SKRIPSI
ANALISIS PENGARUH LAJU PENGURANGAN WINDOW TRANSMISSION CONTROL PROTOCOL (TCP) TERHADAP KINERJA TRANSMISI VIDEO DI
JARINGAN 802.11 ADHOC
Diajukan untuk memenuhi persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada
Departemen Teknik Elektro Sub Konsentrasi Teknik Telekomunikasi
Oleh
ARIEF TONDI WIDIANTO HUTASUHUT NIM : 120402097
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
2017
ABSTRAK
Transmission control protocol (TCP) merupakan protocol transport yang yang bertanggung jawab atas komunikasi end to end. Namun pada jaringan nirkabel, TCP mempunyai kinerja yang kurang memuaskan, seperti masalah delay. Hal ini berdampak kepada kinerja pengiriman data yang menggunakan protokol TCP. Untuk mengurangi penurunan kinerja TCP pada jaringan nirkabel, maka dilakukan analisis pengaruh laju pengurangan window dari 0,1 hingga 0,9.
Hasil simulasi menunjukan adanya pengaruh yang signifikan pengaruh laju pengurangan window terhadap delay dan jitter, sedangkan untuk packet loss tidak terlalu terpengaruh. Delay mengalami kenaikan terhadap laju pengurangan window yakni dari 0,159 s pada laju 0,1 menjadi 0,18 s pada laju 0,9 atau naik sebesar 14,02%. Rata-rata perubahan delay naik sebesar 1,95%. Sedangkan jitter mengalami kenaikan sebesar 2,576%. Sementara packet loss tidak memiliki pola yang teratur, packet loss 0,19% terjadi pada ssat laju pengurangan window 0,5 dan 0,7.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada kehadirat Allah SWT berkat kasih sayangNYA penulis diberikan kemampuan dan kesempatan untuk dapat menyelesaikan Skripsi ini dengan baik. Serta Salawat beserta salam kepada junjungan kita Nabi Muhammad SAW.
Skripsi ini merupakan salah satu persyaratan untuk menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Adapun Tugas Akhir ini berjudul :
” ANALISIS PENGARUH LAJU PENGURANGAN WINDOW TRANSMISSION CONTROL PROTOCOL (TCP) TERHADAP KINERJA
TRANSMISI VIDEO DI JARINGAN 802.11 ADHOC ”
Skripsi ini penulis persembahkan kepada yang teristimewa yaitu ayah tercinta Ir. A. Anggianto Hutasuhut dan ibu Ir. Sumarah Widiyanti serta adik tercinta Nurul Amalia Lumongga Hutasuhut yang senantiasa memberikan perhatian dan kasih sayang sejak penulis lahir hingga sekarang, dan trimakasih penulis ucapkan kepada orang yang spesial dan selalu ada mendampingi penulis Rasnila Sari yang senantiasa mendukung dan memberi semangat.
Selama penulis menjalani pendidikan di kampus hingga diselesaikannya Skripsi ini, penulis banyak menerima bantuan, bimbingan, dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Semua keluarga tercinta: Ayah, ibu, adik, alin, opung, eyanguti, bou, bude atas dukungan, dan doa.
2. Bapak Suherman, S.T., M.Comp., Ph.D.,selaku Dosen Pembimbing skripsi atas segala bimbingan, motivasi, dan arahannya dalam penyelesaian Skripsi ini.
3. Bapak Ir. Riswan Dinzi, M.T. selaku Dosen Pembimbing Akademik penulis atas segala bimbingan dan nasehat serta motivasinya selama penulis masih menjalani kegiatan akademik.
4. Bapak Dr. Ir. Fahmi, ST., M.Sc., IPM. dan Bapak Ir. Arman Sani, MT.
selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
5. Bapak Ir. Arman Sani, MT. dan Bapak Rahmad Fauzi, ST., MT. selaku Dosen Penguji Skripsi atas segala masukan dan bantuan dalam menyempurnakan Skripsi ini.
6. Seluruh Dosen Departemen Teknik Elektro FT-USU yang telah mengajar, menasehati dan membimbing sehingga penulis dibekali begitu banyak berbagai disiplin ilmu pengetahuan.
7. Seluruh Pegawai dan Karyawan Departemen Teknik Elektro FT-USU atas segala bantuan dan dukungannya.
8. Teman-teman di Teknik Elektro USU, terkhusus angkatan 2012, terimakasih atas kebersamaan, dukungan, suka dan duka selama masih dibangku perkuliahan.
9. Teman-teman ”Pejuang”, Jonner, Mangihut, Koresy, Mario, Santo, Melky, Stepanus, dan Fernando, terimakasih atas kebersamaan, dukungan, suka dan duka selama dibangku perkuliahan.
10. Sahabat-sahabat terdekat Ardi Ahmad Fauzi, dan Ezzy silmi.
11. Teman-Teman KP di CYCU Taiwan Gading, M Iqbal, Ifan Fadlan, M Yudha Al Hakim, Windi Wirawan, Ryan Pratama Siregar, Alvi Handika siregar, Kemal syafrizal, Yohanes Simorangkir, Sulviawan Ramadhan, Muhammad Faisal.
12. Temen - teman Sub-Jurusan Telekomunikasi Teknik Elektro USU,Roso, Royansyah, Hendra, Syahrul, Yogi, Ibnu, Ridho, Wahyu, Antan, Ihsan, Agida, Desi, Junaidi, dan Stepanus yang selama ini membantu dan memfasilitasi penulis untuk menyelesaikan Skripsi ini.
13. Penulis juga menyampaikan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah membantu menyelesaikan Skripsi ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa Skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan.
Untuk itu, dengan kerendahan hati penulis bersedia menerima saran dan kritik yang sifatnya membangun demi menyempurnakan Skripsi ini.
Akhir kata penulis berharap semoga penulisan Tugas Akhir ini bermanfaat bagi siapapun yang membutuhkannya.
Medan, juni 2017
Penulis
DAFTAR ISI
ABSTRAK ... i
KATA PENGANTAR ... ii
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR GAMBAR ... viii
DAFTAR TABEL ... ix
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar belakang ... 1
1.2 Perumusan masalah ... 3
1.3 Tujuan penulisan ... 3
1.4 Batasan masalah ... 3
1.5 Metodologi penelitian ... 4
1.6 Sistematika penulisan ... 4
BAB II DASAR TEORI ... 6
2.1 TCP ... 6
2.2 Flow control TCP ... 7
2.3 Slow start dan congestion control ... 7
2.4 Wireless local area network (WLAN) ... 9
2.4.1 Standar Fisik IEEE 802.11 ... 10
2.4.2 Protocol IEEE 802.11 Wireless LAN ... 10
2.5 Jaringan ad hoc... 11
2.6 Parameter kinerja jaringan ... 12
2.6.1 Delay (Latency) ... 12
2.6.2 Packet loss ... 12
2.6.3 Jitter ... 13
2.7 Network simulator 2(NS-2) ... 13
2.8 Diagram blok NS-2 ... 15
BAB III PERANCANGAN SIMULASI ... 17
3.1 Perancangan alur penelitian ... 17
3.2 Diagram blok sistem yang dievaluasi di simulator NS-2 ... 18
3.3 Spesifikasi perangkat penelitian ... 19
3.2.1 Perangkat keras ... 19
3.2.2. Perangkat lunak ... 19
3.3 Perancangan simulasi ... 19
3.4 Konfigurasi NS-2 (Network Simulator 2) ... 19
3.4.1 Pemilihan trafik ... 20
3.5 Langkah pelaksanaan simulasi ... 21
BAB IV HASIL SIMULASI DAN ANALISIS DATA ... 22
4.1 Umum ... 22
4.2 Hasil pengujian ... 22
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 27
5.1 Kesimpulan ... 27
5.2 Saran ... 27
DAFTAR PUSTAKA ... 28
DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 : Infrastruktur Wifi ... 2
Gambar 1.2 : Jaringan Adhoc ... 3
Gambar 2.1 : Arsitektur dari WLAN IEEE 802.11 ... 9
Gambar 2.2 : Arsitektur Dasar NS-2 ... 14
Gambar 2.3 : Tampilan NAM (Network Animator) ... 14
Gambar 2.4 : Diagram Blok Proses NS-2.35 ... 16
Gambar 3.1 : Alur Penelitian ... 17
Gambar 3.2 : Konfigurasi Jaringan Wifi ... 20
Gambar 3.3 : Diagram Alur Simulasi ... 21
Gambar 4.1 : Karakteristik Delay ... 23
Gambar 4.2 : Grafik delay laju pengurangan window ... 23
Gambar 4.3 : Grafik rata-rata delay ... 24
Gambar 4.4 : Grafik jitter ... 25
Gambar 4.5 : Grafik variasi jitter ... 26
Gambar 4.6 : Grafik jitter laju pengurangan window ... 27
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 : Hasil Pengukuran Delay ... 21 Tabel 4.2 : Hasil pengukuran jitter ... 22 Tabel 4.3 : Hasil pengujian rata-rata ... 28
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Jaringan komputer merupakan kumpulan dari beberapa komputer yang terhubung antara satu dengan yang lainnya dan memungkinkan untuk dapat saling berbagi resource (sumber daya). Untuk membentuk sebuah jaringan komputer dibutuhkan sebuah protokol jaringan sebagai penghubung komunikasi data.
Kumpulan protokol-protokol yang digunakan dijadikan sebagai acuan standar komunikasi [1].
Standar protokol pada jaringan komputer yang luas digunakan adalah TCP/IP . TCP/IP membagi protokol dalam bentuk lapisan, antara lain: network access layer; internet layer, transport layer dan application layer. Transmission Control Protocol (TCP), merupakan protokol yang terletak di layer transport.
Protokol ini menyediakan pelayanan yang dikenal sebagai connection oriented dimana sebelum melakukan pertukaran data, dua pengguna TCP harus melakukan pembentukan hubungan (handshake) terlebih dahulu. TCP bersifat reliabel, yakni konfirmasi dan retransmisi. TCP menggunakan byte stream service yang berati paket dikirimkan dan sampai ke tujuan secara berurutan [1].
Di dalam penggunaannya, TCP mengatur kecepatan pengiriman melalui perubahan half window (pengurangan window menjadi 0,5 x window diawal).
Perbedaan strategi perubahan laju pengurangan window ini menyebabkan TCP memiliki banyak varian; diantaranya TCP reno, TCP Texas dan lain-lain [2].
Salah satu teknologi jaringan komunikasi data yang sangat populer adalah Wireless Fidelity (WiFi). WiFi mengacu pada standar komunikasi IEEE 802.11 untuk Wireless Local Area Networks (WLAN). Dengan meningkatnya penggunaan jaringan berbasis IEEE 802.11, menjadi sangat penting untuk mengetahui karakteristik trafik yang menggunakan TCP pada jaringan tersebut.
Hal inidikarenakan peforma TCP menurun dijaringan nirkabel [3].
Jaringan adhoc adalah salah satu jenis dari Wireless Local Area Network (WLAN) yang terdiri dari sekumpulan node-node yang berkomunikasi satu sama lain secara langsung yang tidak memerlukan access point dalam mengirim data, karena setiap node tidak hanya berfungsi sebagai pengirim dan penerima saja, tetapi juga berfungsi sebagai router dan node dalam jaringan tersebut bersifat dinamis [4]. Jaringan adhoc memiliki intensitas pemakaian link nirkabel yang lebih intensif, yang kemungkinan menyebabkan kondisi TCP lebih sulit. Oleh karenanya, skripsi ini mengevaluasi TCP pada jaringan adhoc, dan mengevaluasi efek perubahan laju pengurangan window terhadap kinerja TCP.
1.2 Perumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dari skripsi ini adalah sebagai berikut:
1. Bagaimana mengevaluasi kinerja TCP (transmission control protocol) pada jaringan adhoc.
2. Bagaimana dampak perubahan laju pengurangan window terhadap delay, jitter, dan packet loss.
1.3 Tujuan Penulisan
Adapun tujuan dari penulisan skripsi ini adalah untuk menganalisis pengaruh perubahan laju pengurangan window dalam mengirim video pada jaringan 802.11 adhoc.
1.4 Batasan Masalah
Agar skripsi ini lebih terarah dan dapat mencapai hasil yang diinginkan, oleh karena itu penulis akan membatasi skripsi ini sebagai berikut:
1. Parameter yang dikaji hanya delay, jitter, dan packet loss.
2. Jumlah node yang diuji adalah 2, 4, 6, ..., 20.
3. Jaringan yang digunakan adalah jaringan adhoc, dimana setiap node melakukan pengiriman dan penerimaan data.
4. Data yang dikirimkan hanya Video
5. Protokol yang digunakan adalah TCP standar.
6. Software yang digunakan untuk simulasi adalah N-S2.
1.5 Metode Penelitian
Agar skripsi ini dapat diselesaikan, maka penulis menggunakan metodologi penelitian sebagai berikut:
1. Studi Literatur
Studi literatur berkaitan dengan topik penelitian skripsi, baik dari buku- buku referensi, jurnal maupun dari artikel-artikel yang relevan.
2. Simulasi yaitu pengkodisian jaringan dengan menggunakan perangkat
1.6 Sistematika Penulisan
Untuk memberikan gambaran mengenai skripsi ini, secara singkat penulis menyusun sistematika penulisan sebagai berikut:
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini merupakan pendahuluan yang berisikan tentang latar belakang, rumusan masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, metode penulisan serta sistematika penulisan.
BAB II DASAR TEORI
Bab ini berisi tentang teori-teori dari hasil studi pustaka yang berkaitan dengan penelitian dan akan menjadi pedoman dalam penelitian.
BAB III PERANCANGAN SIMULASI
Bab ini berisi tentang perancangan jaringan dan pengujian dengan menggunakan Network simulator 2.
BAB IV HASIL SIMULASI DAN ANALISIS DATA
Bab ini berisi tentang hasil pengujian dan analisis data yang diperoleh dari hasil simulasi yang telah dilakukan.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi tentang kesimpulan dan saran dari hasil pembahasan- pembahasan sebelumnya dan ditambahkan dengan saran-saran untuk pengembangan selanjutnya.
BAB II DASAR TEORI
2.1 TCP (Transmission Control Protocol)
Protokol transport pada arsitektur jaringan TCP/IP bertanggung jawab untuk menangani komunikasi ujung ke ujung atau end to end. Protokol transport ada 2, yakni TCP dan UDP.
TCP (transmission control protocol) menghasilkan transfer data dengan reliabilitas (keandalan) tinggi sehingga menjamin setiap paket berhasil diterima secara berurutan. UDP tidak melakukan retransmisi dan perbaikan gangguan, sehingga mengalami banyak kehilangan paket. TCP banyak digunakan untuk aplikasi yang berorientasi koneksi (connection oriented) [5].
TCP (transmission control protocol) dapat mentransfer aliran oktet yang berkelanjutan ke masing-masing arah di antara para penggunanya dengan memasukkan sejumlah oktet ke beberapa segmen yang akan ditransmisikan melalui sistem internet. Umumnya, TCP memutuskan kapan memblok dan mengirim data pada waktu yang tepat. Kadang pengguna perlu memastikan bahwa semua data yang telah mereka kirim ke TCP telah ditransmisikan. Untuk keperluan ini, maka fungsi push (dorong) didefinisikan. Untuk memastikan bahwa data yang dikirim ke TCP benar-benar ditransmisikan, pengguna pengirim menyatakan bahwa data tersebut harus didorong ke pengguna penerima. Fungsi dorong (push) menyebabkan TCP segera mengirim dan menyerahkan data sampai ke titik penerima. Titik dorong pastinya mungkin tidak terlihat oleh pengguna
penerima dan fungsi dorong (push) tersebut tidak memberikan penanda batas rekaman.
TCP (transmission control protocol) harus memperbaiki data yang rusak, hilang, berlapis, atau dikirimkan tidak sesuai urutan oleh sistem komunikasi internet. Perbaikan ini dilakukan dengan memberikan nomor urutan kepada masing-masing oktet yang ditransmisikan, dan memerlukan pengakuan penerimaan positif (ACK) dari TCP penerima. Jika ACK tidak diterima dalam masa tunggu (timeout), data tersebut ditransmisikan kembali. Di sisi penerima, nomor-nomor urutan tersebut digunakan untuk mengurutkan segmen-segmen dengan benar yang mungkin diterima tidak sesuai urutan dan untuk menghilangkan data yang berlapis. Kerusakan diperbaiki dengan menambahkan checksum pada setiap segment yang ditransmisikan, yang memeriksanya di sisi penerima, dan membuang segmen yang rusak. Selama TCP tetap berfungsi dengan benar dan sistem internet tidak jadi terbagi sepenuhnya, tidak ada gangguan transmisi yang akan mempengaruhi pengiriman data yang benar. TCP memperbaiki gangguan sistem komunikasi internet [6].
2.2 Flow control TCP (transmission control protocol)
Flow control adalah proses mengelola laju transmisi data antara dua node untuk mencegah pengirim terlalu cepat kehabisan data dan penerima lambat dalam menerima data. Ini adalah mekanisme untuk pengirim dan penerima untuk mengontrol kecepatan transmisi, sehingga node penerima tidak overload dengan data dari transmisi node. Flow control harus dibedakan dari kontrol
kongestiberfungsi untuk mengendalikan aliran data ketika kemacetan telah benar- benar terjadi [1].
2.3 Slow start dan congestion control
Slow start TCP (transmission control protocol) bekerja dengan mengobservasi laju paket yang dikirimkan ke dalam network dengan cara memonitor laju acknowledgment yang dikembalikan. slow start menambahkan sebuah windows pada pengirim TCP (transmission control protocol) yaitu cwnd (congestion window). ketika koneksi dengan sebuah node dibuat, congestion windows di inisialisasi sebagai 1 segmen. Setiap acknowledgment yang diterima oleh pengirim, maka congestion windows ditambahkan 1 segmen, berikutnya ketika 2 segmen tersebut menerima acknowledgment makan ditambahkan 2 segmen lagi, begitu seterusnya tumbuh secara exponensial.
Slow start TCP (transmission control protocol) akan mencapai pada suatu titik (ssthresh: slow start threshold) dimana paket yang dikirim akan melebihi bandwidth yang ada, titik itu ditemukan ketika node pengirim tidak menerima acknowledgment (ACK) dari node penerima. Yang membuat acknowledgment tidak diterima oleh node pengirim antara lain ketika router mendiscard paket atau node penerima penuh.
Node pengirim dapat mengirimkan data sampai dengan minimum congestion windows dan advertise windows. dimana congestion windows sebagai flow control berdasarkan persepsi node pengirim sedangkan advertise windows sebagai flow control berdasarkan persepsi penerima. dengan kata lain jumlah
paket yang dikirimkan ke jaringan tidak akan melebihi congestion window dan advertise window [10].
Slow start threshold (ssthresh) digunakan untuk mengontrol transmisi data.
Algoritma slow start digunakan untuk keperluan permulaan transfer data. slow start digunakan jika cwnd < ssthresh, sedangkan algoritma penghindaran kemacetan digunakan jika cwnd > ssthresh. Jika cwnd dan ssthresh sama, pengirim dapat menggunakan slow start atau penghindaran kemacetan. Selama slow start, TCP (transmission control protocol) meningkatkan cwnd maksimal sebesar SMSS (sender maximum segment size) byte untuk setiap ACK yang diterima yang secara kumulatif menerima data baru. Slow start berakhir jika cwnd lebih besar daripada ssthresh (atau, jika nilai itu tercapai) atau jika terjadi kemacetan. Meskipun biasanya penerapan TCP (transmission control protocol) meningkatkan cwnd tepat sebesar SMSS byte saat diterimanya ACK yang mencakup data baru. Cara yang dapat digunakan TCP untuk memperbarui cwnd selama penghindaran kemacetan dapat menggunakan persamaan: cwnd = SMSS*SMSS/cwnd [10].
2.4 Wireless Local Area Network (WLAN)
Standar WLAN mengacu pada IEEE 802.11 yang pertama kali dipublikasikan pada tahun 1997. IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) merupakan lembaga independen yang berfokus pada pengembangan inovasi teknologi dan perbaikan untuk kebaikan manusia [2]. Arsitektur dari standar IEEE 802.11 ditunjukkan oleh Gambar 2.1 [3].
Gambar 2.1 Arsitektur dari WLAN IEEE 802.11
2.4.1 Standar Fisik IEEE 802.11
Ada berbagai macam jenis dari standar fisik IEEE 802.11, pada pembahasan kali ini hanya akan dibahas tentang IEEE 802.11a, IEEE 802.11b, dan IEEE 802.11g. Tiap – tiap standar IEEE 802.11 memiliki bermacam – macam data rate yang berpengaruh terhadap daya jangkau sinyal yang mampu dilaluinya [7].
2.4.2 Protokol IEEE 802.11 Wireless LAN
Protokol IEEE 802.11 merupakan keluarga protokol di dalam jaringan komputer yang dikhususkan untuk teknologi jaringan komputer nirkabel (wireless network). protokol ini paling banyak digunakan didalam implementasi jaringan komputer nirkabel, termasuk juga pada Wireless Sensor Network (WSN). protokol IEEE 802.11 untuk Wireless Local Area Network (WLAN) memiliki dua buah mode, yaitu:
1. Distributed Cordination Function (DCF) untuk jaringan adhoc 2. Point Cordination Function (PCF) untuk jaringan tersentralisasi.
Untuk mode DCF merupakan skema CSMA/CA dengan Binary Slotted Exponensial Backoff yang merupakan kombinasi dari CSMA dan Multiple Access
802.11, telah memiliki mekanisme untuk penghematan energi. pada bagian awal interval, setiap mode harus aktif (Awake) selama waktu tetap tertentu. setelah itu, beberapa node dapat segera masuk kedalam status sleep. Protokol IEEE 802.11 dirancang untuk mendukung keadlian didalam jaringan komputer (Fairness), dimana jika pengirim (Sender) gagal menerima Acknowledgement (ACK) maka medium akan dilepas agar node lain dapat mengirimkan data. pada kasus tertentu kondisi ini justru dapat mengakibatkan delay yang lama. terutama apabila penerima memerlukan keseluruhan pengiriman terhadap pesan tersebut. [2]
2.5 Jaringan Adhoc
Secara umum jaringan adhoc yang merupakan perluasan aplikasi WLAN adalah modus operasi perangkat nirkabel yang menjalankan koneksi tanpa menggunakan access point sebagai penghubung. Satu personal computer (PC) terhubung dengan PC lainnya berdasarkan nama SSID (Service Set Identifier).
SSID sendiri tidak lain nama sebuah komputer yang memiliki card, USB atau perangkat wireless dan masing masing perangkat harus diberikan sebuah nama tersendiri sebagai identitas.
Prinsip kerja jaringan adhoc sama dengan jaringan Wireless LAN dimana jaringan ini mengkoneksikan dua komputer atau lebih menggunakan sinyal radio, cocok untuk berbagi pakai file, printer, atau akses Internet.
Jaringan adhoc memungkinkan hubungan antar komputer pada jaringan WLAN tanpa melalui suatu Access Point. Pada jaringan point to point, masing- masing komputer cukup dipasang kartu WLAN dan tidak diperlukan peralatan
lain. Pada jaringan ini, hanya dimungkinkan terjadinya hubungan antar komputer dalam kelompok jaringan tersebut.
Walau menggunakan prinsip kerja yang sama, kecepatan mengirim data dan frekuensi yang digunakan oleh wireless LAN berbeda berdasarkan jenis atau produk yang dibuat, tergantung pada standar yang mereka gunakan [2].
2.6 Parameter Kinerja Jaringan
Parameter kinerja jaringan menunjukkan kemampuan sebuah jaringan dalam menyediakan layanan yang lebih baik bagi trafik yang melewatinya.
Beberapa parameter kinerja jaringan yaitu delay, packet loss, dan jitter.
2.6.1 Delay (Latency)
Delay (Latency) adalah lama waktu suatu paket yang diakibatkan oleh proses transmisi dari suatu titik ke titik lain yag menjadi tujuannya. Waktu tunda ini bisa dipengaruhi oleh jarak (misalnya akibat pemakaian satelit), atau kongesti (yang memperpanjang antrian), atau bisa juga akibat waktu olah yang lama (misalnya untuk digitizing dan kompresi data). Satuan yang digunakan pada perhitungan delay adalah milisecond (ms). Persamaan untuk menghitung delay [9].
𝐷𝑒𝑙𝑎𝑦 =𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑤𝑎𝑘𝑡𝑢 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑖𝑟𝑖𝑚𝑎𝑛 𝑑𝑎𝑡𝑎 (sec)
𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑎𝑘𝑒𝑡 ...(2.1)
2.6.2 Packet Loss
Packet Loss adalah kegagalan transmisi paket data mencapai tujuannya.
Umumnya perangkat network memiliki buffer untuk menampung data yang diterima. Jika terjadi kongesti yang cukup lama, buffer akan penuh, dan data baru tidak diterima. Satuan yang digunakan pada perhitungan packet loss adalah persen. Persamaan untuk menghitung packet loss [8]:
𝑃𝑎𝑐𝑘𝑒𝑡 𝐿𝑜𝑠𝑠 = (𝑃𝑎𝑘𝑒𝑡 𝑑𝑎𝑡𝑎 𝑑𝑖𝑘𝑖𝑟𝑖𝑚−𝑃𝑎𝑘𝑒𝑡 𝑑𝑎𝑡𝑎 𝑑𝑖𝑡𝑒𝑟𝑖𝑚𝑎)
(𝑃𝑎𝑘𝑒𝑡 𝑑𝑎𝑡𝑎 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑡𝑒𝑟𝑖𝑚𝑎) 𝑥 100...(2.2)
2.6.3 Jitter
Hal ini diakibatkan oleh variasi-variasi dalam panjang antrian, dalam waktu pengolahan data, dan juga dalam waktu penghimpunan ulang paket-paket di akhir perjalanan jitter. Delay antrian pada router dan switch dapat menyebabkan jitter [8].
Jitter = (𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑣𝑎𝑟𝑖𝑎𝑠𝑖 𝐷𝑒𝑙𝑎𝑦)
𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑝𝑎𝑘𝑒𝑡 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑡𝑒𝑟𝑖𝑚𝑎−1………..(2.3)
2.7 Network Simulator 2(NS-2)
NS-2 merupakan sebuah program simulasi berbasis event (kejadian) yang banyak digunakan untuk mempelajari sifat dinamis dari jaringan dan protokol komunikasi. NS-2 mampu mensimulasikan jaringan kabel dan jaringan nirkabel serta protokolnya mencakup algoritma routing, protokol komunikasi, algoritma akses dan lain-lain [6].
Gambar 2.2 menunjukan arsitektur dasar NS-2. NS-2 menggunakan dua jenis bahasa pemrograman, C++ dan TCL. Bahasa C++ digunakan sebagai inti proses simulasi, sementara bahasa TCL untuk konfigurasi jaringan [9].
Gambar 2.2 Arsitektur Dasar NS-2
TclCL dan OTcl adalah komponen TCL yang berfungsi untuk menjembatani konfigurasi dengan proses simulasi. Program NS-2 menggunakan command line interface, yang menghasilkan trace atau catatan yang dapat dipergunakan oleh modul network animator (NAM) (Gambar2.3) maupun piranti plot grafik Xgraph. [9].
2.8 Diagram blok NS-2
Gambar 2.4 menunjukkan blok penyederhanaan komponen NS-2. NS-2 ditulis dalam 2 bahasa: TCL dan C++. TCL berisi script konfigurasi jaringan, sementara C++ berisi script mesin simulasi. Input simulasi diperoleh dari script TCL, baik konfigurasi jaringan, jenis trafik serta media yang digunakan.
Berdasarkan input inilah dipilih file C++ yang berkaitan dengan jaringan yang digunakan, trafik yang mengalir, protokol transport yang digunakan, model propagasi, routing dan lainnya. File-file ini didaftarkan ke scheduler NS-2 untuk dieksekusi sesuai skenario simulasi. Output simulator adalah trace, yakni rekaman data di file teks yang digunakan untuk menganalisis hasil simulasi.
Dari Gambar 2.4 yang menunjukkan proses pengolahan data dalam NS-2 yakni input konfigurasi jaringan, trafik, dan model propagasi yang menggunakan bahasa TCL. Selanjutnya kita dapa memilih dan memodifikasi dari propagasi, konfigurasi jaringan, serta trafik apa yang kita ingin simulasikan. Langkah selanjutnya kita mengatur waktu simulasi, selanjutnya simulasi akan bekerja memproses data yang sudah diinput, setelah simulator mengeksekusi data tersebut maka file akan disimpan dalam trace, dari hasil tersebut kita dapat menganalisa data yang dijalankan oleh simulator NS-2.
C++
TCL Input konfigurasi
jaringan
Input Traffic Mode
propagasi ...
802.11 kabel 802.16 ...
Evalvid
Model propagasi
FTP video
ruting
Scheduler
Simpan file
trace Analisis
Menjadwalkan kejadian
CBR ...
eksekusi UDP
TCP RTP
Gambar 2.4 Diagram Blok Proses NS-2.35
BAB III
PERANCANGAN SIMULASI
3.1 Perancangan Alur Penelitian
Untuk mencapai tujuan dari penelitian, perancangan alur penelitian dilakukan sesuai alur pada Gambar 3.1. Penelitian terlebih dahulu dimulai dengan melakukan studi pada model (TCP). Perancangan kemudian dilakukan dengan instalasi dan pengujian perangkat yang digunakan, yaitu network simulator NS-2 pada system operasi berbasis Ubuntu.
MULAI
INTALASI NS 2.35
STUDI MODEL WIFI
PERANCANGAN SIMULASI
MENJALANKAN SIMULASI
PENGAMBILAN DATA
PELAPORAN
SELESAI
Gambar 3.1 Alur Penelitian
Langkah-langkah yang kita lakukan dalam penelitian ini dapat ditunjukan dalam gambar 3.1, yang pada awalnya kita melakukan instalisasi software simulator jaringan, dan didapat satu simulator yaitu NS-2.35, dari software tersebut kita melakukan studi tentang model dari wifi, setelah itu dilakukan perancangan simulasi yang berisi tentang apa yang mau kita analisa, parameter yang kita gunakan, besar paket yang akan dikirim, bentuk data yang mau dikirim, pemilihan protokol, hingga jumlah user yang digunakan dalam jaringan, selanjutnya memulai menjalankan simulasi dan dilanjutkan dengan pengambilan data yang di dapat dari waktu pengiriman dan waktu penerimaan dari setiap user, setelah data selesai maka kita melanjutkan dengan menganalisis data tersebut, dari data tersebut kita dapat menghitung delay, jitter dan packet loss. Setelah semua data selesai dianalisa, kita lampirkan dalam laporan.
Selanjutnya studi pada model WiFi dilakukan dengan memahami kondisi- kondisi perangkat yang ada pada modul WiFi. Selanjutnya perancangan simulasi.
Perancangan simulasi meliputi pengaturan packet size, pengaturan waktu durasi, serta pemilihan bit rate. Langkah selanjutnya merubah laju pengurangan window (TCP) yang menghasilkan perubahan data output yang berbeda. Selanjutnya membuat pemodelan matematis delay, packet loss, dan jitter. Langkah berikutnya dilakukan pengujian pada delay, packet loss, dan jitter. yang diuji terhadap perubahan window transmission control protocol (TCP). Hasil pengujian berupa pemodelan matematis konsumsi energi yang kemudian dilaporkan pada skripsi.
3.2 Spesifikasi Perangkat Penelitian
Adapun spesifikasi perangkat penelitian yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut
3.2.1 Perangkat Keras
Perangkat keras yang digunakan untuk menjalankan simulasi skripsi ini adalah sebuah laptop Asus model GL552JX dengan spesifikasi sebagai berikut:
• Processor Intel® Core™ i7-4720HQ CPU @ 2.60GHz (8 CPUs), 2.59Ghz.
• Memory 8192 MB RAM.
• Operating System Windows 8 Home Premium 64 Bit.
3.2.2 Perangkat Lunak
Perangkat lunak yang digunakan untuk menjalankan simulasi skripsi ini adalah Network Simulator 2 (NS-2).
3.3 Perancangan Simulasi
Struktur perancangan simulasi meliputi konfigurasi NS-2, penggantian laju pengurangan window TCP pada modul WiFi, pemilihan jenis data yang dikirimkan, menjalankan simulasi dan melihat hasil output dari simulasi.
3.4 Konfigurasi NS-2
Perangkat NS-2 merupakan perangkat yang ada pada Ubuntu. Versi ubuntu yang digunakan yaitu versi Ubuntu 14.04. Untuk menggunakan Ubuntu 14.04
digunakan Oracle VM VirtualBoxdan versi NS-2 yang digunakan NS-2.35.
Konfigurasi jaringan WiFi yang dievaluasi adalah jaringan Adhoc. Hal ini dilakukan agar fakta perubahan half window TCP menjadi lebih fokus. Jumlah node dibatasi dari 2 node sampai 20 node dengan kelipatan 2 node. Untuk memverifikasi analisis, simulasi WiFi dilakukan dengan menggunakan simulator NS-2. Packet Size yang digunakan 1052, traffic start 30ms, Pemancar WiFi diatur untuk melingkupi area berdiameter 1000 m.
Gambar 3.2 Konfigurasi Jaringan WiFi
Pemancar WiFi diatur untuk melingkupi area berdiameter 1000 m dengan 64 QAM dan model propagasi two-ray ground. Simulasi dilakukan sebanyak 20 kali dengan variasi bit rate trafik [9].
3.4.1 Pemilihan Trafik Jaringan
Trafik yang dievaluasi adalah trafik video, yang membangkitkan pengiriman 1052 paket kejaringan.
3.5 Langkah Pelaksanaan Simulasi
Setelah melakukan proses konfigurasi modul NS-2, tahap selanjutnya adalah melakukan simulasi. Urutan simulasi ditunjukkan pada Gambar 3.3
Setelah melakukan proses konfigurasi modul NS-2, selanjutnya adalah melakukan pengaturan pengurangan window pada Script TCL. Kemudian melakukan pengaturan half window TCP, tahap selanjutnya adalah melakukan simulasi.
MULAI
SETTING WINDOW TCP
SETTING JUMLAH NODE
JALANKAN SIMULASI
ANALISIS DATA OUTPUT
NODE SELESAI
WINDOW TCP SELESAI
REKAM HASIL OUTPUT
TAMPILKAN HASIL DI
GRAFIK
SELESAI YA
YA
TIDAK
TIDAK
Gambar 3.3 Diagram Alur Simulasi
BAB IV
HASIL SIMULASI DAN ANALISIS DATA
4.1 Umum
Bab ini menganalisis output yang dihasilkan pada simulasi untuk mengetahui pengaruh yang terjadi karena perubahan beberapa parameter.
Parameter kinerja yang diperoleh antara lain delay, packet loss, Jitter pada video.
4.2 Hasil Pengujian
Setelah melakukan simulasi dengan menggunakan network simulator 2.35, maka diperoleh hasil berupa waktu pengiriman dan waktu terima. Dari hasil tersebut maka didapatkan nilai delay, jitter, dan packet loss.
4.2.1 Delay
Dari percobaan diperoleh nilai delay yang bervariasi dengan merubah laju pengurangan window TCP dari 1/10 sampai 9/10 serta dilakukan 9 kali percobaan maka dihasilkan nilai rata-rata delay transmisi untuk semua window TCP yang ditunjukan pada Tabel 4.1.
Tabel 4.1 Hasil pengukuran delay
Jumlah node
DELAY (s)
1/10 2/10 3/10 4/10 5/10 6/10 7/10 8/10 9/10
2 0.008161 0.008161 0.008161 0.008161 0.008161 0.008161 0.008161 0.008161 0.008161 4 0.03892 0.039152 0.0402 0.0402 0.04086 0.041571 0.042355 0.043063 0.043677 6 0.087175 0.088909 0.088934 0.088934 0.088798 0.081014 0.091466 0.092315 0.091248 8 0.150229 0.139853 0.13921 0.13921 0.141182 0.152123 0.151306 0.146675 0.145504 10 0.173739 0.172691 0.18518 0.18518 0.187858 0.174193 0.188977 0.185346 0.17345 12 0.15516 0.175315 0.173165 0.173165 0.175824 0.187545 0.183969 0.183251 0.184317 14 0.11508 0.138837 0.146515 0.146515 0.188377 0.144448 0.156462 0.182306 0.179873 16 0.260893 0.225367 0.23289 0.232198 0.268307 0.258323 0.455234 0.296834 0.247717
Gambar 4.1 Karakteristik delay
Gambar 4.1 menunjukkan bahwa pertambahan jumlah node menyebabkan delay meningkat. Peningkatan delay berfluktuasi, namun secara rata-rata perhitungan delay bersifat linear terhadap pengurangan jumlah window.
Dalam percobaan tersebut jika dibandingkan laju pengurangan window dengan laju pengurangan window default (0,5) maka akan diperoleh perubahan yang bervariasi untuk nilai delay rata-rata setiap laju, hal ini dapat dilihat pada Gambar 4.2.a hingga Gambar 4.2.h.
a. Window 0,1 dan window 0,5 b. Window 0,2 dan window 0,5
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Delay (s)
Jumlah Node
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
0.156 0.158 0.16 0.162 0.164 0.166
0,1 default
de;ay
Laju Pengurangan Window
0.15 0.155 0.16 0.165 0.17
0,2 default
de;ay
Laju Pengurangan Window
c. Window 0,3 dan window 0,5
d. Window 0,4 dan window 0,5
e. Window 0,6 dan window 0,5
f. Window 0,7 dan window 0,5
g. Window 0,8 dan window 0,5
h. Window 0,9 dan window 0,5
Gambar 4.2 Grafik delay laju pengurangan window
Dari Gambar 4.2 (a) - (h) dapat disimpulkan bahwa laju pengurangan dengan nilai window 0.1, 0.2, 0.3 menunjukkan delay yang lebih kecil daripada 0.5 (default) sedangkan laju pengurangan dengan nilai window 0.4, 0.6, 0.7, 0.8 dan 0.9 menunjukkan delay yang lebih besar daripada 0.5 (default).
0.15 0.155 0.16 0.165 0.17
0,3 default
de;ay
Laju Pengurangan Window
0.162 0.164 0.166 0.168 0.17
0,4 default
de;ay
Laju Pengurangan Window
0.155 0.16 0.165 0.17 0.175
0,6 default
de;ay
Laju Pengurangan Window
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25
0,7 default
de;ay
Laju Pengurangan Window
0.155 0.16 0.165 0.17 0.175 0.18
0,8 default
de;ay
Laju Pengurangan Window
0.15 0.16 0.17 0.18 0.19
0,9 default
de;ay
Laju Pengurangan Window
Gambar 4.3 Grafik Rata-rata delay
4.2.2 Jitter
Jitter adalah standar deviasi pada tiap delay yang terjadi pada paket data dari proses kirim ke proses terima. Dengan Merubah laju pengurangan window TCP (transmission control protocol) dari 1/10 sampai 9/10 serta dilakukan 9 kali percobaan maka dihasilkan variasi jitter untuk semua laju pengurangan window TCP yang ditunjukan pada Tabel 4.2.
Tabel 4.2 Hasil pengukuran jitter
Jumlah Node
JITTER (s)
1/10 2/10 3/10 4/10 5/10 6/10 7/10 8/10 9/10
2 0.003749 0.003749 0.003749 0.003749 0.003749 0.003749 0.003749 0.003749 0.003749 4 0.008391 0.008307 0.008169 0.008169 0.008139 0.008156 0.008178 0.008153 0.008157 6 0.014931 0.016333 0.014002 0.013842 0.015138 0.011647 0.018132 0.018225 0.018892 8 0.016666 0.017926 0.016573 0.016573 0.015562 0.018435 0.018651 0.021115 0.019439 10 0.044549 0.027577 0.045453 0.045453 0.036202 0.043228 0.045118 0.059638 0.026122 12 0.08185 0.085099 0.044733 0.044733 0.038125 0.085223 0.054091 0.04342 0.048354 14 0.028171 0.032925 0.036546 0.036546 0.047963 0.025306 0.031119 0.039203 0.023211 16 0.045759 0.02985 0.026683 0.025741 0.055259 0.04917 0.215753 0.092075 0.039479 18 0.108522 0.034058 0.047265 0.168749 0.052285 0.069487 0.072386 0.07605 0.127735 20 0.079572 0.081548 0.082513 0.095337 0.066438 0.118827 0.073679 0.082296 0.11324
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25
1/10. 2/10. 3/10. 4/10. 5/10. 6/10. 7/10. 8/10. 9/10.
Delay (s)
Laju Pengurangan Window
delay
Gambar 4.4 Grafik jitter
Gambar 4.4 grafik menunjukkan bahwa pertambahan nilai laju pengurangan window TCP menghasilkan jitter yang bervariasi, peningkatan yang tertinggi didapat pada saat nilai laju pengurangan window 7/10 dan turun kembali pada nilai laju pengurangan window 8/10.
Gambar 4.5 Grafik variasi jitter
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Jitter (s)
Jumlah Node
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06
1/10. 2/10. 3/10. 4/10. 5/10. 6/10. 7/10. 8/10. 9/10.
Jitter (s)
Laju Pengurangan Window
jitter
a. Window 0,1 dan window 0,5
b. Window 0,2 dan window 0,5
c. Window 0,3 dan window 0,5
d. Window 0,4 dan window 0,5
e. Window 0,6 dan window 0,5
f. Window 0,7 dan window 0,5
g. Window 0,8 dan window 0,5
h. Window 0,9 dan window 0,5
Gambar 4.6 Grafik jitter laju pengurangan window
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05
0,1 default
Jitter
Laju Pengurangan Window
0.03365 0.0337 0.03375 0.0338 0.03385 0.0339
0,2 default
Jitter
Laju Pengurangan Window
0.0315 0.032 0.0325 0.033 0.0335 0.034
0,3 default
Jitter
Laju Pengurangan Window
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05
0,4 default
Jitter
Laju Pengurangan Window
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05
0,6 default
Jitter
Laju Pengurangan Window
0 0.02 0.04 0.06
0,7 default
Jitter
Laju Pengurangan Window
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05
0,8 default
Jitter
Laju Pengurangan Window
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05
0,9 default
Jitter
Laju Pengurangan Window
Dari Gambar 4.6 (a) - (h) dapat disimpulkan bahwa laju pengurangan dengan nilai window 0.2 dan 0.3 menunjukkan jitter yang lebih kecil daripada 0.5 (default) sedangkan laju pengurangan dengan nilai window 0.1, 0.4, 0.6, 0.7, 0.8 dan 0.9 menunjukkan jitter yang lebih besar daripada 0.5 (default).
1. Packet Loss adalah waktu jumlah paket data yang hilang saat proses transmisi yang dialami paket data dari proses kirim ke proses terima. Dengan Merubah laju pengurangan window TCP(transmission control protocol) dari 1/10 sampai 9/10 serta dilakukan 9 kali percobaan maka dihasilkan nilai rata-rata 0,19% Packet Loss untuk semua laju pengurangan window TCP yang ditunjukan pada Gambar 4.7.
Gambar 4.7 Grafik Rata-rata Packet Loss
Gambar 4.7 grafik menunjukkan bahwa pertambahan nilai laju pengurangan window TCP (transmission control protocol) tidak menunjukan
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
1/10. 2/10. 3/10. 4/10. 5/10. 6/10. 7/10. 8/10. 9/10.
Packet Loss
Laju Pengurangan Window
packet loss
pengaruh yang besar, karena dalam 10 kali percobaan hanya terdapat 2 packet loss yaitu pada nilai laju pengurangan window TCP 0,5 dan 0,7.
Dari keseluruhan percobaan yang dilakukan, maka di cari nilai rata-rata untuk melihat hasil yang lebih signifikan yang ditunjukan pada Tabel 4.3.
Tabel 4.3 Hasil Pengujian rata-rata Laju
pengurangan window TCP
Rata-rata
Delay Jitter Packet loss
1/10 0.159075 0.043216 0
2/10 0.15574 0.033737 0
3/10 0.156604 0.032569 0
4/10 0.168423 0.045889 0
5/10 0.164588 0.033886 0,095
6/10 0.173965 0.043323 0
7/10 0.199336 0.054086 0,095
8/10 0.175464 0.044392 0
9/10 0.181672 0.042838 0
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Adapun beberapa kesimpulan dari pembahasan pada skripsi ini adalah sebagai berikut.
1. Perubahan nilai laju pengurangan window TCP dari nilai window 0,1 sampai nilai window 0,9 berdampak terhadap delay yang semakin meningkat, jitter yang bervariasi, dan tidak terlalu berdampak terhadap packet loss.
2. Rata-rata delay pada saat dilakukan perbuhan nilai laju pengurangan window TCP naik sebesar sebesar 19,5%. Rata-rata packet loss pada saat dilakukan pengaturan pengurangan window naik sebesar 0,19%. Dan untuk rata-rata jitter pada saat dilakukan laju pengurangan window turun sebesar 2,576%.
3. Dapat disimpulkan bahwa laju pengurangan dengan nilai window 0.1, 0.2, 0.3 menunjukkan delay yang lebih kecil daripada 0.5 (default) sedangkan laju pengurangan dengan nilai window 0.4, 0.6, 0.7, 0.8 dan 0.9 menunjukkan delay yang lebih besar daripada 0.5 (default).
4. Dapat disimpulkan bahwa laju pengurangan dengan nilai window 0.2 dan 0.3 menunjukkan jitter yang lebih kecil daripada 0.5 (default) sedangkan laju pengurangan dengan nilai window 0.1, 0.4, 0.6, 0.7, 0.8 dan 0.9 menunjukkan jitter yang lebih besar daripada 0.5 (default).
5. Secara keseluruhan dapat disimpulkan peningkatan nilai laju pengurangan window TCP mengakibatkan perubahan variasi pada jitter dan meningkatkan
5.2 Saran
Adapun beberapa saran dari skripsi ini adalah sebagai berikut:
1. Untuk penelitian selanjutnya dapat dikaji pada nilai laju pengurangan window terhadap varian TCP yang lain.
2. Untuk penelitian selanjutnya dapat dikaji pada parameter yang berbeda.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Forouzan, Behrouz A. 2000. "TCP/IP Protocol Suite". Singapore:
McGraw-Hill International Edition.
[2] Stallings, William. 2000. "Komunikasi Data dan Komputer: Jaringan Komputer". Jakarta: Salemba Teknika.
[3] Firdaus, M Fahri, Etika Nuraini. 2014. "Dasar dan Perancangan Wireless ICT Networks". Yogyakarta: UII Press.
[4] Pratama, I Putu, Sinung Suakanto. 2015. "Wireless Sensor Network".
Bandung: Informatika
[5] Suherman, Marwan Al-Akaidi, and Naemah Mubarakah. "A Transport Layer Protocol for uplink WiMAX video streaming." International Journal of Multimedia & Ubiquitous Engineering, Volume10, Number1 (2015)
[6] Information Processing Techniques Office."Transmission control protocol." Darpa Internet Program Protocol Specification (1981).
[7] Fitriawan, Helm, and Amri Wahyudin. 2014. "Simulasi Kinerja Jaringan Nirkabel IEEE-802.11a dan IEEE-802.11g Menggunakan NS-2." Jurnal Rekayasa Elektrika 10.4.
[8] Widyawan, dkk. 2011. "Quality Of Service Wireless LAN Dengan Menggunakan Mekanisme RTS/CTS Berdasarkan Standar 802.11 g."
[9] Issariyakul, Terawat, and Ekram Hossain. 2011. "Introduction to network simulator NS2". Springer Science & Business Media.
[10] Allman, Mark, Vern Paxson, and Ethan Blanton. 2009. "TCP congestion control''. No. RFC 5681.
LAMPIRAN
Lampiran 1 script TCL 20 node :
# Test for 802.11 nodes.
# @author rouil
# @date 10/25/2005
# Test file for wimax
# Scenario: Communication between MN and Sink Node with MN attached to BS.
# - Using grep ^r out.res | grep MAC | grep -c cbr you can see the number of
# mac packets received at the destination (100 packets).
# - Using grep ^s out.res | grep MAC | grep -c cbr you can see the number of
# mac packets sent. By default the scheduler uses 64QAM_3_4 for
# modulation. Using lower modulation can result in packet fragmentation
# so the number of packets sent can increase (ex. 402 using QPSK_1_2)
# - Using grep "1 0 cbr" out.res | grep -c ^r shows the number of packets
# received at the destination.
#
# Topology scenario:
#
#
#
#check input parameters if {$argc != 0} {
puts ""
puts "Wrong Number of Arguments! No arguments in this topology"
puts ""
}
# set global variables
set nb_mn 20 ;# max number of mobile node
set packet_size 1052 ;# packet size in bytes at CBR applications
set output_dir .
set gap_size 0 ;#compute gap size between packets puts "gap size=$gap_size"
set traffic_start 30
#define coverage area for base station: 1000m coverage Phy/WirelessPhy set Pt_ 0.281838
Phy/WirelessPhy set freq_ 5e+6
#Phy/WirelessPhy set RXThresh_ 2.90781e-09
Phy/WirelessPhy set RXThresh_ 1.42681e-12 ;#1000m radius
Phy/WirelessPhy set CSThresh_ [expr 0.9*[Phy/WirelessPhy set RXThresh_]]
# Parameter for wireless nodes
set opt(chan) Channel/WirelessChannel ;# channel type
set opt(prop) Propagation/TwoRayGround ;# radio-propagation model set opt(netif) Phy/WirelessPhy ;# network interface type
set opt(mac) Mac/802_11 ;# MAC type
set opt(ifq) Queue/DropTail/PriQueue ;# interface queue type set opt(ll) LL ;# link layer type
set opt(ant) Antenna/OmniAntenna ;# antenna model set opt(ifqlen) 50 ;# max packet in ifq set opt(rp) AODV ;# routing protocol
set opt(x) 2000 ;# X dimension of the topography set opt(y) 2000 ;# Y dimension of the topography
Mac/802_11 set basicRate_ 11Mb Mac/802_11 set dataRate_ 11Mb Mac/802_11 set bandwidth_ 11Mb
#defines function for flushing and closing files proc finish {} {
global ns tf output_dir nb_mn $ns flush-trace
close $tf
#Execute nam on the trace file exec nam out1a.nam &
exit 0 }
#create the simulator set ns [new Simulator]
$ns use-newtrace
#create the topography set topo [new Topography]
$topo load_flatgrid $opt(x) $opt(y)
#puts "Topology created"
#open file for trace
set tf [open $output_dir/out1a.res w]
$ns trace-all $tf
#initialize network animator set namtrace [open out1a.nam w]
$ns namtrace-all-wireless $namtrace $opt(x) $opt(y)
#puts "Output file configured"
# set up for hierarchical routing (needed for routing over a basestation)
#puts "start hierarchical addressing"
#$ns node-config -addressType hierarchical
#AddrParams set domain_num_ 2 ;# domain number
#lappend cluster_num 1 1 ;# cluster number for each domain
#AddrParams set cluster_num_ $cluster_num
#lappend eilastlevel 1 [expr ($nb_mn+1)] ;# number of nodes for each cluster (1 for sink and one for mobile nodes + base station
#AddrParams set nodes_num_ $eilastlevel
#puts "Configuration of hierarchical addressing done"
# Create God
create-god [expr ($nb_mn)] ;# nb_mn + 2 (base station and sink node)
#puts "God node created"
#creates the sink node in first addressing space.
#set sinkNode [$ns node 0.0.0]
#provide some co-ord (fixed) to base station node
#$sinkNode set X_ 1050.0
#$sinkNode set Y_ 1050.0
#$sinkNode set Z_ 0.0
#puts "sink node created"
# creation trace traffic
set max_fragmented_size 1024
#add udp header(8 bytes) and IP header (20bytes) set packetSize 1052
set original_file_name st_a01 set trace_file_name video1a.dat
set original_file_id [open $original_file_name r]
set trace_file_id [open $trace_file_name w]
set pre_time 0
while {[eof $original_file_id] == 0} { gets $original_file_id current_line
scan $current_line "%d%s%d%d%f" no_ frametype_ length_ tmp1_ tmp2_
set time [expr int(($tmp2_ - $pre_time)*1000000.0)]
if { $frametype_ == "I" } { set type_v 1
set prio_p 0 }
if { $frametype_ == "P" } { set type_v 2
set prio_p 0 }
if { $frametype_ == "B" } {
set prio_p 0 }
if { $frametype_ == "H" } { set type_v 1
set prio_p 0 }
puts $trace_file_id "$time $length_ $type_v $prio_p $max_fragmented_size"
set pre_time $tmp2_
}
close $original_file_id close $trace_file_id set end_sim_time $tmp2_
puts "$end_sim_time"
# Mobile position pattern:
set val(seed) 1
set genSeed [new RNG]
$genSeed seed $val(seed)
set randomSeed [new RandomVariable/Uniform]
$randomSeed use-rng $genSeed
$randomSeed set min_ 1.0
$randomSeed set max_ 100.0
set genNode [new RNG]
$genNode seed [expr [$randomSeed value]]
set randomNode [new RandomVariable/Uniform]
$randomNode use-rng $genNode
$randomNode set min_ 0
$randomNode set max_ 1000
set trace_file [new Tracefile]
$trace_file filename $trace_file_name
# creation of the mobile nodes
$ns node-config -adhocRouting $opt(rp) \ -llType $opt(ll) \ -macType $opt(mac) \ -ifqType $opt(ifq) \ -ifqLen $opt(ifqlen) \ -antType $opt(ant) \ -propType $opt(prop) \ -phyType $opt(netif) \ -channelType $opt(chan) \ -topoInstance $topo \ -agentTrace OFF \ -routerTrace ON \ -macTrace ON \ -movementTrace OFF
;# Mobile nodes cannot do routing.
for {set i 0} {$i < $nb_mn} {incr i} {
set wl_node_($i) [$ns node];# i.0.[expr $i + 1]];
#1.0.[expr $i + 1]]
# $wl_node_($i) random-motion 0 ;# disable random
motion
#compute position of the node
$wl_node_($i) set Z_ 0.0
$ns initial_node_pos $wl_node_($i) 25
$ns at 0 "$wl_node_($i) setdest 1100.0 1050 1.0" ;
puts "wireless node $i created ..." ;# debug info }
for {set i 1} {$i < $nb_mn} {incr i} {
#create source traffic
#Create a UDP agent and attach it to node n0 set udp_($i) [new Agent/TCP]
$udp_($i) set_filename tcpvegasSend_($i)
$udp_($i) set packetSize_ 1052
$ns attach-agent $wl_node_($i) $udp_($i)
# Create the Null agent to sink traffic set null_($i) [new Agent/TCPSink]
$null_($i) set_filename tcpvegasRec_($i)
$ns attach-agent $wl_node_([expr $i-1]) $null_($i)
# Attach video traffic source
set video1_($i) [new Application/Traffic/myEvalvid]
$video1_($i) attach-tracefile $trace_file
$video1_($i) attach-agent $udp_($i)
# Attach the 2 agents
$ns connect $udp_($i) $null_($i) }
# Traffic scenario: if all the nodes start talking at the same
# time, we may see packet loss due to bandwidth request collision set traffic_stop 60
set diff 0.1
for {set i 1} {$i < $nb_mn} {incr i} { $ns at 30 "$video1_($i) start"
# $ns at 20 "$video1_(0) stop"
}
#$ns at 4 "$nd_(1) dump-table"
#$ns at 5 "$nd_(1) send-rs"
#$ns at 6 "$nd_(1) dump-table"
#$ns at 8 "$nd_(1) dump-table"
$ns at 70 "finish"
#$ns at $simulation_stop "$ns halt"
# Run the simulation
puts "Running simulation for $nb_mn mobile nodes..."
$ns run
puts "Simulation done."
Lampiran 2 script TCP
/* -*- Mode:C++; c-basic-offset:8; tab-width:8; indent-tabs-mode:t -*- */
/*
* Copyright (c) 1991-1997 Regents of the University of California.
* All rights reserved.
*
* Redistribution and use in source and binary forms, with or without * modification, are permitted provided that the following conditions * are met:
* 1. Redistributions of source code must retain the above copyright * notice, this list of conditions and the following disclaimer.
* 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright * notice, this list of conditions and the following disclaimer in the * documentation and/or other materials provided with the distribution.
* 3. All advertising materials mentioning features or use of this software * must display the following acknowledgement:
* This product includes software developed by the Computer Systems * Engineering Group at Lawrence Berkeley Laboratory.
* 4. Neither the name of the University nor of the Laboratory may be used * to endorse or promote products derived from this software without * specific prior written permission.
*
* THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
* ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
* IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
* ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
* FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
* DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
* OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
* HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
* LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
* OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
* SUCH DAMAGE.
*/
#ifndef lint
static const char rcsid[] =
"@(#) $Header: /cvsroot/nsnam/ns-2/tcp/tcp.cc,v 1.173 2007/01/12 18:08:52 sallyfloyd Exp $ (LBL)";
#endif
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include <sys/types.h>
#include "ip.h"
#include "tcp.h"
#include "flags.h"
#include "random.h"
#include "basetrace.h"
#include "hdr_qs.h"
double frame_ts=0.0;
static class TCPHeaderClass : public PacketHeaderClass { public:
TCPHeaderClass() : PacketHeaderClass("PacketHeader/TCP", sizeof(hdr_tcp)) {
bind_offset(&hdr_tcp::offset_);
} } class_tcphdr;
static class TcpClass : public TclClass { public:
TcpClass() : TclClass("Agent/TCP") {}
TclObject* create(int , const char*const*) { return (new TcpAgent());
} } class_tcp;
TcpAgent::TcpAgent() : Agent(PT_TCP),
t_seqno_(0), t_rtt_(0), t_srtt_(0), t_rttvar_(0), t_backoff_(0), ts_peer_(0), ts_echo_(0), tss(NULL), tss_size_(100),
rtx_timer_(this), delsnd_timer_(this), burstsnd_timer_(this), dupacks_(0), curseq_(0), highest_ack_(0), cwnd_(0), ssthresh_(0), maxseq_(0), count_(0), rtt_active_(0), rtt_seq_(-1), rtt_ts_(0.0), lastreset_(0.0), closed_(0), use_rtt_(0),
first_decrease_(1), fcnt_(0),
nrexmit_(0), restart_bugfix_(1), cong_action_(0), ecn_burst_(0), ecn_backoff_(0), ect_(0),
