ANALISIS PERBANDINGAN METODE LOAD BALANCE
PCC DENGAN NTH MENGGUNAKAN MIKROTIK
TUGAS AKHIR
Program Studi S1 Sistem Komputer
Oleh :
M. Faizin Adani 10.41020.0066
FAKULTAS TEKNOLOGI DAN INFORMATIKA
ANALISIS PERBANDINGAN METODE LOAD BALANCE PCC DENGAN NTH MENGGUNAKAN MIKROTIK
TUGAS AKHIR
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan Program Sarjana Komputer
Oleh:
Nama : M. Faizin Adani Nim : 10.41020.0066 Jurusan : Sistem Komputer Program : S1 (Strata Satu)
FAKULTAS TEKNOLOGI DAN INFORMATIKA
x DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK ... vii
KATA PENGANTAR ... viii
DAFTAR ISI ... x
DAFTAR GAMBAR ... xv
DAFTAR TABEL ... xvii
DAFTAR LAMPIRAN ...xix
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang Masalah ... 1
1.2 Perumusan Masalah ... 3
1.3 Batasan Masalah ... 3
1.4 Tujuan ... 3
1.5 Sistematika Penulisan ... 4
BAB II LANDASAN TEORI ... 6
2.1 Quality of Service ... 6
2.1.1 Throughput ... 6
2.1.2 Packet Loss ... 6
2.1.3 Fairness Index ... 7
2.2 Load Balance ... 8
xi
2.2.2 Nth ... 11
2.3 Router ... 12
2.4 Routing ... 13
2.4.1 OSPF ... 13
2.4.2 Karakteristik OSPF ... 13
2.5 NAT ... 14
2.5.1 Static NAT ... 14
2.5.2 Dynamic NAT ... 15
2.5.3 Masquerading NAT ... 15
2.6 Definisi Internet Protocol Version 4 ... 16
2.6.1 RepresentasiAlamat ... 16
2.6.2 JenisAlamat ... 17
2.6.3 Kelas IPv4 ... 17
2.7 TCP/IP (Transmission Control Protocol) ... 18
2.8 Lapisan Network ... 19
2.9 Lapisan Transport ... 19
2.10 Prinsip Kerja TCP/IP ... 20
xii
2.10.2 Reliable Transmission ... 21
2.10.3 Error Detection ... 21
2.10.4 Flow Control ... 21
2.10.5 Segment Size Control ... 22
2.10.6 Congestion Control ... 22
2.11 Mikrotik ... 22
2.11.1 Mikrotik RB941-2nd (haP Lite) ... 23
2.11.2 Fitur Mikrotik ... 23
2.12 Layanan ... 26
2.12.1 FTP Server ... 27
2.12.2 FTP Client ... 27
2.13 Network Monitoring ... 27
2.13.1 Wireshark ... 27
2.13.2 Tujuan dan Manfaat Wireshark ... 28
BAB II LANDASAN TEORI ... 29
3.1 Metode Penelitian ... 29
3.1.1 Studi Kepustakaan ... 29
xiii
3.1.3 Analisis ... 30
3.2 Prosedur Penelitian ... 30
3.2.1 Pengumpulan Data dan Parameter Penelitian ... 31
3.2.2 Desain dan Pembuatan Topologi ... 32
3.2.3 Proses Monitoring dan Pengambilan Data ... 34
3.2.4 Konfigurasi Sistem ... 35
3.2.5 Uji Koneksi ... 36
3.2.6 Pengolahan Data ... 38
3.2.7 Pengujian Sistem dan Plotting ... 39
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 42
4.1 Kebutuhan Sistem ... 42
4.2 Hasil Penelitian ... 43
4.2.1 Analisis Throughput PCC dan Nth untuk topologi 1 ... 43
4.2.2 Analisis Packet Loss PCC dan Nth untuk topologi 1 ... 45
4.2.3 Analisis Fairness Index PCC dan Nth untuk topologi 1 ... 46
4.2.4 Analisis Throughput PCC dan Nth untuk topologi 2 ... 49
4.2.5 Analisis Packet Loss PCC dan Nth untuk topologi 2 ... 51
4.2.6 Analisis Fairness Index PCC dan Nth untuk topologi 2 ... 52
xiv
4.2.8 Analisis Packet Loss PCC dan Nth pada topologi 1 dengan topologi 2 ... 57
4.2.9 Analisis Fairness Index PCC dan Nth pada topologi 1 dengan topologi 2 . 59 BAB V PENUTUP ... 63
5.1 Kesimpulan ... 63
5.2 Saran ... 64
xv DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Mikrotik RB941-2nd (haP Lite) ... 23
Gambar 2.2 Wireshark ... 28
Gambar 3.1 Topogi 1 dan Topologi 2 ... 33
Gambar 3.2 Flowchart proses pengambilan data ... 34
Gambar 3.3 Ping Client ke Router LB ... 36
Gambar 3.4 Ping Client ke Router A ... 36
Gambar 3.5 Ping Client ke Router B ... 37
Gambar 3.6 Ping Client ke Router S ... 37
Gambar 3.7 Ping Client ke Server ... 37
Gambar 4.1 Grafik hasil perbandingan Throughput video untuk topologi 1 ... 44
Gambar 4.2 Grafik hasil perbandingan Packet loss video untuk topologi 1 ... 46
Gambar 4.3 Grafik hasil perbandingan Fairness index video untuk topologi 1 .... 48
Gambar 4.4 Grafik hasil perbandingan Throughput video untuk topologi 2 ... 50
Gambar 4.5 Grafik hasil perbandingan Packet loss video untuk topologi 2 ... 52
Gambar 4.6 Grafik hasil perbandingan Fairness index video untuk topologi 2 .... 54
Gambar 4.7 Grafik hasil perbandingan Throughput video pada topologi 1 dengan topologi 2 ... 56
Gambar 4.8 Grafik hasil perbandingan Packet loss video pada topologi 1 dengan topologi 2 ... 58
xvi DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 3.1 Prosedur penelitian... 31
Tabel 3.2 IP Address pada Router ... 33
Tabel 3.3 Data Video dengan Bandwidth 256k + 512k ... 38
Tabel 3.4 Data Video dengan Bandwidth 512k + 1024k ... 38
Tabel 4.1 Kebutuhan Hardware ... 42
Tabel 4.2 Kebutuhan Software ... 42
Tabel 4.3 Hasil perbandingan Throughput video untuk topologi 1 ... 44
Tabel 4.4 Hasil perbandingan Packet loss video untuk topologi 1 ... 45
Tabel 4.5 Hasil perbandingan Fairness index video untuk topologi 1 ... 48
Tabel 4.6 Hasil perbandingan Throughput video untuk topologi 2 ... 50
Tabel 4.7 Hasil perbandingan Packet loss video untuk topologi 2 ... 51
xvii DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Data Penulis
Lampiran 2 Konfigurasi IP Address pada masing – masing router Lampiran3 Konfigurasi Routing OSPF
1 BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Data mempunyai peranan yang sangat penting bagi orang yang setiap
harinya menggunakan media komputer. Sehingga banyak data yang disebar
melalui media jaringan ataupun media lainnya. Akan tetapi pada saat pengiriman
data media jaringan tentu memerlukan bandwidth yang besar, karena ukuran data
yang akan dikirim juga besar. Sehingga proses pengiriman data yang berkapasitas
besar itu akan mengakibatkan jaringan menjadi sibuk dan pengiriman data
memakan waktu yang lama.
Web Server yang berjalur tunggal rata-rata kecepatan dalam melayani client
sebesar 40s. Sedangkan Web Server yang dirancang dengan sistem Load Balance
rata-rata kecepatan dalam melayani client sebesar 160s. Hasil Perbandingannya
mencapai 1:4 lebih cepat dari Web Server yang berjalur tunggal (Margono, 2013).
Dari penelitian tersebut, maka dibutuhkan penerapan load balance pada jaringan.
Load balance adalah teknik untuk mendistribusikan beban trafik pada dua
atau lebih jalur koneksi secara seimbang, agar trafik dapat berjalan optimal,
memaksimalkan throughput, memperkecil waktu tanggap dan menghindari
overload pada salah satu jalur koneksi (Hary Nugroho, 2014). Load balance
mempunyai beberapa metode seperti PCC (Per Connection Classifier) dan Nth
(bilangan ke-n).
2
koneksi melalui atau keluar masuk router menjadi beberapa kelompok.
Pengelompokan ini bisa dibedakan berdasarkan src-address, src-port, dan dst-port.
Router akan menyimpan informasi tentang jalur gateway yang dilewati data di
tiap trafik koneksi, sehingga pada paket-paket selanjutnya yang masih berkaitan
dengan paket data sebelumnya akan dilewatkan pada jalur gateway yang sama
juga. Karena metode PCC melewatkan paket data melalui jalur gateway yang
sama, maka metode tersebut mempunyai kekurangan yaitu dapat terjadi overload
pada salah satu gateway (Hafizh, 2011).
Nth load balance merupakan suatu teknik load balance yang membentuk
suatu deret tertentu (Nth), yang nantinya akan digunakan sebagai suatu sistem
antrian di dalam mangle rule yang dibentuk. Nth diimplementasikan dalam suatu
deret yang terdiri dari every dan packet yang akan direalisasikan dalam suatu deret
integer. Pada metode load balance ini, paket data yang masuk akan ditandai
sebagai suatu variabel n dalam tipe data integer.
Dengan aturan yang ada, jalur yang telah ditandai sebagai Nth ini akan
digabungkan, atau total bandwidth pada keluaran merupakan penjumlahan dari
masing-masing bandwidth pada 2 koneksi. Salah satu kekurangan metode Nth ini
kemungkinan dapat terjadi terputusnya koneksi yang disebabkan perpindahan
gateway karena load balance (Lubis, 2011).
Dalam tugas akhir ini peneliti akan membandingkan kedua metode di atas
untuk melakukan analisis dan menentukan metode terbaik untuk aplikasi transfer
data multimedia. Tujuan utama dari penelitian ini adalah menentukan metode load
3
1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas maka dapat dirumuskan permasalahan :
1. Bagaimana menganalisis dan menentukan metode load balance terbaik antara
PCC dan Nth untuk transfer data?
2. Bagaimana melakukan pengujian dan analisis unjuk kerja jaringan load
balance dengan menggunakan parameter uji throughput, packet loss dan
fairness index dengan metode load balance yang berbeda?
1.3 Batasan Masalah
Untuk menghindari pembahasan yang lebih luas terkait dengan analisis
unjuk kerja load balance pada jaringan berbasis Mikrotik. Terdapat beberapa
batasan masalah, maka penelitian ini hanya ditentukan pada ruang lingkup
tertentu antara lain :
1. Hanya menganalisis dua metode load balance yaitu PCC dan Nth.
2. Besaran data file yang diukur adalah 1 file video ±5 MB, 1 file video ±10
MB, dan 1 file video ±15 MB.
3. Skenario pengujian tidak menggunakan metode PCC dan Nth secara
bersamaan.
1.4 Tujuan
Berdasarkan rumusan masalah yang diuraikan diatas, maka tujuan penelitian
ini adalah sebagai berikut :
1. Menganalisis dan menentukan metode load balance terbaik antara PCC dan
4
2. Melakukan pengujian dan analisis unjuk kerja jaringan load balance dengan
menggunakan parameter uji throughput, packet loss, dan fairness index
dengan metode load balance yang berbeda.
1.5 Sistematika Penulisan
Untuk memudahkan didalam memahami persoalan dan pembahasannya,
maka penulisan laporan Tugas Akhir ini dibuat dengan sistematika sebagai berikut:
BAB I PENDAHULUAN
Pada bab ini berisi hal-hal yang menjadi latar belakang, perumusan
masalah, batasan masalah, tujuan yang ingin dicapai serta
sistematika penulisan laporan tugas akhir ini.
BAB II LANDASAN TEORI
Pada bab ini berisi landasan-landasan teori yang digunakan, antara
lain Quality of Service, Load Balance, PCC, Nth, Internet Protocol
Version 4, Routing OSPF, Mikrotik, dan Monitoring System pada
penulisan tugas akhir ini
BAB III METODE PENELITIAN
Pada Bab ini berisi perancangan dan pembuatan topologi jaringan
yang digunakan, kebutuhan sistem, kebutuhan data, pengalamatan
IP, dan parameter uji QoS.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada bab ini berisi penelitian yang dilakukan, antara lain :
membahas mengenai uji koneksi antara client dan server,
5
pada penelitian, membahas analisis kinerja pada teknologi Load
Balance PCC dan Load Balance Nth dengan parameter uji QoS,
antara lain, throughput, packet loss dan fairness index.
BAB V PENUTUP
Pada bab ini akan membahas tentang kesimpulan dari hasil yang
6 BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Quality of Service
Quality of Service (QoS) adalah kemampuan sebuah jaringan untuk
menyediakan layanan yang lebih baik lagi bagi layanan trafik yang melewatinya. QOS merupakan sebuah sistem arsitektur end to end dan bukan merupakan sebuah feature yang dimiliki oleh jaringan. Quality of Service suatu network merujuk ke tingkat kecepatan dan keandalan penyampaian berbagai jenis beban data di dalam suatu komunikasi. Quality of Service digunakan untuk mengukur tingkat kualitas koneksi jaringan TCP/IP internet atau intranet (Ningsih, 2004).
Dari definisi diatas dapat disimpulkan QOS (Quality of Service) adalah kemampuan suatu jaringan untuk menyediakan layanan yang baik. Oleh karenanya buruk atau baiknya kualitas dan kemampuan suatu jaringan dapat kita ukur melalui unjuk kerja jaringan tersebut. Beberapa parameter yang dijadikan referensi umum untuk dapat mengukur dan melihat unjuk kerja dari suatu jaringan antara lain, throughput, packet loss, dan fairness index.
2.1.1 Throughput
Throughput adalah kemampuan sebenarnya suatu jaringan dalam melakukan
pengiriman data. Biasanya throughput selalu dikaitkan dengan bandwidth dalam kondisi yang sebenarnya. Bandwidth lebih bersifat fix sementara throughput sifatnya adalah dinamis tergantung trafik yang sedang terjadi (Daryanto, 2010).
Throughput =
(jumlah data yang dikirim)
7
2.1.2 Packet Loss
Packet loss dapat disebabkan oleh sejumlah faktor, mencakup penurunan signal dalam media jaringan, melebihi batas saturasi jaringan, kesalahan hardware jaringan. Beberapa network transport protokol seperti TCP menyediakan pengiriman paket yang dapat dipercaya. Dalam hal kerugian paket, penerima akan meminta retransmission atau pengiriman secara otomatis (resends) walaupun segmen telah tidak diakui. Walaupun TCP dapat memulihkan dari kerugian paket, retransmitting paket yang hilang menyebabkan throughput yang menyangkut koneksi dapat berkurang. Di dalam varian TCP, jika suatu paket dipancarkan hilang, akan menjadi resent bersama dengan tiap-tiap paket yang telah dikirim setelah itu. Retransmission ini menyebabkan keseluruhan throughput menyangkut koneksi untuk menurun jauh (Zenhadi, 2011).
Packet loss =
(packet transmitted – Packet received)
X 100% (2.2) packet transmitted
2.1.3 Fairness Index
Pengukuran fairness digunakan pada jaringan komputer untuk menentukan apakah users atau aplikasi telah menerima sumber daya yang adil. Sebuah matrik yang digunakan secara umum untuk menaksir fairness adalah Jain’s Fairness Index (JFI) dengan persamaan (Bhatti, 2008).
Fairness Index =
8
2.2 Load Balance
Load balance adalah teknik untuk mendistribusikan beban trafik pada dua
atau lebih jalur koneksi secara seimbang, agar trafik dapat berjalan optimal, memaksimalkan throughput, memperkecil waktu tanggap dan menghindari overload pada salah satu jalur koneksi (Harry Nugroho, Moch Rezka Utama,
2014).
Selama ini banyak yang beranggapan salah, bahwa dengan menggunakan load balance, maka besar bandwidth yang diperoleh menjadi dua kali lipat dari bandwidth sebelum menggunakan load balance. Hal ini perlu diperjelas dahulu,
bahwa load balance tidak akan menambah besar bandwidth yang diperoleh, tetapi hanya bertugas untuk membagi trafik dari kedua bandwidth tersebut agar dapat terpakai secara seimbang. Bahwa dalam menggunakan load balance tidaklah seperti rumus matematika 1+1=2, akan tetapi 1+1=1+1.
Dalam sistem load balance, proses pembagian bebannya memiliki teknik dan algoritma tersendiri. Pada perangkat load balance yang kompleks biasanya disediakan bermacam-macam algoritma untuk pembagian beban ini. Tujuannya adalah untuk menyesuaikan pembagian beban dengan karakteristik dari server-server yang ada dibelakangnya.
Dalam load balance di mikrotik, hal-hal yang perlu diperhatikan dalam mengatur load balance adalah static route, policy route, firewall mangle, dan firewall src-nat. Static route dan policy router mengatur uplink flow, yaitu
kebijakan routing yang akan dilalui paket yang telah ditandai, sedangkan Firewall mangle adalahpenandaan paket sebelum masuk routing.
9
tersebut memiliki kekurangan maupun kelebihan tersendiri, namun lebih dari hal itu, yang paling terpenting dalam menentukan metode load balance apa yang akan digunakan adalah harus dimengerti terlebih dahulu karakteristik dari jaringan yang akan diimplementasikan. Berikut ini adalah sedikit pengertian dari masing-masing metode load balance dan disertakan pula kekurangan maupun kelebihan. 2.2.1 PCC
PCC merupakan metode yang dikembangkan oleh Mikrotik dan mulai diperkenalkan pada Mikrotik RouterOS versi 3.24. PCC mengambil bidang yang dipilih dari header IP, dan dengan bantuan dari algoritma hashing mengubah bidang yang dipilih menjadi 32-bit. Nilai ini kemudian dibagi dengan denominator tertentu dan sisanya kemudian dibandingkan dengan remainder
tertentu, jika sama maka paket akan ditangkap. Rules dapat dibuat dengan memilih informasi dari src-address, dst-address, src-port, atau dst-port dari bagian header IP. Header IP memiliki field yang berisi beberapa bidang, dua diantaranya adalah alamat IP sumber (src-address) paket dan alamat IP tujuan (dst-address) dari paket tersebut. Paket TCP dan UDP juga memiliki header yang berisi port sumber dan port tujuan (Hafizh, 2011).
10
maka metode tersebut mempunyai kekurangan yaitu dapat terjadi overload pada salah satu gateway.
PCC bekerja dengan cara mengambil beberapa field dari IP header dan TCP atau UDP header, kemudian dengan bantuan algoritma hashing akan menghasilkan sebuah output. Output tersebut didapat dengan cara melakukan penjumlahan dari beberapa field IP header, kemudian dibagi oleh penyebut yang telah ditentukan, dan sisanya jika dibandingan dengan remainder tertentu, jika sama, maka paket akan dicapture. Kita dapat memilih source-address, destination-address, source-port, dan destination port dalam operasi ini (fewi,
2010).
Source-address dan destination-address dapat diambil dari IP paket header
dan source-port dan destination-port diambil dari TCP atau UDP paket header. Salah satu metode hash yang dapat digunakan adalah Modulo. Modulo merupakan sebuah operasi bilangan yang menghasilkan sisa pembagian dari suatu bilangan terhadap bilangan lainnya. Misalkan dua bilangan a dan b, a modulo b (disingkat a mod b) adalah bilangan bulat sisa pembagian a oleh b. misalnya, “1 mod 3”. “4 mod 3”, dan “7 mod 3” memiliki hasil 1, karena ketiga bilangan tersebut memiliki sisa 1 jika dibagi oleh 3, sedangkan “9 mod 3” sama dengan 0. Penerapan operasi modulus dalam teori bilangan tergolong aritmatika modulo.
Fungsi hashing dipakai karena mempunyai salah satu sifat yang deterministik. Maksudnya adalah jika kita memasukkan input yang bertuliskan “hello” dan menghasilkan output “1”, dan pernyataan itu bersifat mutlak, sehingga jika kita menginputkan “hello” kedua kalinya akan menghasilkan output “1”.
11
192.168.1.1 kemudian destination-address dari router A (256 Kbps) 192.168.3.2 dan destination-address dari router B (512 Kbps) 192.168.2.2, jika pada saat ada file video yang lewat pada router client, maka router client akan mengecek ping
gateway pada router A dan router B (dicari yang terendah). Setelah diketahui
bahwa nilai ping gateway yang terendah ada pada router B (karena bandwidth-nya lebih besar dari router A), maka file video tersebut di-dekapsulasi kemudian pada semua header packet-nya di mangle pada router B. Jika dengan algoritma hashing, nilai source-address + nilai destination-address kemudian di modulus
jumlah jalur yang ada. Jadi 192+168+1+1+192+168+2+2 mod 2 = 1. Nilai 1 untuk router B, nilai 0 untuk router A.
2.2.2 Nth
Nth bukanlah sebuah singkatan, melainkan Nth adalah sebuah integer (bilangan ke-N). Nth menggunakan algoritma round robin yang menentukan pembagian pemecahan connection yang akan di-mangle ke rute yang dibuat untuk load balance.
Pada dasarnya koneksi yang masuk ke proses di router akan menjadi satu arus yang sama, walaupun mereka datang dari interface yang berbeda. Maka pada saat menerapkan metode Nth, tentunya akan memberikan batasan ke router untuk hanya memproses koneksi dari sumber tertentu saja. Ketika router telah membuat semacam antrian baru untuk batasan yang kita berikan diatas, baru proses Nth dimulai.
Didalam Nth terdapat variabel yang harus dimengerti, yaitu
12
nantinya akan diload balance ke 2 koneksi yang ada, maka angka every = 2. 2. Packet: Angka packet adalah jumlah koneksi yang akan ditandai atau di-mangle. Jika ingin membuat 2 kelompok, tentunya harus membuat 2 mangle rules.
Pada rules tersebut, angka untuk every haruslah sama, namun untuk angka packet harus berubah. Untuk 2 kelompok, berarti angka packet untuk 2 rules tersebut adalah 1 dan 2 (Utomo, 2013). Salah satu kekurangan metode Nth ini kemungkinan dapat terjadi terputusnya koneksi yang disebabkan perpindahan gateway karena load balance.
Misalkan source-address dari router client (router load balance) adalah 192.168.1.1 kemudian destination-address dari router A (256 Kbps) 192.168.3.2 dan destination-address dari router B (512 Kbps) 192.168.2.2, jika pada saat file video yang lewat pada router client, maka router client akan men-dekapsulasi file
video. Kemudian header packet yang pertama di-mangle pada router A (192.168.3.2) dan header packet yang kedua di-mangle pada router B (192.168.2.2). Proses tersebut berlangsung hingga semua packet yang melalui router client habis.
2.3 Router
Router merupakan perangkat keras jaringan yang memiliki peranan penting
dalam mengatur lalu lintas jaringan. Router bertugas untuk menangani proses pengiriman data dari jaringan ke jaringan lain. Agar router dapat mengetahui bagaimana meneruskan paket ke alamat yang dituju dengan menggunakan jalur terbaik, router menggunakan peta atau routing table. Proses routing dilakukan hop by hop.
13
interface router yang lain sehingga router yang satu dengan router lainnya bisa
berkomunikasi. Routing table hanya memberikan informasi sedangkan routing algoritma yang menganalisa dan mengatur routing table.
2.4 Routing
Beberapa jenis routing yang sudah diterapkan dan digunakan sebagai berikut :
2.4.1 OSPF
Merupakan protokol routing link state dan digunakan untuk menghubungkan router-router yang berada dalam satu jaringan sehingga protokol routing ini termasuk juga kategori Interior Gateway Protocol (IGP). OSPF
pertama kali dikembangkan pada tahun 1987 oleh Internet Engineering Task Force (IETF) dan yang dipublikasikan pertama adalah OSPFv1. Pada tahun 1991,
OSPFv2 mulai dipublikasikan sampai tahun 1998 perkembangan OSPF menjadi OSPFv3 hingga tahun 2008 OSPFv3 ini disempurnakan (Towidjojo, 2012).
2.4.2 Karakteristik OSPF
Protokol routing OSPF memiliki beberapa karakteristik sebagai berikut : • Merupakan protokol routing link state, sehingga setiap router memiliki
gambaran topologi jaringan.
• Menggunakan Hello Packet untuk mengetahui keberadaan neighbore router.
• Routing update hanya dikirimkan bila terjadi perubahan dalam jaringan dan
dikirimkan secara multicast.
• Dapat bekerja dengan konsep hirarki karena dapat dibagi berdasarkan
14
• Menggunakan cost sebagai metric, dengan cost terendah yang akan menjadi
metric terbaik.
• Tidak memiliki keterbatasan hop count
• Merupakan routing protokol classless
• Nilai secara default Administrative Distance (AD)
• Memiliki fitur authentication saat mengirim routing update (Towidjojo,
2012).
2.5 NAT (Network Adress Translator)
Network Address Translator atau yang lebih biasa disebut dengan NAT adalah suatu metode untuk menghubungkan lebih dari satu komputer ke jaringan internet dengan menggunakan satu alamat IP. Banyaknya penggunaan metode ini disebabkan karena ketersediaan alamat IP yang terbatas, kebutuhan akan keamanan, dan kemudahan serta fleksibilitas dalam administrasi jaringan (Fathimah, 2009).
Dengan NAT gateway yang dijalankan di salah satu komputer, satu alamat IP tersebut dapat dibagi ke beberapa komputer lain dan mereka bisa melakukan koneksi ke internet secara bersamaan. Berikut ini adalah macam-macam network address translator:
2.5.1 Static NAT
Static NAT menggunakan routing table yang tetap, atau alokasi translasi
15
statis akan melakukan request atau pengambilan dan pengiriman paket data sesuai dengan aturan yang telah ditabelkan dalam sebuah NAT.
2.5.2 Dynamic NAT
Dynamic Network Address Translator dimaksudkan untuk suatu keadaan
dimana IP address terdaftar yang lebih sedikit dari jumlah IP address un-registered. Dynamic NAT menterjemahkan setiap komputer dengan IP tak
terdaftar kepada salah satu IP address terdaftar untuk connect ke jaringan. Hal ini agak menyulitkan para penyusup untuk menembus komputer di dalam jaringan karena IP address terdaftar yang diasosiasikan ke komputer selalu berubah secara dinamis, tidak seperti pada Static NAT yang dipetakan sama. Kekurangan utama dari Dynamic NAT ini adalah jika jumlah IP address terdaftar sudah terpakai semua, maka untuk komputer yang berusaha connect ke jaringan tidak bisa lagi karena IP address terdaftar sudah terpakai semua.
2.5.3 Masquerading NAT
Masquerading NAT ini menerjemahkan semua IP address tak terdaftar pada
16
2.6 Definisi Internet Protocol version 4
IPv4 adalah sebuah jenis pengalamatan jaringan yang digunakan di dalam protokol jaringan TCP/IP yang menggunakan protokol IP versi 4. IP versi ini memiliki keterbatasan yakni hanya mampu mengalamati sebanyak 4 miliar host komputer di seluruh dunia (Setiawan, 2014).
2.6.1 Representasi alamat
Alamat IP versi 4 umumnya diekspresikan dalam notasi desimal bertitik (dotted-decimal notation), yang dibagi ke dalam empat buah oktet berukuran 8-bit. Dalam beberapa buku referensi, format bentuknya adalah w.x.y.z. Karena setiap oktet berukuran 8-bit, maka nilainya berkisar antara 0 hingga 255 (meskipun begitu, terdapat beberapa pengecualian nilai). Alamat IP yang dimiliki oleh sebuah host dapat dibagi dengan menggunakan subnet mask jaringan ke dalam dua buah bagian, yakni :
• Host Identifier/HostID atau Host address (alamat host) yang digunakan
khusus untuk mengidentifikasikan alamat host (dapat berupa workstation, server atau sistem lainnya yang berbasis teknologi TCP/IP) di dalam jaringan. Nilai host identifier tidak boleh bernilai 0 atau 255 dan harus bersifat unik di dalam network identifier/segmen jaringan di mana ia berada.
• Network Identifier/NetID atau Network Address (alamat jaringan) yang
17
2.6.2 Jenis Alamat
Alamat IPv4 terbagi menjadi beberapa jenis, yakni sebagai berikut:
• Alamat Unicast, merupakan alamat IPv4 yang ditentukan untuk sebuah antarmuka jaringan yang dihubungkan ke sebuah Internetwork IP. Alamat unicast digunakan dalam komunikasi point-to-point atau one-to-one .
• Alamat Broadcast, merupakan alamat IPv4 yang didesain agar diproses oleh setiap node IP dalam segmen jaringan yang sama. Alamat broadcast digunakan dalam komunikasi one-to-everyone.
• Alamat Multicast, merupakan alamat IPv4 yang didesain agar diproses oleh satu atau beberapa node dalam segmen jaringan yang sama atau berbeda. Alamat multicast digunakan dalam komunikasi one-to-many (Setiawan, 2014).
2.6.3 Kelas IPv4
Kelas-kelas alamat jaringan versi 4 :
1. Kelas A adalah alamat jaringan berskala besar yang mempunyai nilai oktet pertama 1-126 (desimal) dan oktet pertama 0xxx xxx (biner).
2. Kelas B adalah alamat jaringan yang digunakan khusus untuk jaringan berskala menengah sampai besar yang mempunyai nilai oktet pertama 128-191 (desimal) dan oktet pertama 10xx xxx (biner).
3. Kelas C adalah alamat jaringan yang digunakan untuk jaringan berskala kecil yang mempunyai nilai oktet pertama 192-223 (desimal) dan oktet pertama 110x xxx (biner).
18
pertama 1110 xxx (biner).
5. Kelas E adalah alamat jaringan yang bersifat eksperimental atau percoban dan dicadangkan untuk kegunaan di kemudian hari nantinya yang mempunyai nilai oktet pertama 240-255 (desimal) dan oktet petama 1111 xxxx (biner) (Setiawan, 2014).
2.7 TCP/IP (Transmission Control Protocol)
TCP adalah sekumpulan protocol yang didesain untuk melakukan fungsi komunikasi pada jaringan komputer. TCP/IP terdiri dari sekumpulan protocol komunikasi yang bertanggung jawab atas bagian tertentu dari komunikasi data. Jadi, TCP/IP inilah yang memungkinkan kumpulan komputer untuk berkomunikasi dan bertukar data dalam suatu jaringan. TCP/IP dapat diterapkan dengan mudah disetiap jenis komputer dan interface jaringan karena sebagian besar isi kumpulan protokol ini tidak spesifik terhadap satu komputer atau peralatan jaringan tertentu. Protocol TCP berfungsi untuk melakukan transmisi data pada segmen. Model protocol TCP disebut connection oriented protocol. Berbeda dengan model User Datagram Protocol (UDP) yang disebut connectionless protocol (Sugeng, 2010).
19
tepat tanpa terjadi kerusakan. Untuk mengatur mekanisme komunikasi data tersebut dibutuhkan pengaturan proses pengiriman data yang dikenal sebagai protocol. Protocol adalah sebuah perangkat lunak yang melekat pada sistem
operasi (Sugeng, 2010). 2.8 Lapisan Network
Lapisan network bertanggung jawab mengirim dan menerima data dari media fisik. Media fisik ini berupa kabel, serat optik atau gelombang radio. Karena tugasnya, protocol pada layer ini harus mampu menerjemahkan sinyal listrik menjadi data digital yang dimengerti oleh komputer yang berasal dari peralatan lain yang sejenis. Pada lapisan network, internet bertanggung jawab dalam proses pengiriman paket ke alamat yang tepat. Pada layer ini terdapat tiga macam protocol, yaitu IP, ARP, dan ICMP. IP (Internet Protocol) berfungsi untuk menyampaikan paket data ke alamat yang tepat. ARP (Address Resulotion Protocol) merupakan protocol yang digunakan untuk menemukan alamat
hardware dari host / komputer yang terletak pada network yang sama. Sedangkan
ICMP (Internet Control Massage Protocol) merupakan protocol yang digunakan untuk mengirimkan pesan dan melaporkan kegagalan pengiriman data (Sugeng, 2010).
2.9 Lapisan Transport
Layer transport berisi protokol yang bertanggung jawab untuk berkomunikasi antara dua host. Pada lapisan transport ini menggunakan Acknowledgement positif dan Acknowledgement negative pada aliran datanya.
Acknowledgement positif akan memberitahukan pesan apabila data yang ditransfer
20
tidak sampai ke tujuan maka akan terjadi pengiriman ulang. Protocol TCP dan UDP termasuk menggunakan lapisan transport (Sugeng, 2010).
2.10 Prinsip Kerja TCP/IP
Pada saat melakukan tugasnya, protokol TCP memiliki beberapa prinsip kerja. Prinsip kerja sebuah protokol ini akan menjadi referensi bagi pembuat program atau admin jaringan untuk memilih protokol apa yang nanti akan digunakan untuk bisa melakukan trasnmisi data (Sugeng, 2010).
2.10.1 Connection Oriented
Sebelum data dapat ditransmisikan antara dua host, dua proses yang berjalan pada lapisan aplikasi harus melakukan negosiasi untuk membuat sesi koneksi terlebih dahulu. Proses pembuatan koneksi TCP disebut juga dengan "Three-way Handshake". Tujuan metode ini adalah agar dapat melakukan sinkronisasi terhadap nomor urut dan nomor acknowledgement yang dikirimkan oleh kedua pihak dan saling bertukar ukuran TCP Window.
Client : SYN ->Server : Client akan mengirimkan SYN ke Server
Server: SYN-ACK ->Client : Server merespon SYN Client dengan mengirimkan SYN-ACK ke Client
Client : ACK ->Server : Setelah menerima SYN-ACK dari Server, Client
mengirim ACK ke Server.
21
TCP menggunakan proses jabat tangan yang sama untuk mengakhiri koneksi yang dibuat. Hal ini menjamin dua host yang sedang terkoneksi tersebut telah menyelesaikan proses transmisi data dan semua data yang ditransmisikan telah diterima dengan baik. Koneksi TCP ditutup dengan menggunakan proses terminasi koneksi FIN (TCP connection termination) (Sugeng, 2010).
2.10.2 Reliable Transmission
Data yang dikirimkan ke sebuah koneksi TCP akan diurutkan dengan sebuah nomor urut yang unik disetiap bit data dengan tujuan agar data dapat disusun kembali setelah diterima. Pada saat transmisi, bisa jadi data dipecah / difragmentasi, hilang, atau tiba di device tujuan tidak lagi urut. Pada saat data diterima, paket data yang duplikat akan diabaikan dan paket yang datang tidak sesuai dengan urutannya akan diurutkan agar dapat disusun kembali (Sugeng, 2010).
2.10.3 Error Detection
Jika terjadi error, misalnya ada paket data yang hilang pada saat proses transmisi, bisa dilakukan pengiriman ulang data yang hilang. Untuk menjamin integritas setiap segmen TCP, TCP mengimplementasikan penghitungan TCP Checksum (Sugeng, 2010).
2.10.4 Flow Control
22
lebih lambat dalam memproses data yang diterima daripada PC, maka TCP akan mengatur aliran data agar smart phone tidak kewalahan (Sugeng, 2010).
2.10.5 Segment Size Control
Mendeteksi besaran MSS (Maximum Segment Size) yang bisa dikirimkan supaya tidak terjadi IP fragmentation. MSS adalah infomasi ukuran data terbesar yang dapat ditransmisikan oleh TCP dalam bentuk segment tunggal. Informasi MMS ini dalam format Bytes. Untuk performa terbaik, MSS bisa ditetapkan dengan ukuran yang cukup kecil untuk menghindari fragmentasi IP. Fragmentasi IP dapat menyebabkan hilangnya paket dan retransmisi yang berlebihan (Sugeng, 2010).
2.10.6 Congestion Control
Prinsip kerja TCP yang terakhir yang cukup penting adalah Congestion Control. TCP menggunakan beberapa mekanisme untuk mencegah terjadinya
congestion pada network. mekanisme yang dilakukan salah satunya adalah
mengatur aliran data yang masuk ke dalam jaringan (Sugeng, 2010). 2.11 Mikrotik
Mikrotik adalah sistem operasi dan perangkat lunak yang dapat digunakan untuk menjadikan komputer menjadi router network yang handal, mencakup berbagai fitur yang dibuat untuk ip network, cocok digunakan oleh ISP dan provider hotspot. Untuk instalasi Mikrotik tidak dibutuhkan piranti lunak
23
2.11.1 Mikrotik RB941-2nd (haP Lite)
Router ini adalah salah satu varian Routerboard seri 900 yang
memungkinkan digunakan di segala kondisi. Dengan fitur routerOS yang cukup banyak router ini bisa dipasang di kantor dan di rumah.
Mikrotik menggunakan standart power yang baru di varian ini yaitu MicroUSB 5V, hal ini memungkinkan pemasangan Routerboard ini menggunakan charger hand phone / Smart phone atau bahkan menggunakan powerbank yang banyak beredar di pasaran.
Sumber : mikrotik.co.id
Gambar 2.1 Mikrotik RB941-2nd (haP Lite) 2.11.2 Fitur Mikrotik
Beberapa fitur yang diberikan oleh Mikrotik yaitu :
1 Address List : Pengelompokan IP Address berdasarkan nama 2 Asynchronous : Mendukung serial PPP dial-in/dial-out, dengan
24
3 Bonding : Mendukung dalam pengkombinasian beberapa antarmuka ethernet ke dalam 1 pipa pada koneksi cepat.
4 Bridge : Mendukung fungsi bridge spinning tree, multiple bridge interface, bridging firewalling.
5 Data Rate Management
: QoS berbasis HTB dengan penggunaan burst, PCQ, RED,SFQ, FIFO queue, CIR, MIR, limit antar peer to peer.
6 DHCP : Mendukung DHCP tiap antarmuka; DHCP Relay; DHCP Client, multiple network DHCP; static
and dynamic DHCP leases.
7 Firewall dan NAT
: Mendukung penyaringan koneksi peer to peer, source NAT dan destination NAT. Mampu memfilter berdasarkan MAC, IP address, range port, protokol IP, pemilihan opsi protokol seperti
ICMP,TCP Flags dan MSS.
8 Hotspot : Hotspot gateway dengan otentikasi RADIUS. Mendukung limit data rate, SSL,HTTPS.
9 IPSec : Protokol AH dan ESP untuk IPSec; MODP Diffie-Hellmann groups 1, 2, 5; MD5 dan
algoritma SHA1 hashing; algoritma enkirpsi
25
10 ISDN : Mendukung ISDN dial-in/dial-out. Dengan otentikasi PAP, CHAP, MSCHAPv1 dan MSCHAPv2, Radius. Mendukung 128K bundle, Cisco HDLC, x751, x75ui, x75bui line protokol. 11 M3P : Mikrotik Protokol Paket Packer untuk wireless
links dan ethernet.
12 MNDP : Mikrotik Discovery Neighbour Protokol, juga mendukung Cisco Discovery Protokol (CDP). 13 Monitoring /
Accounting
: Laporan Trafic IP, log, statistik graph yang dapat diakses melalui HTTP.
14 NTP : Network Time Protokol untuk server dan clients; sinkronisasi menggunakan system GPS.
15 Poin to Point Tunneling
Protocol
: PPTP, PPPoE dan L2TP Access Consentrator; protokol otentikasi menggunakan PAP, CHAP, MSCHAPv1, MSCHAPv2; otentikasi dan laporan Radius; enkripsi 28MPPE; kompresi untuk PPoE; limit data rate.
16 Proxy : Cache untuk FTP dan HTTP proxyserver, HTTPS proxy; transparent proxy untuk DNS dan HTTP;
mendukung protokol SOCKS; mendukung parent proxy; static DNS.
26
18 SDSL : Mendukung Single Line DSL; mode pemutusan jalur koneksi dan jaringan.
19 Simple Tunnel : Tunnel IPIP dan EoIP (Ethernet over IP).
20 SNMP : Simple Network Monitoring Protocol mode akses read-only.
21 Synchronous : V.35, V.24, E1/T1, X21, DS3 (T3) media types; sync- PPP, Cisco HDLC; Frame Relay line
protokol; ANSI-617d (ANDI atau annex D) dan
Q933a (CCITT atau annex A); Frame Relay jenis LMI.
22 Tool : Ping, Traceroute; bandwidthtest; ping flood; telnet; SSH; packet sniffer; Dinamik DNS update.
23 UPnP : Mendukung antarmuka Universal Plug and Play 24 VLAN : Mendukung Virtual LAN IEEE 802.1q untuk
jaringan ethernet dan wireless; multiple VLAN; VLAN bridging.
25 VoIP : Mendukung aplikasi voice over IP.
26 WinBox : Aplikasi mode GUI untuk meremote dan mengkonfigurasi MikroTik RouterOS serta VRRP yang mendukung Virtual Router Redudant Protocol (Sinaga, 2013).
2.12 Layanan
27
Bertujuan agar setiap bagian dari jaringan komputer dapat meminta dan memberikan layanan. Ada beberapa layanan untuk media pengiriman seperti FTP (File Transfer Protocol). FTP tersebut memiliki 2 jenis, yaitu FTP server dan FTP client. Beberapa ringkasanmengenai FTP server dan FTP client, sebagai berikut : 2.12.1 FTP Server
File Transfer Protocol (FTP) Server merupakan perangkat lunak yang
bertanggung jawab untuk menerima permintaan protokol FTP dari Client. FTP ini berfungsi untuk mendownload atau mengupload file antar komputer (Ozan, 2012). 2.12.2 FTP Client
FTP Client merupakan aplikasi untuk mengelola dan mentransferfile antar Client dan Server. Pada umumnya digunakan untuk mendownload file ke Server.
Ada beberapa aplikasi FTP diantaranya Filezila, FireFTP, dan masih banyak lagi (Ozan, 2012).
2.13 Network Monitoring
Monitoring jaringan dibutuhkan untuk melakukan pengawasan pada jaringan yang dilakukan, agar jaringan tersebut selalu terkontrol dan apabila terputus dapat diketahui langsung oleh user. Pada tugas akhir ini software yang digunakan untuk monitoring jaringan yaitu Wireshark.
2.13.1 Wireshark
28
Sumber: http://www.wireshark.org
Gambar 2.2 Wireshark
Wireshark dapat melihat dan meyimpan informasi mengenai paket keluar dan masuk dalam jaringan yang terkirim dan diterima.
2.13.2 Tujuan dan Manfaat Wireshark
Manfaat dari software Wireshark, sebagai berikut : • Menangkap informasi yang dikirim dan diterima
• Mengetahui aktivitas dalam jaringan komputer
• Mengetahui dan menganalisa kinerja jaringan komputer
29 BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Metode Penelitian
Metode penelitian yang digunakan dalam tugas akhir ini adalah studi
kepustakaan, percobaan dan analisis.
3.1.1 Studi Kepustakaan
Awal mulanya, jaringan internet tidak didesain agar mampu membedakan
perlakuan untuk setiap tipe trafik yang berbeda. Hal ini menjadi masalah ketika
terdapat berbagai macam trafik yang mempunyai tingkat kebutuhan pelayanan
yang berbeda-beda. Apabila ada aplikasi yang mengirimkan trafik dan
menghabiskan sumber daya pada jaringan, maka trafik lain yang ingin masuk
tentu saja akan dirugikan oleh trafik yang rakus sumber daya tersebut. Selain
Quality of Service (QoS), dibutuhkan pula mekanisme traffic engineering untuk
mengatasi permasalahan yang muncul ketika jalur mengalami keadaan kongesti.
Salah satu protokol yang mampu menyediakan layanan traffic engineering dengan
fleksibel adalah Load balance.
Load balance mempunyai banyak metode, salah satunya yang digunakan
dalam penelitian ini yaitu PCC dan Nth. Kedua metode ini digunakan untuk menentukan metode load balance terbaik untuk aplikasi transfer data multimedia.
Dalam pengujian pada tugas akhir ini, menggunakan parameter QoS (Quality of
Service) antara lain throughput, packet loss dan fairness index. Throughput
30
interval waktu tertentu dibagi oleh durasi interval waktu. Packet loss merupakan
paket data yang hilang pada saat pengiriman. Dan yang terakhir fairness index
untuk menentukan apakah user atau aplikasi telah menerima sumber daya yang
adil.
3.1.2 Percobaan
Prosedur percobaan adalah prosedur dimana melakukan percobaan system,
yaitu melakukan konfigurasi pada router dan melakukan percobaan pengiriman
data dengan protocol ICMP antara client dengan server untuk mengetahui apakah
client dengan server sudah terhubung. Setelah itu dilakukan konfigurasi load
balance dan menguji load balance pada jaringan tersebut untuk mengetahui
apakah load balance sudah siap pada router tersebut atau tidak.
3.1.3 Analisis
Prosedur analisis dilakukan untuk mengetahui sebab akibat dari suatu
masalah yang ditemukan. Pada analisis ini, untuk mengetahui nilai throughput,
client mengirimkan data video menuju ke server. Pada proses pengiriman tersebut,
packet dicapture pada router A dan router B. Hal ini berbeda dengan
penghitungan nilai packet loss, karena pada packet loss, packet dicapture pada
router S. Fairness index didapatkan dari nilai throughput yang sudah dicapture
dan dihitung dengan rumus fairness index tersebut.
3.2 Prosedur Penelitian
Prosedur ini menjelaskan tentang langkah – langkah yang akan dilakukan
untuk membangun sistem ini, serta langkah – langkah apa saja yang akan
31
Tabel 3.1 Prosedur penelitian
1. Pengumpulan data Menentukkan server dan client
3. Konfigurasi sistem
Konfigurasi load balance pada mikrotik
Instalasi aplikasi Filezilla pada PC server dan PC client Instalasi wireshark pada PC server dan PC client
4. Menjalankan sistem
Mengirimkan data video melalui client ke server dengan menggunakan metode load balance PCC dan Nth secara bergantian
5. Mengolah data
Monitoring data dari wireshark
Diolah menggunakan rumus pada Microsoft Excel
6. Pengujian system dan plotting
Menganalisis pengujian data
Membuat hasil plotting dari analisis pengujian data berupa grafik
3.2.1 Pengumpulan Data dan Parameter Penelitian
Dalam tahap ini akan dilakukan pengumpulan data yang akan digunakan
untuk melakukan pengujian. Data yang akan digunakan dalam pengujian system
yaitu data video. Data tersebut didapatkan pada saat browsing di internet. Ada 3
jenis data video dengan ukuran yang berbeda – beda dan menggunakan aplikasi
FTP salah satunya FileZilla yang akan digunakan untuk mengirimkan data dari
Client ke Server. Setelah itu, PC Server dan Client menjalankan aplikasi
Wireshark. Wireshark akan diset agar memonitoring paket data TCP dan hasil
32
dari monitoring tersebut akan diolah untuk mendapatkan nilai dari packet loss,
throughput dan fairness index.
3.2.2 Desain dan Pembuatan Topologi
Gambar 3.1 menggambarkan topologi yang akan dimplementasi dan
dianalisis dengan memanfaatkan jaringan Load Balance dengan protokol yang
berbeda. Di dalam topologi terdapat empat Router Mikrotik dan dua PC. Router
Mikrotik yang akan di gunakan berjumlah empat, satu sebagai Router server, satu
sebagai Router client, dan dua Router sebagai penyedia jalur untuk diload balance.
Kemudian keempat Router Mikrotik tersebut akan diberi alamat dan
dikonfigurasi agar saling terhubung. Setelah semua terhubung, kemudian akan
dikonfigurasi menggunakan metode load balance PCC dan Nth secara bergantian
(tidak berjalan bersamaan). Load balance digunakan karena merupakan sistem
untuk mengurangi beban traffic pada jaringan.
Topologi 1 menggunakan bandwidth sebesar 256 kbps pada jalur A dan
bandwidth 512 kbps pada jalur B, kemudian untuk topologi 2 menggunakan
bandwidth 512 kbps pada jalur A dan 1024 kbps pada jalur B. Kemudian ada dua
PC, PC server untuk menerima data dan PC client untuk mengirim data. Untuk
proses transfer file ini, menggunakan software Filezilla pada PC server dan
Filezilla pada PC client. Proses transfer dibagi menjadi tiga sesi, pertama, satu file
video berukuran ±5 MB ditransfer dari PC client ke PC server. Kedua, satu file
video berukuran ±10 MB ditransfer dari PC client ke PC server. Ketiga, satu file
video berukuran ±15 MB ditransfer dari PC client ke PC server. Pada proses
33
satunya Wireshark. Wireshark akan digunakan untuk me-monitoring datangnya
data dari PC client ke PC server. Pada saat proses transfer dimulai, maka secara
otomatis software Wireshark ini me-monitoring semua aktifitas yang ada pada
trafik jaringan. Setelah proses transfer selesai, maka data dari Wireshark ini akan
diproses lebih lanjut untuk di analisis dan dapat diketahui hasilnya.
Gambar 3.1 Topogi 1 dan Topologi 2
Berikut adalah alamat IP yang digunakan untuk menghubungkan antar
Router dan PC (Personal Computer). Dapat dilihat pada tabel 3.2.
Tabel 3.2 IP Address pada Router
Device Interface IP Addressversion
4
IP Interface
Loopback Router LB Ether 2 192.168.1.1/24
Ether 3 192.168.2.1/24
Ether 4 192.168.3.2/24
34
Router A Ether 2 192.168.3.1/24
Ether 3 192.168.5.2/30
Loopback 10.10.10.2/24
Router B Ether 2 192.168.4.1/24
Ether 3 192.168.2.2/24
Loopback 10.10.10.3/24
Router S Ether 2 192.168.4.2/24
Ether 3 192.168.6.1/24
Ether 4 191.168.5.1/24
Loopback 10.10.10.4/24
PC 1 ( Server ) Port 2 192.168.1.2/30
PC 2 ( Client ) Port 3 192.168.6.2/30
3.2.3 Proses Monitoring dan Pengambilan Data
Gambar 3.2 Flowchart proses pengambilan data
Pada gambar 3.2 dapat dilihat bahwa dari PC Client akan mengirimkan
data ke PC Server melalui aplikasi FileZilla dan data dikirim melewati Router
mikrotik. Sebelum data dikirim, aktifkan wireshark pada PC Server dan Client
START
Monitoring wireshark Server dan Client
Simpan di Ms. Excel Mengirim data dari Client ke Server
Data diterima Server
35
yang akan me-monitoring pengiriman paket. Selanjutnya, data akan masuk pada
PC Server dan wireshark akan memonitoring paket yang sampai dan setelah
selesai, maka hasil dari monitoring tersebut disimpan ke dalam ms.excel untuk
diproses lebih lanjut.
3.2.4 Konfigurasi Sistem
1. Konfigurasi Nama Router, Interface dan IP Address
Pada masing – masing Router diberi nama sesuai dengan topologi. Setelah itu
beri nama masing – masing interface Router dan konfigurasi IP Address pada
masing – masing interface sesuai dengan tabel 3.2.
2. Konfigurasi Loopback Interface
Konfigurasi loopback interface pada masing – masing interface yang ada pada
Router.
3. Konfigurasi Dynamic Routing
Mengkonfigurasi routing dengan menggunakan routing Open Shortest Path
First (OSPF) pada setiap Router.
4. Konfigurasi Load Balance
Konfigurasi Load Balance pada Router Client (Router LB) yang terhubung
pada 2 Router penyedia jalur yaitu Router A dan Router B.
3.2.5 Uji Koneksi
Pada uji koneksi ini merupakan untuk melihat jaringan, apakah pada sisi
36
Pada gambar 3.3 uji koneksi melalui client ke Router LB, untuk mengetahui
apakah Router LB sudah bisa terhubung dengan client.
Gambar 3.3 Ping Client ke Router LB
Pada gambar 3.4 uji koneksi melalui Client ke Router A yang terhubung
dengan serverdan Router LB, untuk mengetahui apakah Router A sudah bisa
terhubung dengan client.
Gambar 3.4 Ping Client ke Router A
Pada gambar 3.5 uji koneksi melalui client ke Router B yang terhubung
dengan serverdan Router LB, untuk mengetahui apakah Router B sudah bisa
37
Gambar 3.5 Ping Client ke Router B
Pada gambar 3.6 uji koneksi melalui client ke Router S yang terhubung
dengan server, untuk mengetahui apakah Router S sudah bisa terhubung dengan
client.
Gambar 3.6 Ping Client ke RouterS
Pada gambar 3.7 uji koneksi melalui client ke server, untuk mengetahui
apakah server sudah bisa terhubung dengan client.
38
Setelah semua terhubung, selanjutnya adalah menyiapkan data video yang
akan dikirim. Pada tabel 3.3 dan tabel 3.4 terdapat tiga data video dengan ukuran
yang berbeda – beda serta bandwidth yang telah ditentukan, dimana nantinya akan
digunakan dalam penelitian ini.
Tabel 3.3 Data Video dengan bandwidth 256k + 512k
Bandwidth Ukuran File Video Jumlah File Video 256Kbps pada jalur A
512Kbps pada jalur B
±5 MB 1 data
±10 MB 1 data
±15 MB 1 data
Tabel 3.4 Data Video dengan bandwidth 512k + 1024k
Bandwidth Ukuran File Video Jumlah File Video 512Kbps pada jalur A
1024Kbps pada jalur B
±5 MB 1 data
±10 MB 1 data
±15 MB 1 data
3.2.6 Pengolahan Data
Pada pengolahan data ini, akan menjelaskan yang dilakukan untuk
mendapatkan nilai dari tiap parameter yang digunakan. Parameter tersebut
meliputi Packet Loss, Throughput dan Fairness Index. Pertama, menjalankan
aplikasi FileZilla pada PC Server dan Client, setelah itu menyiapkan data yang
akan dikirimkan, setting bandwidth Router, setelah itu aktifkan wireshark untuk
memonitoring jalannya suatu proses pengiriman data dari Client ke Server.
Sebelumnya pada wireshark di set FTP-DATA agar yang tertangkap yaitu data
FTP-DATA. Proses selanjutnya, menganalisa hasil yang tertangkap oleh aplikasi
wireshark dan dihitung dengan menggunakan parameter - parameter QoS agar
39
3.2.7 Pengujian Sistem dan Plotting
Plotting ini menampilkan hasil dari analisis yang telah dilakukan. Berikut
penjelasannya :
1. Pengujian pengiriman Video berdasarkan bandwidth yang digunakan dan
ukuran video yang berbeda.
• Melakukan analisa pada pengiriman data video pada client dan
servermenggunakan metode load balance PCC dengan bandwidth sebesar
256 kbps pada jalur A (Router A), dan bandwidth sebesar 512 kbps pada
jalur B (Router B) dengan ukuran video5 MB dan dilakukan ploting ke
bentuk grafik.
• Melakukan analisa pada pengiriman data video pada client dan server
menggunakan metode load balance PCC dengan bandwidth sebesar 256
kbps pada jalur A (Router A), dan bandwidth sebesar 512 kbps pada jalur
B (Router B) dengan ukuran video10 MB dan dilakukan ploting ke bentuk
grafik.
• Melakukan analisa pada pengiriman data video pada client dan server
menggunakan metode load balance PCC dengan bandwidth sebesar 256
kbps pada jalur A (Router A), dan bandwidth sebesar 512 kbps pada jalur
B (Router B) dengan ukuran video15 MB dan dilakukan ploting ke bentuk
grafik.
• Melakukan analisa pada pengiriman data video pada client dan server
40
B (Router B) dengan ukuran video5 MB dan dilakukan ploting ke bentuk grafik.
• Melakukan analisa pada pengiriman data video pada client dan server
menggunakan metode load balance Nth dengan bandwidth sebesar 256 kbps pada jalur A (Router A), dan bandwidth sebesar 512 kbps pada jalur B (Router B) dengan ukuran video10 MB dan dilakukan ploting ke bentuk grafik.
• Melakukan analisa pada pengiriman data video pada client dan server
menggunakan metode load balance Nth dengan bandwidth sebesar 256 kbps pada jalur A (Router A), dan bandwidth sebesar 512 kbps pada jalur B (Router B) dengan ukuran video15 MB dan dilakukan ploting ke bentuk grafik.
• Melakukan analisa pada pengiriman data video pada client dan server
menggunakan metode load balance PCC dengan bandwidth sebesar 512 kbps pada jalur A (Router A), dan bandwidth sebesar 1024 kbps pada jalur B (Router B) dengan ukuran video 5 MB dan dilakukan ploting ke bentuk grafik.
• Melakukan analisa pada pengiriman data video pada client dan server
menggunakan metode load balance PCC dengan bandwidth sebesar 512 kbps pada jalur A (Router A), dan bandwidth sebesar 1024 kbps pada jalur B (Router B) dengan ukuran video 10 MB dan dilakukan ploting ke bentuk grafik..
41
servermenggunakan metode load balance PCC dengan bandwidth sebesar
512 kbps pada jalur A (Router A), dan bandwidth sebesar 1024 kbps pada jalur B (Router B) dengan ukuran video 15 MB dan dilakukan ploting ke bentuk grafik.
• Melakukan analisa pada pengiriman data video pada client dan server
menggunakan metode load balance Nth dengan bandwidth sebesar 512 kbps pada jalur A (Router A), dan bandwidth sebesar 1024 kbps pada jalur B (Router B) dengan ukuran video 5 MB dan dilakukan ploting ke bentuk grafik.
• Melakukan analisa pada pengiriman data video pada client dan server
menggunakan metode load balance Nth dengan bandwidth sebesar 512 kbps pada jalur A (Router A), dan bandwidth sebesar 1024 kbps pada jalur B (Router B) dengan ukuran video 10 MB dan dilakukan ploting ke bentuk grafik.
• Melakukan analisa pada pengiriman data video pada client dan server
42 BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Kebutuhan Sistem
Sebelum melakukan pengujian metode load balance PCC dan NTH yang berjalan bergantian pada jaringan di router mikrotik, dibutuhkan hardware dan software yang digunakan agar implementasi dapat berjalan lancar. Adapun
kebutuhan hardware dan software yang digunakan dalam penelitian ini, dapat dilihat pada tabel 4.1 dan 4.2.
Tabel 4.1 kebutuhan Hardware
Hardware Jumlah Unit Keterangan
PC Server 1 Compaq, Core i3, RAM 2 Gb, Harddisk 296,4 Gb PC Client 1 Dell INspiron 1402, Core 2duo, RAM 1 Gb,
Harddisk 160 Gb
Mikrotik 4 Routerboard 941-2nd HapLite, MISP-BE AR7241 400MHz, RAM 32 Mb, NAND 64Mb, 4 eth port
Tabel 4.2 kebutuhan Software
Software Keterangan
Windows 7 Profesional 32 bit Sebagai Operating System PC Server Windows 7 Profesional 32 bit Sebagai Operating System PC Client
RouterOS-MIPSBE 6.26 Sebagai Operating System Router Mikrotik RB 941-2nd HapLite
Wireshark Sebagai Aplikasi Penangkap Paket Data Microsoft Excel Sebagai Aplikasi Pengolahan Data dan
Pembuatan Grafik
43
4.2. Hasil Penelitian
Pada hasil penelitian ini membahas mengenai hasil analisa perbandingan antara metode load balance PCC dengan metode load balance Nth dengan parameter QoS, seperti throughput, packet loss dan fairness index untuk mengetahui kinerja dari kedua sistem tersebut.
4.2.1 Analisis Throughput PCC dan Nthuntuk topologi 1
Throughput merupakan jumlah total kedatangan paket yang diamati pada
waktu interval tertentu. Pada tabel 4.3 merupakan hasil throughput dari perbandingan teknologi metode load balance PCC dengan metode load balance Nth yang mempunyai ukuran data video sebesar 5MB, 10 MB dan 15MB.
Pada metode load balance PCC data video yang dikirimkan sebesar 5MB menghasilkan nilai throughput sebesar 0 Kbps pada Jalur A dan 506,71 Kbps pada jalur B. Sedangkan pada metode load balance Nth dengan data video sebesar 5MB menghasilkan nilai throughput sebesar 255,52 Kbps pada jalur A dan 503,55 Kbps pada jalur B.
Kemudian untuk data video 10 MB, metode load balance PCC menghasilkan nilai throughput sebesar 0 Kbps pada Jalur A dan 507,01 Kbps pada Jalur B. Sedangkan pada metode load balance Nth menghasilkan nilai throughput sebesar 253,77 Kbps pada Jalur A dan 503,28 Kbps pada Jalur B.
44
Tabel 4.3 Hasil perbandingan Throughput video untuk topologi 1
Ukuran data
Pada gambar 4.1 merupakan hasil grafik dari perbandingan antara metode load balance PCC dan metode load balance Nth.
45
4.2.2 Analisis Packet Loss PCC dan Nth untuk topologi 1
Packet loss merupakan paket yang hilang disebabkan beberapa faktor. Pada
tabel 4.4 merupakan hasil packet loss dari perbandingan teknologi metode load balance PCC dengan metode load balance Nth yang mempunyai ukuran data
video sebesar 5 MB, 10 MB dan 15 MB.
Pada metode load balance PCC data video yang dikirimkan sebesar 5 MB menghasilkan nilai packet loss 0,49 % dan pada metode load balance Nth dengan data video sebesar 5 MB menghasilkan nilai packet loss 1,37 %.
Kemudian untuk data video 10 MB, metode load balance PCC menghasilkan nilai packet loss 0,79 % dan pada metode load balance Nth menghasilkan nilai packet loss 1,54 %.
Sedangkan untuk data video 15 MB, metode load balance PCC menghasilkan nilai packet loss 0,87 % dan pada metode load balance Nth menghasilkan nilai packet loss 2,00 %.
Tabel 4.4 Hasil perbandingan packet loss video untuk topologi 1 Ukuran
data video
Packet Loss (%)
PCC Nth
5 MB 0,49 1,37
10 MB 0,79 1,54
15 MB 0,87 2,00
46
Gambar 4.2 Grafik hasil perbandingan packet loss video untuk topologi 1 Berdasarkan hasil uji coba packet loss seperti dalam Tabel 4.4 dan Gambar 4.2 terlihat bahwa metode load balance Nth lebih rentan akan terputusnya koneksi. Hal ini dikarenakan pada metode load balance Nth menggunakan algoritma round robin, mengakibatkan seringnya terjadi pergantian gateway. Berbeda dengan PCC
yang menggunakan algoritma hashing, yaitu mengelompokkan packet-packet. Router akan mengingat jalur gateway yang telah dilewati diawal trafik koneksi, sehingga pada packet-packet selanjutnya yang masih berkaitan akan dilewatkan pada jalur gateway yang sama dengan packet sebelumnya yang sudah dikirim. 4.2.3 Analisis Fairness Index PCC dan Nth untuk topologi 1
47
Pada metode load balance PCC data video sebesar 5 MB, diambil nilai throughput pada jalur A dan B untuk diukur. Setelah diukur dengan rumus
fairness, diketahui nilai fairness untuk ukuran data video sebesar 5 MB dalam
metode PCC sebesar 0,5. Sedangkan pada metode load balance Nth data video sebesar 5 MB, diambil nilai throughput pada jalur A dan jalur B untuk diukur. Setelah diukur dengan rumus fairness, diketahui nilai fairness dalam metode Nth sebesar 0,90.
Kemudian untuk data video sebesar 10 MB , pada metode load balance PCC dan Nth diambil nilai throughput pada jalur A dan B untuk diukur. Setelah diukur dengan rumus fairness, diketahui nilai fairness untuk ukuran data video sebesar 10 MB dalam metode PCC sebesar 0,5. Sedangkan pada metode load balance Nth data video sebesar 10 MB, diambil nilai throughput pada jalur A dan jalur B untuk diukur. Setelah diukur dengan rumus fairness, diketahui nilai fairness dalam metode Nth sebesar 0,90.
Sedangkan untuk data video sebesar 15 MB , pada metode load balance PCC dan Nth diambil nilai throughput pada jalur A dan B untuk diukur. Setelah diukur dengan rumus fairness, diketahui nilai fairness untuk ukuran data video sebesar 10 MB dalam metode PCC sebesar 0,5. Sedangkan pada metode load balance Nth data video sebesar 10 MB, diambil nilai throughput pada jalur A dan
jalur B untuk diukur. Setelah diukur dengan rumus fairness, diketahui nilai fairness dalam metode Nth sebesar 0,90.
Pada tabel 4.5 merupakan hasil fairness dari perbandingan teknologi metode load balance PCC dengan metode load balance Nth yang mempunyai ukuran data
48
Tabel 4.5 Hasil perbandingan fairness indexvideountuk topologi 1 Ukuran
Pada gambar 4.3 merupakan hasil grafik fairness index dari perbandingan antara metode load balance PCC dan metode load balance Nth
Gambar 4.3 Grafik hasil perbandingan fairness index video untuk topologi 1
Berdasarkan hasil uji coba fairness index seperti dalam Tabel 4.5 dan Gambar 4.3 terlihat bahwa metode load balancelebih fair daripada metode load balance PCC dikarenakan metode load balance Nth tidak mendominasi 1 jalur
saja. Hal ini disebabkan karena Nth menggunakan algoritma round robin sehingga mengakibatkan seringnya terjadi pergantian gateway. Berbeda dengan PCC yang menggunakan algoritma hashing, yaitu mengelompokkan packet-packet. Router
49
akan mengingat jalur gateway yang telah dilewati diawal trafik koneksi, sehingga pada packet-packet selanjutnya yang masih berkaitan akan dilewatkan pada jalur gateway yang sama dengan packet sebelumnya yang sudah dikirim.
4.2.4 Analisis Throughput PCC dan Nth untuk topologi 2
Throughput merupakan jumlah total kedatangan paket yang diamati pada
waktu interval tertentu. Pada tabel 4.6 merupakan hasil throughput dari perbandingan teknologi metode load balance PCC dengan metode load balance Nth yang mempunyai ukuran data video sebesar 5 MB, 10 MB dan 15 MB.
Pada metode load balance PCC data video yang dikirimkan sebesar 5 MB menghasilkan nilai throughput sebesar 0 Kbps pada Jalur A dan 1.015,44 Kbps pada jalur B. Sedangkan pada metode load balance Nth dengan data video sebesar 5 MB menghasilkan nilai throughput sebesar 510,66 Kbps pada jalur A dan 1.007,73 Kbps pada jalur B.
Kemudian untuk data video 10 MB, metode load balance PCC menghasilkan nilai throughput sebesar 0 Kbps pada Jalur A dan 1.020,07 Kbps pada Jalur B. Sedangkan pada metode load balance Nth menghasilkan nilai throughput sebesar 510,23 Kbps pada Jalur A dan 1.006,60 Kbps pada Jalur B.
50
Tabel 4.6 Hasil perbandingan Throughput video untuk topologi 2
Ukuran data
Pada gambar 4.4 merupakan hasil grafik dari perbandingan antara metode load balance PCC dan metode load balance Nth
51
4.2.5 Analisis Packet Loss PCC dan Nth untuk topologi 2
Packet loss merupakan paket yang hilang disebabkan beberapa faktor. Pada tabel 4.7 merupakan hasil packet loss dari perbandingan teknologi metode load balance PCC dengan metode load balance Nth yang mempunyai ukuran data
video sebesar 5 MB, 10 MB dan 15 MB.
Pada metode load balance PCC data video yang dikirimkan sebesar 5 MB menghasilkan nilai packet loss 0,41 % dan pada metode load balance Nth dengan data video sebesar 5 MB menghasilkan nilai packet loss 1,06 %.
Kemudian untuk data video 10 MB, metode load balance PCC menghasilkan nilai packet loss 0,61 % dan pada metode load balance Nth menghasilkan nilai packet loss 1,29 %.
Sedangkan untuk data video 15 MB, metode load balance PCC menghasilkan nilai packet loss 0,82 % dan pada metode load balance Nth menghasilkan nilai packet loss 1,30 %.
Tabel 4.7 Hasil perbandingan packet loss video untuk topologi 2 Ukuran
data video
Packet Loss (persen )
PCC Nth
5 MB 0,41 1,06
10 MB 0,61 1,29
15 MB 0,82 1,30
52
Gambar 4.5 Grafik hasil perbandingan packet loss video untuk topologi 2 Berdasarkan hasil uji coba packet loss seperti dalam Tabel 4.7 dan Gambar 4.5 terlihat bahwa metode load balance Nth lebih rentan akan terputusnya koneksi. Hal ini dikarenakan pada metode load balance Nth menggunakan algoritma round robin, mengakibatkan seringnya terjadi pergantian gateway. Berbeda dengan PCC
yang menggunakan algoritma hashing, yaitu mengelompokkan packet-packet. Router akan mengingat jalur gateway yang telah dilewati diawal trafik koneksi, sehingga pada packet-packet selanjutnya yang masih berkaitan akan dilewatkan pada jalur gateway yang sama dengan packet sebelumnya yang sudah dikirim. 4.2.6 Analisis Fairness Index PCC dan Nth untuk topologi 2
