PENGEMBANGAN SISTEM IOSS (IPB OPEN SCREEN
SHARING) MENGGUNAKAN BAHASA PEMROGRAMAN JAVA
MOCHAMMAD ISA
DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2011
ABSTRACT
MOCHAMMAD ISA, IOSS (IPB Open Screen Sharing) System Development using Java Programming Language. Supervised by Hendra Rahmawan, S.Kom, M.T.
Screen sharing application on LAN equipped room has a potential to replace projector duty. NetOp School is one of many softwares which has screen sharing feature. However, NetOp School is a shareware software and not open source. IOSS (IPB Open Screen Sharing) is an open source screen sharing software built from Java object oriented programming language. This screen sharing software implemens multithreading in which one thread used to serve one client connection and one thread implemens one class which is needed to run real time and independently from another classes activity. The socket programming implementation in IOSS is using TCP protocol and client-server architecture. IOSS uses JPEG as standard image format used for screen sharing.
IOSS test result showed that size of connected client does not always gain slow response time. It was shown from the fastest and slowest response time, respectively, 36 ms and 3625 ms which is occurred in client size of 10 and system frame rate setting used was 30 fps. The performance shown by IOSS is still far from what is expected. This can be shown by highest and lowest frame rate received by one client, respectively, is 29 fps and zero fps. Bandwidth used by IOSS reachs peak on 100.2 Mbps, occurred on client size of 10 and system setting used was 70 fps. Response time, frame
rate received by client and bandwidth used is not correlated to system frame settings yet size of
connected client.
PENGEMBANGAN SISTEM IOSS (IPB OPEN SCREEN
SHARING) MENGGUNAKAN BAHASA PEMROGRAMAN JAVA
MOCHAMMAD ISA
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Komputer pada
Departemen Ilmu Komputer
DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2011
Judul : Pengembangan Sistem IOSS (IPB Open Screen Sharing) Menggunakan Bahasa Pemrograman Java
Nama : Mochammad Isa NIM : G64051593
Menyetujui :
Pembimbing
Hendra Rahmawan, S.Kom, M.T. NIP 19820501 200912 1 004
Mengetahui :
Ketua Departemen Ilmu Komputer Institut Pertanian Bogor
Dr. Ir. Sri Nurdiati, M.Sc. NIP 19601126 198601 2 001
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 9 Maret 1988. Penulis merupakan anak pertama dari dua bersaudara dari pasangan Ayah Usman Bc.an dan Ibu Siti Nurhasanah.
Penulis menyelesaikan pendidikan dasar pada SDN 04 Pagi Jakarta Timur pada tahun 1999 dan pendidikan menengah pertama di SMPN 92 Jakarta Timur pada 2005. Pada tahun 2005 penulis menyelesaikan pendidikan tingkat atas di SMAN 36 Jakarta Timur. Di tahun yang sama penulis diterima di Institut Pertanian Bogor melalui jalur seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB). Setelah melalui seleksi Mayor-Minor pada tahun 2006, penulis diterima pada Departemen Ilmu Komputer Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
Pada tahun 2008 penulis melaksanakan kegiatan praktik kerja lapang selama satu bulan di P.T. Telekomunikasi Indonesia Tbk. Divisi Fixed Wireless Network. Selama mengikuti pendidikan di Perguruan Tinggi penulis aktif dalam UKM Merpati Putih dan mewakili IPB dalam beberapa kejuaraan silat antar mahasiswa tingkat nasional. Pada tahun 2009 hingga 2011 penulis menjadi asisten pelatih UKM Merpati Putih.
PRAKATA
Alhamdulillahi Rabbil ‘alamin, segala puji lagi Maha Suci Allah Tuhan Semesta Alam penulis
panjatkan atas segala curahan cinta-Nya sehingga tugas akhir ini dapat diselesaikan. Tema penelitian yang dipilih adalah pemgembangan sistem open source, dengan judul yang berjudul Pengembangan
sistem IOSS (IPB Open Screen Sharing) Menggunakan Bahasa Pemrograman Java.
Dalam penyelesaian tugas akhir ini penulis tidak lepas dari dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu segenap terima kasih penulis ucapkan kepada pihak-pihak yang telah memberikan bantuan baik moril maupun materil, antara lain :
1. Keluarga tercinta, Ayahanda Usman Bc.an, Ibunda Siti Nurhasanah dan adik kecilku Nurvita Aisah atas segala doa, cinta, kasih sayang dan kesabarannya.
2. Bapak Hendra Rahmawan, S.Kom.,M.T. selaku pembimbing atas arahan dan bimbingannya selama pengerjaan tugas akhir,
3. Bapak Heru Sukoco, S.Si., M.T. atas bimbingan dan arahannya.
4. Ibu Ir. Sri Wahjuni, M.T. dan Bapak Endang Purnama Giri, S.Kom., M.Kom. selaku penguji sidang.
5. Fifi Gusdwiyanti yang selalu menjadi semangat dan sahabat terbaik dalam senang dan susah, 6. Teman-teman seperjuangan ilkom 42 yang tak henti-henti menyemangati, Windy, Fuad Jabar,
Wawan, Priyo, Fahri, Dika, dan lainya yang tidak dapat disebutkan satu persatu,
7. Teman-teman Merpati Putih yang selalu menyemangati tanpa kenal lelah, Bena, Genny, Dewi, Mas Sandi, Mas Teta, dan lainya yang tidak dapat disebutkan satu persatu,
8. Teman-teman ilkom 44, Rochyat dan Gamma atas kesediaannya sebagai pembahas, Woro atas jarkomnya,
9. Teman-teman Cyber Merpati, mas Agus dan Bang Tahir, atas kesediannya meminjamkan Cyber Merpati dan bertukar pikiran.
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu selama pengerjaan tugas akhir ini yang tidak dapat disebutkan satu-persatu. Semoga penelitian ini dapat memberikan manfaat.
Bogor, Agustus 2011
vii
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ... viii
DAFTAR GAMBAR ... viii
DAFTAR LAMPIRAN ... viii
PENDAHULUAN ... 1 Latar Belakang ... 1 Tujuan ... 1 Manfaat Penelitian ... 1 Ruang Lingkup ... 1 TINJAUAN PUSTAKA ... 1 Jaringan Komputer ... 1
Model Referensi OSI ... 2
Model Referensi TCP/IP ... 3
Protokol Jaringan ... 4 UDP ... 4 TCP ... 4 Java ... 5 JPEG ... 5 Response Time... 5 Bandwidth ... 6 Frame Rate ... 6 Open Source ... 6
Strategi Layanan pada Arsitektur Client-Server... 6
METODOLOGI PENELITIAN ... 8
Definisi Kebutuhan ... 8
Desain Sistem dan Perangkat Lunak ... 8
Implementasi dan Pengujian Unit ... 9
Integrasi dan Pengujian Sistem ... 9
Pemakaian dan Perawatan ... 9
HASIL DAN PEMBAHASAN... 10
1 Analisis Kebutuhan ... 10
2 Rancangan ... 11
3 Implementasi dalam Bahasa Pemrograman ... 14
4 Pengujian ... 16
KESIMPULAN DAN SARAN... 19
Kesimpulan ... 19
Saran ... 20
viii
DAFTAR TABEL
Halaman
1. Skenario pengambilan data. ... 9
2. Kebutuhan non-fungsional ... 11
DAFTAR GAMBAR Halaman 1. Osi Layer (Garcia dan Widjaja 2001). ... 3
2. Model referensi TCP/IP. ... 4
3. Format datagram UDP (Cisco Network Academy 2003). ... 4
4. Format segmen TCP (Cisco Network Academy 2003). ... 5
5. Three way handshake (Garcia dan Widjaja 2003). ... 5
6. Aplikasi server dengan Multiplexing. ... 6
7. Aplikasi server dengan forking. ... 7
8. Aplikasi server dengan preforking. ... 7
9. Aplikasi server dengan preforking. ... 7
10. Aplikasi server dengan preforking. ... 7
11. Aplikasi server dengan kombinasi reforking dan prethreading. ... 8
12. Tahapan-tahapan pada model proses waterfall (Somerville 2006). ... 8
13. Response time. ... 9
14. Use-case yang dimiliki perangkat lunak IOSS. ... 11
15. Antarmuka server tab. ... 12
16. Antarmuka client tab. ... 12
17. Struktur package. ... 13
18. Diagram kelas pada sisi server. ... 13
19. Diagram kelas pada sisi client. ... 13
20. Baris kode pembangunan sambungan pada sisi server. ... 14
21. Baris kode pembangunan sambungan pada sisi client. ... 15
22. Multithreading pada IOSS. ... 15
23. Kelas-kelas yang berjalan secara konkuren. ... 16
24. Topologi jaringan pada pengujian... 16
25. Rata-rata response time satu client... 16
26. Rata-rata response time lima client. ... 17
27. Rata-rata response time 10 client. ... 17
28. Rata-rata frame rate pada satu client. ... 17
29. Rata-rata frame rate pada lima client. ... 18
30. Rata-rata frame rate pada10 client. ... 18
31. Rata-rata bandwidth terpakai pada satu client. ... 18
32. Rata-rata bandwidth terpakai pada lima client. ... 19
33. Rata-rata bandwidth terpakai pada 10 client. ... 19
DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1. Tabel harga Netop School Juni 2011. ... 22
2. Sequence diagram server 01 ... 23
3. Sequence diagram server 02 ... 24
1
PENDAHULUAN Latar Belakang
Dalam bukunya, the encyclopedia of
komputer network, Feibel (1996) menyatakan
bahwa sebuah jaringan komputer terdiri atas
node atau station. Komputer-komputer tersebut dihubungkan melalui sebuah medium komunikasi fisik dengan tujuan agar dapat berbagi sumberdaya, berkomunikasi atau bertukar informasi. Jaringan komunikasi yang terbentuk, selanjutnya disebut sebagai jaringan komputer, memungkinkan pengguna untuk dapat saling berinteraksi secara efektif dan efisien dari segi sumber daya untuk mempertukarkan informasi serta layanan tambahan (Sukoco 2008).
Sejak awal ditemukan hingga saat ini, jaringan komputer memainkan peranan yang penting, terutama dalam bidang komunikasi. Namun demikian penggunaannya dalam bidang pendidikan memainkan peranan yang penting, yaitu penerapannya ke dalam laboratorium komputer untuk meningkatkan efektifitas kegiatan belajar-mengajar. Belajar-mengajar dapat ditingkatkan melalui kentungan yang diberikan penggunaan jaringan komputer, yaitu kemudahan penyampaian informasi dan kecepatan dalam berbagi sumber daya yang mengatasi rintangan jarak dan tempat.
NetOP School merupakan salah satu perangkat lunak edukasi yang memanfaatkan pemakaian jaringan komputer. Perangkat lunak ini dikembangkan untuk kegiatan belajar-mengajar dalam lingkungan laboratorium komputer. Perangkat lunak NetOP School memiliki sifat berbayar dan tidak dapat didistribusikan secara bebas. Oleh sebab itu, hanya lembaga pendidikan yang memiliki keuangan yang mencukupi yang dapat membelinya. Daftar harga NetOP School yang diambil beberapa situs web pada bulan Juni 2011 dapat dilihat pada Lampiran 1.
Salah satu fitur yang dimiliki NetOP School adalah screen sharing. Fitur ini mencakup fungsi-fungsi yang meliputi pengambilan gambar, kompresi gambar, pengiriman gambar melalui jaringan komputer, dan menampilkan gambar pada komputer klien. Fungsi screen sharing diharapkan dapat digunakan sebagai pengganti proyektor pada laboratorium komputer, sehingga dapat memberikan efek
penghematan dari sisi keuangan karena tidak perlu membeli proyektor.
Tujuan
Tujuan penelitian ini adalah membuat perangkat lunak screen sharing yang memiliki sifat yang open source serta multiplatform. Diharapkan perangkat lunak ini dapat dikembangkan lebih lanjut oleh berbagai kalangan di masyarakat luas pada umumnya dan dalam lingkup IPB khususnya.
Manfaat Penelitian
Pada penelitian ini akan dibuat sebuah perangkat lunak yang mendukung fungsi
screen sharing, sehingga diharapkan dapat
menjadi alternatif yang ekonomis yang dapat menggantikan penggunaan proyektor dalam sebuah ruangan yang dilengkapi LAN (Local
Area Network).
Ruang Lingkup
Berikut adalah beberapa batasan yang menjadi ruang lingkup penelitian ini, yaitu : - Digunakan bahasa pemrograman yang
open-source yaitu Java.
- Cakupan jaringan komputer yang dipergunakan adalah LAN pada laboratorium komputer.
- Fungsi yang dikembangkan adalah screen
sharing yang diacu pada kebutuhan
pengguna yang ada pada perangkat lunak NetOp School.
TINJAUAN PUSTAKA Jaringan Komputer
Jaringan komputer terdiri atas node atau
station. Node dalam jaringan komputer
merupakan komputer namun dapat juga berupa perangkat komunikasi lainnya yang secara langsung bertatap muka dengan pengguna. Node yang terhubung dengan jaringan dapat berkomunikasi dengan cara tertentu. Dengan menjalankan perangkat lunak tertentu, sebuah komputer dapat menginisiasi dan mengelola interaksi pada jaringan (Feibel 1996).
Berdasarkan cakupannya, Tanenbaum (2003) mengelompokkan jaringan komputer menjadi beberapa kategori :
2
1. LAN (Local Area Network)
Merupakan sebuah jaringan komputer yang biasanya memiliki cakupan wilayah meliputi sebuah gedung, kampus atau laboratorium. Biasanya LAN memiliki ukuran satu kilometer.
2. MAN (Metropolitan Area Network) Pada umumnya jaringan ini mencakup wilayah sebuah kota atau berukuran sekitar 10 km.
3. WAN (Wide Area Network)
Jaringan ini mencakup wilayah geografi yang luas. WAN mencakup wilayah sebuah negara hingga sebuah benua atau berukuran 100 hingga 1000 km.
Dalam hubungan interaksinya pada jaringan, sebuah komputer dapat bertindak sebagai sebuah server atau workstation/client. Sebuah client membuat permintaan sedangkan
server memenuhi permintaan tersebut. Server
mengatur jaringan dengan memberikan sumber daya yang sesuai kepada client (Tanenbaum 2003).
Berikut adalah beberapa istilah yang dijelaskan Feibel (1996) untuk menggambarkan hubungan antar node dalam sebuah jaringan :
1. Peer to peer
Setiap node dapat menjadi client atau
server.
2. Distributed
Sebuah jaringan yang tidak memiliki pengatur, dimana setiap node dapat berinteraksi dengan node lainnya. Dalam jaringan ini, server hanyalah sebuah node yang menyediakan layanan namun tidak mengatur aktivitas jaringan.
3. Server based
Merupakan model jaringan dengan sebuah komputer yang didedikasikan sebagai file server, mengelola jaringan, memberikan izin akses terhadap suatu sumber daya kepada client.
4. Client/server
Merupakan versi canggih dari jaringan
server based. Client bisa mendapatkan
akses ke seluruh jenis sumber daya, namun hampir keseluruhan pekerjaan dilakukan oleh client. Server menyediakan sumber
daya (misal berupa download file atau aplikasi) dan kemudian client
menjalankannya.
Model Referensi OSI
ISO (International Standard
Oraganization) mengembangkan sebuah
model referensi tujuh lapis yang disebut OSI (Open Layer Sistem), ditunjukkan oleh Gambar 1, untuk menggambarkan bagaimana menyambungkan setiap kombinasi alat untuk tujuan komunikasi. Model ini mendefinisikan tugas dalam istilah tujuh lapisan fungsional dan menentukan fungsi yang harus disediakan di setiap lapisannya (Feibel 1996). Garcia dan Widjaja (2001) memberikan penjelasan lebih rinci mengenai fungsi-fungsi yang disediakan oleh ke tujuh lapisan model referensi OSI sebagai berikut :
1. Aplikasi
Merupakan lapisan yang bertanggung jawab untuk menyediakan layanan komunikasi terhadap aplikasi. Permisalan layanan pada lapisan aplikasi adalah penggunaan protokol HTTP untuk mengakses dokumen www.
Beberapa protokol yang disediakan oleh lapisan ini adalah FTP untuk pengiriman file, SMTP untuk surat elektronik, DNS untuk layanan nama, TELNET untuk akses jarak jauh, SNMP untuk pengelolaan jaringan.
2. Presentasi
Layanan yang disediakan oleh lapisan ini adalah menjadikan data yang direpresentasi berbeda oleh mesin yang berbeda dapat dimengerti satu sama lain. Lapisan persentasi akan mengubah informasi yang machine-dependent pada mesin A menjadi informasi yang
machine-independent kemudian mengubah
informasi yang machine-independent
menjadi machine-dependent pada mesin B. 3. Session
Meningkatkan kehandalan pengiriman data merupakan layanan yang disediakan oleh lapisan ini. Lapisan ini memberikan layanan flow control pada pengiriman data,
session control, sychronisation point untuk
pengendalian kerusakan/error. 4. Transport
Bertanggung jawab terhadap pengiriman data end-to-end dari sebuah
3
entitas session pada mesin sumber terhadap sebuah entitas session pada mesin tujuan. Protokol pada lapisan transport mencakup pengiriman PDU lapisan
transport yang disebut dengan segment.
Lapisan ini bertanggung jawab terhadap proses segmentasi dan reassembly atau
blocking dan unblocking untuk
mencocokkan ukuran pesan yang dihasilkan lapisan session terhadap ukuran paket yang dapat ditangani oleh lapisan
network.
Layanan berorientasi sambungan yang diberikan oleh lapisan ini adalah menyediakan sebuah pengiriman serangkaian byte atau pesan yang bebas kesalahan. Protokol berorientasi sambungan tersebut adalah TCP. TCP memberikan layanan perbaikan dan pendeteksi kesalahan, pengendalian aliran dan rangkaian.
Pada layanan yang tidak berorientasi sambungan, lapisan ini menyediakan pengiriman pesan tunggal. Dalam hal ini lapisan ini menyediakan informasi alamat sehingga pesan dapat disampaikan pada entitas lapisan session tujuan yang tepat. Protokol yang menyediakan layanan tidak berorientasi sambungan adalah UDP.
Lapisan ini juga bertanggung jawab terhadap pemutusan dan pembangunan sambungan serta mengoptimalkan penggunaan layanan dengan me-multiplex sejumlah sambungan lapisan transport ke dalam sebuah sambungan lapisan network dan men-demultiplex sebuah sambungan lapisan tranport ke sejumlah sambungan lapisan network.
5. Network
Pengiriman data dilakukan lapisan ini dalam bentuk paket. Lapisam ini bertanggung jawab terhadap routing paket dari mesin sumber ke tujuan. Dalam hal ini
routing berarti mencakup prosedur pemilihan jalur pengiriman paket melintasi jaringan. Layanan lain yang disediakan untuk mendukung layanan pengiriman adalah pendefinisian alamat yang dapat digunakan saat data melintasi jaringan yang berbeda.
6. Data Link
Lapisan ini menyediakan pengiriman
frame melintasi sambungan pengiriman
(transmission link) yang menghubungkan
dua node. Penyisipan informasi framing untuk mengindikasikan batasan frame, informasi pengendalian (control), informasi alamat pada header dan check
bit, untuk pengendalian kesalahan dan flow control.
7. Fisik
Layanan yang disediakan oleh lapisan fisik adalah pengiriman bit melalui sambungan komunikasi medium fisik, yaitu melalui sepasang kawat tembaga, kabel coaxial, sinyal radio, atau fiber optik. Lapisan ini bertitik berat pada pemilihan dari parameter sistem seperti level tegangan, durasi sinyal, membangun dan melepaskan sambungan fisik serta aspek mekanik seperti jumlah pin dan tipe soket.
Gambar 1 Osi Layer (Garcia dan Widjaja 2001).
Model Referensi TCP/IP
Model referensi TCP/IP merupakan model referensi pendahulu yang digunakan oleh jaringan komputer yang pertama ada yaitu ARPANET dan penerusnya saat ini, internet di seluruh dunia.
Berawal dari kekhawatiran departemen pertahanan Amerika terhadap hancurnya host,
router dan internetwork gateway yang
penting, model ini dirancang agar dapat bertahan jika perangkat keras subnet rusak. Dengan kata lain model ini diingikan agar sambungan tetap berjalan selama mesin sumber dan mesin tujuan dapat berjalan bahkan jika sambungan transmisi yang menghubungkan rusak.
Model referensi TCP/IP ditunjukkan oleh Gambar 2. Tanenbaum menjelaskan rincian setiap lapisan model referensi TCP/IP sebagai berikut :
4
Lapisan ini mencakup protokol tingkat yang lebih tinggi yang mencakup virtual terminal (TELNET), pengiriman file dengan FTP, surat elektronik/e-mail dengna SMTP, layanan nama (DNS) dan lainnya.
2. Transport
Seperti halnya pada model referensi OSI, model ini juga dirancang agar entitas peer sumber dengan tujuan yang dapat saling berkomunikasi. Dua protokol yang didefinisikan pada lapisan ini adalah UDP dan TCP.
3. Internet
Lapisan ini mendefinisikan sebuah protokol dan format yang disebut dengan IP (internet protocol). Tugas dari lapisan ini adalah melakukan routing paket, menghindari congestion paket, mengirimkan paket ke dalam jaringan manapun dan berjalan secara bebas ke tujuan.
4. Host-to-network
Lapisan ini menjelaskan bahwa sekumpulan protokol harus digunakan agar
host dapat terhubung ke jaringan sehingga
dapat mengirim paket IP. Protokol
host-to-host dan host-to-network tidak
didefinisikan dan tidak bervariasi.
Gambar 2 Model referensi TCP/IP.
Protokol Jaringan
Protokol jaringan merupakan sebuah gambaran formal dari sekumpulan aturan dan konvensi yang mengatur sebuah aspek tertentu tentang bagaimana alat-alat dalam sebuah jaringan berkomunikasi. Menggunakan suatu protokol berarti memilih dan mengatur format,
timing, sequencing dan pengendalian error
sesuai dengan suatu aturan yang telah ditetapkan. Selain itu protokol juga menentukan bagaimana jaringan fisik dibuat, cara komputer terhubung ke jaringan, cara memformat data untuk pengiriman, dan bagaimana cara pengiriman datanya (Cisco Network Academy 2003).
UDP
UDP merupakan protokol lapisan
transport yang tidak handal dan
connectionless. Merupakan protokol
sederhana yang menyediakan pengecekan kesalahan dan demultiplexing. UDP menambahkan mekanisme sehingga data dapat diberikan kepada aplikasi yang tepat pada sebuah host. Protokol ini menyediakan pengecekan keseluruhan integritas datagram UDP secara opsional. UDP menyediakan cara untuk mengirim datagram IP tanpa terlebih dahulu membuat sambungan. Seandainya datagram UDP mengalami kerusakan atau tidak terkirim maka datagram tersebut diabaikan tanpa memberikan peringatan terhadap entitas UDP pada mesin sumber (Garcia dan Widjaja 2003).
Garcia dan Widjaja (2003) menyatakan bahwa aplikasi yang menggunakan protokol UDP mencakup protokol pengiriman file
trivial, layanan nama (DNS), protokol
pengelolaan jaringan (SNMP) dan protokol
real-time (RTP). Format datagram UDP
ditunjukkan oleh Gambar 3.
Gambar 3 Format datagram UDP (Cisco Network Academy 2003).
TCP
Menurut Garcia dan Widjaja (2003) TCP merupakan protokol yang sering digunakan oleh sebagian besar aplikasi internet saat ini. TCP menyediakan sambungan logis
full-duplex antara dua proses lapisan aplikasi
melalui sebuah jaringan datagram. Tidak seperti protokol UDP, TCP menyediakan layanan yang handal melalui perulangan protokol ARQ (automatic repeat request) secara selektif, penyusunan paket dalam urutan yang benar, dan layanan byte-stream. Selain itu protokol ini juga dilengkapi dengan layanan flow control sehingga pihak pengirim tidak mengirimkan informasi lebih dari jumlah yang dapat ditangani oleh pihak penerima. Seperti halnya UDP, TCP juga mendukung terhadap pemakaian multipel aplikasi dalam sebuah host. Format segmen TCP diilustrasikan oleh Gambar 4.
Aplikasi
Host-to-network Transport
5
Gambar 4 Format segmen TCP (Cisco Network Academy 2003).
Pada protokol ini, sebuah pembangunan sambungan dibutuhkan sebuah kedua pihak yang berkomunikasi sebelum dapat bertukar informasi. Proses pembangunan sambungan pada TCP disebut dengan three way
handshake yang diilustrasikan pada Gambar 5.
Berikut adalah penjelasan rinci mengenai prosedur three way handshake:
1. Host A mengirim sebuah request connection terhadap host B dengan
mengatur bit SYN dan mengatur sequence
number awal yang digunakan (Seq_no=x).
2. Host B menerima request connection dengan mengatur bit ACK dan menandai
bit berikut yang diterima (Ack_no=x+1).
Pada saat yang sama juga melakukan
request dengan mengeatur bit SYN serta sequence number awal yang digunakan
(Seq_no=y).
3. Host A membalas dengan mengatur bit ACK dan mengkonfirmasi bit berikutnya yang akan diterima (Seq_no=y+1).
Gambar 5 Three way handshake (Garcia dan Widjaja 2003).
Java
Deitel dan Deitel (2001) mengatakan bahwa Java merupakan sebuah bahasa pemrograman berorientasi objek penuh (fully
object-oriented) dimana penerapannya tidak
dipungut biaya, legal untuk didistribusikan ulang, dan open source.
Salah satu keunggulan Java adalah kaya akan kelas-kelas yang sudah yang ada pada pustaka kelas Java, sehingga programer dapat memakai kembali suatu kelas tanpa harus membuatnya terlebih dahulu. Kelas-kelas yang ada disediakan terutama oleh vendor kompilator tetapi pustaka kelas disediakan oleh vendor perangkat lunak yang
independent, independent software vendor.
Selain pustaka yang disediakan oleh Java, kelas-kelas pustaka juga dapat diperoleh dari internet baik sebagai shareware maupun
freeware dan menggunakan kelas tersebut
berdasarkan ketentuan penggunan yang ditentukan oleh pencipta kode tersebut (Deitel dan Deitel 2001).
Keunggulan lain Java adalah memungkinkan para programmer untuk menulis kode tanpa harus mengetahui lingkungan perangkat keras dan sistem operasi berjalannya aplikasi yang akan dibuat (Deitel dan Deitel 2001).
JPEG
JPEG, Joint Photographic Expert Group, merupakan sebuah komite yang berada dalam
International Standard Organisation, ISO.
Penyebutan JPEG lazim digunakan untuk mengacu sebuah nama standard ISO/IEC IS 10918-1 | ITU-T recommendation T.81 (JPEG Comitee 2011).
Format file JPEG digunakan secara luas pada kamera digital karena kemampuan kompresi datanya yang tinggi dalam gambar grafis berwarna, yang memungkinkan sebuah gambar beresolusi tinggi disimpan ke dalam memori kamera. Kompresi pada JPEG bersifat
loosy yang artinya informasi hilang saat
kompresi. Pada kompresi yang relatif rendah (1:10 atau 10% dari ukuran gambar asli) perubahan data gambar karena data loss masih dapat diterima oleh indra penglihatan manusia, sedangkan pada rasio kompresi yang lebih tinggi (mendekati 1:100) gambar terkompresi yang dihasilkan akan benar-benar tergradasi.
JPEG memiliki kemampuan untuk menyimpan hingga 256 warna atau delapan bit membuat format ini secara khusus cocok untuk seluk-beluk fotografi (Henderson 2009). Response Time
Response time adalah jumlah waktu yang
6
sebuah request dari pengguna. Untuk pengujian kinerja, salah satu yang dilakukan adalah mengukur waktu respon sistem yang merupakan selisih waktu antara pengguna meminta tanggapan dari aplikasi dan jawaban lengkap tiba di workstation pengguna (Molyneaux 2009).
Bandwidth
Bandwidth mengacu pada jumlah data
yang dapat dibawa oleh suatu saluran komunikasi. Diukur dengan satuan bit per detik (bit persecond/bps) pada sinyal digital dan hertz/Hz pada sinyal radio (Feibel 1996). Frame Rate
Video atau film merupakan sebuah kumpulan gambar, dimana gambar yang ditampilkan setiap suatu waktu berbeda dengan gambar yang ditampilkan pada waktu sebelumnya. Rangkaian gambar yang ditampilkan secara cepat kepada pengamat, akan tampak menjadi gambar yang bergerak dalam penglihatan pengamat. Satuan frame dalam setiap detik disebut sebagai fps atau
frame per second (Simpson 2008).
Open Source
Merupakan hal yang umum bagi
programmer untuk berbagi dan
mengembangkan penggunaan program dimana biasanya kode sumber program didistribusikan secara bebas. Dengan keuntungan berbagi tersebut, khalayak umum dapat dengan mudah menciptakan dan mendistribusikan perangkat lunak versi terbaru dengan kualitas yang lebih baik (Henderson 2009).
Henderson (2009) mengacu pada Stallman dan pendukung pergerakan open source lainnya bahwa perangkat lunak tidak harus gratis namun begitu pengguna butuh untuk menerima kode sumber secara lengkap. Pengguna juga bebas mengubah atau meningkatkan untuk menciptakan dan mendistribusikan versi aplikasi baru program dengan mengikuti mekanisme legal Stallman yang disebut copyleft.
Umumnya perangkat lunak yang open
source memiliki lisensi General Public Liscense atau disingkat dengan GPL. Versi
terbaru dari GPL adalah GPL3.
Strategi Layanan pada Arsitektur
Client-Server
Server merupakan sebuah komputer yang
memberikan layanan sumber daya kepada
workstation/client yang melakukan request.
Pada umumnya, server dibutuhkan untuk menangani banyak client dalam suatu waktu.
Banyaknya request yang terjadi secara bersamaan menimbulkan perlunya sebuah strategi penanganan khusus terhadap client, sehingga sumber daya pada server tidak dimonopoli oleh sebuah client dan seluruh
client dapat dilayani tanpa adanya delay yang
berarti ataupun ketidaktersediaan layanan
server. Davis et al. (2007) memberikan
beberapa strategi yang dapat digunakan untuk menangani banyak client, yaitu :
1. Multiplexing
Merupakan suatu cara menangani banyak sambungan client pada proses
server. Aplikasi memungkinkan client
terhubung ke server dan menambahkannya ke dalam sebuah watch
list. Watch list merupakan sebuah array
dari socket descriptor. Selanjutnya sistem operasi memberitahu aplikasi, client mana, yang berada dalam watch list, yang akan mendapat layanan. Pada multiplexing
client akan dilayani menggunakan metode time slicing, yaitu sebuah sambungan client akan dilayani hingga waktu gilirannya berkhir. Jika pada waktu gilirannya sebuah client tidak memiliki tugas untuk proses server maka pelayanan akan dialihkan kepada sambungan client lainnya atau proses server akan menunggu hingga waktu giliran client tersebut berakhir.
Analogi dari multiplexing adalah seperti restoran dengan seorang pelayan yang bertanggung jawab melayani pelanggan, dimana pelayan tersebut memiliki sebuah daftar pelanggan yang akan dilayani. Layanan hanya dilakukan terhadap seorang pelanggan dalam suatu waktu. Gambar 6 menunjukkan sebuah aplikasi server dengan strategi
multiplexing.
Gambar 6 Aplikasi server dengan
Multiplexing.
2. Forking
Dalam lingkungan UNIX, fork
merupakan sebuah cara tradisional untuk
Proses
server
client client client
7
menangani banyak client. Kembalian yang dilakukan sistem call fork() adalah sebuah ID proses (PID) dari child process yang dihasilkan oleh pemanggilan fork(). Saat fork() dipanggil, sebuah duplikat dari proses pemanggil akan dibuat. Seluruh properti dari proses induk (parent process) akan digandakan, yaitu mencakup stack, ruang data, dan seluruh descriptor yang terbuka, kecuali PID proses pemanggil. Sebuah aplikasi server dengan strategi
forking dilustrasikan oleh Gambar 7.
Gambar 7 Aplikasi server dengan forking. 3. Preforking
Menciptakan salinan sebuah proses membutuhkan biaya kinerja yang cukup besar, tambah lagi jika dilakukan pada aplikasi yang besar. Biaya kinerja akan semakin mahal seiring banyaknya jumlah
client yang terhubung dengan server.
Gambar 8 Aplikasi server dengan preforking. Untuk mengurangi biaya kinerja yang dipergunakan untuk menggandakan proses induk digunakan strategi preforking, yaitu dengan membuat proses anak dengan jumlah tertentu pada saat aplikasi dimulai, kemudian proses anak akan melayani
client yang terhubung. Gambar 8
mengilustrasikan sebuah aplikasi server dengan preforking.
4. Multithreading
Thread merupakan proses yang ringan
yang berbagi memori dengan parent
process-nya. Dengan demikian, thread
menggunakan sumber daya yang lebih rendah daripada sebuah aplikasi multiproses serta memiliki kecepatan
switch yang cepat. Penggunaan thread
telah menjadi metode yang lebih disukai untuk menangani banyak client. Gambar 9 menunjukkan sebuah aplikasi server yang menggunakan strategi multithreading.
Gambar 9 Aplikasi server dengan preforking. 5. Prethreading
Prethreading memiliki tujuan yang
sama dengan preforking, yaitu mengurangi biaya yang diakibatkan oleh penciptaan
thread baru. Strategi yang digunakan sama
seperti preforking yaitu dengan membuat sejumlah thread anak pada saat aplikasi dimulai, kemudian thread anak akan melayani sambungan saat client terhubung dengan server. Sebuah ilustrasi aplikasi yang menggunakan preforking
diilustrasikan oleh Gambar 10.
thread proses
Gambar 10 Aplikasi server dengan
preforking.
6. Kombinasi preforking dan prethreading Strategi ini menggabungkan kelebihan yang dimiliki oleh multithreading dan
forking sehingga kekurangan
masing-masing metode dapat ditutupi. Thread memiliki sifat yang hemat sumber daya dan proses switch yang cepat namun dapat menyebabkan thread lain crash jika salah satu thread mengalamai crash, sedangkan
Proses induk Proses anak Proses anak client client Proses induk Thread server Thread server client client Proses induk Thread server Thread server Thread server client client Proses induk Proses server Proses server Proses server
8
proses memiliki kelebihan tidak menyebabkan proses lain crash jika salah satunya megalami crash namun membutuhkan sumberdaya yang besar dan proses switch lambat.
Gambar 11 Aplikasi server dengan kombinasi reforking dan
prethreading.
Hasil dari penerapan strategi ini adalah sebuah server yang memiliki switch yang cepat dan tidak mudah crash. Ilustrasi sebuah server dengan strategi kombinasi
preforking dan prethreading digambarkan
oleh Gambar 11.
METODOLOGI PENELITIAN
Untuk dapat menyelesaikan pengembangan yang menghasilkan perangkat lunak yang handal, sesuai kebutuhan, tepat waktu, efektif serta efisien dibutuhkan sebuah model proses pendekatan.
Pemilihan sebuah pendekatan yang digunakan tentunya dipilih berdasarkan sifat dari perangkat lunak yang akan dikembangkan. Dalam pengembangan perangkat lunak ini, model proses yang dipergunakan adalah model proses waterfall, terlihat pada Gambar 12.
Gambar 12 Tahapan-tahapan pada model proses waterfall (Somerville 2006).
Definisi Kebutuhan
Tujuan dari tahap ini adalah untuk mencari kebutuhan perangkat lunak yang diperlukan oleh pengguna. Pada tahap ini, pola perilaku perangkat lunak diidentifikasi berdasarkan kebutuhan fungsional yang disediakan oleh NetOP School.
Alternatif-alternatif solusi yang dipergunakan dalam pengembangan dipertimbangkan baik dari sisi kelebihan maupun kekurangannya yang nantinya akan berpengaruh pada sistem yang dihasilkan. Selain itu ruang lingkup sistem yang dikembangkan ditentukan pada tahap ini, sehingga perangkat lunak yang dikembangkan tidak berlebihan dan tidak kekurangan dalam pemenuhan kebutuhan pengguna.
Desain Sistem dan Perangkat Lunak
Menurut Pressman (2001), proses desain sebenarnya merupakan sebuah proses multi-langkah pada empat atribut berbeda dalam sebuah program : struktur data, arsitektur perangkat lunak, representasi perangkat lunak dan rinci prosedural (algoritmik).
Pada tahap ini dilakukan analisis dan desain kelas-kelas yang dibutuhkan serta pola interaksinya saat diintegrasikan menjadi sebuah kesatuan sistem yang utuh. Hal-hal lainnya yang dilakukan dalam tahapan ini mencakup penentuan bahasa pemrograman yang digunakan yang bersifat handal serta
open source. Selain itu pemilihan bahasa
pemrograman yang dibutuhkan adalah bahasa
Pedefinisian kebutuhan
Desain sistem dan perangkat lunak Implementasi dan pengujianunit Integrasi dan pengujian sistem Pemakaian dan pemeliharaan Proses induk proses anak proses anak proses anak thread server thread server thread server thread server thread server thread server
9
yang memiliki dukungan multiplatform dan memiliki jaringan komunitas yang luas. Untuk alat pengembangan yang dipergunakan, akan dipilih yang umum dan mendukung banyak pustaka (library) pemrograman dan juga mendukung metode pemrograman dan desain yang akan diterapkan. Pada penentuan topologi jaringan, yang nantinya akan dipergunakan adalah yang optimal dan umum digunakan.
Implementasi dan Pengujian Unit
Desain yang telah selesai dibuat di tahap sebelumnya diimplementasikan ke dalam bahasa pemrograman. Sistem dibuat dengan menggunakan metode pemrograman menggunakan bahasa pemrograman yang sudah ditentukan, metode pemrograman berorientasi objek menggunakan bahasa pemrograman berdasarkan desain yang sudah dibuat.
Kelas-kelas yang dibuat kemudian diuji
output dan logikanya. Apakah sudah
menghasilkan output yang dan apakah objek dapat mentoleransi atau mengatasi jika nilai yang masukan tidak seharusnya.
Integrasi dan Pengujian Sistem
Pengujian saat sistem sudah selesai diintegrasikan merupakan hal yang sangat penting dilakukan. Pengujian bertujuan untuk mencari adanya kesalahan logika yang ada dalam sistem serta pencarian kesalahan lain yang mungkin mengganggu, dapat berakibat fatal bagi kelangsungan berjalannya perangkat lunak atau bahkan dapat merusak data atau sistem komputer.
Pengujian yang akan dilakukan pada perangkat lunak ini mencakup pengujian kinerja sistem, sedangkan pengujian pada logika algoritme tidak dilakukan. Skenario pengujian kinerja sistem dapat dilihat pada Tabel 1. Berikut adalah beberapa pengujiankinerja perangkat lunak yang akan dilakukan :
1. Response time
Tujuan dari pengujian ini adalah untuk mengukur seberapa besar waktu yang dibutuhkan oleh server untuk menjawab
request yang dilakukan client.
t1
t2
client server t1 = waktu client mengirim request
t2 = waktu client menerima jawaban/frame
∆t = t2 – t1
Gambar 13 Response time.
Pada Gambar 13 terlihat bahwa untuk mendapatkan waktu response time (Δt) dibutuhkan waktu kirim (t1) dan waktu terima jawaban (t2). Response time merupakan selisih dari waktu client mengirim request dan menerima jawaban dari server.
2. Frame rate
Pada hasil pengujian ini akan dilihat seberapa akurat jumlah frame gambar yang diterima oleh client dan apakah jumlah frame
rate yang terdapat pada pengaturan server
sama besarnya dengan jumlah frame yang diterima oleh client.
3. Bandwith
Pengujian ini bertujuan untuk mengamati penggunaan bandwitdh dan seberapa besar pengaruh pertukaran data yang dilakukan antara server dan client terhadap jaringan yang digunakan.
Tabel 1 Skenario pengambilan data.
No Percobaan Frame rate
(fps) Jumlah client 1 Percobaan 1 30 1 2 Percobaan 2 30 5 3 Percobaan 3 30 10 4 Percobaan 4 50 1 5 Percobaan 5 50 5 6 Percobaan 6 50 10 7 Percobaan 7 70 1 8 Percobaan 8 70 5 9 Percobaan 9 70 10
Pemakaian dan Perawatan
Tahap terakhir dalam siklus hidup perangkat lunak adalah pemakaian dan pemeliharaan hingga akhirnya perangkat lunak tersebut tidak lagi digunakan. Tahap perawatan tidak dilakukan dalam siklus ini dikarenakan batasan pengembangan serta ketersediaan waktu yang dimiliki pengembang
10
tidak mencukupi untuk melakukan tahap pemeliharaan ini.
HASIL DAN PEMBAHASAN 1 Analisis Kebutuhan
1.1 Kebutuhan Fungsional
Fungsi-fungsi yang terdapat pada perangkat lunak IOSS (IPB Open Screen
Sharing) dapat dilihat pada Gambar 14.
Gambar ini menunjukkan bahwa sistem IOSS berinteraksi dengan dua aktor, yaitu :
1. Penyaji
Aktor penyaji merupakan perwujudan dari manusia. Aktor ini memiliki kontak langsung secara fisik dengan sistem. Aktor yang bertidak sebagai penyaji adalah orang yang ingin melakukan presentasi dalam sebuah laboratorium komputer.
2. Pengamat
Aktor pengamat merupakan perwujudan dari seorang manusia, peran dari aktor ini adalah mengamati presentasi yang dilakukan oleh penyaji. Aktor pengamat adalah setiap orang yang menjadi peserta presentasi.
Seperti yang terlihat pada Gambar 14, diagram use-case ini memiliki sembilan buah
use-case. Berikut adalah penjelasan rinci
mengenai use-case tersebut : 1. Mengatur listen port
Use-case ini memungkinkan aktor
penyaji menentukan port mana yang dipergunakan untuk sesi presentasi. 2. Mengatur frame rate
Fungsi yang ditawarkan use-case ini adalah memungkinkan aktor penyaji menentukan frame rate berdasarkan kemampuan komputer yang dipergunakan untuk presentasi.
3. Mengatur kualitas video
Melalui fungsi yang dimiliki use-case ini aktor penyaji mempertimbangkan dan menentukan jumlah frame rate video berdasarkan kemampuan server dan jaringan komputer yang digunakan. 4. Memulai sesi presentasi
Aktor penyaji memulai sesi presentasi melalui fungsi yang dimiliki oleh use-case ini, use-case ini melakukan inisiasi yang
diperlukan oleh sebuah server untuk melakukan sesi presentasi.
5. Mengakhiri sesi prensentasi
Fungsi yang ditawarkan oleh use-case ini ialah melakukan tindakan-tindakan yang harus dilakukan oleh perangkat lunak sebelum mengakhiri sesi presentasi. 6. Mengatur listen port tujuan
Melalui fungsi yang diberikan oleh
use-case ini, seorang penyaji
menyesuaikan nomor port yang dipergunakan untuk melakukan sesi pengamatan presentasi.
7. Mengatur alamat server
Fungsi yang diberikan oleh use-case ini adalah mengatur alamat host yang digunakan oleh penyaji sebagai server video.
8. Memulai pengamatan
Aktor pengamat dimungkinkan untuk melakukan pengamatan melalui fungsi yang ditawarkan oleh use-case ini.
Use-case ini melakukan inisiasi yang diperlukan bagi sebuah client untuk melakukan sesi pengamatan presentasi. 9. Mengakhiri pengamatan
Sebelum mengakhiri sesi pengamatan presentasi, tentunya ada hal-hal yang harus dilakukan oleh perangkat lunak IOSS. Melalui fungsi yang dimiliki oleh use-case ini proses-proses tersebut dilakukan.
Sequence diagram untuk use-case pada
sisi server ditunjukkan oleh Lampiran 2 dan Lampiran 3 sedangkan untuk use-case pada sisi client ditunjukkan oleh Lampiran 4.
11
Gambar 14 Use-case yang dimiliki perangkat lunak IOSS.
1.2 Kebutuhan Non-Fungsional
Kebutuhan non-fungsional perangkat lunak IOSS dijelaskan oleh Tabel 2.
Tabel 2 Kebutuhan non-fungsional No. Parameter Kebutuhan
1 Real-time Menerima jumlah
frame gambar sesuai
dengan nilai frame rate telah ditentukan.
2 Reliability Menampilkan gambar
video dengan baik, dengan atau tanpa kompresi, dan dalam urutan yang sesuai. 3 Bahasa Menggunakan standar
bahasa inggris. 4 Availability 24 jam sehari, 7 hari
seminggu.
1.3 Kebutuhan Antarmuka Eksternal 1.3.1 Antarmuka Pengguna
Antarmuka pengguna perangkat lunak IOSS ditampilkan pada modus grafik. Dimana masukan diterima melalui masukan mouse dan
keyboard. Selain itu masukan juga diterima
melalui port IO yang diterima melaui jaringan komputer dari host yang terhubungkan.
1.3.2 Antarmuka perangkat keras minimum
Kebutuhan antarmuka perangkat keras yang dibutuhkan oleh perangkat lunak ini adalah :
- Pc - Keyboard - Mouse - Monitor
- Network interface card, dapat berupa Ethernet ataupun wireless LAN.
1.3.3 Antarmuka perangkat lunak
Untuk dapat berjalan dengan baik, perangkat lunak ini membutuhkan Java
running environment (JRE) v 1.6.0_22-b04.
Versi ini merupakan versi perangkat lunak IOSS ini dikembangkan dan dijalankan dengan baik.
2 Rancangan 2.1 Rancangan Sistem
Rancangan sistem dilakukan dengan mengacu pada kebutuhan fungsional yang ada pada digram use-case. Perangkat lunak IOSS dibagi menjadi dua subsistem, yaitu :
1. Server
Subsistem server berfungsi untuk melayani seluruh fungsi yang dibutuhkan untuk melakukan penyediaan layanan
screen capture. Fungsi yang disediakan
mencakup menginisiasi proses screen
capture, mengelola permintaan layanan
oleh client, langkah komunikasi yang harus dilakukan hingga bagaimana mengakhiri sesi layanan screen sharing. 2. Client
Fungsi yang disediakan oleh subsistem
client mencakup inisiasi proses sebelum
melakukan permintaan layanan pengamatan presentasi ke server,
mengolah data gambar hingga bagaimana cara mengakhiri sesi pengamatan presentasi.
2.2 Rancangan Antarmuka Pengguna
Perangkat lunak IOSS dibuat sesederhana dan sesedikit mungkin penggunanya melakukan pengaturan sistem. Salah satunya adalah menggunakan antarmuka pengguna berbasiskan GUI (Graphical User Interface)
12
daripada menggunakan berbasiskan CLI (Commad Line Inteface). Tampilan perangkat lunak IOSS terdiri atas sebuah jendela aplikasi utama, yang terdiri atas server tab dan client. Berdasarkan masing-masing penggunanya,
server tab digunakan oleh penyaji presentasi
sedangkan client tab digunakan oleh pengamat presentasi.
Server tab seperti terlihat pada Gambar 15
terdiri beberapa masukan. Masukan yang pertama adalah text field untuk masukan nomor port yang diformat sehingga hanya dapat menerima masukan berupa karakter numerik dan tidak dapat menerima nilai negatif ataupun bilangan desimal/bentuk pecahan. Nilai yang dapat dimasukkan ke dalam field nomor port dibatasi tidak lebih besar dari 65535, yaitu jumlah port yang terdapat pada komputer. Jika pengguna mengisi nilai lebih dari 65535 atau port yang digunakan sedang digunakan oleh aplikasi lain, maka sistem akan mengeluarkan jendela peringatan kesalahan.
Gambar 15 Antarmuka server tab.
Untuk kemudahan dan keabsahan nilai masukan pada frame rate dan video quality digunakan komponen masukan yang sudah ditentukan nilainya, yaitu menggunakan model masukan combo box. Jenis masukan yang terakhir yang hadir dalam perangkat lunak IOSS adalah tombol. Komponen masukan tombol dapat berubah fungsi sesuai dengan state dari perangkat lunak, yaitu memulai sesi presentasi saat perangkat lunak
idle dan mengakhiri sesi presentasi saat
perangkat lunak berjalan.
Berikutnya adalah client tab, ditunjukkan oleh Gambar 16. Tab ini berisikan tiga buah jenis masukan, yaitu text field nomor port tujuan dan alamat tujuan. Masukan pada field nomor port tujuan diatur dengan pengaturan yang sama dengan masukan field nomor port pada server tab. Seperti jenis masukan field sebelumnya, field untuk server address
diformat agar hanya dapat menerima masukan karakter numerik saja sehingga masukan berupa nilai negatif atau nilai desimal/pecahan tidak dapat diterima oleh masukan ini. Jenis masukan tombol dalam client tab dapat berubah fungsi sesuai dengan state perangkat lunak, yaitu memulai sesi pengamatan presentasi saat perangkat lunak idle dan menghentikan sesi presentasi saat perangkat lunak sedang menjalakan sesi presentasi.
Gambar 16 Antarmuka client tab. 1. Desain kelas
Menurut Irwanto (2006), mengurai sistem ke dalam subsistem merupakan sebuah strategi yang paling efektif untuk mengatasi kompleksitas dan meningkatkan portabilitas, selain itu hal ini juga berguna untuk menghindari riffle effect dalam proses pengkodean. Penguraian sistem dalam desain diterapkan menggunakan sistem package, yaitu kelas yang memiliki kesamaan fungsi akan ditempatkan ke dalam package yang sama.
Seperti yang terlihat pada Gambar 17,
package IOSS merupakan package paling atas
(root package). Package ini membawahi tiga
package yang membagi kelas berdasarkan
fungsi control, model dan view. Untuk lebih memudahkan penamaan dan membatasi pengelompokan kelas lebih rinci, masing-masing package tersebut dibagi lagi ke dalam dua sub-pakcage, yaitu client dan server.
Package control merupakan kumpulan
kelas-kelas yang bertanggung jawab atas pengendalian IO, pengelolaan thread dan proses pengambilan gambar (screen capture). Kelas-kelas yang berkaitan dengan fungsionalitas pengelolaan data dikumpulkan ke dalam package model, sedangkan package yang terakhir, view, bertanggung jawab terhadap proses tampilan GUI dan pengelolaan data gambar ke dalam bentuk yang dapat dikenali oleh mata manusia.
13
Gambar 17 Struktur package.
Kebutuhan kelas yang dibuat pada perangkat lunak IOSS secara umum dibedakan menjadi dua, yaitu kelas yang menyediakan kebutuhan client dan server.
Pada sisi server, dibutuhkan kelas yang dapat menyediakan kebutuhan fungsi pengolaan gambar, pengelolaan sambungan pada jaringan dan pengelolaan thread yang melayani client. Pemenuhan ketiga kebutuhan tersebut diatasi oleh kelas ScreenCapture yang menyediakan kebutuhan pengelolaan gambar, kelas ServerMachine yang menyediakan kebutuhan pengelolaan sambungan pada jaringan dan kelas ServerMachineThread yang menyediakan pengelolaan thread yang berfungsi melayani client. Berikut pada Gambar 18 digambarkan diagram kelas pada sisi server.
Gambar 18 Diagram kelas pada sisi server. Sedang pada sisi client, dibutuhkan kelas yang menyediakan fungsi pengelolaan sambungan jaringan dan pengelolaan dan penampilan gambar. Fungsi penampilan gambar dipenuhi oleh kelas ClientMachine dan kebutuhan fungsi mengelola dan menampilkan kelas VideoFrame dan VideoPanel. Diagram kelas pada sisi client ditunjukkan oleh Gambar 19.
14
Kebutuhan akan fungsi pengiriman dan penerimaan data dibutuhkan baik dari sisi
client maupun server. Untuk kebutuhan ini,
kelas ThreadOutputStream menyediakan fungsi pengiriman sedangkan ThreadInputStream menangani penyediaan kebutuhan penerimaan. Kedua kelas ini mengimplementasikan interface Runnable, yaitu interface yang diimplementasikan agar suatu kelas dapat diperlakukan sebagai sebuah
thread.
Selain itu, terdapat beberapa kebutuhan kelas lainnya yang tidak terkait dari segi model client-server, yaitu kebutuhan kelas yang menangani properti dan antarmuka perangkat lunak. Pemenuhan pengelolaan GUI dilakukan oleh kelas MainGUI dan ClientList, sedangkan fungsi yang mengatur properti perangkat lunak dilakukan oleh kelas Settings.
3 Implementasi dalam bahasa pemrograman
3.1 Pemrograman Soket
Mengacu pada desain dan kebutuhan perangkat lunak screen sharing dapat disimpulkan bahwa model layanan yang diterapkan dalam perangkat lunak IOSS adalah client-server, yaitu terdapat sebuah
host yang menyediakan layanan penyedia
gambar dan kemudian mengirimkan layanan video kepada host yang memintanya.
Penerapan fungsi pengiriman dan penerimaan informasi dilakukan melalui implementasi kelas ThreadInputStream dan ThreadOutputStream. Kelas ThreadInputStream merupakan kelas yang menyediakan penerimaan data dari soket, dan sebaliknya kelas ThreadOutputStream merupakan kelas yang menyediakan fungsi yang bertanggung jawab menyediakan penulisan data ke dalam socket.
Pada sisi server, yaitu kelas ServerMachine, penerapan kode dilakukan dengan menerapkan objek kelas ServerSocket yang berguna mengikat sebuah port yang digunakan sebagai listening port untuk layanan screen capture, ServerSocket akan menunggu dan mengikat client yang meminta layanan hingga akhirnya perangkat lunak dimatikan.
Saat client terhubung, ServerSocket akan mengembalikan objek kelas Socket, objek ini kemudian diberikan kepada kelas ServerMachineThread untuk digunakan
melayani client. Baris kode pembangunan sambungan pada sisi server dapat dilihat pada Gambar 20.
// pada sisi kelas ServerMachine ServerSocket aServerSocket= null;
aServerSocket = new ServerSocket( nomor_port); aSocket = aServerSocket.accept();
// pada sisi kelas ServerMachineThread
aThreadOutputStream = new ThreadOutputStream (aSocket);
aThreadInputStream = new ThreadInputStream (aSocket);
Gambar 20 Baris kode pembangunan sambungan pada sisi server. Di dalam kelasServerMachineThread, object kelas Socket kemudian dilewatkan ke dalam parameter kelas ThreadOutputStream dan ThreadInputStream untuk digunakan mendapatkan input dan output stream milik
server yang terhubung dengan input dan output stream milik client.
Paket data gambar yang dikirim, sebelumnya diubah dari tipe data BufferedImage ke dalam tipe data byte array, pengubahan diperlukan karena pengiriman menggunakan kelas ObjectOutputStream hanya dapat dilakukan dalam bentuk tipe data primitif, misalnya integer, float, double, char dan string.
Tipe data byte dipilih karena panjang satu
byte cukup dan tidak berlebihan untuk
menyimpan sebuah komponen warna dalam ruang warna RGB (Red Green Blue). Dalam ruang warna RGB, sebuah komponen warna memiliki jangkauan nilai sebesar nol hingga 255. Oleh karena itu, untuk memenuhi jangkauan nilai tersebut, pengunaan tipe data
byte adalah sesuai.
Ukuran data yang dihasilkan dari kelas ScreenCapture untuk monitor dengan resolusi sebesar 800 x 600 pixel berkisar antara 282092 - 356921 byte. Ukuran tersebut didapat tanpa menggunakan fungsi kompresi gambar, gambar berformat JPEG tak terkompresi. Untuk dapat melakukan pengiriman dengan baik, protokol pengiriman yang dibutuhkan tanpa mempertimbangkan kinerja yang dihasilkan adalah TCP.
Pemilihan TCP sebagai protokol pengiriman karena kemampuannya yang dapat mengirim data berukuran besar. Mengacu pada UDP header pada Gambar 3, pada bagian UDP length dapat dilihat bahwa ukuran data yang dapat didukung oleh sebuah paket UDP adalah sebesar 16 bit atau sebesar
15
65535 byte. Maka dari itu, penggunaan protokol UDP dapat dikatakan kurang tepat.
Pada TCP, Gambar 4, tidak seperti UDP yang tidak menyediakan segmentasi data, data
frame gambar dibagi kedalam ukuran yang
lebih kecil dan masing-masing urutan data tersebut ditandai pada sequence number. Dengan demikian data tersebut dapat kembali disusun dalam urutan awal. Dengan alasan kemampuannya untuk mengirim data yang besar TCP dipilih sebagai protokol pengiriman dalam perangkat lunak IOSS.
Dari sisi client, perapan kode dilakukan melalui fungsi-fungsi yang ada pada kelas ClientMachine. Objek kelas ClientMachine membangun sambungan ke server melalui objek kelas Socket. Objek kelas Socket yang terbentuk dari proses sambungan kemudian dilewatkan ke dalam parameter kelas ThreadOutputStream dan ThreadInputStream untuk diproses menghasilkan output dan input
stream milik client yang terhubung dengan output dan input stream milik server. Kode
pembangunan sambungan pada sisi client digambarkan oleh Gambar 21.
// pada sisi kelas ClientMachine Socket aSocket = null;
aSocket = new Socket(ServerAddress, port);
aThreadOutputStream = new ThreadOutputStream (aSocket);
aThreadInputStream = new ThreadInputStream (aSocket);
Gambar 21 Baris kode pembangunan sambungan pada sisi client.
3.2 Multithreading
Dalam sistem yang besar atau memiliki banyak subsistem, konkurensi memainkan peranan yang penting untuk meningkatkan kinerja. Atas dasar kebutuhan pengguna untuk menyediakan layanan screen sharing yang
real-time maka perangkat lunak ini diterapkan
dengan prinsip konkurensi.
Penggunaan multithreading server sebagai strategi konkurensi dikarenakan sifatnya yang ringan dan proses switch yang cepat. Hal lain yang menjadi kelebihan dibandingkan multiproses adalah thread menggunakan sumber daya yang lebih sedikit (Davis et al 2004). Gambaran multithreading server pada IOSS diilustrasikan oleh Gambar 22.
Sisi server
Gambar 22 Multithreading pada IOSS. Pemrograman multithreading dalam bahasa pemrograman Java dilakukan dengan mengimplementasikan interface Runnable atau dapat juga dilakukan dengan membuat kelas yang menjadi turunan dari kelas Thread. Kelas kelas yang diterapkan dengan
multithreading adalah kelas yang berada di
bawah package control.
Konkurensi dalam perangkat lunak ini dibagi menjadi dua, yaitu berkaitan dengan antar subsistem (antar objek kelas) dan yang menangani request client.
Pada konkurensi antar subsistem, perangkat lunak yang menyediakan fungsi
screen sharing dalam sebuah server akan
memiliki tugas mengambil gambar, menunggu
request dari client, mengirim gambar kepada client yang terhubung serta meng-update
antarmuka perangkat lunak. Tugas-tugas tersebut haruslah dilakukan secara bersamaan, jika tidak kebutuhan sistem yang real-time tidak dapat dipenuhi dengan baik.
Konkurensi terjadi pada objek ServerMachine yang membawahi objek-objek kelas ServerMachineThread. Objek ServerMachine bertindak sebagai thread utama yang membuat objek baru ServerMachineThread dan menugaskannya untuk mengirim data frame kepada sebuah
client. Saat sambungan terhadap sebuah client
terputus atau sesi presentasi selesai, objek ServerMachineThread dihentikan kemudian dimusnahkan oleh parent thread-nya,
ServerMachine, sehingga sumber daya yang dipergunakan oleh child thread,
ServerMachineThread, dapat dibebaskan dan dipergunakan oleh proses yang lain. Gambar 23 mengilustrasikan proses yang berjalan secara konkuren pada IOSS.
ServerMachine ClientMachine ne ServerMachine Thread ServerMachine Thread ClientMachine ne
16
Sisi server memulai mengirim mengirim request frame mengirim frameGambar 23 Kelas-kelas yang berjalan secara konkuren.
4 Pengujian
Pengambilan data pengujian dilakukan dalam tiga kali perulangan untuk melihat konsistensi data yang dihasilkan. Data frame
rate dan bandwidth diambil dalam selang
waktu 10 detik sedangkan data response time diambil 10 kali percobaan request dalam setiap perulangan. Hal ini dimaksudkan agar data yang dihasilkan tidak terlalu sulit untuk diamati dan terlalu besar sehingga membebani kinerja perangkat pendukung. Pengujian yang dilakukan menggunakan perhitungan waktu dilakukan dengan menggunakan fungsi yang tersedia pada kelas MyTimerClass. Video
quality (kompresi gambar) yang dipergunakan
dalam pengujian adalah sebesar 50%.
Untuk menjaga konsistensi pengujian, spesifikasi perangkat lunak dan perangkat keras yang digunakan disamakan. Spesifikasi perangkat keras komputer yang digunakan adalah sebagai berikut :
acer veriton M275
prosesor Intel core 2 duo e7500 @2.93 GHz
RAM 2048 MB
Ethernet 100 Mbps
Sistem operasi pada komputer yang digunakan yaitu Linux Ubuntu 10.10 Maveric Meerkat. Topologi jaringan yang dipergunakan dalam pengujian adalah topologi jaringan yang mewakili sebuah LAN
pada laboratorium komputer. Topologi LAN pada pengujian diilustrasikan oleh Gambar 24.
Gambar 24 Topologi jaringan pada pengujian.
4.1 Response Time
Response time terhadap satu client tercepat
terjadi pada perulangan pertama pengaturan
frame rate sistem sebesar 30 fps dengan waktu
51 ms sedangkan yang tertinggi terjadi pada perulangan ketiga dengan pengaturan frame
rate sistem sebesar 70 fps dengan nilai sebesar
185 ms. Rata-rata response time yang terjadi pada satu client dapat dilihat pada Gambar 25.
Gambar 25 Rata-rata response time satu
client.
Rata-rata response time dengan lima
request client secara bersamaan dapat dilihat
pada Gambar 26. Response time tercepat pada lima client adalah sebesar 54 ms, yaitu terjadi pada perulangan ketiga pengaturan frame rate 50 fps, sedangkan response time terbesar
82.2 73.3 74.5 68 70 72 74 76 78 80 82 84 Response time (ms) Pengaturan frame rate sistem 30 fps Pengaturan frame rate sistem 50 fps Pengaturan frame rate sistem 70 fps ServerMachine (menunggu request) ScreenCapture (mengambil frame) ClientMachine (mengirim request) ClientMachine (mengirim request) ServerMachineThread (mengirim data)
17
terjadi pada perulangan ketiga pengaturan
frame rate 50 fps dengan waktu sebesar 1063
ms.
Gambar 26 Rata-rata response time lima
client.
Gambar 27 menujukkan sebuah rata-rata
response time dengan client terhubung
sebanyak 10 client. Response time tercepat pada 10 client adalah sebesar 36 ms yang terjadi pada percobaan ketiga pengaturan
frame rate sistem sebesar 30 fps sedangkan
yang terlama terjadi pada percobaan pertama
frame rate sistem sebesar 30 fps dengan waktu
respon sebesar 3625 ms.
Gambar 27 Rata-rata response time 10 client. Mengacu pada tiga gambar sebelumnya, Gambar 25, Gambar 26 dan Gambar 27, terlihat bahwa pola data yang ada adalah tidak berpengaruhnya nilai response time terhadap pengaturan frame rate sistem yang digunakan. Selain itu seiring bertambahnya client yang terhubung dengan server akan memperlambat
response time.
Namun begitu nilai response time pada jumlah client yang lebih besar tidak selamanya selalu besar dibandingkan dengan nilai response time terhadap jumlah client
yang lebih kecil, yaitu dapat dilihat dari adanya ada nilai response time terkecil yang muncul pada reponse time 10 client.
Rata-rata response time yang muncul dari pengujian satu client, lima client dan 10 client masih berada di bawah nilai satu detik. Menurut Nielsen (1993) kisaran response time sistem satu detik berada dalam wilayah dimana pengguna akan merasakan respon
sistem yang tidak terputus walaupun pengguna
tetap merasakan delay tetapi sistem tidak perlu memberikan umpan balik yang khusus selama
delay tersebut.
4.2 Frame rate
Rata-rata frame rate yang diterima untuk satu client dalam tiga perulangan dapat dikatakan konsisten, yaitu mendekati nilai sebesar 26 fps. Jumlah frame rate terkecil yang diterima client adalah sebesar 22 fps yang muncul pada pengaturan frame rate sistem sebesar 70 fps dan yang terbesar adalah 28 fps, terjadi di hampir di setiap pengaturan
frame rate sistem yang digunakan. Nilai
rata-rata frame rate untuk satu pengguna dapat dilihat pada Gambar 28.
Gambar 28 Rata-rata frame rate pada satu
client.
Jumlah frame terkecil yang diterima oleh
client pada lima client adalah 11 fps, muncul
pada pengaturan sistem dengan nilai frame
rate 70 fps. Nilai pada lima client terbesar
adalah 29 fps, muncul pada pengaturan frame
rate sistem sebesar 50 fps.
Pengaruh pengaturan frame rate sistem terhadap jumlah frame rate seperti yang terlihat pada Gambar 29 tidaklah memiliki pengaruh dan masih jauh dari harapan, yaitu harapan tercapainya penerimaan masing-masing client sebesar 50 fps.
122 173.1 175.3 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Response time (ms) Pengaturan frame rate sistem 30 fps Pengaturan frame rate sistem 50 fps Pengaturan frame rate sistem 70 fps 350.3 284.7 276.6 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Response time (ms) Pengaturan frame rate sistem 30 fps Pengaturan frame rate sistem 50 fps Pengaturan frame rate sistem 70 fps 26.7 26.2 26 25.7 25.8 25.9 26 26.1 26.2 26.3 26.4 26.5 26.6 26.7 26.8
Frame per second (fps)
Pengaturan frame rate sistem 30 fps Pengaturan frame rate sistem 50 fps Pengaturan frame rate sistem 70 fps
