Analisis Konsep Virtualisasi pada Controller dalam Jaringan LAN berbasis Openflow

(1)

ANALISIS KONSEP VIRTUALISASI PADA CONTROLLER

DALAM JARINGAN LAN BERBASIS OPENFLOW

TESIS

DANIEL HALOMOAN SARAGI NAPITU

117038026

PROGRAM STUDI S2 TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(2)

ANALISIS KONSEP VIRTUALISASI PADA CONTROLLER

DALAM JARINGAN LAN BERBASIS OPENFLOW

TESIS

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh

ijazah Magister Teknik Informatika

DANIEL HALOMOAN SARAGI NAPITU

117038026

PROGRAM STUDI S2 TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(3)

PERSETUJUAN

Judul : Analisis Konsep Virtualisasi pada Controller dalam Jaringan LAN berbasis Openflow

Kategori : Tesis

Nama : Daniel Halomoan Saragi Napitu

NIM : 117038026

Program Studi : S2 Teknik Informatika

Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Komisis Pembimbing :

Pembimbing 2 Pembimbing 1

Prof. Dr. Tulus, Vor.Dipl.Math., M.Si Prof. Dr. Muhammad Zarlis

Diketahui/disetujui oleh

S2 Teknik Informatika

Ketua,

Prof. Dr. Muhammad Zarlis

(4)

PERNYATAAN

ANALISIS KONSEP VIRTUALISASI PADA CONTROLLER DALAM JARINGAN LAN BERBASIS OPENFLOW

TESIS

Saya mengakui bahwa tesis ini adalah hasil karya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan

ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.

Medan, 26 Agustus 2016

Daniel Halomoan Saragi Napitu

(5)

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN

AKADEMIS

Sebagai sivitas akademika Universitas Sumatera Utara, saya yang bertanda tangan di

bawah ini :

Nama : Daniel Halomoan Saragi Napitu

NIM : 117038026

Program Studi : S2 Terknik Informatika

Jenis Karya Ilmiah : Tesis

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada

Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non-Eksklusif (Non Exclusive Royalty

Free Right) atas tesis saya yang berjudul :

ANALISIS KONSEP VIRTUALISASI PADA CONTROLLER DALAM JARINGAN LAN BERBASIS OPENFLOW

Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti

Non-Eksklusif ini, Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, mengalih media,

memformat, mengelola dalam bentuk database, merawat dan mempublikasikan tesis

saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencamtumkan nama saya sebagai

penulis dan sebagai pemegang dan/atau sebagai pemilik hak cipta.

Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya.

(6)

Telah diuji pada

Tanggal : 26 Agustus 2016

PANITIA PENGUJI TESIS

Ketua : Prof. Dr. Muhammad Zarlis

Anggota : 1. Prof. Dr. Tulus, Vor.Dipl.Math., M.Si

2. Prof. Dr. Opim Salim Sitompul

(7)

RIWAYAT HIDUP

DATA PRIBADI

Nama Lengkap : Daniel Halomoan Saragi Napitu, ST, M.Kom

Tempat dan Tanggal Lahir : Medan, 17 Juni 1984

HP : 081957000069

e-mail : danielnapitu@yahoo.com

DATA PENDIDIKAN

SD : St. Yoseph Medan Tamat :1996

SMP : St. Thomas 1 Medan Tamat : 1999

SMA : St. Thomas 1 Medan Tamat : 2002

S1 : Teknik Elektro Universitas Sumatera Utara Tamat : 2007

(8)

i

UCAPAN TERIMA KASIH

Pertama – tama saya ingin mengucapkan syukur kepada Tuhan yang Maha Esa atas

berkat dan karunia yang terlah diberikan, sehingga tesis ini dapat diselesaikan. Dengan

selesainya tesis ini, saya ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya

kepada:

Rektor Universitas Sumatera Utara, Prof. Dr. Runtung Sitepu, SH, M.Hum atas

kesempatan yang diberikan kepada saya untuk mengikuti dan akhirnya menyelesaikan

pendidikan Magister Teknik Informatika.

Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera

Utara Prof. Dr. Opim Salim Sitompul atas kesempatan yang telah diberikan kepada saya

menjadi mahasiswa program Magister Teknik Informatika pada program Pascasarjana

FASILKOM-TI Universitas Sumatera Utara.

Ketua Program Studi Magister (S2) Teknik Informatika, Prof. Dr. Muhammad

Zarlis dan sekretaris Program Studi Magister (S2) Teknik Informatika M. Andri

Budiman, S.T, M.Comp, M.E.M beserta seluruh staff pengajar pada Program Studi

Magister (S2) Teknik Informatika Program Pascasarjana FASILKOM-TI Universitas

Sumatera Utara.

Terima kasih yang setinggi – tingginya saya ucapkan kepada Prof. Dr.

Muhammaad Zarlis, selaku pembimbing utama dan kepada Prof. Dr. Tulus,

Vor.Dipl.Math., M.Si, selaku pembimbing anggota yang telah membimbing saya

hingga selesainya tesis ini.

Terima kasih yang setinggi – tingginya saya ucapkan kepada Prof. Dr. Opim

Salim Sitompul dan Dr. Erna Budhiarti Nababan, M.IT, sebagai pembanding yang telah

memberikan saran dan masukan demi semakin baiknya penyelesaian tesis ini.

Staff Pegawai dan Administrasi pada Program Studi Magister (S2) Teknik

Informatika Program Pascasarjana FASILKOM-TI Universitas Sumatera Utara yang

membantu dan memberikan pelayanan yang baik selama perkuliahan hingga selesainya

(9)

ii

Kepada kedua orangtua saya, Ir. Waldenhoff Saragi Napitu dan T.N.L

Nainggolan, serta seluruh keluarga besar, terima kasih yang sebesar – besarnya atas doa

dan dukungannya untuk keberhasilan saya menyelesaikan pendidikan hingga saat ini.

Kepada sesama mahasiswa angkatan 2011 pada Program Magister Teknik

Informatika, yang telah menjadi rekan belajar saya selama ini, atas dorongan semangat

yang telah diberikan kepada saya untuk menyelesaikan pendidikan ini.

Kepada pihak lain yang tidak bisa saya ucapkan satu persatu, saya ucapkan

terima kasih banyak atas dukungan yang telah kalian berikan kepada saya selama proses

pendidikan saya.

(10)

iii

ABSTRAK

Software defined networking (SDN) merupakan pendekatan pada teknologi jaringan

yang melakukan penyederhanaan terhadap kontrol dan manajemen jaringan. Salah satu

realisasi dari SDN adalah pengembangan protokol Openflow, dimana prinsip utamanya adalah pemisahan fungsi control plane dari switching ASIC dengan memindahkannya ke perangkat controller, sehingga switching ASIC hanya menjalankan fungsi dari data

plane. Pemisahan control plane dari data plane tidak berarti perangkat tersebut terpisah

secara operasional, karena switch tetap membutuhkan perintah dari controller dalam menjalankan fungsinya. Controller dapat membawahi banyak switch, dan komunikasi antara controller dan switch melalui control network. Selain munculnya celah keamanan, sifat dari controller tersebut membuat manajemen jaringan akan semakin sulit apabila sebuah switch berperan sebagi controller terhadap seluruh jaringan. Melalui metode emulasi, dalam penelitian ini penulis melakukan analisis terhadap

konsep virtualisasi yang diterapkan pada sebuah controller, dimana hasil yang diperoleh yaitu rancangan desain controller yang tepat untuk optimasi keamanan maupun manajemen jaringan LAN berbasis Openflow. Hasil yang diperoleh melalui penelitian dengan emulasi tersebut dapat dijadikan rujukan dalam penerapan jaringan Openflow pada skenario jaringan di dunia nyata.

(11)

iv

CONTROLLER VIRTUALIZATION CONCEPT ANALYSIS IN OPENFLOW

BASED LOCAL AREA NETWORK

ABSTRACT

Software defined networking (SDN) is a concept in networking technology to simplify

the management and control of the network. One of the implementation of the SDN

concept is Openflow protocol, which the main idea is to separate the function of control plane from the switching ASIC, by moving it to other device named controller. By doing the separation, the switch only has the data plane function. The separation of control plane and data plane doesn’t mean that the devices work individually as the switch still need instructions from the controller to operate. Controller could control one or many

switches and they communicate between a dedicated control network. Besides the

appearance of security vulnerables, that controller’s characteristic makes network

management more difficult to handle, especially if single controller used to handle all

the network. Using emulation method, the author will analyze the virtualization concept

in the controller. The result of this research to to find an approach in controller configuration to optimize network management and security in a Openflow based LAN.

The result of this emulated research could also be a reference in a real world network

scenario.

(12)

v

DAFTAR ISI

Hal

UCAPAN TERIMA KASIH ... i

(13)

vi

_{4.1.2 Hasil Perhitungan}_Throughput_{... 27}

4.2 Analisis Hasil Penelitian ... 28

_{4.2.1 Analisis Hasil Virtualisasi terhadap}_Container_{... 28}

_{4.2.2 Analisis Terhadap Jaringan Data ... 30}

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 38

5.1 Kesimpulan ... 38

5.2 Saran ... 38

DAFTAR PUSTAKA ... 40

(14)

vii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Fungsi control plane dan data plane...4

Tabel 3.1. Tabel informasi perangkat jaringan...18

Tabel 4.1. Nilai latency pada penelitian untuk skenario 1...25

(15)

viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1. Controller sebagai pusat kontrol logika untuk switch...2

Gambar 2.1. Protokol Openflow...5

Gambar 2.2. Multiple flow table...8

Gambar 2.3. Proses switching pada jaringan tradisional...9

Gambar 2.4. Prinsip forwarding pada Openflow...11

Gambar 3.1. Pembagian instansi pada controller...13

Gambar 3.2. Skenario topologi penelitian ...15

Gambar 3.3. Flowchart proses penelitian...16

Gambar 3.4. Tampilan awal Mininet...17

Gambar 3.5. Tampilan CLI dari ONOS ...19

Gambar 3.6. Tampilan Mininet untuk skenario penelitian...21

Gambar 3.7. Tampilan GUI pada ONOS untuk skenario penelitian...22

Gambar 3.8. Tampilan CLI pada ONOS terhadap skenario penelitian...23

Gambar 3.9. Tampilan konfigurasi LXC untuk penelitian...24

Gambar 4.1. Tampilan perangkat yang dilihat oleh instansi 2...28

Gambar 4.2. Paket Link Layer Discovery Protocol (LLDP)...29

Gambar 4.3. Komunikasi packet-in dan packet-out pada instansi 2...30

Gambar 4.4. Grafik pengukuran latency pada percobaan 1...31

Gambar 4.7. Paket ARP pada awal komunikasi jaringan data...34

Gambar 4.8. Grafik pengukuran throughput...35

Gambar 4.9. Delay terhadap TCP pada skenario 1...36