ratio meningkat pada saat ditambahkan node itu dikarenakan jumlah control routing semakin banyak karena banyaknya permintaan request control

node, penambahan kecepatan dari 2 menjadi 5 mps menyebabkan topologi berubah cepat maka banyak node yang putus maka harus mencari ulang jalurnya. Disisi lain itu juga pada saat koneksi UDP di tambah mulai dari koneksi UDP 1 menjadi UDP 3 maka jumlah beban koneksi mempengaruhi naiknya overhead ratio karena akan mengakibatkan banyak control routing pada saat jaringan terputus.

4.3. Perbandingan ARAMA dengan DSR 4.3.1. Throughput Jaringan

Gambar 4.7 grafik Perbandingan pada Penambahan Jumlah Node dan Jumlah Kecepatan dengan 1 Koneksi terhadap Rata-rata Throughput Jaringan DSR dan