AODV DAN DSR PADA JARINGAN AD HOC
Handico Christian Sinaga¹, Niken Dwi Cahyani², Fazmah Arif Yulianto³
¹Teknik Informatika, Fakultas Teknik Informatika, Universitas Telkom
Abstrak
Jaringan Ad Hoc adalah jaringan yang terdiri dari sekumpulan wireless mobile node yang saling berkomunikasi tanpa infrastruktur yang tetap. Ciri utama dari jaringan Ad Hoc adalah mampu mengorganisir dirinya sebagai end user dan sebagai router yang berfungsi untuk meneruskan data ke node yang lain. Topologi jaringan Ad hoc berubah-ubah sesuai dengan pergerakan yang dilakukan oleh setiap node. Setiap node dalam jaringan bebas bergerak kemana dan kapan saja dia mau. Berdasarkan kondisi jaringan yang berubah-ubah tersebut maka perouting-an
merupakan salah satu hal yang menjadi masalah dalam jaringan Ad Hoc. Salah satu metode routing yang dipakai dalam jaringan Ad Hoc adalah reactive routing protocol. Ada 2 reactive routing protocol yang paling sering digunakan sampai saat ini yaitu Ad Hoc on Demand Distance Vector (AODV) dan Dynamic Source Routing (DSR). Pada tugas akhir ini disimulasikan kedua reactive routing protocol tersebut dalam beberpa kondisi jaringan Ad Hoc dengan menggunakan network simulator 2. Hasil simulasi kemudian dianalisis dan dihasilkan bahwa DSR lebih baik untuk kondisi jaringan yang jumlah node dalam jaringannya kecil dan keadaan jaringan yang cenderung statis sebaliknya AODV lebih baik untuk kondisi jaringan yang cenderung kompleks dimana jumlah node dalam jaringan besar dan keadaaan jaringan cenderung dinamis. Evaluasi kinerja dari protokol AODV dan DSR tersebut ditinjau dari parameter : packet delivery fraction, normalized routing load dan average delay convergency.
Kata Kunci : jaringan Ad Hoc, reactive routing protocol, DSR, AODV, dan NS-2
Abstract
Ad Hoc Network is a network which is consisted of a group of wireless mobile node which
communicate each other without permanent infrastructure. The main characteristic of an Ad Hoc Network is able to organize itself as an end user and router functioning to continue data to other node. Topology of an Ad Hoc network changing according to the movement conducted by each node. Each node in an Ad Hoc network is free to make a move where and any time it willing to. Because of the changing of the network condition, routing become one of important matter of Ad Hoc network. One of most used routing method in Ad Hoc network is reactive routing protocol . There are two most often used methods of reactive routing protocol nowdays, they are Ad Hoc On Demand Distance Vector ( AODV) and Dynamic Source Routing ( DSR). In this paper those two reactive routing protocols are simulated in some Ad Hoc network conditions using Network Simulator 2. Result of the simulation analysis proves that DSR is better when there are a few nodes in small network size and the network tends to be static, on the contrary AODV is better when there are many nodes in complex big network size and the network tends to be dynamic. Performance measure of interests that are used in evaluating AODV and DSR are : packet delivery fraction, normalized routing load dan average delay convergency.
1
BAB I PENDAHULUAN
1.1.
Latar belakang masalah
Wireless adalah salah satu teknologi jaringan yang menggunakan udara sebagai media komunikasinya. Topologi dalam jaringan wireless dapat dibagi menjadi dua yaitu topologi dengan infrastruktur dan topologi tanpa infrastruktur yang sering disebut dengan Mobile Ad Hoc Networking (MANET). Dalam MANET, komunikasi antar node menggunakan multi-hop wireless link. Tidak ada infrastruktur yang tetap seperti base station pada jaringan ini. Setiap node dalam jaringan dapat bertindak sebagai router untuk meneruskan data ke node yang lain. Topologi jaringan ini berubah-ubah sesuai dengan pergerakan setiap node di dalam jaringan tersebut.
Masalah yang dihadapi dalam merancang MANET ini adalah masalah dalam hal routing yaitu penemuan jalur yang paling efisien antara dua node yang berkomunkasi. Protokol routing yang digunakan harus mampu menangani segala perubahan topologi yang tidak dapat diprediksi dalam jaringan MANET tersebut. Dalam hal routing ini terdapat dua macam protokol routing yang digunakan dalam MANET yaitu proactive routing dan reactive routing.
Reactive routing adalah algoritma routing dimana pencarian informasi routing hanya akan dilakukan pada saat adanya permintaan (on demand algorithm). Dinamic Source Routing (DSR) dan Ad Hoc on Demand Distance Vector (AODV) adalah dua reactive protokol yang paling sering digunakan dalam jaringan Ad Hoc.
Meskipun DSR dan AODV merupakan on demand routing protocol dimana routing hanya akan terjadi pada saat adanya permintaan untuk mengirim informasi tetapi kedua protokol ini memiliki mekanisme routing yang berbeda. DSR menggunakan metode source routing dalam melakukan pengiriman data dimana informasi jalur pengiriman akan disimpan dalam route cache, kemudian setiap paket data yang akan dikirim akan membawa informasi jalur yang ada dalam route cache tersebut di dalam headernya. AODV menggunakan table driven dalam melakukan pencarian route dimana setiap node dari source, intermediate hingga destination aktif bekerja sama dalam melakukan pencarian rute yang benar dengan menggunakan tabel routing yang ada di setiap node tersebut.
Pada tugas akhir ini dianalisis tentang performansi antara kedua reactive protokol yang paling sering digunakan dalam jaringan Ad Hoc yaitu DSR dan AODV. Performansi dari kedua protokol tersebut akan dilihat berdasarkan tiga metric yaitu packet delivery fraction, normalized routing load, dan average delay convergency. Hasil analisis ini dapat digunakan sebagai bahan pertimbangan dalam memilih protokol routing sesuai kondisi tertentu.
1.2.
Rumusan masalah
Pembahasan masalah dalam tugas akhir ini dirumuskan sebagai berikut : 1. Pendefenisian dan pengenalan karakteristik jaringan ad hoc serta protocol
routing pada jaringan tersebut.
2. Pendefenisian dan pengenalan karakteristik dua reactive routing protokol yaitu DSR dan AODV.
3. Membuat simulasi untuk mengetahui perbandingan performansi berdasarkan tiga metrik yaitu packet delivery fraction, normalized routing load, dan
average delay convergency dari DSR dan AODV protokol. Hipotesis dalam tugas akhir ini adalah :
DSR memiliki performansi yang lebih baik untuk kondisi jaringan yang memiliki jumlah node yang kecil dan frekuensi mobilitas semua node yang kecil. Sebaliknya AODV memiliki performansi yang lebih baik untuk kondisi jaringan yang lebih kompleks, dimana jumlah node dalam jaringan besar dan frekuensi mobilitas suatu node yang besar. Performansi ditinjau berdasarkan tiga metric yaitu packet delivery fraction, normalized routing load, dan average delay convergency. Berdasarkan [1] jaringan dikatakan kecil apabila jumah node dalam jaringan berjumlah 2 hingga 29 node, medium berjumlah 30 hingga 100 node, besar apabila jumlah node dalam jaringan lebih besar dari 100 node dan sangat besar pada saat jumlah node berjumlah lebih besar dari 1000 node. Untuk saat ini, performansi MANET efisien pada jaringan kecil hingga medium, untuk jaringan dengan jumlah besar biasanya beberapa node akan disetting sebagai gateway untuk menangani skalabilitas jaringan.
1.3.
Batasan masalah
Batasan masalah yang digunakan dalam Tugas Akhir ini :
1. Model jaringan yang digunakan adalah mobile Ad Hoc network.
2. Pemodelan traffic yang digunakan adalah constant bit rate (CBR) dan menggunakan UDP sebagai layer transportnya.
3. Pemodelan mobilitas yang digunakan Random Waypoint Mobility (RWP). 4. Resource dari tiap node dalam simulasi tidak diperhatikan dan dianggap tidak
terbatas.
5. Sumber energy dari tiap node dalam simulasi tidak diperhatikan dan dianggap tidak terbatas.
6. Antrian yang akan digunakan pada simulasi adalah PriQueue yang merupakan pengembangan dari Droptail dimana paket routing akan mendapat prioritas utama. Penjadwalan yang digunakan adalah first in first out (FIFO).
3
7. Metrik yang digunakan sebagai pengukur dalam penelitian adalah : Average Delay Konvergensi
Waktu yang dibutuhkan untuk menyebarkan informasi routing kepada node lain sehingga node lain dapat mengetahui jalur routing yang benar. Normalized Routing Load
Normalized Routing Load adalah jumlah packet routing yang dikirimkan dibagi dengan packet data yang terkirim.
Paket Delivery Fraction
Paket Delivery Fraction adalah perbandingan packet data yang diterima oleh destination node dengan packet data yang dikirimkan oleh source node.
1.4.
Tujuan Penelitian
Menganalisis performansi antara dua reactive routing protocol pada jaringan ad hoc yaitu DSR dan AODV berdasarkan tiga metrik yaitu packet delivery fraction, normalized routing load, dan average delay convergency sehingga dapat dijadikan bahan pertimbangan dalam mengimplementasikan kedua protokol tersebut.
1.5.
Metodologi Penyelesaian Masalah
Metodologi penyelesaian masalah yang akan digunakan adalah : a. Study pustaka dan literatur
Tahapan ini bertujuan untuk mempelajari teori dan konsep mengenai MANET, protokol yang akan dianalisis dan hal-hal lain yang berhubungan dengan topik tulisan ini. Teori dan konsep diambil dari buku, artikel, maupun sumber-sumber lain yang dapat memberikan pengertian mengenai topik tersebut.
b. Analisis Masalah
Tahap ini adalah tahap menganalisis permasalahan berdasarkan hasil dari studi pustaka dan studi literatur. Pada tahap ini juga akan dilakukan peninjauan kembali terhadap setiap metode, model dan hal-hal yang perlu untuk dilengkapi sehingga pada proses implementasi dapat berjalan sesuai dengan yang diharapkan. Masalah yang muncul dalam penelitian ini antara lain : mengenai pemilihan model yang akan digunakan dalam skenario, merancang scenario, dan cara pengolahan data keluaran simulasi sehingga dapat dibandingkan performansi kedua protokol tersebut berdasarkan tiga metric yaitu packet delivery fraction, normalized routing load, dan average delay convergency.
4
c. Desain Simulasi
Pada tahap ini akan diimplementasikan setiap rancangan model simulasi yang telah dirancang dengan menggunakan software network simulator 2.31 yang berjalan di Linux Ubuntu 8.10. Setelah mempelajari model yang akan digunakan dalam skenario maka pada tahap ini semua model akan dijalankan dalam network simulator2.31 dan akan dirancang skenario untuk menghasilkan nilai-nilai metrik sehingga dapat dijadikan bahan pembanding dalam melihat performansi kedua protokol tersebut. Skenario yang akan dijalankan akan melihat pengaruh jumlah node dalam jaringan, frekuensi pergerakan node dan pengaruh kecepatan pergerakan node. Output yang dihasilkan dari network simulator berupa file *.tr dan *.nam. File *.tr berisi tentang log mengenai pengiriman, penerimaan maupun drop paket di dalam jaringan yang terjadi selama simulasi. File *.nam merupakan visualisai yang menggambarkan simulasi yang kita jalankan.
d. Testing dan Analisis Hasil
Tahap ini adalah tahap melakukan simulasi sistem yaitu dengan menjalankan model simulasi pada network simulator. Hasil dari simulasi sistem akan berupa grafik dan data-data yang kemudian akan dianalisis dan dibandingkan performansi dari DSR dan AODV yang kemudian menghasilkan kesimpulan dari penelitian.
37
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
Pada bab ini ditarik beberapa kesimpulan berdasarkan hasil yang didapatkan pada bab 4 dan juga saran-saran yang dapat digunakan untuk pengembangan lebih lanjut mengenai hal-hal yang berkaitan dengan tugas akhir ini.
5.1.
Kesimpulan
Berdasarkan hasil dari simulasi 3 buah skenario yang diperoleh pada bab 4, maka ditarik kesimpulan sebagai berikut :
1. Berdasarkan bahan pertimbangan yang ada di bab 4, DSR lebih baik dibandingkan dengan AODV pada saat kondisi jaringan tidak begitu kompleks dimana jumlah node dalam jaringan kecil (pada simulasi dapat dilihat pada skenario pengaruh jumlah node yaitu pada jumlah 10, 20, dan 30 node) dan keadaan jaringan yang cenderung statis (pada simulasi dapat dilihat pada skenario pengaruh frekuensi mobilitas yaitu pada 600 hingga 800 sekon dan pada skenario pengaruh kecepatan yaitu pada kecepatan 2 m/s). Pada kondisi tersebut kombinasi nilai packet delivery fraction dan
normalized routing load yang dihasilkan oleh DSR lebih baik dibandingkan dengan AODV. Sebaliknya AODV baik digunakan untuk kondisi jaringan yang kompleks dengan jumlah node dalam jaringan besar dan kondisi jaringan yang cenderung dinamis.
2. Pada kondisi jaringan yang statis dimana tidak ada perubahan dalam jaringan (pada simulasi dapat dilihat pada skenario pengaruh frekuensi mobilitas yaitu pada 900 sekon) AODV lebih baik dibandingkan dengan DSR karena meskipun kedua protokol memiliki nilai packet delivery fraction mencapai 100% tetapi nilai normalized routing load dari DSR lebih besar dibandingkan dengan AODV. Banyaknya nilai normalized routing load menandakan bahwa banyaknya paket routing yang beredar di dalam jaringan. Pada kondisi yang statis ini DSR banyak memproses paket routing namun tidak digunakan. 3. Nilai dari average delay convergensi yang dihasilkan oleh DSR cenderung lebih lama dibandingakan dengan AODV untuk semua kondisi. Hal ini dikarenakan pada saat proses pencarian jalur DSR menerima lebih banyak reply dibandingakan dengan AODV. Meskipun DSR memiliki waktu yang lebih lama dalam pencarian jalur tetapi tidak berarti DSR akan lebih lama dalam melakukan proses pengiriman data karena pada saat reply jalur pertama telah ditemukan maka suatu node akan mulai melakukan proses pengiriman data tanpa harus menunggu semua reply jalur yang sampai kepadanya. Hal ini dapat dilihat untuk skenario pengaruh frekuensi mobilitas untuk nilai pause time 600 hingga 800 sekon, meskipun nilai average delay convergency yang dihasilkan DSR lebih lama dibandingkan dengan AODV
38
namun nilai packet delivery fraction yang dihasilkan oleh DSR lebih baik dibandingkan dengan AODV. Untuk jaringan yang relative kecil (pada scenario pengaruh jumlah node yaitu nilai 10 dan 20) dan kecepatan node yang lambat (pada scenario pengaruh kecepatan 2 m/s) DSR mampu meminimalkan proses pencarian jalur sehingga average delay convergensinya kecil.
5.2.
Saran
Kecepatan pergerakan setiap node dipengaruhi juga dengan dengan jarak relatif setiap node dengan node yang lain sehingga untuk melihat pengaruh kecepatan pergerakan node faktor jarak antar node juga harus diperhatikan. Parameter average delay convergency dipengaruhi oleh jumlah node dalam jaringan dan frekuensi mobilitas dari setiap node. Parameter lain yang berhubungan dengan algoritma routing adalah hop count (cost).
Penelitian lebih lanjut mengenai performansi TCP apabila berjalan di jaringan MANET dengan menggunakan DSR dan AODV sebagai protokol routingnya. Hal ini dilakukan karena TCP sangat sensitive terhadap perubahan kondisi jaringan yang tidak dapat diprediksi.
39
DAFTAR PUSTAKA
[1] : S. Basagni, M. Conti, S. Giordano, and I. Stojmenovic, Mobile Ad Hoc Networking. 2004
[2] : http://www.nile.edu/NS/
[3] : T. Larsson and N. Hednam, Routing protocol in Wireless Ad Hoc Network – A Simulation Study, lulea tekniska universitet, 1998 [4] : C. E. Perkin, E. M. Royer and S. R. Das, Performance Comparison
of two On-demand Routing Protocols for Ad Hoc Networks
[5] : I. Broustis, G. Jakllari and T. Repantis, A Performance Comparison of Routing Protocols for Large- Scale Wireless Mobile Ad Hoc Networks, University of California
[6] : K. Fall and K. Varadhan, The ns Manual, The Vint Project, December 2007
[7] : R. Bauman, AODV, Presentation at ETH Zurich, April 2002
[8] : E. M. Royer and C-K Toh, A Review of Current Routing Protocol for Ad Hoc Mobile Wireless Network
[9] : C. E. Perkins, E. M. Royer and S. R. Das, Ad Hoc On-Demand Distance Vector (AODV) Routing draft-ietf-manet-aodv-07.txt,
november 2000.
[10] : D. B. Johnson, D. A. Maltz and J. Broch, DSR: The Dynamic Source Routing Protocol forMulti-Hop Wireless Ad Hoc Networks,
Carnegie Mellon University,
Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
