ANALISIS PERBANDINGAN UNJUK KERJA PROTOKOL ROUTING REAKTIF (DSR) TERHADAP ROUTING REAKTIF (DYMO) PADA JARINGAN MANET HALAMAN JUDUL

(1)

i

ANALISIS PERBANDINGAN UNJUK KERJA PROTOKOL ROUTING REAKTIF (DSR) TERHADAP ROUTING

REAKTIF (DYMO) PADA JARINGAN MANET

HALAMAN JUDUL

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Komputer Program Studi Teknik Informatika

Oleh :

Lukas Hari Tri Saptono 125314115

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA

(2)

ii

PERFORMANCE COMPARISON OF A REACTIVE ROUTING PROTOCOL (DSR) AND A REACTIVE ROUTING PROTOCOL

(DYMO) IN MANET TITLE PAGE

A THESIS

Presented as Partial Fullfillment of Requirements to Obtain Sarjana Komputer Degree in Informatics Engineering Study Program

By :

Lukas Hari Tri Saptono 125314115

INFORMATICS ENGINEERING STUDY PROGRAM INFORMATICS ENGINEERING DEPARTMENT

FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA 2016

(3)

iii

HALAMAN PERSETUJUAN

SKRIPSI

Oleh :

Lukas Hari Tri Saptono NIM : 125314115

Telah disetujui oleh :

Dosen Pembimbing,

(4)

iv

HALAMAN PENGESAHAN

SKRIPSI

Oleh :

Lukas Hari Tri Saptono NIM : 125314115

Telah dipertahankan di depan Panitia Penguji Pada tanggal ……….

dan dinyatakan memenuhi syarat.

Susunan Panitia Penguji

Nama lengkap Tanda Tangan

Ketua : Puspaningtyas Sanjoyo Adi, S.T., M.T. ………. Sekretaris : Henricus Agung Hernawan, S.T., M.Kom. ………. Anggota : Bambang Soelistijanto, S.T., M.Sc., Ph.D. ……….

Yogyakarta, ………. Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Sanata Dharma Dekan,

(5)

v MOTTO

(6)

vi

PERNYATAAN LEMBAR KEASLIAN KARYA

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, ………. Penulis

(7)

vii

LEMBAR PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma : Nama : Lukas Hari Tri Saptono

NIM : 125314115

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 ke dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikannya secara terbatas dan mempublikasikannya di Internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu izin dari saya maupun memberi royalti 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 jaringan wireless tanpa

infrastruktur yang di dalamnya terdapat mobile node. Topologi jaringan ini dapat berubah secara dinamis seiring dengan pergerakan setiap node. Setiap node dapat bertindak sebagai pengirim, penerima, dan penerus data. Dalam tugas akhir ini akan diuji perbandingan kinerja antara protokol reaktif DSR dan protokol reaktif DYMO menggunakan simulator OMNET++.

Protokol routing DYMO lebih unggul dari segi throughput, delay, dan

control messages. DYMO dalam skenario high mobility dapat melakukan

pencarian jalur yang lebih cepat karena tidak harus melihat route cache seperti pada DSR. Kekurangan protokol routing ini adalah pada skenario low mobility di mana throughput rendah dan delay tinggi karena tidak adanya route cache sehingga setiap kali terjadi jalur terputus maka harus melakukan RERR kemudian

source node akan melakukan RREQ lagi.

Protokol routing DSR lebih unggul dari segi throughput, dan delay dalam skenario low mobility karena memiliki route cache sehingga pencarian jalur lebih cepat. Pada low mobility, route yang berada dalam route cache masih valid dalam interval tertentu. DSR memiliki kekurangan pada fitur route cache karena mengakibatkan control messages yang tinggi, seiring dengan semakin tingginya

node mobility DSR melakukan route caching yang agresif.

Kata Kunci : Mobile Adhoc Network, MANET, DSR, DYMO, simulator,

(9)

ix ABSTRACT

Mobile Ad-Hoc Network (MANET) is a wireless network that consists of a

group of mobile nodes, and is established without any infrastructure support. The network dynamically changes as the nodes mobility increase. Each node might act as sender, recipient, and intermediary node. The author, through the study, would like to compare performance between reactive routing protocol DSR and reactive routing protocol DYMO by means of OMNET++ simulator.

Reactive routing protocol DYMO has advantages over DSR in terms of throughput, delay, and control messages. DYMO in high mobility scenario can find path to the destination node faster, without examining its route cache like DSR does. The main disadvantage of the protocol is in low mobility scenario, in which it suffers from decreased throughput and increased delay. It is caused by the lack of route caching so that every time a broken link is detected, the intermediary nodes send RERR to source node and then the source node sends RREQ message to find another path.

On the other hand, proactive routing protocol DSR is advantageous in terms of its throughput and delay in low mobility scenario. This is because of the route cache feature so that the source node(s) can find path to the destination faster. In low mobility scenario, network routes in the route cache remain valid for certain interval. DSR’s performance starts to degrade in high mobility because of increased amount of control messages and aggresive route caching.

Keywords: Mobile Ad-hoc Network, MANET, DSR, DYMO, simulator, throughput, delay, control message

(10)

x

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul “Analisis Perbandingan Unjuk Kerja Protokol Routing Reaktif (DSR) Terhadap Routing Reaktif (DYMO) Pada Jaringan MANET“. Tugas akhir ini merupakan salah satu mata kuliah wajib dan sebagai syarat akademik untuk memperoleh gelar sarjana komputer Program Studi Teknik Informatika Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

Penulis menyadari bahwa selama proses penelitian dan penyusunan laporan tugas akhir ini, banyak pihak yang telah membantu penulis, sehingga pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih antara lain kepada :

1. Tuhan Yang Maha Esa, yang telah memberikan pertolongan dan kekuatan dalam proses pembuatan tugas akhir.

2. Bapak Bambang Soelistijanto, S.T., M.Sc., Ph.D. selaku dosen pembimbing tugas akhir, atas kesabarannya dan nasehat dalam membimbing penulis, meluangkan waktunya, memberi dukungan, motivasi, serta saran yang sangat membantu penulis.

3. Sudi Mungkasi, S.Si., M.Math.Sc., Ph.D. selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi, atas bimbingan, kritik dan saran yang telah diberikan kepada penulis.

(11)

xi

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

5. Eko Hari Parmadi, S.Si., M.Kom. selaku dosen pembimbing akademik. 6. Keluarga tercinta, kedua orang tua B.J Masidjan dan Yustina Winarsih,

serta kedua kakak saya Rm. Agustinus Suyronugroho, Pr. dan Yustinus Suryosutejo.

7. Vincentia Pangestika yang selalu memberikan semangat dan motivasi. 8. Teman-teman TI D , Vitto, Bagus, Banny, Chandra, Erik, Rendra, Ryo,

Andre, Tegar, Fajar, Bondan, Dio, Bondan, Agustin, Riyadlah, Ni Putu, Monica yang selalu memberikan semangat.

9. Teman seperjuangan Abed, Niko, Young, Ari, Yoppi, Theo yang selalu memberikan dukungan.

10. Teman F1 Aquino, Ino Uti, dan Bobby.

11. Teman PES 2016 Rudi, Blasius, Parta, Ari Ori, Theo, Dika Gd, Ahok, Ari Pace, Dika Kc, Kuro, Ricky Yonas, dan Aldy.

12. Semua teman-teman Jarkom 2012 yang selalu kompak sampai akhir. 13. Teman – teman Teknik Informatika semua angkatan dan khususnya TI

angkatan 2012 yang selalu memberikan motivasi dan bantuan hingga penulis menyelesaikan tugas akhir ini.

Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan tugas akhir ini. Saran dan kritik sangat diharapkan untuk perbaikan yang akan datang.

Penulis

(12)

xii DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

TITLE PAGE ... ii

HALAMAN PERSETUJUAN ... iii

HALAMAN PENGESAHAN ... iv

MOTTO ... v

PERNYATAAN LEMBAR KEASLIAN KARYA ... vi

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

ABSTRAK ... viii

ABSTRACT ... ix

KATA PENGANTAR ... x

DAFTAR ISI ... xii

DAFTAR TABLE ... xv

DAFTAR GAMBAR ... xvi

BAB I PENDAHULUAN ... 1 1.1. Latar Belakang ... 1 1.2. Rumusan Masalah ... 2 1.3. Batasan Masalah ... 2 1.4. Tujuan Penelitian ... 2 1.5. Metodologi Penelitian ... 2 1.6. Sistematika Penulisan ... 3

BAB II LANDASAN TEORI ... 4

2.1. Mobile Adhoc Network (MANET) ... 4

2.1.1.Tantangan Jaringan MANET ... 4

2.1.2.Karakteristik MANET ... 5

2.2. Protokol Routing MANET ... 5

2.2.1.Protokol Proaktif ... 7

2.2.2.Protokol Reaktif ... 7

2.3. Route Discovery dan Route Maintenance Routing Protokol Reaktif ... 9

(13)

xiii

2.4. Protokol Routing DSR ... 11

2.4.1.Tahap Pencarian Jalur (Route Discovery Phase) ... 12

2.4.2.Tahap Pemeliharaan Jalur (Route Maintenance Phase) ... 22

2.5. Protokol Routing DYMO ... 24

2.5.1.Tahap Pencarian Jalur (Route Discovery Phase) ... 25

2.5.2.Tahap Pemeliharaan Jalur (Route Maintenance Phase) ... 29

2.6. Simulator Omnet ... 32

BAB III PERENCANAAN SIMULASI JARINGAN ... 34

3.1. Parameter Simulasi ... 34

3.2. Skenario Simulasi ... 34

3.3. Skenario A UDP Koneksi 1 ... 35

3.4. Skenario B UDP Koneksi 3 ... 35

3.5. Skenario C UDP Koneksi 6 ... 36

3.6. Parameter Kinerja ... 36

3.7. Topologi Jaringan ... 37

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS ... 38

4.1. PROTOKOL ROUTING DSR ... 38

4.1.1.Throughput Jaringan ... 38

4.1.2.Delay Jaringan ... 40

4.1.3.Total Control Messages ... 43

4.2. PROTOKOL ROUTING DYMO ... 45

4.3. PERBANDINGAN DSR TERHADAP DYMO ... 53

4.4. PERBANDINGAN DSR TERHADAP DYMO LOW MOBILITY ... 66

(14)

xiv

4.5. REKAP PERBANDINGAN DSR TERHADAP DYMO ... 71

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 72

5.1. Kesimpulan ... 72

5.2. Saran ... 72

(15)

xv

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Parameter Tetap ... 34

Tabel 3.2 Kecepatan Pergerakan Node ... 34

Tabel 3.3 Skenario A UDP Koneksi 1 (DYMO dan DSR) ... 35

Tabel 3.4 Skenario B UDP Koneksi 3 (DYMO dan DSR) ... 35

Tabel 3.5 Skenario C UDP Koneksi 6 (DYMO dan DSR) ... 36

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Throughput dengan Penambahan Kecepatan, Penambahan Node dan Penambahan Source Node pada DSR ... 38

Tabel 4.2 Hasil Pengujian Delay dengan Penambahan Kecepatan, Penambahan Node dan Penambahan Source Node pada DSR ... 40

Tabel 4.3 Hasil Pengujian Control Messages dengan Penambahan Kecepatan, Penambahan Node dan Penambahan Source Node pada DSR ... 43

Tabel 4.4 Hasil Pengujian Throughput dengan Penambahan Kecepatan, Penambahan Node dan Penambahan Source Node pada DYMO ... 45

Tabel 4.5 Hasil Pengujian Delay dengan Penambahan Kecepatan, Penambahan Node dan Penambahan Source Node pada DYMO ... 47

Tabel 4.6 Hasil Pengujian Control Messages dengan Penambahan Kecepatan, Penambahan Node dan Penambahan Source Node pada DYMO ... 50

(16)

xvi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Ad-Hoc Network [7] ... 4

Gambar 2.2 Klasifikasi routing protocol pada MANET ... 6

Gambar 2.3 Route Discovery dan Route Maintenance Routing Protokol Reaktif [5] ... 9

Gambar 2.4 Fixed Portion DSR ... 13

Gambar 2.5 Route Request Option ... 14

Gambar 2.6 Route Replay Option ... 15

Gambar 2.7 Route Error Option ... 17

Gambar 2.8 Acknowledgement Request Option ... 17

Gambar 2.9 Acknowledgement Option... 18

Gambar 2.10 DSR Source Route Option ... 20

Gambar 2.11 Route discovery DSR ... 21

Gambar 2.12 RREP ketika proses route discovery ... 21

Gambar 2.13 proses pengiriman data ketika jalur terbentuk... 22

Gambar 2.14 Proses penyebaran RERR ... 22

Gambar 2.15 Proses penyebaran RERR ... 23

Gambar 2.16 Automatic Route Shortening ... 23

Gambar 2.17 DYMO Route Request ... 27

Gambar 2.18 DYMO Route Error ... 28

Gambar 2 19 Route discovery pada DYMO ... 29

Gambar 2.20 Proses penyebaran pesan RERR ... 30

Gambar 3.1 Topologi pada MANET ... 37

Gambar 4.1 Grafik Pengaruh Penambahan Kecepatan, Penambahan Node, dan Penambahan Source Node terhadap Throughput Jaringan DSR... 39

Gambar 4.2 Grafik Pengaruh Penambahan Kecepatan, Penambahan Node, dan Penambahan Source Node terhadap Delay Jaringan DSR ... 42

Gambar 4.3 Grafik Pengaruh Penambahan Kecepatan, Penambahan Node, dan Penambahan Source Node terhadap Control Messages Jaringan DSR ... 44

(17)

xvii

Gambar 4.4 Grafik Pengaruh Penambahan Kecepatan, Penambahan Node, dan Penambahan Source Node terhadap Throughput Jaringan DYMO ... 46 Gambar 4.5 Grafik Pengaruh Penambahan Kecepatan, Penambahan Node, dan Penambahan Source Node terhadap Delay Jaringan DYMO ... 49 Gambar 4.6 Grafik Pengaruh Penambahan Kecepatan, Penambahan Node, dan Penambahan Source Node terhadap Control Messages Jaringan DYMO ... 51 Gambar 4.7 Grafik Perbandingan pada Penambahan Jumlah Node dan Jumlah Kecepatan dengan 1 Source Node Terhadap Throughput Jaringan ... 54 Gambar 4.8 Grafik Perbandingan pada Penambahan Jumlah Node dan Jumlah Kecepatan dengan 3 Source Node Terhadap Throughput Jaringan. ... 55 Gambar 4.9 Grafik Perbandingan pada Penambahan Jumlah Node dan Jumlah Kecepatan dengan 6 Source Node Terhadap Throughput Jaringan ... 56 Gambar 4.10 Grafik Perbandingan pada Penambahan Jumlah Node dan Jumlah Kecepatan dengan 1 Source Node Terhadap Delay Jaringan ... 58 Gambar 4.11 Grafik Perbandingan pada Penambahan Jumlah Node dan Jumlah Kecepatan dengan 3 Source Node Terhadap Delay Jaringan ... 59 Gambar 4 12 Grafik Perbandingan pada Penambahan Jumlah Node dan Jumlah Kecepatan dengan 6 Source Node Terhadap Delay Jaringan ... 61 Gambar 4.13 Grafik Perbandingan pada Penambahan Jumlah Node dan Jumlah Kecepatan dengan 1 Source Node Terhadap Control Messages Jaringan ... 63 Gambar 4.14 Grafik Perbandingan pada Penambahan Jumlah Node dan Jumlah Kecepatan dengan 3 Source Node Terhadap Control Messages Jaringan ... 64 Gambar 4.15 Grafik Perbandingan pada Penambahan Jumlah Node dan Jumlah Kecepatan dengan 6 Source Node Terhadap Control Messages Jaringan ... 66 Gambar 4.16 Grafik Perbandingan pada Penambahan Jumlah Node dan Jumlah Kecepatan dengan 3 Source Node Terhadap Throughput Jaringan Low Mobility 67 Gambar 4.17 Grafik Perbandingan pada Penambahan Jumlah Node dan Jumlah Kecepatan dengan 3 Source Node Terhadap Delay Jaringan Low Mobility ... 68 Gambar 4.18 Grafik Perbandingan pada Penambahan Jumlah Node dan Jumlah Kecepatan dengan 3 Source Node Terhadap Control Messages Jaringan Low Mobility. ... 70

(18)

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

Jaringan wireless sangat berkembang pada saat ini. Jaringan wireless yang berkembang saat ini merupakan jaringan infrastruktur di mana

device yang berkomukasi harus berada dalam jangkauan sebuah access point. Selain hal tersebut jaringan wireless tanpa infrastruktur juga turut

berkembang. Jaringan tanpa infrasruktur merupakan jaringan yang dapat berubah secara dinamis mengikuti pergerakan node. Salah satu contoh jaringan wireless tanpa infrastruktur adalah MANET (Mobile Ad-Hoc

Network).

MANET adalah jaringan dengan kumpulan node yang saling terhubung untuk berkomunikasi, node tersebut bertindak sebagai router yang bertanggung jawab untuk mencari dan menangani jalur ke node tujuan. Ide MANET sendiri adalah salah satu upaya untuk menyediakan sarana komunikasi ketika terjadi gangguan komunikasi pada jaringan infrastruktur misalnya karena bencana alam dan komunikasi tersebut bersifat sementara.

MANET memiliki topologi jaringan yang berbeda dengan jaringan lain. Topologi pada MANET bersifat dinamis, kumpulan node bergerak secara acak dan cepat. Selain hal tersebut, MANET memiliki batasan

bandwidth karena node berkomunikasi menggunakan jaringan wireless

dan selalu bergerak secara bebas. Energi yang digunakan pada MANET juga terbatas karena node belaku sebagai router sehingga harus dirancang secara efisien dalam hal penggunaan energi.

Protokol routing yang digunakan pada MANET dibagi menjadi tiga yaitu protokol routing proaktif, reaktif, dan hybrid. Routing proaktif adalah protokol yang selalu memperbarui informasi routing table secara periodik jika terjadi perubahan topologi pada jaringan. Sedangkan

routing reaktif sendiri merupakan rotokol yang memperbarui informasi

(19)

hanya dibutuhkan. Protokol routing hybrid merupakan gabungan dari protokol routing reaktif dan proaktif.

1.2. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah di atas, maka rumusan masalah untuk tugas akhir ini adalah mengetahui perbandingan unjuk kerja protokol routing reaktif DSR terhadap protokol routing reaktif DYMO pada MANET.

1.3. Batasan Masalah

a. Trafik data yang digunakan adalah UDP (User Datagram Protokol). b. Parameter yang digunakan sebagai uji performansi unjuk kerja

adalah throughput, delay, dan total control messages. c. Menggunakan simulator komputer dengan OMNET++.

1.4. Tujuan Penelitian

Tujuan dari tugas akhir ini dalah mengetahui perbandingan unjuk kerja protokol routing reaktif DSR dan protokol routing reaktif DYMO.

1.5. Metodologi Penelitian

Metodologi dan langkah-langkah yang digunakan dalam pelaksanaan Tugas Akhir yaitu :

1. Studi Literatur

a. Mencari dan mengumpulkan referensi dan mempelajari teori yang mendukung tugas akhir ini.

b. Mempelajari teori wireless network, mobile ad-hoc network, protokol DYMO, dan protokol DSR.

2. Perancangan

Dalam perancangan ini penulis menggunakan skenario untuk simulasi sehingga akan didapatkan data yang sesuai dalam pelaksanaan Tugas Akhir, skenario yang digunakan yaitu :

(20)

a. Luas Area Simulasi.

b. Penambahan jumlah kerapatan node. c. Penambahan kerapatan node.

d. Penambahan jumlah koneksi UDP.

3. Pembangunan Simulasi dan Pengumpulan Data

Simulasi jaringan ad-hoc MANET ini menggunakan simulator OMNET++.

4. Analisis Data Simulasi

Dalam tahap ini penulis menganalisis hasil yang didapatkan dari proses simulasi. Analisis dihasilkan dengan melakukan pengamatan beberapa kali menggunakan skenario yang berbeda.

1.6. Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan tugas akhir ini dibagi menjadi beberapa bab dengan susunan sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini berisi latar belakang penulisan tugas akhir, rumusan masalah, batasan masalah, metodologi penilitian, dan sistematika penulisan.

BAB II LANDASAN TEORI

Bagian ini menjelaskan mengenai teori yang berkaitan dengan judul/masalah tugas akhir.

BAB III PERENCANAAN SIMULASI JARINGAN Bab ini berisi perencanaan simulasi jaringan. BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS

Bab ini berisi pelaksanaan simulasi dan hasil analisis data simulasi jaringan.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi beberapa kesimpulan yang didapat dan saran-saran berdasarkan hasil analisis data simulasi jaringan.

(21)

4 BAB II LANDASAN TEORI

2.1. Mobile Adhoc Network (MANET)

Ad-hoc network adalah jaringan tanpa infrastruktur. Setiap node

dalam jaringan ad-hoc adalah sebuah router di mana node tersebut memiliki kemampuan dalam melakukan self-organizing. Setiap node juga memiliki kemampuan untuk mengirim dan menerima data. Jaringan

ad-hoc ini memiliki sifat di mana topologi berubah dengan cepat. Dalam

tipe jaringan ini link sering putus selama komunikasi berlangsung karena adanya node mobility pada intermediate node. Jika terjadi link putus, jalur ke destination node perlu segera ditemukan. Jika ditemukan tidak ada jalur komunikasi menuju destination node maka error message akan disebarkan. Linkungan yang dinamis pada MANET memberikan banyak tantangan. [6]

Gambar 2.1 Ad-Hoc Network [7]

2.1.1. Tantangan Jaringan MANET 1. Energy consumption

Node dalam MANET mengandalkan baterai dengan

daya yang terbatas sehingga membatasi service setiap node. 2. Bandwidth-constrained

Wireless link mempunyai kapasitas kanal data yang

(22)

dan interference akan semakin membuat transmisi rate terbatas.

3. Topology yang dinamis

Node bergerak bebas secara acak, cepat, dan tidak

terprediksi. 4. Routing

Adanya topologi yang dinamis membuat routing pada jaringan wired tidak dapat bekerja untuk jaringan MANET sehingga membutuhkan protokol routing yang dapat menangani mobility node.

2.1.2. Karakteristik MANET 1. Self Built

Setiap node pada jaringan ad-hoc dapat menjadi penerima paket informasi atau router. MANET membutuhkan sebuah protokol komunikasi yang mengatur komunikasi antar node sehinga setiap node dalam satu jaringan mampu berkomunikasi satu sama lain. Protokol komunikasi pada 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-build and

distributed routing algorithm.

2. Self-configured

Protokol tersebut mampu mengkonfigurasi node sehingga node secara otomatis dapat menjadi klien sekaligus

router untuk node lainnya.

2.2. Protokol Routing MANET

Routing protokol bertanggung jawab untuk membangun jalur antara source node dan destination node. Selain hal tersebut juga bertanggung

(23)

jawab untuk melakukan pemeliharaan jalur antara dua node sampai komunikasi selesai. Jalur antara dua node yang berkomunikasi harus optimum. Optimum dalam hal ini berdasarkan jarak atau number of hops. Jika terdapat multiple path dari source to destination maka routing protokol harus menemukan cara untuk memilih salah satu jalur yang optimum untuk jalur komunikasi. Optimal dalam hal jarak menyatakan bahwa jalur menuju tujuan adalah jalar terpendek dan optimal dalam hal hop count adalah jumlah minimum hop yang dikeluarkan untuk sebuah paket mencapai tujuan. [6]

Banyak protokol routing yang dikembangkan untuk tujuan di atas, di antara banyak protokol routing tersebut yang paling menonjol adalah distance vector dan link state. MANET menggunakan tiga klasifikasi

routing protocol proactive routing protocols, reactive routing protocols, hybrid routing protocols.

ROUTING PROTOKOL MANET

REAKTIF ROUTING HYBRID ROUTING

PROAKTIF ROUTING BATMAN OLSR DSDV HSR WAR DSR AODV DYMO FDSR ARAMA BSR ZRP HWM HRF

(24)

2.2.1. Protokol Proaktif

Protokol proaktif, set up tables diperlukan untuk melakukan proses routing. Protokol yang masuk pada klasifikasi ini bekerja berdasakan link-state algorithm sebagaimana diketahui dari fiexed

network. Link-state algorithm melakukan flooding mengenai

informasi node tetangga secara periodik atau karena adanya pemicu lain. Dalam lingkungan mobile ad-hoc metode tersebut memiliki kelemahan, melakukan update secara periodik untuk menjaga informasi agar tetap up-to-date atau meminimalkan beban jaringan. Kedua tujuan tersebut tidak bisa dicapai tanpa adanya mekanisme tambahan.

Keuntungan dari protokol proaktif adalah dapat memberikan garansi pada QoS terkait dengan koneksi yang digunakan,

latency, dan kebutuhan koneksi yang real-time. Selama topologi

jaringan tidak berubah secara cepat, maka tabel routing dapat mencermikan kondisi topologi secara presisi.

Kerugian besar pada skema protokol reaktif adalah tingginya

overhead yang harus dibebankan pada jaringan. Hal tersebut

dikarenakan adanya pembaruan secara terus menerus pada tabel

routing, sehingga akan menghasilkan lalu lintas paket kontrol

yang tidak perlu dan menguras baterai perangkat mobile. [4]

2.2.2. Protokol Reaktif

Protokol reaktif atau on-demand berusaha menghindari masalah yang ada pada routing proaktif dengan menentukan jalur komunikasi dari pengirim dan penerima jika diperlukan saja. Keunggulan dari protokol ini adalah scalability selama jaringan memiliki traffic yang ringan dan mobility yang rendah. Mobile

device dengan protokol reaktif menggunakan konsumsi daya yang

rendah karena node hanya digunakan untuk transmisi data dan

(25)

Protokol ini juga memiliki kekurangan yaitu latency pada saat pencarian awal route yang akan membuat performa menurun karena kualitas dari path tidak diketahui. Route caching yang ada pada on-demand ini tidak berguna jika topologi memiliki mobility yang tinggi dan routes berubah secara cepat.[4]

(26)

2.3. Route Discovery dan Route Maintenance Routing Protokol Reaktif

Route Discovery Successful

DYMO node sends Hello messages to active route

DSR node get passive ack

Detect Link Break

DYMO node

Send RERR message

Receiver(s) of RERR delete faulty route(s)

RREQ_TIME_OUT

Discard packet

END

DSR node

Check Route cache

Route Available

Salvage the packet

Check RREQ time YES

YES

YES Link Break Detector Node

NO NO Route Maintenance Phase

Monitor active route NO Destination is

unknown for source

DYMO Node

Starting ring search RD

Buffer RREQ_ID & source IP ADDR

SET TTL = 1

Broadcast RREQ Message

AODV/DSR NODE

Receive of RREQ check its route cache or route

table DSR Node RREP received NET Traversal Time Expired Increment RREQ_RETRIES and double TTL Net Traversal Time 2^Net Traversal Time

RREQ Retries <= Max Retries

Stop route discovery

First check route cache

Route is available

Avilable Multiple Route

Select the best route

Generate gratuitous RREP

Intermediate receiver cache this route

RREP received

RREP(s) > 1

Equal Seq_num

Select min_hop_count

Select this route

Select route with greater seq_number

Wait For destination RREP(s)

Select this route Node Request for

destination START YES YES NO NO YES YES YES NO NO YES YES NO NO Broadcast RREQ message

Generate a new RREQ YES

Wait for destination RREP NO NO YES Increment Seq_num Send data on known route NO

Check RREQ time NO

(27)

2.3.1. DSR

a. Route Discovery

Node akan melakukan route discovery ketika destination

node tidak diketahui oleh source node. Source node melakukan ring search discovery dengan menambahkan RREQ_ID dan source IP address, set TTL=1, kemudian melakukan broadcast

RREQ. Setelah proses tersebut node akan menunggu RREP dari source node.

Ketika di dalam route cache terdapat route baru maka

node akan memilih rute terbaik dan akan mengirimkan gratuitous RREP. Node yang menerima pesan tersebut akan

melakukan route caching ke dalam local cache intermediate

node.

Pada sisi destination node ketika RREQ mempunyai

sequence number yang sama maka dipilih yang mempunyai hop count yang paling minimal, jika tidak maka pilih sequence number yang lebih besar.

Jika RREP tidak diterima maka node akan melihat TTL yang telah diberikan, jika belum melebihi batas maka akan melakukan RREQ lagi dengan menambah sequence number dan kemudian melakukan broadcast RREQ, jika melebihi batas TTL maka tidak dilakukan route discovery.

b. Route Maintenance

Jika route discovery berhasil maka DSR akan mantau link sekitar dengan DSR ACKs (Acknowledgement). Jika terdeteksi

link break, node akan memeriksa route di dalam route cache,

jika rute tersedia maka node akan melakukan paket salvaging. Jika tidak maka node akan melihat RREQ_TIMEOUT jika melebihi batas maka node akan membuang paket, jika tidak maka node akan melakukan route discovery.

(28)

2.3.2. DYMO

a. Route Discovery

Node akan melakukan route discovery ketika destination node tidak diketahui oleh source node. Source node melakukan ring search discovery dengan menambahkan RREQ_ID dan source IP address, set TTL=1, kemudian melakukan broadcast

RREQ. Setelah proses tersebut node akan menunggu RREP dari source node.

Pada sisi destination node ketika RREQ mempunyai

sequence number yang sama maka dipilih yang mempunyai hop count yang paling minimal, jika tidak maka pilih sequence number yang lebih besar.

Jika RREP tidak diterima maka node akan melihat TTL yang telah diberikan, jika belum melebihi batas maka akan melakukan RREQ lagi dengan menambah sequence number dan kemudian melakukan broadcast RREQ, jika melebihi batas TTL maka tidak dilakukan route discovery.

b. Route Maintenance

Jika route discovery berhasil maka DYMO akan memantau link sekitar dengan fitur DYMO link layer feedback. Jika terdeteksi link break maka node akan mengirimkan pesan RRER kemudian penerima dari RERR akan menghapus route yang terputus. Router akan melihat RREQ_TIMOUT jika sudah melebihi batas waktu maka node akan membuang paket jika tidak maka node akan melakukan route discovery.

2.4. Protokol Routing DSR

DSR adalah protokol routing on-demand didesain untuk jaringan

ad-hoc. DSR adalah source routing, di mana source node memiliki

(29)

node tujuan disimpan di header pada setiap paket data yang dikirimkan.

DSR memiliki dua mekanisme yang terdiri dari route discovery dan route

maintenance yang bekerja untuk menemukan route ke tujuan dan

memelihara route tersebut dalam jaringan ad-hoc. Route discovery dan

route maintenance sepenuhnya bekerja secara on-demand. [1]

2.4.1. Format Paket Routing Messages DSR 1. Fixed Portion Of DSR Option Header

Bagian tetap pada header yang harus ada untuk membawa informasi pada protocol DSR. DSR option header memiliki format sebagai berikut :

 Next Header

Digunakan untuk mengidentifikasi tipe header sesuai dengan option header.

 Flow State Header (F)

Flag bit harus diset 0, bit ini diatur dalam DSR flow state

header dan dikosongi pada DSR option header.

 Reserved

Dikirim sebagai 0 dan diabaikan pada sisi penerimaan.  Payload Length

Panjang dari DSR option header, tidak termasuk 4 oktet

fixed portion. Nilai Payload Length mendefinisikan

panjang total dari semua yang dibawa DSR option

header.

 Options

Panjang variabel, panjang dari Options field

dispesifikasikan dalam Payload Length dalam DSR

option header. Pada options dapat berisi satu atau lebih

(30)

Gambar 2.4 Fixed Portion DSR

2. Route Request Option

Route request option merupakan pesan yang digunakan

pada saat route discovery yaitu untuk mencari sebuah jalur dari source node menuju destination node.

Route Request Option berisi sebagai berikut :

 Source Address (IP Fields)

Berisi alamat source node yang menyebarkan RREQ.

Intermediate node yang melakukan retransmit pesan ini

tidak boleh mengganti isi field.  Destination Address (IP Fields)

Berisi alamat IP dengan broadcast address yang terbatas.  Hop Limit (TTL)

Hop limit bervariasi dari 1 sampai 255, hal tersebut

digunakan untuk memperluas ring pencarian node tujuan.  Option Type (Route Request Field)

Digunakan untuk mengidentifikasi tipe pesan yang akan dikirimkan.

 Opt Data Len (Route Request Field)

Panjang dari Option, tidak termasuk Option Type dan

Opt data len.

 Identification (Route Request Field)

Berisi nilai yang unik sebagai inisial yang diberikan oleh

source node. Ketika node mengirimkan route request

(31)

masing-masing pesan request, contohnya menggunakan

sequence number.

 Target Address (Route Request Field) Berisi alamat untuk destination node.  Address

Berisi alamat IP node yang melakukan penyebaran informasi, intermediate node ketika melakukan penyebaran RREQ akan menambahkan alamatnya sendiri sebelum diteruskan ke intermediate node lain.

Gambar 2.5 Route Request Option 3. Route Reply Option

Route replay option merupakan pesan yang dikirimkan

pada saat destination node menerima RREQ kemudian merespon pesan tersebut dengan RREP menuju ke source

node.

 Source Address (IP Fields)

Berisi alamat yang mengirim RREP, dalam kasus ini

node mengirimkan balasan berdasarkan jalur yang

berada dalam route cache (jalur yang sama ketika RREQ sampai ke destination node). Dapat juga berbeda dari alamat yang dilalui pesan RREQ.

(32)

 Destination Address (IP Fields)

Berisi alamat tujuan dari RREP yaitu source node yang melakukan RREQ.

 Option Type (Route Reply Fields)

Digunakan untuk mengidentifikasi tipe pesan yang akan dikirimkan.

 Opt Data Len

Panjang dari Option, tidak termasuk Option Type dan

Opt data len.

 Last Hop External

Digunakan untuk menunjukan hop terakhir yang diberikan pada pesan RREP. Node diluar dari DSR

network tidak diwakili dalam RREP. Node yang

melakukan caching harus memberikan tanda bahwa node tersebut merupakan node eksternal, sehingga RREP tidak akan melalui node yang ditandai sebagai node eksternal.  Reserved

Pada bagian ini harus dikirim dengan nilai 0 dan diabaikan pada sisi penerima.

 Address

Berisi urutan hop yang berasal dari source route ketika RREQ sampai ke destination node.

(33)

4. Route Error Option

Route error option digunakan untuk route maintenance yaitu ketika terjadi link break atau terjadi error lain sesuai dengan field error type.

 Option Type

Node yang tidak mengerti isi option type ini akan menghapus pesan ini.

 Opt Data Len

Panjang dari Acknowledgement Request Option, tidak termasuk Option Type dan Opt data len.

 Error Type

Berisi kriteria Error Type : 1 = NODE_UNREACHABLE

2 = FLOW_STATE_NOT_SUPPORTED 3 = OPTION_NOT_SUPPORTED  Reservd

 Salvage

Isi dari bagian ini merupakan salinan salvage dari DSR

source route option ketika terdapat paket route error.

 Error Source Address

Berisi alamat node yang menyerbarkan pesan RRER.  Error Destination Address

Berisi alamat node ke mana RRER harus ditujukan.  Type-Specific Information

Berisi informasi khusus untuk mengidentifikasi jenis

(34)

Gambar 2.7 Route Error Option

5. Acknowledgement Request Option

Acknowledgement digunakan untuk memberikan konfirmasi bahwa sebuah node atau link mampu menyampaikan data.

 Option Type

Node yang tidak mengerti isi dari option type akan menghapus option tersebut kemudian akan melakukan RRER.

 Opt Data Len

Panjang dari Acknowledgement Request Option, tidak termasuk Option Type dan Opt data len.

 Identification

Berisi nilai unik dan akan disalin ke Identification field dari Acknowledgement option dan akan dikembalikan oleh node yang menerima paket tersebut melewati hop yang telah dilalui.

(35)

6. Acknowledgement Option

Acknowledgement digunakan untuk memberikan konfirmasi bahwa sebuah node atau link mampu menyampaikan data.

 Option Type

 Opt Data Len

Panjang dari Option , tidak termasuk Option type dan

Opt data len.

 Identification

Berisi salinan identifikasi dari Acknowledgement request

option dari paket yang telah diterima dan diakui.

 ACK Source Address

Berisi alamat node yang menyebar Acknowledgement

Request.

 ACK Destination Address

Berisi alamat node, ke mana pesan Acknowledgement akan disampaikan.

Gambar 2.9 Acknowledgement Option

7. DSR Source Route Option  Option Type

(36)

Panjang dari Option tidak termasuk Option type dan Opt

data len.

 First Hop External (F)

First Hop External menunjukan bahwa hop pertama

yang ditunjukan oleh DSR source route adalah jalur diluar jaringan DSR.

 Last Hop External (L)

Digunakan untuk menunjukan hop terakhir yang diberikan pada pesan RREP. Node diluar dari DSR

network tidak diwakili dalam RREP. Node yang

melakukan caching harus memberikan tanda bahwa node tersebut merupakan node eksternal, sehingga RREP tidak akan melalui node yang ditandai sebagai node eksternal.  Reserved

 Salvage

Berisi berapa kali paket telah diselamatkan dan ini adalah bagian dari fitur routing DSR.

 Segments Left

Jumlah segmen rute yang tersisa, jumlah intermediate secara explisit yang harus dikunjungi sebelum sampai ke

destination node.

 Address

(37)

Gambar 2.10 DSR Source Route Option

2.4.2. Tahap Pencarian Jalur (Route Discovery Phase)

Route discovery digunakan jika source node ingin tahu route ke destination node sebelum mengirimkan paket data.

Langkah pertama, source node akan mengecek pada route cache apakah memiliki informasi mengenai jalur ke destination node atau tidak. Jika memiliki jalur ke source node maka jalur tersebut bisa digunakan untuk mengirimkan paket data. Namun, jika tidak memiliki informasi mengenai jalur menuju destination node maka

source node akan melakukan broadcast paket RREQ dan

memulai proses route discovery. RREQ paket memiliki source

address, destination address, dan unique identification number.

Intermediate node, ketika menerima paket akan mengecek apakah memiliki jalur ke destination node. Jika tidak memliki jalur ke destination node, maka node tersebut akan menambahkan alamatnya ke route record pada RREQ paket dan meneruskan paket tersebut ke node terdekat hingga paket RREQ sampai pada

destination node. Kemudian destination node akan mengirimkan

RREP paket yang di dalamnya memiliki informasi hop yang dilalaui untuk menuju destination node, dan melakukan unicast menuju source node.

Pada gambar 2.11 ini adalah contoh kasus route discovery pada DSR. Source node S akan mengirimkan paket data ke

(38)

jalur ke destination node D. S melakukan RREQ ke node terdekat B, C, dan E kemudian node tersebut akan menambahkan alamatnya sendiri, hop routing pada route record kemudian meneruskannya lagi pada node tetangga hingga mencapai

destination node. [1]

Gambar 2.11 Route discovery DSR

Pada gambar 2.11 setelah D menerima RREQ dari node tetangganya maka D tidak meneruskan RREQ tersebut karena D merupakan target yang dimaksud. D akan melakukan unicast RREP ke S melalui jalur di mana RREQ dari S sampai ke D.

(39)

Pada gambar 2.14 setelah S menerima RREP dari D maka jalur telah terbentuk dan dapat digunakan untuk mengirimkan paket data menuju D.

Gambar 2.13 proses pengiriman data ketika jalur terbentuk

Pada gambar 2.14 menggambarkan jika terjadi link putus pada J ke D , maka J akan mengirimkan RERR ke S bahwa J tidak lagi mempunyai sambungan ke D. Setelah S tahu bahwa ada

link putus maka S akan memperbarui route dan menghapus route cache pada jalur S – E – F – J – D. [1]

Gambar 2.14 Proses penyebaran RERR

2.4.3. Tahap Pemeliharaan Jalur (Route Maintenance Phase)

Route maintenance digunakan untuk mengetahui bila

(40)

jalur yang terputus dan akan menghasilkan paket RERR bila terdapat masalah pada data link layer. Paket RERR dikirimkan ke setiap node yang mengirimkan paket kontrol melewati jalur yang terputus. Jika sebuah node telah menerima RERR selanjutnya adalah menghapus informasi route yang terputus. [2]

1. Packet Salvaging

Gambar 2.15 Proses penyebaran RERR

Packet salvaging, adalah kondisi di mana sebuah node

tidak dapat meneruskan paket ke node relay atau node tujuan (link broken). Jika sebuah node memiliki kondisi tersebut maka node akan mencari sebuah rute alternatif di dalam route cache, jika ditemukan maka source route akan dimodifikasi kemudian data di forward, jika tidak maka paket akan dibuang kemudian node akan melakukan route

error.

2. Automatic Route Shortening

Gambar 2.16 Automatic Route Shortening

Automatic route shortening adalah kondisi di mana

ketika C mendengar A akan mengirimkan paket ke B yang ditujukan ke C, kemudian C akan mengirimkan gratuitous ke A bahwa ketika mengirimkan data ke C tidak harus melalui B, melainkan dapat langsung dikirimkan ke C.

(41)

3. Keuntungan Routing Protocol DSR

1. Intermediate node tidak perlu memelihara route cache secara up-to-date karena pada setiap header paket yang dikirimkan telah memiliki informasi jalur menuju

destination node.

2. Pemeliharan jalur hanya dilakukan oleh node yang hanya membutuhkan komunikasi pada jalur tersebut, hal ini dilakukan untuk mengurangi overhead pada route

maintenance.

3. Route caching dapat mengurangi route discovery

overhead.

4. Pencarian route tunggal dapat menghasilkan banyak route ke tujuan, karena intermediate node melakukan replay dari local cache.

4. Kerugian Routing Protocol DSR

1. DSR memiliki delay waktu yang lama untuk proses route

discovery.

2. Ukuran paket header akan semakin membesar seiring semakin panjangnya route yang dilalui.

3. Flooding pada RREQ memiliki potensi untuk mencapai semua node di network, sehingga jaringan menjadi sibuk.

2.5. Protokol Routing DYMO

DYMO merupakan protokol reaktif suksesor AODV. DYMO memiliki desain protokol yang lebih sederhana dari AODV dan tetap memiliki basis operasi sama seperti protokol reaktif lain yaitu route

discovery dan route maintenance. DYMO menentukan jalur ke destination node jika hanya dibutuhkan saja. Protokol ini tidak memiliki

(42)

Selama route discovery, source node menyebarkan RREQ ke node lain untuk menemukan destination node. Selama proses penyebaran RREQ, masing-masing node mencatat route menuju destination node. Ketika destination node menerima RREQ, maka destination node merespon dengan unicast RREP ke source node melalui jalur ketika RREQ sampai ke destination node. Setiap node yang menerima RREP mencatat jalur ke destination node, kemudian RREP diteruskan ke source

node. Ketika source node menerima RREP, route dari source node ke destination node telah terbentuk.

Jika terdapat perubahan topologi jaringan akibat adanya mobility, DYMO akan memelihara catatan route yang ada dan memantau link dengan node tetangga. Ketika paket data diterima dan link untuk meneruskanya tidak lagi tersedia maka source node akan diberitahu. RERR akan dikirimkan ke source node untuk mengindikasikan bahwa ada route yang terputus. Ketika source node menerima RERR, maka

source node akan melakukan route discovery jika masih ada paket yang

harus dikirimkan.

DYMO menggunakan sequence number untuk memastikan loop

freedom. Sequence number juga digunakan untuk menginisialisasi

DYMO route discovery message, sehingga dapat menghindari adanya informasi jalur yang tidak dapat dilewati lagi. [3]

2.5.1. Routing Messages DYMO RREQ dan RREP 1. DYMO Route Request

Routing messages digunakan untuk menyebarkan

informasi routing. Ada dua jenis pesan yang dianggap routing

messages pada protokol routing DYMO yaitu RREQ dan

RREP. Keduanya mengandung informasi yang hampir mirip, perbedaan antara kedua pesan tersebut adalah RREQ meminta sebuah RREP sedangkan RREP merupakan respon

(43)

terhadap RREQ. Routing Messages tersebut mengandung informasi sebagai berikut :

 IP.DestinationAddress

Berisi IP address untuk tujuan paket, untuk RREP IP.DestinationAddress alamat IP berisi NextHopAdrress menuju RREP target node.

 UDP.DestinationPort Berisi port UDP tujuan  MsgHdr.HopLimit

Berisi batas jumlah hop maksimal yang boleh dilalui oleh pesan RREQ.

 AddBlk.TargetNode.Address

Berisi alamat IP pesan target node, dalam RREQ TargetNode adalah tujuan di mana untuk forwarding

node yang tidak ditemukan dan route discovery sedang

dilakukan. Dalam RREP TargetNode adalah source

node dari RREQ. Alamat targetNode adalah alamat

pertama dalam pesan routing.  Addblk.OrigNode.Address

Berisi Alamat IP dari source node, dalam RREP source

node adalah TargetNode ketika RREP disebar. Alamat

ini adalah alamat kedua dalam pesan RREQ.  OrigNode.AddTLV.SeqNum

(44)

Gambar 2.17 DYMO Route Request

2. DYMO Route Error

RERR message digunakan untuk menyebarkan informasi bahwa jalur tidak tersedia untuk satu atau lebih alamat IP tertentu.

 IP.DestinationAddress

Berisi alamat IP source node dalam pesan RREQ.  UDP.DestinationPort

Berisi alamat UDP tujuan.  MsgHdr.HopLimit

Berisi batas jumlah hop maksimal yang boleh dilalui oleh pesan RRER.

(45)

Berisi alamat IP yang tidak tidak tersedia atau terjadi link putus. Banyak IP dapat disertakan dalam sebuah RERR.

Gambar 2.18 DYMO Route Error

2.5.2. Tahap Pencarian Jalur (Route Discovery Phase)

Ketika source node akan berkomunikasi dengan

destination node, source node akan melakukan route discovery

dengan menyebar RREQ. Gambar 2.19 mengilustrasikan route

discovery pada DYMO. Source node 2 ingin berkomunikasi

dengan destination node 9. Node 2 menambahkan alamatnya sendiri dan sequence number yang akan bertambah sebelum ditambahkan ke RREQ. Kemudian informasi mengenai

destination node akan ditambahkan ke RREQ. Kemudian paket

RREQ akan di broadcast ke seluruh node yang berada di dalam jaringan, node hanya melakukan forwarding RREQ yang belum pernah disebar sebelumnya dengan melihat sequence number di dalam RREQ.

(46)

1 2 3 4 6 7 9 10 5 8 RREQ Orig Node : 2 Target Node : 9 RREQ Orig Node : 2 Target Node : 9 Forw Node : 4 RREQ Orig Node : 2 Target Node : 9 Forw Node : 4 Forw Node : 6 RREQ Orig Node : 9 Target Node : 2 Forw Node : 6 RREQ Orig Node : 9 Target Node : 2 Forw Node : 6 Forw Node : 4 RREQ Orig Node : 9 Target Node : 2 Network Links RREQ RREP

Gambar 2 19 Route discovery pada DYMO

Selama proses pengiriman RREQ, source node akan menunggu pesan RREP dari destination node. Jika tidak ada RREP yang diterima oleh source node selama RREQ WAIT TIME, source node akan melakukan route discovery dengan melakukan broadcast RREQ. Pada gambar 7 node 4 dan 6 menambahkan informasi ke RREQ yang dibroadcast node 2. Ketika node menerima RREQ, node tersebut akan memproses alamat dan informasi yang ditemukan pada pesan RREQ. Pesan RREP merupakan pesan untuk merespon ketika RREQ diterima oleh destination node 9, RREQ mengandung address, sequence

number, prefix, dan gateway information, dan RREP dikirim

kembali melewati jalur yang sama ketika RREQ sampai ke

destination node 2 menggunakan unicast. Informasi yang

ditemukan di RREP dapat digunakan dalam membuat route lain untuk node yang telah menambahkan alamat blok mereka ke RREP. DYMO tidak mendukung asymmetric link. [3]

2.5.3. Tahap Pemeliharaan Jalur (Route Maintenance Phase)

Route maintenance adalah proses untuk merespon adanya

(47)

proses route discovery. Node secara berkelanjutan akan mengamati link yang masih aktif (link-layer feedback) dan memperbarui batas valid route entri ketika mengirim dan menerima paket data. Jika sebuah node menerima paket data namun tidak memiliki valid route maka node tersebut akan merespon dengan pesan RERR. Ketika membuat pesan RERR,

node akan membuat daftar yang berisi address dan sequence number dari node yang tidak terjangkau. Selain itu, node akan

menambahkan semua route entri yang bergantung pada unreachable node. Tujuan dari langkah tersebut adalah untuk memberitahu bahwa terdapat route yang tidak lagi tersedia. RERR kemudian dibroadcast dan proses tersebut digambarkan pada gambar 2.20 Link di antara node 6 dan node 9 terputus dan

node 6 menerima paket data untuk destination node 9. Ketika

sebuah link rusak itu dikarenakan time stamp di route entry untuk sebuah node sudah kadaluarsa dan route entry sudah tidak valid lagi. Node 6 menghasilkan RREP, yang diforward menuju node 2.

1 2 3 4 6 7 9 10 5 8 Network Links DATA RRER

Gambar 2.20 Proses penyebaran pesan RERR

Ketika node menerima RRER, node tersebut akan membandingkan list yang ada dipesan RRER dengan list yang dimiliki node itu sendiri. Jika daftar route dari RERR terdapat di

(48)

route entry, route tersebut akan dicap invalid jika node

selanjutnya sama seperti node yang RERR terima dan sequence

number dari route entry lebih tingi dari atau sama dengan sequence number yang terdapat di RERR. Jika route entry tidak

valid, entri yang sesuai dengan node yang tidak terhubung harus dihapus. Jika tidak ada entri tetap, node tidak menyebarkan RERR lebih lanjut. Jika tidak RERR akan disebarkan lagi.

Sequence number digunakan untuk mencegah informasi yang

tidak valid. Tujuan dari distribusi RERR adalah untuk menginformasikan ke semua node yang mungkin menggunakan

link ketika terjadi kegagalan.

Propagasi RERR dijamin agar setiap node meneruskan RERR sekali saja. Gambar 8 ketika RERR dibroadcast, node selain 4 dan 2 akan menerima pesan misalnya pada 5, 7, dan 10. Karena pada node tersebut tidak ada penggunaan node 6 sebagai

intermediate node menuju node 9, maka node tersebut akan

membuang RERR setelah mengolah pesan. Ketika menerima paket data dan harus diteruskan namun tidak memiliki route yang valid, node harus terus mencoba untuk mendeteksi kegagalan link untuk mempertahankan link yang masih aktif.[3]

1. Keuntungan Routing Protocol DYMO

a. End to End Delay rendah karena tidak menggunakan

gratuitous RREPs.[5]

b. DYMO merupakan protokol dengan energy efisien sehingga cocok dengan jaringan yang besar dan mobility yang tinggi.

c. Dapat diaplikasikan untuk jaringan yang memiliki memory constrained devices.

2. Kerugian Routing Protocol DYMO

a. DYMO tidak berjalan baik di jaringan dengan mobility yang rendah.

(49)

b. Control message overhead untuk mobility yang rendah akan semakin tinggi walaupun telah menggunakan link-layer

feedback.

2.6. Simulator 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 [13].

Omnet juga mendukung beberapa framework yaitu : Inet, Inetmanet, Mixim, Castalia, dan Libara. Framework tersebut yang akan membantu user untuk mampu mengembangkan sebuah simulasi jaringan.

Framework inet memiliki dukungan untuk simulasi jaringan routing

(50)

34 BAB III

PERENCANAAN SIMULASI JARINGAN

3.1. Parameter Simulasi

Pada penelitian ini menggunakan beberapa parameter yang bersifat tetap untuk setiap simulasi kedua protokol routing DSR dan DYMO : Tabel 3.1 Parameter Tetap

Parameter High Mobility Low Mobility

Luas Area Jaringan

1000m x 1000m 1000m x 1000m

Waktu Simulasi 1000 s 1000 s

Radio Range 250 m 250 m

Jumlah Node 30, 40, dan 50 30 dan 40 Kecepatan Node 2 mps, 8 mps, 15 mps, dan 30

mps

0.3 mps, 0.6mps, dan 0.9 mps

Type Mobility Random Way Point Random Way Point Sent Paket 4 packet / s 4 packet/s

Traffic Source UDP UDP

Banyak Source 1, 3, dan 6 3

Wireless Type 802.11 g 802.11 g

3.2. Skenario Simulasi

Skenario yang digunakan dalam simulasi protokol routing DSR dan DYMO adalah dengan luas area yang tetap namun jumlah node dan kecepatan ditambah.

Tabel 3.2 Kecepatan Pergerakan Node

Pergerakan Kecepatan

HWM (Human Walking Model) 2m/s HRM (Human Running Model) 8m/s

SCM (Slow Car Model) 15m/s

(51)

3.3. Skenario A UDP Koneksi 1

Tabel 3.3 Skenario A UDP Koneksi 1 (DYMO dan DSR)

Parameter Nilai Kecepatan

A1 30 2 mps A2 40 2 mps A3 50 2 mps A4 30 8 mps A5 40 8 mps A6 50 8 mps A7 30 15 mps A8 40 15 mps A9 50 15 mps A10 30 30 mps A11 40 30 mps A12 50 30 mps

3.4. Skenario B UDP Koneksi 3

Tabel 3.4 Skenario B UDP Koneksi 3 (DYMO dan DSR)

B1 30 2 mps B2 40 2 mps B3 50 2 mps B4 30 8 mps B5 40 8 mps B6 50 8 mps B7 30 15 mps B8 40 15 mps B9 50 15 mps B10 30 30 mps B11 40 30 mps B12 50 30 mps

(52)

3.5. Skenario C UDP Koneksi 6

Tabel 3.5 Skenario C UDP Koneksi 6 (DYMO dan DSR)

C1 30 2 mps C2 40 2 mps C3 50 2 mps C4 30 8 mps C5 40 8 mps C6 50 8 mps C7 30 15 mps C8 40 15 mps C9 50 15 mps C10 30 30 mps C11 40 30 mps C12 50 30 mps 3.6. Parameter Kinerja 1. Throughput

Throughput adalah rata-rata data (bit) yang dikirimkan ke node

tujuan per satuan waktu.

Average Throughput = 𝑤𝑎𝑘𝑡𝑢 𝑢𝑘𝑢𝑟𝑎𝑛 𝑑𝑎𝑡𝑎 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑡𝑒𝑟𝑖𝑚𝑎

𝑤𝑎𝑘𝑡𝑢 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑖𝑟𝑖𝑚𝑎𝑛 𝑑𝑎𝑡𝑎 2. End to End Delay

End to End Delay adalah waktu yang dibutuhkan oleh paket

pada saat paket dikirim hingga diterima oleh node tujuan. End to End

Delay merupakan parameter penting karena besarnya delay akan

memperlambat kinerja sebuah protokol routing. Rumus End to End Delay

Average End to End Delay = 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑒𝑛𝑑 𝑡𝑜 𝑒𝑛𝑑 𝑑𝑒𝑙𝑎𝑦

𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑝𝑎𝑘𝑒𝑡 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑡𝑒𝑟𝑖𝑚𝑎 3. Total Control Messages

Control Messages adalah informasi routing tidak termasuk data

(53)

3.7. Topologi Jaringan

Gambar 3.1 Topologi pada MANET

(54)

38 BAB IV

PENGUJIAN DAN ANALISIS

4.1. PROTOKOL ROUTING DSR 4.1.1. Throughput Jaringan

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Throughput dengan Penambahan Kecepatan, Penambahan Node dan Penambahan Source Node pada DSR

Koneksi Jumlah Node

Hasil Throughput (bit/s)

HWM HRM SCM FCM 1 Source 30 16591 13356 11344 9750 40 16512 13213 11114 9372 50 16368 13099 11027 9269 3 Source 30 15929 13058 11017 9038 40 15800 12928 10828 9005 50 15776 12694 10657 8748 6 Source 30 15725 12583 10345 8012 40 15645 12093 10291 7995 50 15557 11497 10212 6709 16591 13356 11344 9750 16512 13213 11114 9372 16368 13099 11027 9269 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 H W M H R M S C M F C M

THROUGHPUT (bit/s) - DSR 1

SOURCE NODE

30 40 50 HWM=2m/s HRM=8m/s SCM=15m/s FCM=30m/

(55)

Gambar 4.1 Grafik Pengaruh Penambahan Kecepatan, Penambahan Node, dan Penambahan Source Node terhadap Throughput Jaringan DSR

Penambahan jumlah node (30, 40, dan 50) menunjukan bahwa throughput pada sisi penerima mengalami penurunan, karena jumlah node yang semakin banyak maka hop count akan semakin panjang baik ketika mengirimkan paket data atau ketika mengirimkan pesan error saat terjadi broken link. Penambahan kecepatan node (2mps, 8mps, 15mps, dan 30mps) juga menunjukan penurunan pada throughput karena ketika kecepatan

node ditambah maka topologi jaringan akan beruabah secara

15929 13058 11017 9038 15800 12928 10828 9005 15776 12694 10657 8748 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 H W M H R M S C M F C M

THROUGHPUT (bit/s) - DSR 3

SOURCE NODE

30 40 50 HWM=2m/s HRM=8m/s SCM=15m/s FCM=30m/ 15725 12583 10345 8012 15645 12093 10291 7995 15557 11497 10212 6709 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 H W M H R M S C M F C M

THROUGHPUT (bit/s) - DSR 6

SOURCE NODE

(56)

dinamis sehingga node akan semakin sulit dalam melakukan route

maintenance karena rute sebelumnya menjadi tidak valid.

Penambahan jumlah source node (1, 3, dan 6) juga menunjukan penurunan pada throughput, hal tersebut disebabkan karena semakin banyaknya control message akan membuat jaringan semakin padat seiring semakin banyaknya route yang harus dipelihara.

4.1.2. Delay Jaringan

Tabel 4.2 Hasil Pengujian Delay dengan Penambahan Kecepatan, Penambahan Node dan Penambahan Source Node pada DSR Koneksi Jumlah Node Delay (ms) HWM HRM SCM FCM 1 Source 30 1.02 34.66 57.42 131.12 40 3.13 36.91 64.78 141.45 50 4.51 37.25 64.99 145.76 3 Source 30 9.21 37.67 85.74 182.57 40 10.41 40.19 86.76 228.32 50 11.95 40.29 94.54 292.77 6 Source 30 12.99 45.09 102.71 331.74 40 13.76 49.41 115.21 392.63 50 18.94 49.81 117.05 409.61

(57)

1.02 34.66 57.42 131.12 3.13 36.91 64.78 141.45 4.51 37.25 64.99 145.76 0.00 30.00 60.00 90.00 120.00 150.00 180.00 210.00 240.00 270.00 300.00 330.00 360.00 390.00 420.00 H W M H R M S C M F C M

DELAY (ms) - DSR 1 SOURCE NODE

30 40 50 HWM=2m/s _HRM=8m/s SCM=15m/s FCM=30m/ 9.21 37.67 85.74 182.57 10.41 40.19 86.76 228.32 11.95 40.29 94.54 292.77 0.00 30.00 60.00 90.00 120.00 150.00 180.00 210.00 240.00 270.00 300.00 330.00 360.00 390.00 420.00 H W M H R M S C M F C M

DELAY (ms) - DSR 3 SOURCE NODE

(58)

Gambar 4.2 Grafik Pengaruh Penambahan Kecepatan, Penambahan Node, dan Penambahan Source Node terhadap Delay Jaringan DSR

Penambahan jumlah node (30, 40, dan 50) membuat delay meningkat, karena hop count semakin panjang sehingga membutuhkan waktu yang lebih lama untuk kembali ke source

node. Penambahan kecepatan node (2mps, 8mps, 15mps, dan 30

mps) membuat delay semakin meningkat drastis karena adanya perubahan topologi secara dinamis sehingga semakin sulit untuk melakukan route maintenance karena route sebelumnya menjadi tidak valid. Ditambahnya jumlah source node (1, 3, dan 6) membuat delay semakin meningkat karena jumlah control

message dijaringan semakin padat seiring banyaknya route yang

harus dipelihara. 12.99 45.09 102.71 331.74 13.76 49.41 115.21 392.63 18.94 49.81 117.05 409.61 0.00 30.00 60.00 90.00 120.00 150.00 180.00 210.00 240.00 270.00 300.00 330.00 360.00 390.00 420.00 H W M H R M S C M F C M

DELAY (ms) - DSR 6 SOURCE NODE

30 40 50

HWM=2m/s HRM=8m/s SCM=15m/s FCM=30m/

(59)

4.1.3. Total Control Messages

Tabel 4.3 Hasil Pengujian Control Messages dengan Penambahan Kecepatan, Penambahan Node dan Penambahan Source Node pada DSR

Koneksi Jumlah Node

Total Control Messages (bit)

HWM HRM SCM FCM 1 Source 30 35903104 43864619 43912320 48667563 40 39446325 44542421 47492139 48873600 50 39969888 45781707 50099573 55151029 3 Source 30 134405461 144633867 148693376 154022272 40 138180832 147738539 151928565 162080565 50 139375381 150365877 152461163 173480107 6 Source 30 262164299 291708747 296606837 314568629 40 280997941 289383019 310061088 327107765 50 286479872 293205675 313614997 336674357 35903104 _43864619 43912320 48667563 39446325 44542421 47492139 _48873600 39969888 _45781707 _50099573 _55151029 0 50000000 100000000 150000000 200000000 250000000 300000000 350000000 H W M H R M S C M F C M