ABSTRAK
Mobile ad hoc network (MANET) adalah sebuah jaringan wireless yang
tidak memerlukan infrastruktur dalam pembentukannya. Pada penelitian ini penulis
menguji perbandingan unjuk kerja dari protokol routing reaktif (ARAMA) terhadap
protokol routing reaktif (AODV) dengan menggunakan simulator OMNeT++.
Metrik unjuk kerja yang digunakan adalah throughput, delay, dan overhead ratio.
Parameter yang akan digunakan pada setiap pengujian adalah luas yang area tetap
dengan jumlah node, kecepatan, dan jumlah koneksi UDP yang bertambah.
Hasil pengujian menunjukan protokol routing reaktif (ARAMA) lebih
unggul jika dibandingkan dengan routing protokol reaktif AODV jika jumlah node
dan koneksi ditambahkan ini karena protokol routing reaktif (ARAMA)
mempunyai backup path (jalur cadangan) dan selalu meng-update informasi jalur
cadangannya, hal tersebut dapat dilihat dari nilai throughput dan delay.Sementara
itu nilai overhead ratio menjadi tinggi karena routing protokol reaktif (ARAMA)
memiliki control message yang lebih tinggi dari pada routing protokol reaktif
(AODV).Namun routing protokol reaktif (AODV) tidak cocok digunakan pada
kondisi kecepatan tinggi dan penambahan koneksi karena (AODV) memiliki nilai
nilai throughput dan delay rendah. Tetapi overhead ratio untuk protokol routing
reaktif (AODV) jauh lebih baik jika dibandingkan dengan protokol routing reaktif
(ARAMA).
Kata Kunci : Mobile Adhoc Network,ARAMA,AODV,simulator,throughput,delay
ABSTRACT
Mobile ad hoc network (MANET) is wireless mobile networks that no
require communication infrastructure when delivery packet data. In this thesis we
study the performance evaluation of a reactive routing protocol, i.e. ARAMA and
a reactive routing protocol i.e. AODV using OMNeT++ simulator. Performance
compared to throughput, delay, and overhead ratio. We evaluate the two protocols
using several different scenarios, and in each scenario we increase the number of
node, speed and the number of UDP connections, but at a constant simulation area
size.
We for the record shows that reactive routing protocol (ARAMA) can
outperform reactive routing protocol (AODV) if the number of node and connection
is increased because (ARAMA) have backup path and always updates all backup
route information, seen from the result of throughput and delay. While overhead
ratio becomes high because reactive routing protocol (ARAMA) does more control
message than reactive routing protocol (AODV). While reactive routing protocol
(AODV) is not appropriate in high speed and increasing connection it results low
throughput and high delay. But overhead ratio in reactive routing protocol (AODV)
is far better than reactive routing protocol (ARAMA).
Keywords: Mobile ad hoc network, ARAMA,AODV, simulator, throughtput, delay,
ANALISA PERBANDINGAN UNJUK KERJA PROTOKOL ROUTING
REAKTIF (ARAMA) TERHADAP PROTOKOL ROUTING REAKTIF
(AODV) PADA JARINGAN MANET
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh
Gelar Sarjana Komputer
Program Studi Teknik Informatika
Oleh :
I Ketut Gd Ari Wirawan
115314080
PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA
JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
i
ANALISA PERBANDINGAN UNJUK KERJA PROTOKOL ROUTING
REAKTIF (ARAMA) TERHADAP PROTOKOL ROUTING REAKTIF
(AODV) PADA JARINGAN MANET
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh
Gelar Sarjana Komputer
Program Studi Teknik Informatika
Disusun oleh :
I Ketut Gd Ari Wirawan
115314080
PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA
JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
ii
PERFORMANCE COMPARISON OF A REACTIVE ROUTING PROTOCOL (ARAMA) AND A REACTIVE ROUTING PROTOCOL
(AODV) IN MANET
A THESIS
Presented as Partial Fulfillment of Requirements to Obtain Sarjana
Komputer Degree in Informatics Engineering Study Program
By :
I Ketut Gd Ari Wirawan
115314080
INFORMATICS ENGINEERING STUDY PROGRAM
INFORMATICS ENGINEERING DEPARTMENT
FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
v
MOTTO
“Simple Living High Thinking”
(H.H Raghawa Swami)
Pernahkan kamu berpikir tentang dunia ini?
Saat semua orang hanya berpikir tentang masa depannya, aku tidak!!
Aku ingin memikirkan bagaimana dunia ini nanti, apakah baik atau
vi
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa di dalam skripsi yang saya
tulis ini tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.
Yogyakarta, 12 November 2015
Penulis
vii
LEMBAR PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma: Nama : I Ketut Gd Ari Wirawan
NIM : 115314080
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah yang berjudul:
ANALISA PERBANDINGAN UNJUK KERJA PROTOKOL ROUTING REAKTIF (ARAMA) TERHADAP PROTOKOL ROUTING REAKTIF
(AODV)PADA JARINGAN MANET
Berserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada perpustakaan Universitas Sanata dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikannya di Internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalty kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.
Yogyakarta 12 November 2015 Penulis
viii
ABSTRAK
Mobile ad hoc network (MANET) adalah sebuah jaringan wireless yang tidak memerlukan infrastruktur dalam pembentukannya. Pada penelitian ini penulis menguji perbandingan unjuk kerja dari protokol routing reaktif (ARAMA) terhadap protokol routing reaktif (AODV) dengan menggunakan simulator OMNeT++. Metrik unjuk kerja yang digunakan adalah throughput, delay, dan overhead ratio. Parameter yang akan digunakan pada setiap pengujian adalah luas yang area tetap dengan jumlah node, kecepatan, dan jumlah koneksi UDP yang bertambah.
Hasil pengujian menunjukan protokol routing reaktif (ARAMA) lebih unggul jika dibandingkan dengan routing protokol reaktif AODV jika jumlah node dan koneksi ditambahkan ini karena protokol routing reaktif (ARAMA) mempunyai backup path (jalur cadangan) dan selalu meng-update informasi jalur cadangannya, hal tersebut dapat dilihat dari nilai throughput dan delay.Sementara itu nilai overhead ratio menjadi tinggi karena routing protokol reaktif (ARAMA) memiliki control message yang lebih tinggi dari pada routing protokol reaktif (AODV).Namun routing protokol reaktif (AODV) tidak cocok digunakan pada kondisi kecepatan tinggi dan penambahan koneksi karena (AODV) memiliki nilai nilai throughput dan delay rendah. Tetapi overhead ratio untuk protokol routing reaktif (AODV) jauh lebih baik jika dibandingkan dengan protokol routing reaktif (ARAMA).
ix
ABSTRACT
Mobile ad hoc network (MANET) is wireless mobile networks that no require communication infrastructure when delivery packet data. In this thesis we study the performance evaluation of a reactive routing protocol, i.e. ARAMA and a reactive routing protocol i.e. AODV using OMNeT++ simulator. Performance compared to throughput, delay, and overhead ratio. We evaluate the two protocols using several different scenarios, and in each scenario we increase the number of node, speed and the number of UDP connections, but at a constant simulation area size.
We for the record shows that reactive routing protocol (ARAMA) can outperform reactive routing protocol (AODV) if the number of node and connection is increased because (ARAMA) have backup pathand always updates all backup route information, seen from the result of throughput and delay. While overhead ratio becomes high because reactive routing protocol (ARAMA) does more control message than reactive routing protocol (AODV). While reactive routing protocol (AODV) is not appropriate in high speed and increasing connection it results low throughput and high delay. But overhead ratio in reactive routing protocol (AODV) is far better than reactive routing protocol (ARAMA).
x
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, sehingga
penulis dapat menyelesaikan tugas akhir dengan judul “Perbandingan Unjuk Kerja
Protokol Routing Reaktif (ARAMA) terhadap Protokol Routing Reaktif (AODV)
pada Jaringan MANET”. Tugas akhir ini merupakan salah satu mata kuliah wajib
dan sebagai syarat akademik untuk memperoleh gelar sarjana computer program
studi Teknik Informatika Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Pada kesempatan
ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada pihak- pihak yang telah
membantu penulis baik selama penelitian maupun saat mengerjakan tugas akhir ini.
Ucapan terima kasih sebesar-besarnya penulis
sampaikan kepada:
1. Tuhan Yang Maha Esa, yang telah memberikan pertolongan dan kekuatan
dalam proses pembuatan tugas akhir.
2. Orang tua, I Nyoman Sena dan Ni Nyoman Westi, serta keluarga yang
telah memberikan dukungan spiritual dan material.
3. Bambang Soelistijanto, S.T., M.Sc., Ph.D. selaku Dosen Pembimbing
tugas akhir, atas kesabaran dalam membimbing, memberikan semangat,
waktu dan saran yang telah diberikan kepada penulis.
4. Albert Agung Hadiatma . selaku Dosen Pembimbing Akademik, atas
bimbingan, kritik dan saran yang telah diberikan kepada penulis.
xi
Informatika, atas bimbingan, kritik dan saran yang telah diberikan kepada
penulis.
6. Paulina Heruningsih Prima Rosa S.Si., M.Sc., selaku Dekan Fakultas
Sains dan Teknologi, atas bimbingan, kritik dan saran yang telah diberikan
kepada penulis.
7. Seluruh dosen Teknik Informatika atas ilmu yang telah diberikan semasa
kuliah dan sangat membantu penulis dalam mengerjakan tugas akhir.
8. Teman seperjuangan Ad Hoc (Acong, tea, Ius, dan Drajat), teman-teman
Teknik Informatika (ronal ,winda,renia,monik,paul dan semua teman
angkatan 2011), terimakasih atas dukungan semangat dan doanya.
9. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah
membantu penulis dalam pengerjaan tugas akhir ini.
Penulis menyadari masih banyak kekurangan yang terdapat dalam laporan
tugas akhir ini. Saran dan kritik sangat diharapkan untuk hasil yang lebih baik di
masa mendatang.
Penulis,
xii
HALAMAN JUDUL………
i
TITLE P
AGE………...
ii
SKRIPSI………..
iii
SK
RIPSI………..
iv
MOTTO………...
v
PERNYATAAN
KEASLIAN KARYA……….
vi
LEMBAR PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK
KEPENTINGAN AKADEMIS………....
vii
ABSTRAK………...
viii
ABS
TRACT………...
ix
KATA PENG
ANTAR……….
x
DAFTAR IS
I………
xii
DAFTAR GA
MBAR………
xv
DAFTAR TABEL………...
xvi
BAB 1 PED
AHULUAN………
1
1.1 Latar Belakang………...
1
1.2 Routi
ng Proaktif (Proactive Routing)………
3
1.3 Rou
ting Reaktif (Reactive Routing)………..
4
1.4 Hybrid Routing………..
4
1.5 Rumusan Masalah……….
6
1.6 Tujuan Penelitian………..
6
1.7 Batasan Masalah………...
6
1.8 Metodologi Penelitian………...
6
BAB II LANDASAN TEORI 9
2
.1 Jaringan Nirkabel (Wireless)………
9
2
.2 Mobile Adhoc Network (MANET)……….
10
xiii
2.3.1 Protokol Routing Proaktif………..
13
2.3.2 Protokol Routing Hybrid………
14
2.3.3 Protokol Routing Reaktif………...
14
2.4 AODV (Ad
hoc On Demand Distance Vector)……….
16
2.4.1 Tahap Pencarian Jalur (Ro
ute Discovery Phase)………...
17
2.4.2 Tahap Pemeliharan Jalur (Route Maintanace Phase)
………
18
2.5 ARAMA (Ant Routing Algorithn for Mobile Ad-
Hoc Networks)…....
19
2.5.1 Tahap Pencarian Jalur (
Route Discovery Phase)………...
21
2.5.2 Tahap Pemeliharaan
Jalur (Route Maintanance Phase)………..
23
2.6 Simulator Omnetpp………
26
BAB II
I PERENCANAAN SIMULASI JARINGAN………
28
3.1 Parameter Simulasi………
28
3.2 Skenario Simulasi……….
29
3.2.1 Skenario A UDP Koneksi 1………...
29
3.2.2 Skenario B
UDP Koneksi 3………
29
3.3. Parameter Kinerja………
30
3.4 Topologi Jaringan………....
32
BAB IV PENGUJ
IAN DAN ANALISIS………..
33
4.1 ARAMA………
33
4.1.1 Throughput Jaringan………....
33
4.1.2 Delay Jaringan……….
35
4.1.3 Overhead ratio Jaringan………...
36
4.2 AODV……….
38
4.2.1 Throughput Jaringan………
38
4.2.2 Delay
Jaringan……….
39
4.2.3 Overhead Ratio Jaringan……….
41
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Bagan routing adhoc ... 3
Gambar 2.1 wireless infrastruktur ... 9
Gambar 2.2 adhoc network ... 10
Gambar 2.3 Route Request AODV ... 17
Gambar 2.5 Route Error AODV ... 19
Gambar 2.10 Route Maintanance ARAMA(Evaporations) ... 23
Gambar 4.1 Grafik Pengaruh Penambahan Kecepatan, Penambahan Node, dan Penambahan Koneksi pada terhadap throughput Jaringan ARAMA ... 33
Gambar 4.2 Grafik Pengaruh Penambahan Kecepatan, Penambahan Node, dan Penambahan Koneksi pada terhadap delay pada jaringan ARAMA. ... 35
Gambar 4.3 Grafik Pengaruh Penambahan Kecepatan, Penambahan Node, dan Penambahan Koneksi terhadap overhead ratio pada jaringan ARAMA... 36
Gambar 4.4 Grafik Pengaruh Penambahan Kecepatan, Penambahan Node, dan Penambahan Koneksi pada terhadap Rata-rata throughput jaringan AODV ... 37
Gambar 4.6 Grafik Pengaruh Penambahan Kecepatan, Penambahan Node, dan Penambahan Koneksi pada terhadap overhead Jaringan AODV ... 41
Gambar 4.7 Grafik Perbandingan pada Penambahan Jumlah Node da Jumlah Kecepatandengan 1 Koneksi terhadap Rata-rata Throughput Jaringan ... 42
... 43
Gambar 4.8 Grafik Perbandingan pada Penambahan Jumlah Node dan Jumlah Kecepatan dengan 3 Koneksi terhadap Rata-rata Throughput Jaringan. ... 43
Gambar 4.9 Grafik Perbandingan pada Penambahan Jumlah Node dan Jumlah Kecepatan dengan 1 Koneksi terhadap Delay Jaringan. ... 45
Gambar 4.10 Grafik Perbandingan pada Penambahan Jumlah Node dan Jumlah Kecepatan dengan 3 Koneksi terhadap Rata-rata Delay Jaringan ... 45
Gambar 4.11 Grafik Perbandingan pada Penambahan Jumlah Node danJumlahKecepatan dengan 1 Koneksi terhadap Rata-rata Delay Jaringan ... 46
xv
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 parameter tetap dalam scenario ... 27
Tabel 3.2 Skenario A UDP Koneksi 1 (ARAMA dan AODV ... 28
Tabel 3.3 Skenario B UDP Koneksi 3 (ARAMA dan AODV ... 28
Tabel 4.1 Hasil Pengujian Throughput dengan Penambahan ... 32
Kecepatan, dan Penambahan Koneksi pada ARAMA ... 32
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Delay dengan Penambahan Kecepatan, Penambahan Node, dan Penambahan Koneksi pada ARAMA ... 34
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Overhead ratio dengan Penambahan Kecepatan,Penambahan Node, dan Penambahan Koneksi pada ARAMA. ... 35
Tabel 4.4 Hasil Pengujian Throughput dengan Penambahan Kecepatan, dan Penambahan Koneksi pada AODV ... 37
Tabel 4.5 Hasil Pengujian Delay dengan Penambahan Kecepatan, ... 38
Penambahan Node, dan Penambahan Koneksi pada AODV ... 38
Tabel 4.6 Hasil Pengujian Overhead Ratio dengan Penambahan Kecepatan,Penambahan Node, dan Penambahan Koneksi pada AODV ... 40
... 44
1 BAB 1
PEDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Mobile Ad Hoc Network (MANET) adalah sebuah jaringan yang terdiri
dari kumpulan mobile nodes yang saling berhubungan menggunakan media
komunikasi wireless tanpa memerlukan infrastruktur yang telah dibangun
sebelumnya . Setiap node pada jaringan MANET selalu bergerak , sehingga
topologi pada jaringan MANET berubah dinamis. MANET sangat cocok
diaplikasikan pada daerah yang infrastruktur telekomunikasi tidak ada atau
rusak seperti disaat terjadinya bencana alam, upaya rekonstruksi sehabis
bencana, operasi militer hingga pada kondisi dimana kita memerlukan
sementara (temporary) komunikasi (seperti proses evakuasi tim sar di
hutan-hutan). MANET mempunyai kateristik yaitu ;
1. Node yang selalu bergerak (Node mobility)
Pada mobile ad hoc network setiap node selalu bergerak bebas.Ini
dimungkinkan terjadi kerena setiap node memancarkan sinyal dalam
radius tertentu,maka node-node yang dalam satu lingkup sinyal
dapat saling berkomunikasi.
2. Topologi yang dinamis (Dynamic topology)
Tidak dibutuhkannya sebuah infrastruktur jaringan seperti
AP(access point) dan node yang selalu bergerak maka gambaran
2 diprediksi.[1]
MANET membutuhkan sebuah protokol komunikasi yang mengatur komunikasi antara node sehinga setiap node dalam satu jaringan mampu berkomunikasi satu sama lainya. Namun protokol komunikasi di jaringan wired network yang sifat nodenya statik sangat tidak cocok diterapkan di MANET. Protokol di jaringan MANET mempunyai beberapa kateristik khusus yang harus dipenuhi yaitu self-configured, self-built and distributed routing algorithm.
1. Self-configured (konfigurasi sendiri) : protokol tersebut mampu mengkonfigurasi node sehingga node secara otomatis dapat menjadi klien sekaligus router untuk node lainya
2. Self-built (membangun jaringan sendiri) : karena node selalu bergerak maka protokol tersebut diharapkan mampu mendisain node untuk membangun jaringan sendiri.
3. distributed routing algorithm (penyebaran algoritma routing) : protokol mampu membuat jalur routing untuk pencarian jalur terpendek setiap node yang bergerak. [2]
Terdapat berbagai jenis protokol routing untuk MANET yang secara keseluruhan dapat dibagi menjadi beberapa kelompok yaitu;
3
Gambar 1.1 Bagan routing adhoc
1.2 Routing Proaktif (Proactive Routing)
Ciri khas golongan protokol ini adalah cara distribusi tabel routing yang selalu diupdate secara broadcast setiap saat. Cara ini memungkinkan satu node mampu mengambarkan keseluruhan topologi di jaringan .Setiap node selalu menyebarkan tabel routingnya masing-masing maka oleh karena itu kelebihan dari jenis routing protokol ini adalah setiap node akan selalu mendapatkan informasi tentang topologi jaringan terbaru atau up-to-date .Namun kekurangan jenis routing protokol ini sangat boros dalam hal pemakaian sumber daya atau baterai. Contoh protokol yang termasuk proaktif :
4 Protokol)
b) HSR (Hierarchial State Routing Protocol) c) WAR (Witness Aided Routing)
d) OLSR (Optimized Link State Routing Protocol)
1.3 Routing Reaktif (Reactive Routing)
Berbeda dengan proaktif routing, reaktif routing hanya mencari jalur routing yang dibutuhkan saat itu saja (on-demand). Protokol ini akan membangun koneksi apabila node membutuhkan route dalam mentransmisikan dan menerima paket data sehingga kelebihan routing protokol ini adalah meminimalkan pemakaian bandwidth dan sumber daya atau baterai. Disisi lain kekurangan jenis routing reaktif ini membutuhkan waktu yang lebih lama untuk membentuk koneksi saat topologi jaringan berubah. Beberapa contoh protokol yang termasuk reaktif routing adalah;
a) AODV (Ad Hoc On Demand Distance Vector ) b) BSR (Backup Source Routing)
c) DSR (Dynamic Source Routing)
d) FSDSR (Flow State in the Dynamic Source Routing)
e) ARAMA (Ant Routing Algorithn for Mobile Ad-Hoc Networks)
1.4 Hybrid Routing
5
a) HRPLS (Hybrid Routing Protocol for Large Scale MANET) b) HWMP (Hybrid Wireless Mesh Protocol)
c) ZRP (Zone Routing Protocol )
Jenis-jenis routing protocol di MANET mempunyai keunggulan dan kekurangan masing-masing baik itu protokol yang bersifat reaktif ataupun proaktif. Jenis protocol reaktif yang hanya mencari routing jika paket dibutuhkan saja mampu menghemat pemakaian bandwidth dan baterai. Kelebihan protokol reaktif ada pada meminimalkan control message sehingga paket pengiriman data dapat dilakukan secara maksimal. Oleh karena itu jenis reaktif routing lebih sering digunakan jika melihat kenyataan bahwa resource dari adhoc network setiap node yang sangat terbatas. Jenis routing reaktif yang akan dibahas adalah ARAMA dan AODV.
ARAMA (Ant Routing Algorithm for Mobile AdHoc Networks) adalah salah satu jenis reaktif routing protokol yang mengadopsi cara kerja semut. Routing protokol ini dibuat berdasarkan algoritma semut mencari jalur terpendek dengan menggunakan tabel pheromone [3].Sedangkan AODV (Ad Hoc On-Demand Distance Vectore) termasuk routing protokol yang sudah lama dikembangkan untuk jenis reaktif routing protokol. Cara kerja AODV yang simple hanya berdasarkan jumlah hop sering menjadi acuan atau pembanding routing protokol yang lain[4].
6
AdHoc Networks) dengan protokol routing AODV (AdHoc On Demand Distance Vectore ) pada mobile ad hoc metwork (MANET)
1.5 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah, maka rumusan masalah yang didapat adalah mengetahui perbandingan unjuk kerja protokol routing reaktif (ARAMA) terhadap protokol routing reaktif (AODV) pada MANET.
1.6 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari tugas akhir ini adalah mengetahui perbandingan unjuk kerja protokol routing reaktif (ARAMA) dan protokol routing reaktif (AODV).
1.7 Batasan Masalah
Agar simulasi yang dibuat dapat mencapai tujuan pembuatan simulasi maka dilakukan pembatasan masalah antara lain sebagai berikut ;
a) Trafik data yang digunakan adalah protokol User Datagram Protokol (UDP).
b) Parameter yang digunakan sebagai uji performansi unjuk kerja adalah throughput ,delay dan overhead ratio.
c) Menggunakan simulator komputer dengan OMNET++.
1.8 Metodologi Penelitian
7
a) Studi Literatur.
Mengumpulkan berbagai macam referensi dan mempelajari teori yang mendukung penulisan tugas akhir, seperti :
a) Teori MANET
b) Teori ARAMA (Ant Routing Algorithm for Mobile AdHoc Networks) dan Teori AODV (Ad Hoc On Demand Distance Vector ) c) Teori Throughput, overhead, dan end delay
d) Teori Omnet++.
b) Perancangan atau Skenario
Dalam tahap ini penulis merancang skenario sebagai berikut: a) Luas area simulasi .
b) Penambahan dalam jumlah node. c) Penambahan dalam kecepatan node. d) Penambahan dalam jumlah koneksi UDP.
c) Pembangunan Simulasi dan pengumpulan data
Simulasi jaringan MANET pada tugas akhir ini menggunakan Omnet.
d) Analisis Data Simulasi
8
e) 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 ANT ROUTING PROTOKOL
Bab ini berisi pelaksanaan simulasi dan hasil analisis data simulasi jaringan.
5. KESIMPULAN DAN SARAN
9 BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Jaringan Nirkabel (Wireless)
Jaringan wireless atau nirkabel merupakan salah satu teknologi jaringan
yang menggunakan udara sebagai perantara untuk berkomunikasi. Jaringan
wireless menggunakan standart IEEE 802.11. Topologi pada jaringan nirkabel
ini dibagi menjadi dua yaitu topologi nirkabel dengan berbasis infrastruktur
(access point) dan topologi nirkabel tanpa memanfaatkan infrastruktur atau
(adhoc). [1] Jaringan wireless infrastruktur kebanyakan digunakan untuk
memperluas jaringan LAN atau untuk berbagi jaringan agar dapat terkoneksi ke
internet. Untuk membangun jaringan infrastruktur diperlukan sebuah perangkat
yaitu wireless access point untuk menghubungkan klien yang terhubung dan
manajemen jaringan wireless. Jaringan wireless dengan mode adhoc tidak
membutuhkan perangkat tambahan seperti access point, yang dibutuhkan
hanyalah wireless adapter pada setiap komputer yang ingin terhubung. Ad-hoc
pada dasarnya adalah jaringan yang diperuntukkan untuk keperluan
sementara[4].
10
Gambar 2.2 adhoc network
2.2 Mobile Adhoc Network (MANET)
MANET adalah sebuah jaringan nirkabel yang terdiri dari beberapa node yang tidak memerlukan infrastruktur. Setiap node atau user pada jaringan ini bersifat mobile. 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.[2]
2.2.1 Kateristik MANET
Beberapa karakteristik dari jaringan ini adalah:
11 secara distribusi peer-to-peer.
2. Topologi jaringan bersifat dinamis, artinya setiap node dapat bergerak bebas (random mobility) dan tidak dapat diprediksi. 3. Scalability, artinya MANET bersifat tidak tetap atau jumlah node
berbeda di tiap daerah.
4. Sumber daya yang terbatas, baterai yang dibawa oleh setiap mobile node mempunyai daya terbatas, kemampuan untuk memproses terbatas, yang pada akhirnya akan membatasi layanan dan aplikasi yang didukung oleh setiap node.
2.3 Protokol Routing MANET
Jaringan MANET adalah sekumpulan node yang dapat bergerak (mobile node) yang didalamnya terdapat kemampuan untuk berkomunikasi secara
12
3 (lapisan jaringan). Routing dibagi menjadi 2 komponen penting yaitu protokol routing dan algoritma routing. Protokol routing berfungsi untuk menentukan bagaimana node berkomunikasi dengan node yang lainnya dan menyebarkan informasi yang memungkinkan node sumber untuk memilih rute yang optimal ke node tujuan dalam sebuah jaringan komputer. Protokol routing menyebarkan informasi pertama kali kepada node tetangganya, kemudian ke seluruh jaringan. Sedangkan algoritma routing berfungsi untuk menghitung secara matematis jalur yang optimal berdasarkan informasi routing yang dipunyai oleh suatu node.
Untuk memudahkan komunikasi dalam jaringan, maka dibutuhkan protokol routing untuk menentukan jalur antar node. Tujuan utama dari protokol routing pada jaringan MANET adalah jalur yang tepat dan efisien antara 2 node sehingga paket data dapat dikirim tepat waktu. Protokol routing pada jaringan MANET merupakan standar yang mengontrol bagaimana node yang ada dalam sebuah
jaringan untuk menyetujui tentang cara dalam mengirimkan paket antar mobile node. Dalam jaringan, node tidak mempunyai pengetahuan mengenai topologi jaringan disekitar mereka, oleh karena itu node harus mendapatkan pengetahuan itu. Ide dasarnya adalah bahwa suatu node baru harus memberi tahu kehadirannya dan node yang lain mendengarkan pemberitahuan dari node tetangganya. Node akan mempelajari pemberitahuan dari sebuah node baru, cara untuk mencapai node baru, dan memberi tahu bahwa node baru dapat mencapai node tersebut. Seiring waktu, setiap node akan tahu tentang semua node yang lain dan satu atau lebih cara untuk dapat mencapainya.
13
a) Menjaga jumlah control paket seminimal mungkin.
b) Menentukan jalur yang terpendek untuk setiap tujuan (cepat, handal, delay rendah, dan efisien).
c) Menjaga tabel untuk selalu up-to-date ketika terjadi perubahan topologi.
d) Waktu konvergen yang cepat.
Berdasarkan konsep routing dan beberapa pertimbangan untuk kondisi jaringan maka protokol routing pada jaringan MANET dibagi menjadi tiga kategori yaitu: [6]
a. Table Driven Routing Protocol (Protokol Routing Proaktif) b. Hybrid Routing Protocol
c. On Demand Routing Protocol (Protokol Routing Reaktif)
2.3.1 Protokol Routing Proaktif
14
jalur lain saat koneksi putus.Routing protokol ini juga akan memelihara keseluruhan topologi jaringan. Namun hal tersebut membuat jenis protokol ini sangat boros bandwidth. Karena bandwidth adalah sumber daya yang langka dalam MANET, maka keterbatasan yang disebabkan oleh protokol routing proaktif ini menyebabkan protokol kategori ini kurang menarik jika dibandingkan dengan protokol routing reaktif jika melihat keterbatasan bandwidth di lingkungan MANET.[6]
2.3.2 Protokol Routing Hybrid
Routing protokol Hybrid adalah routing protokol yang menggabungkan keunggulan dari cara kerja routing reaktif dan cara kerja routing proaktif. Routing proaktif yang sangat bagus dalam hal maintenance jaringan mempunyai kekurangan dalam hal bandwidth yang terbatas sementara itu routing reaktif bekerja dengan pengalokasian bandwidth yang sangat efisien. Sehingga
beberapa jenis routing protokol Hybrid bekerja berdasarkan prinsip reaktif dalam hal mencari jalur routing dan akan mengupdate beberapa jalur secara proaktif. Adapun beberapa jenis routing protkol hybrid adalah HRPLS (Hybrid Routing Protocol for Large Scale MANET), HWMP (Hybrid Wireless Mesh Protocol) dan ZRP (Zone Routing Protocol ).[6]
2.3.3 Protokol Routing Reaktif
15
oleh sebuah node berisi informasi rute ke node tujuan saja. Pada protokol routing reaktif seperti DSR, AODV, TORA, ARAMA, dll, pada dasarnya protokol tersebut memanfaatkan metode broadcast untuk route discovery. Dalam metode berbasis broadcast, ketika sebuah node pengirim ingin mengirim paket data ke node tujuan, dan tidak memiliki route yang valid ke node tujuan maka node tersebut akan melakukan broadcast paket route request ketetangganya. Kemudian akan diteruskan ke tetangga yang lain sampai menemukan node tujuan. Setiap node menerima broadcast paket route request hanya sekali dan membuang route request yang sama untuk meminimalkan routing overhead. Protokol routing reaktif sangat baik diterapkan dalam jaringan yang sangat kekurangan bandwidth . Maka dalam banyak kasus yang sangat memperhatikan pemakaian resource prower dan bandwidth protokol routing reaktif akan selalu dikedepankan.
16
Berikut akan dijelaskan tentang mekanisme kerja routing protokol reaktif AODV dengan routing reaktif ARAMA yang akan diuji.
2.4 AODV (Ad hoc On Demand Distance Vector)
AODV adalah routing protocol yang termasuk dalam klasifikasi reaktif routing protokol, yang hanya melakukan request sebuah rute saat dibutuhkan. AODV memiliki dua tahapan routing yaitu route discovery (tahap pencarian routing) dan route maintenance (tahapan memeliharanan jalur).Route Discovery berupa Route Request (RREQ) dan Route Reply (RREP). Sedangkan untuk tahapan route maintenance AODV menggunakan Route Error (RRER) . Gambaran umun cara kerja AODV adalah node sumber atau source node akan membroadcast RREQ ketetangga terdekat, jika node tetangga mempunyai jalur atau node tersebut yang akan dituju maka node tetangga akan membalas dengan merespon RREP . [4]
17
Berikut akan dijelaskan tahapan route discovery phase dan tahapan route
maintanace :
2.4.1 Tahap Pencarian Jalur (Route Discovery Phase)
[image:35.595.96.498.188.508.2]Berikut adalah contoh gambar RREQ AODV. Source node S ingin berkomunikasi ke destination D
Gambar 2.3 Route Request AODV
18
. Gambar 2.4 Gambar Route Replay AODV
Node D akan mengirimkan RREP ke node 2, kemudian node 2 akan meneruskan paket RREP sampai node sumber atau node S. Sementara itu paket RREQ dari node 5 datang, karena jumlah hop account nya lebih besar maka paket RREQ dari node 5 akan di drop, begitu juga paket RREQ dari node 9 akan di drop juga. Routing menuju node D akan terbentuk yaitu melewati node (1,2).
2.4.2 Tahap Pemeliharan Jalur (Route Maintanace Phase)
adalah tahapan dimana AODV berusaha mengatasi suatu jalur yang error. Saat ada sebuah jalur yang putus , maka AODV akan mengirimkan RERR (Route
19
Gambar 2.5 Route Error AODV
Saat node 2 dan node D putus , node 2 akan mengirimkan RRER ke tetangga jalur routingnya yaitu node 1. Kemudian node 1 akan meneruskan paket RRER ke sampai node S (sumber) . Saat node S menerima RRER maka node S akan menghapus jalur routing tersebut dan memulai routing dari awal lagi
2.5 ARAMA (Ant Routing Algorithn for Mobile Ad-Hoc Networks)
ARAMA adalah routing protokol yang terinspirasi dari kejadian alam yaitu teknik pencarian jalur terpendek semut koloni semut. Semut koloni mampu untuk menemukan makanan dan mengikuti jalur terpendek dari sarang ke makanan. seperti pergerakan semut padam umumnya,mereka meninggalkan sebuah zat kimia yang dikenal dengan pheromone pada tanah[8].
20
probabilitas dari masing masing cabang akan dipilih oleh semut berdasarkan jumlah pheromone yang ditinggalkan pada masing-masing cabang. Semut akan memilih cabang dan meninggalkan lebih pheromone lagi pada cabang yang dipilih. Pheromone pada cabang jalur tependek akan semakin bertambah dengan cepat daripada pheromone pada cabang lain. Mekanisme routing protokol ARAMA menggunakan Fant (Forward Ant) sebagai node pencari jalur danBant (Backward Ant) untuk me-replay jalur routing.
Ketika sebuah node sumber ingin mencari jalur untuk mencapai tujuan, maka node tersebut akan mengirim semut Fant(Forward Ant) atau semut yang mencari rute. [9]Semut Fant akan mencari tujuan berdasarkan routing table dan informasi lokal. Semut Fant akan mengumpulkan informasi dan node perantara yang mereka lalui. Ketika semut Fant sudah mencapai tujuan, informasi yang dikumpulkan akan dinilai. Saat Fant sampai ke tujuan maka semut Fant akan
dihapus, kemudian semut Bant(Backward ant) atau semut yang me-replay akan dibuat. Semut Bant akan membawa nilai yang dikumpulkan oleh semut Fant yaitu berupa table pheromone (hop account) . Semut Bant akan mengikuti jalur kebalikan dari semut Fant .Kemudian setelah semut Bant mencapai node sumber, maka node sumber akan mengupdate tabelnya dan menghapus semut Bant.
21
ini membuat protokol routing ARAMA lebih cepat menemukan jalur routing baru saat terjadi koneksi putus.
Tetapi protokol ini akan tidak cocok digunakan dengan kondisi jaringan
dengan bandwidth rendah.[10] Protokol routing ARAMA yang memelihara lebih dari satu jalur routing membuat control message/update yang dibutuhkan lebih banyak.Protokol roting ARAMA memiliki dua tahap routing yaitu tahap pencarian node dan tahap pemeliharaan node. Berikut akan dijelaskan :
2.5.1 Tahap Pencarian Jalur (Route Discovery Phase)
[image:39.595.102.509.238.595.2]Pada tahap ini semut Fant akan dibuat dan node akan melakukan broadcast ketetangga sampai menemukan alamat yang dituju. Saat paket menemukan node yang dituju kemudian node yang dituju akan me-replay dengan mengirim Bant.
Gambar 2.6 Forward Ant (Fant) ARAMA
22
[image:40.595.99.495.236.571.2]account) Node D juga akan memberikan initial pheromoneValue untuk setiap kemungkinan jalur. Node S akan me-replay semua kemungkinan jalur(BANT) dan memberikan Initialpheromone untuk setiap jalur. Jalur terbaik akan diberikan nilai tertinggi kemudian jalur berikutnya yang lebih jelek akan diberikan nilai lebih rendah dari jalur yang lebih baik.Paket BANT akan membawa informasi InitialPheromone ke node S
Gambar 2.7 Backward Ant (Bant)
23
2.5.2 Tahap Pemeliharaan Jalur (Route Maintanance Phase) Maintanance Sub Path
Keunggulan Arama adalah adanya pemeliharaan jalur alternative , jalur
[image:41.595.101.494.209.647.2]alternative yang paling jelek akan makin jarang dikunjungi dan lambat laun akan di hapus dari table routing
Gambar 2.10 Route Maintanance ARAMA(Evaporations).
Parameter Evaporations
a. evaporationFactor : nilai penguapan pheromone =0.25 b. Threshold : batas nilai penguapan = 0 (default) c. timeInterval : waktu kunjungan = 0.1 s d. timeLimit : waktu penguapan 1s
24
Mekanisme Evaporations
Nilai probabilitas jalur
Fant(1)Node 3 : 1.4/4.2 =0.333
Fant(2)Node 6 : 1.3/4.2 =0.309
t=0; timeInterval=0.1s
waktu kunjungan Fant(1) ke-i
t=t+0.1s yaitu 0.1s
waktu kunjungan Fant(2) ke-i
t=t+0.1s yaitu 0.2s
Evaporations akan terus bertambah seperti diatas sampai nilai waktu kunjungan t=1s, maka nilai pheromone berkurang 0.25 .Dan jika nilai pheromone sampai ke nilai 0 atau kurang dari 0 maka routing table akan dihapus.
Maintanance Route Putus
25
Gambar 2.11 Route Maintanance ARAMA(Jalur Putus)
Saat node 2 dan node S putus maka node 2 akan mengirim paket error ke node 1, node 1 akan mengirim paket error ke node S. Node S yang menerima paket error akan menghapus table routing dari jalur tersebut. Tetapi node S tidak perlu melakukan pencarian jalur lagi. Node S hanya perlu mengganti rute optimal path dari sub path yang telah ada. Dalam hal ini node 3 akan di pilih menjadi Optimal Path atau jalur utama
2.6 Simulator Omnetpp.
26
pemodelan simulasi. Komponen (modul) menggunakan bahasa programing C++ yang berekstensi “.h” dan “.cc”. Omnet++ memiliki dukungan GUI (Graphical User Interface) yang luas, karena arsitektur yang modular, simulasi kernel yang dapat di compile dengan mudah.
27 BAB III
PERENCANAAN SIMULASI JARINGAN
3.1 Parameter Simulasi
Pada penelitian ini mengunakan beberapa parameter yang bersifat
konstan atau tetap yang akan digunakan untuk setiap simulasi untuk kedua
[image:45.595.100.521.275.663.2]routing protokol yaitu AODV dan ARAMA, adalah sebagai berikut ;
Tabel 3.1 parameter tetap dalam scenario
Parameter Nilai
Luas Area Jaringan 1000mx1000m
Waktu simulasi 1000s
Radio range 250m
Jumlah node 30,40 dan 50
Type mobility Random Way Point
Jumlah paket data 100MB
Traffic Source UDP
Banyak Koneksi 1 dan 3 UDP
28 3.2 Skenario Simulasi
Scenario yang digunakan dalam simulasi antara kedua protokol routing baik ARAMA dan AODV adalah scenario dengan luas areanya tetap namun jumlah node bertambah. Adapun skenario yang dirancang secara keseluruhan adalah :
[image:46.595.102.495.220.605.2]3.2.1 Skenario A UDP Koneksi 1.
Tabel 3.2 Skenario A UDP Koneksi 1 (ARAMA dan AODV)
Skenario Node Kecepatan
A1 30 2 mps
A2 40 2 mps
A3 50 2 mps
A4 30 5 mps
A5 40 5 mps
A6 50 5 mps
3.2.2 Skenario B UDP Koneksi 3.
Tabel 3.3 Skenario B UDP Koneksi 3 (ARAMA dan AODV)
Skenario Node Kecepatan
[image:46.595.166.487.652.706.2]29
B2 40 2 mps
B3 50 2 mps
B4 30 5 mps
B5 40 5 mps
B6 50 5 mps
3.3. Parameter Kinerja
Tiga parameter yang dipakai dalam tugas akhir ini adalah:
1.Throughput jaringan
30 Rumus menghitung throughput :
Average Throughput =
2. Delay jaringan
Delay yang dimaksud adalah end to end delay. End to end delay adalah waktu yang dibutuhkan paket dalam jaringan dari saat paket dikirim sampai diterima oleh node tujuan. Delay merupakan suatu indikator yang cukup penting untuk perbandingan protokol routing, karena besarnya sebuah delay dapat memperlambat kinerja dari protokol routing tersebut.
Rumus untuk menghitung delay :
Average Delay =
3. Overhead Ratio
Overhead ratio adalah ratio antara banyaknya jumlah control message oleh protokol routing dibagi dengan jumlah paket (bit) yang diterima. Jika nilai overhead ratio rendah maka dapat dikatakan bahwa protokol routing tersebut memiliki kinerja yang cukup baik dalam hal pengiriman paket.
Rumus untuk menghitung overhead ratio :
31 3.4 Topologi Jaringan
Bentuk topologi dari jaringan ad hoc tidak dapat diramalkan karena
itu topologi jaringan ini dibuat secara random. Hasil dari simulasi baik itu
posisi node, pergerakan node dan juga koneksi yang terjadi tentunya tidak akan sama dengan topologi yang sudah direncanakan [3].
[image:49.595.102.495.264.671.2]Berikut adalah bentuk snapshoot jaringan yang akan dibuat dengan node 30, terlihat perbedaan letak node pada Gambar 3.1 dan Gambar 3.2.
Gambar 3.3 Snapshoot Jaringan dengan 30 node yang pada t = n
32 BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISIS
Untuk melakukan perbandingan unjuk kerja protokol routing reaktif
(AODV) terhadap protokol routing (ARAMA) ini maka akan dilakukan seperti
pada tahap skenario perencanaan simulasi jaringan pada Bab 3.
4.1 ARAMA
[image:50.595.101.494.246.605.2]4.1.1 Throughput Jaringan
Tabel 4.1 Hasil Pengujian Throughput dengan Penambahan Kecepatan, dan Penambahan Koneksi pada ARAMA
Jumlah
Koneksi
Jumlah
Node
Hasil Throughput (bit/s)
Kecepatan 2 mps Kecepatan 5 mps
1UDP 30 node 18634.47 16518.75
40 node 20074.49 18717.58
50 node 22791.32 20282.15
3UDP
30 node 16023.93 15793.43
40 node 18039.45 16879.36
33
Gambar 4.1 Grafik Pengaruh Penambahan Kecepatan, Penambahan Node,
dan Penambahan Koneksi pada terhadap throughput Jaringan ARAMA.
Gambar 4.1 menunjukan bahwa throughput ARAMA akan naik saat
node mulai ditambahkan , ini karena makin banyak node makin sedikit
peluang node yang putus sehingga pengiriman data lebih
banyak.Penambahan jumlah node juga tidak serta merta menambah jalur
hop routing, ini karena pengaruh dari radio range. Penambahan kecepatan
menjadi 5mps membuat topologi jaringan berubah , hal ini membuat
protokol routing ARAMA harus mencari jalur baru yang membuat nilai
throughput saat kecepatan 5 mps menurun. Namun penurunan paling
banyak terjadi saat koneksi UDP 3 serta kecepatan 5mps. Beban yang 16023.93 18039.45 18703.51 15793.43 16879.36 17872.61
30 node 40 node 50 node
14000 15000 16000 17000 18000 19000 20000 21000 22000 23000 24000 th ru gh pu t (b it/s )
KoneksiUDP 3
kecepatan 2 mps kecepatan 5 mps 18634.47 20074.49 22791.32 16518.75 18717.58 20282.15
30 node 40 node 50 node
14000 15000 16000 17000 18000 19000 20000 21000 22000 23000 24000 th ro ug hp ut (b it/s )
Koneksi UDP 1
34
disebabkan oleh data UDP koneksi dan control routing yang bertambah
menyebabkan jaringan menjadi lebih padat maka oleh karena itu nilai
throughput turun.
[image:52.595.98.508.246.714.2]4.1.2 Delay Jaringan
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Delay dengan Penambahan Kecepatan,
Penambahan Node, dan Penambahan Koneksi pada ARAMA.
Jumlah
Koneksi
Jumlah
Node
Hasil delay (ms)
Kecepatan 2 mps Kecepatan 5 mps
1 UDP 30 node 1.79 2.95
40 node 1.56 1.89
50 node 1.03 1.44
3 UDP
30 node 8.5 8.7
40 node 8.31 8.48
50 node 8.009 8.35
1.79 1.56
1.03 2.95
1.89 1.44
node 30 node 40 node 50 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 de la y (m s)
Koneksi UDP 1
kecepatan 2 mps kecepatan 5 mps
8.58.7 8.318.48 8.0098.35
node 30 node 40 node 50 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 de la y (m s)
Koneksi UDP 3
35
Gambar 4.2 Grafik Pengaruh Penambahan Kecepatan, Penambahan Node, dan
Penambahan Koneksi pada terhadap delay pada jaringan ARAMA.
Gambar 4.2 menunjukan bahwa delay ARAMA akan turun saat node
mulai ditambahkan , ini karena makin banyak node makin sedikit peluang
node yang putus sehingga waktu tunggu paket tidak terhambat. Penambahan
kecepatan menjadi 5mps membuat topologi jaringan berubah , hal ini
membuat protokol routing ARAMA harus mencari jalur baru yang membuat
nilai delay saat kecepatan 5 mps naik. Namun penaikan nilai delay paling
banyak terjadi saat koneksi UDP 3 serta kecepatan 5mps. Beban yang
disebabkan oleh data UDP koneksi dan control routing yang bertambah
menyebabkan jaringan menjadi lebih padat maka oleh karena itu waktu
tunggu paket menjadi lebih lama.
[image:53.595.99.506.249.725.2]4.1.3 Overhead ratio Jaringan
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Overhead ratio dengan Penambahan
Kecepatan,Penambahan Node, dan Penambahan Koneksi pada ARAMA.
Jumlah
Koneksi
Jumlah
Node
Hasil Overhead ratio (ms) Kecepatan 2 mps Kecepatan 5mps
1 UDP 30 node 5.54 6.34
40 node 6.75 7.31
50 node 7.47 8.18
36
3 UDP 40 node 22.19 23.61
[image:54.595.96.509.97.576.2]50 node 24.14 26.51
Gambar 4.3 Grafik Pengaruh Penambahan Kecepatan, Penambahan Node, dan
Penambahan Koneksi terhadap overhead ratio pada jaringan ARAMA
Gambar 4.3 menunjukan bahwa overhead ratio akan naik jika
kecepatannya naik, ini karena makin banyak node yang putus, request
control yang dibutuhkan semakin banyak. Disisi lain penambahan jumlah
node membuat control paket bertambah akibat meningkatnya jumlah node
untuk mencari jalur. Penambahan jumlah overhead ratio paling banyak
terjadi saat koneksi UDP 3 serta kecepatan 5mps. Overhead ratio makin
banyak akibat dari UDP paket data dan control paket routing . 5.546.34 6.757.31 7.47
8.18
node 30 node 40 node 50 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 ov er he ad ra tio
Koneksi UDP 1
kecepatan 2 mps kecepatan 5 mps
18.35
22.19
24.14 21.46 23.61
26.51
30 node 40 node 50 node 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 ov er he ad ra tio
Koneksi UDP 3
37 4.2 AODV
[image:55.595.100.505.187.685.2]4.2.1 Throughput Jaringan
Tabel 4.4 Hasil Pengujian Throughput dengan Penambahan
Kecepatan, dan Penambahan Koneksi pada AODV.
Jumlah
Koneksi
Jumlah
Node
Hasil Throughput (bit/s)
Kecepatan 2 mps Kecepatan 5 mps
1 UDP
30 node 9638.51 8173.8
40 node 10185.02 8843.7
50 node 11610.09 10561.17
3 UDP
30 node 7455.45 6576.96
40 node 8034.82 7677.75
50 node 9349.79 8045.9
9638.51 10185.02
11610.09
8173.8 8843.7
10561.17
30 node 40 node 50 node 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 th ru gh pu t ( bi t/s )
Koneksi UDP 1
kecepatan 2 mps kecepatan 5 mps
7455.458034.82
9349.79
6576.96 7677.75
8045.9
30 node 40 node 50 node 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 th ru gh pu t ( bit/ s)
Koneksi UDP 3
38
Gambar 4.4 Grafik Pengaruh Penambahan Kecepatan, Penambahan Node, dan
Penambahan Koneksi pada terhadap Rata-rata throughput jaringan AODV
Gambar 4.4 menunjukan bahwa throughput AODV akan naik saat node
mulai ditambahkan , ini karena makin banyak node makin sedikit peluang node
yang putus sehingga pengiriman data lebih banyak. Penambahan jumlah node
juga tidak serta merta menambah jalur hop routing, ini karena pengaruh dari
radio range. Penambahan kecepatan menjadi 5mps membuat topologi jaringan
berubah , hal ini membuat protokol routing AODV harus mencari jalur baru yang
membuat nilai throughput saat kecepatan 5 mps menurun. Namun penurunan
paling banyak terjadi saat koneksi UDP 3 serta kecepatan 5mps. Beban yang
disebabkan oleh data UDP koneksi dan control routing yang bertambah
menyebabkan jaringan menjadi lebih padat maka oleh karena itu nilai throughput
turun
[image:56.595.99.510.230.692.2]4.2.2 Delay Jaringan
Tabel 4.5 Hasil Pengujian Delay dengan Penambahan Kecepatan, Penambahan Node, dan Penambahan Koneksi pada AODV
Jumlah
Koneksi
Jumlah
Node
Hasil delay (ms)
Kecepatan 2 mps Kecepatan 5 mps
1 UDP
30 node 8.95 10.46
39
50 node 5.73 8.00
3 UDP
30 node 15.3 17.09
40 node 13.26 15.3
[image:57.595.96.517.100.570.2]50 node 11.44 13.09
Gambar 4.5 Grafik Pengaruh Penambahan Kecepatan, Penambahan Node, dan
Penambahan Koneksi pada terhadap Delay Jaringan AODV
Gambar 4.5 menunjukan bahwa delay AODV akan turun saat node
mulai ditambahkan , ini karena makin banyak node makin sedikit peluang
node yang putus sehingga waktu tunggu paket tidak terhambat. Penambahan
kecepatan menjadi 5mps membuat topologi jaringan berubah , hal ini 8.95 7.84 5.73 10.46 9.15 8
30 node 40 node 50 node 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 de la y (m s)
Koneksi UDP 1
kecepatan 2 mps kecepatan 5 mps
15.3 13.26 11.44 17.09 15.3 13.09
30 node 40 node 50 node 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 de la y (m s)
Koneksi UDP 3
40
membuat protokol routing AODV harus mencari jalur baru yang membuat
nilai delay saat kecepatan 5 mps naik. Namun penaikan nilai delay paling
banyak terjadi saat koneksi UDP 3 serta kecepatan 5mps. Beban yang
disebabkan oleh data UDP koneksi dan control routing yang bertambah
menyebabkan jaringan menjadi lebih padat maka oleh karena itu waktu
tunggu paket menjadi lebih lama.
[image:58.595.100.495.227.660.2]4.2.3 Overhead Ratio Jaringan
Tabel 4.6 Hasil Pengujian Overhead Ratio dengan Penambahan
Kecepatan,Penambahan Node, dan Penambahan Koneksi pada AODV
Jumlah
Koneksi
Jumlah
Node
Hasil Overhead ratio (ms)
Kecepatan 2mps Kecepatan
5mps
1 UDP 30 node 2.57 3.69
40 node 3.76 4.07
50 node 5.09 6.34
3 UDP
30 node 3.36 3.99
40 node 4.91 5.26
41
Gambar 4.6 Grafik Pengaruh Penambahan Kecepatan, Penambahan
Node, dan Penambahan Koneksi pada terhadap overhead Jaringan
AODV
Gambar 4.6 menunjukan bahwa overhead ratio akan naik jika
kecepatannya naik, ini karena makin banyak node yang putus, request
control yang dibutuhkan semakin banyak. Disisi lain penambahan jumlah
node membuat control paket bertambah akibat meningkatnya jumlah node
untuk mencari jalur. Penambahan jumlah overhead ratio paling banyak
terjadi saat koneksi UDP 3 serta kecepatan 5mps. Overhead ratio makin
banyak akibat dari UDP paket data dan control paket routing yang membuat
beban jaringan meningkat, control akan bertambah lagi saat node 2.57
3.76
5.09
3.69 4.07
6.34
30 node 40 node 50 node 0 0.51 1.52 2.53 3.54 4.55 5.56 6.57 7.58 ov er he ad ra tio
Koneksi UDP 1
kecepatan 2 mps kecepatan 5 mps
3.36 4.91 6.48 3.99 5.26 7.58
30 node 40 node 50 node
0 0.51 1.52 2.53 3.54 4.55 5.56 6.57 7.58 ov er he ad ra tio
Koneksi UDP 3
42
mengalami putus akibat dari kecepatan yang ditingkatkan. Maka beban
bertambah akibat dari beban koneksi dan control saat jaringan putus.
4.3 Perbandingan ARAMA Terhadap AODV
[image:60.595.100.508.189.582.2]4.3.1 Throughput Jaringan
Gambar 4.7 Grafik Perbandingan pada Penambahan Jumlah Node da Jumlah
Kecepatandengan 1 Koneksi terhadap Rata-rata Throughput Jaringan 8173.8 8843.7 10561.17
16518.75 18717.58
20282.15
30 node 40 node 50 node
0 5000 10000 15000 20000 25000 th ru gh pu t ( bi t/s )
Koneksi UDP 1 dan Kecepatan 5 mps
AODV ARAMA 9638.51 10185.0211610.09
18634.47 20074.49
22791.32
node 30 node 40 node 50
0 5000 10000 15000 20000 25000 th ro ug hp ut (b it/ s)
Koneksi UDP 1 dan Kecepatan 2 mps
43
Gambar 4.8 Grafik Perbandingan pada Penambahan Jumlah Node dan Jumlah
Kecepatan dengan 3 Koneksi terhadap Rata-rata Throughput Jaringan.
Perbandingan throughput antara ARAMA dan AODV pada Gambar
4.7 dan Gambar 4.8 menunjukan bahwa saat node mulai ditambahkan atau
kepadatannya bertambah kedua routing mengalami penambahan nilai
throughput karena kerapatan yang bagus membuat routing protokol lebih
mudah menemukan jalur saat koneksi putus sehingga paket data diterima
lebih banyak. Penambahan jumlah node juga tidak serta merta menambah
jalur hop routing, ini karena pengaruh dari radio range. Namun throughput
pada routing protokol ARAMA jauh lebih unggul jika dibandingkan dengan 7455.45 8034.82
9349.79 16023.93
18039.45 18703.51
30 node 40 node 50 node 0 5000 10000 15000 20000 25000 th ru gh pu t ( bi t/s )
Koneksi UDP 3 dan Kecepatan 2 mps AODV ARAMA 6576.96 7677.75 8045.9 15793.43 16879.36 17872.61
node 30 node 40 node 50 0 5000 10000 15000 20000 25000 th ro ug hp ut (b it/ s)
Koneksi UDP 3 dan Kecepatan 5 mps
44
AODV. Cara kerja routing protokol ARAMA yang mengandalkan Fant
untuk mencari jalur routing yang bahkan mampu menemukan jalur alternatif
lain lebih cepat , membuat ARAMA mampu membangun koneksi lebih
cepat. Sedangkan AODV akan melakukan route request dari awal lagi saat
terjadi jalur yang putus sehingga AODV membutuhkan waktu lebih lama
untuk medapatkan jalur.
Sedangkan penurunan throughput paling signifikan terjadi saat
penambahan jumlah koneksi yaitu 3 UDP dengan speed 5 mps. . Routing
protokol ARAMA yang bekerja mengandalkan Fant untuk mencari jalur
alternatif membuat routing ARAMA juga jauh lebih ungul jika
dibandingkan dengan AODV untuk semua scenario.
4.3.2 Delay Jaringan
8.95
7.84
5.73
1.79 1.56 1.03
30 node 40 node 50 node 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 de la y (m s)
Koneksi UDP 1 dan Kecepatan 2 mps AODV ARAMA 10.46 9.15 8 2.95 1.89 1.44
30 node 40 node 50 node
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 de la y (m s)
Koneksi UDP 1 dan Kecepatan 5 mps
45
Gambar 4.9 Grafik Perbandingan pada Penambahan Jumlah Node dan
[image:63.595.95.509.189.579.2]Jumlah Kecepatan dengan 1 Koneksi terhadap Delay Jaringan.
Gambar 4.10 Grafik Perbandingan pada Penambahan Jumlah Node dan
Jumlah Kecepatan dengan 3 Koneksi terhadap Rata-rata Delay Jaringan.
Pada sekenario Gambar 4.9 dan Gambar 4.10 delay pada ARAMA
jauh lebih kecil atau lebih bagus jika dibandingkan dengan AODV . Cara
kerja routing ARAMA lebih cepat menemukan jalur baru saat koneksi putus
dan tidak perlu membroadcast ulang saat mencari jalur baru membuat
protokol ini memiliki delay lebih kecil dari AODV. Sedangkan AODV harus
membroadcast ulang setiap kali route putus, sehingga waktu untuk 15.3
13.26
11.44
8.5 8.31 8.009
30 node 40 node 50 node 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 de la y (m s)
Koneksi UDP 3 dan Kecepatan 2 mps AODV ARAMA 17.09 15.3 13.09
8.7 8.48 8.35
30 node 40 node 50 node 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 de la y (m s)
Koneksi UDP 3 dan Kecepatan 5 mps
46
menemukan route baru lebih lama jika dibandingkan dengan ARAMA.
Peningkatan delay paling signifikan terjadi saat koneksi 3 UDP
dengan kecepatan 5 mps. Kecepatan dan jumlah node yang bertambah
membuat terjadi peningkatan delay yang signifikan pada ARAMA
dikarenakan control message yang tinggi. Sedangkan AODV, karena
jaringan terbebani oleh koneksi dan semakin cepat topologi berubah akan
memperlama waktu untuk mencari jalur .
[image:64.595.100.501.250.610.2]4.3.3 Overhead ratio Jaringan
Gambar 4.11 Grafik Perbandingan pada Penambahan Jumlah Node
danJumlahKecepatan dengan 1 Koneksi terhadap Rata-rata Delay Jaringan
2.57 3.76
5.09
5.54 6.75 7.47
30 node 40 node 50 node 0 5 10 15 20 25 30 ov er he ad ra tio
Koneksi UDP 1 dan Kecepatan 2 mps
AODV ARAMA
3.69 4.07
6.34
6.34 7.31 8.18
30 node 40 node 50 node 0 5 10 15 20 25 30 ov er he ad ra tio
Koneksi UDP 1 dan Kecepatan 5 mps
47
Gambar 4.12 Grafik Perbandingan pada Penambahan Jumlah Node dan Jumlah
Kecepatan dengan 3 Koneksi terhadap Rata-rata Overhead ratio Jaringan
Gambar 4.11 dan Gambar 4.12 menunjukan bahwa di semua
skenario, overhead ratio pada ARAMA lebih tinggi karena cara kerja
routing protokol ARAMA selalu melakukan control untuk mencari jalur /
route lainnya walaupun jalur sudah terbentuk. Semut Fant yang tetap
menyebar mancari jalur routing alternatif membuat control message terus
dilakukan oleh ARAMA sehingga nilai overhead ratio lebih besar jika
dibandingkan dengan AODV. Protokol routing AODV yang hanya
membroadcast atau meng-control message saat terjadi konkesi putus saja,
3.99 5.26
7.58 21.46 23.61
26.51
30 node 40 node 50 node 0 5 10 15 20 25 30 ov er he ad ra tio
Koneksi UDP 3 dan Kecepatan 5 mps AODV ARAMA 3.36 4.91 6.48 18.35 22.19 24.14
30 node 40 node 50 node
0 5 10 15 20 25 30 ov er he ad ra tio
Koneksi UDP 3 dan Kecepatan 2 mps
48
membuat AODV memiliki control message yang lebih kecil.
Jika dilihat dari koneksi yang diperbanyak menjadi 3 koneksi UDP
maka hasil overhead ratio akan semakin naik . Kedua protokol routing
mengalami kenaikan jumlah overhead ratio , namun protokol routing
AODV jauh lebih unggul atau memiliki nilai overhead ratio yang lebih kecil
dari pada protokol routing ARAMA.
[image:66.595.100.509.227.586.2]4.4 Rekap Perbandingan ARAMA VS AODV.
Tabel 4.13 Menunjukan keunggulan masing-masing routing protokol yang diteliti
(AODV dan ARAMA) untuk tiap parameter unjuk kerja dan scenario yang dipilih .
Kecepatan node
Naik
Jumlah node
Naik
Jumlah Koneksi
Naik
Throughput ARAMA ARAMA ARAMA
Delay ARAMA ARAMA ARAMA
Ovehead Ratio
AODV AODV AODV
Dari tabel 4.13 terlihat bahwa ARAMA unggul dalam hal throughput dan
delay. Tetapi untuk overhead ratio AODV jauh lebih unggul jika dibandingkan
49 BAB V
Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan
Dari hasil simulasi dan pengujian yang telah dilakukan dapat
disimpulkan beberapa hal berikut :
1. Protokol routing ARAMA dan routing protokol AODV mengalami kenaikan
nilai throughput saat node mulai ditambahkan. Ini karena bertambahnya
jumlah node tidak serta merta menambahkan hop account routing, hal
tersebut lebih dipengaruhi oleh cakupan radio range tiap node. Namun
routing protokol ARAMA unggul dalam nilai throughput dan delay jika
dibandingkan dengan routing protokol AODV. Routing protokol ARAMA
yang mempunyai backup path (jalur cadangan) tidak perlu membroadcast
ulang saat ada jalur yang putus. Sementara protokol routing AODV harus
membroadcast ulang saat ada jalur yang putus ini menyebabkan delay
AODV lebih besar. Tetapi hal tersebut membuat overhead ratio protokol
routing AODV lebih baik jika dibandingkan dengan routing protokol
ARAMA karena routing protokol AODV mampu meminimalkan control
message.
5.2 Saran
Penelitian selanjutnya perlu dilakukan pengujian dengan melakukan
50
51
DAFTAR PUSTAKA
[1] Lee, Fenglien. 2011. Routing in Mobile Ad hoc Networks, Mobile
Ad-Hoc Networks: Protocol Design, Prof. Xin Wang (Ed.), ISBN:
978-953-307- 402-3, InTech, Available from:http://www.intechopen.com/
books/mobile-adhoc-networks-protocol-design/routing-in-mobile-ad-hoc-networks
[2] Apostolos Malatras, George Pavlou, Stylianos Gouveris,
Sivapathalingham Sivavakeesar , Self-Configuring and Optimizing Mobile
Ad Hoc Networks, Centre for Communications Systems Research,
Department of Electronic Engineering, University of Surrey, UK
[3] Desai,Vasundhara Uchhula Dharamsinh 2010, Comparaison of
different Ant Colony Based Routing Algorithms,University
Nadiad,Gujarat India.
[4] Sidharta, Yonas 2013,Perbandingan Unjuk Kerja Protokol Routing
Ad hoc On-Demand Distance Vector(AODV) dan Dynamic Source
Routing(DSR) Pada Jaringan MANET.Tugas Akhir.Yogyakarta:Fakultas
Teknologi Fakultas Teknologi Universitas Sanata Dharma.
[5] C.Perkin, E.M. Belding-Royer, S. Das. 2002. Ad hoc On Demand
Distance Vector (AODV) Routing.
[6] Mukhija, Arun. 2001. Reactive Routing Protocol for Mobile
Ad-Hoc Networks. Delhi: Department of Mathematics Indian Institute of
Technology.
52
Performance evaluation of Routing Protocols for ad-hoc Networks based
on Energy Consumption Dehradun : G. B. Pant Engineering College, Pauri
Women Institute of Technology,.
[8] Friedrich Grosse , August 2013 ,Optimization and Evaluation of
Energy Aware Ant Routing Algorithm Strategies Based on Network
Simulations , Master Thesis
[9] Osama H.Hussein December 2005,Probabilty Routing Algorithm
for Mobile Ad Hoc Networks’Resources Management’. IEEE Journal on
selected areas in communications, Vol 23,No.12.
[10] Michael Frey, Friedrich Grosse, Mesut Günes, December 2013,
libARA: A framework for simulation and testbed based studies on ant
routing algorithms in wireless multi-hop networks, 7th International
Conference on Performance Evaluation Methodologies and Tools,
[11] Andras Varga 2014 , Omnet++ USER MANUAL , OpenSim LTD
LAMPIRAN
Lampiran Source Code
a. ARAMA UDP 1
[General]
network = MobileScenario sim-time-limit = 1000s seed-0-mt = 9999999
# Use the high traffic per default (maybe overridden in the single configurations)
#**.app[*].trafConfig = xmldoc("high_traffic.xml")
# Configure scenario size
MobileScenario.numberOfNodes = 50 MobileScenario.playgroundSizeX = 1500m MobileScenario.playgroundSizeY = 300m
#Skenario
# Let node[1] be the sender and node[2] be the receiver **.node[1].app[*].defaultTrafConfigId = 2
**.node[1].posX = "left" **.node[1].posY = "center" **.node[2].posX = "right" **.node[2].posY = "center"
# Source and destination should never deplete their battery #**.node[1].battery.capacity = 84 mAh
#**.node[2].battery.capacity = 84 mAh
# Mobility Parameters
MobileScenario.nodeSpeed = uniform(2mps, 5mps) # the pause time is defined in the scenarios below
# Configure the route discovery **.ara.maxTTL = 30
**.ara.routeDiscoveryTimeout = 1000ms **.ara.nrOfRouteDiscovery = 100ms **.ara.packetDeliveryDelay = 8ms
**.maxDistance = 250m # Configure the evaporation
#**.evaporationModel = "OMNeTExponentialEvaporationPolicy" #**.evaporationPolicy.evaporationFactor = 0.8
#**.evaporationPolicy.threshold = 3.0
#**.evaporationPolicy.timeInterval = 1000ms
# Configure the reinforcement **.ara.initialPhi = 0
**.rein
