Analisis Kinerja Content Delivery Network yang Menggunakan Load Balancer

(1)

TUGAS AKHIR

ANALISIS KINERJA CONTENT DELIVERY NETWORK YANG MENGGUNAKAN LOAD BALANCER

Diajukan sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Pendidikan Sarjana

EkstensiTeknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

Oleh :

DENNY NOPRIANTA BARUS

NIM :130422031

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI FAKULTAS TEKNIK

(2)

(3)

ABSTRAK

Content Delivery Network(CDN) adalah sebuah sistem jaringan server untuk mendistribusikan konten yang ada dalam sebuah aplikasi/web ke berbagai pengakses/pengguna di berbagai belahan dunia agar data/konten yang dikirim dan diterima lebih cepat. CDN diperuntukkan untuk website atau aplikasi yang pengaksesnya dari berbagai belahan dunia.Server jaringan CDN terdistribusi secara global dengan tujuan untuk melayani konten ke pengguna dengan ketersediaan yang besar dan performa tinggi.Tugas akhir ini menganalisis kinerja jaringan CDN setelah penerapan Load balancer untuk meningkatkan kinerja jaringan.

Pada tugas akhir ini diterapkan model jaringan CDN yang menggunakan Load Balancer dengan simulator NS-2.Hasil simulasi jaringan CDN dibandingakan dengan jaringan tanpa CDN (Single Server).Nilai rata-rata parameter menunjukkan bahwa penggunaan jaringan CDN meningkatkan QoS. Dengan algoritma Least Connection (LC) delay turun sebesar 0.204 detik, packet loss turun 41,35%, dan throughput naik 43,33%. Dengan algoritma Round Robin (RR) delay turun 0,145 detik, packet loss turun 30,52%, dan throughput naik 36,96%. Dengan algoritma Weighted Round Robin (WRR) delay turun 0,192 detik, packet loss turun 30,10%, dan throughput naik 36,77%.

(4)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik dan tepat waktu.

Tugas Akhir ini berjudul ”ANALISIS KINERJA KONTEN DELIVERY

NETWORK YANG MENGGGUNAKAN LOAD BALANCER”. Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan pada Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

Dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini penulis tidak terlepas dari

perhatian dan dukungan keluarga oleh karena itupenulis mempersembahkan

Tugas Akhir ini kepada kedua orang tua tersayang Benar barus dan Ruslina br.

Sembiring sebagai orang tua dan kedua abang John Barus, Anton Barus, ST. Dan

kakak tercinta Dewi Barus, SE. Dalam kesempatan ini juga penulis

menyampaikan rasa terimakasih yang sebesar – besarnya kepada :

1. Bapak Suherman, Ph.D selaku dosen pembimbing Tugas Akhir atas

bimbingan, dukungan dan motivasi kepada penulis.

2. Bapak Ir. Kasmir Tanjung selaku Dosen Pembimbing Akademik selama

mengikuti perkuliahan.

3. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si selaku Ketua Departemen Teknik

Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

4. Bapak Rahmad Fauzi, ST, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik

(5)

5. Bapak Ir. M. Zulfin, MT selaku dosen pembanding yang membantu dalam

penyempurnaan Tugas Akhir ini.

6. IbuNaema Mubarakah, ST, MT selaku dosen pembanding yang membantu

dalam penyempurnaan Tugas Akhir ini.

7. Seluruh staf pengajar di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Sumatera Utara yang telah mengajar dan mendidik penulis.

8. Seluruh karyawan di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Elektro

Universitas Sumatera Utara.

9. Teman – teman Ekstensi Teknik Telekomunikasi angkatan 2013

10. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu oleh penulis, yang

selalu membantu dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih sangat jauh dari sempurna,

baik dari segi materi maupun cara penyajiannya. Oleh karena itu, penulis

menerima saran dan kritik dari pembaca yang sifatnya membangun demi

kesempurnaan Tugas Akhir ini.Akhir kata, penulis berharap agar Tugas Akhir ini

dapat bermanfaat bagi pembaca dan penulis.

Medan, Maret 2016

Penulis,

(6)

DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

KATA PENGANTAR ... ii

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR GAMBAR ... vii

DAFTAR TABEL ... viii

I. PENDAHULUAN_{... 1}

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Perumusan Masalah ... 2

1.3 Tujuan Penelitian ... 3

1.4 Manfaat Penelitian ... 3

1.5 Batasan Masalah ... 3

1.6 Metode Penelitian ... 4

1.7 Sistematika Penulisan ... 4

II. TINJAUAN PUSTAKA_{... 6}

2.1 Content Delivery Network (CDN) ... 6

2.2 Teknik-Teknik Pembagian Tugas CDN ... 7

2.2.1 GEO DNS ... 8

2.2.2 Web Mapper ... 8

2.2.3 Packet Redirection ... 8

2.3 Load Balancer ... 8

2.3.1 Algoritma Least Connection ... 10

2.3.2 Algoritma Round Robin ... 11

2.3.3 Algoritma Weighted Round Robin ... 12

(7)

III. PERANCANGAN SIMULASI ... 17

3.1 Perancangan Alur Penelitian ... 17

3.2 Spesifikasi Perangkat ... 18

3.2.1 Perangkat Keras ... 18

3.2.2 Perangkat Lunak ... 18

3.3 Spesifikasi Trafik Simulasi CDN ... 19

3.4 Spesifikasi Fisik Simulasi CDN ... 19

3.5 Implementasi Sistem Load Balancer ... 20

3.6 Parameter Evaluasi ... 22

3.6.1 Delay (Letency) ... 22

3.6.2 Packet Loss ... 23

3.6.3 Throughput ... 23

3.7 Langkah Pelaksanaan Simulasi ... 24

IV. HASIL SIMULASI DAN ANALISIS DATA_{... 26}

4.1 Umum ... 26

4.2 Hasil Pengujian ... 26

4.2.1 Pengujian Jaringan Tanpa CDN ... 26

4.2.2.1 Delay ... 26

4.2.2.2 Packet Loss ... 28

4.2.2.3 Throughput ... 30

4.2.2 Penerapan Jaringan CDN ... 32

4.2.2.1 Delay ... 32

4.2.2.2 Packet Loss ... 34

4.2.2.3 Throughput ... 37

V. KESIMPULAN DAN SARAN _{... 40}

5.1 Kesimpulan ... 40

(8)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Konsep Dasar Content Delivery Network (CDN) ... 7

Gambar 2.2 Arsitektur dasar NS-2 ... 13

Gambar 2.3 Struktur framework EvalVid ... 14

Gambar 3.1 Diagram Alir Rancangan Penelitian ... 17

Gambar 3.1Network Configuration ... 20

Gambar 3.2Implementasi Load Balancer pada Jaringan CDN ... 21

Gambar 3.4 Urutan Pelaksanaan Simulasi ... 24

Gambar 4.1 Karateristik Delay Single Server ... 27

Gambar 4.2 Karateristik Rata-Rata Delay Single Server ... 28

Gambar 4.3 Karateristik Packet Loss Single Server ... 29

Gambar 4.4 Karateristik Rata-Rata Packet Loss Single Server ... 30

Gambar 4.5 Karateristik Throughput Single Server ... 31

Gambar 4.6 Karateristik Rata-Rata Throughput Single Server ... 32

Gambar 4.7KarateristikDelay Single Server dan Jaringan CDN ... 33

Gambar 4.8Perbandingan DelaySingle Server dan Jaringan CDN ... 34

Gambar 4.9KarateristikPacket Loss Single Server dan Jaringan CDN ... 36

Gambar 4.10Perbandingan Packet Loss Single Server dan jaringan CDN ... 36

Gambar 4.11KarateristikThroughputSingle Server dan Jaringan CDN ... 38

(9)

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1: Spesifikasi Trafik Video ... 19

Tabel 3.2One-Way Delay (Letency) versi TIPHON ... 22

Tabel 3.3 Paket Loss versi TIPHON ... 23

Tabel 4.1 Data Delay Tanpa CDN (Single Server) ... 27

Tabel 4.2 Data Packet Loss Tanpa CDN (Single Server) ... 28

Tabel 4.3 Data Throughput Tanpa CDN (Single Server) ... 30

Tabel 4.4Perbandingan Delay Single Server dan Jaringan CDN ... 33

Tabel 4.5Perbandingan Packet Loss Single Server dan Jaringan CDN ... 35