Bab 2. Konsep tentang Trafik
Dr. Jusak
Definisi tentang Trafik
• Kata traffic berasal dari bahasia Italia yang berarti bisnis.
• Dalam teletraffic theory kata
traffic ini mengacu pada kata intensitas trafik (traffic intensity).
• Sedangkan definisi intensitas
trafik menurut ITU-T adalah: “The instantaneous traffic intensity in a pool of resources is the number of busy resources at a given instant of time”.
Beberapa definisi ‘Intensitas Trafik’
• Traffic intensity is a measure of the average occupancy of a server or resource during a specified period of time, normally a busy hour. It is measured in traffic units
(erlangs) and defined as the ratio of the time during which a facility is cumulatively occupied to the time this facility is available for occupancy. (Wikipedia).
Masih tentang Intensitas Trafik
𝑌 𝑇 = 𝑇 1 0
𝑇
𝑛(𝑡) 𝑑𝑡
Satuan-Satuan Trafik
1. Trafik telepon
• Dalam satuan Erlang.
• Satu Erlang berhubungan dengan satu panggilan yang sedang berlangsung atau satu kanal yang sedang diokupasi (sedang diduduki)
2. Trafik data
• Bit per second (bps), kilo bps (kbps), mega bps (Mbps), giga bps (Gbps).
• Packet per second (pps)
Note:
1 byte = 8 bit.
1kbps = 1.000 bps.
1Mbps = 1.000.000 bps
Carried Traffic
• Carried traffic disimbolkan dengan 𝐴𝑐 adalah trafik yang dapat dibawa oleh sebuah grup server dalam interval waktu 𝑇.
• Secara intuitif kita dapat mengatakan bahwa carried traffic
adalah intensitas trafik:
𝑌 = 𝐴𝑐
Carried Traffic (2)
• Misalkan di dalam selang waktu 1 jam terdapat 5
panggilan telepon dengan waktu pendudukan masing-masing adalah 5, 10, 5, 5 dan 15 menit, maka carried traffic adalah sebesar: Ac= (5+10+5+5+15) menit/60 menit = 2/3.
Carried Traffic (3)
Contoh lagi:
Suatu berkas saluran terdiri dari 4 saluran. Di dalam selang waktu satu jam misalnya diketahui data sebagai berikut:
• Saluran 1 diduduki selama total 0,30 jam
• Saluran 2 diduduki selama total 0,50 jam
• Saluran 3 diduduki selama total 0,25 jam
• Saluran 4 diduduki selama total 0,15 jam
Maka Ac= (0,30+0,50+0,25+0,15)jam/1 jam = 1,2 Erlang.
Berbagai Carried Traffic
1. Circuit-switched traffic, meliputi:
• Jumlah panggilan telepon atau jumlah koneksi telepon yang aktif pada saat itu (satuan Erlang).
• Dapat dikonversikan ke dalam bit rate pada sistem telepon dijital, misalnya dengan menggunakan modulasi Pulse Code Modulation (PCM)
2. Packet-switched traffic, meliputi:
• Dalam bentuk bit stream dengan satuan bps, kbps, Mbps, Gbps.
• Dalam bentuk packet stream dengan satuan pps.
Offered Traffic
• Secara teoritis offered traffic, 𝐴, berarti jumlah traffic yang dapat dibawa apabila tidak ada call rejection akibat
adanya keterbatasan kapasitas dari sistem.
• Karena itu offered traffic adalah konsep teoritis tentang jumlah traffic yang dapat dibawa dengan asumsi bahwa jumlah server tak terbatas. Atau jumlah semua traffic yang dapat dibawa apabila tidak ada rejection sama sekali.
Offered Traffic (2)
• Offered traffic dirumuskan sebagai:
𝐴 = 𝜆. 𝑠
𝜆 adalah jumlah rata-rata trafik yang ditawarkan dalam satu satuan waktu,
𝑠 adalah rata-rata waktu layanan sistem (mean service time).
• Berdasar rumusan di atas terlihat bahwa trafik tidak memiliki dimensi, karena itu digunakan Erlang untuk menandai trafik.
Lost/Rejected Traffic
• Lost atau Rejected traffic, 𝐴𝑙, adalah selisih antara offered traffic dan carried traffic. Jumlah rejected traffic dapat
dikurangi dengan cara meningkatkan kapasitas dari sistem.
System
Offered traffic Carried traffic
Contoh
• Jika intensitas panggilan dalam sebuah sistem telepon adalah 120 panggilan dalam 1 menit, sedang waktu layanan rata-rata adalah 2 menit, maka kita katakan bahwa offered traffic adalah 240 erlang.
• Maka volume offered traffic dalam waktu 12 jam sehari adalah 240*12=2880 erlang-hours.
• Apabila intensitas kedatangan paket dalam sebuah router adalah 1000 packet/s dan waktu layanan rata-rata dari
System Utilization
• Apabila kapasitas dari sistem diketahui dan disimbolkan dengan 𝜑, maka utilisasi dari sistem dapat dihitung
dengan rumusan:
𝜚 = 𝜆. 𝑠𝜑
Multirate Traffic
Apabila beberapa panggilan menggunakan lebih dari satu kanal komunikasi, dan tipe trafik ke-𝑖 menempati 𝑑𝑖 kanal, maka offered traffic yang diekspresikan dalam jumlah kanal yang sedang sibuk adalah:
𝐴 =
𝑖=1 𝑁
𝜆𝑖 . 𝑠𝑖. 𝑑𝑖
Telephone Network
1. Memiliki karakteristik connection
oriented, yaitu:
• Sebelum informasi dikirimkan, perlu
dilakukan penetapan koneksi end-to-end terlebih dahulu.
• Seluruh sumber daya akan direserved sampai koneksi selesai.
• Apabila sumber daya tidak tersedia, maka permintaan panggilan akan mengalami penolakan (blocking).
Telephone Traffic Model
1. Trafik dalam jaringan telepon adalah banyaknya panggilan
(call).
• Sebuah panggilan menggunakan sebuah kanal dari setiap sambungan (link) sepanjang rute yang dipilih.
• Karakteristik dari panggilan adalah Holding Time.
2. Link Model: pure loss system. • Sebuah server adalah sebuah kanal.
• Laju layanan rata-rata (service rate), 𝜇, tergantung pada rata-rata holding time.
• Jumlah server, 𝑛, tergantung pada kapasitas sambungan.
• Pada saat semua kanal terpakai, akan terjadi penolakan panggilan (block) dan kehilangan panggilan (lost).
3. Modelling of carried traffic
Traffic at Packet Level
1. Bersifat connectionless:
• Tidak memiliki proses penetapan koneksi,
• Tidak ada reservasi sumber daya jaringan. 2. Informasi ditransmisikan secara
independen dalam bentuk paket dengan menggunakan Internet Protocol (IP).
3. Best Effort service:
• Router akan mem-forward paket secepat dan sebisa mungkin.
Traffic Model at Packet Level
1. Data dalam trafik terdiri atas paket-paket:
• Paket saling bersaing untuk mendapatkan sumber daya (untuk pemrosesan dan transmisi).
2. Pemodelan pada offered traffic:
• Packet arrival process,
• Distribusi dari packet length.
3. Link model: a single server queueing system:
• Laju layanan, 𝜇, tergantung pada kapasitas link dan panjang paket rata-rata (average packet length).
• Pada saat link dalam kondisi sibuk, paket baru yang datang akan diletakkan dalam buffer, atau dibuang bila buffer penuh.
4. Pemodelan pada carried traffic:
Transport Layer
1. Traffic pada flow level tergantung pada protokol transport yang digunakan, yaitu TCP atau UDP.
2. Transmission Control Protocol (TCP):
• Laju transmisi beradaptasi dengan kondisi trafik di dalam jaringan dengan menggunakan mekanisme congestion control.
• Sesuai untuk trafik yang bersifat non-real time (elastis), misalnya pengiriman data dokumen.
3. User Datagram Protocol (UDP):
• Laju transmisi data tidak tergantung pada kondisi trafik.
TCP
1. Merupakan connection oriented end-to-end protocol. 2. Reliable protocol yang mentransfer byte stream.
Disebut reliable karena memiliki flow control, error checking dan congestion control.
3. Flow control: mencegah terjadi limpahan data pada memori di sisi penerima.
4. Congestion control: mengendalikan kecepatan
pengiriman data untuk mengantisipasi adanya kongesi di dalam jaringan.
• Adanya packet loss adalah pertanda adanya kongesi di dalam jaringan. TCP memiliki algoritma untuk menurunkan kecepatan
UDP
1. Merupakan connectionless protocol:
• Tidak memiliki proses penetapan koneksi pada saat inisialisasi. 2. Disebut unreliable protocol karena tidak ada jaminan
bahwa paket data sampai di tempat tujuan. 3. Tidak memiliki flow control.
Traffic at Flow Level
1. Data Traffic merupakan kumpulan flow (aliran data). Yang dimaksud dengan flow tunggal adalah sebuah
continuous bit stream dengan kecepatan yang mungkin bervariasi.
2. Sebuah flow dapat diklasifikasikan sebagai:
• Elastic flow, kecepatan transmisi beradaptasi dengan kondisi
jaringan akibat adanya congestion control. Misalnya transmisi data dengan menggunakan protokol TCP.
Elastic Flow Model
1. Trafik elastis terdiri atas beberapa TCP flow: • Karakteristik flow: ukuran (dalam data unit)
• Laju transmisi dan durasi transmisi bersifat adaptif tergantung pada kondisi jaringan.
2. Pemodelan pada offered traffic:
• Flow arrival process (untuk prediksi kedatangan flow berikutnya)
• Flow size distribution (untuk perhitungan volume dari trafik)
3. Link model: sharing system
• Karena tidak ada admission control maka tidak ada panggilan yang akan mengalami penolakan.
• Laju layanan, 𝜇, tergantung pada kapasitas link dan ukuran flow rata-rata.
• Kapasitas link terbagi sama rata untuk semua flow.
4. Pemodelan pada carried traffic:
Streaming Traffic Clasification
Constant bit rate:
• Packet level: paket dengan ukuran dan durasi yang sama dibangkitkan secara teratur.
• Flow level: bit stream dengan laju yang konstan.
• Karakteristik flow: laju bit dan durasinya.
• Contoh: CBR coded voice/audio/video.
Variable bit rate:
• Packet level: paket dengan ukuran dan durasi yang bervariasi dibangkitkan secara teratur.
• Flow level: bit stream dengan laju yang bervariasi.
• Karakteristik flow: laju bit sebagai fungsi waktu.
Streaming Flow Model
1. Trafik CBR straming terdiri atas UDP flow dengan laju yang
konstan:
• Karakteristik flow: laju bit dan durasinya.
2. Pemodelan pada offered traffic:
• Flow arrival process (untuk prediksi kedatangan flow berikutnya).
• Flow duration distribution (untuk perhitungan waktu penggunaan sistem).
3. Pemodelan link:
• Karena tidak ada admission control maka tidak ada panggilan yang akan mengalami penolakan.
• Laju layanan, 𝜇, tergantung pada durasi flow rata-rata.
• Laju transmisi dan durasi tidak tergantung kondisi jaringan.
• Ketika laju transmisi melebihi kapasitas, akan terjadi penolakan.
4. Pemodelan pada carried traffic:
Concept of Quality-of-Service (QoS)
• Menurut ITU-T E.800, definisi dari QoS adalah:
“The collective effect of service performance, which determine the degree of satisfaction of a user of the
service”.
• QoS terdiri atas beberapa parameter yang berkaitan dengan unjuk kerja jaringan.
• Semakin baik kualitas yang ditawarkan oleh provider kepada user, maka semakin banyak pelanggan akan memilih provider tersebut. Tetapi layanan yang baik berbanding lurus dengan investasi yang tinggi.
QoS for Networks
• QoS untuk Networks pada dasarnya terdiri atas berbagai macam standar dan mekanisme yang telah diterima oleh industri secara luas untuk menjamin adanya kualitas yang paling bagus untuk aplikasi-aplikasi jaringan.
Network Characteristics
• Network characteristics dalam konsep QoS meliputi:
Network Characteristics Description
Bandwidth Laju dari trafik yang dibawa oleh sebuah jaringan.
Latency Waktu tunda dari proses transmisi antara sumber dan penerima.
Jitter Variasi dari waktu tunda.
QoS models for IP Network
IETF mendefinisikan dua buah model dari IP-based Networks, yaitu:
• Integrated Services (IntServ), dan
Integrated Services Framework
IntServ framework dibangun untuk memberikan jaminan QoS untuk sesi-sesi aplikasi secara individu.
Fitur utama dari IntServ adalah:
1. Reserved Resoures: sebuah router perlu tahu jumlah
sumber daya (misalnya: buffer, bandwidth) yang telah di reserve oleh sesi yang telah berjalan.
2. Call setup: sebuah sesi aplikasi yang membutuhkan jaminan QoS harus melakukan reserve terhadap
Differentiated Services Framework
• Diffserv bertujuan untuk memberikan diferensiasi layanan yang scalable dan flexible, yaitu kemampuan untuk
membedakan kelas-kelas trafik data yang berbeda di dalam jaringan Internet.
• Scalable, berarti: kemampuan menjamin ratusan atau ribuan aliran data simultan untuk dapat menggunakan sumber daya jaringan.
Concept of Grade-of-Service (GoS)
• Menurut ITU-T E.600, definisi Grafe-of-Service adalah:
“A number of traffic engineering variables to provide a
measure of adequacy of a group resources under specific conditions. These GoS may be probability of loss, dial tone
delay, etc”.
Service Level Agreement (SLA)
• Provider bertugas menjaga standar GoS dari elemen-elemen jaringan sedemikian rupa sehingga QoS dapat tercapai.
• Tetapi karena konsep GoS berbeda dengan konsep QoS, maka seringkali tugas ini tidak mudah.
• Karena itu dibutuhkan SLA untuk menjembatani antara jaminan layanan yang ditawarkan oleh provider dalam
