OPTIMASI LOAD BALANCING JARINGAN INTERNET DENGAN
METODE SIMPLE QUEUES DAN QUEUES TREE
Rasna
Program Studi Sistem Informasi, Fakultas Teknik dan Sistem Informasi, Universitas Yapis Papua Jl. Dr. Sam Ratulangi Dok V Atas Jayapura Papua
razna.irjii@gmail.com
Abstrak
Penggunaan internet secara masif menghasilkan kinerja jaringan yang berkurang. Dengan meningkatnya pengguna jaringan internet. Cara yang bisa ditempuh untuk mengurangi penurunan kinerja jaringan internet adalah dengan melakukan manajemen bandwidth. Manajemen bandwidth sangat penting dalam pengaturan alokasi
bandwidth yang akan diberikan kepada pengguna untuk menghindari pemborosan alokasi bandwidth pada jaringan internet. Metode penelitian yang digunakan adalah metode simple queues dan queues tree. Kedua metode ini akan
dilakukan untuk mengetahui hasil perbandingan dengan salah satu metode simple queue dan queues tree yang cukup optimal.
Penelitian ini meghasilkan optimasi load balancing dengan metode simple queues dan queues tree dengan menggunakan router mikrotik yang mengambil studi kasus di Kantor Bupati Kabupaten Jayapura. Yang telah dilakukan pengujian untuk mengetahui metode mana yang paling optimal untuk berbagi bandwidth pada jaringan komputer. Setelah mengetahui dimana metode yang paling optimal akan diterapkan di Kantor Bupati Kabupaten Jayapura untuk memaksimalkan kinerja jaringan dan pembagian bandwidth, maka hasil penelitian tersebut mengarah pada kesimpulan bahwa simple queues lebih optimal daripada queues tree.
Kata Kunci : Simple Queues, Queues Tree, Management Bandwidth
Abstract
Massive internet usage results in reduced network performance. With the increase of internet network users. The way that can be taken to reduce the decline in internet network performance is to perform bandwidth management. Bandwidth management is crucial in setting up bandwidth allocations that will be provided to users to avoid wasting bandwidth allocations on the internet network. The research method used is simple queues and queues tree method. Both of these methods will be done to find out the results of comparison with one of the simple queue and queues tree method is quite optimal.
This research produces load balancing optimization using simple queues and queues tree method using mikrotik router taking case study in Jayapura District Head Office. What has been done testing to find out which method is the most optimal for sharing bandwidth on computer networks. After knowing where the most optimal method will be applied in the Office of Regent of Jayapura Regency to maximize network performance and bandwidth distribution, hence the result of the research lead to conclusion that simple queues more optimal than queues tree.
Keywords: Simple Queues, Queues Tree, Management Bandwidth
1. Pendahuluan
Perkembangan internet yang pesat berdampak pada meningkatnya penggunaan bandwitdh. Pada awal masa perkembangannya, internet adalah sebuah media penyampaian informasi yang hanya dapat menyampaikan informasi berupa teks statis dalam format Hypertext Markup Languages (HTML). Saat ini internet mengalami banyak perubahan, berbagai layanan informasi banyak ditawarkan melalui
internet. Internet tidak lagi hanya dapat menyampaikan informasi berupa teks statifs, melainkan dapat menyampaikan informasi dalam berbagai format, seperti gambar, suara, bahkan video. Penggunaan berbagai format tersebut sebagai sarana penyampaian informasi melalui internet berdampak pada semakin meningkatnya penggunaan sumber daya (bandwidth).
Penggunaan internet di lingkungan Kantor Bupati Kabupaten Jayapura saat ini memiliki penggunaan yang sangat tinggi, baik digunakan untuk
browsing informasi, download data, chatting dan
penggunaan fasilitas internet yang lain. Penggunaan
internet yang optimum dipergunakan sebuah simulasi
untuk rancang bangun jaringan menggunakan
mikrotik router os dan menggunakan tools yang
terdapat dalam mikrotik router os untuk penghitungan jumlah paket yang dikirim dan jumlah paket yang diterima.
Banyaknya pegawai di lingkungan Kantor Bupati Kabupaten Jayapura yang melalukan aktifitas
internet seperti melakukan browsing, dan download.
Aktifitas tersebut merupakan aktifitas internet yang dapat mengakibatkan sistem pembagian bandwidth tidak merata karena belum menggunakan salah satu dari metode simple queues atau queues tree dalam jaringan internet yang dipakai. Hal tersebut dapat disebabkan jika terdapat satu pengguna yang melakukan download , maka pengguna lain akan mengalami jaringan internet yang lambat.
Penelitian ini adalah mengoptimalkan jaringan
internet dengan membandingkan mengunakan metode simple queues dan metode queues tree di Kantor Bupati Kabupaten Jayapura.
Berdasarkan latar belakang yang telah dipaparkan makan adapun perumusan masalah penelitian sebagai berikut:
1. Belum optimalnya jaringan internet di Kantor Bupati Kabupaten Jayapura.
2. Belum adanya hasil optimasi dari penggunaan jaringan internet menggunakan metode queues
tree dan simple queue.
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Untuk mengetahui tentang hasil optimasi jaringan internet di Kantor Bupati Jayapura 2. Untuk mengetahuhi hasil optimasi management
bandwidth dengan menggunakan metode simple queues dan queue tree.
Manfaat dari penelitian ini adalah :
1. Memberikan rekomendasi bagi Kantor Bupati Kabupaten Jayapura untuk menjaga bahkan meningkatkan kualitas layanan internetnya. 3. Memberikan informasi mengenai karakteristik
pengguna dan pemanfaatan layanan-layanan internet di Kantor Bupati Kabupaten Jayapura. 2. Landasan Teori
2.1. Jaringan Komputer
Jaringan adalah himpunan interkoneksi sejumlah komputer autonomous. Kata “autonomous” mengandung pengertian bahwa komputer tersebut memiliki kendali atas dirinya sendiri. Bukan merupakan bagian komputer lain, seperti sistem terminal yang biasa digunakan pada komputer
mainframe. Komputer Juga tidak mengendalikan
komputer lain yang dapat mengakibatkan komputer
lain restart, shutdown, merusak file dan sebagainya (Sofana, 2011).
Dua buah komputer dikatakan “interkoneksi” apabila keduanya bisa berbagi printer, berbagai media penyimpanan (Sofana, 2011).
2.2. Mikrotik
Mikrotik adalah sistem operasi independen berbasis Linux khusus untuk komputer yang difungsikan sebagai router. Mikrotik didesain untuk mudah digunakan dan sangat baik digunakan untuk keperluan administrasi jaringan komputer seperti merancang dan membangun sebuah sistem jaringan komputer skala kecil hingga yang kompleks (Riadi dan Wicaksono, 2011).
2.3. Management Bandwidth
Bandwidth adalah suatu ukuran rentang
frekuensi maksimum yang dapat mengalir data dari suatu tempat ke tempat lain dalam suatu waktu tertentu. Bandwidth merupakan besaran yang menunjukkan seberapa banyak data yang dapat dilewatkan dalam koneksi melalui sebuah network. Besarnya bandwidth akan berdampak kepada kecepatan transmisi data. Dengan manajemen
bandwidth, admin dapat mengatur agar user tidak
menghabiskan bandwidth yang disediakan oleh
provider. Pada dasarnya bandwidth mepresentasikan
kapasitas dari koneksi, semakin tinggi kapasitas, maka umumnya akan diikuti oleh kinerja yang lebih baik, meskipun kinerja keseluruhan juga tergantung pada faktor-faktor lain, misalnya latency yaitu waktu tunda antara masa sebuah perangkat meminta akses ke jaringan dan masa perangkat itu memberi izin untuk melakukan transmisi (Rofiq, 2013).
Bandwidth adalah luas atau lebar cakupan
frekuensi yang digunakan oleh sinyal dalam medium transmisi. Bandwidth dapat diartikan sebagai perbedaan antara komponen sinyal frekuensi tinggi dan sinyal frekuensi rendah. Frekuensi sinyal diukur dalam satuan Hertz (Mulyanta, 2015).
Untuk proses manajemen bandwidth, pada mikrotik terdapat dua tipe queue, yaitu:
a. Simple Queue
Simple Queue merupakan salah satu teknik
antrian pada sistem manajemen bandwidth pada
router mikrotik. Teknik antrian ini memiliki
kemudahan dalam konfigurasinya dan memiliki pembagian bandwidth yang paling sederhana pula. Pembagian bandwidth diatur secara status sehingga berapapun jumlah user yang online maka bandwidth yang diterima juga tetap, bahkan cenderung berkurang.
Simple queues adalah cara pelimitan dengan
menggunakan pelimitan sederhana berdasarkan data
rate. Simple queues juga merupakan cara termudah
untuk melakukan majemen bandwidth yang diterapkan pada jaringan skala keil sampai menengah untuk mengatur pemakaian bandwidth upload dan
selalu dikonfigurasi pada interface keluar mengenai ares lalu lintas (Garrido, 2011).
b. Queue Tree
Queue Tree merupakan teknik antrian pada
sistem manajemen bandwidth pada router mikrotik. Teknik antrian ini memiliki konfigurasi yang cukup rumit dibandingkan dengan simple queue.
Queues tree adalah pelimitan yang sangat rumit
karena pelimitan ini berdasarkan protokol, ports, ip
address, bahkan kita harus mengaktifkan fitur mangle
pada firewall jika ingin menggunakan queue tree.
Queue tree berfungsi untuk delimit bandwidth pada mikrotik yang mempunyai dua koneksi internet
karena pada marknya lebih berfungsi dari pada di
simple queues. Queues tree juga digunakan untuk
membatasi satu arah koneksi saja baik itu download maupun upload (Haridi, 2015).
Berikut ini merupakan gambar algoritma teknik antrian queue tree:
Gambar 1 Algoritma teknik antrian queue tree
Proses algoritma teknik antrian queue tree adalah sebagai berikut:
1. Mark Packet, bertugas untuk menandai paket
data yang akan dip roses ke antrian.
2. Firewall, bertugas untuk menyeleksi paket
sesuai dengan klasifikasi kelasnya.
3. Mangle, bertugas untuk pembatasan bandwidth.
2.4 Winbox
Winbox adalah sebuah utility yang digunakan
untuk melakukan remote ke server mikrotik kita dalam mode GUI.
2.5. DHCP Server
Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) server adalah protocol yang berbasis arsitektur
client/server yang dipakai untuk memudahkan
pengalokasian alamat IP dalam suatu jaringan. Sebuah jaringan local yang tidak menggunakan DHCP harus memberikan alamat IP kepada semua komputer secara manual. Jika DHCP di pasang di jaringan local, maka semua komputer yang tersambung di jaringan akan mendapatkan alamat IP secara otomatis dari server DHCP. Selain alamat IP, banyak parameter jaringan yang dapat diberikan oleh DHCP, seperti default gateway dan DNS server (Wirija, 2015).
2.10. Pemodelan
Pemodelan yang digunakan pada penelitian ini adalah model jaringan client/server. Pada model jaringan client/server diperlukan satu atau lebih komputer khusus yang disebut server untuk mengatur lalu lintas data informasi dalam jaringan komputer. Komputer selain server disebut sebagai client. Server
biasanya bersifat pasif, hanya menunggu berbagai permintaan dari client untuk kemudia melayani permintaan tersebut. Client biasanya bersifat aktif dan mengirim permintaan ke server serta menerima layanan dari server (Wahana, 2014).
3. Metode Penelitian
Pada penelitian ini peneliti melakukan pengamatan perbandingan terhadap router,
monitoring dilakukan pada komputer dengan menggunakan winbox. Komputer server dan
komputer client terhubung melalui jaringan internet dalam subnet yang sama. Analisa perancangan, konfigurasi dan pengujian metode simple queues. Berikut adalah flowchart sistem dari metode simple
queue seperti ditunjukkan pada gambar 2.
Gambar 2. Flowchart sistem metode simple queues
Pada Flowchart sistem metode simple
queues diatas, dapat dijelaskan konfigurasinya
sebagai berikut : Dimulai dengan membuka menu
queues -> kemudian pilih simple queues -> klik pada
cilient) -> kemudian masukkan untuk target upload
dan download.
Analisa perancangan, konfigurasi dan pengujian metode queues tree. Berikut adalah
flowchart sistem dari metode queues tree seperti
ditunjukkan pada gambar 3.
Gambar 3. Flowchart sistem metode Queues Tree Pada flowchart sistem metode Queues Tree
diatas terdapat perbedaan daripada setting queues
tree, dapat dijelaskan konfigurasinya sebagai berikut:
Dimulai dengan setting mangle terlebih dahulu -> pilih IP kemudian pilih firewall -> masukkan IP
Address -> setting pada menu General dan Action,
masukkan target upload dan download. Kemudian dilanjutkan setting queue tree, pilih pada setting
download -> masukkan nama (nama client), parent (download) -> dan Packet Marks (paket client) ->
kemudian setting pada limit at dan max limit yang akan ditentukan. Setelah melakukan setting pada
download, kemudian melakukan setting pada upload
yang tak beda jauh, masukkan nama (nama client),
parent (download), dan Packet Marks (paket client)
-> kemudian setting pada limit at dan Max Limit yang akan ditentukan.
Perancangan
Pada perancangan ini akan dijelaskan langkah-langkah manajemen bandwidth. Penjabaran dari langkah-langkah tersebut adalah:
a. Metode Simple Queues
Berikut adalah langkah-langkah konfigurasi manajemen bandwidth menggunakan metode simple
queues. Misalkan jika kita akan membatasi bandwidth client dengan IP 192.168.0.3 yaitu untuk upstream 128 kbps dan downstream 128 kbps.
Gambar 4. Form Menu Queues Langkah-langkahnya yaitu :
1. Pilih menu queues —> Simple Queues.
2. Klik tanda (+) pada menu simple queues, sehingga keluar form new simple queues.
Gambar 5 Form Menu Simple Queues 3. Masukkan Ip Address yang ingin di limit pada
target address untuk upstream 128 kbps dan downstream 128 kbps.
Gambar 6. Form Menu Setting Simple Queues. Berdasarkan dari hasil konfigurasi pada metode
simple queues diatas, maka disimpulkan bahwa
metode Simple Queues merupakan metode yang cukup sederhana. Dikarenakan pada metode ini dapat langsung memasukkan IP Address pada target yang ingin dilimit.
4. Kelebihan dan Kekurangan
Adapun kelebihan yang terdapat pada metode
simple queues adalah tidak dapat ditembus oleh Download Manager dan merupakan metode yang
cukup sederhana dalam melakukan konfigurasinya. Kekurangan yang terdapat pada metode Simple
Queues adalah, kita tidak bisa mengalokasikan bandwidth khusus buat ICMP (Internet Control Message Protocol), sehingga apabila pemakaian bandwidth pada client sudah penuh, ping time nya
akan naik dan bahkan RTO (request time out)ˆ.
b. Metode Queues Tree
Berikut langkah-langkah konfigurasi manajemen bandwidth menggunakan metode queueu
tree. Sebelum melakukan konfigurasi pada metode queues tree kita harus mengkonfigurasi mangle
terlebih dahulu, fungsinya untuk menandai koneksi dan paket yang masuk pada server mikrotik.
1. Pilih menu IP —> firewall —> Mangle. Seperti pada gambar 7.
Gambar 7. Form menu setting mangle
Gambar 8 Form Menu Setting Mangle 2. Sehingga hasil mangle adalah seperti berikut:
Gambar 9 Form Menu Mangle
3. Kemudian klik menu Queues —> Queues Tree.
Gambar 11 Form Menu Setting Queues Tree Dari hasil konfigurasi pada metode Queues Tree diatas, maka disimpulkan bahwa metode queues tree merupakan metode yang membutuhkan beberapa parameter untuk mengkonfigurasinya. Dikarenakan pada metode ini tidak dapat langsung memasukkan ip
address seperti dilakukan pada metode simple queues.
4. Kelebihan dan Kekurangan
Adapun kelebihan yang terdapat pada metode
queues tree adalah kita dapat mengalokasikan bandwidth ICMP. Jadi, ketika bandwidth yang
terdapat pada client penuh, ping timenya masih dapat stabil. Kekurangan yang terdapat dari menggunakan metode ini adalah download manager dapat ditembus dan konfigurasi yang akan dilakukan cukup rumit, kita harus men-setting parameter mangle terlebih dahulu untuk melakukan konfigurasinya.
4. Hasil dan Pembahasan
4.1 Pengujian Metode Simple Queues
Data pengujian diambil dengan cara melakukan download tanpa menggunaakn simple
queues dan proses hingga menggunakan simple queues. Seperti yang ditunjukkan pada gambar 12.
Tampilan dari download transfer rate menggunakan internet download manager sebelum menggunakan simple queues. Dengan ukuran file = 794.000 MB, kecepatan transfer = 779,189 KB/Sec.
Gambar 12. Form Transfer Rate
Daftar interface ketika belum menggunakan simple
queues.
Gambar 13. Form daftar interface Konfigurasi pada simple queues dengan memasukkan ip address sebagai target.
Gambar 14. Form menu simple queues Hasil Pengujian Metode Simple Queues
Tampilan dari download transfer rate menggunakan internet download manager setelah menggunakan simple queues. Dengan ukuran file = 794,000 MB, kecepatan transfer = 18,037 KB/Sec.
Gambar 15. Form transfer rate 4.2 Pengujian Metode Queues Tree
Data pengujian diambil dengan cara melakukan download tanpa menggunakan queues
tree hingga proses menggunakan queues tree. Dalam
metode ini dilakukan dengan mengaktifkan fitur
mangle pada firewall. Seperti gambar yang
ditunjukkan pada gambar 16.
Tampilan dari mangle rule pada menu
general dengan memasukkan ip address sebgai target.
Hasil dari mark connection pada mangle.
Gambar 17. Form menu action pada mangle rule Hasil dari mark packet pada mangle.
Gambar 18. Form daftar mangle
Setting pada menu queues tree untuk download dengan max limit 128k.
Gambar 19. Form menu queues tree Tampilan pada daftar queues tree untuk
download.
Kemudian mengatur PCQ (per connection
queue) pada queue type.
Gambar 20. Form daftar queues tree Tampilan dari daftar queue setelah pengaturan download pada queue type.
Gambar 21. Form menu Queues Type
Gambar 22 Form daftar queue
Kemudian membuat queues tree baru pada 128k untuk limit dan 1024k untuk max limit.
Gambar 23. Form menu New Queues Untuk queue type pada pengaturan upload,
classifier dipakai pada src-address.
Pada data upload limit dipakai 128k dan 1024k untuk max limit.
Gambar 25. Form menu queues untuk upload Tampilan dari daftar queues tree untuk
download dan upload.
Gambar 26. Form daftar queues tree untuk
upload dan download
Hasil pengujian Queue Tree
Tampilan dari download transfer rate menggunakan internet download manager setelah menggunakan queue tree. Dengan ukuran file = 794,000 MB, kecepatan transfer = 21.352 KB/sec.
Gambar 27. Form Transfer Rate 4.3 Perbandingan Hasil Pengujian
Berdasarkan dari hasil pengujjian perbandingan diatas, dengan ukuran file yang diunduh sebesar 794,000 MB, maka disimpulkan
bahwa simple queue lebih stabil dengan transfer data 18,037 KB/sec daripada Queues tree dengan transfer data 21.352 KB/sec namun dapat turun ketika ada
user lain yang login.
5. Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian di atas maka dapat diambil sebagai berikut:
1. Metode simple queeus dinilai lebih sederhadan dalam proses konfigurasi, tidak dapat ditembus oleh download manager, namun banyak
bandwidth yang terbuang.
2. Metode Queues tree merupakan metode yang bisa dikatakan dapat menggunakan semua bandwidth yang tersedia, namun pada metode ini dapat ditembus oleh download manager, dan harus melakukan setting mangle terlebih dahulu. 5. Saran
Disarankan pada penelitian berikutnya agar kedua metode tersebut bisa dikembangkan agar dapat dijalankan secara bersamaan dengan metode yang berbeda pada jaringan internet.
Daftar pustaka:
- Sofana, Iwan. 2011. Membangun Jaringan Komputer, bandung Informatika.
- Riadi, Imam & Wicaksono P.W. 2011, implementasi Quality of service menggunakan metode hierarchical token bucket, Mei 16, 2014. - Rofiq, Muhammad. 2013. Perancangan Manajemen Bandwidth Internet menggunakan metode Fuzzy Sugeno. Mei 16, 2014.
- Mulyanta, Edi S, S.Si. 2015 “Pengenalan
Protokol Jaringan Wireless Komputer”. Yogyakarta: Penerbit Andi.
- Jone Garrido, 2011. “Principles of Modern
Operating System”. Ascend Learning Company.
- Seif Haridi. 2011. “Parallel Processing”. German.
- Ir. Sudhanta Wirija. 2005. “Microsoft Windows
Server 2003” Jakarta : PT. Elex Media
Komputindo.
- Wahana Komputer. 2014. “Tips Jitu Optimasi
