• Tidak ada hasil yang ditemukan

T1 672010112 Full text

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2017

Membagikan "T1 672010112 Full text"

Copied!
19
0
0

Teks penuh

(1)

Kompresi Data dengan Algoritma LZW

pada REST

Web Service

Artikel Ilmiah

Peneliti:

Ardy Mathias Jadera (672010112)

Magdalena A. Ineke Pakereng, M.Kom.

Program Studi Teknik Informatika

Fakultas Teknologi Informasi

Universitas Kristen Satya Wacana

(2)

Kompresi Data dengan Algoritma LZW

pada REST

Web Service

Artikel Ilmiah

Diajukan kepada

Fakultas Teknologi Informasi

untuk memperoleh Gelar Sarjana Komputer

Peneliti:

Ardy Mathias Jadera (672010112)

Magdalena A. Ineke Pakereng, M.Kom.

Program Studi Teknik Informatika

Fakultas Teknologi Informasi

Universitas Kristen Satya Wacana

(3)
(4)
(5)
(6)
(7)

Kompresi Data dengan Algoritma LZW pada REST

Web Service

1) Ardy Mathias Jadera, 2) Magdalena A. Ineke Pakereng

Fakultas Teknologi Informasi Universitas Kristen Satya Wacana Jl. Diponegoro 52-60, Salatiga 50711, Indonesia

Email: 1) ardymeland@gmail.com, 2) inekep200472@yahoo.com

Abstract

REST Web Service is becoming more popular is used as a medium of exchange of data between the mobile device with the server. Mobile devices such as phones based on Android to Windows-based tablets even have a data plan or WiFi internet paid for access to the service from the server. The larger the data transmitted, the longer the process for sending and receiving. It would also make the network becomes busy, and also the amount of toll charges incurred, if the data packet internet use. The data transmitted can be reduced in size without losing the meaning of information in it, using compression algorithms. In this study, the LZW compression algorithm implemented on a REST Web Service. In this study analyzed the advantages and disadvantages in terms of the implementation of this compression. The results showed that compression can reduce the size of the text data up to 11% of actual size. So that can directly save the use of data packets on the mobile device. The larger the file, the smaller the percentage of added time due to the process of compression / decompression. Deficiencies found is the presence of extra time compression and decompression processes that can affect the total time.

Keywords: Data Compression, LZW, REST Web Service

Abstrak

REST Web Service semakin popular digunakan sebagai media pertukaran data antara perangkat mobile dengan server. Perangkat mobile seperti ponsel berbasis Android sampai bahkan tablet berbasis Windows menggunakan paket data internet yang berbayar atau WiFi untuk dapat mengakses layanan dari server. Semakin besar data yang ditransmisikan, semakin lama proses untuk mengirim dan menerima. Hal ini juga akan mengakibatkan jaringan menjadi lebih sibuk, dan juga banyaknya biaya pulsa yang dikeluarkan, jika paket data internet digunakan. Data yang dikirimkan dapat diperkecil ukurannya tanpa menghilangkan makna informasi di dalamnya, dengan menggunakan algoritma kompresi. Pada penelitian ini diimplementasikan algoritma kompresi LZW pada REST Web Service. Pada penelitian ini dianalisis keuntungan dan kerugian dalam hal implementasi kompresi ini. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kompresi dapat memperkecil ukuran data teks sampai dengan 11% dari ukuran sebenarnya. Sehingga secara langsung dapat menghemat penggunaan paket data pada perangkat mobile. Semakin besar file, maka semakin kecil persentase tambahan waktu akibat proses kompresi/dekompresi. Kekurangan yang ditemukan adalah adanya waktu tambahan proses kompresi dan dekompresi yang dapat mempengaruhi total waktu.

Kata Kunci: Kompresi Data, LZW, REST Web Service

1)Mahasiswa Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Teknologi Informasi, Universitas Kristen Satya

Wacana

(8)

1

1. Pendahuluan

REST Web Service semakin popular digunakan sebagai media pertukaran data antara perangkat mobile dengan server [1]. Perangkat mobile seperti ponsel berbasis Android sampai bahkan tablet berbasis Windows menggunakan paket data internet yang berbayar atau WiFi untuk dapat mengakses layanan dari server. Semakin besar data yang ditransmisikan, semakin lama proses untuk mengirim dan menerima. Hal ini juga akan mengakibatkan jaringan menjadi lebih sibuk, dan juga banyaknya biaya pulsa yang dikeluarkan, jika paket data internet digunakan.

REST Web Service berjalan pada protokol HTTP, yang berarti data yang dikirimkan berupa teks. Data yang dikirimkan dapat diperkecil ukurannya tanpa menghilangkan makna informasi di dalamnya, dengan menggunakan algoritma kompresi. Algoritma LZW [2] merupakan salah satu algoritma kompresi yang bersifat lossless. Lossless berarti antara isi data sebelum kompresi dengan isi data setelah dekompresi, tidak ada data yang hilang.

Pada penelitian ini diimplementasikan algoritma kompresi LZW pada

REST Web Service. Tujuan dari implementasi ini adalah untuk memperkecil ukuran data yang ditransmisikan antara server dengan client. Pada sisi server

maupun client terdapat proses kompresi dan dekompresi. Server melakukan kompresi data kemudian mengirimkan ke client, kemudian data tersebut dilakukan dekompresi untuk mendapatkan informasi sebenarnya. Proses ini juga berlaku ketika client mengirim data ke server.

2. Tinjauan Pustaka

Pada penelitian berjudul “Data Compression Techniques on Text Files: A Comparison Study”, dibahas mengenai perbandingan performa empat algoritma

kompresi, yaitu LZW, Huffman, HFLC dan FLC. Pada penelitian tersebut disimpulkan bahwa LZW memberikan rasio hasil kompresi yang lebih besar daripada tiga algoritma yang lain, terutama pada file yang berukuran besar [3].

Pada penelitian Muhammad dan Subandi [4] dibandingkan antara kompresi Huffman dan LZW pada file dengan format video dan audio. Indikator perbandingan kompresi ini adalah waktu (kecepatan) kompresi, ukuran file hasil kompresi dan persentase pemampatan file setelah dilakukan kompresi data. Berdasarkan perbandingan yang telah dilakukan, didapat hasil bahwa rata-rata dari persentase pemampatan file audio adalah 98,6% (LZW) dan 99% (Huffman). Sedangkan rata-rata dari persentase pemampatan file video adalah 98,3% (LZW) dan 99,46% (Huffman). Sedangkan kecepatan rata-rata untuk kompresi file audio adalah 55.03 Kb/detik (LZW) dan 1058,78 KB/detik (Huffman). Sedangkan kecepatan rata-rata untuk kompresi file video adalah 51.25 Kb/detik (LZW) dan 825,41 Kb/detik (Huffman). Sehingga dapat disimpulkan bahwa metode LZW lebih efektif digunakan dalam pengkompresian audio dan video dibandingkan dengan metode Huffman.

(9)

`2

memperkecil ukuran data yang akan disimpan di databaseserver. Algoritma LZW yang dirancang menggunakan bahasa pemrograman PHP dan sistem manajemen basis data MySQL. Proses kompresi dilakukan pada saat data akan disimpan ke database dan didekompresi setiap data tersebut akan dibaca. Hasil implementasi algoritma LZW pada server yaitu penyimpanan artikel menjadi bertambah banyak, terlihat dari nilai persentase penghematan penyimpanan setiap artikel berkisar antara 11,67% sampai dengan 16,67% untuk perhitungan nilai rata-rata persentase penghematan 200 sampai dengan 1.000 karakter pertama dari sepuluh buah artikel acak.

Berdasarkan penelitian yang pernah dilakukan tentang pemanfaatan kompresi dan algoritma LZW, maka dalam penelitian ini dilakukan penelitian yang memanfaatkan kompresi dengan algoritma LZW pada transmisi data antara REST Web Service dengan perangkat mobile berbasis Android. Perbedaan penelitian ini dengan penelitian-penelitian sebelumnya adalah, pada penelitian ini kompresi diterapkan pada data teks yang pada umumnya dilewatkan pada jalur komunikasi REST Web Service. REST Web Service menggunakan HTTP (Hypertext Transfer Protocol) untuk berkomunikasi, dengan kata lain data teks yang dilewatkan pada jalur protokol tersebut. Data teks dapat berupa file teks, atau data string.

Algoritma LZW yang merupakan dictionary based compression sangat efektif mengkompresi data teks yang memiliki banyak pola huruf, kata ataupun kalimat yang berulang, semakin banyak pembendaharaan gabungan string dalam

dictionary tambahan pada suatu plaintext maka semakin baik hasil kompresi

plaintext tersebut [5]. LZW (Lempel-Ziv-Welch) merupakan algoritma kompresi

lossless universal yang dibuat oleh Abraham Lempel, Jacob Ziv, dan Terry Welch. Kelebihan algoritma ini yaitu cepat dalam implementasi dan kekurangannya kurang optimal karena hanya melakukan analisis terbatas pada data. Algoritma ini melakukan kompresi dengan menggunakan kamus, di mana fragmen-fragmen teks digantikan dengan indeks yang diperoleh dari sebuah “kamus”. Pendekatan ini bersifat adaptif dan efektif karena banyak karakter dapat dikodekan dengan mengacu pada string yang telah muncul sebelumnya dalam teks. Prinsip kompresi tercapai jika referensi dalam bentuk pointer dapat disimpan dalam jumlah bit yang lebih dibandingkan string aslinya [6]. Konsep dari algoritma LZW secara sederhana mengganti string dari karakter dengan kode tunggal dan tidak melakukan analisa apapun pada teks yang masuk. Tetapi hanya menambahkan setiap string dari karakter baru yang ditemuinya ke tabel string (dictionary). Kompresi terjadi ketika ditemui string berulang, algoritma ini menghasilkan kode tunggal dan menggantikan string-string berulang yang ditemui selama proses kompresi [2].

(10)

`3

dipendekkan. Prinsip dasar desain REST adalah membuat pemetaan one-to-one

antara operasi create, read, update, dan delete yang menggunakan method sebagai

POST untuk membuat sebuah resource pada server.GET untuk menerima sebuah

resource. PUT untuk proses update state dari resource. DELETE untuk menghapus resource. Dalam konsep arsitektur REST web service, membuat panggilan ke suatu HTTP API secara signifikan lebih mudah daripada ke SOAP API, karena membutuhkan library client, membutuhkan pengenalan, dan kebiasaan. Sedangkan HTTP API adalah asli dari semua bahasa pemrograman dan hanya melibatkan HTTP request dengan parameter sesuai yang ditambahkan, sehingga lebih memudahkan dalam melakukan proses pemanggilan. HTTP API mudah untuk testing dan troubleshoot, karena dapat membangun panggilan dengan tidak lebih dari sekedar browsing dan memeriksa respon dalam jendela

browser itu sendiri. Karena berbasis HTTP/RESTful, API dapat dikonsumsi menggunakan request GET sederhana, dan server proxy/reverse-proxy dapat melakukan cache atas respon tersebut dengan mudah. Untuk mengakses RESTful

web service digunakan sebuah URI (Uniform Resource Identifiers) yang merupakan nama dan alamat dari sebuah resource. RESTful web service tidak menggunakan WSDL. Pesan yang dikirim, dikemas dalam format XML dan JSON. Berbeda dengan SOAP web service yang menggunakan protokol khusus untuk pengiriman pesan [7][8].

3. Metode dan Perancangan Sistem

Penelitian yang dilakukan, diselesaikan melalui tahapan penelitian yang terbagi dalam empat tahapan, yaitu: (1) Identifikasi masalah dan studi literatur, (2) Perancangan sistem, (3) Implementasi sistem yaitu perancangan aplikasi/program, dan (4) Pengujian sistem serta analisis hasil pengujian.

Identi fikasi Masalah dan Studi Literatur

Perancangan Sistem

Implementasi Sistem

Pengujian S istem dan Analisi s Hasil Pengujian

Gambar 1 Tahapan Penelitian

Tahapan penelitian pada Gambar 1, dapat dijelaskan sebagai berikut.

Tahap pertama: identifikasi masalah, yaitu masalah penghematan data yang ditransmisikan antara REST Web Server dengan client yang berupa perangkat

(11)

`4

dapat diterapkan, serta penelitian-penelitian terdahulu yang dapat digunakan sebagai acuan. Tahap kedua: perancangan sistem yang meliputi perancangan proses kompresi dan proses dekompresi. Perancangan kedua proses tersebut juga dilakukan pada sisi client. Algoritma kompresi yang digunakan adalah LZW.

Tahap ketiga: implementasi sistem, yaitu membuat aplikasi sesuai perancangan proses pada tahap kedua. Sistem yang dibuat terdiri dari dua aplikasi, yaitu server

dan client. Aplikasi yang dikembangkan bertujuan untuk mensimulasikan hasil kompresi yang dikirim dan diterima oleh kedua sisi. Tahap keempat: pengujian sistem dan analisis hasil pengujian, yaitu dilakukan pengujian terhadap proses yang telah dirancang. Pengujian memiliki tujuan utama yaitu melihat keuntungan dan kerugian dengan adanya implementasi kompresi pada komunikasi REST Web Service dengan client.

Gambar 2 Desain Sistem Komunikasi dari Client ke Server [1]

Gambar 3 Desain Sistem Komunikasi dari Server ke Client [1]

(12)

`5

Gambar 4 Proses Algoritma Kompresi LZW [6]

Gambar 5 Proses Algoritma Dekompresi LZW [6]

Kompresi terjadi ketika ditemui string berulang, algoritma ini menghasilkan kode tunggal dan menggantikan string-string berulang yang ditemui selama proses kompresi. Panjang kode yang dihasilkan algoritma LZW dapat berubah-ubah, tetapi jumlah bit yang dimiliki kode tersebut harus lebih banyak dari pada sebuah karakter tunggal. Proses dekompresi pada LZW dilakukan dengan prinsip yang sama seperti proses kompresi. Proses kompresi dan dekompresi dengan algoritma LZW, dalam bentuk flowchart, ditunjukkan pada Gambar 4 dan Gambar 5.

Contoh proses kompresi dijelaskan dengan menggunakan pesan. BABAABAAA. Pesan tersebut memiliki ukuran 9 byte (9 x 8 bit = 72 bit), satu karakter ASCII berukuran 1 byte.

Tabel 1 Contoh Proses Kompresi

S C S+C

S+C ada di kamus?

output S tambah S+C ke kamus

(13)

`6

B A BA tidak B 66 BA 256 S=C A

A B AB tidak A 65 AB 257 S=C B

B A BA ya S=S+C BA

BA A BAA tidak BA 256 BAA 258 S=C A

A B AB ya S=S+C AB

AB A ABA tidak AB 257 ABA 259 S=C A

A A AA tidak A 65 AA 260 S=C A

A A AA ya S=S+C AA

A adalah karakter terakhir 260

66 65 256 257 65 260

Hasil kompresi adalah 66, 65, 256, 257, 65, 269, dengan ukuran 6 x 8 = 48

bit. Karena jumlah isi kamus lebih dari 256 (0 s/d 255), maka nilai binary untuk tiap kode dinaikkan dari 8 bit, menjadi 9 bit, sehingga dapat mengakomodasi nilai bilangan lebih dari 255. Sehingga hasilnya berukuran 54 bit.

66 65 256 257 65 260

001000010 001000001 100000000 100000001 001000001 100000100

4. Hasil dan Pembahasan

Pada penelitian ini dikembangkan aplikasi yang digunakan sebagai pengujian penggunaan kompresi LZW. Aplikasi dikembangkan dalam bentuk aplikasi mobile Android.

(14)

`7

Pada Gambar 6 dan Gambar 7 ditunjukkan tampilan pada aplikasi Android yang digunakan untuk menguji proses download file terkompresi. Gambar 6 digunakan file teks berukuran 18 KB, dan Gambar 7 digunakan file teks 99 KB.

File yang diunduh oleh aplikasi adalah file terkompresi, ukuran ini ditunjukkan pada kolom “Ukuran Download”. Lama waktu proses download ditunjukkan pada kolom “Waktu Download”. Setelah diterima, dilakukan proses dekompresi. Waktu proses dekompresi ditampilkan pada kolom “Waktu Dekompresi”, dan ukuran filesetelah dekompresi ditampilkan pada kolom “Ukuran Dekompresi”.

Pengujian dilakukan untuk mengukur waktu proses kompresi, waktu proses dekompresi, rasio hasil kompresi, waktu kirim, dan integritas data. Pengujian yang pertama adalah pengujian waktu proses.

Tabel 2 Hasil Pengujian Kompresi di Server

No Nama

Tabel 3 Hasil Pengujian Kompresi di Aplikasi Android

No Nama

Waktu proses kompresi dan dekompresi di Aplikasi Android memakan waktu lebih lama dari pada di server. Hal ini karena kemampuan komputasi perangkat mobile lebih kecil daripada computerserver.

Pengujian integritas data dilakukan untuk membuktikan bahwa tidak ada informasi yang rusak akibat proses kompresi dan dekompresi. Hasil pengujian ini ditunjukkan pada Tabel 4.

Tabel 4 Pengujian Keutuhan File

Nama File Ukuran Nornal

(15)

`8

Pengujian terakhir adalah total waktu antara pengiriman data dari server

ke aplikasi Android dan sebaliknya. Hasil pengujian ditunjukkan pada Tabel 5 dan Tabel 6. Memory pada Android emulator di pengujian ini dibatasi sampai dengan 256 MB. Jika digunakan data lebih dari kapasitas memory, maka aplikasi menjadi

error dan ditutup secara paksa (terminate) oleh sistem operasi Android.

Tabel 5 Waktu Kirim Filedengan Kompresi dari Server ke Android

Ukuran

Tabel 6 Waktu Kirim Filetanpa Kompresi dari Server ke Android

Ukuran kelemahan dari penggunaan kompresi, yaitu adanya tambahan waktu kompresi dan dekompresi yang terjadi di Server dan di Android. Sehingga pada akhirnya total waktu yang tercepat adalah waktu tanpa kompresi.

(16)

`9

Gambar 8 Grafik Perbandingan Waktu Pengiriman dari Server ke Android

Gambar 9 Grafik Perbandingan Waktu Total dari Server ke Android

Berdasarkan Gambar 8 dilihat bahwa dengan kompresi dapat memberikan penghematan dalam hal kecepatan pengiriman data. Jika komponen waktu komputasi (proses kompresi dan dekompresi), ditambahkan pada waktu kirim (Gambar 9), maka secara total, proses kirim tanpa kompresi lebih cepat daripada dengan kompresi.

Tabel 7 Waktu Kirim Filedengan Kompresi dari Android ke Server

Ukuran

Tabel 8 Waktu Kirim Filetanpa Kompresi dari Android ke Server

(17)

`10

Seperti halnya pada proses dari Server ke Android, pada Tabel 7 dan Tabel 8, secara keseluruhan, waktu pengiriman dengan kompresi menjadi lebih lama karena ada tambahan waktu proses. Perbandingan waktu kirim dan waktu total ditunjukkan pada Gambar 10 dan Gambar 11.

Gambar 10 Grafik Perbandingan Waktu Pengiriman dari Android ke Server

Gambar 11 Grafik Perbandingan Waktu Total dari Android ke Server

Hal ini bukan berarti kompresi tidak memberikan keuntungan apapun. Keuntungan yang jelas tampak adalah berkurangnya ukuran file yang dikirimkan. Hal ini menjadikan paket yang dikirimkan lewat jaringan komputer LAN maupun internet menjadi lebih kecil. Sehingga lebih dapat menghemat biaya pulsa internet jika diakses menggunakan koneksi mobile network. Waktu untuk komputasi (kompresi/dekrompresi) dipengaruhi oleh memory dan kecepatan prosesor pada

(18)

`11

server dan Android. Sehingga semakin tinggi spesifikasi perangkat keras, maka waktu untuk komputasi ini akan semakin terpangkas.

Tabel 9 Tambahan Waktu Kompresi/Dekompresi

Server ke Android Android ke Server

Ukuran

Pada Tabel 9 dapat dilihat bahwa persentase tambahan waktu (bukan total waktu) berbanding terbalik dengan ukuran file. Semakin besar file, maka semakin kecil persentase tambahan waktu.

5. Simpulan

Berdasarkan hasil penelitian dan pengujian yang telah dilakukan, dapat disimpulkan sebagai berikut: (1) Kompresi LZW dapat dimanfaatkan untuk mengkompresi file-file atau data yang ditransmisikan antara server dengan perangkat mobile; (2) Waktu proses kompresi dan dekompresi akan menambah total waktu yang berbanding terbalik dengan ukuran file yang ditransmisikan. Namun lama waktu proses ini dipengaruhi oleh hardware server maupun perangkat mobile. Semakin kuat kemampuan hardware, maka akan semakin terpangkas waktu proses kompresi dan dekompresi; (3) Keuntungan yang jelas tampak adalah penghematan biaya paket data karena data yang diunduh maupun diunggah menjadi lebih kecil. Saran yang dapat diberikan untuk penelitian lebih lanjut adalah: (1) Perlu dilakukan analisis perbandingan pengiriman data dari berbagai jenis jaringan, seperti LAN, WAN, maupun Internet; (2) Perlu dianalisis pengaruh kompresi pada berbagai jenis tipe data, seperti gambar, audio, dan video.

6. Daftar Pustaka

[1]. Rodriguez, A., 2015. RESTful Web services: The basics. http://www.ibm.com/developerworks/library/ws-restful/. Diakses 10 Mei 2016.

[2]. Nelson, M., 1989. LZW Data Compression. Dr Dobbs J Software Tools 14, 29–37. (doi:10.1146/annurev-genet-102108-134255)

[3]. Altarawneh, H., & Altarawneh, M., 2011. Data Compression Techniques on Text Files: A Comparison Study. International Journal of Computer Applications 26, 975–8887.

(19)

`12

[5]. Hidayat, H., Pamungkas, T., & Zarman, W., 2015. Implementasi Algoritma Kompresi LZW pada Database Server. Jurnal Komputer dan Informatika 2. [6]. Linawati, H. P. P., 2004. Perbandingan Kinerja Algoritma Kompressi Huffman, LZW dan DMC pada Berbagai Tipe File. Universitas Katholik Parahyangan Bandung

[7]. Hamad, H., Saad, M., & Abed, R., 2010. Performance Evaluation of RESTful Web Services for Mobile Devices. Int. Arab J. e-Technol. 1, 72–78. [8]. Wagh, K., & Thool, R., 2012. A comparative study of soap vs rest web

Gambar

Gambar 1 Tahapan Penelitian
Gambar 2  Desain Sistem Komunikasi dari
Gambar 4 Proses Algoritma Kompresi
Gambar 7 Tampilan Download Data 99 KB
+6

Referensi

Dokumen terkait

[r]

Hasil penelitian menunjukkan: Siswa dengan gaya belajar visual mampu memberikan cara penyelesaian yang berbeda–beda dalam menyelesaikan masalah dan memberikan jawaban

Hal ini mencakup peralatan diagnosis elektronik pada bengkel mobil, peralatan pengujian darah dan urine di rumah sakit hingga fasilitas keamanan canggih seperti

Monitor adalah alat output utama dalam sistem komputer yang berfungsi menampilkan perintah maupun hasil pengolahan data secara langsung. Gambar Monitor LCD Gambar

∗ Tingkat akurasi yang biasa dapat diterima oleh pihak manajemen adalah 10% dari estimasi anggaran?. ∗ Penghalusan konsep dimulai dari pernyataan kebutuhan, rancangan awal, dan

Penelitian ini menunjukkan bahwa struktur tema- rema dalam teks abstrak berbahasa Indonesia terdiri atas empat klasifikasi struktur, yaitu (a) tema tunggal (TT), (b) tema ganda

Berdasarkan identifikasi ada beberapa hama dan penyakit seperti jamur pada semai yang mati, batang masih kebanyakan normal, daun berlubang-lubang terindikasi

• Terletak diatas mandibula, dan dibawah orbita • Fungsi utamanya, proteksi wajah, penyokong orbita, tempat gigi, dan membentuk dasar rongga nasal... Os.Palatum