ANALISA KINERJA WIRELESS RADIUS SERVER PADA PERANGKAT ACCESS POINT 802.11g (STUDI KASUS DI UNIVERSITAS BINADARMA)
Timur Dali Purwanto Dosen Universitas Bina Darma
Jalan Jenderal Ahmad Yani No.12 Palembang Pos-el : [email protected]
ABSTRACT
Performance of wireless networks lies in the physical link and the most influential are the physical conditions such as distance, because the weaker the radio frequencies that can receive and make access to the network is slow, but the barrier of wall thickness (Fresnel Zone) and the adjacent signal interference (interference Co-Channel) of the other components could also lower the quality of the received signal enduser. Of problems occurred that may affect the overall performance of the network parameter AP is QoS (Quality of Service) such as delay, jitter, throughput, and packet loss. aims to determine the optimal wireless network performance to provide a good network quality of the physical aspects that guarantee a given QoS tailored to the applications used and the efficiency of the network Wireless LAN (Hotspot) at the University of Bina Darma for each enduser.
Keywords: AP, HotSpot, QoS, and Fresnel Zone ABSTRAK
Kinerja jaringan nirkabel terletak pada physical link dan paling berpengaruh adalah kondisi fisik seperti jarak, karena semakin lemah radio frekuensi yang dapat di terima dan menjadikan akses kejaringan lambat, selain itu penghalang berupa tembok tebal (Fresnel Zone) dan gangguan sinyal berdekatan (interferensi Co-Channel) dari komponen lain bisa juga menurunkan kualitas sinyal yang di terima enduser. Dari pemasalah-permasalahan yang terjadi yang dapat mempengaruhi kinerja keseluruhan jaringan AP adalah parameter QoS (Quality of Service) seperti delay, jitter, troughput, dan paket loss. bertujuan untuk mengetahui kinerja jaringan nirkabel yang optimal untuk memberikan kualitas jaringan yang baik dari aspek fisik sehingga jaminan QoS yang di berikan disesuaikan dengan aplikasi yang digunakan serta efisiensi terhadap jaringan Wireless LAN (Hotspot) di Universitas Bina Darma untuk setiap enduser.
Kata Kunci : AP, HotSpot, QoS, dan Fresnel Zone
1. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang
Salah satu perubahan utama di bidang telekomunikasi adalah penggunaan teknologi wireless. Teknologi wireless juga diterapkan pada jaringan komputer, yang lebih dikenal dengan Wireless LAN (WLAN). WLan adalah jaringan komputer dimana media transmisinya menggunakan udara (pasaribu,2006), konfigurasi jaringan WLan yang terdiri dari access point yang di hubungkan ke pengguna melalui media udara, bisa di bayangkan sebagai switch-nya wireless. Di kembangkan oleh IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) dari sebuah organisasi yang mengurusi standarisasi LAN dan MAN pada tahun 1980 bulan 2, bagian ini kemudian dinamakan sebagai 802, maka bagian ini dibagi lagi menjadi beberapa unit kerja, yang menarik tentunya unit kerja 802.11 yaitu unit kerja yang mengurusi WLan (Jasakom,2007, h8).
Beberapa tahun terakhir ini pengguna wireless LAN mengalami peningkatan yang pesat. Peningkatan pengguna ini juga dibarengi dengan peningkatan jumlah Hotspot di tempat- tempat umum, seperti kafe, mall, bandara, di perkantoran bahkan juga di kampus dan di sekolah-sekolah. Dengan Hotspot kita bisa menikmati akses internet dimanapun kita berada selama di area Hotspot tanpa harus menggunakan kabel. Di lingkungan kampus sendiri dengan adanya layanan Hotspot inilah yang nanti diharapkan akan mempercepat akses informasi bagi mahasiswa, karyawan dan dosen, khususnya di dunia pendidikan yang mana diketahui sebagai barometer kemajuan teknologi informasi.
Universitas Bina Darma saat ini memiliki kapasitas bandwidth internet 10 Mbps dan akses ke jalur inherent hingga 2 Mbps. Akses internet dan inherent tersebut dimanfaatkan untuk menunjang sistem pembelajaran dengan dilengkapi sistem akademis, elearning, dan lain sebagainya. Untuk mempercepat akses informasi Universitas Bina Darma saat ini juga sudah menyediakan layanan Hotspot yaitu sebuah area dimana pada area tersebut tersedia koneksi internet Wireless yang dapat diakses melalui Notebook, PDA maupun perangkat lainnya yang mendukung teknologi tersebut. Hotspot tersebut disediakan bagi dosen dan mahasiswa untuk mengakses internet. Hotspot di Universitas Bina Darma terdapat beberapa titik area jangkauan yaitu di kampus Utama (hampir seluruh lantai), kampus AB, kampus C dan Kampus D. Untuk pengembangan selanjutnya diharapkan di seluruh lingkungan kampus Universitas Bina Darma terjangkau layanan Hotspot.
Jaringan Wireless LAN (Hotspot) di Universitas Bina Darma saat ini menggunakan autentifikasi server pada jaringan Wireless LAN (Hotspot) menggunakan Sistem operasi Linux, FreeRADIUS, ChilliSpot, Dialupadmin, untuk autentifikasi dan identifikasi pengguna Hotspot di Universitas Bina Darma. Sehingga dari sisi mahasiswa (user) memiliki kemudahan (praktis) dalam hal melakukan hubungan (konektivitas) ke jaringan Wireless LAN dan dari sisi administrator mempunyai media dalam memantau dan mengontrol user-user yang terhubung ke jaringan serta dapat membatasi penggunaan bandwidth.
IEEE 802.1x atau sering disebut juga
“port based authentication” merupakan standar yang pada awal rancangannya digunakan pada
koneksi dialup. Tetapi pada akhirnya, standar 802.1x digunakan pula pada jaringan IEEE 802 standar. Berikut merupakan skema dasar dari standar 802.1x.(Reza, 2007).
Teknik pengaman yang menggunakan standar 802.1x ini akan mengharuskan semua pengguna jaringan wireless untuk melakukan proses otentikasi terlebih dahulu sebelum dapat bergabung dalam jaringan. Sistem otentikasinya dapat dilakukan dengan cara menggunakan pertukaran key secara dinamik. Sistem pertukaran key secara dinamik ini dapat dibuat dengan menggunakan Extensible Authentication Protocol (EAP). Sistem EAP ini sudah cukup banyak terdapat di dalam implementasi fasilitas- fasilitas di RADIUS.
Setiap perangkat AP (Access Point) ini memiliki fitur yang digunakan untuk mendukung jaringan nirkabel seperti kemampuan untuk berkomunikasi dengan perangkat AP lain.
Kemampuan ini bisa disebut dengan istilah bridging ataupun repeting. Tujuan dari penggunaan fitur ini umumnya adalah untuk memperluas / mengembangkan daerah cakupan AP.
Permasalahan yang utama dalam kinerja jaringan nirkabel teletak pada physical link dan paling berpengaruh adalah kondisi fisik seperti jarak karena semakin lemah radio frekuensi yang dapat di terima dan menjadikan akses ke jaringan lambat, selain itu penghalang berupa tembok tebal (Fresnel Zone) dan gangguan sinyal berdekatan (interferensi Co-Channel) dari komponen lain bisa juga menurunkan kualitas sinyal yang di terima enduser, yang terjadi di jaringan Hotspot Unversitas Bina Darma yaitu overlaping yang di sebabkan gangguan sinyal
berdekatan di karenakan perpindahan tempat dengan IP yang berbeda dan banyaknya tembok yang membagi ruangan. Dari pemasalah- permasalahan yang terjadi yang dapat mempengaruhi kinerja keseluruhan jaringan AP adalah parameter QoS (Quality of Service) seperti delay, troughput, dan paket loss. Untuk optimalisasi jaringan nirkabel guna menentukan jaminan QoS yang akan diberikan kepada jaringan.
Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan kinerja jaringan nirkabel yang optimal untuk memberikan kualitas jaringan yang baik dari aspek fisik sehingga jaminan QoS yang di berikan disesuaikan dengan aplikasi yang digunakan serta efisiensi terhadap jaringan Wireless LAN (Hotspot) di Universitas Bina Darma.
1.2. Identifikasi Masalah
Belum optimalnya layanan wireless Hotspot di Universitas Bina Darma yang disebabkan antara lain :
a. Ganguan sinyal berdekatan (interferensi Co- Channel) dari komponen lain yang bisa menurunkan kualitas sinyal yang di terima enduser.
b. Adanya penghalang berupa tembok tebal (Fresnel zone) dan jarak user ke Acess Point.
1.3. Penelitian Sebelumnya (Jurnal) Beberapa studi yang meneliti mengenai analisis kinerja jaringan wirelless sebagai optimalisasi untuk jaminan QoS, dapat di kemukakan senagai berikut :
A. Dimas Widyasastrena, Yusep Rosmansyah & Armin ZR Langi (2006)
melakukan studi tentang Optimalisasi jaringan nirkabel 2,4 GHZ untuk menjamin QoS pada Rural-NGN, parameter atau variabel yang digunakan dalam analisis adalah :
1. Free Space Loss
Merupakan loss yg diakibatkan oleh faktor kondisi air interface. Loss ini terjadi dalam keadaan link jaringan nirkabel tidak memiliki penghalang.
2. Fresnel Zone
Line of sight jaringan nirkabel poit to point tersambung ditentukan oleh zona fresnel ini. Zona ini berhak berbentuk ellipsoid dan penghalang yang memasuki zona ini maksimal 60% dari luas volume ellipsoid zona.
3. System Performance
Mendefenisikan kinerja jaringan nirkabel. Apakah jaringan yang terpasang sesuai dengan batasan yang masih diperbolehkan atau tidak.
Berdasarkan parameter diatas, maka optimalisasi yang akan di lakukan adalah : a. Memodelkan kanal
b. Mengatur lokasi transceiver c. Analisis kinerja jaringan
d. Memberikan rekomendasi jaminan QoS Kesimpulan dan hasil dari analisis optimalisasi jaringan nirkabel 2,4 GHz untuk jaminan QoS pada RURAL-NGN adalah [1]Guna memudahkan pengambilan informasi QoS dari jaringan nirkabel,
digunkan metode link layer yang memiliki karakteristik sesuai dengan jaringan data paket. [2]Pengaturan physical link bertujuan untuk memberikan kualitas jaringan yang baik dari aspek fisik. [3]Jaminan QoS yang diberikan disesuaikan dengan aplikasi yang digunakan serta efisiensi terhadap jaringan.
B. Dimas Findi Prasetyo (2011) meneliti
tentang Analisis dan traubleshooting koneksi antar node via wirelless pada ISP PT. Lintas Data Prima Yogyakarta.
Ada empat jenis-jenis interferensi yg mempengaruhi wirelles yaitu :Narrowband, Interferensi All-Band, Cuaca, dan Sinyal berdekatan dan interferensi Co-Channel. Hasil penelitian untuk mengatasi interferensi terhadap jaringan wareless adalah:
1. Mengatasi masalah interferensi RF Narrowband, pertama harus menemukan dari mana asal interferensi itu dengan menggunakan penganalisis spectrum. Ketika berjalan mendekati sumber sinyal RF, sinyal RF pada layar penganalisa spectrum akan meningkat amplitudonya. Ketika sinyal RF mencapai puncaknya, itu berarti telah menemukan sumbernya. Pada saat itu dapat menghilangkan sumber interferensi tersebut, menutupinya, atau menggunakan pengetahuan sebagai seorang administrator jaringan nirkabel untuk
mengkonfigurasi LAN nirkabel untuk menangani interferensi narrowband secara efisien. Tentu ada beberapa pilihan tersedia pada kategori terakhir ini, misalnya mengganti saluran,mengganti teknologi spread spectrum (DSSS ke FHSS atau 802.11b ke 802.11a).
2. Ketika terdapat interferensi All- Band, solusi terbaik yang dapat dilakukan adalah ganti ke teknologi lain, seperti beralih dari 802.11b (yang menggunakan band ISM 2,4 GHz)ke 802.11a (yang menggunakan band UNII 5 GHz UNII). Jika penggantian ini tidak memungkinkan karena masalah biaya atau implementasi, solusi terbaik berikutnya adalah menemukan sumber interferensi All-Band itu dan mehilangkannya dari pelayanan, jika memungkinkan. Penemuan sumber interferensi All-band lebih sulit dibandingkan penemuan sumber interferensi narrowband karena tidak melihat pada sekelompok sinyal, semuanya memiliki amplitude berbeda. Kemungkinan besar memerlukan antenna yang sangat direlokasikan untuk menemukan sumber interferensi All-Band.
Kondisi alam yang memiliki cuaca yang buruk dapat memepengaruhi kinerja terhadap sebuah koneksi jaringan yang
terkoneksi melalui transmisi wireless atau juga jaringan nirkabel. Sinyal 2.4 GHz dapat diperlemah hingga 0.05 dB/km (0.08 dB/km) oleh hujan lebat (4 inci/jam). Kabut tebal dapat melemahkan hingga 0.02 dB/km (0.03 dB/mil). Pada 5.8 GHz hujan lebat dapat melemahkan sinyal hingga 0.5 dB/km (0.08 dB/km), dan kabut tebal hingga 0.07 dB/km (0.11 dB/km).
Dari penelitian Dimas Widyasastrena, Yusep Rosmansyah & Armin ZR Langi tentang Optimalisasi jaringan nirkabel 2,4 GHZ untuk menjamin QoS pada Rural-NGN dan Dimas Findi Prasetyo meneliti mengenai Analisis dan traubleshooting koneksi antar node via wirelless pada ISP PT. Lintas Data Prima Yogyakarta.
Jadi hasil atau kesimpulan dari kedua penelitian diatas bahwa value atau parameter diatas guna memudahkan pengambilan informasi QoS dari jaringan nirkabel, digunakan metode link layer yang memiliki karakteristik sesuai dengan jaringan data paket. Pengaturan physical link bertujuan untuk memberikan kualitas jaringan yang baik dari aspek fisik berdasarkan parameter Narrowband, Interferensi All-Band, Cuaca, Sinyal berdekatan dan interferensi Co- Channel untuk mengatasi interferensi terhadap wireless. Jaminan QoS yang diberikan disesuaikan dengan aplikasi yang digunakan serta efisiensi terhadap jaringan.
1.4. Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas perumusan masalah dalam tesis ini adalah sebagai berikut :
1. Bagaimana pengaruh tembok yang tebal (Fresnel Zone) terhadap kekuatan sinyal perangkat Access Point.
2. Bagaimana keadaan link jaringan nirkabel yang tidak memiliki penghalang (Free Space Loss) terhadap kekuatan sinyal Access Point.
3. Bagaimana pengaruh gangguan sinyal berdekatan (interferensi Co-Channel) dari komponen lain terhadap penurunan kualitas sinyal yang di terima.
1.5. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kinerja jaringan nirkabel yang optimal untuk memberikan kualitas jaringan yang baik dari aspek fisik sehingga jaminan QoS yang di berikan disesuaikan dengan aplikasi yang digunakan serta efisiensi terhadap jaringan Wireless LAN (Hotspot) di Universitas Bina Darma.
1.6. Manfaat Penelitian
Besar harapan penulis penelitian ini dapat memberikan manfaat :
1. Menjadi model rujukan bagi administrator jaringan sebagai solusi dari permasalahan berdasarkan latar belakang diatas dan dapat juga untuk meningkatkan QoS pada jaringan nirkabel (hotspot) karena penelitian ini nantinya akan menghasilkan suatu data yang kongkrit mengenai kinerja jaringan, jangkauan area serta kecepatan oleh karena
itu penulis berharap hasil dari penelitian ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang terlibat baik langsung maupun tidak langsung dengan sebuah jaringan wireless.
2. Dapat meningkatkan sumber daya menjadi efisien terutama pada jaringan WLan, dengan cara memberikan jaminan QoS pada aplikasi tertentu.
3. Sebagai referensi bagi yang melakukan penelitian mengenai optimalisasi jaringan nirkabel (hotspot) dimasa-masa mendatang.
1.7. Ruang lingkup
Ruang lingkup penelitian ini dibagi menjadi beberapa hal, yaitu :
1. Teknologi yang di gunakan adalah 802.11 G Wi-Fi yang menggunakan DDWRT yang memiliki sistem Extensible Authentication Protocol (EAP) yang support di dalam implementasi fasilitas-fasilitas di RADIUS.
2. Konfigurasi jaringan nirkabel yang di teliti adalah topologi infrastruktur.
3. Parameter yang digunakan untuk menganalisa yang mengakibatkan penurunan kualitas jaringan nirkabel secara optimal.
1.8. Landasan Teori 1.8.1. Jaminan QoS
Agar penggunaan sumber daya menjadi efisien, perlu adanya mekanisme pengaturan trafik yang terjamin. Pengefisienan sumber daya ini dilakukan dengan cara memberikan jaminan QoS kepada tiap-tiap aplikasi tertentu. Ada beberapa klasifikasi jaminan QoS antara lain:
1. Best Effort
Metode ini adalah metode yang primitive dimana antara aplikasi dengan prioritas tinggi maupun rendah tidak mendapat jaminan QoS tertentu sehingga aplikasi tersebut dalam penggunaan sumber daya hanya berdasarkan FIFO (First In First Out).
2. IntServ
Metode ini lebih banyak digunakan untuk aplikasi yang rentan terhadap delay dan keterbatasan bandwidth seperti VoIP (Voice over Internet Protocol), dan videoconference. Salah satu protokol yang sering digunakan adalah RSVP (Resource Reservation Protocol). Arsitekturnya adalah di bawah ini :
Gambar 1.1 . RSVP pada jaringan 3. DiffServ
Metode ini membagi layanan menjadi beberapa kelas dengan skala prioritas tertentu. Pemrioritasan ini dapat dilihat pada gambar dibawah ini:
Gambar 1.2. Pembagian kelas aplikasi Parameter QoS diekstraksi dari jaringan nirkabel dengan memilih metode link layer yang bertujuan memberikan jaminan QoS.
Hal ini dikarenakan jaringan nirkabel
generasi mendatang seperti 3G, dan 4G yang sudah menggunakan sistem paket data.
Oleh karena itu, perlu adanya mekanisme antrian untuk menghindari tumpukan data yang berlebih pada router maupun server.
Gambar 1.3. Mekanisme Sistem Antrian (Sumber ; Dimas, 2006)
Metodologi link layer ini memodelkan kanal nirkabel menjadi dua fungsi yaitu probabilitas dari non-empty buffer dan QoS exponent dari koneksi jaringan kemudian menggunakan algoritma untuk memperkirakan nilai dari kedua fungsi tersebut. Karakteristik trafik dan layanan dapat dilihat pada kurva di bawah ini:
Gambar 1.4. Kurva karakteristik trafik dan layanan
Skenario yang digunakan untuk pengamatan parameter QoS adalah di bawah ini:
Gambar 1.5. Skenario pengamatan parameter QoS
Beberapa parameter yang dijadikan referensi umum untuk dapat melihat performansi dari
jaringan IP adalah Utilisasi/Okupansi, Paket Loss, Delay, dan Availibilitas (Fatoni, 2011) 1. Utilisasi/Okupansi
Teknologi IP adalah teknologi connectionless oriented, dimana proses transmisi informasi dari pengirim ke tujuannya tidak memerlukan pendifinisian jalur terlebih dahulu, seperti halnya teknologi connection oriented.
Gambar 1.6. Pengukuran okupansi di dalam jaringan IP
Dalam hal ini Utilisasi/okupansi jaringan cenderung dipengaruhi langsung oleh trafik yang ditransmisikan melewati jaringan IP tersebut. Sebagai gambaran pada tabel di bawah ini, menunjukkan besarnya bytes yang diperlukan untuk proses aplikasi IP.
Tabel 1.1. Ukuran paket di dalam setiap Aplikasi
APPLICATION PACKET SIZE
Telnet 64 – 1518 bytes
http 400 – 1518 bytes
NFS 64 – 1518 bytes
NetWare 500 – 1518 bytes Multimedia 400 – 700 bytes
Utilisasi/Okupansi IP yang dinyatakan dalam persen, dapat dihitung sebagai berikut :
Seiring dengan perkembangan di teknologi jaringan IP dan kebutuhan dari layanan yang jalan di jaringan tersebut, layanan di jaringan IP tidak lagi hanya mengenal kelas Best Effort. Jaringan IP sudah dapat melakukan pengolahan trafik sesuai permohonan dari pelanggan ataupun disesuaikan dengan permintaan dari suatu layanan. Pengelolaan traffic ini dikenal dengan QoS (Quality of Service). QoS di jaringan dapat dikelompokan terdiri atas beberapa kelas layanan, mulai dari kelas Best Effort, kelas real time (terutama dipergunakan oleh layanan yang memerlukan pengiriman traffic yang real time), kelas yang membagi atas trafik yang dijamin dan best effort.
2. Paket Loss / Kongesti
Packet loss didefinisikan sebagai kegagalan transmisi paket IP mencapai tujuannya.
Kegagalan paket tersebut mencapai tujuan, dapat disebabkan oleh beberapa kemungkinkan, diantaranya yaitu:
a. Terjadinya overload trafik didalam jaringan,
b. Tabrakan (congestion) dalam jaringan, c. Error yang terjadi pada media fisik, d. Kegagalan yang terjadi pada sisi
penerima antara lain bisa disebabkan karena overflow yang terjadi pada buffer.
Di dalam implementasi jaringan IP, nilai packet loss ini diharapkan mempunyai nilai yang minimum. Secara umum terdapat empat kategori penurunan performansi jaringan berdasarkan nilai packet loss sesuai dengan versi TIPHON-Telecommunications
and Internet ProtocolHarmonization Over Networks (TIPHON dalam Fatoni, 2011), yaitu seperti tampak pada tabel berikut.
Tabel 1.2. Performansi jaringan IP berdasarkan packet loss KATEGORI
DEGREDASI PACKET LOSS
Sangat bagus 0
Bagus 3 %
Sedang 15 %
Jelek 25 %
(Sumber : TIPHON dalam FATONI)
3. Delay
Delay adalah waktu tunda suatu paket yang diakibatkan oleh proses transmisi dari satu titik ke titik lain yang menjadi tujuannya.
Delay di dalam jaringan dapat digolongkan sebagai berikut :
a. Packetisasi delay
Delay yang disebabkan oleh waktu yang diperlukan untuk proses pembentukan paket IP dari informasi user. Delay ini hanya terjadi
sekali saja, yaitu di source informasi.
b. Queuing delay
Delay ini disebabkan oleh waktu proses yang diperlukan oleh router di dalam menangani transmisi paket di sepanjang jaringan. Umumnya delay ini sangat kecil, kurang lebih sekitar 100 micro second.
c. Delay propagasi
Proses perjalanan informasi selama di dalam media transmisi, misalnya SDH, coax atau tembaga, menyebabkan delay yang disebut dengan delay propagasi.
Menurut versi TIPHON (Joesman, 2008 dalam Fatoni, 2011), besarnya delay dapat diklasifikasikan sebagai berikut :
Tabel 1.3. Performansi jaringan IP berdasarkan delay/latensi KATEGORI
LATENSI BESAR DELAY
Sangat bagus < 150 ms
Bagus 150 s/d 300 ms
Sedang 300 s/d 450 ms
Jelek > 450 ms
(Sumber : TIPHON dalam FATONI)
4. Jitter
Jitter merupakan variasi delay antar paket yang terjadi pada jaringan IP. Besarnya nilai jitter akan sangat dipengaruhi oleh variasi beban trafik dan besarnya tumbukan antar paket (congestion) yang ada dalam jaringan IP. Semakin besar beban trafik di dalam jaringan akan menyebabkan semakin besar pula peluang terjadinya congestion dengan demikian nilai jitter-nya akan semakin besar. Semakin besar nilai jitter akan mengakibatkan nilai QoS akan semakin turun. Untuk mendapatkan nilai QoS jaringan yang baik, nilai jitter harus dijaga seminimum mungkin. Terdapat empat kategori penurunan performansi jaringan berdasarkan nilai peak jitter sesuai dengan versi TIPHON (Joesman 2008, dalam Fatoni, 2011), yaitu :
Tabel 1.4. Performansi jaringan IP berdasarkan parameter jitter
KATEGORI
DEGRADASI PEAK JITTER Sangat bagus 0 ms
Bagus 0 s/d 75 ms
Sedang 76 s/d 125 ms
Jelek 125 s/d 225 ms
(Sumber : TIPHON dalam FATONI) 5. Availibilitas
a. Availibilitas Link
Availibilitas link adalah service uptime link IP. Avaibilitas link IP tersebut dinyatakan dalam rumus berikut:
b. Availibilitas Node
Node di dalam terminologi jaringan IP umumnya adalah Router. Availability (ketersediaan) adalah persentase waktu router IP dapat berfungsi untuk menyediakan layanan.
1.8.2. Optimalisasi Jaringan Hotspot Agar mendapatkan kinerja jaringan nirkabel yang optimal, perlu adanya karakterisasi pada physical layer. Tujuan dari karakterisasi ini adalah untuk mendapatkan informasi karakteristik kanal nirkabel sehingga optimalisasi jaringan dapat ditentukan. (Dimas &
Dkk, 2006). Parameter dalam optimalisasi jaringan adalah di bawah ini :
1. Free Space Loss
Sebagai paremeter untuk menentukan kualitas signal yang di terima wireless client yang tidak memiliki penghalang seperti tembok yang tebal dan kaca. Dengan jarak
user ke AP sejauh 8 M, serta mengukur intensitas suhu di sekitar user.
Gambar 1.7. Free Space Loss 2. Fresnel Zone
Sebagai paremeter untuk menentukan kualitas signal yang di terima wireless client yang memiliki penghalang seperti tembok yang tebal dan membrane kaca yang memasuki zona ini maksimal 60% dari luas volume zona mengingat ruangan yang bersekat-sekat yang ada di Universitas Bina Darma. Visualisasi dari zona Fresnel ini dapat dilihat di bawah ini:
Gambar 1.8. Fresnel Zone
3. Interferensi Co-Channel (Signal berdekatan)
Jika suatu daerah mempunyai beberapa unit komunikasi pemancar-penerima (transceiver) dan beberapa pemakai menggunakan kanal yang sama atau kanal yang berdekatan, maka kinerja di pengaruhi oleh interferensi kanal sama, masing – masing pemancar-penerima tidak hanya dipengaruhi oleh karakteristik daerah
sekitar. Pengaruh interferensi ini biasanya lebih besar dari pengaruh noise. Interferensi Co-Channel sebagai parameter untuk meningkatkan utilitas frekuensi. Visualisasi interferensi Co-Channel dengan kanal yang berdekatan pada gambar 1.9. dan kanal yang sama (chanel yang sama) pada gambar 1.10.
Gambar 1.9. interferensi Co-Channel
Gambar 1.10. Sinyal interferensi Co-Channel dalam satu chanel
1.8.3. Faktor Yang Mempengaruhi QOS dan Solusi Pemecahannya
Dari hasil pembahasan analisis terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi hasil pengukuran terhadap parameter QoS yang terdiri dari Bandwidth, throughput, Delay, Jitter dan Packet loss dalam jaringan Hotspot universitas Bina Darma yang bisa menyebabkan turunnya nilai QoS, yaitu :
1. Redaman, yaitu jatuhnya kuat sinyal karena pertambahan jarak dan tebalnya dinding penghalang. Setiap media transmisi memiliki
redaman yang berbeda-beda, tergantung dari jenis dan bahan yang digunakan. Kekuatan sinyal yang ditransmisikan bisa mengalami pelemahan karena jarak yang jauh dan medium penghalang dalam bentuk apapun.
Media transmisi yang digunakan yaitu Access Point. Jarak antara workstation pengirim dan penerima pada saat pengukuran mempunya jarak 8m dari Access Point. Untuk mengatasi redaman pada media transmisi yang digunakan pada jaringan Hotspot, perlu digunakan amplifier atau repeater sebagai penguat sinyal.
2. Distorsi, yaitu fenomena atau kejadian yang disebabkan bervariasinya kecepatan propagasi karena perbedaan bandwidth . Hal ini bisa terjadi akibat kecepatan sinyal yang berbeda dalam hal ini medium sinyal frekuensi yang di lalui pada seluruh jaringan Hotspot, sehingga data atau packet tiba pada penerima dalam waktu yang berbeda. Untuk mengurangi nilai distorsi, maka dibutuhkan bandwidth transmisi yang memadai dan dianjurkan digunakan pemakaian bandwidth yang seragam, sehingga distorsi dapat dikurangi. Ini bisa dilakukan dengan manajemen bandwidth melalui teknik klasifikasi paket data HTB (Hierarchical Token Bucket) yang telah ada dalam DD- WRT.
Bandwidth ini sangat berpengaruh terhadap QoS, dengan bertambahnya jumlah pengguna yang dimiliki oleh jaringan Hotspot universitas Bina Darma maka akan mengakibatkan turunnya bandwidth setiap pengguna dalam jaringan LAN. Hal ini dikarenakan adanya pembagian bandwidth
yang proporsional dalam jaringan tersebut.
Turunnya bandwidth setiap pengguna akibat bertambahnya jumlah pengguna akan sangat berpengaruh pada turunnya service rate setiap pengguna yang mengakibatkan waktu delay pengiriman paket akan bertambah.
Kenaikan waktu delay juga dipengaruhi oleh jenis paket yang dikirimkan. Semakin besar nilai suatu paket akan semakin bertambah waktu delay pengiriman paket tersebut dalam setiap pengguna. Karenanya pengguna yang memiliki service rate kecil akan cocok untuk mengirimkan paket yang memiliki prioritas pengiriman yang rendah.
Noise adalah tambahan sinyal yang tidak dikehendaki atau berdekatan (interferensi Co- Channel) yang masuk di manapun di antara transmisi pengirim dan penerima pada saat pengukuran parameter QoS. Noise ini akan menurunkan nilai QoS pada jaringan WLan universitas Bina Darma dan sangat berbahaya, karena jika terlalu besar akan dapat mengubah data asli yang dikirimkan. Untuk mengatasi noise ini bisa dilakukakan beberapa cara seperti berikut : menjauhkan media transmisi dari sumber noise seperti medan listrik dan magnet, Gunakan antenna sektoral atau antenna pengarah / narrow beam dengan penguatan tinggi.
Biasanya sangat effektif untuk mengurangi interferensi terutama di daerah yang spectrum- nya sangat padat sekali, gunakan jalur-jalur yang pendek, pilih frekuensi yang tidak banyak digunakan oleh stasiun lain, Ubah / ganti polarisasi antenna, Atur azimuth antenna, dan Ubah lokasi peralatan / antenna.
2. METODOLOGI PENELITIAN 2.1. Lokasi Penelitian
Penelitian di lakukan di Universitas Binadarma Palembang yang memiliki beberapa kampus yaitu: Kampus Utama, Kampus A, kampus B, Kampus C, dan Kampus D yang terletak di sepanjang jalan Jend. A. Yani.
2.2. Kerangka penelitian
Kerangka penelitian merupakan suatu model konseptual tentang bagaimana teori berhubungan dengan berbagai faktor yang telah diidentifikasi sebagai masalah riset. Kerangka penelitian akan memberikan manfaat, yaitu terjadi persepsi yang sama antara periset dan pembaca terhadap alur-alur pikiran periset, dalam rangka membentuk hipotesis-hipotesis risetnya secara logis.
Dalam kerangka penelitian ini parameter yang akan di ukur dan di analisis terdiri dari Bandwidth, throughput, Delay, Jitter dan Packet loss, terhadap jaringan hotspot di Universitas Bina Darma, sehingga didapat besar kualitas layanan yang harus di penuhi atau yang memenuhi standar kualitas layanan yang baik menurut standar versi TIPHON. Kerangka penelitian untuk analisis QoS Jaringan LAN pada Universitas Bina Darma ditampilkan berikut ini.
Gambar 2.1. Kerangka Penelitian
2.3. Alat dan bahan
Alat dan bahan penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Peralatan Penelitian
Satu unit Laptop dengan spesifikasi : a. Processor Intel® Dual-Core CPU
T4200 @ 2.00 GHz b. RAM 3 GB
c. Hardisk 250 GB
d. Wi-Fi Broadcom 802.11 b/g Wlan NIDS 5.1
e. Access Point 802.11 G yang menggunakan DDWRT
f. Printer IP2770s g. Thermometer ruangan 2. Bahan Penelitian
a. Data pengukuran Frekuensi sinyal.
b. Data kinerja system.
c. Data interferensi Co-cahnnel yang diukur berdasarkan kondisi cuaca dan kepadatan trafik.
2.4. Metode Penelitian
Metodologi yang digunakan dalam penelitian ini menggunakan metode tindakan atau action research. Adapun tahapan penelitian yang merupakan siklus dari action research ini, yaitu :
1. Melakukan diagnosa (Diagnosing)
Melakukan mapping dan login ke tiap Access Point yang berada di titik area jangkauan yaitu di kampus utama (seluruh lantai), kampus A, kampus B, kampus C dan kampus D dengan jarak 8 M dari AP dengan menggunakan parameter fresnel zon (adanya penghalang berupa dinding tebal), free space loss (tanpa penghalang) dan
gangguan penghalang berupa sinyal berdekatan (interferensi Co-chanel) dari komponen lain yang bisa menurunkan kualitas sinyal yang di terima enduser, untuk mendapatkan data QoS, suhu udara sekitar AP, chanel yang di gunakan dan sinyal Frekuensinya. Dari pemasalah- permasalahan yang terjadi yang dapat mempengaruhi kinerja keseluruhan jaringan AP.
2. Membuat rencana tindakan (Action Planning)
mengidentifikasi masalah dari pengukuran dengan parameter yaitu free Space Loss, Fresnel Zone, dan interferensi Co-Channel, selanjutnya melakukan analisis dan menjelaskan permasalahan-permasalahan yang terjadi guna untuk mengatasi interferensi Co-Channel terhadap jaringan wireless. Melakukan Proses pengujian dan pengukuran untuk mendapatkan data untuk memudahkan pengambilan informasi QoS dari jaringan nirkabel seperti delay, troughput, jitter dan paket loss.
3. Melakukan tindakan (Action Taking) Parameter yang akan di ukur terdiri dari free Space Loss, Fresnel Zone, dan Co- Channel guna memudahkan pengambilan informasi QoS dari jaringan nirkabel yang dilakukan di tiap AP dengan di lakukan sebanyak 9 (sembilan) kali connection dan melakuakan pengukuran suhu di daerah sekitar AP dengan jarak 8 M dari user, digunakan metode link layer yang memiliki karakteristik sesuai dengan jaringan data paket dengan menggunakan tools seperti NetStumbler untuk sinyal dan chanel,
Axence NetTools untuk menganalisa besarnya bandwith, troughput, delay dan paket loss, kemudian Iperf digunakan untuk menganalisa jitter. Pengaturan physical link bertujuan untuk memberikan kualitas jaringan yang baik dari aspek fisik ( Dimas, 2006) dan mengatasi interferensi Co_channel terhadap wireless yaitu penganturan antena baik secara omnidirectional (secara mendatar) dan directional (secara vertical). Sehingga jaminan QoS yang diberikan disesuaikan dengan aplikasi yang digunakan serta efisiensi terhadap jaringan.
4. Melakukan evaluasi (Evaluating)
Setelah dilakukan implementasi (action taking) dengan model Link layer untuk pengukuran tiap perangkat Access Point pada parameter QoS. Hasil pengukuran parameter QoS yang terdiri dari Bandwidth, throughput, Delay, Jitter dan Packet loss dapat di evaluasi dan di analisis.
5. Pembelajaran (Learning)
Dari data yang telah di hasilkan baik dengan perhitungan ataupun dengan kejadiandi pelajari digunakan untuk mendapatkan sebuah kesimpulan dan cara mengatasi interferensi Co-channel dan Fresnel Zone yang dapat menurunkan sinyal.
2.5. Data dan Variable Penelitian
Alat dan bahan dalam penelitian telah lengkap selanjutnya mengadakan penelitian yang menggunakan metode action research degan melakukan beberapa tahapan yaitu melakukan diagnose, membuat rencana tindakan, melakukan tindakan, melakukan evaluasi dan
selanjutnya di pelajari, dari tahapan-tahapan tersebut menghasilkan data yang berupa perhitungan maupun kajian literature yaitu melalui studi pustaka dan studi lapangan. Data adalah informasi tentang sesuatu. Data yang dikumpulkan berapapun banyaknya, bukanlah merupakan tujuan dari penelitia. Akan tetapi data dapat merupakan sarana untuk memudahkan penafsiran dan memahami maknanya. Jadi pengambilan (pengumpulan) data merupakan langkah yang penting dalam penelitian.
Data penelitian studi lapangan didapatkan dengan memfokuskan variable-variabel parameter yang akan di ukur dan dianalisis kemudian diolah menjadi sebuah acuan yaitu terdiri dari 1)Bandwidth dalam Kilobytes persecond (kbps) dan hasil ini di kalikan dengan 10, 2)throughput banyaknya paket yang diterima dari suatu kurun waktu tertentu, 3)Delay pengukuran terhadap skema jaringan melalui enduser ke AP, didapat nilai delay dalam milisecond (ms), 4)Jitter pengukuran jitter untuk perangkat server Radius dengan IP 10.237.15.x melalui enduser dari masing-masing Ap menghasilkan nilai jitter dalam milisecond (ms) dan 5) Packet loss menunjukkan jumlah total paket yang hilang, terhadap jaringan hotspot di Universitas Bina Darma, sehingga didapat besar kualitas layanan (QoS) yang harus di penuhi atau yang memenuhi standar kualitas layanan yang baik menurut standar versi TIPHON.
2.6. Metode Pengumpulan Data
Dalam penulisan tesis ini metode pengumpulan data yang penulis gunakan adalah : 1. Observasi ( Pengamatan )
Dengan melakukan pengamatan terhadap jaringan hotspot yang ada di Universitas Bina Darma.
2. Diskusi dan Wawancara
Melakukan diskusi dan wawancara langsung dengan Administrator jaringan.
Mahasiswa dan para dosen mengenai hal–
hal yang berhubungan dengan objek yang ditinjau dengan menggunakan interview guide.
3. Studi Pustaka
Melakukan studi pustaka di perpustakaan Universitas Bina Darma dan Searcing di internet untuk melengkapi dan mendukung secara teori informasi yang telah diperoleh.
2.7. Metode Analisis Data
Data-data yang telah terkumpul selanjutnya di analisis dengan menggunakan metode kualintatif. Menurut Dwiyanto (2006) metode kualintatif adalah tata cara pengumpulan data yang lazim yaitu melalui studi pustaka dan studi lapangan, dilanjutkan oleh rahayu (2000) laporan hasil penelitian kualitatif selalu panjang lebar, karena memang tujuan penelitian kualitatif adalah menghayati dan membuat orang lain memahami masalah yang diteliti.
Data penelitian studi pustaka dan studi lapangan didapatkan dengan memfokuskan variabel-variabel parameter yang akan di ukur dan kemudian di analisis yang telah di rumuskan dalam kerangka pemikiran yaitu Bandwidth, throughput, Delay, Jitter dan Packet loss, yang dibantu dengan menggunakan tools yaitu NetStumbler, axence NetTool, dan Iperf, terhadap jaringan hotspot di Universitas Bina Darma, sehingga didapat besar kualitas layanan
(QoS) yang harus di penuhi atau yang memenuhi standar kualitas layanan yang baik menurut standar versi TIPHON. Sehingga jaminan QoS yang di berikan disesuaikan dengan aplikasi yang digunakan serta efisiensi terhadap jaringan Wireless LAN (Hotspot) di Universitas Bina Darma.
2.8. Alat Analisis
Menurut Rahadi (2010), Tujuan pokok suatu penelitian adalah untuk menjawab pertanyaan dan hipotesis. Untuk itu peneliti merumuskan hipotesis, mengumpulkan data, memproses data, membuat analisis dan interpretasi. Analisis data belum dapat menjawab pertanyaan penelitian. Setelah data dianalisis dan diperoleh informasi yang lebih sederhana, hasil analisis tersebut harus diinterpretasi untuk mencari makna dan implikasi dari hasil analisis tersebut.
Analisa data adalah mengelompokkan, membuat suatu urutan, memanipulasi serta menyingkatkan data sehingga mudah untuk dibaca. Step pertama dalam analisa adalah membagi data atas kelompok atau kategori- kategori, kategori tidak lain dari bagian-bagian.
Alat analisis data yang di gunakan dalam penelitian ini berupa software aplikasi yang terbagi atas tiga software, yaitu :
1. Netstumbler untuk menganalisa signal dan chanel Access Point.
2. Axence NetTools untuk menganalisa besarnya bandwidth, troughput, delay dan paket loss.
3. Iperf digunakan untuk menganalisa paket jitter.
3. Hasil dan Pembahasan
Dari analisis hasil pengukuran terhadap lima parameter QoS serta faktor-faktor yang mempengaruhinya ada perbedaan hasil pengukuran setiap Access Point seperti tabel 1.1 dibawah ini. Perbedaan ini dipengaruhi oleh adanya redaman terhadap sinyal yang ditransmisikan pada medium Access Point.
Distorsi yang merupakan kecepatan sinyal yang melalui medium yang berbeda yang berpengaruh terhadap perbedaan hasil pengukuran antara setiap AP. Selain itu noise yang merupakan gangguan terhadap sinyal yang dikirimkan antara pengirim dan penerima juga berpengaruh dapat di lihat dari tabel 3.1 dan 3.2.
Tabel 3.1. Perbandingan paremeter QoS dengan tanpa penghalang (Free Sface Loss)
Tabel 3.2. Perbandingan paremeter QoS dengan penghalang (Fresnel Zone)
Berdasarkan tabel perbandingan QoS hasil pengukuran diatas bahwa QoS jaringan Hotspot pada Universitas Bina Darma hampir sama hasilnya, untuk parameter delay dan jitter, yaitu index 12.6 dan 12.582. Sedangkan untuk parameter packet loss, throughput dan bandwidth menghasilkan index yang berbeda.
Dapat jelas dilihat perbandingan QoS di dalam gambar grafik 3.1 dan gambar grafik 3.2
Gambar 3.1. Grafik Perbandingan QoS tanpa penghalang
Gambar 3.2. Grafik Perbandingan QoS adanya penghalang
Pendekatan QoS saat ini adalah
“diffServ”, menurut Dimas dkk (2006) metode diffServ membagi layanan menjadi beberapa kelas dengan skala prioritas tertentu, dilanjutkan Scribd INC (2011) dalam model diffServ, paket di tandai sesuai dengan jenis layanan yang mereka butuhkan. Ketika sebuah paket harus diteruskan dari sebuah interface dengan antrian, paket-paket yang membutuhkan jitter rendah diberikan prioritas di atas paket-paket antrian yang lain. Biasanya, beberapa bandwidth dialokasikan secara default untuk mengontrol paket, sedangkan best effort traffic mungkin hanya akan diberikan bandwidth yang tersisa, yang bisa dilihat jelas pada tabel 5.6 dan tabel 5.7 untuk parameter delay dan jitter.
Pada penerapan QoS jaringan WLan pada Universitas Bina Darma Ada beberapa alasan mengapa QoS itu sangat penting, yaitu:
1. Untuk memaksimalkan penggunaan investasi jaringan Hotspot yang sudah ada seperti memaksimalkan bandwidth.
2. Untuk meningkatkan performansi untuk aplikasi-aplikasi yang sensitif terhadap delay, seperti Voice dan Video melalui video conference.
3. Untuk merespon terhadap adanya perubahan-perubahan pada aliran traffic di jaringan.
4. Untuk mengurangi interferensi Co-Channel
4. Kesimpulan
Dari hasil pengukuran dan analisis QoS terhadap jaringan HotSpot pada Universitas Bina Darma didapatkan kesimpulan,
1. QoS jaringan Hotspot di Universitas Binadarma di pengaruhi oleh factor tembok tebal (Fresnel Zone) dan ganguan sinyal berdekatan (interferensi Co-Channel) dari komponen lain bisa juga menurunkan kualitas sinyal yang di terima enduser.
Faktor ini terlebih memperkuat indikator kinerja jaringan yaitu delay, troughput, dan paket loss.
2. Untuk menguatkan kinerja jaringan Hotspot Bina Darma harus diperhatikan kontrol terhadap aspek redaman, distorsi dan noise, serta Kapasitas Bandwidth yang tersedia.
4.1. Saran
1. Untuk mendapatkan QoS yang baik, diperlukan pengaturan pemakaian bandwidth dalam jaringan sebaik mungkin.
HTB (Hierarchy Token Bucket) yang merupakan teknik terbaru dan sangat support terhadap aplikasi DD-WRT yang telah ada di dalam Access Point. Selain itu dalam usaha menjaga dan meningkatkan nilai QoS, dibutuhkan teknik untuk menyediakan utilitas jaringan, yaitu dengan mengklasifikasikan dan memprioritaskan setiap informasi sesuai dengan karakteristiknya.
2. Untuk memperhatikan standar nilai QoS perlu di lakukan beberapa hal:
a. Gunakan amplifier atau repeater untuk mengatasi redaman agar bandwidth yang cukup untuk mengatasi distribusi komunikasi.
b. Gunakan kabel yang berisolasi dan jauhkan dari medan listrik untuk menghindari noise.
c. Kurangi beben trafik juga agar tidak timbul masalah dalam hal RTT (Round Trip Time) dan delay.
d. Gunakan jaringan pada batas ambang terhadap kapasitas (bandwidth) untuk menghindari packet loss.
e. Pilih frekuensi yang tidak banyak digunakan oleh stasiun lain untuk mengatasi interferensi Co_Channel pada chanel yang sama
f. Ubah / ganti polarisasi antenna, Atur azimuth antenna, dan Ubah lokasi peralatan / antenna secara omnidirectional yang menfokuskan daya secara horizontal (mendatar) atau secara directional yang memiliki pola pemancara sinyal dengan satu arah tertentu (vertical), untuk mengatasi interferensi Co-Channel interface.
Referensi
Agung S., “ Remote Authentication Dial In User Service (RADIUS) untuk Autentikasi Pengguna Wireless LAN ”, Laporan Akhir EC-5010 Institut
Teknologi Bandung,2005,
http://br.paume.itb.ac.id:80/courses/ec5010/2005 /index.html, (5 Mei 2008)
Dimas Widyasastrena, Yusep Rosmansyah &
Armin ZR Langi, ” Optimalisasi jaringan nirkabel 2,4 GHZ untuk menjamin QoS pada
Rural-NGN”, 2006
http://www.batan.go.id/sjk/eII2006/Page06/P06n .pdf, (26 mei 2011).
Fatoni, 2010, “ Analisis jaringan dengan metode QoS studi kasus universitas binadarma.vol.1 No.1 2011- ISSN 2088-6519. Universitas Binadarma. Palembang
J. Hassel, RADIUS, O’Reilly, 2002.
Kunang Yessi Novaria dan Ilman Zuhri Yadi, “ Autentikasi Pengguna Wireless Lan Berbasis Radius Server (Studi Kasus Wlan Universitas Bina Darma)”. 2009. Palembang.
http://blog.binadarma.ac.id/yesinovariakunang/w p-content/uploads/2011/04/autentikasi-
pwngguna-hotspot.pdf (26 mei 2011).
Rahadi, Dedi Rianto.“ Proses Riset Penelitian ”, Tunggal Mandiri Publishing. Malang. 2010.
Reza Fuad, “ Standar IEEE 802.1xTeori dan Implementasi ”, 2007, Reza Fuad, http://oc.its.ac.id/materilain.php, (7 Agustus 2008).
Teuku Yuliar Arif, Syahrial, dan Zulkiram, “ Studi Protokol Autentikasi pada Layanan Internet Service Provider (ISP )”, Jurnal Rekayasa ELektrika: Volume 6 No.1 / April
2007, http://ft-
elektro.usk.ac.id/content/view/242/, (1 Mei 2008).
Umar, Husein, 2003 “ Metode Riset Bisnis ”. PT.
Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.
