5
BAB 2 DASAR TEORI
2.1 KAJIAN PUSTAKA
Penelitian yang dilakukan Faruqi, dkk tahun 2017 [5] melakukan simulasi jaringan SDN untuk menganalisa nilai QoS yaitu delay, jitter dan throughput pada berbagai topologi jaringan yaitu topologi linier (4 switch), star (5 switch) , tree (9 switch), ring (8 switch) dan full mesh (4 switch) tanpa protokol routing.
Berdasarkan hasil pengujian, QoS yang dihasilkan memenuhi standar ITU-T meskipun mengalami ketidakstabilan. Penelitian yang dilakukan Negara, R.M dan Tulloh, R tahun 2017 [4] melakukan simulasi SDN menggunakan protokol routing OSPF pada topologi partial mesh dengan jumlah switch berbeda. Pemberian background traffic yang memenuhi 50% bandwidth jaringan maka QoS memburuk.
Penelitian yang dilakukan Irmawati, dkk tahun 2017 [6] melakukan penelitian dengan membandingkan antara simulasi jaringan SDN dan implementasi jaringan SDN menggunakan protokol routing OSPF. Topologi yang digunakan partial mesh. Nilai QoS dan convergence time yang didapat pada simulasi hasilnya tidak jauh berbeda pada nilai implementasinya. Penelitian yang dilakukan Nugroho, K dan Setyanugroho, D.P tahun 2019 [7] melakukan simulasi jaringan SDN menggunakan protokol routing OSPF dan topologi yang digunakan full mesh. Hasil pengukuran kualitas jaringan menunjukkan bahwa penggunaan protokol UDP menghasilkan nilai parameter QoS yang lebih baik dibandingkan dengan TCP. Nilai waktu konvergensi pada ukuran data sebesar 64 Byte adalah 12,18 ms.
Penelitian yang dilakukan Iryani, dkk tahun 2021 [8] melakukan simulasi jaringan SDN untuk menganalisis perbandingan performansi SDN menggunakan protokol routing OSPF pada RYU controller dan POX controller. Topologi yang digunakan adalah fat tree. Hasil penelitian menunjukkan bahwa POX controller kurang bagus untuk traffic protocol UDP karena memiliki jitter yang tinggi, delay dan packet loss yang sangat fluktuatif. Perbedaan penelitian terdahulu dengan penelitian yang akan dilakukan adalah dengan melakukan skenario penambahan jumlah switch yang berbeda, peningkatan nilai beban traffic/ukuran paket data yang dikirim berbeda dan waktu konvergensi pada topologi ring.
6
2.2 SDN (SOFTWARE DEFINED NETWORK)
SDN merupakan konsep baru dari perkembangan teknologi jaringan komputer saat ini. SDN merupakan konsep yang memisahkan bagian dari perangkat jaringan yaitu control plane dan data plane. Pemisahan tersebut menjadikan posisi kontroler memiliki peran sebagai pembuat kebijakan yang akan dijalankan pada suatu jaringan dan data plane menjadi pelaksana kebijakan tersebut [9]. Hal tersebut dapat dilihat melalui Gambar 2.1 [10].
Gambar 2.1 Arsitektur Jaringan SDN
Pada arsitektur SDN setiap layer dapat bekerja secara independen dan berkomunikasi melalui interface jaringan untuk memberikan fungsi berlapis dari perangkat fisik yang berbeda. Aspek arsitektur ini memungkinkan administrator jaringan untuk mengatasi beberapa tantangan dalam dunia jaringan komputer [9].
Jika mengacu pada Gambar 2.1 arsitektur SDN terdapat tiga lapis komponen jaringan SDN yaitu :
1. Layer Infrastruktur, terdiri dari elemen-elemen jaringan dan perangkat keras yang menjalankan fungsi paket switching dan forwarding.
2. Layer Kontrol, menyediakan fungsionalitas kontrol secara padu yang mengawasi perilaku jaringan forwarding melalui open interface.
7
3. Layer Aplikasi, berfungsi untuk menyediakan interface dalam pembuatan program aplikasi yang kemudian akan mengatur dan mengoptimalkan jaringan secara baik dan fleksibel [9].
Secara umum terdapat dua bagian utama pada perangkat jaringan, yaitu control plane dan data plane. Control plane adalah bagian yang berfungsi untuk mengontrol jaringan, yaitu konfigurasi sistem, manajemen jaringan, menentukan informasi forwarding table. Data plane adalah bagian yang bertugas meneruskan paket, selain itu juga menguraikan header paket, mengatur QoS, dan enkapsulasi paket [11].
2.2.1 PERBEDAAN SDN DENGAN JARINGAN KONVENSIONAL
Model arsitektur jaringan yang ada saat ini (jaringan konvensional) dapat dikatakan masih rumit karena masing-masing perangkat mempunyai konfigurasi yang berbeda yaitu control plane dan data/forwarding plane melekat dalam satu perangkat. Hal ini berbeda dengan model arsitektur SDN, dimana control plane dan forwarding plane nya dipisah dalam suatu perangkat yg berbeda seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.2 [12]. Dalam artian semua perangkat jaringan yang terhubung nantinya akan dikendalikan oleh application plane yang berkolaborasi dengan control plane untuk menginstruksikan kemana suatu traffic atau paket data diarahkan (pada forwarding plane/data plane) [11].
Gambar 2.2 Perbedaan Jaringan Konvensional dan SDN
Pada arsitektur konvensional setiap perangkat jaringan memiliki control plane-nya sendiri sehingga dapat membuat keputusan berdasarkan informasi yang dimiliki perangkat, sedangkan pada arsitektur SDN perangkat jaringan hanya
8
memiliki kemampuan terbatas dalam membuat keputusan, dan dibutuhkan controller untuk membuat keputusan yang lebih kompleks.
2.2.2 OPENFLOW
OpenFlow adalah standar interface dari protocol komunikasi yang berfungsi menghubungkan antara lapisan controller dengan lapisan forwarding pada arsitektur SDN. OpenFlow dapat menginjinkan akses langsung dan manipulasi forwarding plane dari sebuah perangkat jaringan. Secara sederhana OpenFlow merupakan sebuah antarmuka antara SDN controller dengan perangkat switch [11].
OpenFlow memiliki dua komponen penting yaitu OpenFlow controller dan OpenFlow switch.
2.2.3 OPENFLOW CONTROLLER
OpenFlow controller bertugas mengontrol path, memformulasikan flow dan mengatur kerja dari OpenFlow switch. Terdapat beberapa OpenFlow controller yang dapat digunakan seperti NOX (C base) , POX (phyton base), dan Floodlight (java base) [13].
2.2.4 OPENFLOW SWITCH
OpenFlow switch adalah komponen yang memproses data yang datang.
OpenFlow switch dapat dibagi menjadi tiga bagian yaitu [9]:
1. Sebuah flow table yang mengindikasikan bahwa switch harus memproses flow yang ada di dalamnya. Daftar flow ini dibuat berdasarkan actions yang mana bersinggungan langsung dengan setiap flow. Pada switch OpenFlow terdapat tabel yang berisi dari tiga bagian yaitu rule, action dan statistic. Rule merupakan sekumpulan kondisi yang akan di bandingkan dengan paket yang akan masuk ke switch, yang di baca adalah header-header dari setiap lapisan seperti MAC address, IP address, port number, protocol dan lain sebagainya.
Action merupakan tindakan yang akan dilakukan jika terdapat paket yang masuk ke switch dan sesuai dengan rule, dapat berupa perintah untuk meneruskan paket keluar ke port sekian atau menurunkan/meletakkan paket
9
dan lain sebagainya. Pada flow table juga terdapat statistik dari masing-masing flow berupa jumlah paket dan jumlah bytes [9].
2. Sebuah secure channel dibutuhkan untuk menghubungkan switch dengan controller. Melalui saluran ini, OpenFlow menyediakan jalur komunikasi antara switch dan controller melalui protokol yang disebut protokol OpenFlow.
3. Komponen yang terakhir adalah protokol OpenFlow. Protokol ini menyediakan sebuah standard dan komunikasi terbuka antara controller dan switch. OpenFlow protocol menentukan ke interface manakah flow akan diterapkan dari flow table. Gambaran mengenai konsep dari OpenFlow switch dapat dilihat pada Gambar 2.3 [12].
Gambar 2.3 OpenFlow Switch
Secara keseluruhan cara kerja OpenFlow adalah memungkinkan pengaturan routing ketika paket melalui sebuah switch. Controller dapat mengakses dan memanipulasi forwarding plane secara langsung dari perangkat-perangkat jaringan yaitu switch dan router baik secara fisik maupun virtual melalui protokol OpenFlow. Ketika paket datang dari port switch, paket tersebut akan dibandingkan pada flow table. Jika paket tersebut sesuai, maka akan di proses seperti yang ada pada intruksi.
2.2.5 MININET
Mininet merupakan emulator untuk membuat prototype jaringan berskala besar secara cepat pada sumberdaya yang terbatas. Tujuan diciptakannya Mininet adalah untuk mendukung riset di bidang SDN. Mininet memungkinkan untuk
10
menjalankan sebuah kode secara interaktif di atas PC (Personal Computer) atau di atas virtual hardware, tanpa harus memodifikasi kode tersebut. Artinya kode simulasi sama persis dengan kode pada real network environment [14].
Mininet merupakan solusi yang dapat dianggap paling unggul dalam hal kemudahan penggunaan, skalabilitas, akurasi, dan performansi. Mininet mampu menyediakan lingkungan yang realistis dan nyaman (convenience) dengan harga yang murah (low cost). Alternatif lain seperti hardware test-bed untuk simulasi jaringan, yang mana dapat berjalan cukup kencang dan akurat, namun harganya mahal dan harus di-shared dengan pengguna lain. Selain itu dapat menggunakan simulator yang harganya murah, namun seringkali kode simulasi harus dimodifikasi lagi bila akan dijalankan di real network environment [14].
2.2.6 ROUTEFLOW
RouteFlow terbentuk atas penggabungan proyek Openflow dengan routing engine Quagga. Sistem ini terdiri dari controller Openflow (RFProxy), RFClient dan Independent Server (RFServer). Tujuan utama dibuatnya RouteFlow adalah menerapkan virtualisasi IP routing secara terpusat, dengan memisahkan fungsi control-plane dan data-plane. Penelitian ini memanfaatkan RouteFlow sebagai sistem yang berjalan pada control plane [6]. Bagian RouteFlow terdiri dari : 1. RFServer adalah standalone application yang memegang kendali pusat kontrol
jaringan. RFServer mengatur Virtual Machine (VMware) yang berjalan pada RFClient dan mengatur logic process (seperti event processing, VM mapping, resource management).
2. RFProxy adalah controller POX yang bertugas meneruskan kebijakan protokol (misalnya update route, konfigurasi datapath) dari RFServer ke data-plane.
3. RFClient adalah daemon pada VMware yang bertugas mendeteksi perubahan informasi routing dan memberitahukannya ke RFServer. Tugas tersebut dikomunikasikan dengan routing engine (Quagga) [6].
2.3 PROTOKOL ROUTING OSPF
Keberadaan protokol routing dalam jaringan komputer digunakan untuk dapat saling berkomunikasi [15]. Protokol routing memiliki peranan penting dalam
11
jaringan komputer, karena berperan supaya jaringan yang memiliki network address yang berbeda dapat berkomunikasi satu sama lain. Routing dalam jaringan akan melibatkan dua hal penting yaitu penentuan jalur yang paling optimal dan penerusan paket sepanjang jalur perutean. Algoritma routing dapat menentukan jalur yang paling optimal. Dalam routing table berisi informasi rute yang telah ditentukan. Selanjutnya router akan melakukan pertukaran routing table (exchange messages) yang dimilikinya untuk dilakukan pembaruan dan pemeliharaan jaringan. Pertukaran routing table memerlukan protokol routing [15]. Terdapat dua algoritma yang umum dipakai oleh protokol routing dinamis , yaitu :
1. Distance Vector Protocol
Algoritma Bellman-Ford digunakan pada Distance vector protocol. Metode yang digunakan yaitu berdasarkan jarak terpendek antara titik asal dengan titik tujuan [15]. Jarak yang dimaksud adalah berapa banyak router atau jumlah hop yang harus di lewati oleh paket tersebut sebelum mencapai tujuan. BGP (Border Gateway Protocol), RIP (Routing Information Protocol), EIGRP (Enchanced Interior Gateway Routing Protocol) merupakan contoh protokol routing yang menggunakan algoritma ini.
2. Link State Protocol
Algoritma shortest path digunakan pada link state protocol. Penentuan routing berdasarkan informasi yang didapat dari router lain [15]. Informasi tersebut berisi kondisi terkini dari jalur yang terhubung dengannya. Dari informasi tersebut router akan memilih “cost” terendah untuk mencapai titik tujuan. OSPF dan IS-IS (Intermediate System to Intermediate System) merupakan contoh protokol routing yang menggunakan algoritma ini.
OSPF termasuk dalam routing protocol link state yang bersifat open- standard serta terpublikasi pada dokumen RFV 2328. Dikembangkan menggunakan algoritma Dijkstra atau SPF (Shortest Path First), yaitu OSPF dapat melakukan coverege secara cepat dan menentukan jalur terbaiknya berdasarkan cost terendah [15]. Algortima Dijkstra adalah sebuah algoritma yang dipakai untuk
12
memecahkan suatu permasalahan jarak terpendek (shortest path problem) pada sebuah graf berarah (directed graph).
OSPF termasuk ke dalam Interior Routing Protocol dilihat dari wilayah administrator melakukan kontrol terhadap jaringan. Protokol link state dapat mempelajari lebih banyak informasi mengenai struktur jaringan, sehingga membuat router memiliki ”gambaran yang jelas” tentang topologi jaringan dan bandwidth dari link topologi. Link state memiliki karakteristik antara lain :
1. Dapat merespon dengan cepat mengenai perubahan yang terjadi pada jaringan;
2. Mengirimkan paket perubahan jaringan ketika ada pembaruan jaringan;
3. Mengirimkan paket pembaruan secara berkala pada selang tertentu disebut dengan link state refresh.
Proses pembaruan routing table yang terjadi dalam protokol routing OSPF sangat efisien, karena pembaruan terjadi ketika terdapat perubahan dalam jaringan, sehingga OSPF tidak mengirimkan semua informasi yang terdapat dalam router ke router tetangga dalam ‘area’ tersebut. Area yang dimaksud dalam OSPF adalah sekelompok router yang memiliki area ID yang sama [15].
OSPF mengharuskan administrator untuk membagi jaringan ke dalam beberapa logical area karena untuk menjaga kinerja jaringan. Proses perhitungan cost pada algoritma SPF jika jaringan berskala besar dan kompleks akan menghabiskan sumber daya dari router, oleh karena itu jaringan dibagi menjadi beberapa area. Jaringan OSPF harus mempunyai sebuah area khusus yaitu area 0 atau area backbone. Area lain (selain area 0) harus terhubung dengan area 0 dan tidak boleh terhubung dengan area lain secara langsung, singkatnya semua lalu lintas data yang ada dalam jaringan akan melewati area 0. Masing-masing area dihubungkan dengan router yang disebut Area Border Routing (ABR), ABR memilik fungsi supaya area yang lain selain area 0 dapat terhubung dengan area 0 [15].
13
Gambar 2.4 Contoh Hirarki Area OSPF
Pertukaran informasi secara rinci hanya dilakukan dalam sebuah area yang sama, sedangkan pertukaran informasi antar area menyertakan informasi yang
“dianggap perlu” saja [15]. ABR menyimpan LSDB (Link State Database) setiap area yang terhubung dengannya. ABR tidak akan meneruskan detail topologi ke area yang lain, sehingga ABR hanya akan meneruskan informasi subnet ke area lain. Oleh karena itu suatu area tidak mengetahui detail topologi milik area lain [15].
Proses yang dilakukan OSPF untuk membentuk rute terbaik yang dimasukan ke dalam table routing dijelaskan sebagai berikut [15]:
1. Neighbor Discovery
Langkah pertama, router akan mengirimkan paket hello yang dipakai untuk saling bertukar informasi supaya saling mengetahui keberadaan “tetangganya” dan menyimpan daftar “tetangganya” pada neighbor table.
2. Topology database exchange
Langkah kedua melakukan pertukaran database topologi. Setiap router akan mengirimkan informasi mengenai jaringan untuk dapat dipelajari oleh router lain.
Informasi akan disimpan pada LSDB. Isi dari LSDB yaitu Router ID, interface router, IP address, mask, subnet dan daftar router yang diraih oleh masing-masing router beserta interface-nya.
14 3. Perhitungan Rute
Proses perhitungan yang dilakukan oleh router yaitu menganalisis data yang diperoleh dan melakukan perhitungan rute terbaik bedasarkan cost terendah.
perhitungan cost yang dilakukan oleh algoritma Djikstra atau SPF digambarkan pada Persamaan 2.1.
Cost = 100 𝑀𝑏𝑝𝑠
𝐵𝑎𝑛𝑑𝑤𝑖𝑑𝑡ℎ
(
2.1)2.4 PENGALAMATAN IPV4
Salah satu hal yang sangat penting untuk dipahami di dalam jaringan komputer adalah pengetahuan tentang Internet Protocol. Tanpa pemahaman yang kuat tentang hal ini, maka akan kesulitan untuk membangun sebuah jaringan yang baik Terdapat dua konsep IP yaitu IPv4 dan IPv6 [16]. Pada penelitian ini menggunakan konsep IPv4.
Setiap jaringan komputer yang menggunakan model TCP/IP harus mempunyai nomor unik jaringan. Setiap device pada jaringan komputer harus mempunyai alamat IP yang unik. Alamat IPv4 terdiri dari 32 bit yang secara unik mengidentifikasi Network Interface Card (NIC). Secara tipikal, IPv4 ditulis dengan desimal. Penggantian 32 bit bilangan biner menjadi desimal dilakukan untuk dapat memudahkan penggunaan [16].
Gambar 2.5 Struktur Header IPv4
IPv4 memiliki struktur header yang ditampilkan pada Gambar 2.5. Menurut [17], header IPv4 terdiri atas beberapa field sebagai berikut :
1. Version, menandakan versi IP yang digunakan. Field ini berukuran 4-bit.
15
2. IP Header Length, menyatakan ukuran header yang digunakan dalam satuan 4 bytes.
3. Type of Service, field ini menyatakan layanan yang akan digunakan oleh paket yang berkaitan.
4. Total Length, menyatakan ukuran paket yang mencakup dari header dan data.
5. Identification, menyatakan identitas suatu fragment yang dipakai dalam penyatuan kembali (reassembly) menjadi paket utuh.
6. Flags, menyatakan tanda-tanda tertentu dalam proses fragmentasi.
7. Fragment Offset, menyatakan posisi setiap fragment.
8. Time to Live, menyatakan jumlah node maksimum yang dapat dilewati oleh setiap paket yang dikirim.
9. Protocol, menyatakan protokol di lapisan yang lebih tinggi.
10. Header Checksum, menyatakan nilai yang dipakai dalam pemeriksaan ulang kesalahan terhadap header sebelum dan sesudah pengiriman.
11. Source Address, menyatakan alamat pengiriman paket.
12. Destination Address, menyatakan alamat penerima paket.
13. Options, menyatakan informasi yang memungkinkan suatu paket menuntut layanan tambahan.
14. Padding, bit-bit “0” tambahan yang ditambahkan ke dalam field ini untuk meyakinkan header IPv4 tetap berukuran multiple 32-bit.
15. Data, berisi informasi upper-layer yang memiliki panjang variabel sampai 64 Kb.
Gambar 2.6 Persamaan Alamat IPv4 Desimal dan Biner
16
Gambar 2.6 menjelaskan bahwa IPv4 terbentuk dari 32 binary bit. Dari 32 bit tersebut dibagi menjadi 4 bagian/oktet, yang masing-masing oktet terdiri dari 8 bit. Setiap oktet (8 bit) dikonversi menjadi bilangan desimal dan dipisahkan dengan titik, sehingga format akhir IP address berupa bilangan desimal yang dipisahkan dengan tanda titik.
Gambar 2.7 Penilaian Per Bits
Gambar 2.7 menjelaskan cara untuk mengonversi dari bilangan biner ke bilangan desimal. Jika pada sebuah oktet semua angka binary bernilai satu, maka nilai desimal dalam oktet tersebut adalah 255. Cara konversi dari bilangan biner ke desimal adalah dengan memperhatikan nilai bits. Jika dilihat dari posisi bits, bits yang paling kanan memiliki nilai 20 dan nilai pangkat ditambahkan untuk angka biner sebelah kirinya menjadi 21, dilanjutkan sampai bits paling kiri.
Pada awal mula design IP address, IP address dibagi dalam beberapa kelas.
Kelas IP dibedakan berdasarkan jumlah bits network ID. Masing-masing kelas memiliki jumlah network yang berbeda, dan jumlah host di tiap network yang berbeda pula [16].
1. Kelas A
IP address kelas A biasa digunakan untuk jaringan berskala besar. Bits pertama di dalam IP address kelas A selalu diatur dengan nilai 0 (nol). Bits kedua sampai bits ke delapan adalah sebuah identitas jaringan, 24 bit tersisa (atau tiga oktet terakhir) merepresentasikan identitas host, dengan jumlah identitas host sampai 24 bits, artinya kelas A memiliki 16,777,214 host.
2. Kelas B
Kelas B biasa digunakan untuk jaringan skala menengah hingga besar. Dua bit pertama di dalam oktet pertama alamat IP kelas B biasanya berupa bilangan biner
17
10, 14 bit berikutnya merupakan identitas jaringan. Sisa 16 bit merepresentasikan identitas host. IP address kelas B memiliki 65,534 host.
3. Kelas C
Digunakan untuk jaringan berskala kecil. Tiga bit pertama bernilai biner 110.
Kemudian 21 bit selanjutnya merupakan identitas jaringan, dan 8 bit sisanya merepresentasikan identitas host. IP address kelas C memiliki 254 host untuk setiap network-nya.
4. Kelas D
Merupakan alokasi IP address yang disediakan hanya untuk alamat-alamat IP multicast.
5. Kelas E
Merupakan IP address yang bersifat "eksperimental" atau percobaan dan dicadangkan untuk digunakan pada masa depan.
2.5 TOPOLOGI JARINGAN
Jaringan komputer terdiri dari 2 atau lebih host yang saling terhubung.
Untuk membentuk sebuah jaringan, dikenal dengan istilah topologi. Topologi adalah rancangan yang dibuat untuk menghubungkan komputer satu dengan komputer lainnya, sehingga membentuk sebuah jaringan komputer. Macam-macam topologi antara lain topologi star, mesh, bus, ring, hybrid, Tree [16].
2.5.1 TOPOLOGI STAR
Topologi star atau disebut topologi bintang adalah topologi yang menghubungkan setiap node atau workstation dengan menggunakan kabel ke konsentrator jaringan, yaitu hub atau switch. Jumlah node pada setiap topologi star, tergantung dari jumlah port yang ada pada konsentrator. Topologi ini sangat mengandalkan kemampuan hub atau switch yang dapat menghubungkan dan menjaga lalu lintas komunikasi antar node. Biasanya topologi star diimplementasikan di jaringan sekolah, warnet, dan perkantoran [16].
18
Gambar 2.8 Topologi Star
Topologi star mempunyai kelebihan-kelebihan. Berikut merupakan beberapa kelebihan dari topologi star [16].
1. Dalam satu jaringan dapat terdiri dari node server maupun node client.
2. Mudah dalam pengelolaan atau maintenance, yaitu hanya dengan melakukan pengecekan pada kondisi kabel, port, atau langsung pada kondisi server-nya.
3. Mudah dalam pengembangan, misalnya penambahan jumlah node client ataupun server, tanpa mengganggu jaringan. Hal dikarenakan setiap node adalah independen.
Selain memiliki kelebihan, topologi star mempunyai beberapa kekurangan yang perlu untuk dipertimbangkan. Berikut beberapa di antaranya [16].
1. Central node menjadi bagian yang sangat penting, sehingga membutuhkan device yang sangat baik. Kemampuan switch akan sangat berpengaruh pada proses transfer data.
2. Biaya pembuatan jaringan cukup mahal, karena selain membutuhkan banyak kabel namun harus juga melakukan pembelian hub/switch.
2.5.2 TOPOLOGI MESH
Topologi mesh dibangun dengan cara menghubungkan secara langsung antara node satu dengan node lainnya di dalam jaringan dengan menggunakan media kabel. Setiap node akan membutuhkan NIC sejumlah node yang terhubung
19
dengannya. Topologi mesh umumnya digunakan untuk jaringan yang tidak terlalu besar. Topologi mesh terdiri dari 2 jenis, yaitu [16] :
1. Fully Connected/Full Mesh
Topologi mesh jenis ini, setiap node pada jaringan saling terhubung secara penuh. Jika asumsinya terdapat 10 router, maka setiap router akan terhubung secara langsung ke 9 router lainnya.
Gambar 2.9 Topologi Full Mesh
2. Partial Connected/Partial Mesh
Sedangkan untuk topologi mesh jenis ini, tidak semua node saling terhubung, sehingga ada beberapa node yang tidak terhubung dengan jaringan, dan beberapa terhubung.
Gambar 2.10 Topologi Partial Mesh
Topologi mesh mempunyai kelebihan-kelebihan. Berikut merupakan beberapa kelebihan dari topologi mesh [16].
1. Dapat mendeteksi kesalahan yang terjadi dalam jaringan dengan lebih cepat.
20
2. Jika terjadi kesalahan atau error pada suatu node, maka tidak akan mengganggu node lainnya.
3. Pengiriman data dari komputer satu ke komputer lainnya di dalam jaringan akan lebih cepat, karena tidak harus melewati central node.
Selain memiliki kelebihan, topologi mesh mempunyai beberapa kekurangan yang perlu untuk dipertimbangkan. Berikut beberapa di antaranya [16].
1. Membutuhkan biaya besar, karena membutuhkan kabel yang sangat banyak.
2. Instalasi menjadi lebih rumit karena sangat banyak kabel dan setiap node dapat terdiri dari 2 NIC atau lebih.
3. Tidak praktis untuk digunakan di dalam kantor atau lainnya.
4. Hanya cocok pada jaringan kecil.
2.5.3 TOPOLOGI RING
Topologi Ring atau disebut dengan topologi cincin, adalah topologi yang mempunyai desain jaringan seperti cincin, yang berarti setiap node terhubung dengan dua titik kiri dan kanannya dan menyambung menjadi sebuah lingkaran.
Pada topologi ring, setiap node yang terhubung di dalam jaringan juga berfungsi sebagai repeater atau penguat sinyal dari sinyal yang melaluinya. Setiap node dalam topologi ring membutuhkan 2 NIC [16]. Pada penelitian ini menggunakan topologi ring.
Gambar 2.11 Topologi Ring
21
Topologi ring mempunyai kelebihan-kelebihan. Berikut merupakan beberapa kelebihan dari topologi ring [16].
1. Mudah untuk dibangun.
2. Data yang mengalir di topologi ini bersifat satu arah, sehingga collision data dapat dihindari.
3. Hemat kabel.
4. Biaya instalasi lebih mudah dan murah.
5. Mudah untuk mencari kesalahan pada jaringan.
Selain memiliki kelebihan, topologi ring mempunyai beberapa kekurangan yang perlu untuk dipertimbangkan. Berikut beberapa di antaranya [16].
1. Kecepatan dari pengiriman data akan dipengaruhi oleh jumlah node yang terhubung. Semakin banyak node yang terhubung, maka komunikasi data akan semakin lambat.
2. Jika terjadi masalah pada salah satu node, maka akan mempengaruhi jaringan.
2.5.4 TOPOLOGI BUS
Topologi Bus adalah topologi yang menghubungkan setiap node dengan menggunakan kabel coaxial. Kegunaan dari topologi bus adalah untuk menghubungkan antara satu jaringan dengan jaringan lainnya, sehingga dapat bertukar data atau informasi.
Topologi bus menggunakan kabel BNC atau kabel coaxial. Untuk menghubungkan setiap node, digunakan alat yang disebut dengna T-Connector atau T-Junction. Sedangkan di tiap ujung kabel di beri terminal. Satu kabel di tengah berfungsi sebagai backbone atau jalan utama yang menghubungkan node-node yang terhubung dengan kabel tersebut [16].
Gambar 2.12 Topologi Bus
22
Topologi bus mempunyai kelebihan-kelebihan. Berikut merupakan beberapa kelebihan dari topologi bus [16].
1. Instalasi mudah.
2. Tidak membutuhkan banyak kabel, sehingga lebih efisien.
3. Mudah untuk dikembangkan, dan tidak mengganggu kondisi jaringan.
4. Tidak membutuhkan konsentrator seperti hub/switch.
Selain memiliki kelebihan, topologi bus mempunyai beberapa kekurangan yang perlu untuk dipertimbangkan. Berikut beberapa di antaranya [16].
1. Sulit untuk mendeteksi kesalahan pada jaringan.
2. Jika jalur kabel backbone mengalami kesalahan, maka keseluruhan jaringan akan terganggu.
3. Menggunakan repeater untuk memperkuat sinyal.
4. Semakin banyak node yang terhubung pada jaringan akan mempengaruhi komunikasi data pada kabel backbone.
2.5.5 TOPOLOGI TREE
Topologi ini juga disebut sebagai topologi jaringan bertingkat (hierarchy).
Topologi tree dapat digunakan untuk membangun jaringan pada skala besar [16].
Gambar 2.13 Topologi Tree
Topologi tree mempunyai kelebihan-kelebihan. Berikut merupakan beberapa kelebihan dari topologi tree [16].
1. Mudah untuk dikembangkan, misalnya untuk penambahan node.
23
2. Jika salah satu node bermasalah, maka tidak akan mengganggu node lainnya.
Hal ini dapat mempermudah proses manajemen jaringan.
3. Mudah dalam mendeteksi kesalahan.
4. Pengelolaan data mudah.
5. Susunan data terpusat secara hirarki.
Selain memiliki kelebihan, topologi tree mempunyai beberapa kekurangan yang perlu untuk dipertimbangkan. Berikut beberapa di antaranya [16].
1. Kinerja tergolong lambat.
2. Menggunakan cukup banyak kabel.
3. Rawan terjadi kemacetan data di kabel backbone jika traffic sangat padat.
4. Perawatan yang tidak mudah.
5. Kinerja semakin melambat jika semakin banyak node atau semakin besar jaringan.
2.5.6 TOPOLOGI HYBRID
Topologi hybrid adalah topologi yang terbentuk dari gabungan atau kombinasi dari beberapa topologi yang berbeda. Desain topologi hybrid terlihat rumit dibanding dengan topologi lainnya. Tujuan dari topologi hybrid adalah untuk mengintegrasikan dua atau lebih topologi yang berbeda untuk mendapatkan keuntungan lebih banyak [16].
Gambar 2.14 Topologi Hybrid
24
Topologi hybrid mempunyai kelebihan-kelebihan. Berikut merupakan beberapa kelebihan dari topologi hybrid [16].
1. Fleksibel dan efisien, sehingga dapat disesuaikan dengan kebutuhan.
2. Jika terjadi error pada salah satu node, tidak akan mempengaruhi dari kinerja keseluruhan pada jaringan.
3. Kecepatan transfer stabil.
4. Mudah dalam pengembangan, sebab tanpa harus mengubah dari topologi yang sudah ada.
Selain memiliki kelebihan, topologi hybrid mempunyai beberapa kekurangan yang perlu untuk dipertimbangkan. Berikut beberapa di antaranya [16].
1. Pengelolaan jaringan relatif sulit, sebab harus melakukan identifikasi lebih rinci dari tiap jenis topologi yang ada di topologi hybrid.
2. Biaya yang cukup mahal, salah satu sebabnya adalah banyak kabel yang dibutuhkan.
3. Instalasi yang cukup sulit serta biaya maintenance yang tinggi.
2.6 QOS (QUALITY OF SERVICE)
Quality of Service atau kualitas layanan adalah metode pengukuran yang digunakan untuk menentukan kemampuan sebuah jaringan seperti; aplikasi jaringan, host atau router dengan tujuan memberikan network service yang lebih baik dan terencana sehingga dapat memenuhi kebutuhan suatu layanan [18].
2.6.1 THROUGHPUT
Throughput yaitu kecepatan (rate) transfer data efektif, yang diukur dalam bps (bit per second). Throughput adalah jumlah total kedatangan paket yang sukses yang diamati pada tujuan selama interval waktu tertentu dibagi oleh durasi interval waktu tersebut [19]. Nilai throughput yang dihasilkan akan tergantung dengan jumlah komputer yang menggunakan jaringan atau besaran trafik data yang mengalir dalam jaringan [20]. Throughput dapat diperoleh dengan perhitungan menggunakan persamaan 2.2 [19]
25
Throughput = 𝑃𝑎𝑘𝑒𝑡 𝐷𝑎𝑡𝑎 𝐷𝑖𝑡𝑒𝑟𝑖𝑚𝑎
𝐿𝑎𝑚𝑎 𝑃𝑒𝑛𝑔𝑎𝑚𝑎𝑡𝑎𝑛 (2.2)
2.6.2 DELAY
Delay (Latency) merupakan waktu yang dibutuhkan data untuk menempuh jarak dari asal ke tujuan. Delay dapat dipengaruhi oleh jarak, media fisik, congesti atau juga waktu proses yang lama [19].
Delay pada saat transmisi data bisa didapatkan dari perhitungan menggunakan persamaan 2.3 [19].
Delay = 𝑃𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 𝑃𝑎𝑘𝑒𝑡
𝐿𝑖𝑛𝑘 𝐵𝑎𝑛𝑑𝑤𝑖𝑑𝑡ℎ
(2.3)
Klasifikasi standarisasi nilai delay berdasarkan TIPHON TR 101 329 V2.1.1 (1999-06) diuraikan pada Tabel 2.1 [21].
Tabel 2.1 Standarisasi Delay Menurut TIPHON
Kategori Besar Delay (ms) Indeks
Sangat Bagus < 150 4
Bagus 150 – 300 3
Sedang 300– 450 2
Jelek >450 1
Tabel 2.1 menjelaskan mengenai standarisasi nilai delay menurut TIPHON dimana terdapat 4 kategori yaitu sangat bagus, bagus, sedang dan jelek. Nilai delay diambil menggunakan satuan mili second (ms). Semakin besar nilai delay, maka performansi jaringan semakin buruk.
2.6.3 JITTER
Jitter diakibatkan oleh variasi-variasi dalam panjang antrian, dalam waktu pengolahan data, dan juga dalam waktu penghimpunan ulang paket-paket diakhir perjalanan jitter. Jitter lazimnya disebut variasi delay, berhubungan erat dengan
26
latency, yang menunjukkan banyaknya variasi delay [19]. Jitter dapat diperoleh dengan perhitungan menggunakan persamaan 2.4.
Jitter = 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑉𝑎𝑟𝑖𝑎𝑠𝑖 𝐷𝑒𝑙𝑎𝑦
𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑃𝑎𝑘𝑒𝑡 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝐷𝑖𝑡𝑒𝑟𝑖𝑚𝑎
(
2.4)Variasi delay pada persamaan 2.4 didapat dari perhitungan menggunakan persamaan 2.5.
Total variasi delay = Delay – (rata-rata delay) (2.5)
Klasifikasi standarisasi nilai jitter berdasarkan TIPHON TR 101 329 V2.1.1 (1999-06) diuraikan pada Tabel 2.2 [21].
Tabel 2.2 Standarisasi Jitter Menurut TIPHON
Kategori Jitter (ms) Indeks
Sangat Bagus 0 4
Bagus 0 – 75 3
Sedang 75 – 125 2
Jelek 125 – 225 1
Tabel 2.2 menjelaskan mengenai standarisasi nilai jitter menurut TIPHON dimana terdapat 4 kategori yaitu sangat bagus, bagus, sedang dan jelek. Nilai jitter diambil menggunakan satuan mili second (ms). Semakin besar nilai jitter, maka performansi jaringan semakin buruk.
2.6.4 WAKTU KONVERGENSI
Waktu konvergensi adalah ukuran seberapa cepat sekelompok router mencapai keadaan konvergensi [22]. Ini adalah salah satu indikator kinerja penting untuk protokol routing yang harus menerapkan mekanisme yang memungkinkan semua router yang menjalankan protokol routing untuk konvergen dengan cepat dan andal. Ukuran jaringan juga memainkan peran penting. Jaringan yang lebih besar akan memiliki waktu konvergensi lebih lambat daripada yang lebih kecil.
Perubahan-perubahan yang mungkin terjadi di dalam jaringan adalah link terputus
27
atau pemutusan link, perubahan bandwidth pada link dan node (router/switch) di jaringan mati atau down.
