1
ANALISA KEBUTUHAN MINIMUM
INFRASTRUKTUR INTERNET PROTOCOL BASED
TELEVISION (IPTV)
Sigit Pambudhi
1,
A Subhan Khalilullah2, Amang Sudarsono21Politeknik Elektronika Negeri Surabaya, Jurusan Teknik Telekomunikasi 2Laboratorium Digital Communication, Politeknik Elektronika Negeri Surabaya
2
Laboratorium Multimedia, Politeknik Elektronika Negeri Surabaya Kampus ITS, Surabaya 60111
e-mail : [email protected] e-mail : [email protected] e-mail : [email protected]
Abstrak
IPTV adalah sebuah sistem yang digunakan untuk mengirim layanan televisi digital kepada konsumen yang terdaftar (sebagai subscriber) dalam sistem tersebut. Pengiriman (sinyal) digital televisi tersebut memungkinkan penggunaan Internet Protocol melewati sebuah koneksi broadband dan biasanya digunakan dalam sebuah manajemen network (jaringan yang terorganisasi sendiri) yang lebih baik daripada Internet dengan tujuan agar kualitas dan keamanan pelayanan terjamin. Kebanyakan layanan ini disediakan bersama dengan permintaan fasilitas video.
Pada tugas akhir ini akan dirancang dan dibangun suatu sistem IPTV ( Internet Protocol Based Television ) dengan media penyimpanan NAS (Network Attached Storage) yang terpisah dan diakses melaui jaringan. Yang selanjutnya dilakukan pengujian layanan oleh konsumen serta performa NAS sehingga didapatkan parameter-parameter untuk menentukan kebutuhan minimum infrastruktur yang diperlukan oleh konsumen dalam mengakses layanan IPTV dan media server untuk membangun NAS.
Kata Kunci : IPTV, Internet Protocol, NAS
I. PENDAHULUAN
Internet Protocol Television (IPTV) merupakan layanan TV berbasis internet, dimana dalam perkembangannya merupakan gabungan dari telekomunikasi, penyiaran dan transaksi elektronik. Berbeda dengan siaran televisi pada umumnya, untuk IPTV ini memiliki beberapa kelebihan diantaranya user lebih mudah diverifikasi, bisa disediakan Digital Rights Managemet ( DRM ) dan electonic program guide ( EPG) serta channel dan
konten yang bisa disesuaikan. Sistem IP menyediakan metode universal koneksi dua arah sehingga IPTV menghasilkan konten yang lebih aplikatif.
Salah satu konten yang dapat
dikembangkan pada IPTV adalah live TV Broadcasting. Penggunaan teknologi streaming pada internet broadcasting memungkinkan sebuah
stasiun televisi melakukan siarannya
menggunakan jalur internet . Sebenarnya ada dua jenis layanan yang dapat diberikan yaitu on-demand dan live. Untuk yang on-on-demand, merupakan siaran yang telah direkam sebelumnya sedangkan live broadcasting menyiarkan suatu file yang saat itu juga kegiatannya sedang berlangsung.
Media penyimpanan adalah salah satu hal yang penting dalam teknologi IPTV, dimana bertugas sebagai penampung konten layanan
IPTV. NAS (Network Attaced Storage)
merupakan salah satu metode penyimpanan yang memungkinkan konten disimpan pada media penyimpanan terpisah yang bisa diakses melalui jaringan internet. Selain itu NAS adalah media penyimpanan yang terkonsentrasi, sehingga memiliki performa yang lebih baik daripada media penyimpanan pada umumnya.
II. TEORI PENUNJANG
Dasar teori yang diuraikan pada bab ini meliputi penjelasan media server dan NAS.
2.1 Media Server
Media server menangani pengolahan aset digital yang diolah sedemikian rupa yang kemudian didistribusi kepada klien. Media server bisa diakses oleh semua perangkat yang berada pada jaringan yang terhubung dengan media server tersebut.
2
2.1.1 Digital Asset Management
DAM (Digital Asset Manager) merupakan layanan yang digunakan untuk mengatur aset – aset. Aset tersebut bisa berupa video, audio, dan image. DAM ini dibagi menjadi beberapa bagian, yaitu :
1. MAM, Media Asset Management.
2. EMAM, Entertainment Media Asset
Management.
3. BAM, Brand Asset Management. 4. LAM, Library Asset Management. 5. PAM, Production Asset Management. 6. MCM, Marketing Content Management. Fungsi – fungsi dari DAM ini meliputi :
1. Manipulating. 2. Workflow. 3. Search.
4. Asset management tools for organizing. 5. Metadata QDC/OAI.
6. San/nas storage 7. Integration media tools 8. Distribution.
2.2 NETWORK ATTACHED STORAGE
Network Attached Storage (NAS) adalah
media penyimpanan berupa hardisk yang
dikonfigurasi secara langsung melalui jaringan daripada dikonfigurasi layaknya komputer server secara umum, yaitu dengan keyboard, mouse dan monitor yang tertancap secara langsung pada NAS itu sendiri. Dengan menghilangkan fungsi-fungsi umum tersebut, pelayanan aplikasi dan data dapat dilayani dengan lebih cepat karena tidak adanya aplikasi yang banyak berjalan pada prosesor. NAS terhubung pada LAN melalui ethernet dan memiliki alamat IP sendiri agar bisa diakses melalui jaringan.
Secara sederhana komunikasi dengan NAS bisa dilakukan melalui TCP/IP. Lebih tepatnya, klien memodifikasi beberapa dari higher-level protocol (application atau layer 7 pada OSI layer) dibangun diatas TCP/IP. Ada dua protocol aplikasi yang paling sering digunakan dengan NAS, yaitu Sun Network File System (NFS) dan Common Internet Fille System (CIFS). Keduanya NFS dan CIFS beroperasi pada model klien/server. Keduanya mulai digunakan sebagai protokol NAS sejak 1980.
NFS dikembangkan untuk melakukan
sharing data antara sistem UNIX melalui jaringan. Namun dalam perkembangannya NFS juga mampu melakukan sharng dengan sistem selain UNIX, namun demikian kebanyakan klien NFS saat ini adalah komputer yang berjjalan dengan sistem UNIX. Server dengan NFS harus menjalankan tiga buah daemon yang diperlukan NFS, yaitu :
a. nfsd, adalah NFS daemon yang melayani permintaan NFS dari klien.
b. mountd, adalah NFS mount daemon yang membawa permintaan klien pada nfsd.
c. rpcbind, daemon yang memungkinkan klien untuk mengetahui port yang digunakan oleh oleh NFS server.
CIFS sebelumnya lebih sering dikenal dengan Server Message Block (SMB). SMB dikembangkan oleh IBM dan Microsoft untuk mendukung sharing data pada DOS. Yang saat ini protokolnya lebih luas digunakan pada Windows, lalu namanya diubah menjadi CIFS. Protokol yang ada saat ini pada sistem UNIX adalah bagian dari paket Samba.
Banyak sistem NAS saat ini juga mendukung Hypertext Transfer Protocol (HTTP). Klien dapat mengunduh data NAS melalui web browser dari NAS yang mendukung HTTP. Sistem NAS pada umumnya juga menyertakan HTTP sebagai protokol akses untuk manajemen storage dengan interface web.
Perangkat NAS mampu menyimpan aset digital sehingga klien pada jaringan bisa melakukan akses pada set tersebut. NAS sering juga disebut “network drive”, NAS memiliki fungsi tambahan yang berbeda dengan hard drive eksternal. NAS mampu melakukan back up drive untuk semua klien yang terhubung pada jaringan, selain itu banyak perangkat yang bisa melakukan akses kepada NAS. Beberapa keuntungan menggunakan NAS.
a. Mudah digunakan
b. Akses jarak jauh terhadap data c. Sharing data
d. Sertifikasi DLNA
e. Mudah melakukan backup komputer f. Kapasitas media penyimpanan
g. Kemampuan untuk menambahkan
kapasitas media penyimpanan h. Bisa diandalkan
i. Transfer data yang lebih cepat dari media penyimpanan umumnya
j. Fitur tambahan yang terus berkembang
III. PERANCANGAN SISTEM
Untuk menyelesaikan pembuatan sistem aplikasi push mail messaging, maka dilakukan perancangan sistem yang akan dibuat. Agar sistem dapat bekerja sesuai dengan yang diharapkan, dibutuhkan perencanaan yang akan dibahas sebagai berikut.
Sistem yang dibangun ditunjukkan pada Gambar 3.1.
3
Gambar 3.1 Blok diagram sistem yang dibangun
Media server bertugas sebagai media yang mengolah aset digital (DAM) yang menggunakan NAS sebagai media penyimpanan dan web server sebagai interface yang digunakan untuk bertinteraksi dengan user. Yang selanjutnya dalam proyek akhir ini akan lebih spesifik mengerjakan NAS seperti pada Gambar 3.2. Network Attached Storage (NAS) Media Server Web Server
Gambar 3.2 Sistem yang dibangun
Gambar 3.2 menunjukkan posisi NAS dalam perancangan sistem. NAS terpasang secara terpisah dengan media server maupun web server, jadi NAS memliki alamat IP yang berbeda untuk kemudian diakses oleh media server.
Seusai dengan Gambar 3.1 user akan meminta konten melalui Hypertext Transfer Protocol (HTTP), permintaan tersebut diterima oleh media server dengan memberi respon juga melalui HTTP sedangkan proses streaming dari media server menuju user akan melalui Real Time Messaging Protocol (RTMP). Beberapa contoh media server yang bisa digunakan adalah Amahi, MediaMosa, MediaPortal, Adobe Flash Media Server dan sebagainya. Sedangkan pada sisi user harus memiliki browser dengan plugin Flash Player serta codec H.264.
Network-Attached Storage (NAS)
merupakan bagian dari media server namun terpisah, yaitu media penyimpanan yang bertugas menyimpan seluruh aset digital yang diupload oleh media server. NAS selanjutnya memiliki IP yang digunakan untuk melakukan konfigurasi NAS melalui jaringan. FreeNAS digunakan sebagai sistem operasi NAS dan menyediakan tampilan konfigurasi melalui web sehingga konfigurasi NAS bisa dilakukan dari mana saja selama masih terhubung dengan jaringan NAS.
FREENAS FreeNAS membuat Sharing Direktori Sharing Direktori MEDIAMOSA Netowork Attached
Storage Media Server
MediaMosa menentukan mounting point Media server melakukan mount terhadap Sharing
direktori Mounting point
Aset Digital Hak Akses
WLE
Front End
User
Gambar 3.3 Blok kerja NAS dan media server
Gambar 3.3 menunjukkan bagaimana sistem ini bekerja, yaitu bagaimana NAS terhubung dengan media server. NAS dan media server tidak berada pada satu perangkat yang sama, mealinkan terpisah dan dihubungkan melalui jaringan. NAS menggunakan sistem operasi FreeNAS yang merupakan sistem operasi yang telah dimodifikasi untuk bekerja secara optimal untuk membangun NAS sedangkan media server menggunakan aplikasi MediaMosa sebagai aplikasi yang mampu melakukan pengolahan aset digital baik itu melakukan upload, transcoding, distribusi aset digital dan sebagainya.
FreeNAS Mounting Storage Sharing Direktori Hak Akses Hardisk yang terpasang “/mnt/storage” Pembatasan akses direktori Aktifasi Service NFS NFS Mounting Point Direktori Pada Media Server
Gambar 3.4 Blok alur kerja NAS
Gambar 3.4 menunjukkan bagaimana cara kerja dari NAS itu sendiri menggunakan FreeNAS. FreeNAS akan melakukan mounting pertama kali terhadap hardisk yang terpasang yang akan digunakan sebagai media penyimpanan. FreeNAS lalu membuat suatu sharing direktori yang ditujukan pada mounting storage yang telah dilakukan sebelumnya. Dan tipe sharing yang digunakan adalah NFS (Network File Sharing)
4
karena NAS akan diakses oleh media server dengan sistem operasi berbasis UNIX. Tentu saja direktori tersebut dibatasi dengan hak akses untuk keamanan. Hak akses ini bisa ditujukan pada alamat IP tertentu atau pada alamat network tertentu. Selanjutnya yaitu dengan mengaktifkan servis yang digunakan untuk melakukan sharing, yaitu mengaktifkan servis NFS melalui panel konfigurasi FreeNAS pada web interface. Selanjutnya sharing direktori tersebut digunakan oleh media server sebagai direktori
penyimpanan dengan melakukan mounting.
Mounting yaitu menterjemahkan sharing direktori yang hanya bisa diakses secara langsung melalui jaringan menjadi direktori virtual yang seolah olah berada pada media server itu sendiri. Selanjutnya mounting point dari media server digunakan sebagai tempat untuk menyimpan aset digital. Selanjutnya aset digital tersebut diolah oleh MediaMosa untuk kemudian didistribusi ke user. Dengan demikian NAS mampu menyediakan media penyimpanan yang dapat diakses oleh media server tanpa harus terpasang secara langsung pada media server dan menjaga keamanan dari media penyimpanan dari aset digital.
IV. HASIL KEMAJUAN PROYEK AKHIR
Dari rancangan sistem yang dibuat, dibuatlah topologi jaringan dari sistem
Media Server Network Attached
Storage (NAS)
Switch
User
Gambar 4.1 Topologi jaringan
Dari topologi yang dibangun, dilakukan pengujian-pengujian sebagai berikut :
a. Pengujian koneksi
b. Pengujian sharing direktori
c. Pengujian upload dan download data d. Pengujian streaming data
e. Pengujian performa NAS
a. Pengujian Koneksi
Pengujian koneksi dilakukan untuk memastikan NAS dan MediaMosa telah terhubung untuk memudahkan pada pengujian selanjutnya. Dan hasil yang didapat adalah berupa tabel kebenaran. Pengujian menggunakan perintah ping.
b. Pengujian sharing direktori
Pengujian selanjutnya adalah sharing direktori , dengan memastikan apakah media server bisa
melakukan perubahan pada direktori tersebut. Secara sederhana jika MediaMosa berhasil melakukan mounting maka akan ditampilkan pesan seperti pada Gambar 4.2.
Gambar 4.2 Pesan pada MediaMosa saat proses mounting berhasil
Setelah berhasil melakukan mounting, maka dilakukan pengujian pembuatan dan penghapusan file atau direktori. Hasil ditampilkan pada Tabel 4.1 dan Tabel 4.2.
Tabel 4.1 Tabel kebenaran pembuatan file atau direktori
No. Pembuat file atau direktori Status
1 NAS OK
2 Media Server OK
Tabel 4.2 Tabel kebenaran penghapusan file atau direktori
No. Pembuat file atau direktori Status
1 NAS OK
2 Media Server OK
c. Pengujian upload dan download data
Pengujian upload dan download data dilakukan dengan klien dari MediaMosa yaitu WLE. Setiap proses dilakukan dengan file berbeda dan jumlah user yang berbeda.
Tabel 4.3 Data pengukuran dari proses upload dengan satu user
Informasi File Parameter Waktu Upload (detik) Throughput (MBps) Tipe File : mp4 Ukuran File : 127 MB 19 6,68 23 5,52 22 5,77 25 5,08 29 4,38 Rata - rata 24 5,49 Tipe File : mkv Ukuran Fil : 700 MB 225 3,11 242 2,89 232 3,01 231 3,01 227 3,08 Rata - rata 231 3,02
5
Tabel 4.4 Data pengukuran dari proses download dengan satu user
Informasi File Parameter Waktu Download (detik) Throughput (MBps) Tipe File : mp4 Ukuran File : 127 MB 15 3,91 17 4,03 18 4,03 15 3,81 16 3,61 Rata - rata 35 3,88 Tipe File : mkv Ukuran Fil : 700 MB 133 5,26 150 4,67 127 5,51 147 4,76 131 5,34 Rata - rata 137 5,11
Tabel 4.3 Data pengukuran dari proses upload dengan 4 user Informasi File Parameter Waktu Upload (detik) Throughput (MBps) Tipe File : mp4 Ukuran File : 127 MB 119 1,07 135 0,94 99 1,28 122 1,04 153 0,83 Rata - rata 126 1,03 Tipe File : mkv Ukuran Fil : 700 MB 450 1,55 481 1,45 465 1,50 422 1,66 500 1,39 Rata - rata 464 1,51
Tabel 4.6 Data pengukuran dari proses download dengan 4 user Informasi File Parameter Waktu Download (detik) Throughput (MBps) Tipe File : mp4 Ukuran File : 127 MB 46 2,76 55 2,31 67 1,89 43 2,95 53 2,39 Rata - rata 53 2,39 Tipe File : mkv Ukuran Fil : 700 MB 298 2,35 275 2,55 269 2,60 280 2,50 301 2,33 Rata - rata 348 2,47 d. Pengujian streaming
Pengujian dilakukan pada file dengan tipe Mpeg-4 berukuran 127 MB dengan durasi Mpeg-4 menit 25 detik. Pengujian dilakukan dengan file yang sama sebanyak 10 kali. Selanjutnya diamati laporannya pada Web Interface dari FreeNAS, yaitu perubahan pada aktifitas interface dan storage yang digunakan sebagai mounting point untuk menyimpan aset dari data yang akan diakses oleh user yang ditunjukkan pada Gambar 4.3.
Gambar 4.8 Grafik kegiatan interface pada kegiatan streaming
e. Pengujian performa NAS
Selanjutnya menganalisa performa dari NAS, yaitu membandingkan dua buah NAS dengan spesifikasi berbeda, terutama pada memori yang terpasang kemudian melakukan streaming dengan banyak klien untuk masing-masing NAS. NAS pengujian pertama menggunakan RAM sebesar 512 sedangkan NAS kedua menggunakan RAM sebesar 1GB dan didapatkan pengamatan pada grafik sebagai berikut .
Gambar 4.6 Grafik penggunan CPU NAS 1
6
Gambar 4.8 Grafik penggunaan RAM NAS 1
Gambar 4.9 Grafik penggunaan RAM NAS 2
V. KESIMPULAN
Dari hasil pengamatan selama tahap perancangan, implementasi dan uji coba sistem yang dibuat dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Koneksi dari antara FreeNAS dengan
MediaMosa dilakukan dengan
mengarahkan mounting point dari
MediaMosa kepada sharing directory dari FreeNAS. MediaMosa tidak melakukan mounting pada direktori pada media server. 2. Merubah mounting point awal dengan yang
baru akan menyebabkan MediaMosa
mengalami kesalahan karena tidak dapat menentukan mounting point yang telah didefinisikan sebelumnya.
3. Nilai throughput dari proses upload file berukuran 127 MB dengan satu user adalah 5,49 MBps sedangkan dengan 4 user yang melakukan upload bersamaan adalah sebesar 1,03 MBps. Pada file dengan ukuran 699 MBps untuk proses upload dengan satu user adalah sebesar 3,02 MB dan dengan 4 user adalah sebesar 1,51 MBps.
4. Nilai throughput dari proses download file berukuran 127 MB dengan satu user adalah 3,88 MBps sedangkan dengan 4 user yang melakukan upload bersamaan adalah sebesar 5,11 MBps. Pada file dengan ukuran 699 MBps untuk proses upload dengan satu user adalah sebesar 2,39 MB dan dengan 4 user adalah sebesar 2,47 MBps.
VI. DAFTAR PUSTAKA
[1] Howard Gobioff, Garth Gibson, Doug Tygar, “Security for Network Attached Storage”, School of Computer Science Carnegie Mellon University Pittsburgh, 1997
[2] Garth A Gibson, Rodney Van Meter, “Network Attached Storage Architecture”, 2000
[3] W. Curtis Preston, “ Using SANs and NAS ”, 2002
[4] Yudi Prayudi , “Optimalisasi Content Digital Dengan Digital Right Managemen (DRM) dan Digital Asset Digital (DAM)”, 2005 [5] Arjen Klop “MediaMosa”, 2011
[6] MII , “IPTV Architecture” ,
http://www.itu.int/ITUT/IPTV, 2006 [7] www.freenas.org
