Perbandingan konsumsi energi protokol destination sequenced distance vector dengan optimized link state routing pada mobile ad hoc network

83 

Teks penuh

(1)

i

PERBANDINGAN KONSUMSI ENERGI PROTOKOL

DESTINATION SEQUENCED DISTANCE VEKTOR

DENGAN

OPTIMIZED LINK STATED ROUTING

PADA

MOBILE AD HOC NETWORK

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Informatika

Program Studi Teknik Informatika

Oleh :

Ignatius Aditya Ferdianto NIM : 075314040

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

(2)

ii

COMPARATIVE OF ENERGY CONSUMPTION OF

DESTINATION SEQUENCED VECTOR PROTOCOL

WITH

OPTIMIZED ROUTING LINK STATED

ON

MOBILE AD HOC NETWORK

A THESIS

Presented as Partial Fulfillment of The Requirements to Obtain The Sarjana Komputer Degree

in Informatics Engineering Study Program

By :

Ignatius Aditya Ferdianto

NIM : 075314040

INFORMATICS ENGINEERING STUDY PROGRAM

INFORMATICS ENGINEERING DEPARTMENT

FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

(3)
(4)
(5)
(6)
(7)

vii

ABSTRAK

Mobile ad hoc network (MANET) merupakan sebuah jaringan wireless

yang tidak membutuhkan infrastruktur dalam pembentukannya. Jaringan MANET

bersifat dinamis dan spontan. Jaringan ini memiliki beberapa routing protocol,

salah satunya adalah routing protocol Destination Sequenced Distance Vector

(DSDV) dan Optimized Linkstate Routing (OLSR). Routing protocol DSDV dan

OLSR termasuk table driven routing protocol (proactive routing protocol). Setiap

node mengetahui semua rute ke node lain yang berada dalam jaringan tersebut

dengan cara memperbaharui tabel routing yang dimilikinya secara periodik.

Penulis menguji kinerja dari routing protocol DSDV dan OLSR dengan

menggunakan simulator Network Simulator 2 (NS2). Parameter yang akan diukur

adalah rata-rata konsumsi energy dan rata-rata jumlah hop berbanding dengan

penambahan jumlah node dan jumlah koneksi. Parameter jaringan bersifat konstan

dan akan digunakan terus pada setiap pengujian, sementara parameter yang

berubah seperti jumlah node dan jumlah koneksi akan dibentuk secara random.

Hasil pengujian menunjukkan routing protocol DSDV memiliki kinerja

yang lebih baik dibandingkan dengan routing protocol OLSR pada hasil

penghitungan rata-rata konsumsi energy. Penambahan jumlah node berpengaruh

terhadap penurunan nilai konsumsi energy. Pada penambahan jumlah koneksi

berpengaruh terhadap peningkatan nilai konsumsi energy yang dihasilkan oleh

routing protocol DSDV maupun OLSR. Penambahan jumlah koneksi maupun

penambahan jumlah node tidak berpengaruh terhadap jumlah hop pada routing

protocol DSDV dan OLSR.

Berdasar pengujian dan analisa, routing protocol DSDV lebih baik

dibanding routing protocol OLSR pada parameter konsumsi energy.

Kata kunci : DSDV, OLSR, routing protocol, tabel routing, konsumsi energy,

(8)

viii

ABSTRACT

Mobile ad hoc network (MANET) is a wireless network that does not

require the creation of infrastructure. MANET networks are dynamic and

spontaneous. This network has a routing protocol, one of which is a routing

protocol Destination Sequenced Distance Vector (DSDV) and Optimized

Linkstate Routing (OLSR), routing protocol DSDV and OLSR including table

driven routing protocol (proactive routing protocol). Each node knows all the

routes to other nodes in the network is a way to update its routing table

periodically.

The author tested the performance of the routing protocol DSDV and

OLSR by using simulator Network Simulator 2. Parameters to be measured is the

average energy consumption and the average number of hops compared to the

addition of the number of nodes and the number of connections. Network

parameters are constant and will continue to be used in each test, while changing

parameters such as the number of nodes and the number of connections will be

formed randomly.

The test results showed DSDV routing protocol has better performance

compared with the OLSR routing protocol on the results of the calculation the

average energy consumption. In addition the number of connections to an increase

in the value of the consumption of energy generated by the routing protocol

OLSR and DSDV. The addition of the number of connections and the addition of

a number of nodes have no effect on the number of hops in the routing protocol

OLSR and DSDV. Based on the testing and analysis, routing protocol DSDV is

better than OLSR on parameters of energy consumption.

Keywords: DSDV, OLSR, routing protocol, routing table, energy consumption,

(9)

ix

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yesus Kristus yang

telah melimpahkan berkat dan rahmatNya, sehingga penulis skripsi dengan judul

“Perbandingan Konsumsi Energi Protokol Destination Sequence Distance Vector Dengan Optimized Link Stated Routing Pada Mobile Ad Hoc Network ini dapat diselesaikan dengan baik oleh penulis. Skripsi ini ditulis sebagai salah

satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana komputer di Program Studi Teknik

Informatika, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma

Yogyakarta.

Selama penulisan skripsi ini, banyak pihak yang telah membantu dan

membimbing penulis. Oleh sebab itu melalui kesempatan ini penulis

mengucapkan terima kasih atas selesainya penyusunan skripsi ini, kepada:

1. Ibu Paulina Heruningsih Prima Rosa, S.Si., M.Sc. selaku Dekan Fakultas

Sains dan Teknologi.

2. Ibu Ridowati Gunawan S.Kom., M.T. selaku Kaprodi Teknik Informatika dan

dosen pembimbing akademik.

3. Bapak Damar Widjaja, S.T., M.T. selaku dosen pembimbing yang telah

bersedia memberi saran, kritik, meluangkan waktu, tenaga dan pikiran untuk

membimbing dan mengarahkan penulis.

4. Bapak St. Yudianto Asmoro, S.T., M.Kom. dan bapak Iwan Binanto, S.Si,

(10)

x

5. Orang tua dan keluarga besar yang telah memberi dukungan baik doa dan

materi, hingga penulis menyelesaikan karya ilmiah ini.

6. Teman-teman TI angkatan 2007 maupun 2008 yang telah meluangkan waktu

untuk memberi saran dalam penyusunan tugas akhir ini.

7. Untuk pihak–pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu. Penulis

mengucapkan terima kasih atas bantuannya sehingga penulis dapat

menyelesaikan karya ilmiah ini.

Akhir kata, penulis berharap karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi

kemajuan dan perkembangan ilmu pengetahuan.

Yogyakarta, 24 Mei 2013

(11)

xi

MOTTO

"

Cara terbaik untuk keluar dari suatu

persoalan adalah dengan memecahkannya

"

(12)

inspiring-xii

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL ... i

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ... iii

HALAMAN PENGESAHAN ... iv

PERNYATAAN KEASLIAN HASIL KARYA ... v

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH ... vi

ABSTRAK ... vii

ABSTRACT ... viii

KATA PENGANTAR ... ix

MOTTO ... xi

DAFTAR ISI ... xii

DAFTAR GAMBAR ... xv

DAFTAR TABEL... xvii

BAB I PENDAHULUAN ... 1

I.1 Latar Belakang ... 1

I.2 Rumusan Masalah ... 2

I.3 Tujuan ... 3

I.4 Batasan Masalah... 3

I.5 Metodologi Penelitian ... 3

(13)

xiii

BAB II LANDASAN TEORI ... 6

II.1 Mobile Ad Hoc Network (MANET) ... 6

II.2 IEEE 802.11 Wireless LAN Standard ... 7

II.3 Ad Hoc Routing Protocol ... 8

II.3.1. Destination Sequence Distance Vector (DSDV) ... 10

II.3.2. Optimize Link Sated Routing (OLSR) ... 17

II.3.3. Perbandingan antara Distance Vector dengan Link State. ... 22

II.4 Parameter Kinerja……….. 23

II.1 Energy Model……….. ... 23

II.2 Jumlah hop……….. ... 24

II.5 Internet Protocol (IP) ... 24

II.6 Transmission Control Protocol (TCP) ... 26

II.7 User Datagram Protocol (UDP) ... 28

II.8 Network Simulator (NS) ... 29

II.8.1. Arsitektur Dasar... 30

II.8.2. Fungsi NS ... 33

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM ... 34

III.1. Parameter Simulasi... 34

III.2. Skenario Simulasi ... 39

III.3 Parameter Kinerja... 41

(14)

xiv

BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN ... 43

IV.1. Energy Model ... 44

IV.2. Jumlah hop ... 50

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 52

V.1. Kesimpulan ... 52

V.2. Saran ... 52

DAFTAR PUSTAKA ... 53

(15)

xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Contoh perangkat MANET………. ... 6

Gambar 2.2 Contoh jaringan Ad Hoc 3 node….. ... 7

Gambar 2.3 IEEE 802.11 layer model ... 8

Gambar 2.4 Kategori Ad Hoc Routing Protocol ... 9

Gambar 2.5 Contoh jaringan ad hoc sebelum dan setelah terjadi pergerakan node... ... 13

Gambar 2.6 Node H4 mengirim paket ke node H6.. ... 14

Gambar 2.7 Node H6 mengecek tabel routing.... ... 14

Gambar 2.8 Node H6 meneruskan paket ke node H7... ... 15

Gambar 2.8 Pengiriman hello message tiap node.... ... 18

Gambar 2.10 Teknik flooding... 19

Gambar 2.11 Contoh skenario penggunaan algoritma MPR ... 20

Gambar 2.12 Datagram IP ... 25

Gambar 2.13 Format header TCP ... 27

Gambar 2.14 Format header UDP ... 29

Gambar 2.15 Arsitekstur Dasar NS ... 30

Gambar 2.16 Skema NS2 ... 31

Gambar 2.17 NAM Console ... 31

(16)

xvi

Gambar 2.19 NAM tool Description ... 32

Gambar 3.1 Skenario simulasi ... 40

Gambar 3.2 Posisi node awal. ... 42

Gambar 3.3 Posisi node mengalami perubahan. ... 42

Gambar 3.4 Terjadi koneksi UDP antara node 1 dengan node 7 ... 42

Gambar 4.1 Grafik pengaruh penambahan jumlah node terhadap konsumsi energy pada saat terdapat 1 koneksi pada protocol DSDV dan OLSR ... 46

Gambar 4.2 Grafik pengaruh penambahan jumlah node terhadap konsumsi energy pada saat terdapat 5 koneksi pada protocol DSDV dan OLSR ... 47

Gambar 4.3 Grafik pengaruh penambahan jumlah node terhadap konsumsi energy pada saat terdapat 7 koneksi pada protocol DSDV dan OLSR ... 47

Gambar 4.4 Grafik pengaruh penambahan jumlah node terhadap konsumsi energy pada saat terdapat 10 node pada protocol DSDV dan OLSR.. ... 48

Gambar 4.5 Grafik pengaruh penambahan jumlah node terhadap konsumsi energy pada saat terdapat 25 node pada protocol DSDV dan OLSR ... 49

(17)

xvii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Tabel routingnode H6 sebelum terjadi perpindahan node ... 13

Tabel 2.2 Tabel routing node H7 (update packet).. ... 15

Tabel 2.3 Tabel routing node H6.. ... 15

Tabel 2.4 Tabel routing node H6 setelah dilakukan update table routing. ... 16

Tabel 2.5 Tabel routing node H7 (update packet).. ... 16

Tabel 2.6 Tabel routing node H6.. ... 17

Tabel 2.7 Tabel routing node H6 (update packet)… ... 18

Tabel 2.8 Contoh tabel routing dari node 0… ... 21

Tabel 2.9 Perbandingan Distance Vector dengan Link State….. ... 22

Tabel 2.10 Susunan Type of Service…. ... 26

Tabel 3.1 Parameter-parameter simulasi untuk routing protocol DSDV.. ... 34

Tabel 3.2 Parameter-parameter simulasi untuk routing protocol OLSR.. ... 35

Tabel 3.3 Wireless trace file.. ... 36

Tabel 3.4 Trace file untuk energy model.. ... 38

Tabel 4.1 Perbandingan rata-rata hasil konsumsi energy pada routing protocol DSDV dan OLSR (joule). ... 45

(18)

1

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Mobile Ad Hoc Network (MANET) adalah jaringan wireless multihop yang

bersifat dinamis dan spontan [1]. Di dalam jaringan ini terdapat mobile host yang

dapat bergerak ke segala arah, dan dengan kecepatan tertentu. Topologi jaringan

yang bersifat dinamis membuat jaringan ini tidak dapat diramalkan. Jaringan ini

bersifat sementara, sehingga dapat diaplikasikan di mana saja tanpa perlu adanya

suatu infrastruktur jaringan.

Jaringan ad hoc memiliki keunggulan dibandingan jaringan lain misalnya ,

tidak memerlukan dukungan backbone infrastruktur, node yang bergerak dapat

mengakses informasi secara real time ketika berhubungan, fleksibel terhadap

suatu keperluan tertentu, dan dapat direkonfigurasi dalam beragam topologi.

Namun jaringan ini mempunyai berbagai masalah seperti gangguan pada topologi

yang tak terduga, kemacetan traffic, dan keterbatasan sumber daya, seperti

bandwidth, dan energy.

Dalam suatu jaringan MANET, suatu aturan diperlukan untuk mengatur

node agar dapat saling berkomunikasi. Aturan tersebut adalah routing protocol

[1]. Fungsi dari jaringan MANET sangat tergantung pada routing protocol yang

menentukan jalur atau rute di antara node. Pada jaringan MANET, ada beberapa

macam routing protocol seperti Destination Sequence Distance Vector (DSDV),

Temporally-Ordered Routing Algorithm (TORA), Dynamic Source Routing

(DSR), Ad-hoc On Demand Distance Vector (AODV), dan Optimized Link State

Routing (OLSR), dan lain-lain.

Protocol yang akan diuji pada penelitian ini adalah Destination Sequence

Distance Vector (DSDV) dan Optimized Link Stated Routing (OLSR). DSDV

merupakan algoritma routing protocol ad hoc proaktif yang didasari pada

penentuan route Bellman – Ford berdasarkan nilai pembobotan setiap link [2].

Setiap node akan memelihara tabel routing ke node tetangganya yang berisi

(19)

sequenced number. Proses update tabel routing dilakukan secara periodik. Tabel

routing disebut sebagai Forwarding database yang berisi the lowest cost untuk

mencapai jaringan lainnya. Setiap routing protocol mempunyai tabel routing yang

berbeda-beda.

Optimized Link Stated Routing (OLSR) adalah routing protocol proaktif

dengan menggunakan “Hello” message dan topologi control link state (TC) untuk

menemukan dan menyebarkan informasi link state seluruh jaringan MANET [1].

Masing-masing node menggunakan topologi informasi ini untuk menentukan

tujuan hop berikutnya untuk semua dalam jaringan dengan menggunakan path

forwarding hop terpendek.

Pengukuran yang dilakukan menggunakan Network Simulator2 (NS2).

Network Simulator2 (NS2) adalah sebuah perangkat lunak even-driven simulator

yang didesain secara spesifik untuk penelitian dalam bidang jaringan komunikasi

komputer [3]. NS bersifat open-source di bawah GPL (Gnu Public License)

sehingga pengembangannya lebih dinamis.

Penelitian sebelumnya tentang energy consumption sudah pernah

dilakukan oleh Geraud Allard, Pascale Minet, Dang-Quan Nguyen, & Nirisha

Shresta, pada tahun 2006 di INRIA (Institut National de Recherche en

Informatique et en Automatique) Rocquencort, Perancis, dan Macquarie

Unversity, Australia pada tahun 2006 [4]. Penelitian yang dilakukan adalah

evaluasi konsumsi energy pada MANET. Berdasar penelitian ini, penulis akan

melakukan penelitian tentang perbandingan konsumsi energy pada protocol

DSDV, dan OLSR pada MANET. Parameter yang dijadikan bahan pertimbangan

adalah average energy. Pada jaringan ad hoc, energy ini sangat bervariasi dan

tidak dapat diramalkan. Penelitian ini memperlihatkan perbandingan parameter

tersebut pada routiing protocol DSDV dan OLSR berdasar jumlah koneksi dan

penambahan jumlah node.

I.2 Rumusan Masalah

Dari latar belakang masalah, maka rumusan masalah yang diperoleh

(20)

Bagaimana perbandingan konsumsi energy pada protocol DSDV dan

OLSR pada MANET di lingkungan NS 2 setelah dipengaruhi oleh penambahan

jumlah koneksi, dan penambahan jumlah node pada suatu jaringan?

I.3 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah:

Memberikan hasil perbandingan besarnya rata-rata konsumsi energy pada

routing protocol DSDV, dan OLSR dengan menggunakan program Network

Simulator 2 (NS 2).

I.4 Batasan Masalah

Batasan masalah yang ada pada penelitian ini adalah :

1. Mensimulasikan dengan menggunakan program Network Simulator2 (NS2).

2. Protokol yang digunakan pada penelitian ini adalah DSDV dan OLSR.

3. Physical layer diasumsikandalam keadaan normal.

4. Jumlah koneksi yang terjadi 1, 5, dan 7 koneksi UDP.

5. Jumlah node yang digunakan 10 , 25 , dan 50 node.

6. Trafik yang digunakan dalam penelitian menggunakan protokol User

Datagram Protocol (UDP), dan layer aplikasi yang digunakan adalah

Constant Bit Rate (CBR).

7. Diameter jaringan tidak berubah pada setiap penjumlahan koneksi dan

penambahan jumlah node.

8. Menghitung total jumlah hop yang terjadi.

9. Pengambilan data dilakukan sebanyak 30 kali pada setiap skenario.

I.5 Metodologi Penelitian

Adapun metodologi dan langkah-langkah yang digunakan dalam

pelaksanaan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:

1. Studi literatur mengenai :

a. Teori MANET.

(21)

c. Teori User Datagram Protocol.

d. Teori protocol OLSR dan DSDV.

e. Teori energy model.

f. Tahap – tahap dalam membangun simulasi.

2. Perencanaan dan pembangunan simulasi.

Pada tahap ini penulis merancang, menentukan routing protocol dan

menentukan parameter simulasi jaringan MANET yang akan digunakan,

yaitu average energy, dan menghitung jumlah hop.

3. Pengukuran data simulasi.

Simulasi jaringan MANET pada tugas ahkir ini menggunakan NS2. Proses

simulasi diawali dengan menggunakan script yang berekstensi “.tcl” untuk simulasi jaringan dan script berekstesi “.txt”, program “.awk” untuk menghitung average energy, dan program perl “.pl” untuk menhitung jumlah

hop. Proses simulasi akan menghasilkan data yang akan ditampilkan pada file

traceberekstensi “.tr” dan animasi dalam bentuk NAM.

4. Analisis data dan pembahasan.

Dalam tahap ini penulis menganalisa hasil pengukuran yang diperoleh

pada proses simulasi. Analisa dihasilkan dengan melakukan pengamatan dari

beberapa kali pengukuran yang menggunakan parameter simulasi yang

berbeda. Sehingga dapat ditarik kesimpulan tentang perbandingan konsumsi

energi antara routing protocol OLSR, dan DSDV pada MANET.

I.6 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan yang digunakan dalam penyusunan tugas akhir

adalah sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini berisi latar belakang masalah, rumusan masalah, tujuan penelitian,

(22)

BAB II LANDASAN TEORI

Bab ini berisi teori-teori mengenai : MANET, Aplikasi Jaringan Ad-hoc,

IEEE 802.11 Wireless LAN Standard, Ad-hoc Routing Protocol, Destination

Sequence Distance Vector (DSDV), Optimized Link State Routing (OLSR),

Internet Protocol, TCP, UDP dan Network Simulator 2 (NS-2).

BAB III PERENCANAAN DAN PEMBUATAN SISTEM

Bab ini berisi tentang perencanaan dan pembuatan sistem, seperti :

pemodelan topologi simulasi, pembuatan simulasi, dan pengambilan data

unjuk kerja dari sistem.

BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

Bab ini berisikan tentang analisa dari data unjuk kerja dari sistem yang

dirancang, yaitu : average energy, dan menghitung jumlah hop routing yang

terjadi.

BAB V PENUTUP

Bab ini berisi tentang kesimpulan yang diperoleh berdasarkan analisis

terhadap simulasi yang dibuat, dan saran-saran bagi pengembangan penelitian

(23)

6

BAB II

LANDASAN TEORI

II.1 Mobile Ad Hoc Network

Mobile Ad Hoc Network (MANET) adalah sebuah jaringan wireless yang memiliki sifat dinamis dan juga spontan [1]. Setiap mobile host dalam MANET

bebas untuk bergerak ke segala arah. Di dalam jaringan MANET terdapat dua

node (mobile host) atau lebih yang dapat berkomunikasi dengan node lainnya

namun masih berada dalam jangkauan node tersebut. Selain itu, node juga dapat

berfungsi sebagai penghubung antara node yang satu dengan node yang lainnya.

Jaringan MANET berkomunikasi secara peer to peer menggunakan routing

dengan cara multihop. Informasi dari node awal yang akan dikirimkan terlebih

dahulu disimpan, dan selanjutnya diteruskan ke node tujuan melalui perantara.

Beberapa karakteristik topologi dari jaringan ini adalah:

1. Dinamis, artinya setiap node dapat bergerak bebas, dan tidak dapat

diprediksi.

2. Scalability, artinya MANET bersifat tidak tetap atau jumlah node berbeda

di tiap daerah, dan MANET juga memiliki tingkat keamanan fisik yang

terbatas jika dibandingkan dengan jaringan kabel.

(a) Perangkat heterogen (b) Perangkat homogen

(24)

Jenis MANET (ditunjukkan pada Gambar 2.1) dibagi menjadi 2 jenis

berdasar topologi pada peralatan yang bisa digunakan, yaitu [5]:

1. Perangkat Heterogen, yaitu topologi jaringan MANET dengan perangkat

yang berbeda-beda.

2. Perangkat Homogen yang terdiri dari 1 jenis perangkat pada topologi

jaringannya.

Karakteristik jaringan ad hoc yang dinamis membuat jaringan ini dapat

diaplikasikan di berbagai tempat [2]. Selain itu tidak diperlukan adanya

infrastruktur, sehingga membuat jaringan ini dapat dibentuk dalam situasi apapun.

Beberapa contoh aplikasi jaringan ad hoc adalah untuk operasi militer, keperluan

komersial, dan untuk membuat personal area network.

Pada operasi militer, jaringan ad hoc digunakan untuk mempermudah

akses informasi antar personil militer. Jaringan ini juga dapat digunakan pada

situasi yang sifatnya darurat misalnya banjir atau gempa bumi, atau dapat juga

digunakan untuk sebuah acara seperti konser musik. Untuk jarak yang pendek

atau kurang dari 10 meter, komunikasi secara ad hoc dapat terjalin pada berbagai

macam perangkat seperti telepon seluler dan laptop. Contoh jaringan ad hoc

ditunjukkan pada Gambar 2.2.

Gambar 2.2 Contoh jaringan ad-hoc 3 node [6]

II.2 IEEE 802.11 Wireless LAN Standard

Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11

merupakan sebuah sistem yang terdiri dari beberapa perangkat untuk

(25)

maksimum data rate sebesar 11 Mbit/s. IEEE 802.11 adalah standar yang

digunakan dalam komunikasi wireless, dan merupakan standar yang digunakan

pada konfigurasi point-to-multi point. Salah satu kekurangan wireless LAN adalah

tidak mempunyai kemampuan untuk sensing ketika sedang mengirim data,

sehingga kemungkinan untuk terjadi collision atau tabrakan sangat besar.

Gambar 2.3 IEEE 802.11 Layer model [1].

Struktur IEEE 802.11 yang ditunjukkan pada Gambar 2.3 terdapat 7

Layer. Layer 1 adalah physical. Layer 2 dibagi menjadi 2 bagian yaitu Media

Access Control (MAC), dan Link Layer Control (LLC) [1]. Kedua bagian ini

menjalankan fungsi layer 2 yaitu melakukan proses error control dan flow

control. Layer 3 sampai 7 terdapat Upper Layer Protocol.

II.3 Ad hoc Routing Protocol

Jaringan Mobile ad hoc merupakan suatu jaringan wireless yang memiliki

karakteristik yang dinamis [6]. Node dalam jaringan tersebut dapat saling

berkomunikasi satu sama lain, dikarenakan masing-masing node memiliki

kemampuan routing sehingga dapat mengirim data ke tujuan melalui node lain.

(26)

setiap node bertindak sebagai router maka diperlukan suatu protokol untuk

keperluan routing.

Kualitas dasar protokol routing pada jaringan ad hoc adalah bahwa

protokol tersebut harus mampu beradaptasi secara dinamis terhadap perubahan

topologi jaringan. Hal ini diimplementasikan dengan terknik perencanaan untuk

menelusuri perubahan topologi jaringan dan menemukan rute yang baru ketika

rute yang lama telah expired atau hilang.

Berdasarkan konsep routing dan beberapa pertimbangan untuk kondisi

jaringan MANET, routing protocol dibagi menjadi tiga kategori seperti yang

ditunjukkan pada Gambar 2.4 [6], yaitu :

1. Table Driven Routing Protocol (Proactive Routing Protocol)

2. On Demand Routing Protocol (Reactive Routing Protocol)

3. Hybrid Routing Protocol

Gambar 2.4 Kategori Ad hoc Routing Protocol [6]

Pada kategori on demand routing protocol (reactive routing protocol),

proses pencarian rute hanya akan dilakukan ketika komunikasi dibutuhkan antara

node sumber dengan node tujuan. Jadi routing table yang dimiliki oleh sebuah

node berisi informasi rute ke node tujuan saja. Contohnya adalah Dynamic Source

Routing (DSR), Ad hoc On-demand Distance Vector (AODV), Temporally

Ordered Routing Algorithm (TORA), Associativy Based Routing (ABR), dan

(27)

Sedangkan pada kategori table driven routing protocol (proactive routing

protocol), masing-masing node akan memiliki routing table yang lengkap dalam

artian sebuah node akan mengetahui semua rute ke node lain yang berada dalam

jaringan tersebut. Setiap node akan melakukan update routing table yang

dimilikinya secara periodik, sehingga perubahan topologi jaringan dapat diketahui

setiap interval waktu tersebut. Hal ini bertujuan untuk menjaga konsistensi, dan

informasi perutean setiap pasangan node dalam jaringan MANET. Propagasi rute

diperbaharui setiap interval waktu yang tetap. Contoh : Destination Sequenced

Distance Vector (DSDV), Cluster Switch Gateway Routing (CSGR), Wireless

Routing Protocol (WRP), Optimized Link State Routing (OLSR).

Kategori ketiga yaitu, hybrid routing protocol yang mengkombinasikan

antara kedua tipe routingprotocol (proaktif dan reaktif), contoh dari routing

protocol ini adalah Zone Routing Protocol (ZRP) . Konsep jaringan hybrid adalah

gabungan dari jaringan infrastruktur dan MANET . Disatu sisi ada jaringan dengan

infrastruktur dan disisi lain terdapat node yang dapat bergerak bebas (mobile node)

dengan fasilitas routing. Hal ini memungkinkan rute multi-hop antara mobile node

dengan base station, dan menyebabkan ruang lingkup area dari base station

menjadi lebih luas. Ide jaringan hybrid adalah untuk efisiensi dari jaringan

infrastruktur yang ada, untuk memperluas area dari base station dan mengurangi

konsumsi daya listrik.

II.3.1 Destination Sequence Distance Vector

Destination Sequence Distance Vector (DSDV) termasuk dalam kategori

table driven routing protocol dalam jaringan Mobile Ad hoc [2]. DSDV

menggunakan metode routing distance vector yang dilengkapi dengan adanya

sequence number. Dengan metode distance vector, memungkinkan setiap node

dalam jaringan untuk dapat bertukar tabel routing melalui node tetangganya,

namun salah satu kekurangan dari metode ini adalah dapat mengakibatkan

terjadinya looping dalam jaringan sehingga digunakanlah suatu sequenced number

tertentu untuk mencegah terjadinya looping.

(28)

setiap node dalam jaringan tersebut. Sequence number akan dihasilkan ssetiap kali

akan mengirim pesan, dengan demikian maka sequence number akan dihasilkan

jika terjadi perubahan dalam jaringan. Hal ini dapat disebabkan karena :

1. Update secara periodik oleh masing-masing node di mana setiap node akan

mengirimkan pesan secara periodik.

2. Jika terdapat triggered update seperti ada node datang atau pergi sehingga

node tetangga akan mengirimkan pesan ditandai dengan nilai sequnce

number yang baru.

Dengan metode routing DSDV, setiap node memelihara sebuah tabel

forwarding dan menyebarkan tabel routing ke node tetangganya. Tabel routing

tersebut memuat informasi sebagai berikut :

1. Alamat node tujuan (berupa MAC Address)

2. Jumlah hop yang diperlukan untuk mencapai node tujuan

3. Sequence number dari informasi yang diterima. Sequence number tersebut

berasal dari node tujuan.

Tabel routing akan diperbaharui secara periodik dengan tujuan untuk

menyesuaikan jika terjadi perubahan topologi jaringan (ada node yang bergerak

atau berpindah tempat), dan untuk memelihara konsistensi dari tabel routing yang

sudah ada. Sequence number yang baru akan dihasilkan oleh setiap node jika

terjadi pembaharuan tabel routing.

Jika tabel routing sudah diperbaharui maka akan dipilih rute untuk mencapai

node tujuan dengan kriteria sebagai berikut :

1. Tabel routing dengan nilai sequence number yang terbaru akan terpilih.

Sequence number terbaru ditandai dengan nilai sequence number yang lebih

besar dari yang sebelumnya

2. Jika dihasilkan sequence number yang sama maka dilihat nilai metric-nya,

dan nilai metric yang paling kecil akan dipilih.

Setiap node akan mempunyai sebuah forwarding table yang berisi informasi

pada table routing dan informasi lain seperti install time. Install time akan berisi

interval waktu yang diperlukan untuk mendapatkan tabel routing dari node tujuan.

(29)

yang terputus antara node asal dan node tujuan. Install time dijadikan dasar

keputusan untuk menghapus rute tertentu yang terputus dengan node asal. Dengan

penggunaan DSDV maka penghapusan suatu rute tersebut akan jarang sekali

dilakukan namun install time tetap digunakan untuk memonitor rute-rute yang

terputus dengan node asal, dan mengambil langkah yang diperlukan bila hal

tersebut terjadi.

Link yang terputus akan ditandai dengan nilai metric yang tak berhingga,

dan node asal akan mengeluarkan sequenced number ganjil untuk node tujuan

tersebut. Sequenced number yang ganjil tersebut akan disebarkan ke node-node

lain sehingga semua node dalam jaringan tersebut mengetahui bahwa ada link

yang terputus untuk node tujuan dengan sequenced number ganjil tersebut.

Looping dalam jaringan DSDV dapat dihindari dengan penggunaan

sequence number, di mana setiap node untuk setiap perubahan dalam jaringan

akan menghasilkan sequenced number baru. Jadi node lain akan mengetahui

kejadian yang baru terjadi melalui nilai sequence number. Makin besar nilai

sequence number maka pesan yang diterima semakin baru. Sequence number yang

lebih kecil menandakan bahwa kejadian tersebut sudah tidak up to date sehingga

akan diganti.

Gambar 2.5 merupakan contoh jaringan MANET sebelum dan setelah

terjadi pergerakan node. Tabel 2.1 merupakan tabel routing yang dihasilkan oleh

node H6 sebelum terjadi pergerakan node. Metode routing DSDV memiliki sifat

setiap node yang berada dalam jaringan akan memelihara sebuah tabel forwarding

dan menyebarkan tabel routing ke node tetangganya [7]. Tabel routing tersebut

memuat informasi sebagai berikut :

1. Alamat node tujuan (berupa MAC address).

2. Jumlah hop yang diperlukan untuk mencapai node tujuan.

3. Sequenced number.

(30)

Gambar 2.5 Contoh jaringan ad hoc sebelum dan setelah terjadi

pergerakan node [2].

Tabel 2.1 Tabel routing node H6 sebelum terjadi perpindahan node [2].

Gambar 2.6 sampai Gambar 2.8 menunjukkan prosedur pengiriman paket

routing pada DSDV [2]. Gambar 2.5 memperlihatkan node H4 ingin mengirim

paket ke node H5. Node H4 mengecek tabel routing untuk menentukan node H6

merupakan node berikutnya untuk routing paket ke node H5. Node H4 kemudian

(31)

Gambar 2.6 Node H4 mengirim paket ke node H6 [2].

Gambar 2.7 memperlihatkan node H6 mengecek tabel routing yang

dimilikinya untuk menentukan node H7 merupakan node berikutnya untuk

pengiriman paket dari node H4 ke node H5.

Gambar 2.7 Node H6 mengecek tabel routing [2].

Gambar 2.8 memperlihatkan node H6 meneruskan paket ke node H7.

Prosedur rute paket tersebut diulang sepanjang jalan sampai paket node H4

(32)

Gambar 2.8 Node H6 meneruskan paket ke node H7 [2].

Pada Tabel 2.2 menunjukkan tabel routing yang dimiliki node H7.

Node H7 kemudian melakukan update packet ke node tetangganya, karena

beberapa node dalam topologi jaringan melakukan pergerakan atau berpindah

tempat seperti node H1, node H3, dan node H5 (lihat Gambar 2.6) [2].

Tabel 2.2 Tabel routingnode H7 (update packet) [2].

Tabel 2.3 memperlihatkan tabel routing yang dimiliki oleh node H6

sebelum node H7 mengirimkan update packet ke tetangganya.

(33)

Ketika node H6 menerima update packet dari node H7, node H6 akan

memeriksa informasi tabel routing yang dimilikinya. Jika ada nilai sequence

number yang lebih besar nomer urutannya maka akan dimasukkan dalam tabel

routing [2]. Sequence number S516_H1 pada dest H1 Tabel 2.2 nilainya lebih

besar dibandingkan dengan di Tabel 2.3, maka nilai sequence number tersebut

dimasukkan dalam tabel routing node H6. Hal ini terlepas nilai metric lebih besar

ataupun kecil. Jika ada rute dengan nilai sequence number sama, maka rute

dengan nilai metric yang lebih kecil dimasukkan dalam tabel routing. Dest H5

pada Tabel 2.2 dengan Tabel 2.3 yang memiliki sequence number yang sama

yaitu S502_H5, namun pada Tabel 2.3 nilai metric lebih kecil. Tabel 2.4

merupakan tabel routing yang dimiliki node H6 setelah menerima update packet

dari node H7.

Tabel 2.4 Tabel routing node H6 setelah dilakukan update tabel routing [2].

Tabel 2.5 merupakan tabel routing yang dimiliki node H7 setelah

mendeteksi jalur dengan node H1 putus. (Diasumsikan pada Gambar 2.2 jalur

antara node H1 dan H7 putus) [3]. Node H7 mendeteksi jalur dengana node H1

putus, kemudian menyiarkan update packet ke node tetangga (node H6).

Tabel 2.5 Tabel routing node H7 (update packet) [2].

Tabel 2.6 merupakan tabel routing yang dimiliki oleh node H6 sebelum

(34)

Tabel 2.6 Tabel routing node H6 [2].

Ketika node H6 menerima update packet dari node H7, node H6

kemudian melakukan update tabel routing yang dimilikinya dengan informasi

update packet dari node H7. Node H6 melakukan update dest H1 Sequence

number S517_H1 dan nilai metric ∞. Nilai metric ∞ menjelaskan link dari H1

putus. Tabel routing node H6 setelah dilakukan update dapat dilihat pada Tabel

2.7.

Tabel 2.7 Tabel routing node H6 (update packet) [2].

Looping dalam jaringan DSDV dapat dihindari dengan penggunaan

sequence number, jika terjadi perubahan dalam jaringan setiap node akan

menghasilkan sequenced number baru [2]. Node lainnya akan mengetahui

kejadian yang baru terjadi melalui nilai sequence number. Makin besar nilai

sequence number maka pesan yang diterima semakin baru. Sequence number

yang lebih kecil menandakan bahwa kejadian tersebut sudah tidak up to date

sehingga akan diganti.

II.3.2 Optimized Link Stated Routing

Optimized Link Stated Routing (OLSR) adalah routing protocol proaktif,

(35)

diperlukan. OLSR merupakan optimalisasi dari link state klasik, optimalisasi ini

berdasarkan pada konsep multipoint relays (MPR) [8]. OLSR menyediakan dua

fungsi utama yaitu :

1. Neighbor Discovery

Neighbor Discovery berfungsi untuk mendeteksi node tetangga yang

memiliki hubungan langsung. Setiap node pada protokol OLSR selalu

tukar-menukar informasi topologi dengan node tetangga dalam MANET [9]. Pada

awalnya, setiap node mengirimkan hello message secara broadcast untuk

mengetahui keberadaan node tetangganya yang berada dalam jangkauan node

yang mengirimkan hello message tersebut.

0

Gambar 2.9 Pengiriman hello message tiap node [1].

Pengiriman hello message dikrim setiap tenggang waktu yang telah

ditetapkan yang disebut dengan HELLO_INTERVAL. Hello messsage berfungsi

agar setiap node dapat memperoleh informasi mengenai node tetangga yang

berada dalam wilayah cakupan yang berjarak 1 hingga 2 hop [1]. Fungsi lain dari

hello mesasge adalah memilih node tetangga sebagai Multipoint Relay (MPR).

Gambar 2.9 memperlihatkan setiap node mengirim paket hello message.

Perubahan topologi mengakibatkan luapan informasi (flooding) terhadap

(36)

flooding biasa, seluruh node dapat meneruskan pesan yang diterimanya. Hal ini

dapat menyebabkan sebuah node menerima pesan yang sama secara berulang-

ulang sehingga node dapat menerima 2 pesan yang sama dari 2 node tetangganya

[1]. Pada Gambar 2.10 B flooding MPR, sebuah node hanya akan menerima 1

pesan dari node tetangganya.

Gambar 2.10 Teknik flooding, (A) flooding biasa (B) flooding MPR [1]

MPR adalah teknik untuk mengurangi jumlah overhead dalam jaringan

[12]. Tujuan utama dari MPR yaitu mengurangi luapan atau flooding pada

broadcast message dengan cara memilih beberapa node untuk bertindak sebagai

MPR, sehingga hanya node yang bertindak sebagai MPR saja yang dapat

meneruskan paket kontrol yang diterima. Teknik ini juga dapat digunakan

protokol untuk menyediakan rute terpendek. Pemilihan MPR dapat menggunakan

algoritma MPR yang memiliki 4 tahap, yaitu [1] :

1. Menentukan node awal yang akan memilih MPR yang berjarak 1 hop dan

yang berjarak 2 hop.

2. Melakukan perhitungan dengan rumus D(x,y), dimana y adalah seluruh

anggota dari N(x).

MPR : D (x,y) = N(y) – (x) – N(x) (2.1)

dengan D(x,y) adalah node tetangga yang berjarak 1 hop dari node x (node y

adalah bagian dari N(x)). N(y) adalah node tetangga yang berjarak 1 hop dari

node N(x). (x) adalah node yang memilih MPR. N(x) adalah node tetangga

yang berjarak 1 hop dari node x (hanya berisi tetangga yang bersifat

symmetric).

3. Memilih MPR sementara yang terdapat didalam N(x) yang dapat mencapai

(37)

4. Jika masih ada node lain di dalam N2(x) yang masih dapat dijangkau oleh

MPR(x), maka jumlah node yang belum terjangkau langsung oleh MPR(x)

dan terjangkau langsung oleh N(x) dihitung. Apabila jumlah angkanya ada

yang sama, maka dipilih salah satu yang memiliki jumlah terbanyak dipilih.

MPR(x) adalah multipoint relay set dari node x yang menggunakan algoritma

ini. N2(x) adalah node tetangga yang berjarak 2 hop dari node x (hanya berisi

tetangga yang bersifat symmetric).

0

Gambar 2.11 Contoh skenario penggunaan algoritma MPR [1]

Gambar 2.11 merupakan contoh skenario penggunaan algoritma MPR. Hal

pertama yang dilakukan dalam algoritma MPR adalah memilih N(x) dan N2(x).

Node 0 dipilih sebagai node acuan maka N(0) = {1,3} dan N2(0)= {2,4}. Pada

tahap kedua dapat dilakukan perhitungan D(x,y), dengan y merupakan tetangga

dari node 0, maka

D(0,1) = N(1) – {0} – N(0)

= {0,2,3,4} – {0} – {1,3} = {2,4}

D(0,3) = N(3) – {0} – N(0)

= {0,1,4} – {0} – {1,3} = {4}

Langkah berikutnya, memilih MPR(0) yang hanya dapat menjangkau

tetangganya yang berjarak 2 hop dengan ditempuh oleh 1 jalur saja. Dari Gambar

2.7 yang memenuhi adalah node 1 dan 3, karena node 2 hanya dapat dijangkau

(38)

MPR(0) sementara adalah {1,3}. Pada tahap keempat dilakukan lagi pengecekan

pada pemilihan MPR(0), mungkin masih ada yang dapat dipilih sebagai MPR.

Node 1 yang paling banyak menjangkau tetangganya yang berjarak 2 hop jika

dibandingkan dengan node 3, sehingga yang dipilih menjadi MPR hanya node 1.

Setelah melakukan pengiriman hello message dan pemilihan MPR langkah

selanjutnya melakukan perhitungan jarak terpendek dari jumlah hop pada setiap

tabel routing yang didapat [1]. Tabel 2.8 memperlihatkan contoh tabel routing

yang dimiliki node 0.

Tabel 2.8 Contoh tabel routing dari node 0 [1]. Destination Next Distance

1 1 1

Pencarian rute tersebut dilakukan untuk pengiriman data dengan jarak

terpendek [9]. Perhitungan jarak terpendek tersebut dapat dilakukan dengan

menggunakan algoritma Dijkstra. Pencarian jarak terpendek dapat menghasilkan

tabel routing yang berisi tentang informasi jalur terpendek setiap node, informasi

tersebut akan disimpan oleh setiap node dan akan langsung di perbarui jika terjadi

perubahan topologi.

2. Topology Dissemination

Setiap node dalam jaringan mempertahankan informasi topologi jarigan

yang diperoleh melalui messages TC (topology control) [10]. Messages TC

(39)

menyebarkan informasi tentang node tetangga yang telah ditetapkan sebagai

MPR. Pesan TC disebarkan secara periodik dan hanya node yang bertindak

sebagai MPR yang dapat meneruskan pesan TC. Dengan demikian, sebuah node

dapat dijangkau baik secara langsung atau melalui node MPR [1]. Hello message

dan message TC diperbarui secara periodik, dan memungkinkan setiap node

unruk menghitung jalur ke semua node dalam jaringan. Jalur-jalur ini dihitung

dengan algoritma jalur terpendek Djikstra.

II.3.3 Perbandingan antara Distance Vector dengan Link State

Perbandingan antar distance vector dengan link state ditunjukkan pada

Tabel 2.9.

Tabel 2.9 Perbandingan Distance Vector dengan Link State

Distance Vector Link State

- Tabel routing distance vector berisi

informasi Destination dan next hop.

- Informasi tabel routing ini hanya

dimiliki oleh node tetangganya.

- Menggunakan algoritma

Bellman-Ford

o Pembentukan tabel routing dengan cara pertukaran informasi hanya

oleh masing-masing node yang

- Setiap node memiliki

informasi tabel routing.

- Menggunakan algoritma

Dijkstra atau SPF.

o Pembentukan tabel

routing dimulai dengan

pengiriman paket link

(40)

terhubung.

- Melakukan update secara berkala atau

periodik.

- Mengirimkan salinan dari tabel

routing kepada node tetangganya.

dari masing-masing node,

dan dikumpulkan dalam

suatu database.

o Langkah selanjutnya

informasi yang terkumpul

akan diolah dengan

algoritma SPF (short path

first).

o Algoritma SPF ini

menghasilkan short path

first tree, untuk kemudian

dibentuk menjadi daftar

isi tabel routing.

- Update tabel routing bila ada

perubahan saja.

- Mengirimkan update tabel

routing ke semua node.

Berdasarkan Tabel 2.9, protocol link-state membutuhkan proses data dan

memori yang lebih banyak daripada protocol distance vector. Hal tersebut dapat

dilihat dari proses pembentukan tabel routing dan isi dari tabel routing. Link-state

membutuhkan memori dan proses data yang lebih banyak untuk menangani

semua informasi dari database, pohon topologi, dan table routing, daripada

distance vector. Komputasi pada proses pembentukan tabel routing link state

berpengaruh pada kebutuhan memori , konsumsi bandwidth, dan membutuhkan

konsumsi energy yang lebih besar dibandingkan dengan distance vector.

II.4 Parameter Kinerja 1. Energy Model

Energy model di dalam NS2 merupakan sebuah attribut pada sebuah node,

(41)

energy dalam sebuah node memiliki nilai awal yang merupakan tingkat energy

pada node itu sendiri yang dikenal sebagai initialEnergy_. Node juga

menggunakan energy pada saat mengirimkan paket (txPower_), dan saat

menerima paket (rxPower_). Energy model dapat digunakan untuk menghitung

nilai energy pada waktu yang berbeda. Konsumsi energy node setelah waktu t

dihitung sebagai berikut[8]:

E c(t) = Nt * α * Nr *β [4]

E c(t) adalah energy yang dikonsumsi oleh sebuah node; Nt adalah jumlah

paket yang dikirimkan oleh node setelah waktu I; Nr adalah jumlah paket diterima

oleh node setelah waktu t; α dan β adalah konstan faktor memiliki nilai antara 0

dan 1. Maka dengan menggunakan rumus tersebut, penggunaan konsumsi energy

dapat diketahui.

2. Jumlahhop

Jumlah hop routing adalah jumlah perangkat perantara jaringan antara

node asal ke node tujuan. Menghitung hop routing mengacu pada efisiensi dalam pengiriman paket data ke node tujuan.

II.5 Internet Protocol

Internet Protocol (IP) adalah protocol lapisan jaringan atau protocol

lapisan internetwork yang digunakan oleh protocol TCP/IP untuk melakukan

pengalamatan, dan routing paket data antar host-host di jaringan komputer

berbasis TCP/IP [2].

Sebuah paket IP akan membawa data aktual yang dikirimkan melalui

jaringan dari satu titik ke titik lainnya. IP menggunakan metode connectionless

yang berarti tidak perlu membuat dan memelihara sebuah sesi koneksi. Selain itu,

protocol ini juga tidak menjamin penyampaian data, tapi hal ini diserahkan kepada

protocol pada lapisan yang lebih tinggi, yakni protocol (TCP). Gambar 2.12

(42)

Gambar 2.12 Datagram IP [2]

1. Version (VER)

Menunjukkan versi IP.

2. IHL (Internet Header Length)

Digunakan untuk mengindikasikan ukuran header IP.

3. Type of Service

Field ini digunakan untuk menentukan kualitas transmisi dari sebuah

datagram IP.

4. Total Length

Merupakan panjang total dari datagram IP, yang mencakup header IP

dan muatannya.

5. Identification

Digunakan untuk mengidentifikasikan sebuah paket IP tertentu yang

dikirimkan antara node sumber dan node tujuan.

6. Flags

Berisi dua buah flag yang berisi apakah sebuah datagram IP mengalami

fragmentasi atau tidak.

7. Fragmentation offset

Digunakan untuk mengidentifikasikan offset di mana fragmen yang

bersangkutan dimulai, dihitung dari permulaan muatan IP yang belum

(43)

8. Time to Live

Digunakan untuk mengidentifikasikan berapa banyak saluran jaringan di

mana sebuah datagram IP dapat berjalan-jalan sebelum sebuah router

mengabaikan datagram tersebut.

9. Protocol

Digunakan untuk mengidentifikasikan jenis protokol lapisan yang lebih

tinggi yang dikandung oleh muatan IP.

10.Header Checksum

Digunakan untuk proses error connection.

11.Source address

Menunjukkan alamat IP dari pengirim.

12.Destination address

Menunjukkan alamat IP dari penerima.

Tabel 2.10 Susunan Type of Service [4]

Bit ke 0-2 indikasi prioritas 000 = normal, 111 = prioritas tinggi

Bit ke 3 Indikasi delay 0 = normal,

Transmission Control Protocol (TCP) merupakan protocol host to host

yang sangat reliable dalam jaringan komunikasi yang menggunakan paket

swicthing [2]. TCP bertanggungjawab terhadap reliable, flow control,dan error

(44)

digunakan pada saat ingin mengirimkan data sampai ke tujuan sesuai dengan data

yang dikirimkan oleh sumber. Data yang dikirim ditambah dengan header TCP

yang berisi alamat sumber dan tujuan. Format header TCP ditunjukkan pada

Gambar 2.13.

Gambar 2.13 Format header TCP [2]

Field pada Gambar 2.13 dapat dijelaskan melalui uraian-uraian berikut ini:

1. Source Port (16 bit)

Nomor port terminal asal

2. Destination Port (16 bit)

Nomor port terminal tujuan

3. Sequence Number (32 bit)

Menunjukkan posisi data byte pertama di dalam segmen.

4. Acknowledge Number (32 bit)

ACK akan dikirimkan oleh penerima bila telah menerima data yang

dikirimkan oleh pengirim.

5. Data Offset (4 bit)

Data offset menunjukkan di mana data dimulai.

6. Reserved (6 bit)

(45)

7. Controls Bits (6 bit)

Fungsi kontrol, digunakan untuk set up dan memutuskan session.

Dari kiri ke kanan :

a) URG : Urgent pointer

b) ACK : Acknowledment

c) PSH : Push function

d) RST : Reset the connection

e) SYN : Synchronize sequence number

f) FIN : No more data from sender

8. Window (16 bit)

Menunjukkan pada pengirim berapa besar data yang bisa diterima oleh

penerima.

9. Checksum (16 bit)

Cyclic Redundancy Check (CRC) memeriksa field header dan data.

10. Urgent Pointer (16 bit)

Menunjukkan pada penerima bahwa data yang dikirim telah selesai.

11. Options (variabel)

Options yang paling sering digunakan adalah maximum segment size

(MSS) options, various flow control dan congestion control techniques.

12. Padding (variabel)

13. Data (variabel)

II.7 User Datagram Protocol

User Datagram Protocol (UDP) adalah salah satu protocol pada lapisan

transport TCP/IP yang mendukung komunikasi unreliable, dan connectionless

antara host dalam jaringan yang menggunakan TCP/IP [3].

Karakteristik UDP yaitu:

1. Connectionless: pesan UDP akan dikirimkan tanpa proses negosiasi antara dua

host yang hendak bertukar informasi.

2. Unreliable: pesan UDP akan dikirimkan sebagai datagram tanpa adanya nomor

(46)

3. UDP menyediakan mekanisme untuk mengirim pesan-pesan ke sebuah

protocol lapisan aplikasi atau proses tertentu di dalam sebuah host dalam

jaringan yang menggunakan TCP/IP.

4. UDP menyediakan penghitungan checksum berukuran 16-bit terhadap

keseluruhan pesan UDP.

Gambar 2.14 Format header UDP [3]

Field pada Gambar 2.14 dapat dijelaskan melalui uraian – uraian sebagai berikut :

a. Source Port (16 bit)

Digunakan untuk mengidentifikasi sumber protocol lapisan aplikasi yang

mengirim pesan UDP yang bersangkutan.

b. Destination Port (16 bit)

Digunakan untuk mengidentifikasi tujuan protocol lapisan aplikasi yang

menjadi tujuan UDP yang bersangkutan.

c. Length (16 bit)

Digunakan untuk mengindikasi panjang pesan UDP (pesan UDP ditambah

dengan header UDP) dalam satu byte.

d. Checksum (16 bit)

Berisi informasi pengecekan intergritas dari pesan UDP yang dikirimkan

(header UDP dan pesan UDP).

II.8 Network Simulator

Network Simulator (NS) adalah suatu program perangkat lunak interpreter

yang object-oriented, dan discrete event-drivent yang dikembangkan oleh

University of Californoa Berkeley, dan USC ISI sebagai bagian dari projek Virtual

Internet Testbed (VINT) [11]. NS menjadi salah satu tool yang sangat berguna

(47)

Wide Area Network (WAN). Fungsi dari tool ini juga telah dikembangkan untuk

jaringan nirkabel (wireless), dan jaringan ad hoc.

Ada beberapa keuntungan menggunakan NS sebagai perangkat lunak

simulasi pembantu analisi dalam riset, antara lain adalah NS dilengkapi dengan

tool validasi yang digunakan untuk menguji kebenaran pemodelan yang ada pada

NS. Pemodelan media, protocol, dan komponen jaringan yang lengkap dengan

perilaku trafiknya sudah disediakan pada library NS.

NS juga bersifat open source di bawah Gnu Public License (GPL),

sehingga NS dapat dengan cara download, dan digunakan secara gratis. Sifat open

source juga mengakibatkan pengembangan NS menjadi lebih dinamis.

II.8.1 Arsitektur Dasar

NS terdiri dari 2 bahasa utama yaitu C++ dan Object Oriented Tool

Command Language (Otcl) [11]. Apabila C++ mendefinisikan mekanisme

internal dari objek simulasi, maka Otcl menyusun simulasi dengan

mengumpulkan, dan mengatur objek. C++ dan Otcl terhubung oleh TclCl.

Arsitektur dasar dari NS dapat diperlihatkan seperti Gambar 2.15.

Gambar 2.15 Arsitekstur Dasar NS [11]

Gambar 2.15 menunjukkan bahwa NS 2 menginterpretasikan script

simulasi yang ditulis dengan Tcl. Seorang user harus mengeset

komponen-komponen (seperti objek penjadwalan event, library komponen jaringan, dan

library modul setup) pada lingkungan simulasi.

User menuliskan simulasinya dengan script OTcl, dan menggunakan

(48)

komponen jaringan baru, maka user dengan bebas untuk menambahkan dan

mengintegrasikan pada simulasinya atau pada NS 2. Sebagian dari NS 2 ditulis

dalam Bahasa C++ dengan alasan bahasa pemrograman tersebut lebih efisien

karena sudah banyak di kenal [11]. Jalur data (data path), ditulis dalam Bahasa

C++, dipisahkan dari jalur kontrol (control path), ditulis dalam Bahasa OTcl.

Objek jalur data dikompilasi dan kemudian interpreter OTcl melalui OTcl linkage

(tclcl) yang memetakan metode dan variabel pada C++ menjadi objek dan

variabel pada OTcl. Objek C++ dikontrol oleh objek OTcl. Hal ini memungkinkan

untuk menambahkan metode dan variabel kepada C++ yang dihubungkan dengan

objek OTcl. Hirarki linked class pada C++ memiliki korespondansi dengan OTcl,

hal ini dapat dilihat pada Gambar 2.16.

Gambar 2.16 Skema NS2 [11]

Gambar 2.17 Tampilan NAM Console [7]

Setelah dilakukan percobaan simulasi, output dari simulasi NS2 berupa

text-based dan animation-based. Untuk menginterpretasi hasil output secara grafis

dan interaktif, dapat menggunakan sebuah tool seperti Network Animation (NAM)

yang ditunjukkan pada Gambar 2.19 dan Xgraph ditunjukkan pada Gambar 2.18.

(49)

bagian yang relevan dari hasil yang text-based dan mengubahnya ke bentuk yang

dapat dipahami.

Gambar 2.18 Tampilan Xgraph [11]

(50)

II.8.2 Fungsi NS

Beberapa fungsi yang tersedia pada NS-2 adalah untuk jaringan kabel,

tanpa kabel, tracing dan visualisasi. Untuk lebih jelasnya berikut ini merupakan

fungsi dari NS [11]:

 Mendukung jaringan dengan kabel

- Routing protocol Distance Vector, Link State

- Protocol Transport : TCP, UDP

- Sumber trafik : web, ftp, telnet, cbr, real audio

- Tipe antrian yang berbeda : drop tail, RED

- Quality of Service (QoS) : Integrated Services dan Differentiated

Services.

- Emulation

 Mendukung jaringan tanpa kabel (wireless)

- Routing protocol ad hoc : AODV, DSR, DSDV, TORA ; Jaringan

hybrid; mobile IP; Satelit; Senso-MAC; Model propagansi; two-raay

ground, free space.

Tracing

 Visualisasi

- Network Animation (NAM)

(51)

34

BAB III

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM

III.1. Parameter Simulasi

Pada penelitian ini, penulis menentukan parameter-parameter jaringan

yang akan digunakan. Parameter-parameter ini bersifat konstan dan akan

digunakan pada setiap pengujian yang dilakukan. Pada Tabel 3.1 dicantumkan

parameter simulasi untuk routing protocol DSDV, dan Tabel 3.2 menunjukkan

parameter simulasi untuk routing protocol OLSR.

Tabel 3.1 Parameter-parameter simulasi untuk routing protocol DSDV.

Parameter Nilai

Tipe Kanal Wireless Channel

Model Propagasi Two Ray Ground

Tipe Network Interface Wireless

Tipe MAC IEEE 802.11

Tipe Antrian Drop Tail

Model Antena Omni Directional

Maks. Paket dalam Antrian 50

Protokol Routing DSDV

Dimensi Topografi X 500

Dimensi Topografi Y 500

Waktu Simulasi Berhenti 200

Energy Model “Energy Model”

Dalam simulasi ini, pembuatan jaringan pertama dengan tingkat

kepadatan jaringan rendah dengan 10 node dengan posisi random, kemudian 25

node, dan 50 node, dengan perintah : ./setdest –v (versi) –n (jumlah node) –p (waktu

pause) –s (kecepatan) –t (waktu simulasi) –x (panjang area) > (File output). Cbrgen

merupakan sebuah tool yang telah disediakan oleh NS 2 untuk membuat sebuah

(52)

Tabel 3.2 Parameter-parameter simulasi untuk routing protocol OLSR.

Parameter Nilai

Tipe Kanal Wireless Channel

Model Propagasi Two Ray Ground

Tipe Network Interface Wireless

Tipe MAC IEEE 802.11

Tipe Antrian Drop Tail

Model Antena Omni Directional

Maks. Paket dalam Antrian 50

Protokol Routing OLSR

Dimensi Topografi X 500

Dimensi Topografi Y 500

Waktu Simulasi Berhenti 200

Energy Model “Energy Model”

Langkah selanjutnya adalah menjalankan simulasi pada network

simulator 2. Simulasi pada NS dapat dilakukan dengan mengetik perintah ns run

pada cygwin. Simulasi ini akan menghasilkan output berupa trace file dan NAM

file. Trace file merupakan pencatatan seluruh event yang terjadi pada sebuah

simulasi yang dibangun. NAM file merupakan sebuah gambaran animasi dari

sebuah jaringan yang dibentuk. NAM file dapat digunakan untuk mempermudah

dalam melihat topologi jaringan yang dihasilkan beserta pergerakan node. Format

wireless trace file dapat dilihat pada Tabel 3.3 dan contoh hasil trace file untuk

energy model pada Tabel 3.4.

Berikut merupakan penjelasan dari masing-masing field pada tabel 3.3 :

1. Wireless trace file

a. Event type

Field ini berisikan kejadian yang sedang berlangsung, dimana terdapat

empat tipe kejadian yaitu :

- r : Suatu paket diterima oleh node

- s : Suatu paket dikirim oleh node

- d : Suatu paket dibuang dari antrian

(53)

b. Event type

Field ini berisikan kejadian yang sedang berlangsung, dimana terdapat

empat tipe kejadian yaitu :

- r : Suatu paket diterima oleh node

- s : Suatu paket dikirim oleh node

- d : Suatu paket dibuang dari antrian

- f : Suatu paket diteruskan menuju node berikutnya

Tabel 3.3 Wireless trace file

Event Abbreviation Flag Type Value

Wireless

-Ma hexadecimal Duration

-Md hexadecimal Destination Ethernet Address

-Ms hexadecimal Source Ethernet Address

-Mt hexadecimal Ethernet Type

-P string Packet Type (arp, dsr, imep, tora, etc.)

(54)

c. Event type

Field ini berisikan kejadian yang sedang berlangsung, dimana terdapat

empat tipe kejadian yaitu :

- r : Suatu paket diterima oleh node

- s : Suatu paket dikirim oleh node

- d : Suatu paket dibuang dari antrian

- f : Suatu paket diteruskan menuju node berikutnya

d. Time (-i)

Merupakan detik di mana event tersebut dilakukan.

e. Next hop information

Berisikan informasi tentang node berikutnya (next hop), dan flag diawali

oleh –H, dan terdapat dua jenis :

- Hs : merupakan hop pengirim

- Hd : merupakan keterangan hop berikutnya, -1 dan -2 (-1 = broadcast

dan -2 = jalur ke tujuan belum tersedia).

f. Node property

Merupakan informasi tentang node, flag diawali dengan –N, dan terdapat

beberapa jenis informasi :

- Ni : Nama node

- Nx : Koordinat absis dari node tersebut

- Ny : Kooridnat subordinat dari node tersebut

(55)

- Ms : Ethernet address dari node pengirim

adalah paket dari transport layer seperti CBR dan TCP.

Tabel 3.4 Trace file untuk energy model

r 3,052590420 _75_ RTR - 14 SPAN 40 [0 ffffffff 5e 0] [energi

[0 waktu yang diharapkan untuk mengirim data

ffffffff alamat mac tujuan

5e mac alamat pengirim

0] jenis protokol

[Energi 999.989 sisa simpul energy

Ei 0,000 idle power (energi saat menganggur)

Es 0,000 sleep power (energi saat tidur)

Et 0,001 Energi saat mengirimkan (transmit)

Eh 0,009 energi saat menerima (receiver)

Figur

Gambar 2.5 Contoh jaringan ad hoc sebelum dan setelah terjadi
Gambar 2 5 Contoh jaringan ad hoc sebelum dan setelah terjadi . View in document p.30
Gambar 2.7 Node H6 mengecek tabel routing [2].
Gambar 2 7 Node H6 mengecek tabel routing 2 . View in document p.31
Tabel 2.3 memperlihatkan tabel routing yang dimiliki oleh node H6
Tabel 2 3 memperlihatkan tabel routing yang dimiliki oleh node H6 . View in document p.32
Tabel 2.4 Tabel routing node H6 setelah dilakukan update tabel routing [2].
Tabel 2 4 Tabel routing node H6 setelah dilakukan update tabel routing 2 . View in document p.33
Gambar 2.9 Pengiriman hello message tiap node [1].
Gambar 2 9 Pengiriman hello message tiap node 1 . View in document p.35
Gambar 2.10 Teknik flooding, (A) flooding biasa (B) flooding MPR [1]
Gambar 2 10 Teknik flooding A flooding biasa B flooding MPR 1 . View in document p.36
Gambar 2.11 Contoh skenario penggunaan algoritma MPR [1]
Gambar 2 11 Contoh skenario penggunaan algoritma MPR 1 . View in document p.37
Tabel 2.9.
Tabel 2 9 . View in document p.39
tabel o Langkah selanjutnya
Langkah selanjutnya . View in document p.40
Gambar 2.12 Datagram IP [2]
Gambar 2 12 Datagram IP 2 . View in document p.42
Tabel 2.10 Susunan Type of Service [4]
Tabel 2 10 Susunan Type of Service 4 . View in document p.43
Gambar 2.13 Format header TCP [2]
Gambar 2 13 Format header TCP 2 . View in document p.44
Gambar 2.14 Format header UDP [3]
Gambar 2 14 Format header UDP 3 . View in document p.46
Gambar 2.15 Arsitekstur Dasar NS [11]
Gambar 2 15 Arsitekstur Dasar NS 11 . View in document p.47
Gambar 2.16 Skema NS2 [11]
Gambar 2 16 Skema NS2 11 . View in document p.48
Gambar 2.18 Tampilan Xgraph [11]
Gambar 2 18 Tampilan Xgraph 11 . View in document p.49
Tabel 3.1 Parameter-parameter simulasi untuk routing protocol DSDV.
Tabel 3 1 Parameter parameter simulasi untuk routing protocol DSDV . View in document p.51
Tabel 3.3 Wireless trace file
Tabel 3 3 Wireless trace file . View in document p.53
Tabel 3.4 Trace file untuk energy model
Tabel 3 4 Trace file untuk energy model . View in document p.55
Gambar 3.1 Skenario simulasi
Gambar 3 1 Skenario simulasi . View in document p.57
Gambar 3.4 Terjadi koneksi UDP antara  node 1 dengan node 7
Gambar 3 4 Terjadi koneksi UDP antara node 1 dengan node 7 . View in document p.59
Tabel 4.1 Perbandingan rata-rata hasil konsumsi energy pada routing
Tabel 4 1 Perbandingan rata rata hasil konsumsi energy pada routing . View in document p.62
Grafik Perbandingan Konsumsi Energy pada 1 Koneksi
Grafik Perbandingan Konsumsi Energy pada 1 Koneksi. View in document p.63
Grafik Perbandingan Konsumsi Energy pada 5 Koneksi
Grafik Perbandingan Konsumsi Energy pada 5 Koneksi . View in document p.64
Grafik Perbandingan Konsumsi Energy pada 10 node
Grafik Perbandingan Konsumsi Energy pada 10 node. View in document p.65
Grafik Perbandingan Konsumsi Energy 25 node
Grafik Perbandingan Konsumsi Energy 25 node . View in document p.66
Tabel 4.2  Hasil penghitungan jumlah hop routing protocol
Tabel 4 2 Hasil penghitungan jumlah hop routing protocol . View in document p.67
Tabel Rata-rata jumlah hop jaringan pada protocol DSDV dan OLSR
Tabel Rata rata jumlah hop jaringan pada protocol DSDV dan OLSR . View in document p.76
Gambar Simulasi saat terdapat 25 node
Gambar Simulasi saat terdapat 25 node . View in document p.77
Gambar Simulasi saat terdapat 50 node
Gambar Simulasi saat terdapat 50 node . View in document p.78

Referensi

Memperbarui...