ANALISIS PERFORMANSI DUAL STACK TRANSITION MECHANISM (DSTM) SEBAGAI MEKANISME TRANSISI PADA IPV6
Sulistyowati Ramadhani¹, Tri Brotoharsono², Vera Suryani³
¹Teknik Informatika, Fakultas Teknik Informatika, Universitas Telkom
Abstrak
Ketersediaan alamat IPv4 semakin berkurang dengan semakin berkembangnya Internet dan jaringan yang membutuhkan alamat IP secara exponensial, sehingga dirumuskanlah IPv6 untuk menanggulangi keterbatasan IPv4. Mekanisme transisi sangat diperlukan selama masa
perpindahan IPv4 ke IPv6 yang tentu saja tidak dapat dilakukan secara instan. Dual Stack Transition Mechanism (DSTM) merupakan salah satu mekanisme transisi IPv6 untuk menghubungkan jaringan IPv6-only dan jaringan IPv4-only.
DSTM didasarkan pada penggunaan IPv4 over IPv6 tunneling yang membawa trafik IPv4 di dalam suatu jaringan IPv6 dan mengalokasikan alamat temporer IPv4 untuk dual-stack IPv6/IPv4 client.
DSTM dikhususkan untuk IPv6 dominant network yang sama sekali tidak mempunyai akses apapun untuk berkomunikasi dengan IPv4 tetapi aplikasi di dalamnya masih memerlukan kesesuaian dengan IPv4 device. DSTM digunakan untuk mentransisikan jaringan dual stack menjadi jaringan yang dapat mengirimkan paket IPv4 di atas jaringan IPv6 tanpa harus melakukan konfigurasi apapun dalam jaringan IPv6.
Tugas akhir ini mengimplementasikan dan menganalisis performansi DSTM untuk mengakses layanan jaringan IPv4. DSTM dapat diimplementasikan dengan konfigurasi yang cukup sederhana. Secara keseluruhan DSTM mempunyai performansi yang cukup baik dan overhead yang kecil walaupun delay yang dibangkitkan pada proses inisiasi pada real-time traffic cukup tinggi.
Kata Kunci : IPv6, DSTM, mekanisme transisi, performansi
Abstract
Free IPv4 address allocation is getting decrease while the Internet and the required IP address of network are getting increase exponentially, until IPv6 was defined to overcome the limitation of IPv4. The transition mechanism is the most important thing during the transition time from IPv4 to IPv6 and of course it can not be done instantly. Dual Stack Transition Mechanism (DSTM) is one of the IPv6 transition mechanisms to connect the IPv6 network-only and the IPv4 network- only.
DSTM is based on the use of IPv4-over-IPv6 tunnels to carry IPv4 traffic within an IPv6 network and provides a method to allocate a temporary IPv4 address to Dual IP Layer IPv6/IPv4 capable nodes. DSTM is specially designed for IPv6 dominant network which do not have any access to communicate with IPv4 but its application still require the IPv4 device compatibility. DSTM is used to transition dual stack network to an overlay network where IPv4 packet are sent over IPv6 network without do any configuration in IPv6 network.
This final project implements and analyzes the performance of DSTM to access IPv4 network services. DSTM can be implemented with simple configuration. As a whole, DSTM has good enough performance and little overhead although the process initiation delay at real time traffic is high.
Keywords : IPv6, DSTM, transition mechanism, performance
Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
Fakultas Teknik Informatika Program Studi S1 Teknik Informatika
1. Pendahuluan
1.1 Latar belakang
Dalam perkembangan teknologi informasi saat ini, hampir seluruh jaringan di seluruh dunia ini menggunakan Internet Protocol versi 4 (IPv4) yang merupakan versi IP pertama yang dikembangkan secara luas. Setelah ± 25 tahun IPv4 digunakan, IPv4 mulai mengalami berbagai permasalahan, alasan utamanya adalah keterbatasan alokasi alamat IPv4 yang hanya berjumlah 232 atau sekitar 4,3 miliyar alamat, menyebabkan alokasi alamat tersebut akan habis karena perkembangan kebutuhan alokasi alamat yang bersifat eksponensial sedangkan jumlah IP sendiri adalah tetap.
Untuk mengatasi permasalahan tersebut, Internet Engineering Task Force (IETF) telah mengembangkan Internet Protocol versi 6 (IPv6) atau next generation IP (IPng) untuk menggantikan kedudukan IPv4 sebagai protokol di internet. IPv6 memperbaiki kekurangan-kekurangan yang terdapat di dalam IPv4, seperti efisiensi bandwidth jaringan yang lebih baik menggunakan multicast dan anycast tanpa broadcast, fitur keamanan IPSec, penanganan lalu lintas multimedia di internet, termasuk menangani keterbatasan jumlah tersedianya alamat IPv4.
Untuk berpindah ke jaringan IPv6 dalam satu hari adalah sesuatu hal yang tidak mungkin. Oleh karena itu diperlukan suatu mekanisme transisi yang khusus didisain untuk IPv6 dominant network.
Pada IPv6 dominant network, beberapa aplikasi masih akan memerlukan alamat IPv4 untuk mempertahankan kesesuaian dengan IPv4 device. Pada host tersebut dapat dibangun Dual stack dengan alamat IPv4 yang permanen, tapi hal ini akan memerlukan konfigurasi peralatan jaringan, misalnya router, untuk memproses paket IPv4. Dual Stack Transition Mechanism (DSTM) digunakan untuk mentransisikan jaringan dual stack menjadi jaringan yang dapat mengirimkan paket IPv4 di atas jaringan IPv6 tanpa harus melakukan konfigurasi apapun dalam jaringan IPv6.
DSTM dirancang berdasarkan penggunaan IPv4-over-IPv6 tunnel untuk membawa paket IPv4 dalam jaringan IPv6 dan menghindari Network Address Translation dengan mengalokasikan alamat IPv4 ke dual stack nodes secara temporer dengan menggunakan IPv6.
Pada tugas akhir ini dibahas tentang analisis performansi DSTM yang bekerja pada IPv6 dominant network yang berkomunikasi dengan jaringan IPv4 dengan menggunakan parameter RTT dan delay connection setup dalam pembangunan tunnel DSTM, throughput pada layanan HTTP, waktu transfer pada layanan mail, delay jaringan dan delay proses pada layanan chat, delay transmisi dan jitter pada layanan video streaming dan VoIP.
2
1.2 Perumusan masalah
Masalah yang diteliti berdasarkan latar belakang di atas adalah sebagai berikut:
1. Bagaimana membangun konfigurasi dan mengimplementasikan DSTM sebagai mekanisme transisi IPv4-IPv6 untuk mengirimkan paket IPv4 di atas jaringan IPv6.
2. Bagaimana mekanisme kerja DSTM dalam pengalokasian alamat dan pembangunan IPv4-over-IPv6 tunneling.
3. Bagaimana membandingkan performansi jaringan DSTM dan IPv4.
1.3 Tujuan
Tujuan penulisan yang ingin dicapai dalam tugas akhir ini adalah:
1. Mengkonfigurasi dan mengimplementasikan DSTM sebagai mekanisme transisi antara host IPv4 dengan IPv6.
2. Menganalisis dan membandingkan performansi DSTM -sebagai tunnel jaringan IPv4 ke jaringan IPv6 atau sebaliknya- dan performansi native IPv4 pada aplikasi email, video streaming, chat, VoIP, dan HTTP.
1.4 Batasan Masalah
Batasan masalah yang menjadi ruang lingkup pada tugas akhir ini adalah:
1. Penelitian dilakukan dengan membangun stand alone network yang terisolasi dari jaringan apapun termasuk internet.
2. Parameter-parameter yang digunakan untuk mengukur performansi adalah delay connection setup, RTT, throughput, waktu transfer, delay proses, delay jaringan, delay transmisi, dan jitter.
3. Layanan-layanan yang digunakan adalah qmail (email), vlc (video streaming), ircd (chat), SER (VoIP), dan apache (HTTP). DNS digunakan sebagai layanan pendukung.
4. Tidak membahas sekuriti system.
1.5 Metodologi penyelesaian masalah
Metode yang digunakan dalam penelitian Tugas Akhir ini adalah : 1. Studi literatur.
2. Perancangan topologi jaringan dan desain skenario untuk mengukur performansi DSTM
a. Perancangan topologi jaringan DSTM dan topologi jaringan IPv4.
b. Perancangan skenario pengukuran RTT, dan delay connection setup untuk jaringan DSTM dan jaringan IPv4.
c. Perancangan skenario perbandingan performansi jaringan DSTM dan IPv4 pada berbagai variasi layanan aplikasi, yaitu HTTP server (apache), mail server (qmail), chat server (ircd-hybrid), video streaming server (VLC), dan VoIP server (SER).
3. Implementasi dan pengujian
a. Melakukan konfigurasi jaringan DSTM dan jaringan IPv4-only secara bertahap.
Fakultas Teknik Informatika Program Studi S1 Teknik Informatika
b. Pembangunan DNS sebagai layanan pendukung, HTTP server, mail server, VoIP server, chat server, video streaming server secara bertahap.
c. Pengujian jaringan DSTM dan jaringan IPv4.
d. Pengambilan data pengujian.
4. Analisis hasil pengujian
a. Menganalisis dan membandingkan nilai RTT untuk jaringan DSTM dan IPv4.
b. Menganalisis delay connection setup yang diakibatkan oleh pembangkitan Dynamic Tunnel Interface (DTI) pada jaringan DSTM.
c. Menganalisis dan membandingkan performansi DSTM dan IPv4 pada aplikasi layanan yang berbeda-beda.
5. Penarikan kesimpulan dan penyusunan laporan
41
5. Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diambil dari penelitian dan pengujian yang telah dilakukan adalah:
1. DSTM dapat dikonfigurasi dan diimplementasikan dengan baik. DSTM melewatkan paket IPv4 di atas jaringan IPv6 dan meneruskannya ke IPv4 network sehingga komunikasi antara aplikasi IPv4 yang berada di IPv6 dominant network dan layanan IPv4 yang berada di IPv4 network dapat terjadi. Dengan DSTM tidak perlu dilakukan modifikasi apapun pada aplikasi IPv4 yang terdapat di dalam IPv6 dominant network.
2. Overhead waktu yang diakibatkan oleh DSTM connection setup tidak mempengaruhi performansi DSTM secara keseluruhan karena overhead hanya terjadi pada awal pembentukan hubungan saja.
3. Pada aplikasi HTTP, performansi throughput DSTM lebih rendah 9,5%
daripada IPv4. Penurunan performansi ini terjadi karena adanya penambahan header IPv6 dan adanya trafik dari protokol neighbor discovery pada DSTM.
4. Pada aplikasi Mail untuk protokol SMTP, performansi waktu transfer DSTM lebih lama 3,5% daripada IPv4. Penurunan performansi ini terjadi karena MTU IPv6 (1280 Byte) lebih kecil daripada MTU IPv4 (1500 Byte) sehingga menyebabkan ukuran paket DSTM menjadi dua kali lebih banyak daripada IPv4. Kemudian untuk protokol POP3, performansi waktu transfer DSTM lebih lama 20,1% daripada IPv4. Penurunan performansi ini terjadi karena selama perjalanan paket email dari IPv4 server ke DSTM client terjadi 2 kali proses fragmentasi data.
5. Pada aplikasi Chat, performansi delay jaringan DSTM lebih rendah 15,3%
daripada IPv4. Penurunan performansi ini terjadi karena adanya penambahan header IPv6 pada DSTM. Kemudian untuk delay proses, DSTM mempunyai performansi yang lebih rendah 0,3% daripada IPv4.
Penurunan performansi ini terjadi karena adanya proses enkapsulasi dan dekapsulasi pada DSTM.
6. Pada aplikasi Stream, performansi delay transmisi DSTM lebih rendah sebesar 18,1% daripada IPv4. Penurunan performansi ini terjadi karena adanya penambahan header IPv6 pada DSTM. Kemudian untuk jitter, IPv4 mempunyai performansi yang lebih stabil daripada DSTM.
7. Pada aplikasi VoIP, performansi delay transmisi DSTM lebih rendah sebesar 25,2% daripada IPv4. Penurunan performansi ini terjadi karena adanya penambahan header IPv6 pada DSTM. Kemudian untuk jitter, IPv4 mempunyai performansi yang lebih stabil daripada DSTM.
8. Secara keseluruhan, performansi DSTM lebih rendah sebesar 13,1%
daripada IPv4. Nilai ini menunjukkan bahwa DSTM mempunyai performansi yang cukup baik dan overhead yang kecil walaupun delay yang dibangkitkan pada proses inisiasi pada real-time traffic cukup tinggi.
Fakultas Teknik Informatika Program Studi S1 Teknik Informatika
5.2 Saran
Saran yang dapat diajukan dari penelitian yang telah dilakukan untuk pengembangan selanjutnya adalah:
1. Menggunakan mekanisme transisi yang lain sebagai pembanding sehingga dapat diketahui performansi DSTM terhadap mekanisme transisi yang lainnya.
2. Menggunakan testbed 6to6 (native IPv6) dan 4to6 (DSTM sebagai penyedia layanan) sebagai testbed pembanding selain testbed native IPv4.
43
Daftar Pustaka
[1] Blanchet M., Median O., dan F. Parent, DSTM IPv4 over IPv6 tunnel profile for Tunnel Setup Protocol (TSP) <draft-blanchet-ngtrans-tsp- dstm-profile-01.txt>, Juli 2002
[2] Blanchet, M., Tunnel Setup Protocol (TSP), <draft-vg-ngtrans-tsp-01>, Juli 2002
[3] Bound, Jim, Toutain, L., dan Richier, J.L., Dual Stack IPv6 Dominant Transition Mechanism (DSTM) <draft-bound-dstm-exp-04.txt>, Oktober 2005
[4] Dunmore, Martin, An IPv6 Deployment Guide, September 2005 [5] FreeBSD Handbook, The FreeBSD Documentation Project
[6] Hinden, R., and Deering, S., IP Version 6 Addressing Architecture, RFC 4291, Februari 2006
[7] Hinden, R., and Deering, S., Internet Protocol Version 6 Specification, RFC 1883, Desember 1995
[8] Malone, David, dan Murphy, Niall, IPv6 Network Administration, Maret 2005
[9] Nordmark, E., dan Gilligan, R., Basic Transition Mechanisms for IPv6 Hosts and Routers, RFC 4213, Oktober 2005
[10] Purbo, Onno W., TCP/IP Standar, Desain, dan Implementasi, 1998 [11] Postel, J., Internet Protocol, RFC 791, September 1981
[12] Xia, Haidong, Bound, Jim, dan Paufarry, Yanick. The Evaluation of DSTM: An IPv6 Transotion Mechanism
Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
Fakultas Teknik Informatika Program Studi S1 Teknik Informatika
