Kata kunci : Failover; Load Balancing; MikroTik; QoS; Zeroshell.

(1)

Analisis Perbandingan Quality Of Service

(QoS) Teknik Load Balancing dan Failover

Menggunakan Metode ECMP (Equal Cost

Multi Path) Pada RouterOS MikroTik Dengan

Zeroshell

Khairunnisa Odfi

1

_{, Defiana Arnaldy, S.Tp., M.Si.}

2 Jurusan Teknik Informatika dan Komputer

Politeknik Negeri Jakarta Depok, Indonesia khairunnisa.odfi.tik17@mhsw.pnj.ac.id

ABSTRAK

Perkembangan jaman yang semakin pesat membuat manusia sangat terikat terhadap kebutuhan jaringan internet. Untuk bisa menggunakan internet dibutuhkan ISP sebagai penyedia layanan internet, baik untuk sambungan lokal maupun internasional. Masalah yang sering dihadapi pengguna untuk mengakses internet adalah ISP yang sering down dan koneksi internet yang cenderung lambat. Sehingga, perlu diadakan multi koneksi yang menggunakan 2 jalur lSP yang berbeda untuk memenuhi kebutuhan internet yang besar dengan memanfaatkan teknik load balancing dan failover memanfaatkan routerOS diantaranya MikroTik dengan Zeroshell. Penelitian ini menerapkan load balancing dengan metode pada MikroTik adalah ECMP dan pada Zeroshell adalah weight round-robin. Hasil penelitian menunjukkan Hasil penelitian menunjukkan load balancing dan failover dapat berfungsi pada kedua routerOS. Kinerja kedua teknik pada MikroTik lebih baik dari Zeroshell, diukur dari nilai parameter QoS, yaitu throughput, packet loss, delay, dan jitter. Berdasarkan standar TIPHON, load balancing pada kedua routerOS memiliki nilai throughput, packet loss, dan delay berkategori “Sangat Bagus” dengan indeks 4 dan nilai jitter berkategori “Bagus” dengan indeks 3 serta failover pada kedua routerOS memiliki nilai delay berkategori “Jelek” dengan indeks 1. Berdasarkan standar ITU-T, load balancing pada kedua routerOS memiliki nilai packet loss dan delay berkategori “Baik” serta failover pada kedua routerOS memiliki nilai delay berkategori“Buruk”.

Kata kunci : Failover; Load Balancing; MikroTik;

QoS; Zeroshell.

BAB I PENDAHULUAN

Perkembangan jaman yang semakin

pesat membuat manusia sangat terikat terhadap

kebutuhan jaringan internet. Jaringan internet

menjadi bagian penting dalam kehidupan

sehari-hari sebagai salah satu media komunikasi

maupun informasi bisnis maupun privasi, dalam

hal tersebut membutuhkan banyak komputer

dari seluruh dunia yang saling terhubung satu

sama lain (Internet) (Irfan, et al,. 2019).

Internet juga digunakan untuk mencari dan

menyebarluaskan informasi dengan cepat dan

mudah (Khoirul, et al., 2019). Menurut

(Supriyanto, 2013) Internet

(interconnection-networking) adalah seluruh jaringan komputer

yang saling terhubung menggunakan standar

sistem

global

Transmisson

Control

Protocol/Internet Protocol Suite(TCP/IP)

sebagai protokol pertukaran paket (packet

switching communication protocol) untuk

melayani miliaran pengguna di seluruh dunia.

Sebuah jaringan yang besar cenderung

akan melambat akibat lalu lintas data yang

terlalu padat sehingga terjadi apa yang

dinamakan

congestion

atau

kemacetan.

Membagi sebuah jaringan yang besar menjadi

jaringan-jaringan yang lebih kecil dinamakan

network segmentation yang bisa dilakukan

dengan menggunakan router, switch dan bridge

(Ramandito,et al., 2010). Kebutuhan bandwidth

semakin hari semakin meningkat dengan seiring

bertambahnya jumlah penggunaan internet.

Pada tahun 2005 sampai tahun 2019 jumlah

pengguna internet di dunia selalu bertambah

setiap tahun (Clement, 2020). Jumlah pengguna

tahun 2019 sekitar 185 juta orang mengakses

internet

di

Indonesia.

Angka

tersebut

diperkirakan akan tumbuh menjadi lebih dari

256 juta pada tahun 2025 (Group, Miniwatts

Marketing,

2019).

Wireshark

juga

dikembangkan oleh lebih dari 600 pengembang

selama lebih dari sembilan tahun dan tidak

kurang 300.000 yang men-download pada

setiap bulannya(A.Gani, 2010).

Peningkatan jumlah pengguna internet

tidak didukung dengan mutu jaringan internet

yang seimbang (Darmanawan & Imanto, 2017).

Masalah yang sering dihadapi pengguna untuk

mengakses internet adalah Internet Service

Provider(ISP) yang sering down dan koneksi

internet yang cenderung lambat (Nasser &

Witono,2016). Sehingga, perlu diadakan multi

koneksi yang menggunakan 2 jalur Internet

(2)

digunakan secara bersamaan agar didapat

bandwidth yang besar demi memenuhi

kebutuhan

internet

yang

besar

dengan

memanfaatkan teknik load balancing dan

failover (Suryanto, et al., 2018).

Agar kedua link dapat dimanfaatkan

berdasarkan

karakteristik

ISP

maka

diterapkanlah teknik load balancing adalah

teknik yang berfungsi agar traffic dapat berjalan

lebih

baik,

memaksimalkan

throughput,

memperkecil delay, dan menghindari overload

pada salah satu jalur (Fadilah, 2016). Failover

adalah teknik di mana ketika salah satu koneksi

gateway terputus, maka gateway lain secara

otomatis menjadi backup dan menopang semua

traffic jaringan (Fitroh, 2017). Penerapan load

balancing dan failover memerlukan routerOS di

antaranya adalah MikroTik dan Zeroshell. Pada

MikroTik RouterOS itu sendiri dapat dijumpai

berbagai metode load balancing yang bisa kita

pilih, diantaranya adalah metode Equal Cost

Multi- Path (ECMP) (Iqbal, 2017).

Load balancing memiliki beberapa

metode

yang

dapat

digunakan

dalam

permasalahan pada penggabungan server, salah

satunya dengan metode Equal Cost Multi

Path (ECMP). Menurut (Teknologi, Citraweb

Solusi, 2019) ECMP merupakan metode

paling sederhana dalam teknik load balancing

karena metode ECMP cocok digunakan

pada jaringan dengan tingkat kompleksitas

yang tidak terlalu tinggi. Namun, beberapa

kekurangan pada jaringan adalah terputusnya

server secara tiba-tiba atau tidak tahu kapan

secara pasti akan terputus (Irfan & Risah, 2019).

Pada tahun 2006 bulan Juni zeroshell melebihi

200.000 pengguna di dunia dan kemudia

domain zeroshell.org akan di nonaktifkan pada

30 september 2021(zeroshell, 2021).

BAB II METODE

A. Kerangka Pemikiran.

Gambar 1 Kerangka Pemikiran

Gambar 1 tersebut menunjukkan kerangka

pemikiran pada penelitian ini.

B. Metode Penelitian

Penelitian menggunakan pendekatan

metedologi penelitian berupa metode waterfall.

Metode

waterfall

merupakan

metode

pengembangan

sistem

informasi

yang

sistematik dan sekuensial, Metode waterfall

memiliki tahapan-tahapan penelitian sebagai

berikut:

1. Requirements analysis and definition

Pengumpulan data dilakukan dengan metode

literatur

dengan

cara

membadingkan

referensi tentang load balancing, failover,

zeroshell dan referensi lain yang terkait.

Metode

eksperimen

dilakukan

secara

dengan melakukan pengujian kedua sistem.

2. System and software design

Tahap perancangan sistem mengalokasikan

kebutuhan-kebutuhan sistem baik kebutuhan

hardware dan software. Tahapan ini sangat

penting

untuk

menunjang

pada

tahap

perencanaan dan pembuatan.

Tabel 1 Spesifikasi Perangkat No Spesifikasi

Perangkat Keterangan

1

Mikrotik RB951Ui 2HnD

Router yang digunakan untuk implementasi failover dan load balance 2 Modem USB Sebagai penyedia jaringan _internet. 3 Zeroshell Sistem operasi buat

client

4 Winbox v3.21 Software yang digunakan untuk menjalankan Mikrotik.

3. Implementation and unit testing

Pada tahap ini, perancangan perangkat lunak

direalisasikan sebagai serangkaian program.

Perancangan sistem pertama load balancing

dan failover pada MikroTik dan perancangan

tahap kedua yaitu perancangan sistem pada

load balancing dan failover pada zeroshell.

4. Integration and system testing

Pada

tahap

ini

dilakukan

pengerjaan

konfigurasi, mulai dari perancangan pembuatan

konfigurasi load balancing dan failover dengan

metode ECMP pada MikroTik maupun load

balancing dan failover pada zeroshell lalu

kemudian di uji cobakan dapat berjalan atau

tidak sistem tersebut. Dan setelah pengujian,

sistem tersebut di kirim ke customer.

5. Operation and maintance

Pada tahap ini merupakan tahapan yang paling

panjang. Sistem direalisasikan dan dilakukan

(3)

masing-masing skema agar dapat berjalan

atau tidak, dan melakukan perbandingannya

pada sistem load balancing dan failover

MikroTik maupun zeroshell. Kemudian hasil

perbandingannya di jadikan kesimpulan

penelitian. Maintance merupakan tahap

pembetulan kesalahan yang di temukan pada

tahapan-tahapan sebelumnya supaya dapat

meningkatkan layanan sistem sebagai

kebutuhan baru.

Gambar 2 Metode Waterfall

BAB III HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Deskripsi Sistem

Gambar 3 Diagram Blok Load Balancing dan Failover

Pada gambar 2 merupakan gambaran

bagaimana dua ISP berasal dari modem USB

dengan ISP berbeda menjadi penyedia internet

yang akan di akses oleh PC client dengan dua

ISP

menggambarkan

mekanisme

load

balancing dan failover. Untuk mikroTik

menggunakan metode Ecmp dan untuk

zeroshell menggunakan metode weight

round-robin yang pembagi bandwidth berdasarkan

weight ISP yang telah ditentukan oleh admin

jaringan.

3.2 Implementasi

3. 2.1 Implementasi Load Balancing dan Failover

Pada MikroTik RB951Ui-2HnD

Implementasi load balancing dan failover

pada mikrotik terdapat beberapa tahap yaitu :

1. Implementasi hardware untuk load balancing dan failover pada MikroTik

Gambar 4 Perangkat Hardware yang terhubung ke MiktoTik

Gambar 4 terdapat perangkat MikroTik RB951Ui-2HnD sebagai load balancer, USB-Hub untuk memudahkan port usb pada mikrotik karena router mikrotik hanya mempunyai 1 port, Modem USB Huawei E3276 yang diberikan kartu telkomsel, sebagai ISP 1, kemudian Modem USB Huawei E3372 yang diberikan kartu tri, sebagai ISP 2. Dan pelengkap kabel lan yang digunakan untuk menghubungkan mikrotik ke pc client(Ethernet 5).

2. Pengaktifan IP interface

Gambar 5 Address List pada MikroTik Merupakan konfigurasi IP address dari PPP client yang ditandai dengan huruf “D” yang merupakan IP address bersifat dynamic, dan IP tersebut adalah IP address yang berasal dari modem USB.

3. Pengaktifan DHCP Server

Gambar 6 Pengaturan DHCP Server pada MikroTik IP address yang didapat oleh client yang terhubung ke routerboard yaitu IP yang termasuk dalam range yang telah dikonfigurasi secara otomatis pada DHCP server, yaitu 192.168.88.2 – 192.168.88.254.

4. Pembuatan mangle pada MikroTik

Untuk membuat load balancing pada mikrotik metode Ecmp diperlukan mangle, karena mangle yang akan mendapatkan ataupun menandai dan kemudian membagi beban kepada bandwidth.

(4)

5. Pengaturan route

Setelah pembuatan mangle berhasil

kemudian selanjutnya yaitu pembuatan route

pada

mikrotik.

Route

berfungsi

untuk

mengarahkan mangle yang sudah di atur ke

interface yang tepat pada mikrotik.

Gambar 8 Pembuatan Route Ecmp Pada Mikrotik

6. Pengaturan NAT

Fungsi dari NAT yaitu menghubungkan client ke sumber internet. Penggunaan dilakukan agar mangle dan route dapat digunakan oleh client agar terhubung ke sumber internet.

Gambar 9 Pembuatan NAT Pada Mikrotik

3. 2.2 Implementasi Load Balancing dan Failover

Pada Zeroshell

1. Implementasi hardware pada load balancing dan failover di Zeroshell

PC Zeroshell, PC zeroshell merupakan laptop yang telah diinstall dengan routerOS zeroshell. Laptop yang dipakai adalah laptop asus dengan ram 4GB dan terinstal routerOS zeroshell 3.9.5

Modem Huawei E3276 yang dimasukan kartu Telkomsel di hubungkan pada port usb1, modem1

Modem Huawei E3372 yang dimasukan kartu Tri dihubungkan pada port usb2, modem2

PC client, PC client terhubung secara langsung menggunakan kabel lan ke ethernet pc zeroshell.

2. Pengaktifan IP Address

Gambar 10 Tampilan Interface Pada Zeroshell Gambar 10 merupakan tampilan seluruh interface yang terdapat pada zeroshell. Pada gambar 10 zeroshell memiliki 3 interface yang terhubung yaitu:

ETH00 merupakan pc client yang terhubung melalui kabel lan oleh routerOS zeroshell,

PPP0 merupakan modem Telkomsel dengan IP Address dynamic.

PPP1 merupakan modem tri dengan IP Address dynamic.

3. Pengaktifan DHCP Server

Pengaktifan DHCP server dilakukan dengan

digunakan oleh client atau masih dalam satu jaringan yang sama. Jika terdapat penambahan client yang melakukan koneksi menggunakan switch maka PC client tidak perlu melakukan pengan IP secaraa manual, karena dengan client bergabung ke jaringan yang sama maka secara otomatis IP akan didapatkan.

Gambar 11 Pengaktifan DHCP Server Pada Zeroshell

4. Pengaktifan Net Balancer

NetBalancer merupakan fitur load balancing yang terdapat pada zeroshell. NetBalancer menggunakan metode round-robin sehingga paket akan dibagi secara proposional berdasarkan weight pada dua beban gateway.

Gambar 12 Pengaktifan Net Balancer

5. Pengaktifan NAT

Sama seperti pada mikrotik pengaktifan NAT merupakan tahap terakhir agar PC client dapat terhubung dengan koneksi internet. Dengan menambahkan modem 1 dan modem 2 ke NAT.

Gambar 13 Pengaktifan NAT

3.3 Pengujian

a)

Pengujian Failover pada MikroTik

Percobaan failover pada mikrotik dilakukan dengan melakukan ping pada command promt ke situs www.google.com selanjutnya memutuskan salah satu koneksi ISP untuk mendapatkan fungsi dari failover tersebut.

Gambar 14 Pengujian Failover pada MikroTik Perhitungan delay yaitu dengan mengurangi waktu paket diterima dengan waktu paket dikirim yang ada Berikut merupakan hasil dari perhitungan nilai

(5)

b)

Pengujian Failover pada Zeroshell

Percobaan failover pada zeroshell dilakukan dengan melakukan ping pada command promt ke situs www.google.com selanjutnya memutuskan salah satu koneksi ISP untuk mendapatkan fungsi dari failover tersebut.

Gambar 15 Pengujian Failover pada Zeroshell Perhitungan delay yaitu dengan mengurangi waktu paket diterima dengan waktu paket dikirim yang ada Berikut merupakan hasil dari perhitungan nilai

delay :

Delay = (24.500144 – 18.805204) =5.6 second

c)

Pengujian Load Balancing menggunakan

situs www.speedtest.net

Nilai throughput yang didapat dari setiap tahapan percobaan kemudian dibandingan dengan satu sama lain. Hal ini digunakan untuk menentukan fungsi dari sistem load balancing berdasarkan perbandingan kecepatan dalam pengaksesan internet. Sistem load balancing dapat dikatakan berfungsi dikarenakan memiliki nilai throughput lebih besar.

Gambar 16 Perencanaan Tahap Pertama

d)

Pengujian Load Balancing dengan Streaming Film melalui situs https://gudangmovies21.trade/

Percobaan pada skema kedua ini dilakukan dengan dua tahap. Tahap pertama, percobaan sistem load balancing pada MikroTik. Tahap kedua, percobaan sistem load balancing pada Zeroshell. Masing – masing tahap percobaan dilakukan sebanyak tiga kali.

Gambar 17 Perencanaan Tahap kedua

e)

Pengujian Load Balancing dengan

melakukan download video

menggunakan Platform YouTube

Pada skema ketiga, percobaan dilakukan dengan streaming film selama lima menit melalui situs streaming film, https://gudangmovies21.trade/. Selama streaming berlangsung dilakukan capturing packets dengan menggunakan software Wireshark. Nilai parameter QoS, yaitu throughput, packet loss, delay, dan jitter yang dihitung dari data capturing packets yang dihasilkan dari percobaan ini.

Gambar 18 Perencanaan Tahap ketiga

3.4 Data Hasil Pengujian

a) Data Hasil Skema Pertama

Gambar 19 Data Hasil Skema Pertama

Gambar 19 merupakan nilai throughput percobaan tahap pertama, yaitu sistem load balancing pada MikroTik yang menggunakan dua ISP adalah 2,13 Mbps. Nilai throughput percobaan tahap kedua, yaitu sistem load balancing pada Zeroshell yang menggunakan dua ISP adalah 1,48 Mbps. Nilai percobaanan tahap ketiga, yaitu percobaan sistem tanpa load balancing menggunakan ISP ke- 1 adalah 1,05 Mbps. Sedangkan nilai throughput percobaan tahap keempat, yaitu percobaan sistem tanpa load balancing menggunakan ISP ke-2 adalah 0,43 Mbps.

b) Data Hasil Skema Kedua

Gambar 20 Data Hasil Skema Kedua Menurut TIPHON Gambar 20 menunjukkan bahwa nilai throughput, packet loss, dan delay dari load balancing pada MikroTik memiliki kategori dan indeks TIPHON yang sama dengan load balancing pada Zeroshell, yaitu kategori “Sangat Bagus” dengan indeks 4. Nilai jitter dari load balancing pada MikroTik juga memiliki kategori dan indeks TIPHON yang sama dengan load balancing pada Zeroshell, yaitu kategori “Bagus” dengan indeks 3.

Kemudian dari kategori nilai parameter packet loss dan delay menurut standar TG.1010 dan ITU-T.114 yaitu sebagai berikut.

Gambar 21 Data Hasil Skema Kedua Menurut ITU-T Gambar 21 menunjukkan bahwa nilai packet loss, dan delay dari load balancing pada MikroTik memiliki kategori ITU-T yang sama dengan load balancing pada Zeroshell, yaitu dengan kategori “Baik”.

(6)

c) Data Hasil Skema Ketiga

Gambar 22 Data Hasil Skema KeTiga Menurut TIPHON

Gambar 22 menunjukkan bahwa nilai throughput, packet loss, dan delay dari load balancing pada MikroTik memiliki kategori dan indeks TIPHON yang sama dengan load balancing pada Zeroshell, yaitu kategori “Sangat Bagus” dengan indeks 4. Nilai jitter dari load balancing pada MikroTik juga memiliki kategori dan indeks TIPHON yang sama dengan load balancing pada Zeroshell, yaitu kategori “Bagus” dengan indeks 3.

Kemudian dari kategori nilai parameter packet loss dan delay menurut standar ITU-TG.1010 dan ITU-T.114 yaitu sebagai berikut.

Gambar 23 Data Hasil Skema KeTiga Menurut ITU-T Gambar 23 menunjukkan bahwa nilai packet loss, dan delay dari load balancing pada MikroTik memiliki kategori ITU-T yang sama dengan load balancing pada Zeroshell, yaitu dengan kategori “Baik”.

d) Hasil Kesimpulan Analisis Data

Batasan parameter QoS menurut standarisasi TIPHON dan ITU-T lebih akurat pada standarisasi TIPHON karena menurut besarnya nilai pada masing-masing parameter lebih mendetail range besar nilainya dibandingkan standarisasi ITU-T tersebut. Dan parameter berdasarkan kategori baik, buruk, sangat bagusnya dapat dilihat berdasarkan standarisasi dari masing-masing kategori parameter QoS yang ditentukan pada standarisasi tersebut berdasarkan nilai-nilai total yang sudah dianalisis. Yang sebelumnya untuk menetukan kategori tersebut berdasarkan dari rumus masing-masing standarisasi QoS yang telah didapatkan melalui software wireshark .

BAB IV SIMPULAN DAN SARAN

Berdasarkan dari hasil perancangan, implementasi dan pengujian penelitian ini dapat disimpulkan bahwa: 1. Teknik load balancing dengan metode ECMP

maupun metode weight Round robin dan teknik failover dapat berfungsi pada routerOS MikroTik dan routerOS Zeroshell.

2. Kinerja dari teknik load balancing dan failover pada routerOS MikroTik lebih baik dari pada kinerja load balancing dan failover pada routerOS Zeroshell berdasarkan perhitungan parameter QoS(Quality of

Service) yaitu throughput, delay, packet loss dan

3. Berdasarkan standarisasi TIPHON, teknik load balancing pada kedua routerOS memiliki nilai throughput , packet loss, dan delay berkategori “Sangar Bagus” dengan indeks 4 dan nilai jitter berkategori “Bagus” dengan indeks 3 serta failover pada kedua routerOS memiliki nilai delay berkategori “Jelek” dengan mendapatkan indeks 1 dikarenakan memiliki nilai delay yang lebih kecil dibandingkan dengan pengujian pada failover yang diterapkan di Zeroshell.

SARAN

Adapun beberapa saran diataranya dalam penelitian yang dapat diterapkan dalam pengembangan sistem ini di penelitian berikutnya yaitu:

1.

Untuk penelitian lebih lanjut dapat dikembangkan dengan menggunakan lebih dari dua jalur koneksi. Supaya dengan lebih banyak jalur koneksi maka kecepatan akses internet akan menjadi lebih cepat dan jalur koneksi yang digunakan sebagai backup menjadi lebih banyak.

2.

Menggunakan standarisasi QoS yang berbeda sebagai pembanding QoS satu dengan yang lain untuk mendapatkan kategori dan indeks yang variatif.