Pengaruh Data Video Streaming pada Kinerja Protokol Optimized Link State Routing (OLSR) menggunakan Teknologi Wireless Mesh Network

Fakultas Ilmu Komputer

Universitas Brawijaya

6881

Pengaruh Data Video Streaming pada Kinerja Protokol Optimized Link

State Routing (OLSR) menggunakan Teknologi Wireless Mesh Network

Shindy Maria Ulfa1_{, Rakhmadhany Primananda}2_{, Primantara Hari Trisnawan}3 Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Brawijaya Email: 1_{shindymu@student.ub.ac.id,} 2_{rakhmadhany@ub.ac.id,} 3_{prima@ub.ac.id}

Abstrak

Dalam beberapa tahun terakhir, media streaming mengalami peningkatan di jaringan nirkabel, yang biasa disebut dengan wireless mesh network. Terdapat tantangan jika streaming disalurkan melalui WMN, yaitu disebabkan aplikasi streaming membutuhkan bandwidth yang luas untuk kecepatan data yang tinggi melalui media secara multi-hop sehingga menghasilkan nilai packet loss dan delay secara signifikan, sedangkan streaming yang dihasilkan sangat dipengaruhi oleh packet loss dan delay. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh streaming pada kinerja protokol

optimized link state routing menggunakan teknologi wireless mesh network. Adapun parameter yang

digunakan untuk mengetahui kualitas saat streaming pada jaringan, yaitu delay, packet loss, throughput, dan jitter. Pengujian yang dilakukan dari beberapa skenario, yaitu koneksi antar client-server, pengujian

streaming dengan bandwidth 1 Mbps, pengujian streaming dengan bandwidth 2 Mbps. Hasil dari

pengujian beberapa skenario tersebut menghasilkan nilai throughput tertinggi sebesar 928 kbps, nilai dari delay terkecil yang dihasilkan 12.6 ms, nilai jitter terendah 0.0000098 ms, serta menghasilkan nilai

packet loss sebesar 0.00018%. Berdasarkan hasil pengujian tersebut, maka streaming yang dijalankan

pada protokol optimized link state routing menggunakan teknologi wireless mesh network menunjukkan hasil yang baik.

Kata kunci: streaming, wireless mesh network, optimized link state routing, QoS, throughput, delay, packet loss,

jitter.

Abstract

In the past few years, streaming media has been enhanced within the wireless network, which is known as wireless mesh network. There is challenge if streaming connected through WMN, which is caused that streaming application requires broad bandwidth for high speed data within multi-hop media as well, thus produces packet value loss and delay significantly, while the streaming depends on packet loss and delay. That is why the purpose of this research is to figure the effect of streaming on optimized link state routing performance using wireless mesh network technology. As for the parameters used to know streaming quality in the network are; delay, packet loss, throughput and jitter. The testing has been done through some scenarios, which are; connection amongst client - server, streaming testing within 1 Mbps bandwidth, streaming testing within 2 Mbps bandwidth. The testing result of those scenarios deliver the highest throughput value as 928 kbps, value of the smallest delay is produced as 12.6 ms, the lowest jitter value as 0.0000098ms, produces packet loss value as 0.00018%. Based on the testing result, thus video streaming occurs on optimized link state routing performance using wireless mesh network technology shows a very good result.

Keywords: streaming, wireless mesh network, optimized link state routing, QoS, throughput, delay, packet loss,

jitter.

1. PENDAHULUAN

Streaming yaitu teknologi yang bertujuan

untuk memainkan sebuah file yang dapat diakses secara langsung tanpa melalui proses download

secara keseluruhan. Terdapat dua metode streaming, yaitu secara live dan on demand (Doni, 2013).

Dalam menganalisa kinerja streaming terdapat beberapa tolak ukur yang didapat dari parameter yaitu Quality of Service, antara lain

nilai delay, jitter, packet loss, dan throughput.

Delay merupakan total waktu yang dibutuhkan

paket untuk menempuh jarak dari asal (pengirim) ke tujuan (penerima), jitter

merupakan variasi kedatangan paket, packet loss merupakan kegagalan transmisi paket mencapai tujuannya atau jumlah paket yang hilang, sedangkan throughput merupakan kecepatan (rate) transfer data efektif, yang diukur dalam bps (bit per second) (Anggelina, et al., 2014).

Dalam beberapa tahun terakhir, streaming media telah meningkat secara dramatis di jaringan nirkabel. Jaringan nirkabel mengalami perkembangan yang disebut dengan WMN yang merupakan perkembangan jaringan wireless karena kemampuan toleran kesalahan terhadap kegagalan jaringan, kesederhanaan dalam pengaturan jaringan. Node pada WMN mampu membangun jaringan ad-hoc (Hashem & Behrouz, 2011).

Streaming video yang menggunakan teknologi WMN mengalami tantangan, yaitu dibutuhkannya bandwith yang lebar serta kecepatan data yang tinggi pada media secara

multi-hop sehingga dapat meningkatkan packet loss dan delay secara signifikan (Mankar, 2015).

Dari uraian pemikiran tersebut, penelitian bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh data video streaming pada kinerja protoko optimized link state routing yang dijalankan pada wireless mesh network

berdasarkan skenario pengujian yang ada. Hasil penelitian ini yaitu kualitas jaringan yang diuji berdasarkan 4 parameter QoS yang sudah disebutkan sebelumnya. Penelitian ini diharapkan dapat melihat tingkat keberhasilan

streaming apabila dijalankan di WMN berdasarkan hasil yang didapatkan.

2. LANDASAN KEPUSTAKAAN

Pada penelitian ini, topik referensi yang digunakan terkait dengan WMN, Streaming

Video, Network Simulator, dan Wireshark.

Referensi mengenai topik WMN diambil dari penelitian berjudul “AODV and OLSR Routing

Protocols for Wireless Ad-hoc and Mesh Network” yang disusun oleh Sunil Kumar dan

Jyotsna Sengupta pada tahun 2010. Selain itu, penelitian dari Hashem Kalbkhani dan Behrouz Zali yang berjudul “Video Streaming over

Wireless mesh network” juga menjadi referensi

mengenai karakteristik Wireless mesh network (WMN). Untuk pembahasan penggunaan protokol routing, referensi ilmiah diambil dari

penelitian berjudul “Analisis Perbandingan Performansi Protokol Routing OLSR dan SOLSR Pada Wireless mesh network (WMN) yang disusun pada tahun 2017 oleh Sofyan Ainurrachman, Aditya Bhawiyuga, dan Hanats Mohammad.

Referensi selanjutnya yang digunakan sebagai landasan teori untuk topik video

streaming yaitu penelitian dari Anggelina Diwi,

R. Rumani, dan Ida Wahidah pada tahun 2014 yang berjudul “Analisis Kualitas Layanan Video

Live Streaming pada Jaringan Lokal Universitas

Telkom”. Sedangkan teori mengenai video

coding diambil dari penelitian berjudul “High Efficiency Video Coding, Coding Tool, Signal and Communication Technology” susunan dari

Mathies Wien pada tahun 2015.

Teori ilmiah mengenai Network Simulator

3 (NS-3) didapatkan dari penelitian berjudul

“Review of Simulators for Wireless mesh

network” yang disusun oleh Piotr bersaudara.

Adapun teori tentang Wireshark diambil dari situs resmi wireshark.

3. METODOLOGI

Metodologi dalam penelitian ini menjelaskan langkah-langkah yang dilakukan dari peracangan hingga pengujian simulasi yang akan dijalankan dan dianalisis. Tahapan yang dilakukan dalam penelitian ini yaitu; tahap pertama mengumpulkan studi literatur yang sesuai dengan penelitian ini, tahap kedua melakukan perancangan dan implementasi simulasi, serta tahap ketiga melakukan pengujian dan analisis pada simulasi. Berikut merupakan tahapan pada penelitian ini:

3.1. Studi Literatur

Dasar teori yang mendukung penelitian ini diperoleh melalui jurnal-jurnal ilmiah, e-book, dan paper. Teori yang digunakan untuk melakukan analisis dan merancang sistem, yaitu; 1. WMN (Arsitektur WMN dan karakteristik WMN); 2. Video streaming (protokol video

streaming, video coding, dan kualitas layanan

video streaming); 3. Protokol OLSR. 3.2. Perancangan

Tahap perancangan dilakukan setelah terkumpulnya studi literature dan mendapatkan kebutuhan sistem. Tahapan meliputi konfigurasi yang mendefinisikan program node yang diterapkan pada WMN, yaitu membangun node WMN dengan jarak antar node sejauh 150 meter, lalu menerapkan protokol OLSR, sehingga proses dari streaming bisa berlangsung.

3.3. Pengujian Sistem

Pengujian sistem bertujuan untuk mengetahui pengaruh streaming pada kinerja protokol OLSR menggunakan teknologi WMN. Terdapat 2 skenario, yaitu dilakukannya simulasi streaming dari server menuju 3 client secara unicast dengan bandwidth 1 Mbps dan 2 Mbps.

3.4. Pengambilan Data

Wireshark merupakan aplikasi yang digunakan untuk pengambilan data saat berlangsungnya pengujian. Data yang dihasilkan dari wireshark yaitu format .pcap yang berisi nilai berdasarkan 4 parameter yang sudah disebutkan sebelumnya setelah berhasil diolah. 3.5. Pembahasan

Terdapat pembahasan mengenai grafik serta perhitungan dari hasil yang didapatkan setelah pengujian berdasarkan 4 parameter pada masing-masing client disetiap skenario pengujian. Dan juga bagaimana pengaruh streaming pada kinerja protokol OLSR.

3.6. Kesimpulan

Setelah tahapan pengujian, pengambilan data, serta analisis dilakukan maka pengambilan kesimpulan dapat dilakukan untuk memberi jawaban terhadap rumusan masalah yang ada tentang bagaimana pengaruh streaming pada kinerja protokol OLSR pada WMN.

4. PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI 4.1. Perancangan

Hal yang harus diperhatikan pada penerapan wireless mesh network yaitu infrastruktur yang tersedia dimana dibutuhkan lebih dari dua node di jaringan untuk mewujudkan komunikasi antar node yang bersifat multi-hop.

Gambar 2. Topologi Wireless mesh network Gambar 2 menunjukkan bahwa terdapat enam node wireless mesh network, dimana masing-masing jarak satu node dengan node lainnya adalah 150 meter.

Gambar 3. Pengujian Streaming

Pada perancangan penelitian ini terdapat 2 skenario pengujian, yaitu koneksi antara

client-server, streaming dengan penggunaan

bandwidth 1 Mbps, dan streaming dengan

penggunaan bandwidth 2 Mbps. Dua skenario tersebut dijalankan berdasarkan topologi dan durasi yang sama. Durasi streaming selama 900 detik atau sekitar 15 menit.

4.2. Implementasi

Perancangan yang sudah dilakukan sebelumnya bertujuan untuk memenuhi kebutuhan implementasi pada penelitian.

Gambar 4. Kode Program Create Node Langkah pertama yang dilakukan adalah membuat node, yang diantaranya terdapat node

wireless mesh network serta client dan server

seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.

Gambar 5. Kode Program Mode ad-hoc Gambar 5 menunjukkan wireless

dikonfigurasi ke mode ad-hoc, dimana mode ini bekerja tanpa melalui access point sehingga node bisa berkomuniksai secara langsung.

Gambar 6 menunjukkan konfigurasi mesh

network yang diterapkan pada node wireless mesh network.

Gambar 6. Kode Program Mesh Network

Gambar 7. Kode Program Posisi Node

Gambar 7 menunjukkan letak node yang sudah dibuat sebelumnya. Dimana jarak masing-masing node wireless mesh network sejauh 150 meter.

Gambar 8. Kode Program Alamat IP Konfigurasi alamat IP dilakukan dalam satu subnet sehingga memudahkan dalam mengidentifikasi seperti yang ditunjukkan pada Gambar 8.

Gambar 9. Kode Program Applocation Container Gambar 9 menunjukkan bahwa konfigurasi untuk menginstall aplikasi dalam node, dimana menggunakan application helper.

5. HASIL DAN PEMBAHASAN

Berdasarkan hasil pengujian yang sudah didapatkan, kemudian dilakukan analisis terhadap nilai throughput, delay, packet loss, dan

jitter.

Gambar 10. Diagram Rata-rata Perbandingan

Throughput Keseluruhan Bandwidth Gambar 10 menunjukkan hasil perbandingan throughput pada setiap client dari

streaming menghasilkan perbedaan. Perbedaan

dilihat melalui besaran throughput ketika mengirim paket dengan bandwidth 2 Mbps sebesar 928 kbps.

Gambar 11. Diagram Rata-rata Perbandingan Delay Keseluruhan Bandwidth

Gambar 11 menunjukkan bahwa rata-rata perbandingan delay berasal dari setiap client. Rata-rata delay terendah yang dihasilkan ketika mengirim paket dengan bandwidth 2 Mbps sebesar 12,6 ms.

Gambar 12. Diagram Rata-rata Perbandingan Packet

loss Keseluruhan Bandwidth

Gambar 12 menunjukkan nilai rata-rata

packet loss pada setiap client yang dijalankan

ketika mengirim paket dengan bandwidth 2 Mbps sebesar 0,00018%.

Gambar 13. Diagram Rata-rata Perbandingan Jitter Keseluruhan Bandwidth

Gambar 13 dapat dilihat bahwa nilai jitter dari keseluruhan streaming dan semua bandwith yang digunakan oleh masing-masing client menghasilkan nilai rata-rata. Nilai rata-rata jitter yang dihasilkan saat pengiriman paket dijalankan pada WMN dengan bandwidth 2 Mbps sebesar 0,0000098 ms.

6. KESIMPULAN DAN SARAN 6.1. Kesimpulan

1. Berdasarkan pengujian yang dilakukan dalam beberapa skenario, pengaruh

streaming pada kinerja protokol optimized link state routing menggunakan teknologi wireless mesh network mendapatkan nilai throughput sebesar 928 kbps untuk bandwidth 2 Mbps, dan delay paling kecil

yaitu 12,6 milisecond, packet loss sebesar 0,00018%, serta jitter sebesar 0,0000098 milisecond.

2.

Nilai dari parameter QoS yang dihasilkan menunjukan hasil yang berbeda berdasarkan beberapa skenario yang dilakukan terhadap pengaruh streaming pada kinerja protokol OLSR menggunakan teknologi wireless mesh network.

6.2. Saran

1. Penelitian berikutnya perlu diterapkan skenario pengujian mobilitas serta

disconnect untuk mengetahui seberapa

besar pengaruh video streaming pada kinerja protokol OLSR menggunakan teknologi wireless mesh network.

2. Implementasi video streaming pada protokol OLSR menggunakan teknologi

wireless mesh network secara testbed.

7. DAFTAR PUSTAKA

Helton, Doni., 2013. Analisis QoS Video

Streaming Pada Jaringan Wireless

menggunakan Metode HTB (Hierarchical Token Bucket). Pekanbaru: Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau Pekanbaru.

Diwi, Anggelina., Rumani, R., Wahidah, Ida., 2014. Analisis Kualitas Layanan Video

Live Streaming pada Jaringan Lokal

Universitas Telkom Quality of Service

Analysis for Live Streaming Video Services on Telkom University Local Network. Bandung: Universitas Telkom.

Kalbkhani, Hashem., & Zali, Behrouz,. 2011. Video Streaming over Wireless mesh

network. Iran: Department of Electrical Engineering.

Mankar, Seema., & Koli, S., 2015. Enhancing

The Performance Of Wireless mesh network (WMN) For Video Transmission In Context With IEEE 802.11. India: E&TC Department, SKNCOE.

Ainurrachman, Sofyan., Bhawiyuga, Adhitya., & Hannats, Mochammad., 2017. Analisis

Perbandingan Performansi Protokol

Routing OLSR dan SOLSR Pada Wireless

mesh network. Malang: Universitas

Brawijaya.

Wien, Mathias., 2015. High Efficiency Video

Coding, Coding Tool, Signal and Communication Technology. Germany:

Institut fur Nachrichtentechnik, RWTH Aachen University.

Patil, V., 2012. Reactive and Proactive Routing

Protocol Performance Evaluation for Qualitative and Quantitative Analysis in Mobile Ad Hoc Network. India: Indira Gandhi College of Engineering.