ANALISIS PERBANDINGAN PROTOKOL BETTER APPROACH
TO MOBILE AD HOC NETWORK (BATMAN) DENGAN
PROTOKOL BABEL UNTUK LAYANAN VOICE
OVER INTERNET PROTOCOL (VOIP) PADA
MOBILE AD HOC NETWORK (MANET)
SKRIPSI
ADAM KURNIAWAN MARGOLANG
111421015
PROGRAM STUDI EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014
PADA MOBILE AD HOC NETWORK (MANET)
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Ilmu Komputer
ADAM KURNIAWAN MARGOLANG 111421015
PROGRAM STUDI EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
iii
PERSETUJUAN
Judul : ANALISIS PERBANDINGAN PROTOKOL BETTER APPROACH TO MOBILE AD HOC NETWORK (BATMAN) DENGAN PROTOKOL BABEL UNTUK LAYANAN VOICE OVER INTERNET PROTOCOL (VOIP) PADA MOBILE AD HOC NETWORK (MANET)
Kategori : SKRIPSI
Nama : ADAM KURNIAWAN MARGOLANG Nomor Induk Mahasiswa : 111421015
Program Studi : EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER Departemen : ILMU KOMPUTER
Fakultas : FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI (Fasilkom-TI) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Komisi Pembimbing:
Dosen Pembimbing II Dosen Pembimbing I
Handrizal, S.Si, M.Comp.Sc Ade Candra S.T, M.Kom NIP. 19790904 200912 1 002
Diketahui/Disetujui oleh
Program Studi S1 Ilmu Komputer Ketua,
Dr. Poltak Sihombing, M.Kom
NIP. 19620217 199103 1 001
PERNYATAAN
ANALISIS PERBANDINGAN PROTOKOL BETTER APPROACH TO MOBILE AD HOC NETWORK (BATMAN) DENGAN PROTOKOL
BABEL UNTUK LAYANAN VOICE OVER INTERNET PROTOCOL (VOIP) PADA MOBILE AD HOC
NETWORK (MANET)
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Januari 2014
Adam Kurniawan Margolang 111421015
v
PENGHARGAAN
Alhamdulillah saya ucapkan kepada Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-NYA serta salawat dan salam kepada junjungan atas Nabi Muhammad SAW karena skripsi ini telah berhasil diselesaikan dalam waktu yang telah ditentukan.
Dalam penulisan skripsi ini penulis banyak mendapatkan bantuan serta dorongan dari pihak lain. Sehingga dengan segala kerendahan hati penulis mengucapkan terimakasih kepada:
1. Bapak Prof Dr Syahril Pasaribu, DTMH, MSc (CTM), SpA(K) selaku Rektor Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Prof. Dr. Muhammad Zarlis selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi.
3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom selaku Ketua Program Studi Ilmu Komputer Universitas Sumatera Utara dan sekaligus sebagai Dosen Pembanding II.
4. Ibu Dian Rachmawati S.Si, M.Kom selaku koordinator Ekstensi S1 Ilmu Komputer Universitas Sumatera Utara.
5. Dosen Pembimbing Bapak Ade Candra, ST, M.Kom dan Bapak Handrizal, S.Si., M.Comp.Sc yang bersedia meluangkan waktu, pikiran, saran, panduan serta memberikan pengetahuan dan motivasi dalam penyelesaian skripsi ini. 6. Dosen Pembanding I Bapak Drs. Agus Salim Harahap S.Si, M.Si.
7. Seluruh staf-staf Pengajar (Dosen) Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.
8. Ayahanda Saibun Margolang dan ibunda Azizah selaku orang tua kandung penulis yang telah memberikan semangat, dorongan, serta doanya dalam menyelesaikan skripsi ini.
9. Sahabat-sahabat penulis, antara lain Riri Indriati Purba Amd, Salman Kalista, S.Si, Fitri Yutari Hidayah Amd, Fitri Alia Amd, Suci Ikhwani Lestari Amd, Ade Marfuah Lubis Amd, dan semua sahabat seangkatan yang sudah membantu dan memberi semangat kepada penulis selama ini.
Dalam penyusunan skripsi ini, penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan, untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari semua pihak demi kesempurnaan skripsi ini. Akhir kata penulis mengharapkan semoga skripsi ini dapat bermanfaat dan membantu semua pihak yang memerlukannya.
ABSTRAK
Voice over Internet Protocol (VoIP) dapat diimplementasikan pada berbagai
model jaringan, baik model jaringan dengan infrastruktur maupun tanpa infrastruktur, seperti Mobile Ad Hoc Network (MANET). MANET bisa dibangun dengan node yang bersifat mobile dan dengan menggunakan protokol routing khusus. Dua diantara beberapa protokol routing yang bisa digunakan adalah B.A.T.M.A.N dan Babel. Latar belakang penulis memilih topik ini yakni guna mempermudah administrator dalam memilih protokol
routing terbaik antara B.A.T.M.A.N dan Babel untuk layanan VoIP pada
MANET. Pada penelitian ini MANET dibangun dengan 10 buah node yang berupa notebook. MANET diimplementasikan secara bergantian antara protokol B.A.T.M.A.N-adv dan Babel. Masing-masing protokol diuji dengan 5 buah parameter, yaitu penggunaan bandwidth, delay, jitter, packet loss dan
meanopinionscore (MOS) pada dua skenario, yaitu full connected dan partial
connected. Hasil rata-rata yang didapat pada skenario full connected adalah
penggunaan bandwidth Babel yang lebih kecil, sementara untuk delay, jitter,
dan packet loss B.A.T.M.A.N-adv menjadi yang lebih unggul. Sementara pada
skenario partial connected penggunaan bandwidth Babel masih lebih kecil, untuk delay diungguli oleh B.A.T.M.A.N-adv, sedangkan jitter dan packet loss
nilai Babel lebih baik. Untuk nilai MOS yang terjadi pada B.A.T.M.A.N-adv adalah 3,5, sementara Babel unggul dengan nilai 3,6.
Katakunci : Babel, Better Approach To Mobile Ad Hoc Network (B.A.T.M.A.N), Mobile Ad Hoc Network (MANET), Voice over Internet
vii
COMPARATIVE ANALYSIS OF BETTER APPROACH TO MOBILE AD HOC NETWORK (BATMAN) PROTOCOL WITH BABEL
PROTOCOL FOR VOICE OVER INTERNET PROTOCOL (VOIP) SERVICE ON MOBILE AD HOC
NETWORK (MANET)
ABSTRACT
Voice over Internet Protocol (VoIP) can be implemented in various network models, both at the network with infrastructure or network without infrastructure, such as Mobile Ad Hoc Network (MANET). MANET can be built with nodes that are mobile and using special routing protocols. Two of many routing protocols that can be used are B.A.T.M.A.N and Babel. The reason of the author to chose this topic is to make easy an administrators in selecting the best routing protocol between B.A.T.M.A.N and Babel to build VoIP service in MANET. In this research MANET built using 10 nodes in the notebooks form. MANET protocols are implemented by turns with B.A.T.M.AN-adv and Babel. Each protocols is tested with 5 parameters, they are bandwidth usage, delay, jitter, packet loss and mean opinion score (MOS) on two scenarios, they are full connected and partial connected. In the full connected scenario, Babel use smaller bandwidth, while for delay, jitter, and packet loss B.A.T.M.A.N-adv is better. In the partial connected scenario, Babel still use smaller bandwidth, for delay B.A.T.M.A.N-adv is better, but for jitter and packet loss Babel is better. For the MOS value in B.A.T.M.A.N-adv is 3,5 while Babel is better with the value 3,6.
Keywords : Babel, Better Approach To Mobile Ad Hoc Network (B.A.T.M.A.N), Mobile Ad Hoc Network (MANET), Voice over Internet
DAFTAR ISI PERSETUJUAN ... iii PERNYATAAN ... iv PENGHARGAAN ... v ABSTRAK ... vi ABSTRACT ... vii
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR TABEL ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xii
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 Metodologi Penelitian ... 4 1.7 Sistematika Penulisan ... 5
BAB 2 LANDASAN TEORI ... 7
2.1 Jaringan Komputer ... 7
2.2 Topologi Jaringan ... 9
2.3 Voice Over Internet Protocol (VoIP) ... 12
2.3.1 Kelebihan VoIP ... 14
2.3.2 Kekurangan VoIP ... 14
2.3.3 Protokol Pendukung VoIP ... 15
2.3.3.1 Transmission Control Protocol (TCP) ... 15
2.3.3.2 User Datagram Protocol (UDP) ... 16
2.3.3.3 Internet Protocol (IP) ... 16
2.4 Wireless ... 17
2.4.1 Jenis Teknologi Wireless ... 18
2.4.1.1 Wireless Personal Area Network (WPAN) ... 18
2.4.1.2 Wireless Wide Area Network (WWAN) ... 18
2.4.1.3 Wireless Local Area Network (WLAN) ... 18
2.5 Wireless Mesh Network (WMN) ... 19
2.6 Ad Hoc dan Infrastrktur ... 20
2.7 Mobile Ad Hoc Network (MANET) ... 22
2.8 Routing ... 24
2.9 Protokol Routing ... 25
2.9.1 Klasifikasi Protokol Routing Pada MANET ... 25
2.9.1.1 Protokol Routing Proactive ... 25
2.9.1.2 Protokol Routing Reactive ... 25
2.9.1.3 Protokol Routing Hybrid ... 26
2.10 Protokol Better Approach To Mobile Ad Hoc Network (B.A.T.M.A.N) ... 27
ix
2.10.1 Karakteristik B.A.T.M.A.N ... 27
2.10.2 Format Paket B.A.T.M.A.N ... 28
2.10.3 Cara Kerja OGM ... 30
2.10.4 Mekanisme Routing B.A.T.M.A.N ... 31
2.10.5 Pemilihan dan Pembentukan Rute B.A.T.M.A.N ... 31
2.10.6 Penghapusan Rute B.A.T.M.A.N ... 32
2.10.7 B.A.T.M.A.N-advance ... 32
2.10.8 Interface Virtual bat0 ... 33
2.11 Protokol Babel ... 33
2.11.1 Babel Pada Jaringan Dual-Stack ... 34
2.11.2 Kekurangan Babel ... 34
2.11.3 Transmisi Informasi Routing Babel ... 34
2.11.4 Pemilihan Rute Babel ... 35
2.11.5 Kondisi Kehandalan Babel... 35
2.11.6 Konvergensi Babel ... 36
2.11.7 Format Paket Babel ... 36
2.11.8 Format TLV ... 37
BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN ... 39
3.1 Analisis ... 39
3.1.1 Analisis Masalah ... 39
3.1.2 Analisis Kebutuhan ... 40
3.1.2.1 Kebutuhan Fungsional ... 40
3.1.2.2 Kebutuhan Non-Funsional Sistem ... 41
3.1.3 Pemodelan ... 41
3.1.3.1 Use Case Diagram ... 42
3.1.3.2 Flowchart Pengujian ... 43
3.2 Perangkat Keras yang Digunakan ... 45
3.3 Perangkat Lunak yang Digunakan ... 45
3.3.1 Sistem Operasi ... 45
3.3.2 Protokol Routing ... 46
3.3.3 Tools Pendukung ... 46
3.3.3.1 Batctl ... 47
3.3.3.2 Babelweb ... 48
3.3.4 Perangkat Lunak VoIP ... 49
3.3.4.1 VoIP Klien ... 49
3.3.4.2 VoIP Server (Softswitch) ... 49
3.3.5 Perangkat Lunak Monitoring ... 50
3.4 Lokasi Pengujian ... 51
3.5 Parameter Kualitas VoIP ... 54
3.6 Mekanisme dan Skenario Pengujian ... 55
3.6.1 Verifikasi Topologi ... 55 3.6.2 Pengujian Penggunaan Bandwidth, Delay, Jitter dan
BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN ... 60
4.1 Implementasi Sistem ... 60
4.1.1 Pengalamatan ... 61
4.1.2 Instalasi Protokol ... 61
4.1.3 Pendaftaran Akun VoIP ... 64
4.1.4 Aktifasi Protokol ... 65
4.2 Analisis Data ... 67
4.2.1 Verifikasi Topologi ... 67
4.2.2 Hasil Pengujian Penggunaan Bandwidth ... 72
4.2.3 Hasil Pengujian Delay ... 75
4.2.4 Hasil Pengujian Jitter ... 77
4.2.5 Hasil Pengujian Packet Loss ... 80
4.2.6 Hasil Pengujian Mean Opinion Score (MOS) ... 82
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ... 83
5.1 Kesimpulan ... 83
5.2 Saran ... 85
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Metode Pengujian Penggunaan Bandwidth ... 56
Tabel 3.2 Metode Pengujian Delay, Jitter, dan Packet Loss ... 57
Tabel 4.1 Daftar Akun Pengguna Layanan VoIP ... 64
Tabel 4.2 Pengujian Bandwidth Node Server Skenario Full Connected ... 72
Tabel 4.3 Selisih Bandiwdth BATMAN-adv dan Babel Full Connected ... 72
Tabel 4.4 Pengujian Bandwidth Node Server Skenario Partial Connected ... 73
Tabel 4.5 Selisih Bandiwdth BATMAN-adv dan Babel Skenario Partial Connected ... 74
Tabel 4.6 Pengujian Delay Skenario Full Connected ... 74
Tabel 4.7 Pengujian Delay Skenario Partial Connected ... 75
Tabel 4.8 Pengujian Jitter Skenario Full Connected ... 77
Tabel 4.9 Pengujian Jitter Skenario Partial Connected ... 78
Tabel 4.10 Pengujian Packet Loss Skenario Partial Connected ... 79
Tabel 4.11 Pengujian Packet Loss Skenario Partial Connected ... 80
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Bentuk Topologi Bus ... 9
Gambar 2.2 Bentuk Topologi Ring ... 10
Gambar 2.3 Bentuk Topologi Star ... 11
Gambar 2.4 Bentuk Topologi Mesh ... 12
Gambar 2.5 Proses Pertukaran Data Suara Antara Dua Pengguna ... 13
Gambar 2.5 Visualisasi WMN Pada BTS Telepon Selular ... 19
Gambar 2.6 Jaringan Nirkabel Mode Infrastrktur Sederhana ... 21
Gambar 2.7 Jaringan Mode Ad Hoc Sederhana ... 21
Gambar 2.8 MANET Full Connected ... 23
Gambar 2.9 MANET Partial Connected ... 23
Gambar 2.10 Visualisasi Informasi Pada Router Untuk Melakukan Routing ... 24
Gambar 2.11 Klasifikasi Routing Pada MANET... 26
Gambar 2.12 Format Paket B.A.T.M.A.N ... 28
Gambar 2.13 Format OGM ... 29
Gambar 2.14 Format Pesan HNA ... 29
Gambar 2.15 Mekanisme Pemrosesan OGM ... 31
Gambar 2.16 Format Paket Header Babel ... 36
Gambar 2.17 Format Paket TLV ... 38
Gambar 3.1 Diagram Ishikawa Analisis Masalah ... 40
Gambar 3.2 Use Case End User Pengujian Kualitas VoIP Protokol B.A.T.M.A.N-adv dan Babel ... 42
Gambar 3.3 Use Case Administrator Pengujian Kualitas VoIP Protokol B.A.T.M.A.N-adv dan Babel ... 43
Gambar 3.4 Flowchart Pengujian Kualitas VoIP Pada MANET ... 44
Gambar 3.5 Contoh Hasil Visualisasi Topologi MANET Dengan Batctl ... 47
Gambar 3.6 Contoh Hasil Visualisasi Topologi MANET Dengan Babelweb ... 48
Gambar 3.7 Lokasi Pengujian Lantai 1 Gedung S1 Ilmu Komputer USU ... 52
Gambar 3.8 Tata Letak Node Pada Ruang Kelas Basic ... 53
Gambar 4.1 Visualisasi Topologi Full Connected B.A.T.M.A.N-adv... 68
Gambar 4.2 Visualisasi Topologi Partial Connected B.A.T.M.A.N-adv... 69
Gambar 4.3 Visualisasi Topologi Full Connected Babel ... 70
Gambar 4.4 Visualisasi Topologi Partial Connected Babel ... 70
Gambar 4.5 Visualisasi Topologi Full Connected Babel Berstatus Konvergen ... 72
Gambar 4.6 Grafik Penggunaan Bandwidth Server Skenario Full Connected ... 73
Gambar 4.7 Grafik Penggunaan Bandwidth Server Skenario Partial Connected ... 74
Gambar 4.8 Grafik Perbandingan Delay Skenario Full Connected ... 76
Gambar 4.9 Grafik Perbandingan Delay Skenario Partial Connected ... 77
Gambar 4.10 Grafik Perbandingan Jitter Skenario Full Connected... 78
Gambar 4.11 Grafik Perbandingan Jitter Skenario Partial Connected... 79
Gambar 4.12 Grafik Perbandingan Packet Loss Skenario Full Connected ... 80
