vi
ABSTRAK
VPN merupakan sebuah teknologi yang hadir sebagai solusi dari tuntutuan user yang menginginkan proses pengiriman data yang lebih aman dan sudah banyak dipakai oleh Service Provider pada jaringan utama mereka.VPN menyediakan privatisasi melalui jaringan publik, dimana router PE (Provider Edge) berpartisipasi dalam customer routing sehingga dapat menjamin routing yang optimal antar site dan membawa sekumpulan rute terpisah untuk tiap customer site. Sedangkan IMS merupakan implementasi dari konsep NGN yang mampu mendukung migrasi teknologi yang full packet-based. Tugas akhir ini mengujikan performansi layanan VPN berbasis IMS. Layanan yang akan diuji adalah
HTTP, VoIP, dan RTP. Sedangkan aplikasi simulasi yang akan digunakan adalah
Simulator OPNET Modeler untuk analisa data VPN IPsec, L2TP, dan GRE. Dari hasil pengukuran secara umum VPN IPsec lebih baik dibandingkan dengan VPN L2TP dan VPN GRE. Terbukti nilai Delay pada voip dan RTP tertinggi yaitu pada jaringan VPN L2TP. Untuk Metrik HTTP, VPN IPsec dan GRE mengalami Delay yang tertinggi. Sedangkan rata-rata Delay untuk L2TP jika dilihat dari hasil analisa L2TP jauh dibawah rata-rata VPN IPsec dan GRE. Terbukti VPN L2TP sangat baik untuk menangani Delay pada HTTP.
vii
ABSTRACT
VPN is a technology that present the solution of sending secure data to the user who
wants safer connection. VPN has been widely used by service provider in their backbone
network. VPN provide through the privatization of public, where router PE (Provider
Edge) participate in customer routing to ensure optimal between the routing and brought
bunch of separate routes for each customer site. While IMS is a implementation of NGN
concept that is capable to support full packet-based technology migration. This final
project is a result of testing VPN service based IMS performance, where HTTP, VoIP,
and Video call services are tested. OPNET Modeler Simulator 14.5 is the simulation
application that used for IPsec, L2TP, and GRE VPN data analysis. Measurement results
shown that IPsec VPN is better than the L2TP and GRE VPN, while L2TP VPN has
highest delay in VOIP and RTP. IPsec and GRE VPN were experiencing highes delay for HTTP. The average delay of L2TP is far below the IPsec and GRE VPN. It’s been proven that L2TP VPN has the most excellent ability to handle delay on HTTP.
Keywords: GRE, HTTP, IMS, IPsec, L2TP, OPNET Modeler 14.5, Video Call, VoIP,
viii
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
PERNYATAAN ORISINALITAS LAPORAN PENELITIAN ... iii
PERNYATAAN PUBLIKASI LAPORAN PENELITIAN ... iv
PRAKATA ... v
1.5 Sistematika Penelitian... 3
BAB II DASAR TEORI ... 4
2.1 Pengertian Jaringan Komputer ... 4
2.1.1 Local Area Network ... 4
2.1.2 Open System Insterconnection (OSI) Model ... 5
2.1.3 TCP/IP Model (Internet Protocol Suite) ... 7
2.2 Internet Protokol Address ... 8
2.2.1 Internet Protocol Version 4 (IPv4) ... 9
2.3 Bandwidth ... 12
2.3.1 Jenis – jenis Bandwidth ... 12
2.3.2 Manajemen Bandwitdh ... 13
2.4 VPN (Virtual Private Network) ... 13
2.4.1 Tipe-tipe Tunneling Pada VPN ... 14
2.4.2 Jenis-Jenis Protokol Pada VPN ... 15
2.4.3 Fasilitas-Fasilitas Pada VPN ... 18
2.5 IP Multimedia Subsystem (IMS) ... 18
2.5.1 SIP (Session Initiation Protocol) ... 19
2.5.2 Layer Transport ... 20
ix
2.5.4 Layer Application Server ... 22
2.6 VoIP (Voice over Internet Protocol) ... 22
2.7 Video Call ... 23
2.8 HTTP ... 23
2.9 Pengukuran Performa Jaringan (QoS) ... 23
2.10 Software Simulator OPNET ... 26
2.10.1 Pengenalan OPNET SIMULATOR ... 27
BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN JARINGAN ... 29
3.1 Gambaran Umum ... 29
3.2 Model Jaringan ... 29
3.3 Topologi Jaringan ... 30
3.3.1 Komponen Jaringan ... 31
3.4 Simulasi Skenario ... 32
3.5 Simulasi Jaringan Data ... 33
BAB IV IMPLEMENTASI ... 35
4.1 Perancangan Simulasi Skenario ... 35
4.1.1 Skenario 1: Jaringan IMS tanpa VPN ... 35
4.1.2 Skenario 2: Jaringan IMS dengan VPN Ipsec ... 36
4.1.3 Skenario 3: Jaringan IMS dengan VPN L2TP ... 37
4.1.4 Skenario 4: Jaringan IMS dengan VPN GRE ... 38
4.2 Simulasi Application Traffic ... 38
4.2.1 HTTP Traffic ... 39
5.5 Perbandingan Keseluruhan Jaringan Dengan Dan Tanpa VPN... 45
5.5.1 Penjelasan Rinci Seluruh Analisis Data ... 45
BAB VI SIMPULAN DAN SARAN... 52
6.1 Simpulan ... 52
6.2 Saran ... 53
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 OSI Model (CISCOPRESS, 2014) ... 7
Gambar 2.2 Header IPv4 (CISCOPRESS, 2014) ... 11
Gambar 2.3 VPN dengan dua tipe tunneling (CISCOPRESS, 2014) ... 14
Gambar 2.4 Enkapsulasi pada protokol PPTP (TechnetMicrosoft, 2014) ... 15
Gambar 2.5 Struktur Paket L2TP berisi IP Datagram (TechnetMicrosoft, 2014) ... 16
Gambar 2.6 Enkripsi pada L2TP/IPSec (TechnetMicrosoft, 2014) ... 16
Gambar 2.7 Simulator OPNET Software ... 27
Gambar 3.1 Alur Pengambilan Data Peneletian ... 30
Gambar 3.2 Topologi Virtual Private Network pada Jaringan IP Multimedia SubSystem .... 31
Gambar 4.1 Implementasi Jaringan IMS tanpa VPN ... 35
Gambar 4.2 Implementasi Jaringan IMS dengan VPN IPsec ... 36
Gambar 4.3 Implementasi Jaringan IMS dengan VPN L2TP ... 37
Gambar 4.4 Implementasi Jaringan IMS dengan VPN GRE ... 38
Gambar 4.5 OPNET Modeler 14.5 HTTP Application Traffic Spesification ... 39
Gambar 4.6 OPNET Modeler 14.5 Voice Application Traffic Spesification ... 40
Gambar 4.7 OPNET Modeler 14.5 Video Application Traffic Spesification ... 40
Gambar 5.1 HTTP – Obect Response Time (detik) ... 45
Gambar 5.2 HTTP- Page Respon Time (detik) ... 46
Gambar 5.4 Voice - Packet End-to-End Delay (sec) ... 47
Gambar 5.3 Voice - Jitter (sec)... 47
Gambar 5.5 Video-Packet End-to-End Delay (sec)... 48
Gambar 5.6 Tampilan Diagram dari tabel 5.5 ... 50
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 IP Address Private ... 9
Tabel 2.2 IP Klasifikasi Pada Jitter ... 24
Tabel 2.3 Klasifikasi Pada Packet Loss ... 25
Tabel 3.1 Komponen dalam OPNET MODELER ... 32
Tabel 3.2 Skenario VPN ... 33
Tabel 5.1 Hasil Simulasi Jaringan IMS Tanpa VPN... 43
Tabel 5.2 Hasil Simulasi Jaringan IMS VPN IPsec ... 43
Tabel 5.3 Hasil Simulasi Jaringan IMS VPN L2TP ... 44
Tabel 5.4 Hasil Simulasi Jaringan IMS VPN GRE ... 44
Tabel 5.5 Hasil Simulasi Perbandingan Rata-Rata Keseluruhan Jaringan... 49
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Teknologi jaringan komputer yang semakin berkembang menjadi salah satu bagian yang tidak dapat dipisahkan dari berbagai usaha, baik perusahaan kecil, menengah maupun perusahaan berskala besar. Pemanfaatan teknologi jaringan komputer akan menghasilkan proses komunikasi antar satu perangkat jaringan dengan perangkat jaringan lainnya dalam suatu jaringan. Trend teknologi IMS (IP Multimedia Subsystem) saat ini membawa perubahan pemikiran akan trend jaringan masa depan.
Pentingnya teknologi jaringan komputer tersebut menjadi tidak terbantahkan setelah melihat hasilnya bagi manusia. Seperti kemudahan dalam pencarian informasi menggunakan internet dan kemudahan komunikasi antar personal maupun perusahaan Menurut Cisco, secara harafiah Internet (kependekan dari interconnected-networking) ialah komputer yang terhubung di dalam beberapa rangkaian. Rangkaian tersebut kini tersebar di seluruh dunia. Rangkaian-rangkaian ini memungkinkan perngiriman paket data dari satu tempat ke tempat yang lainnya sehingga terciptalah komunikasi. Sekarang kita dapat melihat interkoneksi yang lebih luas antara komputer dari berbagai macam belahan dunia, komputer-komputer ini terhubung melalui sebuah jaringan yang sangat besar yang terbentuk dari jaringan-jaringan kecil dalam skala besar dan membutuhkan keamanan dari masing-masing jaringan tersebut.
Virtual Private Network (VPN) hadir sebagai salah satu solusi keamanan data untuk skala
2
VPN itu sendiri, sehingga nantinya akan didapatkan perbedaan dalam sekali transfer data dari masing-masing skenario yang dibuat. Dengan harapan tugas akhir ini akan memberikan pengetahuan tentang ke efektifitasan dari masing masing protokol pada jaringan IMS (IP
Multimedia Subsystem).
1.2 Rumusan Masalah
Adapun masalah yang dapat dirumuskan seputar aplikasi ini adalah sebagai berikut:
1. Bagaimana cara memodelkan dan mensimulasikan VPN dalam jaringan IMS pada program simulator OPNET MODELER?
2. Bagaimana dampak perbedaan data dengan menggunakan beberapa skenario dan simulasi VPN yang terdapat di jaringan IMS?
3. Apakah kegunaan dari perbedaan dan fungsi dari beberapa protokol yang ada dalam VPN itu sendiri?
1.3 Tujuan Pembahasan
Adapun tujuan dari pembahasan ini adalah:
1. VPN dalam jaringan IMS pada simulator OPNET Modeler dapat berjalan di simulator OPNET Modeler 14.5.
2. Mengukur tingkat efensiensi protokol VPN L2TP, IPSec, GRE di jaringan IMS pada program simulator OPNET Modeler dengan factor Delay, Jitter, Page Response Time,
dan Throughput Perfomance.
1.4 Batasan Masalah
Berikut adalah ruang lingkup kajian dalam pembuatan Tugas Akhir ini:
1. Pengujian dilakukan melalui simulasi dengan software simulator OPNET Modeler 14.5 2. Pengukuran parameter link VPN dan aplikasi aplikasi yang berjalan pada IMS.
3. Pengukuran performa VPN yang berjalan di jaringan IMS dengan menggunakan proxy P-CSCF,I-CSCF, dan S-CSCF.
4. Pengukuran Delay dengan menggunakan beberapa aplikasi sensitif terhadap Delay, yaitu media setreaming voice, video, dan data yang berjalan di aplikasi HTTP.
5. Metrik pembanding yang di gunakan adalah Througput Perfomance, Packet Delay,
3
6. Protokol perbandingan yang di pakai dalam jaringan VPN adalah PPTP (Point-to-point
Tunneling Protocol), IPsec (Internet Protocol Security), dan GRE.
1.5 Sistematika Penelitian
Sistematika penyajian yang digunakan dalam laporan penelitian ini adalah sebagai berikut: BAB I PENDAHULUAN
Berisi uraian mengenai Latar Belakang, Rumusan Masalah, Tujuan, dan Batasan Masalah Sistematika Penyajian.
BAB II DASAR TEORI
Berisi tentang dasar teori-teori yang menunjang dalam menyusun laporan Tugas Akhir ini.
BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN
Berisi tentang analisis pernancangan simulasi jaringan VPN berbasis IMS yang menjadi obyek bahasan dalam penelitian ini dan pembahasan terhadap analisis jaringan yang sedang berjalan serta menemukan masalah yang terdapat pada jaringan tersebut melalui simulator OPNET dan beberapa skenario pengambilan data.
BAB IV IMPLEMENTASI
Berisi tentang langkah-langkah detail implementasi dari jaringan komputer baru yang dikembangkan berbasis VPN di dalam IMS yang menjadi pemecahan masalah serta kumpulan-kumpulan screenshot dari software penunjang serta evaluasi jaringan tersebut.
BAB V PENGUJIAN
Berisi tentang pengujian terhadap hasil dari simulasi, analisa data untuk mengtahui performa jaringan VPN terhadap jaringan IMS saat aplikasi streaming IMS dijalankan melalui HTTP, dengan mengukur Delay, throughput, dan jitter.
BAB VI PENUTUP
52
BAB VI
BAB 6.
SIMPULAN DAN SARAN
6.1 Simpulan
Berikut ini adalah kesimpulan dari penelitian yang didapat setelah melakukan perancangan dan implementasi pada simulasi yang telah dibuat, adalah sebagai berikut:
1. Dengan menggunakan OPNET Modeler kita dapat mensimulasikan jaringan IP Multimedia SubSystem (IMS) seperti jaringan yang ada di dunia nyata, dengan menggunakan modul tambahan.
2. Pada perbandingan jaringan VPN di dalam IP Multimedia SubSystem, dapat disimpulkan bahwa:
a) Penggunaan Virtual Private Network pada teknologi VPN GRE sebaiknya digunakan untuk data Video-Throughput.
b) Penggunaan Virtual Private Network pada teknologi pada teknologi VPN IPsec sebaiknya digunakan untuk HTTP-Object Response Time (sec), HTTP-Page Response
Time (sec), HTTP-Trhougput, Voice - Packet Delay Variation ,Voice - Packet
End-to-End Delay (sec), Voice – Throughput, dan Voice - Queuing Delay (sec) sangat
berpengaruh besar terhadap metrik tersebut.
c) Penggunaan Virtual Private Network pada teknologi pada teknologi VPN L2TP sebaiknya digunakan untuk RTP di karenakan HTTP-Queing Delay, Voice - Jitter
(sec), Video-Packet End-to-End Delay (sec), dan Video-Packet Delay Variation sangat
dipengaruhi oleh VPN L2TP.
3. Dari hasil pengukuran secara umum VPN IPsec lebih baik dibandingkan dengan non VPN L2TP dan VPN GRE. Nilai Delay pada voip dan videocall tertinggi yaitu pada jaringan VPN L2TP sebesar 1.097022536 detik dan 3.812317787 detik. Sedangkan untuk IPsec sendiri hanya rata-rata Delay untuk voip sebesar 0.187202556 detik, dan Video sebesar 1.92714337 detik.
53
6.2 Saran
Saran-saran sangat diperlukan bagi analisis ini agar dapat dikembangkan dengan lebih baik kedepannya. Sehingga analisis ini dapat lebih informatif dan lebih bermanfaat lagi. Saran-saran pengembangan untuk analisis ini, antara lain:
1. Penggunaan VPN firewall belum digunakan, sehingga dapat dikembangkan agar mendapat hasil yang optimal.
2. Analisis ini dapat dikembangkan dengan menerapkan QoS pada VPN di jaringan IMS, sehingga penggunaan VPN dapat bekerja secara optimal.
3. Sebaiknya pemakaian Jaringan IMS dilakukan efisiensi lagi dengan menambahkan satu modul pada jaringan IMS yaitu modul Home Subscriber Server (HSS).
54
DAFTAR PUSTAKA
Anton, W. (1997). Jaringan Komputer. Bandung: Informatika.
Azwir, M. (2014). IP Multimedia Subsystem Framework dan Arsitektur. Jakarta: AndiPublisher.
Chen, W. K. (1993). Linear Networks and Systems. Belmont, CA: Wadsworth. CISCOPRESS. (2014). HTTP://www.ciscopress.com/articles/.
DeVita, J. (2012). VPN Tunneling Protocol. Retrieved September 2014, from Technet Microsofot: HTTP://technet.microsoft.com/library/default.aspx
Fathansyah. (2002). Basis Data. Bandung: Informatika.
Hartono, J. M. (2000). Analisis dan Desain Sistem Informasi. Yogyakarta, Central Java: Andi.
Haryadi, S. (2010). Quality of Service (QoS) Dan Pengukurannya Yogyakarta : Andi. Laudon, K. C., & Laudon, J. P. (2012). Management Information Systems: Managing the
Digital Firms (12th ed.). Upple Saddle River, NJ: Prentice Hall.
OPNET. (2012, Juni 5). (OPNET) Retrieved September 2, 2014, from www.opnet.com:
Safitri, E. (2013). IMPLEMENTASI DAN ANALISIS PERFORMANSI LAYANAN
MULTIMEDIA PADA JARINGAN MPLS-VPN (MULTIPROTOCOL LABEL
SWITCHING-VIRTUAL PRIVATE NETWORK) BERBASIS IP MULTIMEDIA
SUBSYSTEM (IMS). Bandung: IT TELKOM.
Sofana, I. (2010). CISCO CCNA. Bandung: INFORMATIKA.
Tanenbaum Andrew S. (1997). Jaringan Komputer Jilid 1. Prentice Hall: India Internasional ED.
TechnetMicrosoft.(2014).HTTP://technet.microsoft.com/en-us/library/cc771298(v=ws.10).aspx.
Valkenburg, M. E. (1974). Network Analysis.
