ABSTRAK
Tugas akhir ini akan membahas tentang perbandingan unjuk kerja protokol
TCP Reno dan TCP Vegas. Parameter jaringan yang diukur adalah average throughput, delay, dan packet drop. Parameter dan skenario berdasarkan topologi dan jenis trafik yang tetap dengan penambahan besar packet error probability dan
penggunaan kapasitas buffer yang berbeda pada router.
.Hasil pengujian menunjukkan TCP Vegas dapat mengungguli TCP Reno
ketika jaringan menyebabkan packet loss yang besar, hal ini dikarenakan packet loss sangat berpengaruh terhadap unjuk kerja TCP Reno, hal tersebut dapat dilihat dari nilai throughput. Sementara itu nilai end to end delay dan packet loss lebih tinggi ketika berada pada packet error karena pengaruh packet loss untuk TCP Vegas tidak sebesar TCP Reno menyebabkan jumlah paket yang dikirim lebih
besar. Di sisi lain, end to end delay dan packet loss TCP Vegas lebih rendah daripada TCP Reno ketika berada pada jaringan link sharing, hal ini terjadi karena
link sharing menghasilkan suatu kongesti yang menyebabkan TCP Vegas berhati-hati dalam pengiriman paket data. Tetapi TCP Vegas tidak cocok digunakan pada
jaringan dengan buffer size yang besar dengan trafik padat karena menghasilkan nilai throughput yang kecil.
Kata Kunci : TCP Reno, TCP Vegas, simulator, throughput, delay, packet drop,
ABSTRACT
This final project will discuss about the comparison of the performance of
TCP Reno and TCP Vegas. Network parameters measured is average throughput,
delay and packet drop. Parameters and scenarios based on the topology and types
of traffic are fixed with the addition of a large packet error probability and the use
of different buffer capacity of the router.
The results of the testing indicate TCP Vegas can outperform TCP Reno
when the networks are major causes packet loss, packet loss because it affects the
performance of TCP Reno, it can be seen from the value of throughput. While the
value of end to end delay and packet loss is higher when it is at packet error due to
the effect of packet loss on TCP Vegas is not as big as TCP Reno cause the number
of packets sent is greater. On the other hand, end to end delay and packet loss TCP
Vegas is lower than TCP Reno when it is on a network link sharing, it’s occurs because link sharing produces a congestion causes TCP Vegas cautious in the
delivery of data packets. But TCP Vegas is not suitable for use on a network with
a large buffer size with heavy traffic because it produces a small throughput.
Keyword : TCP Reno, TCP Vegas, simulator, throughput, delay, packet drop,
i
ANALISIS PERBANDINGAN UNJUK KERJA TCP RENO DAN TCP VEGAS PADA JARINGAN KABEL
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Komputer Program Studi Teknik Informatika
DISUSUN OLEH :
Theo Mahardian Bangkit Sugiri 125314061
PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA
ii
PERFORMANCE EVALUATION BETWEEN TCP RENO AND TCP VEGAS IN WIRED NETWORK
A THESIS
Presented as Partial Fulfillment of Requirements to Obtain Sarjana Komputer
Degree in Informatics Engineering Department
By:
Theo Mahardian Bangkit Sugiri 125314061
INFORMATICS ENGINEERING STUDY PROGRAM
INFORMATICS ENGINEERING DEPARTMENT
FACULTY SCIENCE AND TECHNOLOGY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
iii
HALAMAN PERSETUJUAN
SKRIPSI
ANALISIS PERBANDINGAN UNJUK KERJA TCP RENO DAN TCP VEGAS PADA JARINGAN KABEL
Oleh :
Theo Mahardian Bangkit Sugiri 125314061
Telah disetujui oleh :
Dosen Pembimbing,
iv SKRIPSI
ANALISIS PERBANDINGAN UNJUK KERJA TCP RENO DAN TCP VEGAS PADA JARINGAN KABEL
Dipersiapkan dan ditulis oleh: Theo Mahardian Bangkit Sugiri
NIM : 125314061
Telah dipertahankan di depan Panitia Penguji
pada tanggal ……….
dan dinyatakan memenuhi syarat.
Susunan Panitia Penguji
Nama Lengkap Tanda Tangan
Ketua : Henricus Agung Hernawan, S.T., M.Kom. ...
Sekretaris : Puspaningtyas Sanjoyo Adi, S.T., M.T. ...
Anggota : Bambang Soelistijanto, S.T., M.Sc., Ph.D. ...
Yogyakarta, ... Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Sanata Dharma Dekan
v MOTTO
“Lebih baik bertempur dan kalah daripada tidak pernah bertempur sama sekali”. (Arthur Hugh Clough)
“Satu ons praktek lebih berharga daripada satu ton teori”
(Mahatma gandhi)
“Anda harus belajar dari pesaing Anda, tapi jangan pernah menirunya. Tiru dan Anda mati”
(Jack Ma)
“It’s a lie to think you’re not good enough. It’s a lie to think you’re not worth anything”
vi
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang saya tulis ini tidak
memuat karya atau bagian karya orang lain, terkecuali yang sudah tertulis di dalam
kutipan daftar pustaka, sebagaimana layaknya sebuah karya ilmiah.
Yogyakarta, ………
Penulis
vii
LEMBAR PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma:
Nama : Theo Mahardian Bangkit Sugiri
NIM : 125314061
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan
Universitas Sanata Dharma karya ilmiah yang berjudul:
ANALISIS PERBANDINGAN UNJUK KERJA TCP VEGAS DAN TCP RENO PADA JARINGAN KABEL
Beserta 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
mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikannya di Internet atau media lain
untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun member
royalty kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.
Yogyakarta, ……….
Penulis
viii ABSTRAK
Tugas akhir ini akan membahas tentang perbandingan unjuk kerja protokol
TCP Reno dan TCP Vegas. Parameter jaringan yang diukur adalah average throughput,
delay, dan packet drop. Parameter dan skenario berdasarkan topologi dan jenis trafik
yang tetap dengan penambahan besar packet error probability dan penggunaan
kapasitas buffer yang berbeda pada router.
.Hasil pengujian menunjukkan TCP Vegas dapat mengungguli TCP Reno
ketika jaringan menyebabkan packet loss yang besar, hal ini dikarenakan packet loss
sangat berpengaruh terhadap unjuk kerja TCP Reno, hal tersebut dapat dilihat dari nilai
throughput. Sementara itu nilai end to end delay dan packet loss lebih tinggi ketika
berada pada packet error karena pengaruh packet loss untuk TCP Vegas tidak sebesar
TCP Reno menyebabkan jumlah paket yang dikirim lebih besar. Di sisi lain, end to
end delay dan packet loss TCP Vegas lebih rendah daripada TCP Reno ketika berada
pada jaringan link sharing, hal ini terjadi karena link sharing menghasilkan suatu
kongesti yang menyebabkan TCP Vegas berhati-hati dalam pengiriman paket data.
Tetapi TCP Vegas tidak cocok digunakan pada jaringan dengan buffer size yang besar
dengan trafik padat karena menghasilkan nilai throughput yang kecil.
Kata Kunci : TCP Reno, TCP Vegas, simulator, throughput, delay, packet drop,
ix ABSTRACT
This final project will discuss about the comparison of the performance of TCP
Reno and TCP Vegas. Network parameters measured is average throughput, delay and
packet drop. Parameters and scenarios based on the topology and types of traffic are
fixed with the addition of a large packet error probability and the use of different buffer
capacity of the router.
The results of the testing indicate TCP Vegas can outperform TCP Reno when
the networks are major causes packet loss, packet loss because it affects the
performance of TCP Reno, it can be seen from the value of throughput. While the value
of end to end delay and packet loss is higher when it is at packet error due to the effect
of packet loss on TCP Vegas is not as big as TCP Reno cause the number of packets
sent is greater. On the other hand, end to end delay and packet loss TCP Vegas is lower
than TCP Reno when it is on a network link sharing, it’s occurs because link sharing
produces a congestion causes TCP Vegas cautious in the delivery of data packets. But
TCP Vegas is not suitable for use on a network with a large buffer size with heavy
traffic because it produces a small throughput.
Keyword : TCP Reno, TCP Vegas, simulator, throughput, delay, packet drop,
x
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat dan karunia-Nya penulis
dapat e yelesaika tugas akhir ya g berjudul Analisis Perbandingan Unjuk Kerja TCP
Vegas dan TCP Reno Pada Jaringan Kabel .
Penulis menyadari bahwa selama proses penelitian dan penyusunan laporan
tugas akhir ini, banyak pihak yang telah memberikan bantuan baik berupa dukungan,
motivasi, perhatian, semangat, kritik dan saran yang sangat penulis butuhkan, sehingga
pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terimakasih yang sebesar – besarnya,
antara lain kepada :
1. Bapak Bambang Soelistijanto, S.T., M.Sc., Ph.D. selaku dosen pembimbing
tugas akhir, yang tetap sabar membimbing penulis, meluangkan waktunya ,
memberi dukungan, motivasi, serta saran yang dibutuhkan penulis.
2. Paulina Heruningsih Prima Rosa S.Si.,M.Sc.,selaku Dekan Fakultas Sains dan
Teknologi,atas bimbingan,kritik dan saran yang telah diberikan kepada penulis.
3. Romo Dr.Cyprianus Kuntoro Adi, S.J. M.A., M.Sc. selaku Dosen Pembimbing
Akademik, atas bimbingan dan nasehat yang diberikan kepada penulis
4. Sudi Mungkasi, Ph.D. selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi, atas
bimbingan, kritik dan saran yang telah diberikan kepada penulis.
5. Dr.Anastasia Rita Widiarti,M.Kom. selaku Ketua Program Studi Teknik
Informatika,atas bimbingan,kritik dan saran yang telah diberikan kepada penulis.
6. Bapak saya Ig. Suparman dan ibu saya Veronika Rubiyati serta kakak-kakak saya
atas doa dan dukungan baik moril maupun finansial serta kasih sayang yang begitu
besar untukku.
7. Teman – teman Teknik Informatika angkatan 2012 yang selalu memberikan
semangat, dukungan dan bantuan hingga penulis menyelesaikan tugas akhir ini.
8. Teman seperjuangan TCP (Yoppi, Eca, Ari), dan teman-teman Lab tugas akhir
Jarkom yang memberikan dukungan dan semangat agar cepat menyelesaikan
xi
9. Semua pihak yang telah membantu dan mendukung baik secara langsung dan tidak
langsung, penulis mengucapkan banyak terimakasih.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan
tugas akhir ini. Saran dan kritik sangat diharapkan untuk perbaikan yang akan
dating. Akhir kata, semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi kemajuan dan
perkembangan ilmu pengetahuan.
Penulis,
xii DAFTAR ISI
ANALISIS PERBANDINGAN UNJUK KERJA TCP RENO DAN TCP VEGAS PADA
JARINGAN KABEL ... i
PERFORMANCE EVALUATION BETWEEN TCP RENO AND TCP VEGAS IN WIRED NETWORK ... i
HALAMAN PERSETUJUAN ... ii
SKRIPSI ... iv
MOTTO ... v
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ... vi
LEMBAR PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ... vii
1.3 Tujuan Penelitian...3
1.4 Batasan Masalah ...3
1.5 Metodologi Penelitian ...3
1. Studi Literatur ...3
2. Rancangan ...3
3. Pembangunan Simulasi dan Pengumpulan Data ...4
4. Analisis Data Simulasi ...4
5. Penarikan Kesimpulan ...4
xiii
BAB II ...6
LANDASAN TEORI ...6
2.1. Jaringan Kabel (Wired) ...6
2.2. Congestion Control ...6
2.3. TCP RENO ...7
2.4. VEGAS ...10
2.5. Buffer Management ...14
2.6. Network Simulator (OMNET++) ...15
BAB III ...17
RANCANGAN SIMULASI JARINGAN ...17
3.1. Skenario dan Topologi ...17
3.2. Parameter Kinerja...20
3.2.1. Throughput ...20
3.2.2. Loss paket ...20
3.2.3. Delay (End to End delay) ...20
BAB IV ...22
PENGUJIAN DAN ANALISIS ...22
4.1. Efek packet error probability ...22
4.1.1. Throughput ...22
4.1.2. Delay ...23
4.1.3. Packet loss ...25
4.1.4 Congestion Window ...26
4.2. Efek ukuran buffer queue ...30
4.2.1. Throughput ...30
4.2.2. Delay ...32
4.2.3. Packet loss ...33
4.2.4. RTT ...34
4.2.5.Congestion Window ...37
BAB V ...40
xiv
5.1. Kesimpulan ...40
5.2. Saran ...40
xv
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Parameter tetap skenario 1 ... 18
Tabel 3.2 Parameter tetap pada skenario 2... 19
Tabel 4.1.1 Hasil pengujian throughput pada TCP dengan packet error probabability
yang berbeda ... 22
Tabel 4.1.2 Hasil pengujian delay pada TCP dengan packet error probabability yang
berbeda ... 24
Tabel 4.1.3 Hasil pengujian packet loss pada TCP dengan packet error probabability
yang berbeda ... 25
Tabel 4.2 Hasil simulasi pada efek ukuran buffer size ... 30
xvi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.3.1 Slow Start ... 8
Gambar 2.3.2 Congestion Avoidance ... 8
Gambar 2.3.4 Fast Retransmit dan fast recovery ... 9
Gambar 2.4 TCP Vegas Behaviour ... 11
Gambar 2.4.2 Contoh mekanisme retransmisi ... 13
Gambar 3.1 Topologi skenario 1 ... 17
Gambar 3.2 Topologi skenario 2 ... 19
Gambar 4.1.1 Average throughput TCP pada penambahan packet error probabability ... 22
Gambar 4.1.2 Delay TCP pada penambahan packet error probabability... 24
Gambar 4.1.3 Packet loss TCP pada penambahan packet error probabability ... 25
Gambar 4.1.4 Congestion Window pada packet error probability yang berbeda ... 29
Gambar 4.2.1 Throughput pada TCP dengan buffer size yang berbeda ... 30
Gambar 4.2.2 Delay pada TCP dengan buffer size yang berbeda ... 32
Gambar 4.2.3 Packet loss pada TCP dengan buffer size yang berbeda ... 33
Gambar 4.2.4 RTT pada TCP dengan buffer size yang berbeda ... 36
1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Sekarang ini, berbagai aktivitas manusia tidak lepas dari jaringan
Internet. Komunikasi dan pertukaran informasi pada saat ini sangat
menuntut suatu kecepatan pengiriman, keamanan, serta jaminan terhadap
informasi yang dikirim.
Penelitian dan pengembangan teknologi di bidang telekomunikasi
khususnya Internet berkembang dengan pesat. Berbagai inovasi dilakukan
oleh banyak peneliti untuk menciptakan suatu teknologi jaringan yang
efisien dalam melakukan komunikasi. Pengembangan tidak berhenti pada
suatu titik saja, tetapi dilakukan secara terus menerus untuk memenuhi
kebutuhan informasi yang semakin besar dan juga cepat. Salah satu hal yang
menjadi fokus pengembangan ini adalah algoritma TCP. TCP sendiri
merupakan protokol yang digunakan dalam pengiriman data/informasi
antar end-to-end host yang saling berkomunikasi dan memberikan jaminan
terhadap data/informasi tersebut. Sudah banyak jenis algoritma TCP yang
dikembangkan, dimulai dari TCP Tahoe, TCP Reno, TCP Vegas, TCP
NewReno, TCP SACK dan versi lainnya. Pengembangan TCP ini tentu
bertujuan untuk menghasilkan unjuk kerja TCP yang lebih baik pada
kondisi jaringan tertentu.
Media transmisi saat ini terbagi menjadi dua bagian yaitu jaringan
kabel dan jaringan wireless. Pada kedua jenis jaringan transmisi tersebut
TCP memiliki tantangan tersendiri. Masalah yang terjadi pada transmisi
kabel sangat kecil, hal tersebut dikarenakan kabel menyediakan bandwidth
dan kecepatan yang stabil serta link yang selalu terhubung, hal inilah yang
menyebabkan gangguan transmisi pada kabel sangat kecil atau bahkan tidak
ada.
Meskipun packet error pada kabel sangat kecil , transmisi kabel
2
kongesti. Kedua hal tersebut akan menjadi masalah ketika router
mengalami kelebihan beban (overload) data pada storage yang disebabkan
oleh transmisi yang sangat besar dan juga cepat. Ketika ukuran buffer
terlalu kecil dan transmisi yang terjadi sangat besar maka akan banyak paket
drop yang terjadi, sedangkan ketika ukuran buffer terlalu besar akan
memicu delay yang besar, kedua hal tersebut akan berpengaruh terhadap
unjuk kerja TCP. Dalam kasus drop paket yang terjadi pada router juga
dipengaruhi oleh jenis queue management yang digunakan. Dua queue
management yang umum yaitu Drop Tail dan Random Early Drop (RED).
Drop Tail akan melakukan drop paket ketika buffer sudah penuh,
sedangkan RED akan melakukan drop paket secara acak tanpa harus
menunggu buffer penuh.
Dari jenis algoritma TCP itu sendiri, mekanisme dalam menghadapi
kongesti dan drop paket juga berbeda satu sama lain. Ada jenis TCP yang
sangat terpengaruh oleh adanya loss paket yang terjadi karena packet error
maupun kongesti, sebagai contohnya adalah TCP Reno dan ada juga yang
sangat terpengaruh oleh nilai RTT yang terjadi karena kongesti, sebagai
contohnya adalah TCP Vegas. Dengan karakteristik dan mekanisme yang
berbeda itu, suatu algoritma TCP dikembangkan untuk mengatasi keadaan
jaringan tertentu. Dengan penggunaan mekanisme yang berbeda maka
tingkat kesulitan yang dilakukan oleh algoritma TCP juga berbeda-beda,
semakin luas algoritma yang digunaan maka pekerjaan TCP akan menjadi
semakin berat.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah yang ada, rumusan masalah
yang didapatkan adalah hasil antara TCP Vegas dan TCP Reno pada trafik
3 1.3 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah untuk mengetahui
perbandingan unjuk kerja antara TCP Reno dan TCP Vegas pada jaringan
kabel.
1.4 Batasan Masalah
Dalam pelaksanaan tugas akhir ini, masalah dibatasi sebagai berikut:
1. Penulis melakukan penelitian pada TCP Vegas dan TCP Reno.
2. Metrik unjuk kerja yang digunakan adalah throughput, delay, dan packet loss.
3. Pengujian dilakukan menggunakan simulator Omnet++.
4. Menggunakan trafik pengganggu berupa UDP.
5. Manajemen antrian yang digunakan adalah Drop tail.
6. Penelitian dilakukan pada jaringan kabel.
1.5 Metodologi Penelitian
Metodologi dan langkah-langkah yang digunakan dalam penelitian
ini adalah sebagai berikut :
1. Studi Literatur
Mengumpulkan informasi dari berbagai buku-buku atau
jurnal-jurnal yang membahas tentang hal yang diperlukan dalam
penelitian seperti :
a. Teori TCP Reno dan TCP Vegas
b. Teori throughput, delay, packet loss
c. Teori Omnet++
d. Tahap-tahap dalam membangun simulasi.
2. Rancangan
4
a. Penambahan besar packet error probability dalam persen (%)
pada skenario 1
b. Menggunakan kapasitas buffer yang berbeda pada skenario 2
c. Kapasitas datarate dan delay pada link (tetap)
3. Pembangunan Simulasi dan Pengumpulan Data
Pada tahap ini dilaksanakan pemasangan
perangkat-perangkat yang digunakan sesuai dengan skenario yang sudah
dibuat sebelumnya. Pemasangan ini juga meliputi konfigurasi
mekanisme drop pada router, TCP yang digunakan pada sender dan
receiver dan juga pemasangan trafik penganggu (UDP) .
4. Analisis Data Simulasi
Pada tahap analisa, output hasil simulasi dan
revisi-revisinya yang telah terkumpul digunakan untuk menghitung
parameter yang akan diukur dalam penelitian ini.
5. Penarikan Kesimpulan
Penarikan kesimpulan dan saran didasarkan pada
performance metric yang didapat dari proses simulasi dan analisis
yang telah dilakukan.
1.6 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan tugas akhir ini dibagi menjadi beberapa bab
dengan susunan sebagai berikut :
BAB I PENDAHULUAN
Pada Bab ini berisi latar belakang yang mendasari penulisan Tugas
Akhir, rumusan masalah, batasan masalah, maksud dan tujuan
penulisan, metodologi penelitian dan sistematika penelitian
5
Pada Bab ini menjelaskan tentang teori-teori yang menjadi landasan
pada judul/topik Tugas Akhir
BAB III PERANCANGAN TUGAS AKHIR
Bab ini berisi tentang rancangan simulasi jaringan yang akan
dijalankan serta parameter-parameter yang akan digunakan dalam
penelitian.
BAB IV ANALISA HASIL PENGAMBILAN DATA
Bab ini berisi pelaksanaan simulasi dan analisis data hasil simulasi
jaringan
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi tentang beberapa kesimpulan yang didapat berdasarkan
hasil analisis dan juga saran untuk penelitian yang dapat dilakukan
6 BAB II
LANDASAN TEORI 2.1. Jaringan Kabel (Wired)
Jaringan kabel merupakan tipe jaringan yang dikembangkan pertama kali
untuk membantu aktivitas transmisi data. Jaringan kabel melibatkan penggunaan
beberapa router ataupun switch, kabel ethernet dan juga konektor untuk
menghubungkan antar komputer. Jaringan kabel sendiri memiliki beberapa
karakteristik seperti di bawah ini :
a. Bandwidth pada jaringan kabel sangat besar sehingga transfer data melalui
kabel memiliki kecepatan yang tinggi.
b. Transmisi kabel memiliki packet error yang sangat kecil karena tidak
terpengaruh oleh interferensi
Dalam prakteknya, kabel jaringan memiliki beberapa tipe yang
disesuaikan dengan kebutuhan jaringan tertentu. Setiap tipe kabel ini memiliki
karakteristik tersendiri seperti besar bandwidth dan kecepatan yang kemudian
akan mempengaruhi proses transmisi yang dilakukan.
2.2.Congestion Control
kongesti terjadi karena adanya penggunaan kapasitas jaringan yang
melebihi kapasitas yang tersedia, hal ini terjadi ketika buffer pada router
mengalami kelebihan beban (overload). Dengan penuhnya buffer ini maka paket
yang datang ketika terjadi kongesti akan di drop dan menyebabkan turunnya nilai
dari throughput dan juga delay yang tidak terprediksi.
Mekanisme yang digunakan untuk mengatasi masalah kongesti ini adalah
sebagai berikut :
1. Congestion Avoidance
Congestion Avoidance merupakan mekanisme yang digunakan untuk
mencegah terjadinya kongesti. Congestion Avoidance pada TCP menggunakan
loss paket sebagai indikator adanya congesti, di sisi lain ada juga yang
menggunakan perhitungan RTT sebagai indikator terjadinya kongesti.
7
Congestion control merupakan mekanisme yang digunakan ketika kongesti
telah terjadi. Congestion control sendiri diimplemetasikan melalui dua sisi
yaitu:
a. Congestion control pada host ujung di jaringan yang berpusat pada protokol
transport (TCP)
b. Congestion control yang terjadi pada router di jaringan (mekanisme antrian)
Meskipun sudah diimplementasikan dan berjalan, Congestion control
masih memiliki tantangan tersendiri. Dengan adanya pengiriman paket dari
berbagai sisi host dan dengan waktu yang tidak teratur maka perubahan (seperti
pengaturan kecepatan pengiriman paket) yang dilakukan melalui congestion
control dalam penyesuaian dengan kapasitas jaringan yang tersedia menjadi tidak
akurat.
2.3.TCP RENO
TCP Reno merupakan variasi TCP setelah TCP Tahoe. TCP Reno masih
mengimplementasi mekanisme TCP Tahoeyaitu slow-start,congestion avoidance,
fast retransmission dan menambahkan satu mekanisme fast recovery.
2.3.1. Slow-Start
Slow-start merupakan fase di mana TCP mencari tahu tentang
kapasitas jaringan yang ada. Pertama TCP akan mengirimkan 1 paket dan
menunggu ACK yang datang, jumlah paket akan terus ditingkatkan dari 1 paket,
lalu 2 paket, lalu 4 paket dan seterusnya naik secara eksponensial. Kenaikan
secara eksponensial ini akan berhenti ketika terdeteksi adanya packet loss
dengan tidak diterimanya ACK, pada titik ini berarti kenaikan CWND sudah
mencapai titik ssthreshold. Setelah mencapai titik ssthreshold inilah kenaikan
akan berubah menjadi kenaikan secara linier.
8
Gambar 2.3.1 Slow Start
2.3.2. Congestion Avoidance
Merupakan fase di mana TCP berusaha menghindari congestion.
Dalam fase ini, CWND akan naik secara linear (bertambah 1) dan ketika
terjadi 3 duplikasi ACK maka nilai sstreshold akan diturunkan setengah
nilai CWND dan nilai CWND sendiri diturunkan sebesar nilai sstreshold.
Gambar 1.3.2 Congestion Avoidance
2.3.3. Fast Retransmit
Pada fase ini terjadi retransmisi pada paket yang hilang. Ketika
menerima 3 duplikasi ACK maka akan dilakukan retransmisi pada paket
9 2.3.4. Fast recovery
Pada fase fast recovery, ketika terjadi 3 duplikasi ACK dan telah
melakukan fast retransmission, TCP tidak masuk ke fase slow-start, tetapi
langsung masuk pada fase congestion avoidance.
Algoritma fast recovery yang ada di dalam TCP Reno ketika
mendeteksi packet loss melalui 3 duplikasi ACK adalah seperti berikut :
Gambar 2.2.4 Fast Retransmit dan fast recovery
1. Ssthresh = CWND/2
2. CWND = ssthresh
3. Melakukan fast retransmission
4. Melakukan fast recovery
5. Lalu masuki fase congestion avoidance
Berikut ini adalah algoritma ketika terjadi RTO pada paket :
1. Ssthresh = CWND/2
2. CWND = 1
3. Melakukan fast retransmission
4. Lalu masuki fase slow-start
Adanya 3 duplikasi ACK juga dijadikan sebagai indikator adanya
10
Ada kalanya TCP Reno akan mengalami timeout yang disebabkan
oleh terjadinya multiple loss pada paket-paket yang dikirimkannya.
Pengaruh jumlah dari multiple loss yang terjadi terhadap terjadinya timeout
dapat dilihat seperti berikut :
a. Ketika ada dua packet loss, timeout terjadi kadang-kadang.
b. Ketika ada tiga packet loss, timeout biasanya terjadi.
c. Ketika ada empat packet loss, timeout dipastikan terjadi.
2.4.VEGAS
TCP Vegas merupakan TCP yang berbasis pada modifikasi TCP Reno.
TCP Vegas dinilai dapat meningkatkan nilai throughput dibandingkan dengan
TCP pendahulunya. Kenaikan throughput pada TCP Vegas ini tidak menggunakan
strategi retransmisi agresif yang memungkinkan penggunaan bandwidth yang
besar, TCP Vegas lebih menekankan pada penggunaan bandwidth secara efisien.
TCP Vegas memiliki mekanisme yang berfokus pada paket delay dibandingkan
kehilangan paket. TCP Vegas menggunakan mekanisme-mekanisme baru yang
berbeda dengan TCP pendahulunya. Kebanyakan TCP menggunakan mekanisme
yang berfokus pada adanya packet loss (drop) yang disebabkan oleh link error atau
drop yang dilakukan oleh router, seperti TCP Tahoe, TCP Reno, TCP Newreno
dan TCP SACK. Mekanisme yang menjadi fokus utama TCP Vegas adalah
congestion avoidance. Jika TCP Tahoe dan sejenisnya menggunakan packet drop
sebagai tanda kongesti, sedangkan TCP Vegas menggunakan nilai RTT variance
sebagai tanda terjadinya kongesti. Karakteristik TCP Tahoe dan sejenisnya yang
agresif menghasilkan congestion window yang besar, sedangkan TCP Vegas
memiliki congestion window yang cenderung datar karena dipengaruhi oleh
mekanisme congestion avoidance yang dimilikinya. Seperti TCP lainnya, TCP
Vegas juga masih menggunakan prinsip dasar slow-start, congestion avoidance
11
Gambar 2.3 TCP Vegas Behaviour
2.4.1.Mekanisme Congestion Avoidance
Congestion avoidance pada TCP Vegas berbasis pada perkiraan jumlah
ekstra data yang ada di jaringan, tidak hanya berdasarkan drop segmen.
Langkah pertama adalah mendefinisikan BaseRTT yang merupakan
nilai RTT terkecil dari semua RTT terhitung. Lalu dilakukan proses
penghitungan nilai dari Expected throughput dengan nilai BaseRTT yang
didapatkan dengan rumus berikut :
Expected = ��
� ���
Langkah kedua adalah menghitung nilai dari Actual throughput. Actual
throughput didapat dengan merekam besar byte data yang dikirim ketika
suatu segmen dikirim hingga acknowledgment-nya diterima lalu dibagi
12
Actual =
���
rtt len merupakan jumlah bytes data yang dikirim ketika suatu segmen
dikirim hingga ACK-nya sampai.
Langkah ketiga adalah dengan membandingkan nilai dari Expected dan
Actual lalu CWND akan diubah berdasarkan hasilnya. Sebutlah Diff =
Expected – Actual, nilai Diff harus positif atau nol. Vegas juga
mendefinisikan dua threshold yaitu α dan , nilai α akan menjadi pemicu
penurunan nilai CWND dan akan menjadi pemicu penurunan nilai CWND.
α memiliki nilai yang kecil namun tidak nol.
Jika Diff < α, CWND + 1
Jika Diff > , CWND - 1
Jika α ≤ Diff ≤ , maka CWND tidak berubah
Nilai baseRTT juga akan direset karena routing dan keadaan jaringan yang
mengalami perubahan akan menyebabkan nilai RTT terkecil dapat berubah.
Pembaharuan nilai baseRTT dapat dijelaskan seperti berikut :
Jika currentRTT < baseRTT
baseRTT = currentRTT
2.4.2.Mekanisme retransmission
Dalam mekanisme retransmisi yang dilakukan oleh Vegas, hal pertama
yang dilakukan adalah membaca dan merekam system clock setiap
pengiriman segmen data. Ketika ACK diterima, Vegas akan membaca
system clock dan melakukan penghitungan RTT menggunakan waktu
13
berkaitan. Lalu Vegas akan menggunakan perkiraan RTT yang ini untuk
memutuskan melakukan retransmisi sesuai dengan dua situasi berikut :
Gambar 2.4.2 Contoh mekanisme retransmisi
1. Ketika menerima duplikat ACK, Vegas akan melakukan pengecekan
untuk melihat perbedaan waktu terbaru dan waktu tercatat untuk segmen
yang berkaitan lebih besar daripada nilai timeout. Jika benar maka Vegas
akan melakukan retransmisi segmen tanpa menunggu adanya 3 duplikat
ACK.
2. Ketika tidak ada duplikat ACK, merupakan ACK pertama atau kedua
setelah retransmisi, TCP Vegas akan mengecek kembali untuk melihat
jika interval waktu sejak segmen dikirim lebih besar dari timeout, TCP
Vegas akan melakukan retransmisi segmen tersebut tanpa menunggu
14
TCP Vegas hanya akan menurunkan CWND jika retransmisi segmen
sudah dilakukan setelah penurunan CWND terakhir. Setiap packet loss yang
terjadi sebelum penurunan CWND terakhir tidak dapat dijadikan pedoman
bahwa jaringan mengalami congestion. TCP Vegas akan menurunkan ¼
CWND ketika terjadi retransmisi pada kondisi ini.
2.4.3.Mekanisme slow-start
Vegas menggunakan mekanisme slow-start yang dimodifikasi dengan
menggabungkan mekanisme congestion detection ke dalam slow-start. Agar
mampu untuk mendeteksi dan menghindari congestion selama slow-start,
Vegas hanya mengijinkan kenaikan secara exponensial hanya untuk setiap 2
RTT yang berbeda. Ketika actual rate berada di bawah expected rate dengan
jumlah yang pasti, dapat disebut sebagai threshold, Vegas akan merubah
mode slow-start ke mode linear.[3,6]
TCP Vegas juga masih mengimplementasikan karakteristik dari TCP Reno seperti
Coarse grained timer [5] ketika algoritma yang dimilikinya tidak dapat menangani
keadaan jaringan yang ada.
2.5. Buffer Management
Meskipun jaringan kabel hampir tidak memiliki gangguan dalam
transmisi, tetapi yang menjadi masalah tersendiri adalah kemampuan router
sebagai penghubung antar network jaringan. Salah satu yang dihadapi oleh router
dengan adanya paket besar yang datang melalui kabel menyebabkan antrian yang
besar dan kapasitas buffer router akan mengalami kendala. Ketika terjadi packet
flooding yang besar maka buffer pada router akan penuh sehingga menimbulkan
adanya loss paket. Loss paket yang terjadi ini juga dipengaruhi oleh algoritma
manajemen antrian yang berupa Drop Tail atau RED (Random Early Detect).
Drop tail dapat disebut sebagai algoritma manajemen antrian yang paling
15
tail adalah ketika sebuah buffer penuh, paket yang tidak tertampung akan di drop.
Adanya paket drop ini menyebabkan koneksi TCP yang terhubung dengan link ini
akan dipaksa untuk melakukan slow-start ataupun fast recovery.
2.6.Network Simulator (OMNET++)
Omnet++ atau omnetpp adalah network simulation software
discrete-event yang bersifat open source (sumber code terbuka). Discreate-discrete-event berarti
simulasinya bertindak atas kejadian langsung didalam event . Secara analitis,
jaringan komputer adalah sebuah rangkaian discrete-event. Komputer akan
membuat sesi memulai, sesi mengirim dan sesi menutup. OMNet++ bersifat
object-oriented berarti setiap peristiwa yang terjadi di dalam simulator ini
berhubungan dengan objek-objek tertentu. OMNet++ juga menyediakan
infrastruktur dan tools untuk memrogram simulasi sendiri. Pemrograman
OMNet++ bersifat object-oriented dan bersifat hirarki. Objek-objek yang besar
dibuat dengan cara menyusun objek-objek yang lebih kecil. Objek yang paling
kecil disebut simple module, akan memutuskan algoritma yang akan digunakan
dalam simulasi tersebut. Omnet++ menyediakan arsitektur komponen untuk
pemodelan simulasi. Komponen (modul) menggunakan bahasa programing C++
yang berekstensi “.h” dan “.cc”. Omnet++ memiliki dukungan GUI (Graphical User Interface) yang luas, karena arsitektur yang modular, simulasi kernel yang
dapat dicompile dengan mudah di sistem anda..
Omnet juga mendukung beberapa framework yaitu : Inet, Inetmanet,
Mixim, Castalica, Libara dan lain-lain. Framework tersebut yang akan membantu
user untuk mampu mengembangkan sebuah simulasi jaringan. Pada skripsi ini
Framework yang digunakan adalah Inet untuk protokol transport TCP Reno dan
Vegas. [4]
Karena bersifat open-source maka Omnet++ mendukung multi platform
OS seperti ;Windows, Linux dan Mac.Adapun beberapa komponen dari Omnet++
16
1. Simulation kernel library (library kernel)
2. NED(diskripsi topologi)
3. Omnet++ IDE yaitu Eclipse
4. GUI untuk simulator yang dieksekusi dengan coman Tkenv
5. Comand-line user interface yang menggunakan Cmdenv
6. Utilities seperti makefile pada tools
17 BAB III
RANCANGAN SIMULASI JARINGAN
3.1. Skenario dan Topologi
Simulasi ini terdiri dari dua skenario yaitu penggunaan packet error
probability dan link sharing.
a. Skenario 1: Efek packet error
Pada skenario ini drop paket yang terjadi disebabkan oleh packet
error probability (bukan kongesti).
Pada skenario pertama, simulasi yang dijalankan pada kedua
protokol transport baik TCP Reno dan TCP Vegas yaitu dengan jaringan kabel
yang menggunakan datarate pada link sebesar 2 Mbps, delay yang digunakan
untuk semua link adalah 2 ms. Untuk setiap simulasi yang dijalankan akan
digunakan packet error probability sebesar 5%, 10%, dan 15%.
1. Topologi
Gambar 3.1 Topologi skenario 1
18 2. Parameter tetap
Parameter Nilai
Jumlah Host 2 host
Waktu simulasi 200 s
Banyak Koneksi TCP 1 TCP
TCP packet size 1024 B
Delay 2 ms
Datarate 2 Mbps
Queue Droptail
Packet error probability 5, 10, 15(%)
Tabel 3.1 Parameter tetap skenario 1
b. Skenario 2: Efek buffer size
Pada skenario ini drop paket yang terjadi karena adanya kongesti,
dan kongesti yang terjadi akan berdampak pada delay.
Pada skenario kedua, simulasi yang dijalankan pada kedua protokol
transport baik TCP Reno dan TCP Vegas yaitu skenario dengan jaringan kabel
berbentuk topologi Dumbbell dengan datarate setiap link adalah 10 Mbps dan
link bagian tengah adalah 1.5 Mbps, delay untuk link TCP dan bottleneck
adalah 2 ms sedangkan link UDP adalah 1 ms, untuk setiap simulasi yang
dijalankan akan digunakan buffer size sebesar 20 dan 60 paket, lalu aliran
data TCP akan saling ditabrakan dengan aliran data UDP. Hasil dari simulasi
19 1. Topologi
Gambar 3.3 Topologi skenario 2
2. Parameter tetap
Parameter Nilai
Jumlah Host 4 host
Waktu simulasi 200 s
Banyak Koneksi TCP 1 TCP
TCP packet size 1024 B
Banyak Koneksi UDP 1 UDP
UDP packet size 2048 B
Traffic source TCP vs UDP
Delay 1 dan 2 ms
Datarate 10 Mbps dan 1.5 Mbps
Queue Droptail
Buffer size 20 dan 60 paket
20 3.2. Parameter Kinerja
Pada penelitian ini telah dipilih beberapa parameter kinerja yang dapat digunakan
untuk mengukur unjuk kerja dari TCP Reno dan TCP Vegas. Parameter kinerja ini
menjadi fokus dalam setiap pengujian yang dilakukan.
3.2.1. Throughput
Throughput merupakan jumlah bit data per satuan waktu yang dikirim ke
suatu destinasi melalui jaringan. Semakin besar nilai throughput maka akan
semakin baik. Kualitas protokol transport dapat terlihat melalui besarnya
throughput yang dihasilkan. Hal tersebut dapat menjadi tolak ukur
performansi protokol transport yang diuji. Berikut adalah rumus untuk
menghitung throughput :
Throughput = � � � � � �
�� � �� � � � �
3.2.2. Loss paket
Loss paket merupakan suatu kegagalan pada satu atau lebih paket yang sudah
ditransmisikan untuk mencapai destinasi[2]. Semakin tinggi loss paket
menunjukkan suatu keadaan jaringan yang memiliki masalah. Loss paket
sendiri terjadi karena buffer overflow (congestion) dan juga bit error (pada
jaringan wireless)[1].
Loss paket = jumlah paket dikirim – jumlah paket diterima
3.2.3. Delay (End to End delay)
End to End delay merupakan waktu yang ditempuh oleh paket dari ketika
paket itu dikirim hingga mencapai destinasi. Nilai delay dapat dipengaruhi
oleh cara kerja dari protokol transport, sehingga nilai delay dapat dijadikan
21
adalah sebagai berikut :
22
BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISIS
Untuk mendapatkan hasil pengujian perbandingan unjuk kerja TCP Vegas dan
TCP Reno pada jaringan kabel maka dilakukan skenario simulasi yang telah
direncanakan pada Bab 3.
4.1.Efek packet error probability
4.1.1. Throughput
Packet Error
probability (%) Reno Vegas
5 38.61232031 75.07881641
10 10.96741699 24.38298828
15 4.211444336 11.43839453
Tabel 4.1.1 Hasil pengujian throughput pada TCP dengan packet error probabability yang berbeda
Gambar 4.1.1 Average throughput TCP pada penambahan packet error probabability
23
Pada gambar 4.1.1 Penambahan packet error probability akan menurunkan
throughput dari kedua protokol karena semakin banyak paket yang hilang akan
menyebabkan protokol TCP sering jatuh menyebabkan jumlah paket yang dikirimkan
hanya berjumlah kecil sehingga nilai throughput menjadi semakin kecil. Meskipun
sama-sama mengalami penurunan throughput, nilai throughput yang didapatkan oleh
TCP Vegas lebih besar dibandingkan throughput TCP Reno. Hal tersebut karena cara
kerja TCP Reno yang sangat terpengaruh oleh adanya packet drop menyebabkan TCP
Reno sering jatuh yang kemudian mengakibatkan jumlah data yang dikirim hanya
dalam jumlah yang kecil dan nilai throughput menjadi kecil, sedangkan TCP Vegas
yang dapat menangani lebih banyak packet drop akan mendapatkan hasil yang
sebaliknya.
4.1.2. Delay
Packet Error
probability (%) Reno Vegas
5 0.016032791 0.018831206
10 0.012508868 0.017349359
15 0.01145809 0.014427057
24
Gambar 4.1.2 Delay TCP pada penambahan packet error probabability
Pada gambar 4.1.2 Penambahan packet error probability menyebabkan drop
semakin turun pada kedua prokol karena semakin besar packet error yang terjadi
menyebabkan TCP menjadi semakin sering jatuh dan harus memulai dari awal (slow
start) yang kemudian menyebabkan paket yang dikirim sangat kecil sehingga antrian
yang terjadi pada buffer menjadi lebih kecil dan berdampak pada nilai delay yang
semakin kecil. Dapat dilihat bahwa end to end delay pada TCP Vegas lebih besar
daripada TCP Reno, hal tersebut dikarenakan TCP Vegas dapat menghadapi lebih
banyak packet loss (drop) daripada TCP Reno, TCP Vegas tidak mudah jatuh jika
terjadi paket hilang seperti yang terjadi pada TCP Reno sehingga TCP Vegas dapat
mengirimkan paket yang lebih banyak, dengan banyaknya paket yang dikirim tersebut
menyebabkan antrian yang lebih panjang sehingga nilai delay lebih besar.
25
Tabel 4.1.3 Hasil pengujian packet loss pada TCP dengan packet error probabability yang berbeda
Gambar 4.1.3Packet loss TCP pada penambahan packet error probabability
Pada gambar 4.1.3 Penambahan packet error probability menyebabkan drop
semakin turun pada kedua prokol karena semakin besar packet error yang terjadi
menyebabkan unjuk kerja TCP menjadi semakin buruk dan harus memulai dari awal
(slow start) yang kemudian menyebabkan paket yang dikirim sangat kecil sehingga
paket yang loss akan semakin kecil. Dapat dilihat bahwa packet loss pada TCP Vegas
26
menghadapi lebih banyak packet loss (drop) daripada TCP Reno, TCP Vegas tidak
mudah jatuh jika terjadi paket hilang seperti yang terjadi pada TCP Reno sehingga TCP
Vegas dapat mengirimkan paket yang lebih banyak, dengan banyaknya paket yang
dikirim tersebut maka packet loss yang terjadi lebih besar.
4.1.4 Congestion Window
27
28
29
Gambar 4.1.4 Congestion Window pada packet error probability yang berbeda
Pada gambar a) hingga d) ditunjukkan bahwa congestion window TCP Reno
lebih kecil dibandingkan TCP Vegas, hal ini dikarenakan cara kerja TCP Reno yang
sangat dipengaruhi oleh adanya loss paket menyebabkan congestion window sering
jatuh ketika terjadi single error ataupun mengalami timeout ketika terjadi multiple
error (2 atau lebih paket eror dalam satu window) pada jaringan dengan packet error
menyebabkan congestion windows menjadi kecil. Di sisi lain congestion windows TCP
Vegas lebih besar dibandingkan TCP Reno, hal tersebut congestion window TCP
Vegas tidak selalu diturunkan ketika terjadi loss paket, ketika terjadi multiple error (2
loss paket dalam satu window) penurunan congestion window hanya dilakukan pada
retransmisi paket yang pertama dan penurunan yang terjadi tidak sebesar TCP Reno
(50% pada TCP Reno dan 25% pada TCP Vegas), karena mampu menangani adanya
multiple error menyebabkan congestion window pada TCP Vegas lebih besar
dibandingkan TCP Reno.
30 4.2.Efek ukuran buffer queue
Parameter
Buffer 20 Buffer 60
Reno Vegas Reno Vegas
Throughput 50.02415625 54.94651563 52.73991504 50.12558594
Delay 0.181965114 0.16866472 0.418346728 0.266619286
Packet loss 254 140 43 14
Tabel 4.2 Hasil simulasi pada efek ukuran buffer size
4.2.1. Throughput
Gambar 4.2.1Throughput pada TCP dengan buffer size yang berbeda
Pada grafik a) ditunjukkan bahwa nilai throughput TCP Vegas lebih besar
daripada TCP Reno. Ketika ukuran buffer kecil maka cara kerja TCP Reno yang
berusaha mengirim sebanyak mungkin data tidak mendapat dukungan buffer yang
memadai menyebabkan paket-paket yang dikirimkannya banyak mengalami drop
31
sehingga TCP Reno sering jatuh dan paket yang dikirim hanya berjumlah kecil yang
menyebabkan nilai throughput-nya kecil. Sedangkan TCP Vegas dapat unggul karena
ukuran buffer yang kecil menghasilkan nilai dan RTT variance yang kecil, ketika nilai
dan RTT variance kecil maka TCP Vegas menganggap jaringan sedang dalam keadaan
yang stabil sehingga penurunan dalam pengiriman paket karena keadaan macet
menjadi lebih sedikit dan menghasilkan nilai throughput yang besar.
Grafik b) menunjukkan throughput pada buffer size 60, pada grafik tersebut
ditunjukkan bahwa nilai throughput TCP Vegas lebih kecil daripada TCP Reno, Ketika
ukuran buffer besar maka cara kerja TCP Reno yang berusaha mengirim sebanyak
mungkin data mendapat dukungan buffer yang memadai menyebabkan paket-paket
yang dikirimkannya banyak yang dapat ditampung oleh buffer sehingga drop menjadi
kecil, drop yang kecil menyebabkan TCP Reno dapat mengirimkan lebih banyak paket
yang kemudian menghasilkan nilai throughput yang besar. Sedangkan TCP Vegas
berada di bawah TCP Reno karena ukuran buffer yang besar menghasilkan nilai dan
variasi RTT yang besar, ketika nilai dan variasi RTT besar maka TCP Vegas
menganggap jaringan sedang dalam keadaan yang buruk sehingga penurunan dalam
pengiriman paket karena keadaan macet menjadi lebih banyak dilakukan yang
32 4.2.2. Delay
Gambar 4.2.2Delay pada TCP dengan buffer size yang berbeda
Pada kedua grafik ditunjukkan bahwa nilai delay TCP Reno lebih besar daripada
TCP Vegas, hal tersebut disebabkan oleh cara kerja TCP Reno yang berusaha mengirim
sebanyak mungkin data menyebabkan antrian panjang yang kemudian menghasilkan
waktu antri yang lebih besar dan mengakibatkan delay menjadi besar, sedangkan
karakteristik TCP Vegas yang berusaha untuk mengurangi beban jaringan
menyebabkan pengiriman paket hanya dalam jumlah yang kecil, dan dengan jumlah
paket yang kecil ini maka antrian yang terjadi akan lebih pendek, antrian pendek akan
menghasilkan delay yang kecil.
33 4.2.3. Packet loss
Gambar 4.2.3 Packet loss pada TCP dengan buffer size yang berbeda
Pada kedua grafik tersebut ditunjukkan bahwa packet loss TCP Reno lebih besar
daripada TCP Vegas, hal tersebut disebabkan oleh cara kerja TCP Reno yang berusaha
mengirim sebanyak mungkin data menyebabkan banyak paket yang dikirimkannya
tidak dapat ditampung oleh buffer yang ada dan mengakibatkan banyak paket
mengalami drop , sedangkan karakteristik TCP Vegas yang berusaha untuk
mengurangi beban jaringan menyebabkan pengiriman paket hanya dalam jumlah yang
34 4.2.4. RTT
Buffer size
Rata-rata RTT
Reno Vegas
20 0.09298952 0.06528966
60 0.22162661 0.10384049
Tabel 4.2.4 Rata-rata RTT pada buffer size yang berbeda
35
sampel buffer 20
36
Gambar 4.2.4RTT pada TCP dengan buffer size yang berbeda
Pada grafik a) ditunjukkan bahwa RTT TCP Reno dan TCP Vegas hampir
terlihat sama namun jika dilihat pada rata-ratanya akan berbeda, hal tersebut karena
kapasitas buffer yang kecil memiliki waktu antri terbesar yang sudah dicapai oleh
kedua TCP sehingga nilai RTT yang didapatkan oleh kedua TCP tidak berbeda jauh.
Sedangkan pada b) dapat dilihat bahwa secara keseluruhan RTT TCP Reno lebih besar
daripada TCP Vegas, hal tersebut dikarenakan cara kerja TCP Reno yang berusaha
mengirim sebanyak mungkin data menghasilkan antrian panjang dan hal ini
menyebabkan nilai delay yang besar dan mengkibatkan nilai RTT yang juga besar,
berbeda dengan TCP Vegas yang mengirimkan paket dengan jumlah yang kecil karena
berusaha untuk tidak menyebabkan kemacetan jaringan yang lebih parah, paket dengan
jumlah kecil menghasilkan antrian pendek yang menyebabkan nilai delay dan RTT
menjadi kecil.
37 4.2.5.Congestion Window
a) buffer 20
38
Gambar 4.2.5 Congestion Window pada buffer size yang berbeda b) buffer 60
39
Pada gambar a) ditunjukkan bahwa congestion window pada TCP Reno sering
mengalami penurunan, hal ini disebabkan oleh ukuran buffer yang kecil. Cara kerja
TCP Reno yang agresif dalam mengirim data serta adanya trafik lain menyebabkan
buffer sering mengalami kelebihan beban (overload) yang berakhir dengan banyaknya
paket yang di drop oleh router, banyaknya loss paket inilah yang menyebabkan TCP
Reno sering menjatuhkan congestion window-nya. Sedangkan penurunan yang terjadi
pada TCP Vegas lebih disebabkan oleh nilai RTT yang dipengaruhi oleh delay yang
dihasilkan oleh antrian pada router karena loss paket yang terjadi kecil. Buffer yang
berukuran kecil menghasilkan delay dan RTT yang cenderung tidak berbeda jauh satu
sama lain (RTT variance kecil), hal ini memberikan dampak baik bagi kinerja TCP
Vegas karena perbedaan RTT yang tidak terlalu jauh mengindikasikan kongesti yang
tidak parah dan penurunan congestion window tidak terlalu banyak terjadi.
Pada gambar b) ditunjukkan bahwa penurunan congestion window pada TCP
Reno sangat jarang, hal ini disebabkan oleh ukuran buffer yang besar. Cara kerja TCP
Reno yang agresif dalam mengirim data serta adanya trafik lain masih dapat di tangani
oleh buffer yang tersedia dan kelebihan beban (overload) yang terjadi sangat kecil,
kecilnya loss paket yang terjadi menyebabkan penurunan congestion window jarang
terjadi . Sedangkan penurunan yang terjadi pada TCP Vegas lebih disebabkan oleh nilai
RTT yang dipengaruhi oleh delay yang dihasilkan oleh antrian pada router karena loss
paket yang terjadi kecil. Buffer yang berukuran besar menghasilkan delay dan RTT
yang cenderung berbeda jauh satu sama lain (RTT variance besar), hal ini memberikan
dampak baik bagi kinerja TCP Vegas karena perbedaan RTT yang berbeda jauh dapat
memberikan indikasi bahwa sedang terjadi kongesti yang parah, hal ini menyebabkan
40 BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1.Kesimpulan
Dari hasil pengujian dan juga analisis yang telah dilakukan dapat
disimpulkan beberapa hal sebagai berikut :
a. Pada buffer size yang kecil dan packet error nilai throughput TCP Vegas
lebih unggul dibandingkan TCP Reno dikarenakan packet loss yang
terjadi menyebabkan TCP Reno sering menjatuhkan congestion
windows-nya dan berdampak pada pengiriman paket yang kecil dan menyebabkan
nilai throughput menjadi kecil. Sedangkan pada buffer size yang besar,
throughput TCP Reno lebih tinggi dibandingkan TCP Vegas karena
packet loss yang terjadi kecil, ditambah lagi dengan besarnya buffer size
menyebabkan nilai RTT variance menjadi besar yang kemudian akan
berdampak pada turunnya hasil unjuk kerja dari TCP Vegas.
b. Pada skenario buffer size, nilai packet loss dan end to end delay pada TCP
Vegas lebih baik dibandingkan TCP Reno, hal tersebut dikarenakan cara
kerja TCP Vegas yang berusaha mengurangi kongesti melalui pengiriman
paket dalam jumlah yang kecil menghasilkan suatu antrian yang lebih
pendek dan berdampak pada packet loss dan end to end delay yang lebih
kecil, dan TCP Reno adalah sebaliknya. Sedangkan pada packet error,
nilai packet loss dan end to end delay TCP Vegas lebih besar karena
pengaruh adanya packet loss pada TCP Vegas lebih kecil dibandingkan
TCP Reno, hal tersebut menyebabkan TCP Vegas dapat mengirim lebih
banyak paket dan berdampak pada packet loss dan end to end delay yang
lebih besar.
5.2.Saran
41
DAFTAR PUSTAKA
[1] Performance Measurements and metrics, n.d. Available at :
webstaff.itn.liu.se/~davgu/tnk087/Fo_8.pdf. [Accessed 03 December 2015]
[2] Packet loss definition, (2007). Available at :
http://searchnetworking.techtarget.com/definition/packet-loss. [Accessed 03
December 2015]
[3] Brakmo, L. S., O’Malley,S.W., & Peterson, L. L. (1994), TCP Vegas:New
Techniques for Congestion Detection and Avoidance. Department of Computer
Science, University of Arizona.
[4] Andras Varga 2014 , Omnet++ USER MANUAL , OpenSim LTD Copyright.. [5] Samios, C., Vernon M.K. n.d Modeling the Throughput of TCP Vegas.
Department of Computer Sciences, University of Wisconsin.
LAMPIRAN
1. .ini Skenario packet error rate
[Config inet-vegas] **.Mean endToEndDelay.vector-recording = true #record-eventlog = true
**.result-recording-modes = all
#tcp connection
#**.tcp.advertisedWindow = 16384
#**.tcp.advertisedWindow = 65535 # in bytes, corresponds with the maximal receiver buffer capacity (Note: normally, NIC queues should be at least this size) **.tcp.delayedAcksEnabled = false # delayed ACK algorithm (RFC 1122) enabled/disabled
**.tcp.nagleEnabled = true # Nagle's algorithm (RFC 896) enabled/disabled
**.tcp.increasedIWEnabled = false # Increased Initial Window (RFC 3390) enabled/disabled **.tcp.sackSupport = false # Selective Acknowledgment (RFC 2018, 2883, 3517) support
(header option) (SACK will be enabled for a connection if both endpoints support it)
**.tcp.windowScalingSupport = false # Window Scale (RFC 1323) support (header option) (WS will be enabled for a connection if both endpoints support it)
**.tcp.timestampSupport = true # Timestamps (RFC 1323) support (header option) (TS will be enabled for a connection if both endpoints support it) **.tcp.mss = 1024 # Maximum Segment Size (RFC 793) (header
**.tcp.recordStats = true #
recording of seqNum etc. into output vectors enabled/disabled #**.tcp.sendQueueClass = "TCPMsgBasedSendQueue"
**.router.ppp[*].queueType = "DropTailQueue"
Pada source code nednya tambah dengan error rate pada link
connections:
router.pppg++ <--> DatarateChannel { delay = 2ms; datarate = 2 Mbps; per = 0.2; } <--> router1.pppg++; #error rate 5,10,15
2. . ini Skenario efek buffer
#record-eventlog = true
**.result-recording-modes = all
#tcp connection
#**.tcp.advertisedWindow = 16384
#**.tcp.advertisedWindow = 65535 # in bytes, corresponds with the maximal receiver buffer capacity (Note: normally, NIC queues should be at least this size) **.tcp.delayedAcksEnabled = false # delayed ACK algorithm (RFC 1122) enabled/disabled
**.tcp.nagleEnabled = true # Nagle's algorithm (RFC 896) enabled/disabled
**.tcp.limitedTransmitEnabled = false # Limited Transmit algorithm (RFC 3042) enabled/disabled (can be used for TCPReno/TCPTahoe/TCPNewReno/TCPNoCongestionControl) **.tcp.increasedIWEnabled = false # Increased Initial Window (RFC 3390) enabled/disabled **.tcp.sackSupport = false # Selective Acknowledgment (RFC 2018, 2883, 3517) support
(header option) (SACK will be enabled for a connection if both endpoints support it)
**.tcp.windowScalingSupport = false # Window Scale (RFC 1323) support (header option) (WS will be enabled for a connection if both endpoints support it)
**.tcp.timestampSupport = true # Timestamps (RFC 1323) support (header option) (TS will be enabled for a connection if both endpoints support it) **.tcp.mss = 1460 # Maximum Segment Size (RFC 793) (header
**.tcp.recordStats = true #
recording of seqNum etc. into output vectors enabled/disabled #**.tcp.sendQueueClass = "TCPMsgBasedSendQueue"
