J00741

1. Pendahuluan

Kebutuhan akan Informasi dan komunikasi telah menjadi suatu hal mendasar dalam kehidupan manusia, ditandai dengan semakin meningkatnya aktifitas manusia yang tidak lagi memandang jarak dan waktu untuk saling berkomunikasi dan berbagi informasi. Perkembangan teknologi jaringan komputer semakin cepat. Pertukaran data antar komputer melalui jaringan Wide Area Network juga semakin pesat terjadi. Terdapat banyak routing protocol yang menawarkan pengiriman data yang lebih dengan berbagai metric. Ada beberapa metric yang ditawarkan oleh berbagai routing protocol, mulai dari bandwidth, delay, reliability, load, maximum transfer unit dan jumlah hop. Bandwidth merupakan metric yang ditawarkan oleh open shortest path first routing protocol, dengan memilih jalur dengan bandwidth yang terbesar untuk me-routingkan packet data. Dalam jalur data yang dilewati oleh paket data banyak sekali kemungkinan-kemungkinan yang terjadi sebagai contoh congestion atau kemacetan yang bisa saja terjadi pada jalur dengan bandwidth terbesar sekalipun. Open Shortest Path First melewatkan paket data tanpa melihat banyaknya trafik pada suatu media, reliability media, maksimal kecepatan tiap data yang akan dikirimkan dari satu host ke host yang lain, banyaknya data yang bisa dikirimkan oleh satu paket data, jumlah router yang dilewati oleh setiap paket menuju ke tujuan.

Salah satu paket data yang akan dikirimkan antar host adalah voice. Voice bisa dikirimkan melalui jaringan internet yang biasa disebut

jalur yang bisa digunakan untuk saling melakukan komunikasi, baik komunikasi jarak dekat maupun komunikasi jarak jauh. Hal ini disebabkan hadirnya teknologi pemrosesan sinyal digital yang mempunyai kemampuan modular yang berbasis internet protocol (IP) yang diintegrasikan antara komunikasi data dan suara yang memungkinkan terjadinya percakapan jarak jauh. Perkembangan jaringan berbasis internet protocol diiringi dengan serangkaian aturan atau protocol yang digunakan untuk mengatur jalannya paket data sehingga bisa sampai ke tujuan dengan efektif. Serangkaian aturan tersebut bisa disebut dengan routing protocol yang digunakan untuk melakukan pemetaan terhadap semua jalur yang mungkin untuk dilewati dan kemudian menghitung semua jalur sehingga didapatkan jalur yang tercepat menurut metric yang digunakan.

Penelitian ini akan menganalisis delay yang terjadi pada jaringan komputer skala luas pada paket data voice over internet protocol menggunakan routing protocol open shortest path first yang menggunakan bandwidth terbesar untuk meroutingkan paket.

2. Pembahasan

2.1 Jaringan Komputer

Jaringankomputer merupakan sekumpulan komputer yang bisa melakukan komunikasi satu sama lain dengan menggunakan serangkaian aturan yang disebut dengan protocol. Jaringan komputer dibagi menjadi beberapa jenis menurut luas pengiriman data, yaitu Local Area Network (LAN), Metropolitan Area Network (MAN) dan Wide Area Network (WAN).

Local Area Network adalah jaringan yang

ANALISIS

DELAY VOICE OVER INTERNET PROTOCOL

PADA

WIDE AREA NETWORK

MENGGUNAKAN

SINGLE AREA OPEN SHORTEST

PATH FIRST ROUTING PROTOCOL

Anastasya Latubessy1_{, Indrastanti R. Widiasari}2_{, Rissal Efendi}3

Program Studi Teknik Informatika, Universitas Muria Kudus1

Program Studi Teknik Informatika, Universitas Kristen Satya Wacana, Salatiga2 Program Studi Teknik Informatika, STMIK PROVISI, Semarang3

chu_chuimoet@yahoo.com1_{, indrastanti@gmail.com}2_{, rissal05@gmail.com}3

Abstract

Data communiation between source to destination host through Wide Area Network increases rapidly. There are some routing protocols which offer data packet delivery with their metrics. A kind of data delivered between two host is voice. Voice which is delivered through internet which is called Voice over Internet Protocol (VOIP). By using voice over internet protocol, there is an another path can be used to exchange voice data between two hosts, both short distance communication and long distance communication. This research analises delay of voice over internet protocol using open shortest path first which uses bandwitdh us its metric

Key words: OSPF, VOIP, Delay

 

pada suatu gedung atau dalam suatu ruangan. LAN juga disebut dengan jaringan privat karena IP jaringan tersebut tidak diroutingkan ke jaringan lain, sehingga komunikasi data hanya bisa terjadi antar host dalam jaringan tersebut. Jaringan LAN dimanfaatkan untuk melakukan sharing resources seperti file dan printer secara terbatas untuk user-user dalam jaringan tersebut. Dalam membangun jaringan LAN peralatan yang digunakan untuk menghubungkan host adalah switch, hub, repeater, bridge. Peralatan tersebut mempunyai satu broadcast domain yang sama, artinya paket tidak akan diteruskan ke network yang lain oleh peralatan tersebut.

Gambar 1. Local Area Network

Metropolitan Area Network adalah jaringan yang dibangun untuk menghubungkan beberapa Local Area Network yang terpisah secara geografis dalam suatu perkotaan.

Gambar 2. Metropolitan Area Network

Pada jaringan MAN biasanya digunakan untuk mengkoneksikan jaringan komputer dalam satu perusahaan atau kampus dalam satu kota.

Wide Area Network merupakan jaringan yang dibangun untuk mengkoneksikan Local Area Network yang terpisah sangat jauh misalnya antar pulau, negara ataupun benua. Pembangunan jaringann ini biasanya menggunakan jasa Internet Service Provider (ISP)

Gambar 3. Wide Area Network

2.2 Model ArsitekturJaringan

Model arsitektur jaringan merupakan standar dan protokol yang bertujuan untuk memungkinkan semua perangkat bisa saling interoperable artinya bisa digunakan secara bersama-sama untuk melakukan komunikasi data. Terdapat dua model arsitektur jaringan yaitu model Open System Interconnection (OSI) dan Model Transmission Control Protocol/ Internet Protocol (TCP/IP). Secara umum untuk jaringan sekarang, pembakuan yang paling banyak digunakan adalah model yang dibuat oleh International Standard Organization (ISO) yang dikenal dengan Open System Interconnection (OSI). Model OSI tidak membahas secara detail cara kerja dari lapisan-lapisan OSI, melainkan hanya memberikan suatu konsep dalam menentukan proses yang harus terjadi, dan protokol-protokol yang dapat dipakai di suatu lapisan tertentu. Pada lapisan OSI ini terdapat 7 lapisan yaitu Application, Presentation, Session, Transport, Network, Data Link dan Physical.

Gambar 4 Model OSI Layer

Gambar 5. TCP/IP Model

2.3 Voice over Internet Protocol

Voice over Internet Protocol (VoIP) adalah suatu teknologi yang digunakan untuk mengatur paket data jenis suara dari host ke host yang lain antar jaringan. Pada jaringan berbasis Internet merupakan jaringan komunikasi data yang berbasis packet-switch, jadi dalam bertelepon menggunakan jaringan IP atau Internet. Dengan bertelepon menggunakan VoIP, banyak keuntungan yang dapat diambil diantaranya adalah dari segi biaya jelas lebih murah dari tarif telepon tradisional, karena jaringan IP bersifat global. Sehingga untuk cost untuk melakukan hubungan Internasional dapat ditekan. Selain itu, biaya untuk melakukan maintenance pada peralatan jaringan telekomunikasi dapat di tekan karena voice dan data network terpisah, sehingga bisa sangat flexible dalam hal jumlah dan pemindahan karena melalui internet dipasang dimenggnakan end device, tidak menggunakan telepon tradisional yang harus mempunyai port tersendiri di sentral atau PABX (Gigih, 2007). VoIP juga sering disebut sebagai IP telephony, Internet Telephony dan Digital Phone. Selain itu terdapat perbedaan antara telepon menggunakan VoIP dengan telepon analog yang biasa digunakan di rumah, perbedaan tersebut terdapat pada teknologi yang digunakan. Pada telepon analog yang biasa digunakan di rumah menggunakan teknologi Circuit Switching yang berarti bahwa sebuah jalur komunikasi akan dibuka dan dipesan selama terjadi komunikasi. Jalur komunikasi yang ada akhirnya menjadi esklusif dimiliki oleh dua titik yang menggunakannya.

2.3.1 Protokol-Protokol dalam VOIP

Protokol VoIP merupakan protocol telekomunikasi yang menggunakan audio call dan bisa berbagi sumber daya file berupa video. Dalam penerapan VoIP terdapat dua standar yang sering diimplementasikan yaitu H. 323 dan SIP (Rafiudin. 2006).

1. Session Initiation Protocol

Session Initiation Protocol (SIP) adalah protokol yang masuk dalam application layer, SIP merupakan rekomendasi dari IETF (Internet Engineering Task Force), pada mulanya didefinisikan pada RFC 2543

3261. SIP telah dipilih dan dikembangkan oleh NGN (Next Generation Network) karena sifatnya yang sederhana, berbasis teks dan sangat fleksibel terhadap pengembangan-pengembangan baru serta dapat mendukung berbagai layanan multimedia masa depan. SIP menggunakan dua alamat port yaitu: 5060 yang menjadi port standar pada pengaturan di softphone, dan yang kedua adalah port 5061, adalah alamat port untuk data selama melakukan hubungan komunikasi, akan dienkripsi demi alasan keamanan. Di dalam IP dan telepon tradisional, selalu dibedakan dengan jelas dua tahap panggilan suara. Tahap pertama adalah “call setup” yang mencakup semua detail keperluan agar dua perangkat telepon dapat berkomunikasi. Tahap yang kedua adalah “transfer data” di mana call setup sudah terbentuk di dalam VoIP. SIP adalah protokol call setup yang beroperasi pada lapisan aplikasi yang digunakan untuk membangun, memodifikasi dan membubarkan sesi komunikasi yang terdiri dari dua atau lebih partisipan. Sesi komunikasi di sini dapat berupa panggilan telephoni, konferensi multimedia maupun aplikasi-aplikasi lainnya berbasis media sebagai data, audio dan video (Rafiudin. 2006).

2. Alur Pemanggilan dalam VOIP

Dalam melakukan panggilan telepon baik circuit switched maupun paket switch, akan melalui tiga tahap proses yaitu, call setup (signalling), media path (voice exchange), dan call tear down (hang up call):

SIP Signalling

Semua client yang terintegrassi pada server VoIP akan melakukan updating ke server, sebelum dapat melakukan pemanggilan ini disebut dengan proses register. Server VoIP meruapakan juga bisa sekaligus sebagai register server yang mempunyai fungsi untuk menerima serta menyimpan data yang berisi alamat client.

Invite

Jika register berhasil, seluruh client siap untuk melakukan pemanggilan, pada protokol SIP akan melakukan proses invite dari client. Invite adalah metode SIP untuk request sebuah server VoIP ke tujuan yang telah teregister.

200 OK

Ketika tujuan mendapatkan panggilan kemudian akan merespon message 200 OK dan dikirimkan oleh penerima panggilan sebagai pemberitahuan pada pemanggil bahwa request telah diterima. Caller kemudian memberkan sinyal ACK untuk konfirmasi dan kemudian percakapan dimulai.

Media Path

 

Control Protocol (RTCP) untuk mengirimkan paket kontrol ke setiap terminal yang berpartisipasi pada percakapan, dan untuk informasi kualitas transmisi pada jaringan.

Calls tear down

Setelah pembicaraan selesai dilakukan (hang up call), maka user yang melakukan terminasi akan mengirimkan sinyal SIP bye untuk memberitahukan bahwa sesi komunikasi telah diakhiri. Sinyal ini akan dibalas oleh user agent client lainnya dengan mengirimkan respons 200 OK sebagai respon konfirmasi untuk mengakhiri sebuah sesi (Aryka, 2008).

3. Open Shortest path First

Open Shortest Path First (OSPF) merupakan salah satu protokol routing dinamik yang paaling banyak digunakan dalam mengubungkan PC antar jaringan. Open Shortest Path First adalah salah satu teknologi link-state yang didesain untuk bekerja dengan efisien dengan memetakan semua rute yang mungkin untuk dilewati kemudian diambil jalur yang tercepat. Ada beberapa tahap yang dilakukan oleh OSPF untuk mendapatkan rute yang terbaik menuju ke tujuan. Yang pertama adalah mengirimkan secara broadcast paket link state ke semua host yang ada. Setiap router neighbor mendapatkan suatu paket yang di sebut hello paket. Kemudian router neighbor akan mengirinkan paket reply yang menandakan bahwa kedua router sudah saling mengenal dan dapat melakukan komunikasi data. Tahap yang kedua adalah membangun topological database yang merupakan tabel yang berisi semua jalur yang mungkin untuk dilewati untuk mengirimkan paket ke suatu tujuan. Semua router dalam topologi akan saling bertukar directly connected networks sehingga didapatkan semua jalur yang mungkinn untuk dilewati. Tahap yang ketiga adalah melakukan perhitungan semua jalur yang mungkin dilewati menggunakan metric bandwidth terbesar menggunakan algoritma djisktra, yang berarti bahwa OSPF akan mengirimkan paket data melalui jalur atau media yang mempunyai bandwidth terbesar disbanding dengan jalur atau media yang lain. Tahap yang ke 4 adalah membangun Open shortest Path Tree, yaitu membangun pohon dimana router yang bersangkutan mempunyai posisi sebagai root yang kemudian akan terhubung dengan router-router yang lain. Tahap ke 5 adalah membangun Routing Table yang merupakan tabel yang berisi jalur terbaik atau paling efisien menuju ke semua router yang ada. Dalam membangun hubungan dengan tetangganya, router akan hello packet secara periodik ke dalam jaringan atau ke router yang terhubung langsung secara berkala setiap 10 detik sekali dan 30 detik sekali dengan multicast. Proses pembentukan adjacent router hanya terjadi pada media point to point. Sedangkan untuk broadcast multi-access

seperti jaringan ethernet akan lain lagi prosesnya. Broadcast akan meneruskan hello packet ke seluruh router yang ada dalam jaringan, maka adjacency router-nya tidak hanya satu. Proses pembentukan adjacency akan terus berulang sampai semua router yang ada dalam jaringan menjadi adjacent router. Pada jaringan broadcast multi-access terdapat proses pemilihan designated router (DR) dan backup designated router (BDR). Tahap berikutnya yaitu dengan pemilihan designated router (DR) dan backup designated router (BDR). Dalam broadcast multi-access, DR dan BDR sangatlah diperlukan dan akan menjadi pusat komunikasi seputar informasi OSPF dalam jaringan.

Gambar 6. Designated Router dan Backup

Designated Router

BDR merupakan jalur backup yang akan digunakan, manakala terjadi masalah pada router DR. Secara default router dengan IP address paling tinggi pada interface adalah designated router (DR). dan Router dalam satu jaringan yang mempunyai IP address tertinggi berikutnya bertindak sebagai backup designated router (BDR). Namun pemilihan Designated Router dan Backup Designated Router bisa dikonfigurasi secara manual yaiutu dengan memasukan perintah ip ospf priority <0-255>

dimana 1 adalah default pada setiap router. Jika angka 0 dimasukkan dalam perintah tersebut berarti router tersebut mempunyai status ineligible untuk menjadi designated router ataupun backup designated router. Semakin tinggi angka yang dimasukkan pada perintah tersebut maka akan semakin tinggi prioritas router tersebut untuk menjadi designated router dan backup designated router.

4. Metodologi Penelitian

Gambar 7. Metode Penelitian PPDIOO

PPDIOO mempunyai 6 tahap dalam menyelesaikan penelitian yaitu:

a. Prepare

Merupakan tahap yang membahas kebutuhan dalam penelitian dan strategi yang akan digunakan dalam pelaksanaan penelitian. Pada tahap ini penulis mengidentifikasi semua perangkat lunak maupun perangkat keras yang harus disediakan untuk melakukan penelitian.

b. Plan

Pada tahap ini dilakukan perencanaan terhadap topologi jaringan yang akan dirancang dalam penelitian, pengalamatan IP, scenario pelaksanaan pengujian.

c. Design

Pada tahap ini penulis mendisain topologi jaringan secara lengkap dengan memasang beberapa perangkat yang dibutuhkan dalam penelitian. Perangkat yang dibutuhkan mencakup perangkat keras termasuk end device yang mencakup router, switch dan intermediary device yang mencakup PC client dan server dan perangkat lunak.

d. Implement

Pada tahap ini dilakukan instalasi perangkat jaringan, konfigurasi perangkat keras yang mencakup IP address, routing protocol yang digunakan. Selain itu juga dilakukan percobaan terhadap paket data VOIP yang akan dikirimkan dari source ke destination.

e. Operate

Kegiatan percobaan terhadap topologi yang sudah dirancang dilakukan pada tahap ini. Proses pengiriman data dari source ke destination dilakukan dan hasil akan direkam pada tahap ini. Pengujian terhadap delay dari banyaknya paket data yang akan dikirim kemudian akan menjadi kesimpulan dalam penelitian ini.

f. Optimize

Merupakan tahapan dari PPDIOO yang

digunakan untuk merancang dan

mengkonfigurasikan kembali desain jaringan yang sudah dibuat ketika terjadi kesalahan sehingga mendapatkan kesimpulan yang akurat dalam

5. Implementasi

Perancangan jaringan komputer dilakukan dengan menginstalasi dan mengkonfigurasi perangkat jaringan sesuai dengan topologi jaringan yang sudah didisain.

Gambar 8. Topologi Jaringan

 

Tabel 1. Konfigurasi Alamat IP pada route

Tabel 2. Konfigurasi Open Shorstest Path First

Pada tabel 2, dijelaskan bahwa router A dikonfigurasikan OSPF routing protocol yang terhubung ke tiga network yaitu network 172.16.234.0/23, 172.16.236.0/23 dan 172.16.238.0/23. Selanjutnya semua router juga harus dikonfigurasikan dengan menggunakan semua network yang terhubung secara langsung (directly-connected networks) dengan router yang bersangkutan.

Setelah semua network / jaringan terhubung satu sama lain dengan open shortest path first dan routing protocol terbangun dengan sempurna dan mempunyai tabel yang sama antar semua router, kemudian proses pengujian pengiriman paket voice over internet protocol dilakukan. Jumlah paket yang dikirimkan sebesar 5 byte sebanyak 25 kali percobaan sehingga didapat delay yang bervariasi. Hasil dari penelitian pengiriman paket dari IP Phone 1 ke IP Phone 2 bisa dilihat pada tabel dibawah ini:

Tabel 3. Hasil delay pada routing protocol open

shortest path first

Hasil percobaan dengan mengirimkan paket data dengan menggunakan Open Shortest Path First Routing Protocol terlihat pada tabel 3. Terdapat variasi delay minimal dan delay maksimal dari paket data yang dikirimkan dari IP Phone A ke IP Phone B. Jumlah paket yang dikirim adalah 5 dengan nilai payload yang bervariasi. Pada percobaan tersebut dihasilkan delay minimal terkecil adalah 0.03ms dan 43.33 ms.

6. Kesimpulan

Penggunaan Open Shortest Path First pada percobaan delay pada Voice Over Internet protocol menghasilkan hasil yang cukup optimal karena tidak terdapat packet loss sehingga voice data yang dikirimkan bisa sampai ke tujuan dalam keadaan intact. dengan kata lain proses komunikasi berjalan dengan lancar, hal ini disebabkan karena trafik jaringan masih rendah dan tidak ada hambatan yang terjadi pada saat proses komunikasi berjalan, serta kinerja pada router yang masih ringan.

Daftar Pustaka

Clark, 2001, Modeling the Effects of Burst Packet Loss and Recency on Subjective Voice Quality Voice Over Internet Protocol (VoIP) Proceedings of the IEEE, VOL.90, Goode, Bur, 2002, Journal NO.9, IEEE

ip address 172.16.224.1 255.255.254.0 duplex auto

speed auto !

interface Serial0/0

ip address 172.16.238.2 255.255.254.0 clock rate 56000

!

interface Serial0/1

Hendra, Wijaya, 2001, Belajar Sendiri Cisco Router, Jakarta: PT Elex Media Komputindo.

Merilee Ford, H. Kim Lew, Steve Spanier, 2000 Internetworking Technologies Handbook

Purbo, Onno W., 2001, TCP/IP Standar, Desain, dan Implementasi. Jakarta: Elex Media Komputindo Rafiudin, Rahmat., 2006, Cisco Router Konfigurasi Voice,Video dan Fax, Yogjakarta: ANDI

Tanenbaum, Andrew S. 1996. Jaringan Komputer Edisi Bahasa Indonesia Jilid 2. Jakarta: Prenhallindo Teare ,Diane. 2007 , Authorized Self-Study Guide Designing for Cisco Internetwork Solutions (DESGN) Second Edition. Indianapolis : Cisco Press

X Chen, C Wang, D Xuan, Z Li & Y Min, 2003, Survey on QoS management of VoIP,

Lamle, Todd CCNA, 2000, Cisco Certified Network Assosiate, Sybex. Inc

Merilee Ford, H. Kim Lew, Steve Spanier, 2000 Internetworking Technologies Handbook

Steve McQuerry, CCIE, 2000. Interconnecting Cisco Network Devices. Ciscopress.com