i
PERBANDINGAN PERFORMANSI PROTOKOL DSDV DAN OLSR PADA MOBILE AD HOC NETWORK DENGAN SIMULATOR NS 2
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Kompute r
Program Studi Teknik Informatika
Oleh :
EDWARD KHRISTIAN NIM : 085314053
PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
ii
PERFORMANCE COMPARISON OF DSDV AND OLSR IN MOBILE AD HOC NETWORK WITH SIMULATOR (NS 2)
A THESIS
Presented as Partial Fulfillment of The Requirements to Obtain The Sarjana Komputer Degree in Informatics Engineering Study Program
By :
EDWARD KHRISTIAN NIM : 085314053
INFORMATICS ENGINEERING STUDY PROGRAM INFORMATICS ENGINEERING DEPARTMENT
FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY SANATA DHARMA UNIVERSITY
v
MOTTO
viii
ABSTRAK
Mobile ad hoc network (MANET) adalah sebuah jaringan wireless yang
tidak memerlukan infrastruktur dalam pembentukannya. Jaringan ini bersifat dinamis dan juga spontan. Jaringan ini memiliki beberapa protokol routing, salah satunya adalah protokol Destination Sequenced Distance Vector (DSDV) dan Optimized
Linkstate Routing (OLSR), Protokol DSDV dan OLSR termasuk table driven routing
protocol (proactive routing protocol). Setiap node mengetahui semua rute ke node
lain yang berada dalam jaringan tersebut.
Penulis menguji kinerja dari protokol DSDV dan OLSR dengan menggunakan simulator (NS2). Parameter yang akan diukur adalah average
throughput jaringan, average delay jaringan, packet delivery ratio (PDR), dan hop
routing yang terjadi berbanding dengan penambahan jumlah node, jumlah koneksi,
dan luas area jaringan. Parameter jaringan bersifat konstan dan akan digunakan terus pada setiap pengujian, sementara parameter yang berubah seperti jumlah node dan jumlah koneksi akan dibentuk secara random.
Hasil pengujian menunjukkan Protokol DSDV memiliki kinerja yang lebih baik saat jaringan kecil sedangkan OLSR di jaringan besar. Penambahan area jaringan dan penambahan node berpengaruh terhadap meningkatnya nilai average
delay, average throughput, PDR, dan jumlah hop routing yang dihasilkan baik
protokol DSDV maupun OLSR. Penambahan koneksi berpengaruh terhadap meningkatnya nilai average delay jaringan yang dihasilkan baik protokol DSDV maupun OLSR. Penambahan node dan koneksi tidak berpengaruh terhadap nilai PDR dan jumlah hop routing yang dihasilkan baik protokol DSDV maupun OLSR.
Kata kunci : Ad Hoc network, DSDV, OLSR, average throughput, average delay,
ix
ABSTRACK
Mobile ad hoc network (MANET) is a wireless network that does not need any infrastructur in forming. This networks are dynamic and also spontaneous. This networks have some routing protocol, one of the protocol is Destination Sequenced
Distance Vector (DSDV) and Optimized Linkstate Routing (OLSR). DSDV and
protocol include table driven routing protocol (proactive routing protocol). Each node knows all the routes to other nodes within the network.
Author tested the performance of DSDV and OLSR protocol by using a simulator (NS2). Parameter that will be measure is the average of network throughput, average of network delay, packet delivery ratio, and count hop routing is equal with the additional node, amount of connetion, and wide area network. Network parameters are constant and will continue to be used in each test, while the parameters which changed like the number of nodes and the number of connections will be set random.
The test results showed DSDV protocol has better performance when small networks while OLSR in large networks. Additions area network and node additions affecting an increasing value of average delay, average throughput, PDR, and the number of routing hops produced both DSDV and OLSR protocols. The addition of connections affect the average delay value increases resulting network both DSDV and OLSR protocols. The addition of nodes and connections do not affect the value of the PDR and the number of routing hops produced both DSDV and OLSR protocols.
x
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas segala berkat dan anugerah
yang telah diberikan, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Ahkir
“ Perbandingan Performansi Protokol Dsdv Dan Olsr Pada Mobile Ad Hoc Network Dengan Simulator Ns 2 ” ini dengan baik. Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, penulis banyak memperoleh bimibingan, bantuan, saran dan dorongan dari berbagai pihak, oleh sebab itu penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Tuhan Yesus Kristus dan Bunda Maria yang telah mengabulkan doa – doa penulis dan mencurahkan berkat dan anugerah sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas ahkir ini.
2. Ibu Paulina Heruningsih Prima Rosa, S.Si., M.Sc. selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi.
3. Ibu Ridowati Gunawan, S.Kom., M.T. selaku Ketua Program Studi Teknik Informatika.
4. Bapak Damar Widjaja, S.T., M.T selaku dosen pembimbing tugas akhir dari penulis.
5. Orangtua, adik, dan keluarga besar dari penulis yang telah member dukungan doa, materi, serta semangat. Tanpa semua itu penulis tidak akan memperoleh kesempatan untuk menimba ilmu hingga jenjang perguruan tinggi dan akhirnya dapat menyelesaikan karya ilmiah ini.
6. Teman-teman dari penulis di Teknik Informatika angkatan 2007 dan 2008 yang tidak dapat disebutkan satu per satu, mereka sangat menyenangkan bagi penulis.
7. Teman-teman kos 13 yang selalu bersama penulis dalam suka dan duka. Banyak yang telah dilewati bersama.
xii
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL...i
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING...iii
HALAMAN PENGESAHAN...iv
MOTTO...v
PERNYATAAN KEASLIAN HASIL KARYA...vi
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH...vii
ABSTRAK...vi
ABSTRACK...vii
KATA PENGANTAR ………...x
DAFTAR ISI ………...xii
DAFTAR GAMBAR ………...xiv
DAFTAR TABEL...xvii
1. BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang...1
1.2 Perumusan Masalah...3
1.3 Tujuan Penelitian...4
1.4 Manfaat Penelitian...4
1.5 Batasan Masalah...4
1.6 Metodologi Penelitian...5
1.7 Sistematika Penulisan...6
2. BAB II LANDASAN TEORI... ...7
2.1 Mobile Ad hoc Network...7
2.2 User Datagram Protocol... ...7
2.3 Ad-hoc Routing Protocol... ...8
2.4 DSDV... .10
xiii
2.6 Parameter Kinerja... .23
2.7 Network Simulator (NS)... .24
2.7.1 Struktur NS... .24
3. BAB III PERENCANAAN SIMULASI JARINGAN...26
3.1 Skenario Simulasi... .26
3.2 Parameter Simulasi... .29
3.3 Parameter Kinerja... .30
3.4 Topologi Jaringan... .31
3.5 Mengolah Data Trace Simulasi DSDV dan OLSR... .32
4. BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA KENERJA PROTOKOL DSDV DAN OLSR... .41
4.1 Penjelasan Program Perl dan Contoh Pengambilan Nilai dari trace file... .41
4.1.1 Program Perl Average delay, Average Throughput, PDR, dan Jumlah Hop Routing...41
4.1.2 Contoh Pengambilan Nilai pada trace file... .46
4.2 Pengujian dan Analisa... .54
4.2.1 Average Delay... .54
4.2.2 Average Throughput... .60
4.2.3 Packet Delivery Ratio…... .65
4.2.4 Jumlah hop routing... .69
5. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN...72
5.1 Kesimpulan... .72
5.2 Saran…... .72
DAFTAR PUSTAKA... .74
LAMPIRAN A LISTING PROGRAM... 76
LAMPIRAN B HASIL SIMULASI DAN PROGRAM PERL...85
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Contoh jaringan ad hoc sebelum dan setelah
terjadi pergerakan node... 11
Gambar 2.2 Node 4 mengirim paket ke node 6... 12
Gambar 2.3 Node 6 mengecek tabel routing... 12
Gambar 2.4 Node 6 meneruskan paket ke node 7...13
Gambar 2.5 Pengiriman hello message tiap node... 18
Gambar 2.6 Teknik floding... 19
Gambar 2.7 Contoh skenario penggunaan algoritma MPR... 20
Gambar 3.1 Diagram alir skenario penelitian... 27
Gambar 3.2 Posisi node awal...31
Gambar 3.2 (lanjutan) Posisi node mengalami perubahan... 32
Gambar 3.2 (lanjutan) Terjadi koneksi UDP antara node 1 dan node 5... 32
Gambar 3.3 Flowchart program perl average throughput, average throughput, average delay, dan PDR... 37
Gambar 3.3 (lanjutan) Flowchart program perl average throughput, average throughput, average delay, dan PDR... 38
Gambar 3.4 Flowchart program perl jumlah hop routing... 39
Gambar 3.4 (lanjutan) Flowchart program perl hop routing... 40
Gambar 4.1 Intruksi bersyarat program Perl untuk menyaring jenis paket data...41
Gambar 4.2 Intruksi bersyarat program Perl untuk menyaring kejadian node asal pada saat mengirim paket data... 42
Gambar 4.3 Intruksi bersyarat program Perl untuk menyaring kejadian node tujuan pada saat menerima paket data... 42
xv
average delay, average throughput, dan PDR... 43
Gambar 4.6 Potongan program Perl untuk menampilkan
average delay, average throughput, dan PDR... 44
Gambar 4.7 Intruksi bersyarat program Perl untuk menyaring
jenis paket data... 44 Gambar 4.8 Intruksi bersyarat program Perl untuk menyaring
kejadian node tujuan pada saat menerima paket data... 44 Gambar 4.9 Potongan program Perl untuk menghitung
jumlah hop routing... 45
Gambar 4.10 Potongan program Perl untuk menampilkan
jumlah hop routing... 46
Gambar 4.11 Contoh Trace file untuk pengambilan nilai average delay... 47 Gambar 4.12 Intruksi bersyarat program Perl untuk pengambilan
nilai start time... 47 Gambar 4.13 Intruksi bersyarat program Perl untuk
pengambilan nilai end time... 48 Gambar 4.14 Contoh Trace file untuk pengambilan
nilai average throughput ...49 Gambar 4.15 Intruksi bersyarat program Perl untuk
pengambilan nilai start time... 49 Gambar 4.16 Intruksi bersyarat program Perl untuk pengambilan
nilai end time dan ukuran paket data... 50 Gambar 4.17 Contoh trace file untuk pengambilan nilai PDR... 51 Gambar 4.18 Intruksi bersyarat untuk pengambilan jumlah
paket data yang dikirim oleh node asal... 51 Gambar 4.19 Intruksi bersyarat untuk pengambilan jumlah
paket data yang dikirim oleh node tujuan... 51 Gambar 4.20 Contoh trace file untuk pengambilan
xvi
Gambar 4.21 Contoh trace file untuk pengambilan
nilai- nilai hop 1...54 Gambar 4.22 Grafik pengaruh penambahan luas area jaringan
dan jumlah koneksi terhadap average delay pada
saat 10 node pada protokol DSDV dan OLSR...55 Gambar 4.23 Grafik pengaruh penambahan luas area jaringan
dan jumlah koneksi terhadap average delay pada
saat 25 node pada protokol DSDV dan OLSR...57 Gambar 4.24 Grafik pengaruh penambahan luas area jaringan
dan jumlah koneksi terhadap average delay pada
saat 50 node pada protokol DSDV dan OLSR...58 Gambar 4.25 Grafik pengaruh penambahan luas area jaringan
dan jumlah koneksi terhadap average throughput pada
saat 10 node pada protokol DSDV dan OLSR...61 Gambar 4.26 Grafik pengaruh penambahan luas area jaringan
dan jumlah koneksi terhadap average throughput pada
saat 25 node pada protokol DSDV dan OLSR...62 Gambar 4.27 Grafik pengaruh penambahan luas area jaringan
dan jumlah koneksi terhadap average throughput pada
saat 50 node pada protokol DSDV dan OLSR...63 Gambar 4.28 Grafik pengaruh penambahan luas area jaringan
dan jumlah koneksi terhadap PDR pada
saat 10 node pada protokol DSDV dan OLSR...66 Gambar 4.29 Grafik pengaruh penambahan luas area jaringan
dan jumlah koneksi terhadap PDR pada
saat 25 node pada protokol DSDV dan OLSR...67 Gambar 4.30 Grafik pengaruh penambahan luas area jaringan
dan jumlah koneksi terhadap PDR pada
xvii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Tabel routing node H6 sebelum terjadi perpindahan node... 11
Tabel 2.2 Tabel routing node H7 (update packet)... 14
Tabel 2.3 Tabel routing node H6... 14
Tabel 2.4 Tabel routing node H6 setelah dilakukan update tabel routing... 15
Tabel 2.5 Tabel routing node H7 (update packet)... 16
Tabel 2.6 Tabel routing node H6 ... 16
Tabel 2.7 Tabel routing node H6 (update packet)... 17
Tabel 2.8 Contoh tabel routing dari node 0... 21
Tabel 3.1 Parameter Simulasi dengan Protokol DSDV... 29
Tabel 3.2 Parameter Simulasi dengan Protokol OLSR... 30
Tabel 3.3 Wireless trace file... 33
Tabel 3.4 IP dan CBR trace format... 33
Tabel 4.1 Hasil perbandingan average delay 10 node di area 500 meter2, 800 meter2, dan 1000 meter2 pada Protokol DSDV dan OLSR... 55
Tabel 4.2 Hasil perbandingan average delay 25 node di area 500 meter2, 800 meter2, dan 1000 meter2 pada Protokol DSDV dan OLSR...56
Tabel 4.3 Hasil perbandingan average delay 50 node di area 500 meter2, 800 meter2, dan 1000 meter2 pada Protokol DSDV dan OLSR...57
Tabel 4.4 Hasil perbandingan average throughput 10 node di area 500 meter2, 800 meter2, dan 1000 meter2 pada Protokol DSDV dan OLSR... 60
xviii
Tabel 4.6 Hasil perbandingan average throughput 50 node di area 500 meter2, 800 meter2, dan 1000 meter2 pada
Protokol DSDV dan OLSR... 63 Tabel 4.7 Hasil perbandingan PDR 10 node di area
500 meter2, 800 meter2, dan 1000 meter2 pada
Protokol DSDV dan OLSR... 65 Tabel 4.8 Hasil perbandingan PDR 25 node di area
500 meter2, 800 meter2, dan 1000 meter2 pada
Protokol DSDV dan OLSR... 66 Tabel 4.9 Hasil perbandingan PDR 50 node di area
500 meter2, 800 meter2, dan 1000 meter2 pada
Protokol DSDV dan OLSR... 67 Tabel 4.10 Hasil perbandingan jumlah hop routing 10 node di area
500 meter2, 800 meter2, dan 1000 meter2 pada
Protokol DSDV dan OLSR... 69 Tabel 4.11 Hasil perbandingan jumlah hop routing 25 node di area
500 meter2, 800 meter2, dan 1000 meter2 pada
Protokol DSDV dan OLSR... 70 Tabel 4.12 Hasil perbandingan jumlah hop routing 50 node di area
500 meter2, 800 meter2, dan 1000 meter2 pada
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kemajuan teknologi telekomunikasi sangat pesat dalam perkembangannya, khususnya pada jaringan komputer yang telah mengalami perubahan teknologi dari menggunakan kabel menjadi wireless atau tanpa kabel. Salah satu topologi jaringan wireless adalah Mobile Ad Hoc Network (MANET).
MANET adalah sebuah jaringan wireless yang terdiri dari beberapa
node yang tidak memiliki infrastruktur dan administrasi terpusat. Setiap node
atau user pada jaringan ini bersifat mobile. Topologi jaringan yang bersifat dinamis membuat jaringan ini tidak dapat diramalkan. MANET memiliki beberapa keunggulan dibandingakan dengan jenis jaringan lainnya, seperti :
1. Tidak memerlukan dukungan backbone infrastruktur.
2. Node dapat mengakses informasi secara real time ketika
berhubungan.
3. Fleksibel terhadap suatu keperluan tertentu dan dapat direkonfigurasi dalam beragam topologi.
Dalam suatu jaringan, suatu aturan diperlukan agar beberapa node atau
user dapat saling berkomunikasi [1]. Aturan yang dimaksud di sini adalah suatu
protokol. Pada Mobile Ad Hoc Network (MANET) dapat digunakan berbagai macam protokol routing, seperti Destination Sequenced Distance Vector (DSDV), Cluster Switch Gateway Routing (CSGR), Wireless Routing Protocol (WRP), Optimized Linkstate Routing (OLSR), Dynamic Source Routing (DSR),
Algorithm (TORA), Associativy Based Routing (ABR), dan Signal Stability
Routing (SSR).
Jenis jaringan wireless memiliki keterbatasan jangkauan transmisi, sehingga menyebabkan penggunaan routing dibutuhkan untuk mengirim data melalui jaringan [5]. Penggunaan mobile node dalam wireless sendiri menimbulkan masalah dalam routing. Protokol routing konvensional tidak didesain untuk untuk topologi dinamis. Oleh karena itu muncullah berbagai jenis protokol routing yang mampu untuk mengatasi hal tersebut. DSDV dan OLSR adalah jenis protokol routing yang sering digunakan. Kedua jenis protokol routing tersebut memiliki mekanisme yang berbeda dalam proses
routing sehingga diperlukan penelitian untuk mengetahui seberapa signifikan
perbandingan kualitas performansi unjuk kerja protokol routing DSDV dan OLSR.
State Routing with Traditional Ad-hoc Routing Protocols. Penelitian yang
dilakukan membahas perbandingan protokol routing AODV, OLSR, dan DSDV.
Kedua protokol DSDV dan OLSR memiliki kelebihan dan kekurangan masing- masing [2]. Oleh karena itu, dalam tugas akhir ini penulis akan melakukan perbandingan kualitas performansi unjuk kerja protokol routing DSDV dan OLSR. Simulasi protokol routing DSDV dan OLSR akan dibuat menggunakan Network Simulator 2 (NS2). Skenario yang digunakan adalah kondisi jaringan ketika terjadi penambahan jumlah node, peningkatan jumlah koneksi, penambahan luas area jaringan. Parameter yang diukur adalah average
delay jaringan, average throughput jaringan, packet delivery ratio ( PDR ), dan
jumlah hop routing. Parameter tersebut akan menjadi to lak ukur dalam membandingkan performansi protokol routing DSDV dan OLSR.
Penelitian tugas akhir ini memiliki keunikan daripada penelitian sebelumnya yang terletak pada pengaruh pertambahan node dan luas area jaringan. Kontribusi yang diberiakan antara lainnya mengetahui perbandingan kualitas performansi unjuk kerja protokol routing DSDV dan OLSR pada trafik UDP terhadap pertambahan node dan luas area jaringan.
1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan uraian latar belakang diatas, dapat ditarik rumusan masalah sebagai berikut,
1. Bagaimana mendapatkan data (Throughput, Delay, PDR, dan jumlah hop
routing) untuk mengetahui pengaruh jumlah node, jumlah koneksi, dan
area jaringan terhadap performansi protokol routing DSDV dan OLSR ? 2. Bagaimana menganalisa data (Throughput, Delay, PDR, jumlah hop
3. Seberapa signifikan perbandingan kualitas performansi protokol routing DSDV dan OLSR setelah dipengaruhi oleh penambahan jumlah node dan luas area ?
1.3 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah memberikan hasil perbandingan kualitas performansi unjuk kerja protokol routing DSDV dan OLSR di MANET menggunakan NS2.
1.4 Manfaat Penelitian
Hasil dari penulisan tugas akhir ini diharapkan dapat bermanfaat sebagai referensi dalam perencanaan dan pembangunan simulasi menggunakan protokol routing DSDV dan OLSR di NS2.
1.5 Batasan Masalah
Untuk membatasi ruang lingkup dari permasalahan yang ada, serta agar mencapai tujuan dan sasaran berdasarkan pada rumusan masalah diatas, maka diberikan beberapa batasan masalah yaitu :
1. Protokol routing yang digunakan DSDV dengan OLSR. 2. Jumlah koneksi yang terjadi adalah 1, 5, dan 7.
3. Jumlah node yang digunakan 10, 25, dan 50. 4. Kecepatan pergerakan node dibatasi pada 1 m/s. 5. Ukuran paket 512 bytes.
6. Luas area jaringan 500 x 500 m2 , 800 x 800 m2, dan 1000 x 1000 m2. 7. Trafik yang diamati adalah protocol User Datagram Protokol (UDP) dan
layer aplikasi yang digunakan adalah Constant Bit Rate (CBR).
8. Parameter kinerja yang dihitung berupa average delay jaringan, average
throughput jaringan, packet delivery ratio (PDR), dan jumlah hop routing
9. Mengsimulasikan dengan menggunakan perangkat lunak network simulator ( NS2 ).
1.6 Metodologi Penelitian
Adapun metodologi dan langkah- langkah yang digunakan dalam pelaksanaan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Studi Literatur.
Mengumpulkan berbagai macam referensi dan mempelajari teori yang mendukung penulisan tugas akhir, seperti :
a. Teori MANET
b. Teori protokol DSDV dan OLSR
c. Teori throughput, delay, PDR, dan jumlah hop routing. d. Teori NS2.
e. Tahap-tahap dalam membangun simulasi. 2. Perancangan.
Dalam tahap ini penulis merancang, menentukan protokol routing dan menentukan parameter simulasi jaringan MANET yang akan digunakan, seperti jumlah node, jumlah koneksi, ukuran paket, interval paket, luas jaringan , jenis antrian, dan lain sebagainya.
3. Pembangunan Simulasi dan pengumpulan data.
Simulasi jaringan MANET pada tugas ahkir ini menggunakan NS2. Proses simulasi diawali dengan menggunakan script yang berekstensi “.tcl” untuk simulasi jaringan dan script berekstesi “.txt” program perl untuk menghitung average delay, average throughput, PDR jaringan, dan jumlah
hop routing. Proses simulasi akan menghasilkan data yang akan ditampilkan
pada file trace berekstensi “.tr” dan animasi dalam bentuk NAM. 4. Analisis data simulasi.
beberapa kali pengukuran yang menggunakan parameter simulasi yang berbeda. Sehingga dapat ditarik kesimpulan tentang perbandingan performansi protokol routing DSDV dan OLSR pada MANET.
1.7 Sistematika Penulisan
1. PENDAHULUAN
Bab ini berisi latar belakang penulisan tugas akhir, rumusan masalah, batasan masalah, metodologi penelitian ,dan sistematika penulisan.
2. LANDASAN TEORI
Bab ini menjelaskan mengenai teori yang berkaitan dengan judul/masalah di tugas akhir.
3. PERENCANAAN SIMULASI JARINGAN
Bab ini berisi perencanaan simulasi jaringan.
4. PENGUJIAN DAN ANALISIS KINERJA PROTOKOL DSDV DAN OLSR
Bab ini berisi pelaksanaan simulasi dan hasil analisis data simulasi jaringan.
5. KESIMPULAN DAN SARAN
7
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1Mobile Ad hoc Network
Mobile Ad hoc Network (MANET) adalah sebuah jaringan wireless
yang terdiri dari beberapa node yang tidak memiliki infrastruktur. Setiap node atau user pada jaringan ini bersifat mobile [1]. Setiap node dalam jaringan dapat berperan sebagai host dan router yang berfungsi sebagai penghubung antara node yang satu dengan node yang lainnya.
MANET melakukan komunikasi secara peer to peer menggunakan
routing dengan cara multihop. Informasi yang akan dikirimkan disimpan dahulu
dan diteruskan ke node tujuan melalui node perantara. Ketika topologi mengalami perubahan karena node bergerak, maka perubahan topologi harus diketahui oleh setiap node.
Beberapa karakteristik dari jaringan ini adalah :
1. Topologi jaringan bersifat dinamis, artinya setiap node dapat bergerak bebas dan tidak dapat diprediksi.
2. Scalability, artinya MANET bersifat tidak tetap atau jumlah node berbeda di tiap daerah
3. Tingkat keamanan fisik yang terbatas jika dibandingkan dengan jaringan kabel.
2.2 User Datagram Protocol
User Datagram Protokol (UDP) merupakan protokol host to host
yang unreliable dalam jaringan komunikasi yang menggunakan packet
switching [5]. UDP tidak dapat menjamin kesempurnan data seperti yang
datagram yang terkirim sempurna sampai tujuan, karena UDP tidak
berdasarkan error correction. Karakteristik UDP adalah : 1. Connectionless.
Pesan UDP akan dikirimkan tanpa proses nego siasi antara dua host yang hendak bertukar informasi.
2. Unreliable.
Pesan UDP akan dikirimkan sebagai datagram tanpa adanya nomor urut. 3. UDP menyediakan mekanisme untuk mengirim pesan-pesan ke sebuah
protokol lapisan aplikasi atau proses tertentu di dalam s ebuah host dalam jaringan yang menggunakan TCP/IP.
4. UDP menyediakan penghitungan checksum berukuran 16-bit terhadap keseluruhan pesan UDP.
2.3 Ad - Hoc Routing Protocol
Jaringan MANET yaitu sebuah jaringan wireless yang terdiri dari beberapa node yang tidak memiliki infrastruktur [1]. Setiap node pada jaringan ini bersifat mobile. Node bebas datang dan meninggalkan jaringan,
node juga bebas bergerak atau diam pada posisinya. Setiap node memiliki
wireless network interface dan saling berkomunikasi dengan memanfaatkan
media [2]. Media transmisi mempunyai daya pancar yang terbatas, maka komunikasi antar node tersebut dilakukan dengan melewati satu dari beberapa
node lainnya (node berfungsi sebagai router atau host).
Dalam Jaringan Mobile Ad-Hoc terdapat beberapa kategori protokol
routing, yaitu [1]:
1. Table Driven Routing Protocol
Pada table driven routing protocol (proactive routing protocol), masing-masing node akan memiliki tabel routing yang lengkap. Sebuah node dalam antrian akan mengetahui semua rute ke node lain yang berada dalam jaringan tersebut. Setiap node secara periodik akan melakukan
update tabel routing yang dimilikinya, sehingga perubahan topologi
jaringan dapat diketahui setiap interval waktu. Proactive routing protocol contohnya Destination Sequenced Distance Vector (DSDV), Cluster
Switch Gateway Routing (CSGR), Wireless Routing Protocol (WRP), dan
Optimized Linkstate Routing (OLSR).
2. On Demand Routing Protocol (Reactive Routing Protocol)
Pada on demand routing protocol (reactive routing protocol), proses pencarian rute hanya akan dilakukan ketika dibutuhkan komunikasi antara
node sumber dengan node tujuan. Tabel routing yang dimiliki oleh
sebuah node berisi informasi rute ke node tujuan saja. Reactive routing
protocol contohnya Dynamic Source Routing (DSR), Ad hoc On-demand
Distance Vector (AODV), Temporally Ordered Routing Algorithm
(TORA), Associativy Based Routing (ABR), dan Stability Routing (SSR). 3. Hybrid Routing Protocol
Protocol routing ad - hoc yang mengkombinasikan antara kedua tipe
protokol routing, proactive routing protocol dan reactive routing
2.4 DSDV
DSDV termasuk dalam kategori table driven routing protocol dalam MANET. DSDV menggunakan metode routing distance vector sehingga memungkinkan setiap node dalam jaringan untuk dapat bertukar tabel routing dengan node tetangganya [2]. DSDV menggunakan sequence number dalam mengirimkan pesan pada jaringan untuk mencegah terjadinya looping.
Sequence number juga dihasilkan saat ada perubahan dalam topologi
jaringan, hal ini terjadi karena sifat tabel routing node pada jaringan yang menggunakan proactive routing protocol, antara lainnya :
1. Update secara periodik, setiap node akan mengirimkan pesan secara
periodik.
2. Jika terdapat triggered update seperti ada node yang datang atau pergi sehingga node tetangga akan mengirimkan pesan ditandai dengan nilai
sequence number yang baru.
Gambar 2.1 merupakan contoh jaringan MANET sebelum dan setelah terjadi pergerakan node. Tabel 2.1 merupakan tabel routing yang dihasilkan oleh node H6 sebelum terjadi pergerakan node. Metode routing DSDV memiliki sifat setiap node yang berada dalam jaringan akan memelihara sebuah tabel forwarding dan menyebarkan tabel routing ke node tetangganya [7]. Tabel
routing tersebut memuat informasi sebagai berikut :
1. Alamat node tujuan (berupa MAC address).
2. Jumlah hop yang diperlukan untuk mencapai node tujuan. 3. Sequenced number.
Gambar 2.2 Node H4 mengirim paket ke node H6 [3].
Gambar 2.3 memperlihatkan node H6 mengecek tabel routing yang dimilikinya untuk menentukan node H7 merupakan node berikutnya untuk pengiriman paket dari node H4 ke node H5.
Gambar 2.3 Node H6 mengecek tabel routing [3]. Dest Next hop
H1 H4
H2 H4
H3 H4
H4 H4
H5 H7
H6 H7
H6 H5 Data
Dest Next hop
H1 H4
H2 H4
H3 H4
H4 H4
H5 H7
H6 H7
H6 H5 Data
H4
Next hop Destination
Tabel routing H6 H4
Next hop Destination
Gambar 2.4 memperlihatkan node H6 meneruskan paket ke node H7. Prosedur rute paket tersebut diulang sepanjang jalan sampai paket node H4 ahkirnya tiba ke node tujuan H5.
Gambar 2.4 Node H6 meneruskan paket ke node H7 [3].
Tabel routing akan diperbaharui secara periodik dengan tujuan untuk penyesuaian jika terjadi perubahan topologi jaringan (ada node yang bergerak atau berpindah posisi) dan untuk memelihara konsistensi dari tabel routing yang sudah ada [2]. Sequenced number yang baru akan dihasilkan oleh setiap
node jika terjadi pembaharuan tabel routing. Jika tabel routing telah
diperbaharui maka akan dipilih rute untuk mencapai node tujuan dengan kriteria sebagai berikut [4]:
1. Tabel routing dengan nilai sequenced number yang terbaru akan terpilih.
Sequenced number terbaru ditandai dengan nilai sequenced number yang
lebih besar dari yang sebelumnya.
2. Jika dihasilkan sequenced number yang sama maka dilihat nilai metric. Nilai metric yang paling kecil akan dipilih.
Pada Tabel 2.2 menunjukkan tabel routing yang dimiliki node H7.
Node H7 kemudian melakukan update packet ke node tetangganya, karena
Dest Next hop
H1 H4
H2 H4
H3 H4
H4 H4
H5 H7
H6 H7
H8 H5 Data H4
beberapa node dalam topologi jaringan melakukan pergerakan atau berpindah tempat seperti node H1, node H3, dan node H5 (lihat Gambar 2.2) [3].
Tabel 2.2 Tabel routing node H7 (update packet) [3].
Tabel 2.3 memperlihatkan tabel routing yang dimiliki oleh node H6 sebelum
node H7 mengirimkan update packet ke tetangganya.
Tabel 2.3 Tabel routing node H6 [3].
Ketika node H6 menerima update packet dari node H7, node H6 akan memeriksa informasi tabel routing yang dimilikinya. Jika ada nilai sequence
number yang lebih besar nomer urutannya maka akan dimasukkan dalam tabel
routing [3]. Sequence number S516_H1 pada dest H1 Tabel 2.2 nilainya lebih
H5 pada Tabel 2.2 dengan Tabel 2.3 yang memiliki sequence number yang sama yaitu S502_H5, namun pada Tabel 2.3 nilai metric lebih kecil. Tabel 2.4 merupakan tabel routing yang dimiliki node H6 setelah menerima update
packet dari node H7.
Tabel 2.4 Tabel routing node H6 setelah dilakukan update tabel routing [3].
Setiap node akan mempunyai sebuah tabel forwarding yang berisi informasi pada tabel routing. Di tabel routing terdapat informasi lain seperti
install time. Install time adalah interval waktu yang diperlukan untuk
mendapatkan tabel routing dari node tujuan [2]. Jika install time bernilai besar maka hal tersebut mengindikasikan adanya link terputus antara node asal dan
node tujuan. Install time dijadikan dasar keputusan untuk menghapus rute yang
terputus dengan node asal. Install time juga digunakan untuk memonitor rute-rute yang terputus dengan node asal dan untuk mengambil langkah yang diperlukan bila hal tersebut terjadi.
Link yang terputus akan ditandai dengan nilai metric yang tak
berhingga dan node asal akan mengeluarkan sequenced number ganjil untuk
node tujuan tersebut. Sequenced number yang ganjil tersebut akan disebarkan
H7 mendeteksi jalur dengana node H1 putus, kemudian menyiarkan update
packet ke node tetangga (node H6).
Tabel 2.5 Tabel routing node H7 (update packet) [3].
Tabel 2.6 merupakan tabel routing yang dimiliki oleh node H6 sebelum mendapatkan update packet dari node H7.
Tabel 2.6 Tabel routing node H6 [3].
Ketika node H6 menerima update packet dari node H7, node H6 kemudian melakukan update tabel routing yang dimilikinya dengan informasi
update packet dari node H7. Node H6 melakukan update dest H1 Sequence
number S517_H1 dan nilai metric ∞. Nilai metric ∞ menjelaskan link dari H1
Tabel 2.7 Tabel routing node H6 (update packet) [3].
Looping dalam jaringan DSDV dapat dihindari dengan penggunaan sequence
number, jika terjadi perubahan dalam jaringan setiap node akan menghasilkan
sequenced number baru [2]. Node lainnya akan mengetahui kejadian yang baru
terjadi melalui nilai sequence number. Makin besar nilai sequence number maka pesan yang diterima semakin baru. Sequence number yang lebih kecil menandakan bahwa kejadian tersebut sudah tidak up to date sehingga akan diganti.
2.5 OLSR
OLSR adalah sebuah protokol routing proaktif, yang mewarisi kestabilan algoritma link state dan rute segera tersedia ketika diperlukan. OLSR merupakan optimalisasi dari link state klasik, optimalisasi ini berdasarkan pada konsep multipoint relays (MPR) [12]. OLSR menyediakan dua fungsi utama yaitu :
1. Neighbor Discovery
Neighbor Discovery berfungsi untuk mendeteksi node tetangga
yang memiliki hubungan langsung. Setiap node pada protokol OLSR selalu tukar- menukar informasi topologi dengan node tetangga dalam MANET [10]. Pada awalnya, setiap node mengirimkan hello message secara
broadcast untuk mengetahui keberadaan node tetangganya yang berada
Pengiriman hello message dikrim setiap tenggang waktu yang telah ditetapkan yang disebut dengan HELLO_INTERVAL. Hello messsage berfungsi agar setiap node dapat memperoleh informasi mengenai
node tetangga yang berada dalam wilayah cakupan yang berjarak 1 hingga
2 hop [5]. Fungsi lain dari hello mesasge adalah memilih node tetangga sebagai Multipoint Relay (MPR). Gambar 2.5 memperlihatkan setiap node mengirim paket hello message.
0
3
2 1
4 Hello Massage
Hello Massage
Hello Massage Hello Massage
Hello Massage Hello Massage
Hello Massage (0,100)
(50,160)
(120,280)
(200,420)
(280,450)
Gambar 2.5 Pengiriman hello message tiap node [5].
Perubahan topologi mengakibatkan luapan informasi (flooding) terhadap seluruh node yang berada di dalam jaringan. Gambar 2.6 A memperlihatkan flooding biasa, seluruh node dapat meneruskan pesan yang diterimanya. Hal ini dapat menyebabkan sebuah node menerima pesan yang sama secara berulang- ulang sehingga node dapat menerima 2 pesan yang sama dari 2 node tetangganya [5]. Pada Gambar 2.6 B
flooding MPR, sebuah node hanya akan menerima 1 pesan dari node
(A) (B)
Gambar 2.6 Teknik flooding, (A) flooding biasa (B) flooding MPR [5]
MPR adalah teknik untuk mengurangi jumlah overhead dalam jaringan [12]. Tujuan utama dari MPR yaitu mengurangi luapan atau
flooding pada broadcast message dengan cara memilih beberapa node
untuk bertindak sebagai MPR, sehingga hanya node yang bertindak sebagai MPR saja yang dapat meneruskan paket kontrol yang diterima. Teknik ini juga dapat digunakan protokol untuk menyediakan rute terpendek. Pemilihan MPR dapat menggunakan algoritma MPR yang memiliki 4 tahap, yaitu [5] :
1. Menentukan node awal yang akan memilih MPR yang berjarak 1 hop dan yang berjarak 2 hop.
2. Melakukan perhitungan dengan rumus D(x,y), dimana y adalah seluruh anggota dari N(x).
MPR : D (x,y) = N(y) – (x) – N(x) (2.1) dengan D(x,y) adalah node tetangga yang berjarak 1 hop dari
node x (node y adalah bagian dari N(x)). N(y) adalah node
tetangga yang berjarak 1 hop dari node N(x). (x) adalah node yang memilih MPR. N(x) adalah node tetangga yang berjarak 1 hop dari node x (hanya berisi tetangga yang bersifat symmetric).
4. Jika masih ada node lain di dalam N2(x) yang masih dapat dijangkau oleh MPR(x), maka jumlah node yang belum terjangkau langsung oleh MPR(x) dan terjangkau langsung oleh N(x) dihitung. Apabila jumlah angkanya ada yang sama, maka dipilih salah satu yang memiliki jumlah terbanyak dipilih. MPR(x) adalah multipoint relay set dari node x yang menggunakan algoritma ini. N2(x) adalah node tetangga yang berjarak 2 hop dari node x (hanya berisi tetangga yang bersifat symmetric).
0
3
2 1
4 (0,100)
(50,160)
(120,280)
(200,420)
(280,450)
Gambar 2.7 Contoh skenario penggunaan algoritma MPR [5]
Gambar 2.7 merupakan contoh skenario penggunaan algoritma MPR. Hal pertama yang dilakukan dalam algoritma MPR adalah memilih N(x) dan N2(x). Node 0 dipilih sebagai node acuan maka N(0) = {1,3} dan N2(0)= {2,4}. Pada tahap kedua dapat dilakukan perhitungan D(x,y), dengan y merupakan tetangga dari node 0,maka
D(0,1) = N(1) – {0} – N(0)
= {0,1,4} – {0} – {1,3} = {4}
Langkah berikutnya, memilih MPR(0) yang hanya dapat menjangkau tetangganya yang berjarak 2 hop dengan ditempuh oleh 1 jalur saja. Dari Gambar 2.7 yang memenuhi adalah node 1 dan 3, karena
node 2 hanya dapat dijangkau oleh node 1 dan node 4 hanya dapat
dijangkau oleh node 1 dan node 3. Nilai MPR(0) sementara adalah {1,3}. Pada tahap keempat dilakukan lagi pengecekan pada pemilihan MPR(0), mungkin masih ada yang dapat dipilih sebagai MPR. Node 1 yang paling banyak menjangkau tetangganya yang berjarak 2 hop jika dibandingkan dengan node 3, sehingga yang dipilih menjadi MPR hanya
node 1.
Setelah melakukan pengiriman hello message dan pemilihan MPR langkah selanjutnya melakukan perhitungan jarak terpendek dari jumlah hop pada setiap tabel routing yang didapat [5]. Tabel 2.8 memperlihatkan contoh tabel routing yang dimiliki node 0.
Tabel 2.8 Contoh tabel routing dari node 0 [5].
Distination Next Distance
1 1 1
2 1 2
3 3 1
4 3 2
dilalui oleh node sumber menuju node tujuan, dan kolom ketiga diisi dengan jumlah hop yang dilalui dari node asal ke node tujuan.
Pencarian rute tersebut dilakukan untuk pengiriman data dengan jarak terpendek [11]. Perhitungan jarak terpendek tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan algoritma Dijkstra. Pencarian jarak terpendek dapat menghasilkan tabel routing yang berisi tentang informasi jalur terpendek setiap node, informasi tersebut akan disimpan oleh setiap
node dan akan langsung di perbarui jika terjadi perubahan topologi.
2. Topology Dissemination
Setiap node dalam jaringan mempertahankan informasi topologi jarigan yang diperoleh melalui messages TC (topology control) [9].
Messages TC dikirim secara broadcast ke seluruh jaringan. Kegunaan
pesan TC yaitu untuk menyebarkan informasi tentang node tetangga yang telah ditetapkan sebagai MPR. Pesan TC disebarkan secara periodik dan hanya node yang bertindak sebagai MPR yang dapat meneruskan pesan TC. Dengan demikian, sebuah node dapat dijangkau baik secara langsung atau melalui node MPR [6]. Hello message dan message TC diperbarui secara periodik, dan memungkinkan setiap node unruk menghitung jalur ke semua node dalam jaringan. Jalur-jalur ini dihitung dengan algoritma jalur terpendek Djikstra.
2.6 Parameter Kinerja
1. Throughput
Throughput diartikan sebagai laju data aktual per satuan waktu.
Biasanya throughput selalu dikaitkan dengan bandwidth [8]. Karena
throughput memang bisa disebut sebagai bandwidth dalam kondisi yang
dinamis tergantung trafik yang sedang terjadi. Throughput mempunyai satuan Bps (Bytes per second).
Rumus untuk menghitung throughput adalah :
Throughput = � �� � � �� � � �� �
��� � ���� � � � (2.3)
2. Delay
Delay adalah jeda waktu antara paket pertama dikirim dengan
ack dari paket tersebut diterima [8].
a. End-to-end delay didefinisikan sebagai selisih waktu pengiriman sebuah
paket saat dikirimkan dengan saat paket tersebut diterima pada node tujuan.
b. Average delay jaringan Rata –rata delay jaringan dari keseluruhan waktu pengiriman.
3. Packet delivery ratio
Packet delivery ratio adalah ratio antara banyaknya paket yang
diterima oleh tujuan dengan banyaknya paket yang dikirim oleh sumber [1].
Rumus untuk menghitung packet delivery ratio :
PDR = ��� �� � � �� �
��� �� � ����� x 100 (2.4)
4. Jumlah Hop routing
Jumlah hop routing adalah jumlah perangkat perantara jaringan
antara node asal ke node tujuan. Menghitung hop routing mengacu pada efisiensi dalam pengiriman paket data ke node tujuan.
2.7 Network Simulator (NS)
Network Simulator (NS) adalah suatu interpreter yang object-oriented
dan discrete event-driven yang dikembangkan oleh University of California
Berkeley dan USC ISI [13]. NS merupakan event driven simulation tool yang
terbukti berguna dalam pembelajaran perilaku jaringan internet. NS bersifat
open source di bawah GPL (Gnu Public License). Sifat open source juga
mengakibatkan pengembangan NS menjadi lebih d inamis.
Ada beberapa keuntungan menggunakan NS sebagai perangkat lunak simulasi pembantu analisis dalam riset, antara lain adalah NS dilengkapi dengan tool validasi [13]. Tool ini digunakan untuk menguji kebenaran pemodelan yang ada pada NS. Secara default, semua pemodelan NS akan dapat melewati proses validasi ini. Pemodelan media, protokol, dan komponen jaringan dengan perilaku trafiknya sudah disediakan pada library NS.
2.7.1 Struktur NS
NS dibangun menggunakan metode object oriented dengan bahasa C++ dan OTcl (variant object oriented dari Tcl) [1]. Seperti terlihat pada Gambar 2.10, NS 2 menginterpretasikan script simulasi yang ditulis dengan OTcl. Seorang user harus mengeset komponen-komponen (seperti objek penjadwalan event, library komponen jaringan, dan library modul setup) pada lingkungan simulasi.
User menuliskan simulasinya dengan script OTcl, dan menggunakan
linkage (tclcl) yang memetakan metode dan variabel pada C++ menjadi objek
dan variabel pada OTcl. Objek C++ dikontrol oleh objek OTcl. Hal ini memungkinkan untuk menambahkan metode dan variabel kepada C++ yang dihubungkan dengan objek OTcl. Hirarki linked class pada C++ memiliki korespondansi dengan OTcl, hal ini dapat dilihat pada Gambar 2.9.
Gambar 2.9 Skema NS2 [1]
Hasil yang dikeluarkan oleh ns-2 berupa file trace, harus diproses dengan menggunakan tool lain, seperti Network Animator (NAM), perl, awk, atau gnuplot.
2.7.2 Fungsi NS
Beberapa fungsi yang tersedia pada NS 2 adalah untuk jaringan kabel atau tanpa kabel, tracing, dan visualisasi, yaitu [13]:
1. Mendukung jaringan kabel, seperti protokol routing, protokol transport, trafik, antrian dan Quality of Service (QoS).
2. Mendukung jaringan tanpa kabel (wireless)
3. Protokol routing ad hoc: AODV, DSR, DSDV, TORA; Jaringan hybrid;
Mobile IP; Satelit; Senso-MAC; Model propagasi: two-ray ground.
26
BAB III
PERENCANAAN SIMULASI JARINGAN
3.1 Skenario Simulasi
Skenario yang digunakan untuk analisis perbandingan performansi DSDV dengan OLSR dibentuk secara random, karena MANET merupakan jaringan lokal wireless yang bersifat dinamis. Beberapa asumsi akan digunakan dalam merancang skenario. Asumsi disini dimaksudkan agar dapat merepresentasikan keadaan dari lokal wireless itu sendiri. Beberapa asumsi tersebut adalah [2].
1. Luas area jaringan yang dipergunakan sebesar 500x500 m2 , 800x800 m2, dan 1000x1000 m2.
2. Waktu simulasi selama 200 detik.
3. Koneksi yang akan dibentuk sebanyak 1, 5, dan 7 koneksi UDP. 4. Jumlah node yang akan digunakan adalah 10, 25, dan 50 node. 5. Ukuran paket data yang akan digunakan 512 Bytes.
Mulai
Pemilihan jumlah node dan luas area saling berhubungan sehingga penulis sebelum menentukan luas area dan jumlah node melakukan percobaan-percoban. Hal ini dikarenakan menentukan jumlah node harus menyesuaikan luas area agar terjadi routing dalam simulasi. Percobaan yang dilakukan oleh penulis menghasilkan kesimpulan bahwa jarak maksimal jangkauan antara satu node dengan node lain dalam simulasi adalah 250 meter sehingga penentuan luas area 500x500 m2 sebagai luas area minimum dan 10
node sebagai node minimum dinilai tepat. Komposisi luas area 500x500 m2
dan 10 node sudah menciptakan routing dalam jaringan. Penulis dalam menentukan luas area maksimum juga atas dasar percobaan-percobaan yang sebelumnya dilakukannya. Penulis menentukan luas area maksimum 1000x1000 m2. Luas area 1000x1000 m2 dinilai tepat untuk 25 node, hal ini dikarenakan komposisi tersebut telah menciptakan routing dalam jaringan.
Tujuan terjadi pertambahan node dari 10 node menjadi 25 node dan 50 node adalah untuk mengetahui apakah dengan pertambahan node memberikan pengaruh terhadap performa protokol DSDV dan OLSR? Sedangkan alasan pemilihan skenario pertambahan luas area karena protokol DSDV yang merupakan penyempurnaan protokol routing konvensional dari
distance vector yang berorintasi pada jumlah hop untuk routing seperti pada
RIP, sedangkan OLSR penyempurnaan dari routing link state yang berorientasi pada cost atau area untuk routing seperti pada OSPF. Maka dari itu, skenario pertambahan area dipilih agar fair untuk pengujian performansi DSDV maupun OLSR.
data yang siknifikan. Alasan lain pemilihan 7 koneksi karena 7 koneksi merupakan koneksi maksimal yang dapat dibentuk untuk 10 node dengan menggunakan cbgen.tcl yang dimiliki oleh ns2.
Skenario ini disimulasikan menggunakan program NS2 untuk mendapatkan trace file. Trace file ini merupakan kronologis kejadian yang terjadi selama waktu simulasi berlangsung. Kemudian trace file ini diolah untuk mendapatkan average throughput, average delay, PDR, dan jumlah hop
routing dengan bantuan program Perl. Hasil dari average throughput,
average delay, PDR, dan jumlah hop routing akan diperlihatkan dalam
bentuk tabel dan grafik, baik pada simulasi DSDV dan OLSR [2].
3.2 Parameter Simulasi
Pada peneltian ini, penulis sudah menentukan parameter-parameter jaringan yang akan digunakan. Parameter – parameter jaringan ini bersifat konstan dan akan digunakan pada setiap pengujiannya. Parameter – parameter simulasi dapat dilihat pada Tabel 3.1 untuk protokol routing DSDV area simulasi 500x500 m2 dan pada Tabel 3.2 untuk protokol OLSR area simulasi 500x500 m2.
Tabel 3.1 Parameter Simulasi dengan Protokol DSDV [2].
Parameter Nilai
Tipe Kanal Wireless Channel
Model Propagasi Two Ray Ground
Tipe Network Interface Wireless
Tipe MAC IEEE 802.11
Tipe Antrian Drop Tail
Model Antena Omni Directional
Maks. Paket dalam Antrian 50
Dimensi Topografi X 500
Dimensi Topografi Y 500
Waktu Simulasi Berhenti 200
Tabel 3.2 Parameter Simulasi dengan Protokol OLSR [5].
Parameter Nilai
Tipe Kanal Wireless Channel
Model Propagasi Two Ray Ground
Tipe Network Interface Wireless
Tipe MAC IEEE 802.11
Tipe Antrian Drop Tail
Model Antena Omni Directional
Maks. Paket dalam Antrian 50
Protokol Routing OLSR
Dimensi Topografi X 500
Dimensi Topografi Y 500
Waktu Simulasi Berhenti 200
3.3 Parameter Kinerja.
Tiga parameter yang dipakai dalam tugas akhir ini adalah [1]: 1. Average throughput jaringan
Nilai Rata-rata throughput dari masing masing jaringan dengan 10 node, 25 node, dan 50 node. Average throughput menunjukkan perbandingan
throughput secara keseluruhan untuk setiap penambahan jumlah node
pada simulasi DSDV dan OLSR. 2. Average delay jaringan
3. Packet delivery ratio
Ratio antara banyaknya paket yang diterima oleh tujuan dengan
banyaknya paket yang dikirim oleh sumber pada simulasi DSDV dan OLSR.
4. Jumlah hop Routing
Banyaknya hop yang dilewati oleh paket data saat terjadi routing pada simulasi DSDV dan OLSR.
3.4 Topologi Jaringan.
Bentuk topologi dari MANET pada protokol DSDV dan OLSR
tidak dapat diramalkan karena topologi jaringan ini dibuat secara random. Hasil dari simulasi baik itu posisi node dan pergerakan node tentunya tidak akan sama dengan topologi yang sudah direncanakan [1]. Perkiraan topologi jaringan dapat dilihat pada Gambar 3.2.
Gambar 3.2 (lanjutan) Posisi node mengalami perubahan.
Gambar 3.2 (lanjutan) Terjadi koneksi UDP antara node 1 dengan node 5.
3.5 Mengolah Data Trace Simulasi DSDV dan OLSR.
Setelah simulasi dijalankan maka ns akan menghasilkan output file berupa trace file dan NAM file. File trace merupakan 25 pencatatan seluruh
event (kejadian) yang dialami oleh suatu simulasi paket pada simulasi yang
Tabel 3.3 Wireless trace file [5].
-Nl String Network trace Level (AGT, RTR, MAC, etc.)
Tabel 3.4 IP dan CBR trace format [5].
Event Flag Type Value
IP Trace
-ls int.int Source Address And Port -Id int.int Destination Address And Port
-Il int Packet Size
-If int Flow ID
-Ii int Unique ID
-Iv int TTL Value
CBR
Trace
-Pi int Sequence Number
-Pf int Number Of Times Packet Was Forwarded
-Po int Optimal Number Of Forwards
Berikut merupakan penjelasan dari masing- masing field tersebut : 1. Wireless trace file
a. Event type
Field ini berisikan kejadian yang sedang berlangsung, dimana terdapat
empat tipe kejadian yaitu :
- r : Suatu paket diterima oleh node - s : Suatu paket dikirim oleh node
- d : Suatu paket dibuang dari antrian
- f : Suatu paket diteruskan menuju node berikutnya b. Event type
Field ini berisikan kejadian yang sedang berlangsung, dimana terdapat
empat tipe kejadian yaitu :
- r : Suatu paket diterima oleh node - s : Suatu paket dikirim oleh node
- d : Suatu paket dibuang dari antrian
c. Event type
Field ini berisikan kejadian yang sedang berlangsung, dimana terdapat
empat tipe kejadian yaitu :
- r : Suatu paket diterima oleh node - s : Suatu paket dikirim oleh node
- d : Suatu paket dibuang dari antrian
- f : Suatu paket diteruskan menuju node berikutnya d. Time (-i)
Merupakan detik di mana event tersebut dilakukan. e. Next hop information
Berisikan informasi tentang node berikutnya (next hop), flag diawali oleh –H, terdapat dua jenis :
- Hs : merupakan hop pengirim
- Hd : merupakan keterangan hop berikutnya, -1 dan -2 (-1 = broadcast dan -2 = jalur ke tujuan belum tersedia).
f. Node property
Merupakan informasi tentang node, flag diawali dengan –N, terdapat beberapa jenis informasi :
- Ni : Nama node
- Nx : Koordinat absis dari node tersebut - Ny : Kooridnat subordinat dari node tersebut - Nz : Koordinat Z dari node tersebut
- Ne : Energi dari node tersebut
- Nl : Network trace level, seperti AGT, RTR dan MAC - Nw : Alasan suatu paket di drop
g. MAC level property
Merupakan informasi mengenai MAC dan flag yang diawali dengan – M, terdapat beberapa informasi :
- Md : Ethernet address dari node yang dituju - Ms : Ethernet address dari node pengirim - Mt : Tipe ethernet
h. Informasi paket
Merupakan informasi mengenai paket, flag yang diawali dengan – P, dimana terdapat beberapa informasi :
- P : Tipe paket dengan contoh aodv, imep, dan dsr.
- Pn :Sama seperti –P, tetapi flag ini hanya ada jika flag yang dikirim adalah paket dari transport layer seperti CBR dan TCP.
2. Trace IP
Terdapat IP level Information, flag diawali dengan -I. terdapat beberapa informasi, yaitu:
a. -Is : Source address dan port yang digunakan b. -Id : Destination address dan port yang digunakan c. -It : Tipe paket, dengan contoh AODV, tcp d. -Il : Ukuran paket
e. -If : Flow Id f. -Ii : Unique Id g. -Iv : Nilai TTL 3. Trace CBR
Pada trace CBR hanya terdapat informasi paket yang berawalan –P. Beberapa informasi dalam trace CBR adalah :
a. –Pi : sequence number dari paket CBR tersebut b. –Pf : Jumlah forward yang dialami oleh paket c. –Po : Jumlah forward yang optimal
Dengan bantuan program Perl hasil average throughput jaringan,
average delay jaringan, PDR, dan jumlah hop routing dapat diketahui [1].
throughput, average throughput, average delay, dan PDR jaringan. Gambar 3.4
menunjukkan flowchart program Perl jumlah hop routing.
Mulai
Gambar. 3.3 Flowchart program perl average throughput, average throughput,
[packet_id]<=highest_pack packet_del = (rcvd / sent) * 100;
Average Delay
Gambar. 3.3 (lanjutan) Flowchart program perl average throughput, average
Mulai
[packet_id]<=highest_pack et_id
[packet_id]++ [packet _id] = 0
hop1=hop1 + num_PacketWasForwarded1 [packet_id]
hop2=hop2 + num_PacketWasForwarded2 [packet_id]]
hop3=hop3 + num_PacketWasForwarded3 [packet_id]
hop4=hop4 + num_PacketWasForwarded4 [packet_id]
hop4=hop4 + num_PacketWasForwarded4 [packet_id]]
hop5=hop5 + num_PacketWasForwarded5 [packet_id]
hop6=hop6 + num_PacketWasForwarded6 [packet_id]
hop7=hop7 + num_PacketWasForwarded7 [packet_id]
Hop 1 Hop 2 Hop3 Hop4 Hop5 Hop6 Hop7 close data
exit Selesai Proses
B
Tidak
Iya
41
BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISIS KINERJA PROTOKOL
DSDV DAN OLSR
Pengujian protokol DSDV dan OLSR dilakukan seperti ta hap skenario simulasi di bab 3. Topologi jaringan dibuat secara acak baik posisi awal dari node maupun pergerakan node, hal ini dilakukan karena sifat MANET yang dinamis [1]. Hasil dari pengacakan bentuk topologi tersebut dapat dilihat pada file *.nam. File .perl berfungsi untuk mengeksekusi trace file untuk mendapatkan data parameter kinerja. Setiap skenario dilakukan sebanyak 20 kali pengujian. Hasil dari pengujian tersebut akan diambil rata– ratanya dan ditampilkan ke dalam sebuah tabel dan grafik.
4.1 Penjelasan Program Perl dan Contoh Pengambilan Nilai dari Trace File
Program yang digunakkan dalam penelitian ini yaitu progam .perl yang berfungsi untuk mengambil nilai- nilai dari trace file yang dibutuhkan untuk mengukur kinerja routing protokol yang diuji.
4.1.1 Program Perl Average Delay, Average Throughput, PDR dan Jumlah Hop
Routing
Penjelasan beserta potongan program perl untuk mengambil nilai- nilai
average delay, average throughput, dan PDR dalam trace file adalah :
1. Menyaring jenis paket data dengan intruksi bersyarat seperti diperlihatkan di Gambar 4.1.
if ($x[$src] eq 'cbr')
2. Menyaring dan mencatat kejadian node asal pada saat mengirim paket data ke node tujuan dilakukan dengan intruksi bersyarat seperti diperlihatkan di Gambar 4.2.
if ($x[$action] eq 's'and $x[$node_type] eq 'AGT'){
$highest_packet_id=$x[$packet_id]; $start_time[$x[$packet_id]] =$x[$time];
$num_sent[$x[$packet_id]] = 1; }
Gambar 4.2 Intruksi bersyarat program Perl untuk menyaring kejadian
node asal pada saat mengirim paket data.
3. Menyaring dan mencatat kejadian node tujuan menerima paket data yang dikirim oleh node asal dilakukan dengan intruksi bersyarat seperti diperlihatkan Gambar 4.3.
if ($x[$action] eq 'r'and $x[$node_type] eq 'AGT'){
$end_time[$x[$packet_id]] = $x[$time];
$size[$x[$packet_id]] = $x[$packet_size];
$num_rcvd[$x[$packet_id]] = 1; }
4. Menghitung total delay, total throughput, dan PDR dengan melakukan perhitungan seperti diperlihatkan di Gambar 4.4.
for ($x[$packet_id] = 0;$x[$packet_id]<=$highest_packet_id ;$x[$packet_id]++){
$start = $start_time[$x[$packet_id]]; $end = $end_time[$x[$packet_id]];
$sized = $size[$x[$packet_id]]; if ($sized > 0){
$th = $sized/$packet_duration; }
$rcvd = $rcvd + $num_rcvd[$x[$packet_id]];
$sent = $sent+ $num_sent[$x[$packet_id]]; if ($start < $end){
$total_delay = $total_delay + $packet_duration; $total_th = $total_th + $th;
}
}
Gambar 4.4 Potongan program Perl untuk menghitung total delay, total
throughput, dan PDR.
5.Mengitung average delay, average throughput, dan PDR dengan melakukan perhitungan seperti diperlihatkan di Gambar 4.5.
$avg_delay = $total_delay / $rcvd;
$avg_th = ($total_th/$rcvd);
$packet_del = ($rcvd / $sent) * 100;
Gambar 4.5 Potongan program Perl untuk menghitung average delay,
average throughput, dan PDR.
print STDOUT "Average Delay = $avg_delay\n"; print STDOUT "Average Throughput = $avg_th\n";
print STDOUT "Packet Sent = $sent\n";
print STDOUT "Packet Received = $rcvd\n";
print STDOUT "Packet Delivery = $packet_del %\n";
Gambar 4.6 Potongan program Perl untuk menampilkan average delay,
average throughput, dan PDR.
Penjelasan beserta potongan program Perl untuk pengambil nilai- nilai jumlah hop routing dalam trace file adalah :
1. Menyaring jenis paket data dengan intruksi bersyarat seperti diperlihatkan di Gambar 4.7.
if ($x[$src] eq 'cbr')
Gambar 4.7 Intruksi bersyarat program Perl untuk menyaring jenis paket data.
2. Menyaring dan mencatat kejadian node tujuan menerima paket data yang dikirim oleh node asal dilakukan dengan intruksi bersyarat seperti diperlihatkan di Gambar 4.8.
if ($x[$action] eq 'r'and $x[$node_type] eq 'AGT'){
$highest_packet_id=$x[$packet_id];
if ($x[$PacketWasForwarded] eq '2'){
$num_PacketWasForwarded1[$x[$packet_id]]=1;
}
if ($x[$PacketWasForwarded] eq '3'){
$num_PacketWasForwarded2[$x[$packet_id]] = 1; }
if ($x[$PacketWasForwarded] eq '4'){
if ($x[$PacketWasForwarded] eq '5'){
$num_PacketWasForwarded4[$x[$packet_id]] = 1;
}
if ($x[$PacketWasForwarded] eq '6'){
$num_PacketWasForwarded5[$x[$packet_id]] = 1;
}
if ($x[$PacketWasForwarded] eq '7'){
$num_PacketWasForwarded6[$x[$packet_id]] = 1;
}
if ($x[$PacketWasForwarded] eq '8'){
$num_PacketWasForwarded7[$x[$packet_id]] = 1;
}
if ($x[$PacketWasForwarded] eq '9'){
$num_PacketWasForwarded8[$x[$packet_id]] = 1;
}
if ($x[$PacketWasForwarded] eq '10'){
$num_PacketWasForwarded9[$x[$packet_id]] = 1; }
}
Gambar 4.8 Intruksi bersyarat program Perl untuk menyaring kejadian
node tujuan pada saat menerima paket data.
3. Menghitung total hop yang terjadi dalam simulasi seperti diperlihatkan di Gambar 4.9.
for($x[$packet_id]=0;$x[$packet_id]<=$highest_packet_id ;
$x[$packet_id]++){
$hop1=$hop1 + $num_PacketWasForwarded1[$x[$packet_id]];
$hop2=$hop2 + $num_PacketWasForwarded2[$x[$packet_id]];
$hop3=$hop3 + $num_PacketWasForwarded3[$x[$packet_id]];
$hop4=$hop4 + $num_PacketWasForwarded4[$x[$packet_id]];
$hop5=$hop5 + $num_PacketWasForwarded5[$x[$packet_id]];
$hop8=$hop8 + $num_PacketWasForwarded8[$x[$packet_id]]; $hop9=$hop9 + $num_PacketWasForwarded9[$x[$packet_id]];
}
Gambar 4.9 Potongan program Perl untuk menghitung
jumlah hop routing.
4. Menampilkan jumlah hop routing yang terjadi dalam simulasi seperti diperlihatkan di Gambar 4.10.
print STDOUT "hop 1 = $hop1\n"; print STDOUT "hop 2 = $hop2\n";
print STDOUT "hop 3 = $hop3\n"; print STDOUT "hop 4 = $hop4\n";
print STDOUT "hop 5 = $hop5\n";
print STDOUT "hop 6 = $hop6\n"; print STDOUT "hop 7 = $hop7\n";
print STDOUT "hop 8 = $hop8\n"; print STDOUT "hop 9 = $hop9\n";
Gambar 4.10 Potongan program Perl untuk menampilkan
jumlah hop routing.
4.1.2 Contoh Pengambilan Nilai pada Trace File
Semua kejadian aktifitas yang dilakukan setiap node dalam simulai terekam dalam trace file. Parameter kinerja average delay, average
throughput, PDR, dan jumlah hop routing dapat diketahui dengan melakukan
pengambilan nilai-nilai dan melakukan penghitungan.
1. Average delay
average delay adalah waktu paket data saat dikirim oleh node asal dan
waktu paket data diterima oleh node tujuan.
s -t 2.556838879 -Hs 1 -Hd -2 -Ni 1 -Nx 276.41 -Ny 203.27 -Nz 0.00 -Ne -1.000000 -Nl AGT -Nw --- -Ma 0 -Md 0 -Ms 0
-Mt 0 -Is 1.0 -Id 2.0 -It cbr -Il 512 -If 0 -Ii 10 -Iv 32 -Pn cbr -Pi 0 -Pf 0 -Po 1
r -t 2.556838879 -Hs 1 -Hd -2 -Ni 1 -Nx 276.41 -Ny 203.27
-Nz 0.00 -Ne -1.000000 -Nl RTR -Nw --- -Ma 0 -Md 0 -Ms 0 -Mt 0 -Is 1.0 -Id 2.0 -It cbr -Il 512 -If 0 -Ii 10 -Iv 32 -Pn cbr -Pi 0 -Pf 0 -Po 1
s -t 2.556838879 -Hs 1 -Hd 2 -Ni 1 -Nx 276.41 -Ny 203.27 -Nz 0.00 -Ne -1.000000 -Nl RTR -Nw --- -Ma 0 -Md 0 -Ms 0 -Mt 0 -Is 1.0 -Id 2.0 -It cbr -Il 532 -If 0 -Ii 10 -Iv 32
-Pn cbr -Pi 0 -Pf 0 -Po 1
r -t 2.565122459 -Hs 2 -Hd 2 -Ni 2 -Nx 284.91 -Ny 179.90
-Nz 0.00 -Ne -1.000000 -Nl AGT -Nw --- -Ma 13a -Md 2 -Ms 1 -Mt 800 -Is 1.0 -Id 2.0 -It cbr -Il 532 -If 0 -Ii 10 -Iv 32 -Pn cbr -Pi 0 -Pf 1 -Po 1
Gambar 4.11 Contoh Trace file untuk pengambilan nilai average delay.
A. Mengambil dan mencatat nilai start time waktu awal paket dikirim dari node asal ke node tujuan dapat dilakukan dengan intruksi bersyarat program Perl seperti diperlihatkan di Gambar 4.12.
if ($x[$src] eq 'cbr'){
if ($x[$action] eq 's'and $x[$node_type] eq 'AGT'){
$highest_packet_id=$x[$packet_id];
$start_time[$x[$packet_id]] =$x[$time];
} }