Perbandingan IPV4 dan IPV6 terhadap pengaruh besar paket dan jumlah hop pada router cisco 1941.

(1)

i

PERBANDINGAN IPV4 DAN IPV6 TERHADAP PENGARUH BESAR PAKET DAN JUMLAH HOP PADA ROUTER CISCO 1941

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Komputer

Program Studi Teknik Informatika

OLEH: Yohanes Setiaji

085314077

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA

(2)

ii

THE COMPARISON OF IPV4 AND IPV6 TOWARD EFFECTS OF NUMBER OF HOPS AND A LARGE PACKET ON CISCO ROUTER 1941

A THESIS

Presented as Partial Fulfillment of The Requirements To Obtain The Sarjana Komputer Degree In Informatics Engineering Study Program

BY: Yohanes Setiaji

085314077

INFORMATICS ENGINEERING STUDY PROGRAM FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA

(3)

iii SKRIPSI

Dipersiapkan dan ditulis oleh : Yohanes Setiaji

NIM : 085314077

Telah disetujui oleh :

Pembimbing,

(4)

iv SKRIPSI

Dipersiapkan dan ditulis oleh : Yohanes Setiaji

NIM : 085314077

Telah dipertahankan di depan Panitia Penguji Pada Tanggal

Dan dinyatakan memenuhi syarat

Susunan Panitia Penguji

Nama Lengkap Tanda Tangan

Ketua : Damar Widjaja, S.T., M.T. ………..

Sekretaris : Iwan Binanto, S.Si., M.Cs. ………..

Anggota : Henricus Agung Hernawan, S.T, M.Kom. ………..

Yogyakarta, ……….. Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Sanata Dharma Dekan,

(5)

v

PERNYATAAN KEASLIAN HASIL KARYA

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang saya tulis ini tidak memuat dan menggunakan hasil karya atau sebagian dari hasil karya orang lain, kecuali yang tercantum dan disebutkan dalam kutipan serta daftar pustaka sebagaimana layaknya karya ilmiah.

Yogyakarta, 14 Maret 2013 Penulis

(6)

vi

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Yang bertandatangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma : Nama : Yohanes Setiaji

NIM : 085314077

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul :

“ Perbandingan IPv4 dan IPv6 Terhadap Pengaruh Besar Paket dan Jumlah Hop pada Router Cisco 1941 ”

bersama perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikannya secara terbatas, dan mempublikasikannya di internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

(7)

vii ABSTRAK

Tujuan utama pengembangan IPv6 adalah untuk memenuhi kebutuhan alamat IP untuk jangka panjang sekaligus menyempurnakan berbagai kelemahan yang ada pada IPv4. Salah satu kelemahannya adalah pada proses mekanisme fragmentasi paket. Pada IPv4 proses fragmentasi paket dilakukan disetiap hop sedangkan pada IPv6 proses fragmentasi paket hanya dilakukan di tingkat host. Hal ini akan mengakibatkan berkurangnya delay akibat proses fragmentasi yang lebih baik pada IPv6.

Tujuan dari penulisan skripsi ini adalah untuk menganalisa sejauh mana pengaruh jumlah hop dan besar paket terhadap performa jaringan IPv4 dan IPv6 pada router Cisco 1941. Untuk itu dilakukan beberapa pengujian meliputi koneksi TCP , UDP dan ICMP untuk memberikan gambaran umum performa jaringan serta koneksi FTP dan video streaming untuk memberikan gambaran umum performa aplikasi jaringan. Parameter yang diamati selama pengujian adalah transfer time, throughput, jitter, packet loss dan Round Trip Time (RTT).

Hasil menunjukkan bahwa jika pada IPv4 paket yang dikirim mengalami proses fragmentasi di router, IPv6 menunjukkan hasil yang lebih baik dari IPv4. Sebaliknya, jika paket yang dikirim tidak mengalami proses fragmentasi di router, IPv6 menunjukan hasil yang lebih buruk dari IPv4. Kecuali untuk pengujian koneksi ICMP, meskipun ada proses fragmentasi di router, IPv6 menunjukan hasil yang lebih buruk dari IPv4. Akan tetapi semakin bertambahnya jumlah hop didapat selisih nilai RTT yang semakin kecil.

(8)

viii ABSTRACT

The main objective of the development of IPv6 (Internet Protocol Version 6) is to meet needs of IP addresses for the long term and improving the existing weaknesses in IPv4. One disadvantage is the process of packet fragmentation mechanism. In IPv4 packet fragmentation processes performed at each hop while the IPv6 packet fragmentation process is only done at the host level.This will result in reduced delay due to the fragmentation process better on IPv6.

The purpose of writing this thesis is to analyze the extent to which the influence of a large number of hops and packets to IPv4 and IPv6 network performance on Cisco 1941 routers. Therefore held some tests that include TCP, UDP, and ICMP to provide an overview of the performance of the network and FTP connections, and video streaming to provide an overview of the performance of network applications. Parameters that were observed during the test is the transfer time, throughput, jitter, packet loss and Round Trip Time (RTT).

The packets sent has fragmented on router IPv6 showed better results than IPv4. Conversely, if the packets sent has not fragmented on router , IPv6 showed worse outcomes than IPv4.Except for ICMP connection testing, although there is fragmentation in routers, IPv6 showed worse outcomes than IPv4.However, if the number of hops getting increases, the difference in value of RTT is getting smaller

(9)

ix

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Tuhan Yesus Kristus, atas segala rahmat dan anugerah yang telah diberikan, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir “Perbandingan IPv4 dan IPv6 Terhadap Pengaruh Besar Paket dan Jumlah Hop pada Router Cisco 1941” ini dengan baik. Dalam menyelesaikan tugas akhir ini, penulis tidak lepas dari bantuan sejumlah pihak, oleh sebab itu penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :

1. Tuhan Yesus Kristus, yang telah menjawab semua doa-doa penulis dan mencurahkan berkat sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini. 2. Ibu Paulina Heruningsih Prima Rosa, S.Si., M.Sc. selaku Dekan Fakultas

Sains dan Teknologi.

3. Ibu Ridowati Gunawan, S.Kom., M.T. selaku Ketua Program Studi Teknik Informatika.

4. Bapak Henricus Agung Hernawan, S.T, M.Kom., selaku dosen pembimbing tugas akhir dari penulis.

5. Bapak Damar Widjaja, S.T., M.T dan Bapak Iwan Binanto, S.Si., M.Cs. selaku penguji tugas akhir ini.

6. Orangtua, kakak dan adik dari penulis yang telah memberi dukungan doa, materi, serta semangat. Tanpa semua itu penulis tidak akan memperoleh kesempatan untuk menimba ilmu hingga jenjang perguruan tinggi dan akhirnya dapat menyelesaikan karya ilmiah ini.

7. Ayu Budi Setyawati yang selalu memberikan special support agar penulis selalu bersemangat mengerjakan skripsi hingga selesai.

(10)

x

9. Penghuni kost “Antasena”, Eko, Liyus, Don2, duo bantul (Jack & Adit), mas Budi, Irna, Jieng, Kentung, Koko atas dukungan dan kebersamaannya selama ini.

10.Teman-teman dari penulis di Teknik Informatika angkatan 2008 (Rafael, Rony, Heri, Raden, Iben, Dede dll) yang tidak dapat disebutkan satu per satu, namun mereka semua sangat berkesan bagi penulis.

Akhir kata, penulis berharap karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi kemajuan dan perkembangan ilmu pengetahuan. Penulis juga meminta maaf kepada semua pihak bila ada kesalahan atau hal-hal yang kurang berkenan. Semoga Tuhan memberkati, amin.

(11)

xi MOTTO

Lakukan apa yang kamu mampu,

dengan apa yang kamu miliki.

-Theodore Roosevelt-

Tidak mungkin adalah kata yang hanya akan

muncul dari kamus orang bodoh.

- Napoleon Bonaparte-

Dibalik kesuksesan seorang pria,

(12)

xii DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL ... i

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ... iii

HALAMAN PENGESAHAN ... iv

PERNYATAAN KEASLIAN HASIL KARYA ... v

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH ... vi

ABSTRAK ... vii

1.6 METODOLOGI PENELITIAN ... 5

1.7 SISTEMATIKA PENULISAN ... 5

BAB II LANDASAN TEORI ... 7

2.1 INTERNET PROTOCOL VERSION4 (IPV4) ... 7

2.1.1 IPv4 Addressing... 7

2.1.2 Struktur Header Paket IPv4 ... 8

2.2 INTERNET PROTOCOL VERSION 6 (IPV6) ... 11

2.2.1 Struktur Paket IPv6 ... 11

(13)

xiii

2.2.3 Pengalamatan Pada IPv6 ... 16

2.2.4 Format Alamat IPv6 ... 16

2.3 MTU (Maximum Transfer Unit) ... 19

2.4 PARAMETER PERFORMA JARINGAN ... 20

2.5 KOMPONEN PENGUJIAN ... 23

2.5.1 Iperf ... 23

2.5.2 Wireshark ... 24

2.5.3 Xlight FTP Server ... 24

2.5.4 VideoLAN Client (VLC) ... 24

2.5.5 Fping ... 25

BAB III METODE PENELITIAN ... 26

3.1 PEMILIHAN HARDWARE DAN SOFTWARE ... 26

3.1.1 Hardware yang Digunakan ... 26

3.1.2 Software yang digunakan ... 27

3.2 DIAGRAM ALIR DESAIN PENGUJIAN ... 27

3.3 TOPOLOGI JARINGAN ... 29

3.4 SKENARIO PENGUJIAN ... 31

BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISIS ... 36

4.1 ANALISA KONFIGURASI JARINGAN ... 36

4.1.1 Konfigurasi Jaringan IPv4 Murni ... 36

4.1.2 Konfigurasi Jaringan IPv6 Murni ... 37

4.2 KONFIGURASI PENGIRIMAN PAKET ... 37

4.2.1 Konfigurasi Pengiriman Paket TCP dan UDP ... 37

4.2.2 Konfigurasi Transfer File FTP ... 38

4.2.3 Konfigurasi Video Streaming ... 40

4.2.4 Konfigurasi Pengiriman Paket ICMP ... 42

4.3 PENGUKURAN DAN ANALISIS ... 43

4.3.1 Analisis Performa Jaringan dengan TCP dan UDP ... 43

(14)

xiv

4.3.3 Analisis Performa Jaringan untuk Aplikasi Video Streaming ... 65

4.3.4 Analisis Performa Jaringan untuk Pengiriman Paket ICMP ... 71

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... 77

5.1 KESIMPULAN ... 77

5.2 SARAN ... 78

DAFTAR PUSTAKA ... 79

(15)

xv

Gambar 3.2 Flowchart Pengujian Protokol IPv4 dan IPv6 ... 28

Gambar 3.3 Jaringan dengan 1 Client, 1 Router dan 1 Server ... 29

Gambar 4.1. Capture Screen Xlight FTP Server ... 39

Gambar.4.2. Capture Screen Pengaturan User dan Folder Download ... 40

Gambar 4.3 Konfigurasi pada VLC Server ... 41

Gambar 4.4 Konfigurasi pada VLC Client ... 42

Gambar 4.5 Grafik Perbandingan Throughput TCP Windows Size 16 KB ... 45

Gambar 4.6 Grafik Perbandingan Throughput TCP windows size 32 KB ... 46

Gambar 4.9 Grafik Perbandingan Jitter UDP Paket Size 512 Byte ... 50

Gambar 4.13 Pengambilan Nilai Throughput ... 56

Gambar 4.14 Grafik Perbandingan Throughput FTP File Size 16 MB ... 57

(16)

xvi

Gambar 4.18 Pengambilan Nilai Transfer Time ... 60

Gambar 4.19 Grafik Perbandingan Transfer Time FTP File size 16 MB ... 61

Gambar 4.23 Grafik Perbandingan Jitter Video 240p ... 67

Gambar 4.27 Grafik Perbandingan RTT Packet Size 5000 Byte ... 73

(17)

xvii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Pembagian Kelas Dalam IPv4 ... 8

Tabel 2.2 Penyederhanaan Alamat IPv6 ... 18

Tabel 2.3 MTU Untuk Bermacam Jenis Jaringan ... 20

Tabel 2.4 Kebutuhan Aplikasi Terhadap Parameter Perfoma Jaringan ... 23

Tabel 4.1 Data Throughput TCP ... 44

Tabel 4.2 Tabel Persentase Throughput TCP IPv6 Dibanding IPv4 ... 47

Tabel 4.3 Data Jitter UDP ... 49

Tabel 4.4 Tabel Persentase Jitter UDP IPv6 Dibanding IPv4 ... 52

Tabel 4.5 Data Packet Loss UDP ... 53

Tabel 4.6 Tabel Nama File Download dan Kapasitasnya ... 55

Tabel 4.7 Nilai Rata – Rata Percobaan Throughput ... 56

Tabel 4.8 Tabel Persentase Throughput FTP IPv6 Dibanding IPv4 ... 59

Tabel 4.9 Nilai Rata – Rata Percobaan Transfer Time ... 61

Tabel 4.10 Tabel Persentase Transfer Time FTP IPv6 Dibanding IPv4 ... 63

Tabel 4.11 Data Jitter Video Streaming ... 66

Tabel 4.12 Tabel Persentase Jitter Video Streaming IPv6 Dibanding IPv4 ... 69

Tabel 4.13 Data Packet Loss Video Streaming ... 71

Tabel 4.14 Data Round Trip Time ... 72

(18)

1 BAB I PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG MASALAH

Perkembangan teknologi yang pesat terutama dalam bidang komputer memunculkan suatu gagasan komunikasi yang dapat dilakukan oleh dua atau lebih perangkat komputer. Agar dua atau lebih perangkat komputer dapat berkomunikasi maka dibutuhkan suatu protokol untuk menjembatani komunikasi antar komputer. Pada saat ini versi Internet Protokol (IP) yang umum digunakan adalah IPv4 [1]. IPv4 merupakan versi ke empat dari Internet Protokol yang pertama kali digunakan dan distandarisasikan dengan RFC 791

pada tahun 1981 [2]. IPv4 kemudian diresmikan pada tahun 1983 sebagai protokol untuk internet dan merupakan protokol jaringan yang paling banyak

digunakan sampai saat ini.

Setelah IPv4 sukses penggunaannya oleh para pengguna internet, kemudian muncul suatu permasalahan baru dimana IPv4 yang memiliki panjang 32-bit dengan jumlah total alamat yang dapat ditampung sebanyak 232 atau 4,294,967,296 alamat, semakin terbatas jumlah ketersediaannya. Sementara itu pengguna internet diperkirakan akan terus melonjak selama beberapa tahun kedepan. Perkembangan yang sangat cepat dalam perangkat jaringan dan komunikasi bergerak, dan juga adaptasi akan teknologi jaringan yang baru kemungkinan tidak dapat dibendung oleh IPv4.

(19)

diciptakan untuk menggantikan IPv4. Protokol IPv6 dikembangkan setelah melihat kesuksesan IPv4 sebagai protokol standar dalam dunia internet, dimana kesuksesan tersebut telah menyebabkan meledaknya ruang alamat yang dibutuhkan yang tidak dapat ditangani oleh IPv4. Karena kebutuhan akan alamat internet semakin banyak, maka IPv6 diciptakan dengan tujuan untuk memberikan pengalamatan yang lebih banyak dibandingkan dengan IPv4.

Berdasarkan RFC 2460, perubahan terbesar pada IPv6 yaitu pada header, dimana terdapat peningkatan jumlah alamat yang memiliki panjang

128-bit dengan jumlah total alamat yang dapat ditampung sebanyak 2128 alamat [4]. IPv6 juga dirancang sedemikian rupa agar memiliki kinerja yang lebih handal bila dibandingkan dengan IPv4 seperti dalam pengiriman paket, security, authentication, dan QOS (Quality of Service).

Banyak penelitian maupun tugas akhir yang mencoba untuk membandingkan unjuk kerja dari protokol IPv6 dengan protokol IPv4. Adapun penelitian yang sudah dilakukan diantaranya oleh Gilang Ramadhan Paramayudha dengan kesimpulan bahwa transfer time pada jaringan IPv4 wired, mempunyai nilai yang lebih kecil daripada jaringan IPv6 wired dan nilai

throughput pada jaringan IPv4 wired, mempunyai nilai yang lebih besar daripada jaringan IPv6 wired. Hal ini dikarenakan ukuran header IPv6 2 kali lebih besar dari header IPv4 [5]. Penelitian yang dilakukan oleh Gallan Saputra Aji menyebutkan, dari pengujian RTT (Round-trip time) IPv6 menunjukkan hasil yang lebih unggul daripada IPv4. Mekanisme fragmentasi yang dilakukan di sisi pengirim memperkecil delay yang didapat di sisi router. Pengujian akan menghasilkan RTT yang lebih baik dibandingkan IPv4 jika diujicobakan melalui jaringan yang lebih besar. [6].

(20)

terhadap throughput dan delay pada jaringan [5]. Berdasarkan adanya perbedaan tersebut, pada tugas akhir ini, penulis akan menguji pengaruh dari banyaknya hop dan besar file/paket yang dikirim dalam jaringan IPv4 maupun IPv6. Pengujian akan dilakukan menggunakan router Cisco 1941. Cisco merupakan dedicated router yang mempunyai keunggulan dan kehandalan dibanding router jenis lain. Router ini yang saat ini banyak digunakan di dunia networking dan juga memiliki system operasi sendiri yaitu Cisco IOS.

Dalam tugas akhir ini, akan diuji beberapa skenario berkaitan dengan jumlah hop dan besar file/paket yang dikirim. Diantaranya adalah berupa pengiriman paket TCP dan UDP menggunakan aplikasi Iperf, transfer file untuk aplikasi File Transfer Protokol, streaming video, dan pengiriman paket ICMP. Pengujian tersebut dilakukan untuk mengetahui pengaruh jumlah hop dan besar file/paket yang dikirim terhadap parameter performa jaringan yaitu transfer time, throughput, jitter, packet loss dan Round Trip Time (RTT). Pengukuran

dan pengambilan data nantinya akan dilakukan dari sisi client.

1.2 RUMUSAN MASALAH

Dari latar belakang masalah yang telah dijelaskan, dapat dirumuskan masalah yaitu :

 Bagaimana pengaruh besar paket dan banyaknya hop terhadap throughput pada jaringan IPv4 dan IPv6 untuk pengiriman paket

menggunakan protokol TCP dan aplikasi File Transfer Protokol?

 Bagaimana pengaruh besar paket dan banyaknya hop terhadap jitter dan packet loss pada jaringan IPv4 dan IPv6 untuk pengiriman paket

menggunakan protocol UDP dan aplikasi Video Streaming?

(21)

1.3 BATASAN MASALAH

Untuk membatasi ruang lingkup dari permasalahan yang ada, serta agar mencapai tujuan dan sasaran berdasarkan pada rumusan masalah diatas, maka diberikan beberapa batasan masalah yaitu :

1. Pengujian dilakukan dengan menggunakan perangkat router cisco seri 1941 berjumlah 8 buah.

2. Pengujian dilakukan dengan transfer paket (TCP, UDP), transfer file (FTP), streaming video (UDP) dan ping (ICMP).

3. Tidak dilakukan pengukuran kualitas dari video streaming yang diterima pada pengujian streaming video.

4. Parameter yang diukur adalah throughput (TCP), packet loss dan jitter (UDP) serta transfer time dan throughput, (FTP), datagram loss dan jitter (streaming video) dan round-trip time (ICMP).

5. Tidak dilakukan pengukuran End-to-End delay.

6. Pengukuran dan pengambilan data dilakukan di sisi client.

1.4 TUJUAN PENELITIAN

Adapun tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah

1. Mengetahui perbandingan performa IPv4 dan IPv6 dari pengaruh jumlah hop khususnya untuk aplikasi File Transfer.

2. Mengetahui hal – hal yang mempengaruhi adanya perbedaan performa IPv4 dan IPv6.

1.5 MANFAAT PENELITIAN

1. Sebagai referensi di saat mendatang, jika ada penelitian yang menyangkut protokol IPv6.

(22)

1.6 METODOLOGI PENELITIAN

Penelitian ini akan dilaksanakan dalam beberapa tahap antara lain sebagai berikut:

1. Studi literatur

Studi literatur dilakukan dengan cara mempelajari buku-buku teks pendukung, dan juga dengan mengunjungi situs-situs internet yang mendukung. Pada tahap ini, penulis melakukan pengumpulan bahan-bahan referensi yang terkait yang akan dijadikan sebagai landasan dalam pembuatan tugas akhir ini.

2. Perencanaan skenario pengujian dan alat pengujian

Pada tahap ini penulis menentukan dan merancang desain jaringan yang akan dibangun, seperti topologi jaringan, dan jumlah hop, konfigurasi jaringan yang dipakai beserta alat uji yang digunakan. Kemudian akan dibuat skenario pengujian berdasarkan topologi yang sudah dibuat. 3. Pengukuran dan pengumpulan data

Untuk pengukuran menggunakan aplikasi Wireshark, Iperf dan Fping. Setelah dilakukan proses kirim data, maka ketiga aplikasi tersebut akan menampilkan nilai transfer time, throughput, delay, jitter, packet loss dan Round Trip Time (RTT) dari paket yang lewat dalam jaringan. 4. Analisis data

Tahap ini penulis menganalisa hasil yang diperoleh dari software Wireshark, Iperf dan Fping tersebut. Analisis dilakukan dengan

melakukan percobaan beberapa kali berdasarkan parameter yang ditentukan, sehingga dapat ditarik kesimpulan dari penelitian tersebut.

1.7 SISTEMATIKA PENULISAN

(23)

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini berisi pendahuluan yang menguraikan latar belakang penulisan, rumusan dan batasan masalah, tujuan penulisan, metode-metode yang digunakan serta sistematika dalam penulisan.

BAB II LANDASAN TEORI

Bab ini menjelaskan tentang teori - teori yang mendasari penelitian tugas akhir ini.

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Bab ini menjelaskan tentang spesifikasi alat yang digunakan dan perencanaan desain pengujian.

BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISIS

Bab ini berisi tentang pelaksanaan pengujian dan hasil pengujian.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

(24)

1 BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 INTERNET PROTOCOL VERSION4 (IPV4)

IPv4 adalah sebuah jenis pengalamatan jaringan yang digunakan di dalam protokol jaringan TCP/IP yang menggunakan protokol IP versi 4. Panjang totalnya adalah 32-bit, dan secara teoritis dapat mengalamati hingga 232 host komputer di dunia. Alamat IPv4 umumnya diekspresikan dalam notasi desimal bertitik (dotted-decimal notation), yang dibagi kedalam empat buat oktet berukuran 8-bit sehingga nilainya berkisar antara 0 hingga 255 [7].

2.1.1 IPv4 Addressing

Alamat IP yang dimiliki oleh sebuah host dapat dibagi dengan menggunakan subnetmask jaringan ke dalam dua buah bagian, yakni:

1. Network Identifier/NetID atau network address (alamat jaringan) yang digunakan khusus untuk mengidentifikasikan alamat jaringan di mana host berada. Alamat network identifier tidak boleh bernilai 0 atau 255. 2. Host Identifier/HostID atau Host address (alamat host) yang digunakan

khusus untuk mengidentifikasikan alamat host (dapat berupa workstation, server atau sistem lainnya yang berbasis teknologi TCP/IP) di dalam jaringan. Nilai host identifier tidak boleh bernilai 0 atau 255 dan harus bersifat unik di dalam network identifier/segmen jaringan di mana ia berada.

Alamat IPv4 terbagi menjadi beberapa jenis, yakni sebagai berikut:

1. Alamat Unicast, merupakan alamat IPv4 yang ditentukan untuk sebuah antarmuka jaringan yang dihubungkan ke sebuah internetwork IP. Alamat unicast digunakan dalam komunikasi point-to-point atau one-to-one.

(25)

2. Alamat Broadcast, merupakan alamat IPv4 yang didesain agar diproses oleh setiap node IP dalam segmen jaringan yang sama. Alamat broadcast digunakan dalam komunikasi one-to-everyone.

3. Alamat Multicast, merupakan alamat IPv4 yang didesain agar diproses oleh satu atau beberapa node dalam segmen jaringan yang sama atau berbeda. Alamat multicast digunakan dalam komunikasi one-to-many. Dalam RFC 791, alamat IP versi 4 dibagi ke dalam beberapa kelas,dilihat dari oktet pertamanya, seperti terlihat pada tabel 2.1 [2]. Sebenarnya yang menjadi pembeda kelas IP versi 4 adalah pola biner yang terdapat dalam oktet pertama (utamanya adalah bit-bit awal/high-order bit), tapi untuk lebih mudah mengingatnya, akan lebih cepat diingat dengan menggunakan representasi desimal.

Tabel 2.1 Pembagian Kelas Dalam IPv4 [7] Kelas Alamat skala menengah hingga skala besar

Kelas C 192 - 223 110x xxxx Alamat unicast untuk jaringan skala kecil

Kelas D 224 - 239 1110 xxxx Alamat multicast (bukan alamat unicast)

Kelas E 240 - 255 1111 xxxx Direservasikan,umumnya

digunakan sebagai alamat percobaan (eksperimen) ;

(bukan alamat unicast) 2.1.2 Struktur Header Paket IPv4

Paket-paket data dalam protokol IPv4 dikirimkan dalam bentuk datagram. Sebuah paket IPv4 terdiri atas header IP dan muatan IP (payload)

(26)

identifikasi muatan IP, ukuran header IP dan paket IP, dukungan fragmentasi, dan juga IP options. Sedangkan payload IP berisi informasi yang dikirimkan. Sebelum dikirimkan di dalam saluran jaringan, paket IP akan dibungkus (encapsulation) dengan header protokol lapisan antarmuka jaringan dan trailer-nya, untuk membuat sebuah frame jaringan. Setiap paket terdiri dari beberapa field yang memiliki fungsi tersendiri dan memiliki informasi yang berbeda-beda. Pada gambar 2.10 dapat dilihat struktur dari paket IPv4.

Gambar 2.1 Struktur Paket IPv4 [7]

Menurut Forouzan (2003), header IPv4 terdiri atas beberapa field sebagai berikut : [11]

1. Version

Mengindikasikan versi IP yang digunakan. Field ini berukuran 4-bit. 2. IP Header Length

Menunjukkan ukuran header yang digunakan dalam satuan per 4 bytes. 3. Type of Service

Field ini menunjukkan layanan yang hendak dipakai oleh paket yang bersangkutan

4. Total Length

(27)

5. Identification

Menunjukkan identitas suatu fragmen yang digunakan dalam penyatuan kembali (reassembly) menjadi paket utuh..

6. Flags

Menunjukkan tanda-tanda tertentu dalam proses fragmentasi. 7. Fragment Offset

Menunjukkan posisi setiap fragmen. 8. Time to Live

Menunjukkan jumlah node maksimal yang dapat dilalui oleh setiap paket yang dikirim.

9. Protocol

Menunjukkan protocol di lapisan yang lebih tinggi. 10.Header Checksum

Menunjukkan nilai yang digunakan dalam pengecekan kesalahan terhadap header sebelum dengan sesudah pengiriman.

11.Source Address

Menunjukkan alamat pengirim paket. 12.Destination Address

Menunjukkan alamat penerima paket. 13.Options

Menunjukkan informasi yang memungkinkan suatu paket meminta layanan tambahan.

14.Padding

Bit-bit “0” tambahan yang ditambahkan ke dalam field ini untuk memastikan header IPv4 tetap berukuran multiple 32-bit.

15.Data

(28)

2.2 INTERNET PROTOCOL VERSION 6 (IPV6)

Menurut Siil (2008), berbeda dengan IPv4 yang memiliki panjang 32-bit, alamat IPv6 yang dikenal juga dengan Internet Protocol next generation (IPng) memiliki panjang 128-bit dengan total alamat yang dapat ditampung hingga 2128 (3,4 * 1038) alamat [8]. Total alamat yang sangat besar ini bertujuan untuk menyediakan ruang alamat yang tidak akan habis dalam beberapa masa kedepan, dan membentuk infstruktur routing yang disusun secara hierarkis, sehingga mengurangi kompleksitas proses routing dalam tabel routing. IPv6 memiliki tipe alamat anycast yang dapat digunakan untuk pemilihan route secara efisien. Selain itu IPv6 juga dilengkapi dengan mekanisme penggunaan alamat secara local yang memungkinkan terwujudnya instalasi secara plug&play, serta menyediakan platform bagi cara baru penggunaa ninternet,

seperti dukungan terhadap aliran data secara real-time, pemilihan provider, mobilitas host, end-to-end security, maupun konfigurasi otomatis.

2.2.1 Struktur Paket IPv6

Berdasarkan RFC 2460, dalam penyusunan header IPv6, nilai pemrosesan header-nya diupayakan menjadi kecil untuk mendukung komunikasi data yang lebih real-time [4]. Misalnya, alamat awal dan akhir menjadi dibutuhkan pada setiap paket. Sedangkan pada header IPv4 ketika paket dipecah-pecah, ada field untuk menyimpan urutan antar paket. Namun field tersebut tidak terpakai ketika paket tidak dipecah-pecah. Struktur paket

IPv6 sendiri terdiri dari beberapa bagian, yaitu: 1. Header IPv6

Header IPv6 ini akan selalu ada dengan ukuran yang tetap yaitu

(29)

lebih bagus untuk komunikasi masa depan yang sebagian besar dalam trafik real-time.

2. Extension Header

Header dan extension header pada IPv6 menggantikan header

dan option pada IPv4. Tidak seperti option pada IPv4, extension header IPv4 tidak memiliki ukuran maksimum dan dapat diperluas untuk melayani kebutuhan komunikasi data di IPv6. Jika pada header IPv4 semua optionakan dicek dan diproses hanya jika ada, maka pada extension header IPv6 hanya ada satu yang harus diproses yaitu

Hop-by-Hop option. Hal ini meningkatkan kecepatan pemrosesan header

IPv6 dan meningkatkan kinerja forwading. 3. Upper Layer Protocol Data Unit(PDU)

PDU biasanya terdiri atas header protokol upper-layer beserta payload-nya (contohnya pesan-pesan ICMPv6, pesan UDP, atau segmen

TCP). Payload paket IPv6 merupakan kombinasi header-header extension IPv6 dan upper-layer PDU.

Gambar 2.2 Struktur Paket IPv6 [7] 2.2.2 Struktur Header IPv6

Seperti sudah diketahui sebelumnya bahwa berdasarkan RFC 2460, header IPv6 memiliki ukuran sebesar 40 bytes. Dua field-nya, source address

(30)

Gambar 2.3 Stuktur Header IPv4 [7]

(31)

Struktur header IPv6 mengalami perampingan dari struktur header IPv4. Beberapa field dihilangkan dan digantikan dengan field yang baru. Field-field yang dihilangkan tesebut adalah:

1. Header Length

Field Header Length dihilangkan karena tidak berperan lagi dalam

header dengan ukuran panjang tetap. Pada IPv4, panjang minimum

header adalah 20 bytes, tetapi jika beberapa opsi ditambahkan, filed ini

dapat berkembang dari 4 bytes hingga 60 bytes. Dengan demikian, informasi tentang panjang total header merupakan isu yang penting dalam IPv4. Sedangkan dalam IPv6, hal ini tidak berlaku karena opsi-opsi digantikan oleh peran header-header extension.

2. Identification, Flags, dan Fragment Offset

Field Identification, field Flags, dan field Fragment Offset (dalam IPv4

header) berperan dalam fragmentasi paket. Fragmentasi terjadi ketika

sebuah paket berukuran besar dikirim melintasi jaringan yang hanya mendukung ukuran paket lebih kecil. Dalam kasus ini, router IPv4 membagi paket kedalam potongan-potongan lebih kecil lalu mem-forward multi paket tersebut serentak. Pada host tujuan, paket-paket disusun dan dipadukan kembali sebagaimana semula. Jika ternyata salah satu paket mengalami error keseluruhan transmisi harus dibentuk ulang, dimana hal ini sangat tidak efisien. Pada IPv6, penanganan seperti ini dilakukan host-host dengan mempelajari ukuran Path Maximum Transmission Unit (MTU) melalui prosedur yang dinamakan Path MTU

Discovery. Jika host pengirim ingin memfragmentasi sebuah paket, ia

melakukannya melalui penggunaan header extension. Router-router IPv6 di sepanjang path tidak perlu lagi melakukan fragmentasi sebagaimana yang terjadi dalam IPv4.

(32)

Field Header Checksum dihilangkan untuk meningkatkan kecepatan.

Jika router-router tidak lagi harus mengecek dan mengupdate checksum-checksum, maka pemrosesan akan menjadi lebih cepat.

4. Type of Service

Field Type of Service digantikan dengan Traffic Class. IPv6

menjalankan mekanisme berbeda untuk menangani preferensi-preferensi. Type of Service digunakan untuk memreprentasikan proses layanan (service) bersangkutan, reliabilitasnya, keluarannya, waktu delay, dan security.

Menurut Forouzan (2003), field - field pada IPv6 dijelaskan secara singkat sebagai berikut [11]:

1. Version

Field 4-bit yang menunjukkan versi internet protokol, yaitu 6.

2. Traffic Class

Menunjukkan prioritas paket dalam menghadapi padatnya trafik. 3. Flow Label

Menunjukkan nilai khusus yang ditujukan kepada router untuk lebih mengendalikan flow (aliran paket).

4. Payload Length

Menunjukkan besarnya ukuran payload. 5. Next Header

Menunjukkan header berikutnya yang tidak lain adalah header tambahan yang ada di bagian payload.

6. Hop Limit

Menunjukkan jumlah jalur maksimal yang dapat dilalui oleh setiap paket yang dikirim.

7. Source Address

(33)

8. Destination Address

Menunjukkan alamat penerima paket.

Pengurangan dan perubahan pilihan IP header ini bertujuan untuk mengurangi beban kerja router. Option Fragment Offset dan header checksum dihilangkan karena proses fragmentasi paket dan perhitungan checksum tidak perlu dilakukan di router tetapi antara node pengirim dan bpenerima. Sehingga delay akibat fragmentasi paket dapat dikurangi. Penambahan flow label dan

modifikasi Traffic Class bertujuan untuk mengatur aliran data sehingga diperoleh QoS tertentu. Sedangkan modifikasi TTL adalah untuk mentukan hop limit. Nilai pada kolom hop limit akan dikurangi satu jika paket melewati node

yang berfungsi mem-forward paket. Jika nilai hop limit sudah mencapai batas nilai nol maka paket akan dibuang.

2.2.3 Pengalamatan Pada IPv6

Berdasarkan RFC 4291, protokol IPv6 menyediakan ruang alamat sebesar 128-bit yaitu empat kali lipat ruang alamat yang disediakan IPv4. Format alamat yang ada juga berbeda dengan format alamat pada IPv4 [13]. Berbeda dengan IPv4, IPv6 yang disediakan sebagai pengenal pada satu atau lebih interface dibedakan atas empat tipe yaitu:

1. Unicast Address (One-to-One)

2. Multicast Address (One-to-Many)

3. Anycast Address

4. Reserved

2.2.4 Format Alamat IPv6

(34)

format notasi yang digunakan oleh IPv6 juga sering disebut dengan colon-hexadecimal format, berbeda dengan IPv4 yang menggunakan dotted-decimal

format. Berikut ini adalah contoh alamat IPv6 dalam bentuk bilangan biner: 0010000111011010000000001101001100000000000000000010111100111011 000000101010101000000000

Untuk menterjemahkannya ke dalam bentuk notasi colon-hexadecimal format, angka-angka biner diatas harus dibagi kedalam delapan buah blok berukuran 16-bit:

0010000111011010 0000000011010011 0000000000000000 0010111100111011 0000001010101010 0000000011111111 1111111000101000 1001110001011010

Lalu, setiap blok berukuran 16-bit tersebut harus dikonversikan ke dalam bilangan heksadesimal dan setiap bilangan heksadesimal tersebut dipisahkan dengan menggunakan tanda titik dua (:). Hasil konversinya adalah sebagai berikut:

21DA:D3:0:2F3B:2AA:FF:FE28:9C5A 2.2.4.1Penyederhanaan Format Alamat IPv6

Format alamat IPv6 juga dapat disederhanakan lagi dengan menghilangkan angka nol pada awal setiap blok yang berukuran 16-bit dengan menyisakan satu digit terakhir. Dengan membuang angka nol, alamat diatas dapat disederhanakan menjadi:

21DA:D3:0:2F3B:2AA:FF:FE28:9C5A

(35)

yang mempunyai banyak angka nol nya. Jika sebuah alamat IPv6 direpresentasikan dengan notasi colon-hexadecimal format dan mengandung beberapa blok 16-bit dengan angka nol, maka alamat tersebut dapat disederhanakan dengan menggunakan tanda dua buah titik dua (::). Untuk menghindari kebingungan, penyederhanaan alamat IPv6 dengan cara ini sebaiknya hanya digunakan sekali saja dalam satu alamat, karena memungkinkan nantinya pengguna tidak dapat menentukan berapa banyak bit nol yang direprensentasikan oleh setiap tanda dua titik dua (::) yang terdapat dalam alamat tersebut. Tabel berikut mengilustrasikan cara penggunaan hal ini:

Tabel 2.2 Penyederhanaan Alamat IPv6 [7]

2.2.4.2Ipv6 Prefix (Netmask)

Dalam IPv4, sebuah alamat dalam notasi dotted-decimal format dapat direpresentasikan dengan menggunakan angka prefix yang merujuk kepada subnet mask. IPv6 juga memiliki angka prefix, tapi tidak digunakan untuk

merujuk kepada subnet mask, karena memang IPv6 tidak mendukung subnet mask.

Prefix adalah sebuah bagian dari alamat IP, dimana bit-bit memiliki

nilai-nilai yang tetap atau bit-bit tersebut merupakan bagian dari sebuah rute atau subnet identifier. Prefix dalam IPv6 direpresentasikan dengan cara yang sama seperti halnya prefix alamat IPv4, yaitu [alamat]/[angka panjang prefix]. Panjang prefix menentukan jumlah bit terbesar paling kiri yang membuat prefix subnet, sebagai contoh, prefix sebuah alamat IPv6 direpresentasikan sebagai

Alamat Asli Alamat Asli yang

Disederhanakan

Alamat Setelah Dikompres FE80:0000:0000:0000:02AA:00FF:FE9A:4CA2 FE80:0:0:0:2AA:FF:FE9A:4CA2 FE80::2AA:FF:FE9A:4CA2

(36)

3FFE:2900:D005:F28B::/64. 64-bit pertama dari alamat tersebut dianggap sebagai prefix alamat, semetara 64-bit sisanya dianggap sebagai interface ID.

Jika pada IPv4 mengenal pembagian kelas IP menjadi kelas A, B, dan C, maka pada IPv6 juga dilakukan pembagian kelas berdasarkan format prefix (FP), yaitu format bit awal alamat. Sebagai contoh pada alamat 3FFE:10:0:0:0:FE56:0:0/60, jika diperhatikan empat bit awal pada angka heksa “3” format prefix-nya untuk empat bit awal adalah 0011 (yaitu nilai heksa “3” dalam biner).

2.3 MTU (Maximum Transfer Unit)

Setiap lapisan protokol data link memiliki format frame-nya sendiri. Salah satu field frame tersebut didefinisikan dalam bentuk atau format ukuran maksimum untuk field data. Ketika datagram dibungkus (encapsulated) dalam sebuah frame, total ukuran datagram harus kurang dari ukuran maksimumnya. Hal ini disebabkan oleh persyaratan perangkat keras dan lunak yang digunakan di dalam jaringan. Pembatasan itu diatur oleh MTU (Maximum Transfer Unit). IP datagram yang membawa paket melebihi MTU akan difragmentasi/dipecah menjadi beberapa bagian, sehingga dapat memenuhi MTU.

Gambar 2.5 Paket MTU [14]

(37)

Tabel 2.3 MTU untuk bermacam jenis jaringan [14]

Setiap sebuah datagramyang difragmentasi akan memiliki header sendiri. Semakin banyak fragmentasi yang dilakukan terhadap datagram maka akan berpengaruh terhadap kinerja jaringan atau perfoma jaringan khususnya throughput. Throughput akan kecil karena banyak paket-paket yang

ditransmisikan yang menyebabkan delay bertambah lama. Namun disisi lain hal ini memiliki keunggulan bila terjadi packet loss maka tidak seluruhnya data hilang karena masih ada data-data yang lain. Dalam beberapa aplikasi, packet loss yang kecil masih bisa ditolerir, tetapi ada juga aplikasi yang tidak

mentolerir adanya packet loss. Sebuah datagram dapat difragmentasi beberapa kali sebelum mencapai tujuan akhirnya jika melewati banyak jenis jaringan fisik. Fragmen-fragmen ini dapat saja menempuh perjalanan atau rute yang berbeda-beda, jadi perakitan/reassembly terjadi di alamat tujuan akhir.

2.4 PARAMETER PERFORMA JARINGAN

Terdapat banyak hal yang bisa terjadi pada paket ketika ditransmisikan dari asal ke tujuan, yang mengakibatkan masalah-masalah dari sudut pandang pengirim atau penerima, dan sering disebut dengan parameter - parameter perfoma jaringan [14].

1. Throughput

(38)

paket yang sampai ke tujuan selama interval tertentu dibagi oleh durasi interval waktu tersebut. Ada juga yang disebut dengan goodput. Goodput merupakan kecepatan transfer yang berada antara aplikasi di

pengirim ke aplikasi di penerima. Rumus :

2. Packet Loss

Parameter yang menunjukkan jumlah total paket yang hilang pada saat transmisi. Packet loss diukur dalam persen (%). Paket dapat hilang karena disebabkan oleh collision dan congestion pada jaringan. Hal ini berpengaruh pada semua aplikasi, karena retransmisi akan mengurangi efisiensi jaringan secara keseluruhan, meskipun bandwidth yang disediakan mencukupi. Bandwidth adalah lebar jalur yang dipakai untuk transmisi data atau kecepatan jaringan. Aplikasi yang berbeda membutuhkan bandwidth yang berbeda juga. Secara umum perangkat jaringan memiliki buffer (tampungan sementara) untuk menampung data yang diterima. Jika terjadi congestion yang cukup lama, maka buffer akan penuh dan tidak bisa menampung data baru yang akan

diterima, sehingga mengakibatkan paket selanjutnya hilang. Berdasarkan standar ITU-T X.642 (rekomendasi X.642 International Telecommunication Union) ditentukan persentase packet loss untuk jaringan adalah

(39)

Secara sistematis packet loss dapat dihitung dengan cara :

3. Packet Drop

Packet drop berkaitan dengan antrian pada link. Jika ada paket datang

pada suatu atrian yang sudah penuh, maka paket akan didrop / dibuang sesuai dengan jenis antrian yang dipakai.

4. Delay (Latency)

Delay adalah waktu yang dibutuhkan data untuk menempuh jarak dari

asal sampai ke tujuan. Delay dapat dipengaruhi oleh jarak, media fisik, congestion atau juga waktu proses yang lama. Selain itu adanya antrian

atau mengambil rute lain untuk menghindari kemacetan juga dapat mempengaruhi delay, oleh karena itu mekanisme antrian dan routing juga berperan.

5. Round-Trip Time (RTT)

Round-Trip Time adalah total waktu mulai paket dikirimkan sebuah node A sampai tujuan B kemudian merespon dan mengirim balik ke A. 6. Jitter

Jitter didefinisikan sebagai variasi delay dari sebuah paket yang berasal dari aliran data yang sama. Jitter yang tinggi artinya perbedaan waktu delay-nya besar, sedangkan jitter yang rendah artinya perbedaan waktu delay-nya kecil. Jitter dapat diakibatkan oleh variasi-variasi panjang antrian, waktu pengolahan data, dan juga dalam waktu penghimpunan ulang (reasembly) paket-paket di akhir perjalanan. 7. Bandwidth

(40)

Dalam beberapa aplikasi, kebutuhan akan parameter perfoma jaringan di atas berbeda-beda. Adapun tabel untuk menunjukkan perbedaan-perbedaan ini adalah

Tabel 2.4 Kebutuhan Aplikasi Terhadap Parameter Perfoma Jaringan [15]

Dari tabel di atas dapat dilihat bahwa kebutuhan untuk e-mail sangat tinggi terhadap reliability, begitu juga dengan file transfer (FTP), namun rendah atau tidak sensitif terhadap delay, jitter dan bandwidth. Tetapi untuk aplikasi semacam audio/video, telephony dan video conferencing sangat sensitif terhadap jitter sehingga tidak menjamin reliability data yang ditransmisikan.

2.5 KOMPONEN PENGUJIAN

2.5.1 Iperf

Iperf merupakan program yang berfungsi untuk menghasilkan paket secara otomatis. Paket yang dapat dihasilkan oleh Iperf adalah paket TCP dan UDP. Program Iperf dijalankan di ujung – ujung jaringan yang akan diukur performanya.

Fitur yang didukung antara lain [18]: 1. TCP

- Pengukuran bandwidth. - Report ukuran MTU.

(41)

- Client dan server dapat membuat beberapa koneksi secara simultan

2. UDP

- Client dapat membuat paket UDP sesuai dengan bandwidth yang diinginkan.

Wireshark adalah suatu perangkat lunak yang digunakan untuk untuk meng-capture dan menganalisa trafik yang terjadi pada suatu interface. Wireshark mampu menangkap dan menganalisa paket – paket data atau informasi yang melewati jaringan dan sudah mendukung berbagai format protokol. Aplikasi ini dapat berjalan dengan baik pada system operasi Windows maupun Linux.

2.5.3 Xlight FTP Server

Xlight FTP Server merupakan perangkat lunak yang berfungsi sebagai server FTP. Server FTP digunakan untuk menyimpan file – file yang akan didownload oleh FTP client. Aplikasi ini bekerja pada platform Windows dan telah memiliki GUI yang memudahkan manajemen oleh administrator serta telah mendukung IPv6.

2.5.4 VideoLAN Client (VLC)

(42)

penerima. VLC ini dapat mengkompresi dan dekompresi data audio maupun video dari beberapa media input dan mampu menunjukan data hasil streaming dengan kualitas yang sama dengan aslinya.

2.5.5 Fping

(43)

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 PEMILIHAN HARDWARE DAN SOFTWARE

3.1.1 Hardware yang Digunakan 1. Router cisco 1941

 Interface : 2 x Ethernet 10Base-T/100Base-TX/1000Base-T - RJ-45, Management : 1 x Console - RJ-45, Management : 1 x Console - Mini-USB Type B, Serial : 1 x Auxiliary - RJ-45, Mini-USB : 2 x 4 pin Mini-USB Type A.

 RAM 512 MB (installed) / 2 GB (max).

 Operating system Cisco IOS 1900.

Gambar 3.1 Router Cisco 1941 [17] 2. Server (PC)

 Intel Pentium Core 2 Duo.

 RAM 2 GB.

 Hardisk 500 GB.

 Satu buah lan card 100Mbps.

3. Client (Laptop)

 Intel Core i5.

 RAM 2 GB.

 Hardisk 500 GB.

 Satu buah lan card 100Mbps.

(44)

3.1.2 Software yang digunakan

Server :

- Sistem operasi Windows Seven Ultimate, merupakan sistem operasi Windows terbaru dan sudah mendukung banyak aplikasi.

- Xlight FTP Server, aplikasi ini akan bertindak sebagai FTP server. - Iperf, aplikasi ini digunakan untuk membuat paket TCP dan UDP.

- VLC server, aplikasi ini digunakan untuk untuk menstream kan video ke client.

Client :

- Sistem operasi Windows Seven Ultimate, merupakan sistem operasi Windows terbaru dan sudah mendukung banyak aplikasi.

- Wireshark, aplikasi ini ditempatkan pada sisi client untuk mengetahui keberhasilan dari kinerja jaringan yang dibuat dan menganalisa trafik pada jaringan.

- Mozilla Firefox, merupakan browser yang digunakan client untuk mengakses FTP server.

- Iperf,

- VLC client, aplikasi ini digunakan untuk menerima video yang distreamkan oleh server.

- Fping, tool ini salah satu jenis aplikasi pingflood yang digunakan untuk melakukan perintah ping dalam waktu yang cepat.

3.2 DIAGRAM ALIR DESAIN PENGUJIAN

(45)

Mulai

Penentuan desain jaringan

Konfigurasi sistem menggunakan IPv4

Kirim paket (TCP UDP), transfer file (FTP), streaming video & kirim paket (ICMP) pada jaringan IPv4

Pencatatan throughput, jitter, packet loss, transfer time, & RTT dari client (IPv4)

Berhasil?

Konfigurasi sistem menggunakan IPv6

Kirim paket (TCP UDP), transfer file (FTP), streaming video & kirim paket (ICMP) pada jaringan IPv6

Pencatatan throughput, jitter, packet loss, transfer time, & RTT dari client (IPv6)

Analisa data IPv4 dan IPv6 Berhasil?

Selesai Ya

Tidak Ya

Tidak

(46)

Pengujian nantinya akan dilakukan sebanyak sepuluh kali untuk masing-masing konfigurasi. Kemudian dari sepuluh data yang sudah diperoleh akan dicari nilai rata – ratanya.

3.3 TOPOLOGI JARINGAN

Pada pengujian akan digunakan beberapa topologi berdasarkan jumlah hop yang digunakan dengan variasi nilai MTU pada router untuk mendapatkan proses fragmentasi paket. Adapun topologi untuk jaringan IPv4 dan jaringan IPv6 terbagi menjadi empat, yaitu :

1. Topologi 1

R1

1500 1500

Gambar 3.3 Jaringan dengan 1 Client, 1 Router dan 1 Server

2. Topologi 2

R1

1280

R2

1500 1500

(47)

3. Topologi 3

Gambar 3.5 Jaringan dengan 1 Client, 4 Router dan 1 Server

4. Topologi 4

Penentuan topologi jaringan ditentukan berdasarkan banyaknya router yang akan digunakan. Terdapat 4 variasi jumlah router untuk topologi jaringan yaitu menggunakan 1, 2, 4 dan 8 router yang dibuat sejajar. Penentuan jumlah router dilakukan dengan metode pengujian secara kuadran yaitu dengan pola bilangan basis 2, sebagai contoh 20 = 1, 21=2, 22=4 dst. Alasan penentuan dengan metode ini adalah untuk melihat apakah hasil pengujian berbanding lurus dengan jumlah router yang digunakan dan juga karena prinsip kerja komputer yang menggunakan bilangan basis 2. Dalam konfigurasi ini jenis routing yang digunakan adalah static routing, karena pada penelitian ini hanya akan dilihat pengaruh dari adanya proses fragmentasi di setiap hopnya bukan dari proses routingnya.

(48)

tergantung dari jumlah router yang digunakan. Adapun nilai MTU yang digunakan yaitu antara 1280 – 1500. Penentuan nilai ini berdasarkan nilai standart ukuran minimum yang digunakan protocol IPv6 yaitu 1280 dan 1500 merupakan nilai standart maximum MTU untuk jaringan Ethernet.

3.4 SKENARIO PENGUJIAN

Dari penelitian yang sudah pernah dilakukan, menunjukkan bahwa pengujian yang menggunakan jaringan berskala kecil, performa IPv4 masih lebih unggul daripada IPv6 [5]. Namun hasilnya akan lebih baik IPv6, apabila diujicobakan untuk jaringan yang lebih besar [6]. Yang dimaksud jaringan yang lebih besar adalah penggunaan jumlah hop pada topologi jaringan. Dengan adanya perubahan pada header IPv6, mengakibatkan adanya perbedaan mekanisme fragmentasi paket. Pada IPv4 proses fragmentasi paket dilakukan disetiap hop sedangkan pada IPv6 proses fragmentasi paket hanya dilakukan di tingkat host [10]. Maka dalam pengujian nanti akan diatur banyaknya router yang dipakai, untuk mengetahui pengaruhnya terhadap jumlah hop dan besar paket yang akan dikirim. Untuk mendapatkan data perbandingan unjuk kerja jaringan IPv4 dan jaringan IPv6 tersebut, akan dilakukan beberapa skenario pengujian. Adapun pengujian unjuk kerja jaringan IPv4 dan jaringan IPv6 terbagi menjadi empat skenario yaitu :

1. Pengujian performa jaringan dengan paket TCP dan UDP

(49)

protocol UDP nilai jitter dan presentase packet loss yang tinggi menunjukan kondisi jaringan yang buruk karena protokol UDP sensitif terhadap jitter dan packet loss [15]. Iperf sebagai paket generator akan mengirimkan paket TCP dan UDP sebanyak – banyaknya selama rentang waktu tertentu (10s). Penentuan variasi besar paket TCP dan UDP berdasarkan pada pola bilangan basis 2 seperti pada penentuan jumlah hop pada topologi jaringan.

Pengujian throughput jaringan dilakukan dengan mengirimkan paket TCP dengan windows size yang telah ditentukan selama selang periode tertentu. Pada pengujian ini periode yang digunakan adalah 10 detik, yang merupakan periode default pengiriman paket TCP pada Iperf. Variasi yang dilakukan adalah pada ukuran windows size dari TCP. Tujuannya untuk melihat hubungan antara windows size dengan throughput untuk setiap topologi jaringan. Secara default aplikasi Iperf

akan mengirimkan paket TCP sebesar 60 Kbytes. Maka pada pengujian nanti akan dilakukan variasi windows size dengan rentang nilai di kisaran nilai tersebut. Ukuran windows size yang digunakan yaitu 16, 32, 64 dan 128 KByte. Variasi windows size merupakan prosedur standart dalam proses tuning koneksi TCP untuk mendapatkan bandwidth atau throughput yang maksimum [18].

(50)

Pengambilan data untuk setiap pengujian TCP dan UDP dilakukan sebanyak sepuluh kali untuk setiap variasi yang dilakukan pada masing – masing topologi. Pengujian dilakukan dengan bantuan program Iperf yang dijalankan bersamaan pada komputer client dan server.

2. Pengujian performa jaringan pada aplikasi File Transfer Protokol

File Transfer Protokol (FTP) merupakan suatu protokol yang

banyak digunakan dalam men-download/upload data dalam jaringan internet. FTP merupakan salah satu protokol yang bekerja dengan memanfaatkan protocol TCP/IP. Pengujian performa File Transfer Protokol dilakukan dengan menjalankan aplikasi FTP server pada masing- masing topologi yang diujikan. Parameter yang diambil dari pengujian ini adalah throughput dan transfer time paket dalam jaringan. Dari hasil penelitian yang sudah pernah dilakukan sebelumnya, parameter tersebut dianggap dapat mewakili unjuk kerja FTP dalam melakukan proses download data. Semakin besar throughput yang didapat semakin cepat pula nilai transfer timenya yang mengakibatkan semakin baik kinerja jaringan tersebut [5].

(51)

Penangkapan-penangkapan data akan dilakukan menggunakan aplikasi Wireshark pada sisi client. Pada proses penangkapan (capture) data tersebut akan menampilkan banyak paket yang diterima, untuk itu dilakukan proses filtering terlebih dahulu. Dengan melakukan beberapa proses filtering, sehingga yang akan terlihat hanya paket-paket File Transfer Protocol (FTP) saja. Kemudian dapat dilihat pada summary,

dan mendapat parameter-parameter yang diinginkan, yaitu transfer time dan throughput.

1. Pengujian performa jaringan pada aplikasi Video Streaming

Pengujian performa untuk aplikasi video streaming dilakukan dengan mengirimkan file video streaming menggunakan aplikasi VideoLAN Client (VLC) yang dijalankan pada masing masing topologi pada jaringan IPv4 dan IPv6. Pengambilan data akan dilakukan bergantian pada tiap konfigurasi jaringan dengan konfigurasi VLC sebagai Streaming Server dan Streaming Client. Video yang distreamkan berupa video dengan format .mp4 dengan variasi berdasarkan resolusinya dengan durasi 60 detik. Adapun resousi video yang akan distreamkan adalah 240p, 360p, 480p dan 720p. Alasan penggunaan resolusi tersebut adalah resolusi tersebut yang saat ini banyak digunakan pada website video streaming seperti Youtube.

(52)

2. Pengujian performa jaringan untuk protocol ICMP

Pengujian performa untuk protocol ICMP dilakukan untuk memperoleh parameter round-trip time pada jaringan. Round-Trip Time adalah total waktu mulai paket dikirimkan sebuah node A sampai tujuan B kemudian merespon dan mengirim balik ke A. Alasan pengambilan parameter round-trip time tersebut karena pada protocol ICMP, node asal yang akan mengirimkan paket ICMP, akan mengirimkan paket berupa echo request ke no tujuan kemudian node asal akan meminta node tujuan untuk mengirimkan kembali paket yang dikirim yang berupa echo reply ke node asal.

(53)

BAB IV

IMPLEMENTASI DAN ANALISIS

4.1 ANALISA KONFIGURASI JARINGAN

Hal pertama yang dilakukan untuk melakukan pengukuran yaitu dengan membuat jaringan sesuai topologi yang sudah ditentukan. Topologi yang digunakan berdasarkan pada jumlah hop dan nilai MTU di setiap hopnya. Ada 4 topologi yang digunakan yaitu topologi dengan menggunakan 1 router, 2 router 4 router dan 8 router yang masing – masing mempunyai nilai MTU yang berbeda-beda di setiap hopnya. Pengaturan nilai MTU yang berbeda – beda di setiap hop bertujuan agar terjadi fragmentasi paket dari adanya proses pengiriman data. Selain router digunakan pula sebuah PC yang difungsikan sebagai server dan satu buah laptop yang difungsikan sebagai client. Untuk kecepatan link Ethernet semua perangkat, baik itu router, PC server maupun laptop diset pada kecepatan 100 Mbps. Untuk menghubungkan tiap perangkat tersebut digunakan kabel UTP bertipe cross-over. Alasan penggunaan kabel UTP karena penelitian ini dilakukan untuk jaringan Local Area Network (LAN). Hasil pengukuran akan lebih akurat jika menggunakan lebih dari 1 client untuk mendapatkan performa router yang maksimal karena beban router yang semakin berat, namun karena keterbatasan modul FastEthernet pada router sehingga hal tersebut tidak dapat dilakukan. Konfigurasi yang digunakan dalam penelitian ini ada 2 macam, yaitu konfigurasi jaringan IPv4 murni dan jaringan IPv6 murni.

4.1.1 Konfigurasi Jaringan IPv4 Murni

Pada konfigurasi topologi jaringan IPv4 murni seluruh perangkat baik itu router, PC server maupun laptop diberikan alamat IPv4. Adapun alamat

(54)

IPv4 yang digunakan adalah alamat private kelas C. Dalam konfigurasi ini jenis routing yang digunakan adalah static routing, karena pada penelitian ini hanya akan dilihat pengaruh dari adanya proses fragmentasi di setiap hopnya bukan dari proses routingnya. Jadi saat proses transmisi data terjadi, tugas router yaitu sebagai routing, fragmentasi paket dan forwading paket seperti jaringan pada umumnya.

4.1.2 Konfigurasi Jaringan IPv6 Murni

Pada konfigurasi topologi jaringan IPv6 murni juga memiliki topologi yang sama dengan topologi IPv4. Perbedaannya terletak pada konfigurasi alamat IP yang diberikan yaitu menggunakan alamat IPv6 murni. Alamat IPv6 yang digunakan yaitu Global Unicast Address. Dalam konfigurasi ini fungsi router juga tidak berbeda dengan IPv4 murni yaitu sebagai routing, fragmentasi paket dan forwading paket seperti jaringan pada umumnya.

4.2 KONFIGURASI PENGIRIMAN PAKET

4.2.1 Konfigurasi Pengiriman Paket TCP dan UDP

Dalam skenario yang sudah disebutkan pada bab III, akan dilakukan pengiriman paket TCP dan UDP sebanyak-banyak dari cilent ke server dalam interval waktu tertentu (10s). Pengujian dilakukan menggunakan bantuan program packet generator Iperf yang dapat menghasilkan dan mengirimkan paket – paket TCP dan UDP dengan ketentuan sesuai dengan skenario pengujian. Berikut adalah sintaks yang dimasukan dalam melakukan pengujian ini :

1. Pengiriman paket TCP Untuk jaringan IPv4 : PC server

(55)

Laptop client

(56)

diimplementasikan penggunaan aplikasi tersebut. Adapun tampilan dari aplikasi ini sebagai berikut :

Gambar 4.1. Capture Screen Xlight FTP Server

(57)

Gambar.4.2. Capture screen pengaturan user dan folder download 4.2.3 Konfigurasi Video Streaming

(58)

(59)

Gambar 4.4 Konfigurasi pada VLC Client 4.2.4 Konfigurasi Pengiriman Paket ICMP

Dalam skenario yang sudah disebutkan dalam bab III, pengujian dilakukan dengan mengirimkan paket size diatas nilai standart MTU jaringan Ethernet yaitu 1500, agar terjadi proses fragmentasi paket. Pengujian dilakukan menggunakan bantuan tool fping yang merupakan salah satu aplikasi pingflood berbasis open source. Berikut adalah sintaks yang dimasukan dalam melakukan pengujian ini

C:> fping <alamat IPv4 atau IPv6> -s <besar paket ICMP> -t

(60)

4.3 PENGUKURAN DAN ANALISIS

4.3.1 Analisis Performa Jaringan dengan TCP dan UDP

Pengujian pertama yang akan dilakukan adalah pengujian koneksi dengan paket TCP dan UDP untuk masing masing topologi. TCP dan UDP adalah dua protocol yang banyak digunakan dalam jaringan internet berbasis IP. Keduanya dibuat dengan tujuan yang berbeda . TCP (Transmission Control Protocol) misalnya, bersifat connection oriented, artinya protocol ini memiliki kemampuan untuk menjamin transfer dan control data hingga node tujuan. Sebaliknya UDP (User Datagram Protocol) bersifat connectionless oriented, yang berarti protocol ini tidak memiliki mekanisme yang dapat menjamin sampainya paket ke node tujuan.

Penggunaan Iperf pada mode TCP akan menghasilkan keluaran parameter throughput jaringan. Variasi yang dilakukan pada pengujian koneksi TCP adalah pada ukuran windows size. Pada koneksi TCP , windows size menentukan jumlah maksimum data yang dapat berada dalam jaringan pada saat yang bersamaan. Variasi windows size merupakan prosedur standart dalam proses tuning koneksi TCP untuk mendapatkan bandwidth atau throughput yang maksimum [18].

(61)

pengujian untuk masing – masing topologi jaringan IPv4 dan IPv6 dapat dilihat pada lampiran.

4.3.1.1Analisa Throughput TCP

Throughput merupakan parameter yang menunjukan jumlah bit rata – rata data yang dapat ditransfer dari satu node jaringan ke node jaringan lainnya setiap detik. Throughput TCP diukur dengan membandingkan jumlah byte data TCP yang terkirim melalui jaringan dengan rentang waktu pengiriman. Jaringan dengan performa yang baik adalah jaringan dengan throughput yang tinggi. Jaringan dengan throughput tinggi akan mampu menstransfer data lebih banyak dalam waktu yang sama.

Dari hasil pengujian selama 10 kali pengambilan data , didapatkan rata – rata throughput untuk setiap variasi windows size seperti yang dapat dilihat pada tabel dibawah ini :

Tabel 4.1 Data Throughput TCP Window windows size semakin besar pula throughput yang didapat. Sedangkan hubungannya dengan jumlah hop yaitu semakin banyak jumlah hop, nilai throughputnya semakin kecil. Perubahan throughput tersebut berbanding lurus

(62)

didapatkan pada saat windows size berukuran 128 KB. Sedangkan rata – rata throughput minimum didapatkan pada saat windows size berukuran 16 KB.

Dari pengujian yang dilakukan, throughput jaringan IPv4 lebih baik dibanding dengan jaringan IPv6 untuk windows size diatas 32 KBytes, namun khusus untuk windows size 16 Kbytes throughput jaringan IPv6 lebih unggul dibanding jaringan IPv4. Jika dilihat dari keseluruhan data dapat disimpulkan bahwa nilai throughput untuk jaringan IPv4 lebih baik daripada throughput jaringan IPv6.

(63)

Gambar 4.6 Grafik Perbandingan Throughput TCP windows size 32 KB

(64)

Gambar 4.8 Grafik Perbandingan Throughput TCP windows size 128 KB Dari grafik diatas dapat dibuat tabel persentase throughput TCP IPv6 dibandingkan dengan IPv4, seperti berikut ini :

Tabel 4.2 Tabel Persentase Throughput TCP IPv6 Dibanding IPv4

Windows Size (KB) Jumlah Router

1 2 4 8

16 112.18% 113.66% 103.84% 103.86%

32 98.78% 97.75% 99.19% 93.54%

64 98.61% 98.40% 99.16% 99.45%

128 98.60% 98.61% 98.68% 98.77%

Berdasarkan tabel 4.2, nilai persentase throughput IPv6 didapatkan dari perhitungan throughput IPv6 dibagi throughput IPv4 dikalikan 100 %. Jika nilai lebih dari 100 % menunjukan bahwa throughput IPv6 lebih baik dari throughput IPv4. Demikian juga sebaliknya, jika nilai kurang dari 100 %

menunjukan bahwa throughput IPv6 lebih buruk dari throughput IPv4.

(65)

jaringan. Di lihat dari hubungannya dengan ukuran windows size, semakin besar nilai windows size, throughput IPv4 dan IPv6 menghasilkan selisih yang semakin besar. Hal ini menunjukkan bahwa semakin besar ukuran windows size semakin baik pula kinerja IPv4 dibanding IPv6. Namun jika dilihat dari hubungannya dengan jumlah hop, semakin banyak jumlah hop, throughput IPv4 dan IPv6 menghasilkan selisih yang semakin kecil. Hal ini mengindikasikan bahwa kinerja IPv6 di banyak hop menunjukkan hasil yang lebih baik dibanding jumlah hop yang lebih sedikit.

Dari hasil keseluruhan pengujian throughput menggunakan Iperf didapatkan kesimpulan bahwa throughput jaringan IPv4 lebih baik dibandingkan dengan throughput jaringan IPv6. Hal ini dipengaruhi oleh faktor tidak adanya proses fragmentasi yang terjadi karena besar ukuran paket yang dikirim aplikasi Iperf lebih kecil dari nilai nilai MTU ethernet. Namun khusus untuk windows size 16 KBytes throughput jaringan IPv6 lebih unggul dibanding jaringan IPv4. Hal ini mengindikasikan bahwa untuk ukuran windows size kecil 16 KB, performa IPv6 lebih baik dibanding IPv4.

Ukuran window pada TCP berpengaruh pada nilai throughput, karena windows size ini merupakan nilai maksimal dari data yang dapat dikirim tanpa

paket acknowledge (konfirmasi). Semakin kecil nilai windows size maka akan memperlambat transfer, karena banyaknya paket data yang perlu di acknowledge. Hal ini mengindikasikan bahwa kemampuan IPv6 dalam

memproses header dan dalam meng-acknowledge paket dalam jumlah yang banyak lebih baik dibanding IPv4.

4.3.1.2Analisa Jitter UDP

Jitter merupakan parameter yang menunjukan variasi delay antar paket

(66)

tidak akan diterima secara bersamaan. Perhitungan jitter oleh Iperf dilakukan secara kontinu, dimana server akan menghitung waktu transit relative ( waktu penerimaan server dikurangi waktu pengiriman client) untuk tiap paket pada data yang sama.

Dari hasil pengujian selama 10 kali pengambilan data , didapatkan rata – rata jitter paket untuk setiap ukuran paket UDP seperti yang dapat dilihat pada tabel dibawah ini :

Tabel 4.3 Data Jitter UDP Besar Paket ukuran datagram berubah. Dari hasil pengujian menunjukan bahwa jitter akan semakin meningkat seiring dengan meningkatnya ukuran datagram yang dikirimkan. Namun khusus untuk paket yang besarnya melebihi nilai MTU, jitter yang didapat cenderung lebih lebih kecil dibanding dengan paket yang