Analisis Perbandingan Algoritma Round Robin, Least Connetion dan Ratio pada Load Balancing dengan Simulator OPNET Modeler 14.5.

(1)

vi Universitas Kristen Maranatha

ABSTRAK

Load Balancing adalah sebuah tehnik untuk mendistribusikan beban trafik pada

dua jalur atau lebih untuk mendapatkan koneksi yang seimbang,meningkatkan kinerja

trafic, memaksimalkan data throughput, memperkecil delay dan menghindari data

overload. Load balancing pada jaringan komputer digunakan untuk mengatur

keseimbanggan penggunaan bandwidth antar beberapa internet service provider. Tugas

akhir ini berisis pengujian kinerja Load Balancing pada layanan HTTP, FTP dan VoIP.

Aplikasi pengujian yang digunakan adalah Simulator OPNET Modeler 14.5, algoritma

Load Balancing yang diuji adalah Least Connetion, Round Robin dan Ratio. Hasil

pengujian menunjukkan secara umum Load Balancing Ratio lebih baik dibandingkan

dengan Least Connetion dan Round Robin. Load Balancing Ratio paling baik dalam

menangani End To End Delay dan Jitter pada VoIP, sedangkan Least Connetion

menunjukan nilai Throughput tertinggi pada seluruh kasus pengujian.

Kata Kunci : Load Balancing, Round Robin, Least Connetion, Ratio, OPNET Modeler

(2)

vii Universitas Kristen Maranatha

ABSTRACT

Load Balancing is a technique to distribute traffic load into two or more lanes to reach balanced connection, optimized traffic performance, maximized data throughput, minimized delay, and avoiding data overload. Load Balancing in a computer network used to modulate the balance of bandwidth usage between multiple internet service provider. This final project contains Load Balancing performance test on HTTP, FTP, and VoIP. Testing application used is OPNET Modeler 14.5 Simulator, and Load Balancing algorithm which being tested is Least Connection, Round Robin, and Ratio. The test results shows generally Load Balancing Ratio is better than Least Connection and Round Robin. Load Balancing Ratio excels on handling End to End Delay and Jitter in VoIP, while Least Conncetion shows the highest throughput value in all test cases.

(3)

viii Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN ... ii

PERNYATAAN ORISINALITAS LAPORAN PENELITIAN... iii

PERNYATAAN PUBLIKASI LAPORAN PENELITIAN ... iv

PRAKATA ... v

2.1.2 Wide Area Network (WAN) ...4

2.2 Bandwidth ...4

2.3 Load Balancing ...5

2.3.1 Algoritma Pada Load Balancing ...7

2.3.2 Round Robin ...7

2.3.3 Least Connetion ...9

2.3.4 Ratio...9

2.3.5 Tipe Pada Load Balancing ...10

2.4 Pengukuran Performa Jaringan (QoS) ...10

2.5 Software Simulator OPNET ...11

BAB 3. BAB III ANALISA DAN PERCANGAN JARINGAN... 13

3.1 Model Jaringan ...13

(4)

ix Universitas Kristen Maranatha

3.3 Simulasi Skenario ...15

3.4 Simulasi Jaringan Data ...16

BAB 4. BAB IV IMPLEMENTASI ... 18

4.1 Perancangan Simulasi Skenario ...18

5.1 Load Balancing dengan Algoritma Round Robin 1Mb ...24

5.2 Load Balancing dengan Algoritma Least Connetion 1Mb ...24

5.3 Load Balancing dengan Algoritma Ratio 1Mb ...25

5.4 Pengukuran Troughput, Delay dan Jitter Pada Load Balancing 1Mb ...26

5.8 Pengukuran Troughput, Delay Dan Jitter Pada Load Balancing 5Mb ...28

5.12 Pengukuran Troughput, Delay Dan Jitter Pada Load Balancing 7Mb ...30

5.13 Perbandingan Keseluruhan Load Balancing ...31

BAB 6. BAB VI SIMPULAN DAN SARAN ... 45

6.1 Simpulan ...45

6.2 Saran ...46

(5)

x Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 OSI Model dan TCP/IP ... 7

Gambar 2.2 Proses Round Robin ... 8

Gambar 2.3Proses Least Connections ... 9

Gambar 2.4 Proses Ratio ... 10

Gambar 3.1 Alur penelitian ... 14

Gambar 3.2. Topologi Jaringan Load Balancing ... 15

Gambar 4.1 Implementasi Load Balancing Round Robin ... 18

Gambar 4.2 Implementasi Load Balancing Least Connetion... 19

Gambar 4.3 Implementasi Load Balancing Ratio ... 19

Gambar 4.4 OPNET Modeler 14.5 HTTPApplication Traffic Spesification 20 Gambar 4.5 OPNET Modeler 14.5 FTPApplication Traffic Spesification .. 21

Gambar 4.6 OPNET Modeler 14.5 Voice Traffic Spesification ... 21

Gambar 4.7 OPNET Modeler 14.5 VideoApplication Traffic Spesification 22 Gambar 4.8 OPNET Modeler 14.5 Bandwidth 4Mb... 23

Gambar 4.9 OPNET Modeler 14.5 Bandwidth 4Mb... 23

Gambar 5.1 Throughput 1 Mbps ... 32

Gambar 5.2 VoIP – Packet End to End Delay 1Mbps ... 33

Gambar 5.3 VoIP- Jitter 1Mbps... 34

Gambar 5.4 Througput 5Mbps ... 35

Gambar 5.7 Througput 7Mbps ... 38

Gambar 5.8 VoIP Packet End to End Delay 7Mbps ... 39

Gambar 5.9 VoIP – Jitter 7Mbps ... 40

(6)

xi Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Skenario Load Balancing ... 16

Tabel 5.1Hasil Simulasi Load Balancing Round Robin 1Mb... 24

Tabel 5.2Hasil Simulasi Algoritma Least Connetion 1Mb ... 25

Tabel 5.4Hasil Simulasi Load Balancing 1Mb ... 26

Tabel 5.5Hasil Simulasi Load Balancing Round Robin 5Mb... 26

Tabel 5.7 Hasil Simulasi Load Balancing Algoritma Ratio 5Mb ... 28

Tabel 5.9Hasil Simulasi Load Balancing Round Robin ... 29

Tabel 5.10Hasil Simulasi Algoritma Least Connetion ... 29

Tabel 5.11 Hasil Simulasi Load Balancing Algoritma Ratio ... 30

(7)

1 Universitas Kristen Maranatha

BAB 1.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pada tahun 2015 internet service provider di Indonesia banyak yang tersedia.

Bandwidth dibagi menjadi 2 yaitu nasional atau lokal adalah bandwidth yang digunakan untuk

hubungan antar ISP (Internet Service Provider) yang terdapat di Indonesia.Bandwidth

internasional adalah bandwidth yang digunakan untuk menghubungkan ISP ke backbone

internasional yang berada di luar negeri. Semakin maraknya kebutuhan Internet saat ini hanya

menggunakan sebuah ISP dirasakan sudah tidak mencukupi lagi.

Sehingga untuk memenuhi kebutuhan akses internet sebuah kantor / warnet

menambahkan sebuah link ISP baru dengan menerapkan konsep Multihomed Gateway.

Memiliki 2 jaringan provider sebagai Multihomed Gateway tidak lepas dari karakteristik

penggunaannya. Umumnya pengguna Internet beraktifitas seperti: browsing, email, download

dan upload. Kedua link dapat dimanfaatkan berdasarkan karakteristik ISP maka diterapkanlah

teknik Load Balancing.

Load Balancing adalah sebuah tehnik untuk mendistribusikan beban trafik pada dua

jalur atau lebih jalur untuk mendapatkan koneksi yang seimbang, trafik lebih berjalan optimal,

memaksimalkan throughput data, memperkecil waktu tanggap paket, dan menghindari

overload data. Load balancing di jaringan komputer digunakan untuk membagi antara

bandwidth yang ada dalam ISP utama dengan bandwidth ISP backup, jadi disini dibutuhkan

ISP backup yang berbeda dengan utama.

1.2 Rumusan Masalah

Adapun masalah yang dapat dirumuskan seputar aplikasi ini adalah sebagai berikut:

1. Apakah algoritma load balancing round robin lebih baik dari least connection dan ratio?

2. Apakah kegunaan dari perbedaan dan fungsi dari beberapa algoritma di dalam load

(8)

2

Universitas Kristen Maranatha

1.3 Tujuan Pembahasan

Adapun tujuan dari pembahasan ini adalah:

1. Mengukur kinerja Algoritma load balancing round robin, least connection dan ratio.

2. Mengukur tingkat efesiensi algoritma yang terdapat pada load balancing dengan factor

throughput, delay, jitter.

1.4 Batasan Masalah

Berikut adalah ruang lingkup kajian dalam pembuatan tugas akhir ini:

1. Pengujian dilakukan melalui simulasi dengan software simulator OPNET MODELER

14.5

2. Menggunakan 2 jaringan ISP yang berbeda dengan memisahkan jalur dari kedua ISP.

3. Pengukuran kinerja algoritma load balancing yang berjalan di jaringan load balancing.

4. Matrik perbandingan yang digunakan adalah QoS (Quality of Service) seperti throughput,

delay, jitter.

5. Jenis Algoritma load balancing yang diuji adalah Round Robin, Least Connetion dan

Ratio.

1.5 Sistematika Penyajian

Sistematika penyajian yang digunakan dalam laporan penelitian ini adalah sebagai

berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Berisi uraian mengenai Latar Belakang, Rumusan Masalah, Tujuan, Batasan Masalah

Sistematika Penyajian dan Time Schedule.

BAB II DASAR TEORI

Berisi tentang dasar teori-teori yang menunjang dalam menyusun laporan Tugas Akhir ini.

BAB III ANALISIS SISTEM YANG BERJALAN

Berisi tentang analisis perancangan load balancing alogritma yang menjadi obyek bahasan

dalam penelitian ini dan pembahasan terhadap analisis jaringan yang sedang berjalan serta

menemukan masalah yang terdapat pada jaringan tersebut melalui simulator OPNET

(9)

3

Universitas Kristen Maranatha BAB IV PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI

Berisi tentang langkah-langkah detail implementasi dari jaringan komputer baru yang

dikembangkan serta kumpulan-kumpulan screenshot dari software penunjang serta evaluasi

jaringan tersebut.

BAB V PENGUJIAN

Berisi tentang pengujian terhadap hasil dari simulasi, analisa data untuk mengtahui performa

load balancing algoritma terhadap jaringan load balancing melalui HTTP, dengan mengukur

delay dan throughput.

BAB VI PENUTUP

Bagian ini digunakan untuk memberi kesimpulan dan kata-kata penutup dalam Laporan Tugas

(10)

BAB 6.

BAB VI

SIMPULAN DAN SARAN

6.1 Simpulan

Berikut ini adalah kesimpulan dari penelitian yang didapat setelah melakukan

perancangan dan implementasi pada simulasi yang telah dibuat, adalah sebagai berikut:

1. Dengan menggunakan OPNET Modeler kita dapat mensimulasikan dan mengetahui tingkat

terbaik dari analisis Load Balancing berbagai skenario. Hasil pengukuran secara umum

Load Balancing Ratio lebih baik dibandingkan dengan Least Connetion atau Round

Robin. Terlihat bahwa Ratio unggul beberapa metric seperti, VoIP Packet End to End

Delay 1Mbps sebesar 329 (ms), VoIP Jitter 1Mbps sebesar 0.02 (ms), VoIP Jitter 5Mbps

sebesar 0.0211 (ms), VoIP Jitter 7 Mbps sebesar 0.0245 (ms).

2. Pada perbandingan jaringan Load Balancing dengan algoritma Ratio, Least Connection,

dan Round Robin, dapat disimpulkan bahwa:

a) Penggunaan Load Balancing dengan algoritma Ratio sebaiknya digunakan untuk

data yang memerlukan VoIP jitter dan packet end to end delay rendah.

b) Penggunaan Load Balancing dengan algoritma Least Connection sebaiknya

(11)

46

Universitas Kristen Maranatha

6.2 Saran

Saran-saran sangat diperlukan bagi analisis ini agar dapat dikembangkan dengan lebih

baik kedepannya. Sehingga penelitian ini dapat lebih informatif dan lebih bermanfaat lagi.

Saran-saran pengembangan untuk penelitian ini, antara lain:

1. Penambahan beberapa Algoritma Load Balancing baru pada penelitian selanjutnya.

2. Pada algoritma load balancing round robin 5Mbps dan 7Mbps. packet end to end delay

adanya anomaly, maka kedepannya disarankan jika akan mengukur packet end to end

delay maka mengukur packet loss juga dilakukan agar dapat mengetahui jika terdapat

anomali.

3. Jaringan ini masih dalam skema ruang lingkup yang kecil diharapkan kedepannya akan

dilakukan penelitian dengan jaringan yang lebih besar dan lebih kompleks lagi.

4. Analisis menggunakan IPv6 mungkin lebih dapat membantu dalam penelitian untuk

(12)

DAFTAR PUSTAKA

Anton, W. (1997). Jaringan Komputer. Bandung: Informatika.

Azwir, M. (2014). IP Multimedia Subsystem Framework dan Arsitektur.

Jakarta: AndiPublisher.

Chen, W. K. (1993). Linear Networks and Systems. Belmont, CA: Wadsworth.

CISCOPRESS. (2014). http://www.ciscopress.com/articles/.

Crawl. (2015, 1 15). http://httparchive.org/interesting.php. Retrieved from

http://httparchive.org.

DELL inc. (2015). SRA Load Balancing and High Availability. Retrieved 2015,

from http://www.sonicwall.com/de/de/products/326.html

DeVita, J. (2012). VPN Tunneling Protocol. Retrieved September 2014, from

Technet Microsofot: http://technet.microsoft.com/library/default.aspx

Ellrod, C. (2010). Load Balancing – Round Robin. Retrieved 2015, from

http://blogs.citrix.com:http://blogs.citrix.com/2010/09/03/load

balancing-round-robin/

Fathansyah. (2002). Basis Data. Bandung: Informatika.

Hartono, J. M. (2000). Analisis dan Desain Sistem Informasi. Yogyakarta,

Central Java: Andi.

Haryadi, S. (2010). Quality of Service (QoS) Dan Pengukurannya.

Kopparapu, C. (2002). Load Balancing Servers, Firewalls, and Caches. John

Wiley & Sons, Inc.

Kurniawan, H. (2011). Analisis kinerja beberapa algoritma load balancing .

Jurnal Seminar Nasional Informatika UPN.

Laudon, K. C., & Laudon, J. P. (2012). Management Information Systems:

Managing the Digital Firms (12th ed.). Upple Saddle River, NJ: Prentice

Hall.

Lukas, J. (2006). Jaringan Komputer. Jakarta: Graha Ilmu.

OPNET. (2012, Juni 5). (OPNET) Retrieved September 2, 2014, from

www.opnet.com:https://support.riverbed.com/bin/support/static//doc/op

net/17.5.A/online/modeler_17.5_PL5/Tutorials/wwhelp/wwhimpl/comm

(13)

48

Universitas Kristen Maranatha Safitri, E. (2013). implementasi dan analisis performansi layanan multimedia

pada jaringan mpls-vpn (multiprotocol label switching-virtual private

network) berbasis ip multimedia subsystem (ims). bandung: it telkom.

Saputra, A. R. (2013). analisa perbandingan metode load balancing peer

connection classifier (pcc) dengan nth pada router mikrotik. jurnal

skripsi tekhnologi informatika uin.

Sofana, I. (2010). CISCO CCNA. Bandung: INFORMATIKA.

Stalling, W. (2000). Komunikasi Data dan Komputer:Jaringan Komputer.

Jakarta: Salemba Teknika.

TechnetMicrosoft.(2014).http://technet.microsoft.com/enus/library/cc771298(

v=ws.10).aspx.

Wuthnow. (2010). IMS : A New Model for Blending Applications. Boca Raton:

CRC Press.

Zikopoulos, P. C. (2005, 5 3). The Uniform Page Size in DB2 Universal Data

Base.Retrieved from www.databasejournal.com:

http://www.databasejournal.com/features/db2/article.php/3501411/The