BAB 3
Metode dan Perancangan
3.1
Metode
Top Down
Menurut Setiabudi (2009) untuk membangun sebuah sistem,
diperlukan tahap-tahap agar pembangunan itu dapat diketahui perkembangannya serta memudahkan dalam pengawasan seandainya terjadi penyimpangan. Begitu juga dalam pebangunan jaringan komputer, terutama
dalam skala besar, sebaiknya dilakukan secara bertahap agar jaringan tersebut dapat mencapai sasarannya sebagai medium yang mempercepat aliran dan pertukaran informasi.
Tahap-tahap ini, seperti terlihat pada Gambar 3.1, ideal untuk pembangunan jaringan dalam skala yang cukup besar. Sedangkan untuk pembangunan jaringan skala yang kecil tidak perlu melewati semua tahapan yang ada.
Dalam teknik Top Down pembangunan jaringan komputer lokal dilakukan oleh manajemen puncak atau pembuat keputusan dengan menyediakan semua peralatan yang dibutuhkan oleh semua departemen. Teknik ini digunakan untuk membangun jaringan dari awal (nol). Teknik ini tidak mengalami masalah dalam integrasi, namun bisa jadi setiap departemen merasa kurang terpenuhi kebutuhannya.
Berikut penjelasan dari tahap-tahap pembangunan dan pengembangan jaringan komputer.
3.1.1 Definisi Tujuan
Sebelum membangun sebuah jaringan komputer, harus ditetapkan dulu tujuan yang ingin dicapai dengan pembangunan itu. Ada tiga orientasi yang harus diperhatikan dalam penentuan tujuan ini, yaitu orientasi organisasi, ekonomis dan teknis. Ketiganya harus berimbang, disesuaikan dengan kebutuhan dan prioritas pembangunan jaringan ini. Orientasi berlebihan pada organisasi menghasilkan jaringan yang rumit, orientasi pada
ekonomis akan berusaha menekan biaya serendah mungkin sehingga hasilnya tidak optimum, sedangkan orientasi pada teknis cenderung membengkakkan biaya.
3.1.2 Analisis Kebutuhan dan Studi Kelayakan
Setelah ditentukan tujuan pembangunan jaringan komputer tersebut, maka perlu dilakukan survei untuk studi kelayakan pembangunan jaringan komputer itu. Setelah mengumpulkan berbagai data secara akurat, dilakukan analisis berdasarkan tiga aspek penting, yaitu aspek organisasi, ekonomis, dan teknologi dari pembangunan jaringan itu.
Pertimbangan aspek organisasi meliputi kesiapan sumber daya manusia yang akan mengoperasikan jaringan dan ketersediaan modal untuk investasi.
Pertimbangan aspek ekonomis meliputi pembiayaan yang harus dikeluarkan dan keuntungan yang akan diperoleh.
3.1.3 Analisis Situasi dan Perencanaan
Analisis situasi dalam perencanaan pembangunan jaringan komputer ini meliputi lingkungan sistem (fungsi, struktur, dan kebijakan organisasi), teknologi perangkat keras dan lunak yang akan digunakan, kebutuhan aplikasi, pelayanan dan antar jaringan sekarang dan masa yang akan datang, ada tidaknya keterbatasan dana, dan sumber daya manusia yang akan mengoperasikan, merawat dan mengelolahnya.
3.1.4 Perancangan
Perancangan jaringan komputer meliputi penyusunan rancangan
konfigurasi, pelayanan dan pengelolaan jaringan komputer.
3.1.5 Implementasi
Setelah rancangan jaringan komputer dinilai tepat dan siap, maka rancangan itu dapat segera diimplementasikan. Kegiatan pada tahap ini meliputi :
Penyediaan perangkat keras dan perangkat lunak beserta peripheral -nya
Penempatan peralatan dan menghubungkannya satu sama lain lewat media transmisi
Instalasi perangkat lunak sistem operasi dan perangkat lunak lain yang dibutuhkan
Memastikan bahwa rangkaian jaringan dapat berfungsi dengan baik dan normal
3.1.6 Evaluasi
Pada tahap ini dilakukan evaluasi terhadap kapasitas transmisi kemampuan pengiriman data, kapasitas layanan dan interkoneksi, dan keamanan data. Apabila ditemukan kekurangan-kekurangan atau kendala-kendala, maka rancangan awal akan ditinjau untuk dilakukan pembenahan atau penyesuaian seperlunya.
3.1.7 Pemeliharaan
Pemeliharaan jaringan komputer meliputi pemeriksaan berkala terhadap sistem secara keseluruhan, seperti kapasitas penyimpanan data
yang tersedia, backup secara berkala, kecepatan akses jaringan, dan kondisi server.
Pada penelitian ini, tahap yang digunakan hanya sampai pada tahap evaluasi.
3.2
Perencanaan
Tahap ini meliputi perencanaan hardware dan software yang digunakan dalam simulasi. Adapun spesifikasi hardware dan software yang digunakan adalah sebagai berikut.
3.2.1 Perencanaan Hardware
Dalam melakukan simulasi digunakan beberapa hardware dengan spesifikasi sebagai berikut:
Satu buah PC yang digunakan sebagai router: a. Intel Pentium 4 CPU 2.4 GHz
b. 512 MB DDR RAM
d. 80 GB HDD
Satu notebook yang digunakan sebagai serverfile: a. Intel Atom N550
b. 1 GB DDR3 RAM
c. Satu buah onboard Ethernet card
d. 320 GB HDD
Satu buah laptop yang digunakan sebagai client1: a. Intel Pentium(R) Dual Core CPU T4200 b. 1 GB DDR3 RAM
c. Satu buah onboard Ethernet card
d. 250 GB HDD
Satu buah laptop yang digunakan sebagai client2: a. Intel Core i3
b. 2 GB DDR3 RAM
e. Satu buah onboard Ethernet card
c. 350 GB HDD
Satu buah lan card Satu buah switch Kabel UTP
Konektor RJ45
3.2.2 Perencanaan Software
Adapun spesifikasi Software yang dibutuhkan dalam simulasi jaringan adalah sebagai berikut.
VirtualBox-3.2.8, perangkat lunak yang digunakan untuk
meng-installCentOS 5.5 pada PC client
VLC media player, perangkat lunak yang digunakan untuk mengakses video streaming
Iperf, tool yang digunakan untuk mengukur jitter dan packet loss Ping, tool yang digunakan untuk mengukur delay
Microsoft Office Excel, digunakan untuk mengolah data hasil pengukuran.
FreeBSD
FreeBSD adalah sebuah sistem operasi berbasis UNIX yang asal mulanya dikembangkan pada Laboratorium Bell, AT&T. Sistem Operasi adalah perangkat lunak komputer yang mengatur dan mengendalikan operasi dasar dari sistem komputer. Unix FreeBSD terdiri dari sejumlah program
(daftar instruksi untuk memperoleh hasil tertentu) yang dirancang untuk mengontrol interaksi antara fungsi-fungsi pada mesin yang beraras rendah dengan program aplikasi (Wijaya, 2010). FreeBSD memiliki beberapa kelebihan antara lain sebagai berikut:
Bersifat terbuka (open source).
Mendukung multiuser, multitasking, sistem file yang hirarkis dan hak akses untuk setiap file dan direktori.
Dapat berjalan pada berbagai jenis hardware.
Sistem operasi yang stabil dengan dokumentasi yang lengkap.
Dukungan aplikasi banyak, khususnya untuk server, jaringan dan internet.
Iperf
Iperf merupakan tool yang dapat digunakan untuk mengukur kinerja jaringan berbasis TCP dan UDP. Pada jaringan berbasis TCP, parameter
yang dapat diukur antara lain:
interval pengiriman paket data
ukuran data yang ditransfer untuk pengujian koneksi
jumlah bandwidth yang digunakan untuk pengujian koneksi
Pada jaringan berbasis UDP, parameter yang dapat diukur antara lain:
interval pengiriman paket data
ukuran data yang ditransfer untuk pengujian koneksi
jumlah bandwidth yang digunakan untuk pengujian koneksi
jumlah jitter yang dihasilkan selama pengujian koneksi
jumlah packet loss yang dihasilkan selama pengujian koneksi
Berikut parameter-parameter iperf yang digunakan dalam pengukuran.
-i / interval : waktu antara pengiriman setiap paket
-u / udp : untuk mengukur jaringan UDP -s / server : untuk berjalan dalam mode server
-b / bandwidth : untuk jaringan UDP, ukuran bandwidth yang digunakan untuk pengujian koneksi
-c / client : berjalan dalam mode klien
-t / time : mengatur waktu yang digunakan untuk pengujian koneksi
Ping
Ping merupakan program ultilitas yang dapat digunakan untuk menguji koneksi antar host yang ada pada suatu jaringan. Hal ini dilakukan
dengan mengirim sebuah paket kepada alamat IP yang hendak diuji coba konektivitasnya dan menunggu respon balik. Ping juga dapat digunakan
untuk mengukur delay pada suatu jaringan komputer. Berikut parameter-parameter ping yang digunakan dalam pengukuran.
-c / count : jumlah maksimal data yang diambil -s / packetsize : jumlah byte data yang akan dikirim -i / interval : waktu antara pengiriman setiap paket
3.3
Perancangan
Tahap ini meliputi perancangan topologi jaringan simulasi, perancangan tahapan-tahapan untuk mengimplementasikan CBQ dan HFSC pada router FreeBSD, serta perancangan hirarki link sharing pada CBQ dan HFSC.
3.3.1 Perancangan Topologi Jaringan Simulasi
Topologi jaringan yang digunakan untuk simulasi adalah topologi
Gambar 3.2 Topologi Jaringan yang Digunakan untuk Simulasi
Gambar 3.2 merupakan topologi jaringan yang digunakan untuk simulasi. Pada skema ini dapat dilihat terdapat PC serverfile yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan data. PC router FreeBSD berfungsi sebagai
router dimana CBQ dan HFSC diimplementasikan. Sedangkan untuk pengujian digunakan dua buah PC laptop sebagai client.
Alasan menggunakan topologi seperti ini karena dengan topologi yang seperti ini sudah cukup mewakili kondisi untuk menggali kinerja dari
3.3.2 Perancangan Tahapan Implementasi CBQ pada Router
FreeBSD.
Rancangan tahapan-tahapan untuk mengimplementasikan CBQ pada
router FreeBSD dapat dilihat pada Gambar 3.3 berikut.
Gambar 3.3 Tahapan Implementasi CBQ pada RouterFreeBSD
Melakukan konfigurasi pada kernel
FreeBSD untuk mengaktifkan CBQ
Melakukan kompilasi kernel
Melakukan konfigurasi CBQ di packet filtering
Menjalankan konfigurasi CBQ yang dilakukan di packet filtering
Langkah pertama yang dilakukan untuk mengimplementasikan CBQ pada router FreeBSD adalah dengan melakukan konfigurasi pada kernel
FreeBSD untuk mengaktifkan CBQ. Kemudian melakukan kompilasi kernel. Setelah kompilasi kernel berhasil, langkah selanjutnya adalah melakukan konfigurasi CBQ pada packet filtering. Setelah konfigurasi pada packet filtering selesai, langkah selanjutnya adalah menjalankan konfigurasi yang sudah dilakukan. Kemudian untuk memastikan apakah konfigurasi CBQ sudah berjalan maka dapat dilakukan pengecekan.
3.3.3 Perancangan Tahapan Implementasi HFSC pada Router
FreeBSD.
Rancangan tahapan-tahapan untuk mengimplementasikan HFSC pada
Gambar 3.4 Tahapan Implementasi HFSC pada RouterFreeBSD
Langkah pertama yang dilakukan untuk mengimplementasikan HFSC pada router FreeBSD adalah dengan melakukan konfigurasi pada kernel
FreeBSD untuk mengaktifkan HFSC. Kemudian melakukan kompilasi Melakukan konfigurasi pada kernel
FreeBSD untuk mengaktifkan HFSC
Melakukan kompilasi kernel
Melakukan konfigurasi HFSC di packet filtering
Menjalankan konfigurasi HFSC yang dilakukan di packet filtering
kernel. Setelah kompilasi kernel berhasil, langkah selanjutnya adalah melakukan konfigurasi HFSC pada packet filtering.Setelah konfigurasi pada
packet filtering selesai, langkah selanjutnya adalah menjalankan konfigurasi yang sudah dilakukan. Kemudian untuk memastikan apakah konfigurasi HFSC sudah berjalan maka dapat dilakukan pengecekan.
3.3.4 Perancangan Hirarki Link Sharing pada CBQ
Perancangan hirarki link sharing pada CBQ dapat dilihat pada Gambar 3.5 berikut.
Gambar 3.5 Hirarki Link Sharing Menggunakan CBQ
Gambar 3.5 menunjukkan hirarki link sharing CBQ yang digunakan pada penelitian ini. 80 persen dari total bandwidth dialokasikan untuk kelas
dan kelas data hanya bisa menggunakan bandwidth maksimal sebesar 20 persen dari total bandwidth yang ada.
3.3.5 Perancangan Hirarki Link Sharing pada HFSC
Perancangan hirarki link sharing pada HFSC dapat dilihat pada gambar 3.6 berikut.
Gambar 3.6 Hirarki Link Sharing Menggunakan HFSC
Gambar 3.6 menunjukkan hirarki link sharing HFSC yang digunakan pada penelitian ini. 80 persen dari total bandwidth dialokasikan untuk kelas
streaming dan 20 persen untuk kelas data. Pada HFSC, kelas streaming dan data bisa menggunakan bandwidth maksimal sebesar 100 persen dari total
3.4 Skenario Pengujian
Ada 4 skenario pengujian yang digunakan dalam penelitian ini. Yang pertama, pengujian dengan kondisi tanpa beban. Kedua, pengujian dengan kondisi client1(PC1) dan client2(PC2) streaming. Ketiga, pengujian dengan kondisi PC1 dan PC2 transfer file (FTP). Terakhir, pengujian dengan kondisi PC1 streaming dan PC2 transfer file (FTP).
Pengujian dilakukan dengan percobaan sebanyak satu kali dengan jumlah sampel yang diambil sebanyak 90 sampel.
Parameter yang diukur adalah delay, jitter dan packet loss pada
bandwidth yang tetap yaitu 5Mb, dengan pembagian 4Mb untuk kelas
streaming dan 1Mb untuk kelas data (transfer file).
Pada skenario 1 (kondisi tanpa beban), delay, jitter dan packet loss
diukur antara client (PC1 dan PC2) ke server.
Pada skenario 2, server menjalankan video streaming. PC1 dan PC2 mengakses layanan video streaming dari server. Pengukuran delay, jitter dan
packet loss dilakukan pada masing-masing PC ke server.
