ABSTRAK
MPLS adalah protokol jaringan teknologi yang membantu untuk meningkatkan skalabilitas dan fleksibilitas routing dalam jaringan IP. Analisis kinerja MPLS pada IPv4 dan IPv6 merupakan hasil penelitian yang bertujuan untuk membuktikan bahwa jaringan yang menggunakan teknologi MPLS lebih unggul dibandingkan dengan jaringan tanpa menggunakan teknologi MPLS, serta jaringan MPLS yang digunakan pada IPv6 lebih unggul dibandingkan dengan jaringan MPLS yang digunakan pada IPv4. Di dalam tahap analisa dan permodelan menjelaskan perancangan skenario-skenario yang digunakan dalam simulasi. Aplikasi yang digunakan pada simulasi ini yaitu HTTP untuk mewakili protokol TCP dan voice untuk mewakili protokol UDP. Pada tahap perancangan dan implementasi dilakukan implementasi dari skenario yang telah dirancang sebelumnya, dibuat dengan harapan menyerupai sesuai dengan keadaan yang sebenarnya. Selanjutnya pada tahap pengujian, semua skenario dibandingkan dengan metrik-metrik untuk menguji keunggulan kinerja dari skenario yang telah dirancang. Dari hasil pengujian dapat disimpulkan bahwa pada protokol TCP, Baseline IPv4 dan MPLS pada IPv6 lebih unggul dan pada protokol UDP, Baseline IPv6 dan MPLS pada IPv4 lebih unggul. pada perbandingan MPLS, MPLS IPv4 lebih unggul daripada MPLS pada IPv6.
ABSTRACT
MPLS is a network protocol technology that helps to increase the scalability and flexibility of routing in IP networks. Analysis of the performance of MPLS in IPv4 and IPv6 are the result of research that aims to prove that a network that uses MPLS technology is superior to the network without using MPLS technology, and MPLS networks that use IPv6 over MPLS network is superior compared to that used in IPv4. In the analysis phase describes the design and modeling scenarios used in the simulation. Applications used in this simulation is to represent the HTTP protocol TCP and UDP protocols to represent the voice. At this stage of the design and implementation of the implementation done scenarios that have been designed, made to resemble the expectations according to the actual situation . Later in the testing phase, all scenarios compared with metrics for testing the performance advantages of the scenarios that have been designed. From the test results it can be concluded that the TCP protocol, Baseline IPv4 and MPLS on IPv6 is superior and the UDP protocol, Baseline IPv6 and MPLS on IPv4 is superior. In comparison MPLS, MPLS on IPv4 is superior than MPLS on IPv6.
DAFTAR ISI
1.1. Latar Belakang Masalah ... 1
1.2. Rumusan Masalah... 2
2.2. Networking Model ... 12
2.3. IPv4 dan IPv6 ... 15
2.4.2. Sistem Kerja MPLS ... 33
2.4.3. Packet MPLS ... 37
2.5. Quality of Service (QoS) ... 38
2.5.2. Teknik Queue QoS ... 42
2.6. Metrik Perbandingan ... 44
2.6.1. Throughput Performance ... 44
2.6.2. Queue Delay ... 45
2.6.3. End-to-end delay... 45
2.6.4. Packet Delay Variation (PDV) ... 45
2.6.5. Jitter ... 45
2.6.6. Object Respond Time ... 46
2.6.7. Page Respond Time ... 46
BAB III ANALISA DAN PERMODELAN ... 47
3.1. Gambaran Umum ... 47
3.2. Model Jaringan ... 47
3.3. Simulasi Skenario ... 48
3.3.1. Skenario 1: Baseline IPv4 Network ... 50
3.3.2. Skenario 2: Baseline IPv6 Network ... 51
3.3.3. Skenario 3: MPLS pada IPv4 Network ... 52
3.3.4. Skenario 4: MPLS pada IPv6 Network ... 53
3.4. Jaringan Lalu Lintas Data ... 54
3.5. Simulasi Jaringan Data ... 55
BAB IV IMPLEMENTASI ... 58
4.1. Perancangan Simulasi Skenario ... 58
4.2. Simulasi Application Traffic ... 62
4.2.1. HTTP Traffic... 63
4.2.2. Voice Traffic ... 64
4.3. Implementasi Background Traffic ... 64
BAB V PENGUJIAN ... 67
5.1. Jaringan IP non MPLS dengan jaringan IP MPLS ... 67
5.1.1. Jaringan IPv4 non MPLS dan Jaringan IPv4 MPLS ... 67
5.1.2. Jaringan IPv6 non MPLS dan Jaringan IPv6 MPLS ... 78
5.2. Jaringan IPv4 MPLS dan Jaringan IPv6 MPLS ... 88
5.3. Perbandingan Seluruh Jaringan ... 98
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Bus Topology ... 5
Gambar 2.2 Ring Topology ... 5
Gambar 2.3 Star Topology ... 6
Gambar 2.4 Extended Star Topology ... 6
Gambar 2.5 Hierarchical Topology ... 7
Gambar 2.6 Mesh Topology... 8
Gambar 2.7 Seven Layer OSI Model ... 13
Gambar 2.8 Prefix-prefix Kelas Alamat IPv4 ... 16
Gambar 2.9 IPv4 Header ... 17
Gambar 2.10 Struktur Paket IPv6 ... 20
Gambar 2.11 Perbandingan Struktur Header IPv4 dan IPv6 ... 22
Gambar 2.12 Konsep Distance Vektor ... 28
Gambar 2.13 Konsep Link-State ... 29
Gambar 2.14 Pelabelan pada LER ... 34
Gambar 2.15 Skema Paket IP ... 37
Gambar 2.16 Skema Paket MPLS ... 37
Gambar 2.17 Header Layer MPLS ... 37
Gambar 3.1 Baseline IPv4 Network ... 50
Gambar 3.2 Baseline IPv6 Network ... 51
Gambar 3.3 MPLS pada IPv4 Network ... 52
Gambar 3.4 MPLS pada IPv6 Network ... 53
Gambar 4.1 Implementasi Baseline IPv4 ... 58
Gambar 4.2 Implementasi Baseline IPv6 ... 59
Gambar 4.3 Implementasi MPLS pada IPv4 ... 60
Gambar 4.4 Implementasi MPLS pada IPv6 ... 61
Gambar 4.5 Jalur LSP MPLS ... 62
Gambar 4.6 OPNET HTTP Aplication Traffic Spesification ... 63
Gambar 4.7 OPNET Voice Application Spesification ... 64
Gambar 4.9 Profil Background Traffic ... 66
Gambar 5.1 HTTP - Object Respond Time pada IPv4 dan IPv4 MPLS ... 69
Gambar 5.2 HTTP - Page Pespond Time pada IPv4 dan IPv4 MPLS ... 70
Gambar 5.3 HTTP - Queuing Delay pada IPv4 dan IPv4 MPLS ... 71
Gambar 5.4 HTTP - Throughput pada IPv4 dan IPv4 MPLS ... 72
Gambar 5.5 Voice - Jitter pada IPv4 dan IPv4 MPLS ... 73
Gambar 5.6 Voice - Packet Delay Variation pada IPv4 dan IPv4 MPLS ... 74
Gambar 5.7 Voice - Packet End-to-End Delay pada IPv4 dan IPv4 MPLS ... 75
Gambar 5.8 Voice - Queuing Delay pada IPv4 dan IPv4 MPLS ... 76
Gambar 5.9 Voice - Throughput pada IPv4 dan IPv4 MPLS ... 77
Gambar 5.10 HTTP - Object Respond Time pada IPv6 dan IPv6 MPLS ... 79
Gambar 5.11 HTTP - Page Pespond Time pada IPv6 dan IPv6 MPLS ... 80
Gambar 5.12 HTTP - Queuing Delay pada IPv6 dan IPv6 MPLS ... 81
Gambar 5.13 HTTP - Throughput pada IPv6 dan IPv6 MPLS ... 82
Gambar 5.14 Voice - Jitter pada IPv6 dan IPv6 MPLS ... 83
Gambar 5.15 Voice - Packet Delay Variation pada IPv6 dan IPv6 MPLS ... 84
Gambar 5.16 Voice - Packet End-to-End Delay pada IPv6 dan IPv6 MPLS . 85 Gambar 5.17 Voice - Queuing Delay pada IPv6 dan IPv6 MPLS ... 86
Gambar 5.18 Voice - Throughput pada IPv6 dan IPv6 MPLS ... 87
Gambar 5.19 HTTP - Object Respond Time pada IPv4 MPLS dan IPv6 MPLS ... 89
Gambar 5.20 HTTP - Page Pespond Time pada IPv4 MPLS dan IPv6 MPLS90 Gambar 5.21 HTTP - Queuing Delay pada IPv4 MPLS dan IPv6 MPLS ... 91
Gambar 5.22 HTTP - Throughput pada IPv4 MPLS dan IPv6 MPLS ... 92
Gambar 5.23 Voice - Jitter pada IPv4 MPLS dan IPv6 MPLS... 93
Gambar 5.24 Voice - Packet Delay Variation pada IPv4 MPLS dan IPv6 MPLS ... 94
Gambar 5.25 Voice - Packet End-to-End Delay pada IPv4 MPLS dan IPv6 MPLS ... 95
Gambar 5.26 Voice -Queuing Delay pada IPv4 MPLS dan IPv6 MPLS ... 96
DAFTAR TABEL
DAFTAR LAMPIRAN
DAFTAR SINGKATAN
BPUD Bridge Protocol Unit Data
CQ Costum Queuing
DiffServ Differentiated Services
DR Designated Router
DSCP DiffServ code point
DVRP Distance Vector Route Protocol
E2E End-to-End
EIGRP Enhanced Interior Gateway Routing Protocol
ESP Encapsulating Security Payload
FDDI Fiber Distributed Data Interface
FEC Forward Equivalance Class
FIFO First in First Out
HTTP Hyper Text Transport Protocol
IETF Internet Engineering Task Force
IGRP Interior Gateway Routing Protocol
IntServ Integrated Service
IP Internet Protocol
IPng Next Generation Internet Protocol
IPv4 Internet Protocol versi 4
IPv6 Internet Protocol versi 6
IS-IS Intermediate System to Intermediate System
ISP Internet Service Provider
LAN Local Area Network
LDP Label Distribution Path
LER Label Edge Router
LLQ Low Latency Queue
LSP Label Switched path
LSR Label Switching Router
LSRP Link State Routing Protocol
MAC Media Access Control
MPLS Multi Protocol Label Switching
MTU Maximum Transmission Unit
OSI Open System Interconnection
OSPF Open Shortest Path First
PDU Protocol Data Unit
PDV Packet Delay Variation
PHB Per-hop behavior
PQ Priority Queuing
QD Queuing Delay
QoS Quality of Service
RIP Routing Information Protocol
TCP Transmission Control Protocol
ToS Type of Service
UDP User Datagram Protocol
VLAN Virtual LAN
VoIP Voice over Internet Protocol
WAN Wide Area Network
WFQ Weighted fair Queuing
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah
Internet Protocol versi 4 (IPv4) adalah salah satu pondasi utama dari internet, yang saat ini mencapai empat milyar host melalui jaringan yang beragam. Meskipun demikian, IPv4 masih berfungsi dengan baik sejak tahun 1981. Selama beberapa tahun terakhir, pertumbuhan internet kian besar, jelas membutuhkan suatu evolusi dari seluruh arsitektur Internet Protocol. Internet Engineering Task Force (IETF) mengembangkan teknologi baru yang dianggap bisa mengatasi permasalahan dari IPv4, yaitu Internet Protocol versi 6 (IPv6). IPv6 menawarkan peningkatan yang signifikan daripada IPv4 dari sisi ruang alamat yang jauh lebih banyak. Di sisi lain, penggunaan World Wide Web (WWW) dan popularitas aplikasi
real-time, meningkatnya tuntutan baru pada layanan real-time multimedia melalui Internet. Kendala utama dari real-time multimedia ini adalah waktu, untuk aplikasi misalnya, video dan suara, biasanya yang terjadi membutuhkan bandwidth, delay yang lama dan loss requirement ketika data tidak sampai pada waktunya. Akibatnya, proses yang berlangsung akan terhenti, tentu saja ini merugikan bagi penggunanya.
2
Dalam situasi seperti itu, MPLS paling cocok untuk meminimalkan efek kemacetan dengan optimasi bandwidth.
1.2. Rumusan Masalah
Adapun masalah yang dapat dirumuskan adalah sebagai berikut:
1. Bagaimana pengaruh implementasi teknologi MPLS terhadap jaringan IPv4 dan IPv6?
2. Bagaimana perbandingan kinerja pada MPLS IPv4 dan MPLS IPv6?
1.3. Tujuan Pembahasan
Adapun tujuan dari tugas akhir ini adalah:
1. Untuk membuktikan apakah teknologi MPLS memiliki kinerja yang lebih baik jika dibandingkan dengan IP Routing pada jaringan IPv4 dan IPv6.
2. Untuk menguji apakah kinerja pada teknologi MPLS IPv6 lebih unggul dibandingkan dengan MPLS IPv4.
1.4. Batasan Masalah
Berikut adalah batasan masalah dalam pembuatan tugas akhir ini: 1. Aplikasi penunjang menggunakan OPNET Modeler 14.5.
2. Adapun metrik pembanding yang digunakan adalah Throughput Performance, Queuing Delay (QD) Performance, Packet Delay Variation (PDV) Performance, End-to-End (E2E) Delay Performance, Jitter, Object Respond Time, dan Page Respond Time.
3. IP Routing yang digunakan dalam penelitian ini menggunakan OSPF pada IPv4 dan OSPFv3 pada IPv6.
4. Aplikasi yang digunakan pada simulasi yaitu aplikasi HTTP dan voice
3
1.5. Sistematika Penyajian
Sistematika penyajian yang digunakan dalam tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
BAB I PENDAHULUAN
Berisi uraian mengenai Latar Belakang, Rumusan Masalah, Tujuan Pembahasan, Batasan Masalah dan Sistematika Penyajian.
BAB II DASAR TEORI
Berisi tentang teori-teori yang menunjang dalam menyusun laporan Tugas Akhir ini.
BAB III ANALISA DAN PERMODELAN
Berisi hasil analisis perancangan dari teknologi MPLS pada jaringan IPv4 dan IPv6.
BAB IV IMPLEMENTASI
Berisi tentang hasil perancangan dari implementasi teknologi MPLS pada jaringan IPv4 dan IPv6.
BAB V PENGUJIAN
Berisi tentang hasil simulasi dari implementasi teknologi MPLS dan mengevaluasi dari setiap hasil akhir simulasi.
BAB VI SIMPULAN DAN SARAN
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. Pada perbandingan jaringan IP non MPLS dengan jaringan MPLS, dapat disimpulkan bahwa:
a) Pada teknologi TCP, MPLS pada IPv4 lebih unggul dibandingkan dengan Baseline IPv4 dan MPLS pada IPv6 lebih unggul dibandingkan dengan Baseline IPv6.
b) Pada Teknologi UDP, MPLS pada IPv4 lebih unggul dibandingkan dengan Baseline IPv4 dan Baseline IPv6 lebih unggul dibandingkan dengan MPLS pada IPv6.
2. Pada perbandingan MPLS pada IPv4 dan MPLS pada IPv6, MPLS pada IPv4 lebih unggul dibandingkan dengan MPLS pada IPv6.
3. Dari semua skenario dibandingkan secara bersamaan, dapat disimpulkan pula bahwa:
a) Baseline IPv4 unggul pada metrik Voice-Packet End-to-End Delay. b) Baseline IPv6 unggul pada metrik Voice-Throughput.
c) MPLS pada IPv4 unggul pada metrik HTTP-Page Respond Time HTTP-Queuing Delay, Voice-Jitter, dan Voice-Queuing Delay
6.2. Saran
Saran-saran sangat diperlukan bagi analisis ini agar dapat dikembangkan dengan lebih baik kedepannya. Sehingga a nalisis ini dapat lebih informatif dan lebih bermanfaat lagi. Saran-saran pengembangan untuk analisis ini, antara lain:
1. Penggunaan IntServ belum digunakan, sehingga dapat dikembangkan agar mendapat hasil yang optimal.
DAFTAR PUSTAKA
Armitage, G. (2000). Quality of Service on IP Networks . New Riders Publishing.
Aziz, M. T., & Islam, M. S. (2011). Performance Evaluation of Real -Time Applications over DiffServ/MPLS in IPv4/IPv6 Network.
CISCO. (2011, April). Cisco IOS IP Routing: OSPF Command Reference.
Retrieved December 2013, from http://www.cisco.com/en/US/docs/ios/ iproute_ospf/command/reference/iro_book.html
Cisco. (2008, September). MPLS FAQ For Beginners. Retrieved November 2013, from http://www.cisco.com/en/US/tech/tk436/tk428/technologies_ q_and_a_item09186a00800949e5.shtml
Cisco Network Academy. (2004). Cisco Certified Network Associate Curriculum.
Cisco System, Inc. (2004). IPv6 Deployment. Retrieved Oktober 2013, from http://www.cisco.com/application/pdf/en/us/guest/products/ps6553/c1161/cdc cont_0900 aecd80311e06.pdf
Deering, S., & Hinden, R. (1998, December). Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification. Retrieved Juli 2013, from http://tools.ietf.org/html/
rfc2460
Demichelis, C., & Chimento, P. (2002, November). IP Packet Delay Variation Metric for IP Performance Metrics (IPPM). Retrieved November 28, 2013, from http://www.ietf.org/rfc/rfc3393.txt
103
Ghein, L. D. (2007). MPLS Fundamentals. USA: Cisco Press.
HTTP Archive. (n.d.). Interesting stats. Retrieved Desember 2013, from http://httparchive.org/interesting.php#flash
Rahmawati, I. D. (2010). Analisa QoS pada Jaringan MPLS IPv6 Berbasis Routing OSPF.
Sofana, I. (2008). CISCO CCNA & Jaringan Komputer. Bandung: Informatika.
Thomas, R. M. (1999). Introoduction to Local Area Net works. 2nd edition.
Sybex Inc.
TIPHON-Telecommunications and Internet Protocol Harmonization Over Network. (1998). End-to-End Quality of Service in TIPHON System. Retrieved Oktober 2013, from http://webapp.etsi.org
TIPHON-Telecommunications and Internet Protocol Harmonization Over Network. (1998). General aspects of Qouality of Service (QoS). Retrieved Oktober 2013, from http://webapp.etsi.org
