SIMULASI KOMPUTER KINERJA JARINGAN ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE

i

ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Elektro

Disusun oleh: WIDI SUNARDI NIM : 005114106

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA

ii

FINAL PROJECT

Presented as Partial Fulfillment of the Requirements To Obtain the Sarjana Teknik Degree

In Electrical Engineering

By: WIDI SUNARDI

Student ID Number: 005114106

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM ELECTRICAL ENGINEERING DEPARTMENT

ENGINEERING FACULTY SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA 2007

iii :

v

disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.

Yogyakarta, Januari 2007 Penulis

vi

Kupersembahkan tugas akhir ini :

Pada Tuhan Yesus Kristus atas hidup, talenta, penyertaan, mukjizat dan penebusan-Nya yang selama ini menyertai langkahku.

Untuk Bapak “Marto Sarono” dan Ibu “Sammy” atas dukungan, doa, dan bimbingan yang tiada henti, pembelajaran atas hidup dan kasih yang selama ini aku terima.

Untuk Kakak-kakakku “Dughel”, “No” “Yyah” “Ani” “Miss Martha” atas dorongan semangat dan keteladanannya tentang keberanian memilih jalan hidup. Yang kita perlukan hanyalah kebersamaan kita, dengan itu kita bisa melalui segalanya.

Untuk Penyamun “AC Inverno”: Pholenk, Bang Eki, Wedhuz, Lamthol, Dimthol, Arie, Kontiz, Lek Ilet, Mas Bozz, Pukon. Kebersamaan itu tidak akan pernah padam dan pudar my friend!!! Terimakasih banyak dukungan dan bantuannya.

Untuk Suwex Grunge Community and Indonesian Underground. Do It Yourself. Keep everything black and dark coz we will see the light. Live is nothing without our faith to hold. Terimakasih atas semua dukungannya dan bantuan – bantuannya.

vii

akhir COMPUTER SIMULATION OF ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE NETWORK PERFORMANCE _{ini dapat terselesaikan dengan baik.}

Tugas akhir ini bertujuan untuk memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana Teknik, jurusan Teknik Elektro universitas Sanata Dharma.

Dalam penyusunan tugas akhir ini, banyak sekali bimbingan, saran dan masukan yang sangat bermanfaat bagi penulis yang telah diberikan oleh berbagai pihak demi terselesainya penyusunan tugas akhir ini.

Untuk itu dengan segala kerendahan hati, penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada :

1. Damar Widjaja, S.T., M.T., selaku dosen pembimbing I yang telah meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan, masukan, dan bantuan, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini.

2. Ir. Th. Prima Ari Setiyani, M.T, selaku dosen pembimbing II atas bimbingan dan bantuannya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini.

3. Bapak Marto Sarono dan Ibunda Sammy yang telah memberikan kasih dan sayangnya, doa, dorongan, semangat.

4. Kakak-kakakku, Mas Tono, Mas Warno, Mbak Yyah, Mbak Ani, Mbak Tante atas semua hal yang telah diberikan.

viii

dan semua yang tak cukup untuk disebutkan satu per satu.

7. Segenap dosen-dosen Teknik Elektro atas segala bantuan yang telah diberikan selama penulis menimba ilmu dibangku kuliah.

8. Segenap Karyawan, Sekretariat Teknik, atas bantuan yang telah diberikan.

9. Dan semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, karena keterbatasan tempat, atas saran, ide dan dukungan yang diberikan hingga tugas akhir ini dapat terselesaikan.

10. Terimakasi buat PT. EJ, PT BSR, PT. AAA, PT. Etos, Johnson Group, BAN TAT, DGI International, dan Indonetwork, yang telah memberi banyak pelajaran berharga di dunia yang baru.

Dengan segala kerendahan hati juga, penyusun menyadari bahwa tugas akhir ini masih sangat jauh dari sempurna. Oleh karena itu, segala kritik dan saran yang membangun akan penyusun terima dengan senang hati.

Penyusun mengharapkan semoga tugas akhir ini dapat berguna bagi semua pihak dan dapat dijadikan bahan kajian lebih lanjut.

Yogyakarta, Januari 2007

ix

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PERSETUJUAN... iii

HALAMAN PENGESAHAN ... iv

HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ... v

HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN ... vi

KATA PENGANTAR ... vii

DAFTAR ISI ... ix

DAFTAR GAMBAR ... xiii

DAFTAR TABEL ... xv

DAFTAR LAMPIRAN ... xvi

INTISARI ... xvii

ABSTRACT ... xviii

BAB I PENDAHULUAN ... 1

I.1 Judul ... 1

I.2 Latar Belakang ... 1

I.3 Batasan Masalah ... 2

I.4 Tujuan Penelitian ... 3

I.5 Manfaat Penelitian ... 3

x

II.3 Karakteristik VirtualPath dan Virtual Channel ... 7

II.4 Kendali Pemberian Isyarat ... 9

II.5 Sel ATM ... 11

II.6 Format Header ... 14

II.7 Generic Flow Control ... 16

II.8 Kategori Layanan ATM ... 16

II.9 Real-Time Service ... 17

II.9.1 Constant Bit Rate (CBR) ... 18

II.9.2 Real-Time Variable Bit Rate (RT-VBR) ... 18

II.10 Non-Real Time Service ... 19

II.10.1 Non-Real Time Variable Bit Rate (NRT-VBR) ... 19

II.10.2 Unspecified Bit Rate (UBR) ... 20

II.10.3 Available Bit Rate (ABR)... 20

II.11 Traffic Control ... 21

II.12 Arsitektur Protokol ATM ... 23

II.13 ATM Adaptation Layer (AAL) ... 24

II.12.1 AAL Service ... 25

II.12.2 Protokol AAL ... 27

II.14 Mengenal Lingkungan Visual Basic ... 28

xi

BAB III PERANCANGAN PROGRAM ... 37

III.1 Diagram Alir Program Keseluruhan ... 37

III.2 Routing / Label Swaping ... 39

III.3 Quality of Service CBR dan ABR ... 41

III.3.1 Constant Bit Rate (CBR) ... 41

III.3.2 Available Bit Rate (ABR) ... 41

III.4 Traffic Control ... 43

III.4.1 Algoritma Leaky Bucket ... 43

III.4.2 Algoritma Virtual Scheduling ... 45

III.7 Tampilan untuk Error Jaringan ... 45

III.8 Header Error ... 48

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN... 51

IV.1 Menu Utama ... 51

IV.2 Routing ... 52

IV.3 Quality of Service ... 55

IV.4 Traffic Control ... 59

IV.5 Error Jaringan ... 61

xiii

Gambar 2.2 Format Sel ATM ... 11

Gambar 2.3 Alokasi Sumber Daya Jaringan ATM ... 21

Gambar 2.4 Protokol ATM ... 23

Gambar 2.5 Tampilan Visual Basic ... 29

Gambar 2.6 Project Explorer... 29

Gambar 2.7 Tampilan Menu Bar ... 30

Gambar 2.8 Tampilan Tool Bar ... 30

Gambar 2.9 Tampilan Toolbox ... 31

Gambar 2.10 Tampilan Jendela Properties ... 31

Gambar 2.11 Tampilan Jendela Form Layout... 32

Gambar 3.1 Diagram Alir Program Keseluruhan ... 38

Gambar 3.2 Lay Out Menu Utama ... 39

Gambar 3.3 Diagram Alir Routing... 40

Gambar 3.4 Lay Out Routing ... 40

Gambar 3.5 Diagram Alir Bit Rate Data ABR dan CBR ... 42

Gambar 3.6 Lay Out Bit Rate Data ABR dan CBR ... 42

Gambar 3.7 Diagram Alir Algoritma Leaky Bucket... 43

Gambar 3.8 Visualisasi Algoritma Leaky Bucket ... 45

Gambar 3.9 Diagram Alir Algoritma Virtual Scheduling ... 45

Gambar 3.10 Lay Out Leaky Bucket dan Virtual Scheduling ... 46

Gambar 3.11 Diagram Alir Error Jaringan... 47

Gambar 3.12 Lay Out Error Jaringan ... 47

Gambar 3.13 Diagram Alir Simulasi Header Error ... 49

Gambar 3.14 Lay Out Header Error... 50

Gambar 4.1 Tampilan Menu Utama... 51

Gambar 4.2 Tampilan Routing A ... 52

xiv

Pada Saat Dijalankan... 56

Gambar 4.8 Tampilan Transmisi Data Real Time dan Non Real Time ... 58

Gambar 4.9 Tampilan Transmisi Data Real Time dan Non Real Time Pada Saat Dijalankan... 58

Gambar 4.10 Tampilan Traffic Control ... 59

Gambar 4.11 Tampilan Traffic Control Pada Saat Dijalankan ... 59

Gambar 4.12 Tampilan Error Jaringan ... 61

Gambar 4.13 Tampilan Error Jaringan Pada Saat Dijalankan... 62

Gambar 4.14 Tampilan Header Error ... 63

xv

xvii INTISARI

Pentingnya sebuah sistem komunikasi data menuntut usaha untuk mengembangkan teknologi transmisi data. Asynchronous Transfer Mode (ATM) adalah teknologi jaringan baru yang telah mempunyai tempat penting dalam industri jaringan. ATM dirancang untuk menyediakan paket sel yang cepat melalui berbagai jenis kecepatan dari suatu media dengan nilai yang variabel. ATM mampu menangani berbagai macam informasi (suara, data, gambar, video dan teks) dengan cara yang terintegrasi. ATM menyediakan fleksibilitas bandwidth dan dapat digunakan secara efisien.

Untuk membantu mempelajari tentang jaringan ATM maka dibuatlah simulasi komputer kinerja jaringan ATM. Program simulasi yang dibuat mencakup routing, quality of service, traffic control, error jaringan dan header error.

Simulasi routing menunjukkan bagaimana jalur virtual channel terbentuk. Simulasi traffic control menunjukkan penanganan terhadap aliran sel. Simulasi header error menunjukkan akibat dari sel yang mengalami single bit error dan multi bit error. Simulasi jaringan error menunjukkan bagaimana jaringan dapat mengalami error.

xviii

Student ID Number : 005114106 ABSTRACT

The importance of data communication system requires the continues improvement of communication technology. Asynchronous Transfer Mode (ATM) is a new networking technology that has come into a significant place in the networking industry. ATM is designed to provide fast cell packet switching over various types and speeds of media at variable rates. ATM can handle any kind of information (voice, data, image, text and video) in an integrated manner. ATM provides good bandwidth flexibility and can be used efficiently.

Computer simulation assists to learn of ATM performance. In this research, routing, traffic control, header error, and network error of ATM network has been simulated with Visual Basic programming language.

Routing simulation has shown the virtual channel build the traffic lane from user to end user. Traffic control simulation has shown how leaky bucket and virtual scheduling algorithm handle the cell flow. Header error simulation has shown the cell consequence of single bit error, multi bit error. Network error simulation has shown how the ATM network can be broken.

Simulasi Komputer Kinerja Jaringan Ansynchronous Transfer Mode

(Computer Simulation of Ansynchronous Transfer Mode Network Performance)

1.2 Latar Belakang

Jaringan Ansynchronous Transfer Mode (ATM) pertama kali dikembangkan oleh peneliti dari AT&T Bell Laboratories dan France Telecom’s Risearch Center pada awal tahun 1980 [1]. Peneliti tertarik akan paketisasi informasi suara sedemikian sehingga satu switch bisa digunakan untuk data dan suara. Para peneliti yakin bahwa suatu alat yang mampu menangani paketisasi dan switching informasi suara dapat memindahkan sedikitnya satu juta paket per detik dengan waktu penundaan dalam mili detik.

Jaringan Ansynchronous Transfer Mode menjadi suatu pertimbangan yang praktis untuk arsitektur jaringan. Pemakai akhir yang besar dengan penundaan yang rendah, serta penerapan high-bandwidth menjadi titik awal pengembangan teknologi jaringan baru yang dapat memindahkan berbagai sumber data dengan cepat.

Jaringan Ansynchronous Transfer Mode adalah suatu teknologi jaringan yang baru dalam industri jaringan. Jaringan Ansynchronous Transfer Mode telah diterima secara umum sebagai suatu pilihan mode

perpindahan untuk Broadband Integrated Services Digital Networks (BISDN). Jaringan Ansynchronous Transfer Mode tersedia untuk menyediakan packet switching yang cepat dalam berbagai jenis dan kecepatan yang bervariasi antara 64 kbps sampai 2 Gbps. Jaringan Ansynchronous Transfer Mode mampu menangani berbagai macam informasi (suara, data, gambar, teks dan video) dengan cara yang terintegrasi. Jaringan Ansynchronous Transfer Mode menyediakan suatu fleksibilitas bandwidth yang baik dan dapat digunakan secara efisien dari komputer desktop ke Local Area Network (LAN) dan Wide Area Network (WAN).

Untuk dapat mempermudah pemahaman kinerja jaringan ATM diperlukan suatu media. Program simulasi merupakan sebuah media yang dapat menggambarkan kinerja jaringan ATM. Dengan suatu program simulasi pembaca dapat lebih mudah memahami kinerja jaringan ATM.

1.3 Batasan Masalah

Batasan masalah dalam tugas akhir ini adalah :

1. Layanan yang dipakai meliputi data yang real-time dan non real-time. 2. Quality of Service (QoS) untuk data real-time adalah Constant Bit Rate

(CBR) dan untuk data non real-time adalah Available Bit Rate (ABR). 3. Program dapat menunjukkan data error dan network error.

4. Mekanisme traffic control menggunakan Algoritma Leaky Bucket dan Algoritma Virtual Scheduling.

1.4 Tujuan penelitian

Adapun tujuan yang akan dicapai dalam penulisan tugas akhir ini adalah : 1. Menghasilkan suatu program bantu untuk memudahkan pemahaman

tentang jaringan Ansynchronous Transfer Mode.

2. Menghasilkan program simulasi untuk mengetahui unjuk kerja jaringan Ansynchronous Transfer Mode.

1.5 Manfaat penelitian

Adapun manfaat yang dapat diambil dalam melakukan penelitian ini adalah :

1. Mempermudah kalangan akademisi dalam pemahaman jaringan Ansynchronous Transfer Mode dalam bentuk visual.

2. Langkah awal untuk dapat mengembangkan kualitas penanganan error dan kualitas layanan pada jaringan Ansynchronous Transfer Mode.

1.6 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan ini terdiri atas:

BAB I PENDAHULUAN

Bab pendahuluan ini berisi tentang judul, latar belakang, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian dan sistematika penulisan.

BAB II DASAR TEORI

Dasar teori akan menjelaskan tentang arsitektur protokol jaringan ATM dan penjelasan umum mengenai bagian-bagian pada jaringan ATM. Juga disertakan penjelasan tentang program visual basic yang digunakan dalam perancangan program ini.

BAB III PERANCANGAN PROGRAM

Dalam bab ini dijelaskan tentang diagram blok program dan diagram alur dari program simulasi.

BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN

Bab ini berisi pembahasan program dan hasil simulasi.

BAB V PENUTUP

Bab penutup berisi tentang kesimpulan dan saran untuk pengembangan aplikasi lebih lanjut.

II.1 Sambungan Logis Jaringan ATM

Sambungan logis pada jaringan ATM dikenal sebagai Virtual Channel Connections (VCC) [2]. Suatu VCC dianalogikan dengan koneksi data link pada frame relay. Hal ini merupakan unit dasar pensaklaran dalam suatu jaringan ATM. Pengguna dapat mengirimkan data dengan bit rate yang bervariasi dan dengan aliran data yang full duplex. Data yang dikirim berupa sel dengan ukuran sel 53 byte.VCC juga digunakan untuk pertukaran user-network dan pertukaran network-network.

Konsep virtual path dapat dilihat pada Gambar 2.1. Suatu virtual path connection (VPC) adalah sekumpulan VCC yang mempunyai endpoints yang sama. Semua sel yang mengalir pada semua VCC dalam VPC yang tunggal diswitch sepanjang path yang sama.

Gambar 2.1 Konsep Virtual Path [2]

Konsep virtual path telah dikembangkan untuk menjawab suatu jaringan berkecepatan tinggi. Bantuan teknik virtual path berisi biaya kendali dengan pengelompokan sambungan berbagai alur yang umum sampai ke jaringan ke

dalam unit tunggal. Tindakan manajemen jaringan kemudian bisa diberlakukan bagi sejumlah kecil kelompok sambungan sebagai ganti sejumlah besar sambungan yang tunggal.

Beberapa keuntungan dari penggunaan virtual path :

1. Arsitektur jaringan yang sederhana: Fungsi angkut jaringan dapat dipisahkan ke dalam semua hubungan dengan sambungan virtual channel dan dihubungkan dengan suatu kelompok sambungan virtual path.

2. Meningkatkan kehandalan dan kemampuan jaringan.

3. Mengurangi pemrosesan dan mempersingkat waktu penyusunan sambungan.

4. Meningkatkan layanan jaringan: virtual path sebetulnya digunakan pada internal jaringan tetapi juga terlihat oleh pemakai akhir. Pemakai boleh menggambarkan jaring-jaring tertutup atau kelompok pemakai yang tertutup dari virtual channel.

Proses penentuan sambungan virtual path adalah dipasangkan dari proses menentukan sambungan virtual channel:

1. Mekanisme kendali virtual path meliputi menghitung rute, penjatahan kapasitas, dan penyimpanan informasi sambungan.

2. Untuk set-up virtual channel tunggal, kendali melibatkan pemeriksaan pada sambungan virtual path sampai titik tujuan yang diperlukan dengan kapasitas yang tersedia untuk mendukung virtual channel, dengan mutu yang sesuai pada layanan, dan kemudian penyimpanan status informasi yang diperlukan (pemetaan virtual path/ virtual channel).

II.2 Kegunaan Sambungan Virtual Channel

Endpoints dari suatu VCC adalah pemakai akhir, kesatuan jaringan, atau suatu pemakai akhir dan suatu kesatuan jaringan. Dalam semua kasus, integritas urutan sel dipelihara di dalam suatu VCC. Sel dikirimkan dengan perintah yang sama saat dikirimkan. Contoh tiga penggunaan dari VCC:

1. Antara pemakai akhir: Dapat digunakan untuk membawa end-to-end data pemakai. Dapat juga digunakan untuk membawa pemberian isyarat kendali antara pemakai akhir. Suatu VPC antara pemakai akhir menyediakan keseluruhan kapasitas.

2. Antara pemakai akhir dan suatu kesatuan jaringan: Digunakan untuk mengendalikan pemberian isyarat user-to-network. Suatu user-to-network VPC dapat digunakan untuk mengumpulkan pertukaran lalu lintas dari pemakai akhir atau server jaringan.

3. Antara dua kesatuan jaringan: Digunakan untuk manajemen lalu lintas jaringan dan fungsi routing. Suatu network-to-network VPC dapat digunakan untuk menggambarkan suatu rute yang umum untuk pertukaran dari informasi manajemen jaringan.

II.3 Karakteristik Virtual Path dan Virtual Channel

ITU-T I.150 merekomendasikan karakteristik dari sambungan virtual channel:

1. Quality of Service (QoS): Seorang pemakai dari suatu VCC dilengkapi dengan suatu QoS yang ditetapkan oleh parameter rasio kerugian sel yaitu perbandingan dari sel yang hilang dengan sel yang dikirimkan.

2. Switched and semipermanent virtual channel connections: VCC yang yang terbentuk melalui switch-switch jatringan ATM adalah jalur yang tidak selalu tetap. Pembentukan jalur akan ditentukan oleh switch jaringan ATM untuk mendapatkan jalur lalu-lintas data yang paling dekat. Hal ini merupakan salah satu keunggulan jaringan ATM dalam membuat konfigurasi jalur yang cepat.

3. Urutan integritas sel: Urutan dari sel yang dikirimkan di dalam suatu VCC. 4. Parameter negosiasi lalu-lintas dan pengawasan pemakaian: parameter

lalu-lintas dapat dirundingkan antara seorang pemakai dan jaringan untuk masing-masing VCC. Masukan dari sel ke VCC dimonitor oleh jaringan untuk memastikan bahwa parameter yang sudah disetujui tidak dilanggar. Jenis parameter lalu lintas yang dapat dirundingkan meliputi rata-rata tingkat tarip, tingkat tarip puncak, burstiness, dan jangka waktu puncak. Jaringan boleh menggunakan sejumlah strategi untuk berhubungan dengan kemacetan dan untuk mengatur keluaran dan VCC yang diminta. Jaringan bisa menolak permintaan baru untuk VCC untuk mencegah kemacetan. Sel mungkin dibuang jika parameter yang dipakai dilanggar atau jika kemacetan menjadi parah. Di dalam suatu situasi yang ekstrim, sambungan yang ada bisa diakhiri.

Karakteristik yang didaftarkan adalah serupa untuk VCC, yaitu mutu dari layanan, switched dan semipermanent VPC, integritas urutan sel, negosiasi

parameter lalu lintas dan monitoring pemakaian. Ada sejumlah pertimbangan untuk duplikasi ini. Pertama, menyediakan beberapa fleksibilitas bagaimana layanan jaringan mengatur persyaratan penempatan. Jaringan harus terkait dengan keseluruhan persyaratan untuk suatu VPC, dan di dalam suatu VPC, boleh merundingkan penetapan dari virtual path dengan karakteristik yang diberikan. Kedua, maka dimungkinkan pemakai akhir untuk merundingkan agar disediakan VCC baru. Karakteristik VPC memaksakan suatu kedisiplinan pilihan bahwa pemakai akhir boleh membuat sambungan baru.

II.4 Kendali Pemberian Isyarat

VCC, I.150 menetapkan empat metoda untuk menyediakan suatu fasilitas pelepasan. Satu atau sejumlah metoda ini akan digunakan di dalam jaringan tertentu:

1. Semipermanent VCC bisa digunakan untuk pertukaran user-to-user. Dalam hal ini, tidak ada pemberian isyarat kendali yang diperlukan.

2. Jika tidak ada pre-establishment saluran kendali pemberian isyarat, kemudian satu VCC harus disediakan. Karena tujuan itu, suatu pertukaran kendali pemberian isyarat harus berlangsung antara pemakai dan jaringan pada beberapa saluran. Maka diperlukan suatu saluran yang permanen, mungkin dari data yang bernilai rendah yang dapat digunakan untuk men-setup VCC yang dapat digunakan untuk kendali panggilan. Saluran seperti itu disebut sebagai suatu meta-signaling channel, sebab saluran digunakan untuk men-setup signaling channel.

3. Meta-signaling channel dapat digunakan untuk men-setup VCC antara pemakai dan jaringan untuk pemberian kendali isyarat panggilan. User-to-network signaling virtual channel digunakan men-setup VCC untuk membawa data pemakai.

4. Meta-signaling channel dapat juga digunakan untuk men-setup suatu user-to-user signaling virtual channel. Saluran seperti itu harus disediakan di dalam suatu VPC yang pre-established. Itu semua kemudian bisa digunakan untuk mengijinkan dua pemakai akhir, tanpa intervensi jaringan, menetapkan dan melepaskan user-to-user VCC untuk membawa data pemakai.

Untuk VPC ada tiga metode yang digambarkan pada I.150:

1. Suatu VPC dapat dibentuk pada suatu semi-permanent berbasis pada persetujuan yang utama. Dalam hal ini, tidak ada kendali pemberian isyarat yang diperlukan.

2. VPC establishment/release bisa dikendalikan oleh pengguna. Dalam hal ini, pelanggan menggunakan suatu VCC pemberian isyarat untuk meminta VPC dari jaringan.

3. VPC establishment/release mungkin dikendalikan jaringan. Dalam hal ini, jaringan menetapkan suatu VPC untuk kenyamanannya sendiri. Alurnya mungkin adalah network-to-network, user-to-network, atau user-to-user.

II.5 Sel ATM

ATM menggunakan fixed-sizes sel terdiri dari suatu 5 byte header dan 48 byte bidang informasi. Penggunaan dari sel yang kecil akan mengurangi antrian penundaan untuk high-priority sel, sebab waktu tunggu lebih sedikit jika tiba di belakang suatu lower-priority sel yang telah memperoleh akses sumber daya, contohnya adalah pemancar. Hal itu memperlihatkan bahwa fixed-size sel itu dapat diswitch lebih efisien. Hal ini adalah penting untuk data rate yang sangat tinggi pada ATM. Dengan fixed-size sel, akan lebih mudah untuk menerapkan mekanisme pensaklaran di dalam perangkat keras. Format sel ATM dapat dilihat pada Gambar 2.2.

(a) (b)

Gambar 2.2 Format Sel ATM [2]. (a) User network Interface (b) Network Network Interface

Untuk membedakan sel yang digunakan pada ATM layer dengan sel-sel yang hanya digunakan pada physical layer serta untuk menentukan suatu unassigned cell maka diterapkan nilai-nilai header yang telah ditentukan untuk setiap jenis sel seperti yang diperlihatkan pada tabel 2.1.

Tabel 2.1

Jenis Cell VPI VCI PT CLP Unassigned cell 00000000 00000000

00000000

- 0

Meta-signalling cell xxxxxxxx 1 0A0 B General broadcast cell xxxxxxxx 10 0AA B Point-to-point signalling cell xxxxxxxx 101 0AA B Segment OAM flow F4 cell yyyyyyyyy 011 0A0 A End-to-end OAM flow F4 cell yyyyyyyyy 00000000

00000100

0A0 A

Segment OAM flow F5 cell yyyyyyyyy zzzzzzzz zzzzzzzz

100 A

End-to-end OAM flow F5 cell yyyyyyyyy zzzzzzzz zzzzzzzz

101 A

Resource Management cell yyyyyyyyy zzzzzzzz zzzzzzzz

110 A

User information cell yyyyyyyyy vvvvvvv vvvvvvvv

0CU L

Tabel 2.1 Nilai-Nilai Pada Header Sel

A : bit yang disediakan untuk digunakan oleh ATM layer

B : bit yang diset ke “0 “ oleh originating entity, tetapi jaringan mungkin dapat mengubah nilai tersebut

L : cell loss priority bit

U : ATM layer user to ATM layer user indication bit

X : semua nilai VPI, untuk VPI = 0 maka nilai VCI valid untuk signalling dengan switching lokal

Y : semua nilai VPI yang mungkin Z : semua nilai VCI kecuali 0 V : semua nilai VCI diatas 0015 H

Penjelasan untuk setiap jenis sel yang terdapat pada tabel 2.1 adalah sebagai berikut:

• Assigned Cell (ATM layer), sel yang menyediakan suatu service ke satu aplikasi dengan menggunakan ATM layer service.

• Unassigned Cell (ATM layer), merupakan ATM layer sel yang bukan assign cell

• Meta signalling cell digunakan untuk negoisasi pada signalling VCI dan signalling resources

• General broadcast signalling cell membawa informasi yang akan dibroadcastkan ke seluruh terminal pada satu UNI

• Point-to- point signalling cell digunakan untuk signalling pada satu UNI atau NNI yang memiliki konfigurasi point-point pada ATM layer

• Segment F4 flow dan end-to-end F4 flow dikodekan dengan VCI 0003H dan VCI 0004H dalam virtual path untuk membawa informasi OAM (Operations, Administration, and Maintenance)

• Segment F5 flow dan end-to-end F5 flow dikodekan dengan PTI 4H dan 5H dalam virtual container untuk membawa informasi OAM

II.6 Format Header

Gambar 2.2 (a) menunjukkan format header sel pada user-network interface. Gambar 2.2 (b) menunjukkan format header sel pada interface user-network. Karenanya, hal itu dapat digunakan untuk kendali dari aliran sel hanya di antar muka lokal user-network. Bidang bisa digunakan untuk membantu pelanggan dalam mengendalikan alir lalu lintas untuk kualitas yang berbeda dari pelayanan. Setidak-tidaknya, mekanisme Generic Flow Control (GFC) digunakan untuk mengurangi kondisi-kondisi beban yang terlalu berat dalam jangka pendek di jaringan.

I.150 memberi daftar persyaratan untuk mekanisme Generic Flow Control (GFC) bahwa semua terminal dapat mengerti akses kapasitas yang ditanggung. Ini meliputi semua constant-bit-rate (CBR) terminal seperti halnya variable-bit-rate (VBR) terminal yang mempunyai suatu unsur jaminan kapasitas (CBR dan VBR).

Virtual path identifier (VPI) membentuk suatu bidang routing untuk jaringan. Jumlah VPC internal yang diperluas bagi jaringan, meliputi pendukungan pada langganan dan yang diperlukan untuk manajemen jaringan. Virtual channel identifier (VCI) digunakan untuk routing ke dan dari pemakai akhir.

Payload type (PT) menandai adanya jenis informasi di bidang informasi. Nilai 0 di bit yang pertama menandai adanya informasi pemakai. Dalam hal ini, bit yang kedua menandai adanya apakah kemacetan telah dialami. Bit yang ketiga, dikenal sebagai service data unit (SDU) tipe bit, yaitu bidang 1-bit yang dapat

digunakan untuk membeda-bedakan dua jenis ATM SDU yang dihubungkan dengan suatu sambungan. Istilah SDU mengacu pada 48 byte payload dari sel itu. Nilai 1 di bit yang pertama dari bidang payload menunjukkan bahwa sel ini membawa manajemen jaringan atau informasi pemeliharaan. Indikasi ini mengijinkan penyisipan dari network-management sel ke suatu VCC pemakai tanpa berdampak pada data pemakai, sehingga bidang PT dapat menyediakan informasi kendali. Nilai-nilai bit PT dapat dijelaskan sebagai berikut:

000 : user data cell, congestion not experienced, SDU tipe 0 001 : user data cell, congestion not experienced, SDU tipe 1 010 : user data cell, congestion experienced, SDU tipe 0 011 : user data cell, congestion experienced, SDU tipe 1 100 : OAM segment associated cell

101 : OAM end-to-end associated cell 110: resource management cell 111 : Reserved for future function

Bit Cell Loss Priority (CLP) digunakan untuk menyediakan bimbingan bagi jaringan dalam hal kemacetan. Nilai 0 menandai adanya suatu sel dari prioritas yang secara relatif lebih tinggi, yang harus tidak dibuang kecuali jika tidak ada alternatif lain yang tersedia. Nilai 1 menunjukkan bahwa sel ini mungkin dapat dibuang. Pemakai mungkin mempekerjakan bidang ini sedemikian sehingga sel yang ekstra (di luar tingkat tarip yang dirundingkan) mungkin dimasukkan ke dalam jaringan. Dengan CLP=1, sel dapat terkirim ke tujuan jika jaringan tidak macet. Jaringan dapat mengubah bidang ini jadi 1 untuk data sel

apapun yang melanggar dari suatu persetujuan mengenai parameter lalu lintas antara pemakai dan jaringan.

II.7 Generic Flow Control

I.150 menetapkan penggunaan dari bidang GFC untuk mengendalikan lalu lintas user network interface (UNI) dalam rangka mengurangi kondisi-kondisi beban yang terlalu berat dalam jangka pendek. Mekanisme kendali aliran yang nyata digambarkan di dalam I.361. Aliran kendali GFC menjadi bagian dari kemampuan controlled cell transfer (CCT) yang diharapkan menemui persyaratan dari non-ATM LAN yang tersambung ATM WAN [3].

Ketika peralatan di UNI diatur untuk mendukung mekanisme GFC, dua satuan prosedur digunakan: transmisi tak terkendali dan transmisi yang terkendali. Pada pokoknya, tiap-tiap sambungan dikenali untuk mengikuti kendali arus atau tidak. Itu semua adalah untuk kendali aliran, mungkin ada satu kelompok sambungan yang terkendali (kelompok A) adalah kelalaian, atau lalu lintas yang terkendali mungkin digolongkan ke dalam dua kelompok dari kendali sambungan (kelompok A dan kelompok B). Ini dikenal berturut-turut sebagai antrian-1 dan antrian-2.

II.8 Kategori Layanan ATM

Suatu jaringan ATM dibuat untuk bisa memindahkan berbagai jenis lalu- lintas yang berbeda secara serempak, mencakup arus yang real-time seperti suara dan video, walaupun masing-masing arus lalu-lintas seperti itu ditangani sebagai

arus dari 53 byte sel yang berpindah melalui virtual channel. Cara yang ditempuh oleh masing-masing arus data ditangani di dalam jaringan tergantung karakteristik dari aliran lalu-lintas dan persyaratan dari aplikasi itu. Sebagai contoh, lalu lintas video real-time harus dikirimkan di dalam variasi penundaan yang minimum.

Kategori layanan ATM yang digunakan oleh suatu sistem akhir untuk mengidentifikasi jenis layanan yang telah digambarkan oleh ATM Forum:

1. Real-Time Service

a. Constant Bit Rate (CBR)

b. Real-Time Variable Bit Rate (RT-VBR) 2. Non-Real Time Service

a. Non Real-Time variable Bit Rate (NRT-VBR) b. Available Bit Rate (ABR)

c. Unspecified Bit Rate (UBR)

II.9 Real-Time Service

Perbedaan yang paling utama antar aplikasi berhubungan dengan jumlah penundaan dan variasi penundaan, dikenal sebagai kerlipan. Penerapan Real-Time secara khas melibatkan suatu alir informasi persis sama benar dengan pemakai yang dimaksudkan untuk reproduksi yang mengalir pada suatu sumber. Sebagai contoh, seorang pemakai mengharapkan suatu arus dari audio atau informasi video untuk disediakan secara berlanjut dengan lembut. Aplikasi yang melibatkan interaksi antara orang-orang mempunyai batasan yang ketat pada penundaan. Secara khas, penundaan apapun yang bernilai ratusan milidetik menjadi

mengganggu dan nyata. Maka, permintaan di jaringan ATM untuk menswitch dan mengirimkan data yang realtime adalah tinggi.

II.9.1 Constant Bit Rate (CBR)

Layanan CBR adalah adalah layanan yang paling sederhana untuk digambarkan. CBR digunakan oleh aplikasi yang memerlukan suatu data yang ditetapkan secara terus-menerus yang tersedia sepanjang sambungan dan batas atasnya relatif ketat pada penundaan. CBR biasanya digunakan untuk informasi video dan audio yang tidak dimampatkan. Contoh aplikasi CBR meliputi: Videoconferencing, Interaktif audio, Distribusi Audio/Video (televisi).

II.9.2 Real-Time Variable Bit Rate (RT-VBR)

RT-VBR dimaksudkan untuk aplikasi time-sensitive yaitu, yang menuntut dengan ketat pembatasan penundaan dan variasi penundaan. Perbedaan yang paling mendasar antara aplikasi dengan RT-VBR dan CBR adalah bahwa aplikasi pemancaran RT-VBR pada sebuah rate yang bervariasi terhadap waktu. Sumber RT-VBR dapat ditandai seperti bursty. Sebagai contoh, bahwa pendekatan yang baku ke tekanan video menghasilkan urutan dari bingkai gambar dari bermacam-macam ukuran. Sebab video yang real-time memerlukan suatu transmision rate bingkai yang seragam, tingkat tarip data yang nyata bervariasi.

Layanan RT-VBR mengijinkan jaringan lebih fleksibel dibanding CBR. Jaringan bisa secara statistik terdiri dari banyak bagian sambungan dengan

kapasitas yang disajikan sama dan masih menyediakan layanan yang diperlukan bagi masing-masing sambungan.

II.10 Non-Real Time Service

Jasa non-real-time dimaksudkan untuk aplikasi yang mempunyai karakteristik bursty lalu lintas dan tidak mempunyai batasan yang ketat pada penundaan dan variasi penundaan. Maka, jaringan mempunyai fleksibilitas yang lebih besar di dalam menangani arus lalu lintas dan dapat membuat penggunaan yang terdiri dari banyak bagian untuk meningkatkan efisiensi jaringan.

II.10.1 Non-Real Time Variable Bit Rate (nrt-VBR)

Karena beberapa aplikasi yang non-real-time, hal ini memungkinkan untuk menandai arus lalu lintas sedemikian sehingga jaringan dapat menyediakan QoS pada area kerugian dan penundaan. Aplikasi seperti itu dapat menggunakan layanan NRT-VBR. Dengan layanan ini, sistem akhir menetapkan suatu tingkat tarip sel puncak, rata-rata tingkat tarip sel, dan suatu ukuran dari bagaimana bursty atau clumped sel dimungkinkan. Dengan informasi ini, jaringan dapat mengalokasikan sumber daya untuk menyediakan penundaan secara relatif rendah dan kerugian sel yang minimal.

Contoh layanan NRT-VBR meliputi reservasi perusahaan penerbangan, transaksi perbankan, dan proses monitoring.

II.10.2 Unspecified Bit Rate (UBR)

Jumlah kapasitas dari suatu jaringan ATM yang dipakai dalam membawa CBR dan dua jenis lalu-lintas VBR selalu ditambah. Penambahan kapasitas tersedia untuk satu atau kedua-duanya dengan pertimbangan:

1. Tidak semua dari total sumber daya telah merasa terikat dengan CBR dan lalu-lintas VBR.

2. Bursty nature dari lalu-lintas VBR berarti bahwa, pada beberapa waktu, kurang dari kapasitas yang dilakukan telah digunakan.

Semua kapasitas yang tak terpakai ini bisa tersedia untuk layanan UBR. Layanan ini pantas untuk aplikasi yang dapat memaklumi keterlambatan dan kerugian sel. Dengan UBR, sel disampaikan pada suatu first-in-first-out (FIFO) yang menggunakan kapasitas yang dikonsumsi oleh jasa yang lain Contoh aplikasi UBR meliputi: Text/Data/Image transfer, messaging, distribusi, retrieval, dan remote terminal.

II.10.3 Available Bit Rate (ABR)

Untuk meningkatkan layanan yang disajikan bagi sumber bursty yang akan menggunakan UBR, layanan ABR telah digambarkan. Suatu penggunaan aplikasi ABR menetapkan peak cell rate (PCR) yang akan digunakan dan minimum cell rate (MCR) yang diperlukan. Jaringan mengalokasikan sumber daya sedemikian sehingga semua aplikasi ABR menerima sedikitnya sama dengan kapasitas MCR. Kapasitas manapun yang tak terpakai kemudian dibagi secara adil dan mode yang terkendali antar semua sumber ABR. Mekanisme ABR

menggunakan umpan balik yang eksplisit ke sumber untuk meyakinkan bahwa kapasitas secara wajar dialokasikan. Kapasitas manapun yang tidak digunakan oleh ABR disediakan untuk lalu-lintas UBR.

Suatu contoh dari suatu aplikasi penggunaan ABR adalah interkoneksi LAN. Dalam hal ini, sistem akhir yang dihubungkan dengan jaringan ATM adalah router.

Gambar 2.3 memperlihatkan bagaimana suatu jaringan mengalokasikan sumber daya selama suatu periode posisi mantap dari waktu (tidak ada penambahan atau pengurangan virtual channel)

Gambar 2.3 Alokasi Sumber Daya Jaringan ATM [2]

II.11 Traffic Control

Algoritma virtual scheduling diinisialisasikan sebagai waktu kedatangan sel. Waktu kedatangan sel akan selalu diperbarui untuk memperoleh waktu yang ideal. Theoritical Arrival Time (TAT) adalah target waktu untuk sel yang datang berikutnya. Jika sel yang datang ternyata lebih lambat dibandingkan TAT, maka waktu kedatangan sel tersebut akan ditambahkan dengan T.. T =1/peak cell rate

(R) = 4,5δ , adalah waktu ideal antar sel yang terkirim. δ adalah waktu untuk memasukkan sel tunggal ke dalam lalu-lintas data.

Jika sel yang datang lebih cepat dari TAT , maka waktu kedatangan sel akan ditambahkan L (limit). L adalah nilai maksimum dari T.

Prinsip dasar Algoritma Leaky Bucket digambarkan sebagai sebuah ember yang bocor. Kapasitas ember adalah 4,5 δ + τ = 5δ . Waktu untuk memasukkan sebuah sel adalah (53 x 8)/(data rate x 106 bps). Sebagai contoh, data rate suatu data yang dikirim adalah 150 Mbps, maka δ = 2,8 x 10-6 detik dan kapasitas ember = 14 x 10-6 detik atau lima sel. Pada saat kondisi bursty, dalam waktu 14 x 10-6 sel yang datang bisa lebih dari lima. Kelebihan sel ini akan membuat isi dalam ember melimpah dan akan mengisi ember yang ke dua. Pada algoritma leaky bucket, sel yang melewati bocoran ember pertama adalah sel dengan bit CLP = 0 dan sel yang melewati ember yang ke dua adalah sel dengan bit CLP = 1. Bit CLP = 1 mengindikasikan bahwa telah terjadi error pada header sel tetapi sel masih dapat terkirim sampai tujuan. Limpahan sel dari ember yang ke dua atau sel yang seharusnya datang lebih dari 24 x 10-6 detik adalah sel yang tidak sampai ke tujuan.

Dari contoh pengiriman data dengan bit rate 150 Mbps, kondisi ideal adalah tiap 2,8 x 10-6 detik akan masuk sebuah sel yang dikirimkan. Kondisi sel yang bursty menyebabkan dalam waktu 2,8 x 10-6 detik sel yang dikirim bisa lebih dari satu atu bahkan jauh lebih banyak.

II.12 Arsitektur Protokol ATM

Standard yang dikeluarkan untuk ATM oleh ITU-T didasarkan pada arsitektur protokol yang ditunjukkan pada Gambar 2.4, yang menggambarkan arsitektur dasar untuk alat penghubung antara pemakai dan jaringan. Lapisan fisik melibatkan spesifikasi dari suatu medium transmisi dan skema encoding sinyal. Daftar pengiriman data yang ditetapkan di lapisan fisik adalah 155.52 Mbps sampai 622.08 Mbps.

Gambar 2.4 Protokol ATM [2]

Dua lapisan dari arsitektur protokol berhubungan dengan fungsi ATM . Ada lapisan ATM yang umum bagi semua jasa yang menyediakan kemampuan perpindahan paket, dan suatu ATM adaptation layer (AAL) yang bergantung pada layanan. Lapisan ATM menggambarkan transmisi data dalam fixed-size dan kegunaan dari suatu sambungan yang logis. AAL untuk mendukung protokol perpindahan informasi yang tidak berbasis ATM. AAL memetakan higher-layer informasi ke dalam ATM sel untuk dikirimkan dalam jaringan ATM kemudian

mengumpulkan informasi dari ATM sel untuk penyerahan ke lapisan yang lebih tinggi.

Model acuan protokol terdiri dari tiga bagian:

1. User plane: Menyediakan perpindahan informasi pemakai, bersama dengan kendali yang dihubungkan ( flow control, error control). 2. Control plane: Melaksanakan kendali panggilan dan fungsi kendali

sambungan.

3. Management plane: Meliputi bidang melaksanakan fungsi manajemen yang dihubungkan dengan suatu sistem secara keseluruhan dan menyediakan koordinasi antara semua bidang. Manajemen lapisan melaksanakan fungsi manajemen yang berkaitan dengan sumber daya dan parameter yang berada dalam kesatuan protokol.

II.13 ATM Adaptation Layer (AAL)

Penggunaan dari ATM yaitu menciptakan kebutuhan akan suatu lapisan adaptasi untuk mendukung protokol perpindahan informasi yang tidak didasarkan pada ATM. Contohnya adalah PCM (pulse code modulation) suara. PCM suara adalah suatu aplikasi yang menghasilkan suatu aliran bit dari suatu isyarat suara. Untuk mempekerjakan aplikasi ini pada ATM, diperlukan untuk memasang bit PCM menjadi sel untuk transmisi dan untuk membacanya pada resepsi sedemikian untuk menghasilkan suatu yang lembut, arus yang tetap dari bit penerima.

II.13.1 AAL Service

Itu-T I.362 memberi contoh umum tentang jasa yang disajikan oleh AAL: 1. Penanganan dari kesalahan transmisi

2. Segmentation dan reassembly, memungkinkan blok yang lebih besar data untuk dibawa di bidang informasi dari ATM

3. Penanganan dari hilangnya sel dan kondisi sel yang miss-inserted 4. Kendali aliran dan kendali pemilihan waktu

Untuk memperkecil banyaknya AAL protokol yang berbeda yang harus ditetapkan untuk mendapatkan variasinya, ITU-T dijelaskan pada empat kelas dari layanan dengan jangkauan luas dari persyaratan. Penggolongan telah didasarkan pada apakah suatu hubungan pemilihan waktu harus dijaga antara sumber dan tujuan, apakah aplikasi memerlukan suatu tingkat tarip bit yang tetap, dan apakah perpindahan adalah sambungan yang diorientasikan atau tidak. Sistem klasifikasi tidak lagi ditemukan di dalam dokumen ITU-T, tetapi konsep telah memandu pengembangan dari protocol AAL. Pada pokoknya, lapisan AAL menyediakan mekanisme untuk memetakan suatu aplikasi yang luas ke lapisan ATM dan menyediakan protokol yang dibangun di atas kemampuan manajemen lalu-lintas dari lapisan ATM. Maka, perancangan AAL protokol harus berhubungan dengan kategori layanan yang dapat dilihat pada Tabel 2.2.

Tabel 2.2 Kategori Layanan ATM [4] CBR Rt-VBR Nrt-VBR ABR UBR AAL 1 Circuit emulation, ISDN, voice over ATM AAL 2 VBR voice and video

AAL 3/4 General data service

AAL 5 LAN emulation Voice on demand, LANE emulation Frame relay, ATM, LANE emulation LANE emulation IP over ATM

Tabel 2.2 menyatakan bahwa jenis aplikasi AAL dan ATM bersama-sama dapat saling mendukung. Adapun jenis aplikasinya adalah:

1. Circuit emulition: Mengacu pada pendukungan dari transmisi struktur yang synchronous.

2. VBR suara dan video: Ini adalah aplikasi yang real-time dipancarkan di dalam format yang dimampatkan. Satu efek dari tekanan adalah bahwa suatu tingkat tarip bit variabel dapat mendukung aplikasi itu, yang memerlukan suatu bit-stream penyerahan yang berlanjut kepada tujuan.

3. Service data unit: Meliputi messaging dan jasa transaksi yang tidak memerlukan pendukungan yang real-time.

4. IP pada ATM: Transmisi paket IP pada sel ATM.

5. Multi-Protocol encapsulation on ATM (MPOA): Pendukungan dari berbagai protokol selain dari IP (IPX, Appletalk, DECNET) pada ATM.

6. LAN emulation: Pendukungan dari lalu-lintas LAN-to-LAN ke jaringan ATM, dengan emulation dari LAN menyiarkan kemampuan (transmisi dari stasiun yang menjangkau banyak stasiun lain). LAN emulation bersedia mengijinkan suatu transisi yang mudah dari suatu LAN kepada suatu ATM.

II.13.2 Protokol AAL

Lapisan AAL terorganisir pada dua sublayers: Convergence Sublayer (CS) dan Segmentation and Reassembly Sublayer (SAR). CS menyediakan aplikasi pendukung fungsi yang spesifik yang diperlukan untuk menggunakan AAL. Masing-masing AAL mendukung pemakai ke AAL pada suatu layanan pada service access point (SAP).

SAR bertanggung jawab atas informasi pengemasan yang diterima dari CS ke dalam sel untuk transmisi dan membongkar informasi di akhir yang lain. Pada lapisan ATM, masing-masing sel terdiri dari 5 byte header dan suatu 48 byte bidang informasi. SAR harus mengemasi SAR header mana saja dan bidang informasi ditambah informasi CS ke dalam 48 byte.

Suatu higher-layer dari data adalah encapsulated unit data protokol yang tunggal. Protocol data unit (PDU) terdiri dari higher-layer data dan mungkin suatu header dan informasi yang berisi informasi protokol level CS. CS PDU kemudian melewatkan hingga ke lapisan SAR dan terbagi-bagi ke dalam sejumlah blok. Masing-masing dari blok ini adalah encapsulated pada 48-octet SAR PDU yang tunggal, yang meliputi header dan suatu kereta gandeng sebagai

tambahan terhadap blok dari data yang dilewati dari CS. Akhirnya, masing-masing SAR PDU membentuk muatan payload dari ATM sel yang tunggal.

Pada awalnya, ITU-T menggambarkan satu tipe protokol untuk masing-masing kelas layanan, yang disebut tipe 1 sampai tipe 5. Masing-masing-masing jenis protokol terdiri dari dua protokol, satu di CS sub-layer dan satu di SAR sub-layer. Tipe 3 dan 4 telah digabung dengan tipe 3/4, dan suatu jenis yang baru, yaitu tipe 5. Dalam semua kasus, suatu blok data dari lapisan yang lebih tinggi adalah encapsulated ke dalam suatu PDU di CS sub-layer. Sub-layer ini dikenal sebagai common part convergence sublayer (CPCS), masih terbuka kemungkinan tambahan, fungsi yang khusus mungkin dilakukan level CS. CPCS PDU kemudian melewatkan ke SAR sub-layer, di mana hal tersebut menghancurkan blok payload. Masing-masing blok payload dapat berkait dengan suatu SAR PDU, yang mempunyai total panjang 48 byte. Masing-masing 48 byte SAR PDU berkait dengan ATM sel yang tunggal.

II.14 MENGENAL LINGKUNGAN VISUAL BASIC

Untuk lebih memahami tentang visual basic maka perlu mengenal dan memahami tentang kegunaan masing-masing tampilan yang ada pada visual basic yang diperlihatkan secara menyeluruh pada Gambar 2.5.

Gambar 2.5 Tampilan visual basic [6]

Jendela Project Explorer

Untuk membuat aplikasi, VB melibatkan beberapa file yang berbeda sehingga diberi istilah Project. Untuk mengetahui dan mengelola file-file tersebut digunakan jendela Project Explorer. Dalam jendela tersebut akan ditampilkan nama Project, nama-nama object form dan nama-nama module (hanya menyimpan kode program saja) yang digunakan. Di belakang setiap nama tersebut didalam tanda kurung adalah nama file penyimpanan, dapat dilihat pada Gambar 2.6.

Gambar 2.6 project explorer yang belum menyimpan kode program (kiri) dan yang telah menyimpan kode program (kanan) [6]

Menu Bar

Menampilkan menu perintah untuk pengembangan aplikasi. Selain perintah standar Windows seperti File, Window, Help, Edit dan view terdapat juga menu khusus dalam pemrogramannya seperti halnya Project, Format, Debug atau Run. Tampilan menu bar dapat dilihat pada Gambar 2.7.

Gambar 2.7 Tampilan menu bar pada visual basic [6] Tool Bar

Menyediakan akses cepat (grafis) pada perintah-perintah yang populer. Secara default (yang diterapkan oleh pembuat program) tool bar standar akan ditampilkan, tool bar yang lain adalah Edit untuk editing, Form editor untuk desain Form, Debug untuk melacak kesalahan. Untuk memilih tool bar yang aktif (ditampilkan), digunakan View-Toolbars pada menu bar. Tampilan tool bars dapat dilihat pada Gambar 2.8.

Gambar 2.8Tampilan Tool Bars pada visual basic [6]

Context Menu

ToolBox

Merupakan jendela tempat icon-icon yang tersedia untuk membuat antar muka dengan drag-drop. Selain versi standart (default), disediakan juga versi Enterprise, Active X, maupun kontrol-kontrol pihak lain. Tampilan Toolbox dapat dilihat pada Gambar 2.9.

Gambar 2.9 Tampilan Toolbox pada visual basic [6]

Jendela Properties

Menampilkan daftar properti dan nilainya atau kontrol yang sedang dipilih. Properti adalah karakteristik suatu objek, seperti ukuran, caption (judul), warna. Perlu diperhatikan bahwa di bagian bawah jendela properties ditampilkan informasi mengenai informasi yang dipilih. Tampilan jendela properties dapat dilihat pada Gambar 2.10.

Gambar 2.10 Tampilan jendela properties pada visual basic [6]

Jendela Form Layout

Jendela form layout memperlihatkan posisi relatif terhadap layar komputer. Untuk mengubah posisinya, digunakan cara drag-drop objek yang terlihat di jendela. Tampilan form layout dapat dilihat pada Gambar 2.11.

Gambar 2.11 Tampilan jendela form layout pada visual basic [6]

Object Browser

Dapat diaktfkan dengan menekan tombol F2. jendela object browser akan menampilkan daftar object, fungsi, konstanta, atau prosedur yang dapat digunakan untuk membuat aplikasi, disertai dengan informasi bagaimana item tersebut digunakan. Hal-hal yang berhubungan dengan object seperti

metode dan properti juga dijelaskan, kemudian dapat langsung ditulis ke Code Editor dengan cara copy-paste.

Jendela Code Editor

Berfungsi sebagai program pengolahan kata untuk menuliskan baris-baris kode pemrograman pada aplikasi yang sedang dibuat. Satu jendela Code Editor yang terpisah akan dihasilkan untuk setiap form atau modul.

Jendela Form Designer

Berfungsi sebagai jendela untuk mendesain antar muka (interface) dari aplikasi yang akan dibuat. Untuk itu diperlukan penempatan kontrol ke form untuk menghasilkan bentuk yang dikehendaki dengan cara drag-drop.

Sering kali hanya dapat satu form meskipun program aplikasi mempunyai form lebih dari satu.

Jendela Immediate, Locals, dan Watches

Merupakan fasilitas yang disediakan untuk melacak kesalahan (debugging) dari program aplikasi yang sedang dikerjakan. Sangat berguna untuk menelusuri perubahan variabel ketika diproses oleh kode-kode program mana yang masih salah.

Jika kode program hanya puluhan baris, maka penulusuran manual tidak masalah, tetapi kalau kode program sudah ratusan atau ribuan dan terbagi dalam prosedur-prosedur mandiri, maka fasilitas ini sangat berguna.

II.15 Konsep Pemrograman Visual Basic

Untuk menguasai pengembangan aplikasi harus memahami beberapa konsep kunci yang mendasari bagaimana visual basic bekerja. Sebagai bahasa pemrograman untuk mengembangkan aplikasi visual, perlu diketahui juga sistem berbasis visual yaitu Microsoft Windows.

Bayangkan jendela (window) sebagai suatu daerah persegi dengan batasan-batasanya, misalnya jendela explorer, jendela notepad atau lainnya. Dalam jendela tersebut dapat dijumpai icon, menu bar, kotak teks, kotak perintah atau sebagainya. Sistem kemudian akan memonitor setiap jendela untuk menandai adanya aktfitas atau event.

Event terjadi melalui aksi interaktif dari pemakai (menekan tombol keyboard atau klik mouse), aksi terkontrol yang ditetapkan pemrogram atau event karena pengaruh dari proses aplikasi yang lain. Setiap aktifitas (event) menimbulkan pesan (message)yang dikirim ke sistem operasi. Pada sistem operasi akan memproses pesan tersebut dan mengirimkannya ke jendela-jendela aplikasi lain. Setiap jendela kemudian akan mengambil suatu tindakan sesuai dengan isi pesan tersebut (misalnya menggambar ulang jika sebelumnya tertutup oleh jendela lain yang telah selesai beroperasi).

Dapat dibayangkan bahwa dengan berbagai kombinasi jendela, kejadian dan pesan yang jumlahnya bisa puluhan atau lebih, tentunya komputer akan lebih banyak mengeluarkan energi untuk memonitor dan mengaturnya (untuk itulah sistem operasi windows memerlukan proses berkecepatan tinggi). Untunglah

visual basic dapat mengisolasi tahapan-tahapan tersebut dan menghindarkan kita dalam menangani proses low-level tersebut. Banyak pesan ditangani langsung oleh visual basic dan menyisakan event yang diperlukan untuk menjalankan aplikasi secara mudah. Hal tersebut memungkinkan untuk membuat aplikasi yang berdaya guna tanpa harus berhubungan dengan hal lain yang tidak diperlukan.

II.16 Tipe Data, variabel dan konstanta

Ada beberapa jenis variabel dan konstanta dalam visual basic, sesuai

dengan tipe data yang ada dalam visual basic. Tiap variabel memiliki kegunaan, range nilai dan kebutuhan penyimpanan yang berbeda-beda.

Suatu data akan disimpan dalam suatu lokasi memori, visual basic memungkinkan untuk memberi nama ke lokasi memori sehingga data yang ada di lokasi memori itu dapat diakses. Lokasi memori yang diberi nama itu disebut variabel. Dengan menggunakan nama variabel, data yang tersimpan di lokasi memori tersbut dapat diperbaharui, diperbaiki, dan dimodifikasi.

Tipe integer adalah sebuah tipe yang mewakili angka-angka yang tidak memiliki pecahan. Tipe ini membutuhkan 16 bit memori untuk menyimpannya. Ada tipe long integer atau yang sering disebut sebagai tipe long saja. Untuk long membutuhkan 32 bit memori.

String adalah urutan karakter, masing-masing diwakili oleh skema kode ASCII. Urutan yang tidak memiliki / tidak mengandung karakter disebut sebagai string kosong. Variabel data string tujuannya untuk meletakkan teks. Tipe data string ini dibagi atas dua bagian, yaitu variabel yang lebar textnya telah

ditentukan dan variabel yang lebar textnya belum ditentukan. Untuk tipe yang pertama jumlah karakter yang dapat dilakukan terbatas pada lebar yang telah ditentukan. Sedangkan tipe kedua akan selalu sesuai dengan penambahan karater pada text tersebut.

Tipe data currency khusus dirancang unutk mewakili nilai moneter. Nilai mata uang selalu memiliki presisi empat di belakan koma. Nilai yang lebih dari empat digit di belakang koma akan dibulatkan menjadi empat angka dibelakang koma.

Single dan double menyatakan floting point atau bilangan real yang mana mewakili nilai-nilai pecahan.

II.17 Langkah-langkah Pembuatan Aplikasi

Ada empat tahap utama yang diperlukan untuk membuat aplikasi windows dengan visual basic yaitu :

a. Membuat antar muka visual basic dengan object-object siap pakai buatan Microsoft. Selain mempermudah pemrograman juga menjamin bahwa aplikasi yang dibuat compatible dengan Windows.

b. Mengubah nilai property objek agar sesuai dengan aplikasi yang dibuat. c. Menuliskan kode-kode untuk menghubungkan objek maupun kode

program berdasarkan kombinasi dari perintah visual basic yang tersedia. d. Menyimpan file proses pembuatan aplikasi dalam directory sendiri, ini

penting karena visual basic banyak menggunakan file dengan nama-nama yang berbeda-beda meskipun aplikasi yang dibuat hanya satu.

37

III.1 Diagram Alir Program Secara Keseluruhan

Hal pertama yang dilakukan untuk menggunakan jaringan Ansynchronous Transfer Mode adalah meminta sambungan dengan kualitas layanan tertentu. Kualitas layanan yang diminta oleh pengguna dapat segera dilayani oleh jaringan Ansynchronous Transfer Mode jika kapasitas yang diminta tersedia dan jaringan sedang tidak mengalami error.

Program simulasi yang akan dibuat akan mensimulasikan routing, traffic control, quality of service, error jaringan dan header error yang akan disimulasikan secara terpisah.

Ketika sambungan sudah tersedia maka jaringan akan melakukan proses routing. Jaringan Ansynchronous Transfer Mode akan membentuk suatu jalur khusus untuk mengirimkan data. Data yang ditransmisikan dapat berupa data real-time maupun data non real-real-time. Data real-real-time pada tugas akhir ini menggunakan Constant Bit Rate (CBR) dan untuk data non real-time menggunakan Available Bit Rate (ABR).

Untuk dapat menjaga agar suatu kontrak lalu-lintas tidak dilanggar oleh pengguna, maka jaringan melakukan pengawasan dan kontrol transmisi data dengan menggunakan algoritma virtual scheduling atau leaky bucket.

Dalam proses pengiriman data, sangat mungkin data akan mengalami error. Jika data yang dikirim terlalu banyak sedangkan kapasitas yang disediakan

oleh jaringan terbatas, maka akan terjadi kemacetan yang dapat menyebabkan jaringan menjadi error. Error dapat juga dialami oleh suatu data yang dikirimkan, yang disebut header error.

Pada menu utama disediakan lima pilihan utama simulasi, yaitu: Routing, Traffic control, simulasi tampilan Quality of Service, Simulasi header error dan simulasi jaringan error. Diagram alir program keseluruhan yang akan disimulasikan dari jaringan ATM dapat dilihat pada Gambar 3.1. Lay out untuk menu utama dapat dilihat pada Gambar 3.2.

Gambar 3.2 Lay Out Menu Utama

III.2 Routing / Label Swaping

Proses routing bisa dilakuan jika sambungan yang diminta oleh sumber bisa dilayani oleh jaringan ATM. Diagram alir routing yang akan dipakai untuk pengiriman data dapat dilihat pada Gambar 3.3.

Untuk dapat memudahkan pemahaman proses routing, suatu rangkaian switch ATM dapat dipisahkan dengan membaginya sebagai cabang-cabang. Jalur dari sumber ke tujuan tertentu dihubungkan melalui switch-switch.

Dari rancangan program simulasi tiap switch dihubungkan oleh VPC. Jalur VCC yang nantinya akan terbentuk bisa berubah-ubah jalurnya sesuai kondisi jaringan. Jalur VCC yang ideal adalah jalur terdekat yang bisa dibuat sehingga akan mempercepat proses pengiriman data. Pada saat jaringan error, switch mempunyai kemampuan untuk membuat atau mengalihkan ke jalur lain yang memungkinkan.

Gambar 3.3 Diagram Alir Routing

Dari diagram alir routing pada Gambar 3.3 dapat dibuat lay out seperti pada Gambar 3.4.

III.3 Quality of Sevice CBR dan ABR III.3.1 Constant Bit Rate (CBR)

Constant Bit Rate (CBR) adalah jenis layanan dengan kapasitas yang selalu tetap. Sering digunakan untuk mengirimkan data video ataupun suara telephony.

Bit rate pada jenis layanan Constant Bit Rate (CBR) harus selalu tetap. Layanan jenis ini disediakan untuk memenuhi pengiriman data yang tidak memberi toleransi pada waktu tunda.

III.3.2 Available Bit Rate (ABR)

Kapasitas yang disediakan oleh ABR untuk mengirimkan data bisa berubah-berubah tergantung dengan sisa kapasitas jaringan yang terpakai. Sehingga bit rate pada ABR bisa berubah menjadi besar dan tiba-tiba dapat menjadi kecil atau bahkan tidak ada sama sekali. Bit rate akan besar ketika lalu-lintas jaringan longgar. Bit rate sedikit demi sedikit akan naik dengan nilai rate increase factor (RIF) mencapai 1/16 dan akan turun dengan nilai rate dicrease factor (RDF) mencapai 1/4 jika mendadak terjadi kemacetan pada jaringan dan akan turun dengan RDF mencapai 1/8 dikarenakan kapasitasnya berkurang karena meningkatnya permintaan dari QoS lain. Diagram alir program bit rate data ABR dan CBR dapat dilihat pada Gambar 3.5. Lay out untuk bit rate dat ABR dan CBR dapat dilihat pada Gambar 3.6.

Gambar 3.5 Diagram Alir Bit Rate Data ABR dan CBR

III.4 Traffic Control

III.4.1 Algoritma Leaky Bucket

Diagram alir algoritma leaky bucket dapat dilihat pada Gambar 3.7. Kapasitas buffer digambarkan seperti kapasitas ember. Besarnya aliran pada ember merupakan penggambaran dari bit rate pada jaringan untuk mengirimkan data.

Dari diagram alir pada Gambar 3.8 dapat dibuat visualisasi sederhana algoritma Leaky Bucket. Visualisasi sederhana dari algoritma leaky bucket dapat dilihat pada gambar 3.5.

Gambar 3.8. Visualisasi Algoritma Leacky Bucket

Sel-sel yang dikirimkan diibaratkan sebagai air yang mengisi ember yang bocor. Aliran air yang mengalir dari lubang bocor adalah sel yang dapat terkirim dari sumber ke tujuan dengan CLP = 0. Limpahan air dari ember pertama akan diterima ember kedua. Ember kedua merupakan toleransi yang diberikan pada sel untuk dapat dikirimkan. Aliran air yang mengalir dari lubang bocor ember kedua adalah sel yang dapat terkirim dari sumber ke tujuan dengan CLP = 1. Limpahan dari ember kedua adalah sel yang di buang.

III.4.2 Algoritma Virtual Scheduling

Untuk memahami unjuk kerja algoritma virtual scheduling dapat dilihat pada Gambar 3.9.

Gambar 3.9 Diagram Alir Algoritma Virtual Scheduling

Algoritma diinisialisasikan dengan kedatangan dari sel yang pertama pada suatu sambungan pada waktu t₀. Algoritma memperbaharui suatu theoritical arrival time (TAT). TAT adalah suatu target waktu untuk kedatangan sel yang berikutnya. Jika sel tiba lebih cepat dibanding TAT, maka sel tersebut akan dikurangi kecepatannya sehingga waktu kedatangan sel sama dengan TAT. Jika sel kecepatannya kurang dari TAT maka kecepatannya akan ditambah.

Dari diagram alir algoritma leaky bucket dan algoritma virtual scheduling dapat dibuat lay out seperti pada Gambar 3.10.

Gambar 3.10 Lay Out Leaky Bucket dan Virtual Scheduling

III.5 Tampilan untuk Error Jaringan

Ketika error jaringan terjadi maka aliran lalu-lintas data akan berhenti. Aliran data akan menunggu sampai jaringan dapat mengatasi kemacetan data yang parah. Error jaringan yang akan disimulasikan pada tugas akhir ini adalah error jaringan yang disebabkan switch tidak mampu menangani data yang ditransmisikan. Digram alir untuk error jaringan dapat dilihat pada Gambar 3.11. Lay out error jaringan dapat dilihat pada Gambar 3.12.

Gambar 3.11 Diagram Alir Error Jaringan

III.6 Header Error

Header error yang terjadi tidak semuanya dapat ditangani. Sel-sel yang tidak dapat diperbaiki akan dibuang. Sedang yang bisa ditangani ada 2 macam yaitu sel yang baik dan sel yang masih bisa dikirimkan tetapi dengan catatan ada kecacatan pada informasi yang dibawa.

Pada inisialisasi, algoritma penerima koreksi kesalahan adalah default untuk single-bit koreksi kesalahan. Seperti masing-masing sel yang diterima, kalkulasi dan perbandingan Header Error Control dilakukan. Ketika error terdeteksi, penerima akan mengoreksi kesalahan jika ini merupakan suatu kesalahan bit yang tunggal atau akan mendeteksi bahwa suatu multi-bit kesalahan telah terjadi. Diagram alir penanganan header error dapat dilihat pada Gambar 3.13.

Pada mode pendeteksian tidak digunakan untuk mengoreksi error. Alasan untuk perubahan ini adalah suatu pengenalan noise burst atau peristiwa lain yang mungkin menyebabkan suatu urutan dari kesalahan, suatu kondisi di mana HEC tidak cukup untuk mengoreksi kesalahan. Ketika suatu header diuji dan ditemukan untuk menjadi tidak salah, penerima kembali ke mode koreksi.

Dari diagram alir pada Gambar 3.13 dapat dibuat lay out header error seperti pada Gambar 3.14.

IV.1 Menu Utama

Pada menu utama disediakan lima buah menu untuk masuk ke dalam simulasi routing, quality of service, traffic control, jaringan error, dan header error. Untuk keluar dari program disediakan tombol keluar. Tampilan menu utama dapat dilihat pada Gambar 4.1.

Gambar 4.1 Tampilan Menu Utama

Berikut ini adalah program salah satu contoh program untuk masuk ke menu yang disediakan.

Private Sub Command1_Click() {masuk program routing} Unload Me

Routing.Show {menampilkan form routing} End Sub

IV.2 Routing

Simulasi Routing menyediakan tiga buah sumber dan yang masing-masing sumber bisa mengirimkan data dan menerima data. Setelah mengisi tujuan pada tujuan pilihan, user dapat melihat jalur yang terbentuk dengan menekan tombol mengirim data. Jalur yang terbentuk tersebut adalah jalur virtual channel pada jaringan ATM. Tampilan Routing dapat dilihat pada Gambar 4. 2.

Gambar 4.2 Tampilan Routing A

Untuk mengetahui label swaping dari switch jaringan ATM dapat dilihat dengan melakukan beberapa pengujian program simulasi seperti pada Gambar 4.3, Gambar 4.4, dan Gambar 4.5.

Gambar 4.3 Tampilan Routing B

Gambar 4.5 Tampilan Routing D

Dari Gambar 4.3, Gambar 4.4, dan Gambar 4.5 diperlihatkan tampilan program routing pada saat dijalankan dengan sumber dan tujuan tertentu.

Percobaan I : A mengirim data ke B, B mengirim data ke C, dan C mengirim data ke A

Percobaan II : C mengirim data ke A dalam kondisi switch untuk mencapai jalur terdekat mengalami error

Percobaan III : A mengirim data ke B dalam kondisi jalur utama dan jalur alternative untuk membuat jalur ke B mengalami error

Dari ketiga percobaan yang dilakukan, program routing dapat memberikan gambaran tentang pembentukan jalur virtual channel pada jaringan ATM. Keunggulan jaringan ATM dalam membentuk jalur diperlihatkan oleh program routing. Untuk membentuk suatu jalur dari sumber ke tujuan jaringan bisa

membentuk jalur dengan cepat dan melalui jarak yang paling pendek. Ketika sambungan baru dibentuk dengan tujuan tertentu, jaringan ATM sudah bisa memperhitungkan switch-switch mana yang akan dilewati. Apabila salah satu switch pada jalur terdekat mengalami error atau penuh, switch dapat memperlihatkan kemampuan untuk membuat jalur yang baru. Hal ini diperlihatkan pada Gambar 4.2 dan Gambar 4.4. Sumber C mengirim tujuan ke A dengan jalur yang berbeda dikarenakan jalur terdekat salah satu switch mengalami error ataupun karena permintaan sumber A tidak bisa dipenuhi oleh switch tersebut.

IV.3 Quality of Service

Menu Quality of Service akan mensimulasikan bit rate data yang digunakan dan transmisi data real time dan non real time layanan ABR dan CBR. Tampilan bit rate data ABR dan CBR dapat dilihat pada Gambar 4.6. Tampilan transmisi data real time dan non real time dapat dilihat pada Gambar 4.8.

Gambar 4.7 Tampilan Kapasitas Transmisi Data per Satuan Waktu Pada Saat Dijalankan

Simulasi kapasitas transmisi data ABR menyediakan lima pilihan kondisi lalu-lintas jaringan dan sebuah tombol untuk menjalankan simulasi. Empat tombol pilihan kondisi lalu-lintas jaringan tersebut meliputi kondisi longgar, normal, QoS lain meningkat, indikasi kemacetan dan kondisi acak.

Pengaruh kondisi jaringan pada layanan ABR :

1. Pada ABR pada saat kondisi lalu lintas longgar, pengguna memiliki jatah kapasitas pengiriman data dengan bit rate yang besar. Dari program simulasi digambarkan dengan titik yang bergerak naik dengan kenaikan sebesar 2 Mbps.