SIMULASI OPTIMASI KEBUTUHAN KABEL JARINGAN INTRANET FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
DENGAN ALGORITMA PRIM
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan syarat mencapai gelar Sarjana Komputer
SRI HARTINI 051401032
PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2010
PERSETUJUAN
Judul : SIMULASI OPTIMASI KEBUTUHAN KABEL JARINGAN INTRANET FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA DENGAN ALGORITMA PRIM
Kategori : SKRIPSI
Nama : SRI HARTINI
Nomor Induk Mahasiswa : 051401032
Program Studi : SARJANA (S1) ILMU KOMPUTER Departemen : ILMU KOMPUTER
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Diluluskan di
Medan, September 2010
Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2 Pembimbing 1
Drs. Suyanto, M.Kom Prof. Dr. Iryanto, M.Si NIP. 195908131986011002 NIP. 194604041971071001
Diketahui/Disetujui oleh
Program Studi S1 Ilmu Komputer Ketua,
Prof. Dr. Muhammad Zarlis NIP 195707011986011003
PERNYATAAN
SIMULASI OPTIMASI KEBUTUHAN KABEL INTRANET FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA DENGAN ALGORITMA PRIM
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, September 2010
Sri Hartini 051401032
PENGHARGAAN
Alhamdulillahirabbil’alamin, puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan penelitian ini sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Komput er, Program Studi S1 Ilmu Komputer Universitas Sumatera Utara. Shalawat beriring salam penulis hadiahkan kepada Nabi Besar Muhammad SAW.
Ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya penulis sampaikan kepada Bapak Prof. Dr. Iryanto selaku Dosen Pembimbing I dan Bapak Drs. Suyanto, M.Kom selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan bimbingan, saran, dan masukan kepada penulis untuk menyempurnakan penelitian ini. Panduan yang ringkas, padat dan profesional telah diberikan kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian ini. Selanjutnya kepada Bapak Syahriol Sitorus, S.Si, MIT selaku Dosen Penguji I dan Bapak Drs. James Piter Marbun, M. Kom selaku Dosen Penguji II, terima kasih atas saran dan kritikan yang sangat berguna bagi penulis. Ucapan terima kasih juga penulis tujukan kepada Ketua Program Studi S1 Ilmu Komputer dan Sekretaris Program Studi S1 Ilmu Komputer Bapak Prof. Dr. Muhammad Zarlis dan Bapak Syahriol Sitorus, S.Si, MIT, Dekan dan Pembantu Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara, semua dosen pada Program Studi S1 Ilmu Komputer FMIPA USU, dan para pegawai di FMIPA USU.
Teristimewa kepada kedua orang tua, Ayahanda Suparli dan Ibunda Siti Farida serta seluruh keluarga besar penulis yang telah memberikan motivasi dan dukungan kepada penulis hingga penelitian ini dapat penulis selesaikan. Penelitian ini terutama penulis persembahkan untuk papa dan mama tercinta yang tiada hentinya memberikan doa, motivasi, perhatian dan kasih sayang yang tulus serta pengorbanan yang tidak ternilai harganya semenjak penulis dilahirkan hingga saat ini dan saat yang akan datang, dan untuk kakak dan adik penulis, Mardiana dan Muhammad Hadi Syahputra. Semoga Allah SWT akan membalasnya.
Selanjutnya kepada sahabat-sahabat terbaik penulis, Afni, Lia, Ekky, Farhan, Hadi, Fitra, Dwi, Maya, Seniman, terima kasih atas do’a, motivasi, dan perhatiannya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian ini dengan baik. Kepada teman-teman seangkatan, serta kepada senior-senior dan juga junior-junior yang namanya tidak dapat penulis sebutkan satu-satu persatu, terima kasih atas saran, ide, dan dukungannya. Terima kasih kepada seluruh pegawai Ilkom dan kepada seluruh pegawai PSI USU yang tidak disebutkan namanya, terima kasih atas informasi, saran, dan kerja sama yang baik.
Penulis menyadari bahwa penelitian ini masih jauh dari kesempurnaan, karena kesempurnaan hanya milik Allah. Oleh karena itu penulis menerima saran dan kritik yang bersifat membangun demi kesempurnaan penelitian.
ABSTRAK
Teori graf memiliki banyak penerapan dalam kehidupan sehari-hari, salah satunya dalam bidang jaringan komputer. Teori graf dapat digunakan untuk membuat model dari tiap-tiap peranti yang digunakan dalam jaringan. Dalam penelitian ini, konsep dari teori graf digunakan untuk menentukan desain jaringan komputer intranet di Universitas Sumatra Utara. Sampel dalam penelitian ini adalah jaringan backbone (tulang punggung) dari Fakultas Teknik dengan beberapa titik akses, sedangkan yang menjadi obyek penelitian adalah kabel serat optik yang ditanam di dalam tanah.
Optimasi mutlak diperlukan saat mendesain sebuah jaringan. Panjang kabel jaringan yang optimal akan dapat menekan biaya instalasi. Dalam kondisi normal, panjang optimal dicapai dengan menghubungkan dua titik melalui garis lurus, namun pada kenyataannya tidak sesederhana itu. Penanaman kabel bawah tanah terkadang menemui berbagai penghalang seperti bangunan. Tidaklah mungkin untuk melakukan proses pengeboran melalui setiap bangunan yang ditemui, sehingga kabel perlu dibelokkan agar dapat melalui penghalang tersebut.
Penelitian ini bertujuan untuk mengatasi masalah optimasi tersebut. Sistem ini akan menyimulasikan proses pencarian jalur terpendek untuk menghubungkan setiap titik akses yang terdapat di Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara dengan menghindari penghalang yang ditemui. Sistem akan menerapkan metode Minimum Spanning Tree dengan algoritma Prim.
SIMULATION OF INTRANET NETWORK CABLE REQUIREMENT OPTIMIZATION IN NORTH SUMATERA UNIVERSITY
USING PRIM’S ALGORITHM
ABSTRACT
Graph theory has many implementation in real life application, one of them is in computer network. Graph theory is used to represent every device used in the network. In this research, concepts from graph theory is used to determine the intranet computer network design in Universitas Sumatera Utara. Sample used in this research is Technical Faculty backbone network with several access points, and object of this research is a network connected by fiber-optic cable planted below the ground.
Optimization is a vital point in network designing process. Minimum cable length will reduce the installation cost. In theory, though the minimum length between two points simply achieved by a straight line, real life condition is not that simple. Underground cable installation will most likely meet obstacles such as buildings. It is not possibe to drill through every of those obstacles, hence the cable should be bent in order to pass those obstacles.
This research is dedicated to overcome the problem above. This system will simulate the process of calculating the shortest path connecting every access points in Faculty Of Technique of North Sumatra University while avoiding barriers. The system will implement the Minimum spanning tree method with Prim algorithm.
DAFTAR ISI Halaman Persetujuan ii Pernyataan iii Penghargaan iv Abstrak v Abstract vi
Daftar Isi vii
Daftar Tabel ix Daftar Gambar x Bab 1 Pendahuluan 1 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Rumusan Masalah 3 1.3 Batasan Masalah 3 1.4 Tujuan Penelitian 4 1.5 Manfaat Penelitian 4 1.6 Metode Penelitian 5 1.7 Sistematika Penulisan 6
Bab 2 Landasan Teori 7
2.1 Konsep Dasar Simulasi 8
2.2 Teori Graf 8
2.2.1 Defenisi Graf 8
2.2.2 Jenis-jenis Graf 9
2.2.3 Graf Lengkap 10
2.2.4 Pohon 10
2.3 Graf dan Topologi Jaringan 11
2.3.1 Point to Point 12 2.3.2 Star Network 12 2.3.3 Ring Network 12 2.3.4 Tree Network 13 2.3.5 Bus Network 14 2.3.6 Plex Network 14 2.4 Permasalahan Optimasi 16 2.5 Algoritma Prim 17
Bab 3 Analisis dan Perancangan Sistem
3.1 Analisis Masalah 19
3.2 Penyelesaian Masalah 20
3.2.1 Akuisisi Data 21
3.5 Perancangan Basis Data 36
Bab 4 Implementasi dan Pengujian Sistem
4.1 Batasan Implementasi 38
4.2 Implementasi Sistem 39
4.3 Pengujian Sistem 41
4.3.1 Teknik Pengujian Program 42
4.3.2 Pembahasan 47
Bab 5
5.1 Kesimpulan 50
5.2 Saran 50
Daftar Pustaka 52
Lampiran A: Listing Program 53
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 3.1 Spesifikasi Proses DFD Level 0 29 Tabel 3.2 Spesifikasi Proses DFD Level 1 30 Tabel 3.3 Spesifikasi Proses DFD Level 2 Proses P1 31 Tabel 3.4 Spesifikasi Proses DFD Level 2 Proses P2 32 Tabel 3.5 Spesifikasi Proses DFD Level 2 Proses P3 33 Tabel 3.6 Spesifikasi Proses DFD Level 2 Proses P4 34
Tabel 3.7 Kamus Data 36
Tabel 3.8 Tabel Verteks 37
Tabel 3.9 Tabel Barrier 37
Tabel 3.10 Tabel Titik 37
Tabel 4.1 Data Masukan Verteks 43
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Graf lengkap Kn, 11
Gambar 2.2 G1 dan G2 adalah pohon sedangkan G3 dan G4 bukan pohon 11
Gambar 2.3 Topologi jaringan point to point 13
Gambar 2.4 Topologi Star Network 13
Gambar 2.5 Topologi Ring Network 14
Gambar 2.6 Topologi Tree Network 15
Gambar 2.7 Topologi Bus Network 15
Gambar 2.8 Topologi Plex Network 16
Gambar 3.1 Peta Lokasi Pemasangan Kabel Serat Optik di Fakultas Teknik USU 23 Gambar 3.2 Ilustrasi Posisi Verteks terhadap Barrier 27 Gambar 3.3 Pembelokan Melalui Dua Titik Sudut 28 Gambar 3.4 Pembelokan Melalui Satu Titik Sudut 28
Gambar 3.5 DFD Level 1 Proses P0 30
Gambar 3.6 DFD Level 2 Proses P1 31
Gambar 3.7 DFD Level 2 Proses P2 32
Gambar 3.8 DFD Level 2 Proses P3 33
Gambar 3.9 DFD Level 2 Proses P4 34
Gambar 4.1 Tampilan Program Utama 39
Gambar 4.2 Tampilan Output Program tanpa Barrier 45 Gambar 4.3 Tampilan Output Program dengan Barrier 47
