EVALUASI UNJUK KERJA ALGORITMA PENJADWALAN WEIGHT ROUND ROBIN DAN WEIGHT FAIR QUEUEING PADA JARINGAN METRO ETHERNET

(1)

EVALUASI UNJUK KERJA ALGORITMA PENJADWALAN WEIGHT ROUND ROBIN DAN WEIGHT FAIR QUEUEING PADA JARINGAN METRO ETHERNET

Muhammad Aria Hadiwardhana¹, Sofia Naning Hertiana², Leanna Vidya Yovita³

¹Teknik Telekomunikasi, Fakultas Teknik Elektro, Universitas Telkom

Abstrak

Perkembangan telekomunikasi masa depan akan menuju pada satu jaringan umum yang dikenal luas yaitu jaringan ethernet. Kini dengan berkembanganya jaringan LAN, di mana komunikasi data antar perangkat semakin mudah dan murah, berkembanglah sebuah teknologi baru yang memungkinkan hubungan antar LAN yang berbeda jarak dan letak geografis sangat jauh tidaklah menjadi kendala yang cukup berarti.

Jaringan Metro Ethernet umumnya didefinisikan sebagai bridge dari suatu jaringan atau menghubungkan wilayah yang terpisah bisa juga suatu jaringan atau menghubungkan wilayah LAN dengan WAN atau backbone network yang umumnya dimiliki oleh service provider. Jaringan Metro Ethernet menyediakan layanan-layanan menggunakan Ethernet sebagai core protocol dan aplikasi broadband.

Pada tugas akhir kali ini akan dilakukan simulasi dengan menggunakan mekanisme antrian Weight Round Robin (WRR) dan Weight Fair Queueing (WFQ) untuk mengukur besarnya QOS pada masing-masing layanan pada jaringan Metro Ethernet sehingga akan didapatkan metode antrian yang paling tepat. Parameter QOS yang akan diamati dalam simulasi ini adalah delay, jitter, throughput, packetloss. Analisis ini akan dilakukan berdasarkan hasil uji coba layanan triple play pada jaringan Metro Ethernet. Dari hasil pengujian dan analisis diperoleh kedua algoritma memberikan nilai yang sama baiknya dengan perbedaan yang tidak terlalu signifikan.

Pada skenario perubahan user algoritma WRR memberikan hasil delay 0.066133s dan algoritma WFQ memberikan hasil 0.066131s sehingga telah memenuhi standar delay ITU-T yaitu <150ms, packet loss bernilai 0.035949% untuk WFQ dan 0.035553%WRR, dan throughput 59575.69 bps untuk WFQ dan 59733.67 untuk WRR.

Kata Kunci : Metro Ethernet, WRR, WFQ, QoS

Fakultas Teknik Elektro Program Studi S1 Teknik Telekomunikasi

(2)

Abstract

Future telecommunication development will lead to a public network that is widely known, IP networks. All telecommunication either wired or wireless form will culminate in one primary rule is the rule of IP. Now with developing of LAN technology, where data communication between devices become easier and cheaper, developed a new technology that allows the relationship between different LAN and geographical distance does not become a significant constrain Metro Ethernet Network are generally defined as bridge from a network or connecting separate areas, could also be a network or connecting the region with LAN or WAN backbone network which is generally owned by service providers. Metro Ethernet Networks to provide services using Ethernet as the core protocol and broadband applications.

In this final task will be carried out simulations using Weight Round Robin (WRR) and Weight Fair Queueing (WFQ) algorithm to measure the QoS of each service on Metro Ethernet Network so that will get the most appropriate method. From the test results and analysis obtained that WFQ and WRR algorithms give the same value and have not much differences. In the scenario of a user changes, the results of delay were 0.066131s for WFQ and 0.066133s for WRR, the results from simulation of user changes still meets the standards of ITU-T delay that is <150ms, the results of packet loss were 0.035949% for WF and 0.035553% for WRR, and the results of throughput were 59575.69bps for WFQ and 59733.67 bps for WRR.

Keywords : Metro Ethernet, WRR, WFQ, QoS

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

(3)

1

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Perkembangan teknologi yang semakin cepat mengakibatkan kebutuhan komunikasi di masa mendatang semakin beragam dan kapasitas bandwidth yang tersedia semakin terbatas. Peningkatan tersebut haruslah diikuti dengan pemenuhan kebutuhan yang tepat dan efisien.

Saat ini, hampir diseluruh dunia telah tersedia banyak infrakstruktur yang berdiri sendiri seperti jaringan telepon, jaringan TV kabel, dan jaringan data. Dengan sifatnya yang berdiri sendiri tiap infrakstruktur mengakibatkan banyak kabel dan infrastruktur yang akan tersedia dan akan membuat semakin rumit sehingga hasilnya tidak efisien dari segi biaya karena harus membuat jaringan baru.

Atas dasar itulah banyak dilakukan riset agar di masa mendatang tersedia jaringan yang menjamin ketersediaan servis yang beragam dengan QoS yang diinginkan.

Teknologi baru yang murah, mudah, dan dapat diimplementasikan. Teknologi tersebut haruslah juga dapat memfasilitasi trafik data yang beragam tidak terkecuali apakah data tersebut berupa voice, data, atau video. Maka atas dasar itulah kini dihasilkan sebuah teknologi yang berupa Metro Ethernet.

Dalam perkembangannya teknologi yang dilewatkan akan mengalami banyak kendala karena beragamnya servis yang dilewatkan dan bervariasinya permintaan oleh user. Hal yang demikian akan berdampak pada rusaknya data atau yang lebih parah data tersebut tidak akan sampai dipenerima.

Untuk mengatasi hal tersebut diperlukan sebuah algortima penjadwalan yang dapat mengatur data mana yang akan dilewatkan terlebih dahulu sehingga berdampak pada utilitasasi jaringan yang tinggi dan nilai QoS yang baik sehingga kepuasan user atau konsumen dapat terpenuhi.

I.2 Tujuan Penulisan

Tujuan penulisan tugas akhir ini adalah :

a. Memahami model jaringan Metro Ethernet untuk penggunaannya di masa depan.

(4)

2

b. Mengkaji dan mengevaluasi kinerja pola WRR dan WFQ pada layanan Triple

Play dalam jaringan Metro Ethernet.

I.3 Perumusan Masalah

Beberapa permasalahan dalam tugas akhir ini dapat didefinisikan sebagai berikut :

a. Bagaimana pengaruh pemakaian algoritma penjadualan WRR dan WFQ dalam kualitas pengiriman layanan triple play.

b. Bagaimana Quality of Service (QoS) pada jaringan Metro Ethernet dalam melakukan layanan triple play dilihat dari sisi delay, packet loss, jitter, dan

throughput.

c. Bagaimana mengukur Quality of Service pada jaringan Metro Ethernet dengan bermacam-macam background traffik saluran.

I.4 Batasan Masalah

Pembahasan masalah dibatasi oleh batasan-batasan sebagai berikut : a. Perancangan jaringan menggunakan OPNET.

b. Mekanisme antrian yang digunakan adalah WFQ dan WRR.

c. Trafik yang dialirkan adalah voice (VoIP), data (browsing), dan video (Video on

Demand).

d. Parameter jaringan yang akan dianalisis adalah delay, packet loss, jitter, dan

throughput.

I.5 Metodologi Penulisan

Metode yang kan digunakan dalam menyelesaikan masalah dalam tugas akhir ini adalah : a. Study Literatur

Dilakukan studi literature dengan mengumpulkan bahan dan mempelajari konsep serta teori yang berhubungan dengan tugas akhir yang akan di bahas. Dengan materi konsep dan teori di dapat dari buku – buku serta jurnal yang berhubungan dengan masalah penelitian tugas akhir.

b. Pemodelan Sistem

Pada bagian dilakukan pemodelan jaringan Metro Ethernet yang didasarkan pada jaringan asli Metro Ethernet yang telah ada.

(5)

3

c. Implementasi Scheduling Algorithm

Pada bagian ini jaringan Metro Ethernet yang telah dimodelkan dilakukan simulasi pada proses penjadualan layanan dengan menggunakan algoritma yang telah penulis pilih.

d. Analisis QoS dan Pengambilan Kesimpulan

Setelah penulis membuat model jaringan Metro Ethernet dan telah disertai proses penjadualan layanan, selanjutnya penulis analisis performansi dari system yang telah dibuat. Setelah itu baru dapat disimpulkan secara keseluruhan mengenai sistem yang telah dibangun tadi

I.6 Sitematika Penulisan BAB I PENDAHULUAN

Bab ini memaparkan mengenai latar belakang dilakukannya penelitian, perumusan masalah yang akan dibahas, pembatasan masalah, tujuan yang ingin dicapai melalui penelitian ini, metode penyelesaian masalah dan sistematika pembahasan.

BAB II LANDASAN TEORI

Bab ini memuat berbagai dasar teori yang mendukung dan mendasari penulisan tugas akhir ini, yaitu mengenai konsep dari teknologi Metro Ethernet, layanan triple play, algoritma penjadualan, serta parameter umum yang dibutuhkan BAB III PEMODELAN SISTEM dan SIMULASI

Bab ini menguraikan tentang tahapan yang dilakukan untuk mendapatkan hasil ukur dari parameter layanan triple play menggunakan teknologi Metro Ethernet.

BAB IV ANALISIS HASIL IMPLEMENTASI SISTEM

Pada bab ini akan membahas dan menganalisis data yang diperoleh dan menunjukan performansi layanan broadband pada jaringan yang dikerjakan sehingga dapat dilakukan proses validasi terhadap hasil dari pengamatan.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Pada bab ini berisi kesimpulan dari hasil pembahasan dari bab-bab sebelumnya dan saran yang diharapkan dapat menjadi perbaikan.

(6)

47

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KESIMPULAN

Berdasarkan dari hasil proses simulasi dan analisis maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:

1. Algoritma penjadwalan WRR menghasilkan nilai QoS yang lebih baik pada layanan voice dan video, karena algoritma WRR mempunyai keunggulan pada layanan dengan panjang paket tetap seperti voice dan video, sedangkan algoritma penjadwalan WFQ mengasilkan nilai QoS yang lebih baik pada layanan dengan panjang paket berubah-ubah seperti HTTP.

2. Penambahan jumlah user akan mempengaruhi parameter performansi, semakin besar jumlah user akan mengakibatkan nilai QoS semakin menurun. Jumlah user yang masih memenuhi standar QoS pada topologi tugas akhir ini hingga 35 user untuk masing-masing LAN, karena memiliki nilai 0.066131 sec untuk WFQ dan 0.066133 untuk WRR. Sedangkan pada jumlah user 40 untuk masing-masing LAN, nilai delay sudah melampaui standar ITU-T yaitu 1.662617 sec untuk WFQ dan 1.712565 untuk WRR.

3. Penambahan jumlah background traffik di jaringan yang masih memenuhi standar delay ITU-T adalah 20% dari bobot tiap-tiap link karena masih memenuhi standar QoS ITU-T yaitu 150ms dengan nilai delay 0.0677s untuk WFQ dan 0.0694 untuk WRR pada layanan voice.

4. Penambahan jumlah background trafik mempengaruhi jumlah packet loss, penambahan background trafik masih dapat dilakukan hingga beban di jaringan mencapai 20%, karena masih memenuhi standar packet loss ITU-T yaitu <5%.

Pada penambahan beban trafik hingga 20% diperoleh nilai packet loss

(7)

48

0.040154 untuk WFQ dan 0.04419 untuk WRR pada layanan voice dan 0.002463 untuk WFQ dan 0.007247 untuk WRR pada layanan video.

5. Perubahan komposisi trafik yang dominan di jaringan akan mempengaruhi nilai QoS untuk masing-masing layanan. Kondisi Layanan Video yang lebih dominan di jaringan dengan nilai 50% dari jumlah user yang mengakses layanan lain di jaringan akan menyebabkan parameter performansi jaringan tidak memenuhi standar ITU-T pada tugas akhir ini, dapat dilihat bahwa nilai delay dari layanan voice yaitu 1.57932s untuk WFQ dan 1.564023s untuk WRR.

6. Dari simulasi penambahan buffer dapat diketahui ukuran buffer minimum untuk kondisi jaringan dipenuhi traffik hingga >80% dan layanan HTTP yang lebih dominan di jaringan dengan jumlah user tiap LAN 30 adalah 10.000 bytes. Pada ukuran buffer 10,000 bytes diperoleh nilai delay yang masih memenuhi standar ITU-T yaitu 0.292787 untuk WFQ dan 0.300778 untuk WRR pada layanan voice, sedangakan nilai packet loss yang diperoleh telah melebihi standar ITU-T yaitu 27,31326 untuk algoritma WFQ dan 27,32121 untuk WRR pada layanan voice.

5.2 SARAN

Saran yang dapat diajukan untuk penelitian lebih lanjut mengenai topik ini adalah:

1. Untuk simulasi selanjutnya dapat digunakan topologi jaringan yang berbeda dengan karakteristik perangkat di jaringan yang berbeda pula.

2. Dapat di analisa jenis antrian yang berbeda selain WRR dan WFQ.

3. Dapat menggunakan simulator jaringan lain.

(8)

iv

DAFTAR PUSTAKA

[1] Ralph Santitoro. 2003. Metro Ethernet Services – A Technical Overview.

[2] Shemeria, Chuck. Supporting Differentiated Services Classes : Queue Discipline Scheduling. Juniper Networks Inc. Sunnyvale, USA.

[3] Vegesna, Srinivas. 2001. IP Quality of Service. Cisco Press. Indianapolis, USA.

[4] Raahemi, Chiruvolu, Raahemi, Bijan, Ge, Andrew, Maher, Ali. 2004. Metro Ethernet Quality of Service. Alcatel.

[5] Ginting, Desiana, Indarto, Andhy. 2006. Implementasi Metro Ethernet Network.

Jakarta.

[6] Halabi, Sam. 2003. Metro Ethernet. Cisco Press.

[7] Mirjalily, Ghasem, Bastani, Parisa, S.M.T. 2009. Almodaressi. Performance Evaluation of Different QoS Models for Connecting Telephone Exchange Centers over Metro Ethernet Networks. Iran

[8] 2001. ITU-T G1010 End-user multimedia QoS categories. ITU-T.

[9] Kusuma, Mardanu. 2009. Analisis dan Simulasi Kinerja Manajemen Antrian untuk Layanan Triple Play pada Jaringan IP. IT Telkom. Bandung

[10]

http://en.wikipedia.org/wiki/Multilayer_switch (16 Oktober 2009).

[11]

http://en.wikipedia.org/wiki/Avaya_ERS_8600 (16 Oktober 2009).