simulasi jaringan menggunakan network simulator 2repository.usd.ac.id/32521/2/065314054_full.pdf ·...

SIMULASI JARINGAN MENGGUNAKAN NETWORK SIMULATOR 2

(Studi Kasus Jaringan Komputer Kampus III Universitas Sanata Dharma)

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Komputer

Program Studi Teknik Informatika

Oleh:

Patricius Danang Karismayuri Hanggara

065314054

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA 2011

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

i

SIMULASI JARINGAN MENGGUNAKAN NETWORK SIMULATOR 2

(Studi Kasus Jaringan Komputer Kampus III Universitas Sanata Dharma)

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Komputer

Program Studi Teknik Informatika

Oleh:


065314054

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA 2011


ii

NETWORK SIMULATION USING NETWORK SIMULATOR 2

(Case Study Computer Network of Campus III Sanata Dharma University)

A THESIS

Presented as Partial Fulfillment of The Requirements to Obtain The Sarjana Komputer Degree

in Informatics Engineering Study Program

By:


065314054

INFORMATICS ENGINEERING STUDY PROGRAM INFORMATICS ENGINEERING DEPARTMENT FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA

2011


iii


iv


v


vi


vii

ABSTRAK

Volume terbesar dari pertukaran data di internet saat ini disebabkan oleh file

transfer. File transfer paling banyak menggunakan aplikasi protocol pada TCP/IP,

dan menyebabkan banyak traffic pada jaringan. File Transfer Protocol (FTP)

merupakan mekanisme standar yang disediakan oleh TCP/IP untuk men-transfer file

dari satu komputer ke komputer lain. Dengan simulasi dapat diketahui performansi

dan juga mempelajari perilaku suatu jaringan terhadap traffic FTP. Untuk mengetahui

performansi jaringan terhadap suatu traffic tertentu dibutuhkan parameter-parameter

Quality of Service (QoS). Parameter tersebut antara lain packet loss, packet drop,

frame loss, delay, dan jitter.

Simulasi dibangun menggunakan Network Simulator (NS2) dan menerapkan

tahapan-tahapan simulasi berdasarkan semua model yang ada di NS2, serta

berdasarkan pada desain jaringan Kampus III Universitas Sanata Dharma.

Hasil simulasi dari prediksi performansi jaringan berdasarkan parameter

besarnya persentase packet loss dan jumlah packet drop adalah jaringan memiliki

kondisi performansi jaringan yang cukup baik. Dimana persentase packet loss kurang

dari 5%. Serta terlihat bahwa jika semakin besar jumlah packet sent maka makin

besar jumlah packet drop dan makin besar persentase jumlah packet loss.

Kata kunci: FTP, simulasi jaringan, Network Simulator 2, packet drop, packet loss,

prediksi performansi jaringan


viii

ABSTRACT

The biggest volume from data exchange in internet nowadays caused by file

transfers. Most of file transfers using application protocol on TCP/IP, and cause many

traffic on the network. File Transfer Protocol (FTP) is the standart mechanism which

provided by TCP/IP to transfering file from one computer to the other computer. With

simulation can be knowledgeable about performance and also studies of network

behaviour towards FTP traffic. To understand about the network performance

towards appointed traffic needed Quality of Service (QoS) parameters. Those

parameters are loss packet, drop packet, frame loss, delay, and jitter.

The simulation built using Network Simulator (NS2) and implement the

simulation steps according to all of model on the NS2, and also according to the

Campus III Sanata Dharma University network design.

Simulation result from prediction of netwotk performance according to the

large scale of the loss packet dan drop packet parameter is network has good

performance condition. Where the precentage of loss packet less then 5%. And seen

that if ever greater number of packages sent so more and ever greater number of

packet drop and ever greater percentage number of packet loss.

Keywords: FTP, network simulation, Network Simulator 2, drop packet, loss packet,

prediction of network performance


ix

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas segala rahmat dan anugerah

yang telah diberikan, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir “Simulasi

Jaringan Menggunakan Network Simulator 2 (Studi Kasus Jaringan Komputer

Kampus III Universitas Sanata Dharma)” ini dengan baik.

Dalam menyelesaikan tugas akhir ini, penulis tidak lepas dari bantuan sejumlah

pihak, oleh sebab itu penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:

1. Tuhan Jesus Kristus, yang telah menjawab semua doa-doa penulis dan

mencurahkan berkat sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini.

2. Augustinus Bayu Primawan, S.T., M.Eng., selaku dosen pembimbing tugas

akhir penulis.

3. Papa dan Mama yang telah memberi dukungan doa, materi, serta semangat.

Tanpa semua itu penulis tidak akan memperoleh kesempatan untuk menimba

ilmu hingga jenjang perguruan tinggi dan akhirnya dapat menyelesaikan karya

ilmiah ini.

4. Constantine Alfarinda Hygieta, kakak penulis yang telah banyak membantu

dalam mencarikan literatur di Institut Teknologi Bandung (ITB) serta telah

memberi dukungan doa dan semangat.

5. Ervina Tanedy, kekasih penulis yang selalu menyakinkanku dan

menguatkanku ketika aku sedang jatuh dan putus asa. Terimakasih untuk


x

kepercayaan, segala dukungan doa, dan semangat yang telah diberikan untuk

penulis selama ini.

6. Rm. Gregorius Utomo, PR dan Bruder Mintarjo, yang telah mendoakan,

memberi nasehat, dan memberi dukungan semangat.

7. Aloysius Yunianto, S.T., Sesarius Antonia Arya Bilawa, S.T., dan Alexander

Rosyanto, S.T., teman seperjuangan penulis dalam menyelesaikan karya

ilmiah yang telah lebih dulu lulus. Terimakasih atas segala bentuk dukungan

kalian.

8. Teman-teman seperjuangan TI angkatan 2006 yang telah menemani selama

menimba ilmu di Program Studi teknik Informatika Universitas Sanata

Dharma. Terimakasih untuk pertemanannya selama ini.

9. Untuk pihak-pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu. Penulis

mengucapkan terima kasih atas bantuannya sehingga penulis dapat

menyelesaikan karya ilmiah ini.

Akhir kata, penulis berharap karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi kemajuan

dan perkembangan ilmu pengetahuan.

Yogyakarta, 21 Februari 2011

Penulis


xi

MOTTO

“I can do all things through Him who strengthens me.”

(Philippians 4: 13)


xii

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL................................................................................................................i

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING..................... ........................................... iii

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................................ iv

PERNYATAAN KEASLIAN HASIL KARYA ................................................................. v

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK

KEPENTINGAN AKADEMIS ......................................................................................... vi

ABSTRAK ........................................................................................................................ vii

ABSTRACT ..................................................................................................................... viii

KATA PENGANTAR ....................................................................................................... ix

MOTTO ............................................................................................................................. xi

DAFTAR ISI ..................................................................................................................... xii

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................................ xv

DAFTAR TABEL ............................................................................................................ xvi

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................................... 1

I.1. Latar Belakang .................................................................................................. 1

I.2. Rumusan Masalah ............................................................................................. 3

I.3. Tujuan ............................................................................................................... 3

I.4. Batasan Masalah ............................................................................................... 3

I.5. Metologi Penelitian ........................................................................................... 4

I.6. Sistematika Penulisan ....................................................................................... 5

BAB II LANDASAN TEORI ............................................................................................. 6


xiii

II.1. FTP: File Transfer Protocol .............................................................................. 6

II.1.1. File Type........................................................................................................ 6

II.1.2. Data Stucture ................................................................................................ 8

II.1.3. Transmission Mode ....................................................................................... 8

II.2. Network Simulator (NS) ................................................................................... 9

II.2.1. Output Simulasi NS .................................................................................... 10

II.2.2. Konfigurasi Node dan Link ......................................................................... 14

II.2.3. Transport Agent pada NS ........................................................................... 17

II.2.4. Level Aplikasi pada NS .............................................................................. 23

II.3. Object Antrian pada NS2 ................................................................................ 25

II.3.1. FIFO ............................................................................................................ 26

II.3.2. Random Early Detection ............................................................................. 26

II.3.3. Class Based Queueing ................................................................................. 27

II.3.4. Fair Queueing (FQ) ..................................................................................... 29

II.3.5. Stochastic Fairness Queueing ..................................................................... 30

II.4. Performansi Jaringan ...................................................................................... 31

II.4.1. Packet loss ................................................................................................... 31

II.4.2. Packet drop ................................................................................................. 32

BAB III PERENCANAAN SIMULASI JARINGAN ...................................................... 33

III.1. Skenario Simulasi ........................................................................................... 33

III.2. Perencanaan Simulasi ..................................................................................... 36

BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISIS SIMULASI JARINGAN ......................... 37

IV.1. Implementasi dan Analisis Topologi .............................................................. 37


xiv

IV.2. Implementasi dan Analisis Pembuatan Tranport Agent dan Pasangannya..... 40

IV.3. Implementasi dan Analisis Pembuatan Layer Aplikasi .................................. 42

IV.4. Analisis Performansi Jaringan Terhadap Aplikasi FTP .................................. 43

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................................ 50

V.1. Kesimpulan ..................................................................................................... 50

V.2. Saran ............................................................................................................... 51

DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................................... 52


xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Network Animator (NAM) Console .................................................... 11

Gambar 2.2. Network Animator (NAM) .................................................................. 12

Gambar 2.3. Antrian FIFO ........................................................................................ 26

Gambar 2.4. Antrian RED ........................................................................................ 27

Gambar 2.5. Antrian CBQ ................................................................................................... 28

Gambar 2.6. Antrian FQ ...................................................................................................... 30

Gambar 2.7. Antrian SFQ ................................................................................................... 30

Gambar 3.1. Desain Jaringan Kampus III Universitas Sanata Dharma .............................. 33

Gambar 3.2. Flowchart Simulasi ......................................................................................... 36

Gambar 4.1. Grafik Packet drop .......................................................................................... 47

Gambar 4.2. Grafik Packet loss ........................................................................................... 48


xvi

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1. Data Traffic FTP yang Diujikan .............................................................. 34

Tabel 3.2. Data Traffic yang Sedang Berjalan .......................................................... 35

Tabel 4.1. Hasil Perhitungan File AWK dengan Delay Propagation 1ms ................ 45

Tabel 4.2. Hasil Perhitungan File AWK dengan Delay Propagation 5ms ................ 46

Tabel 4.3 Hasil Perhitungan File AWK dengan Delay Propagation 10ms ...............46


1

BAB I

PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang

Perkembangan teknologi informasi dan internetworking yang sangat

pesat memberi dampak yang signifikan dalam interaksi antar personal dalam

hal pentransferan file. File transfer dari satu komputer ke komputer lain (dari

remote komputer ke komputer client dan demikian pula sebaliknya),

merupakan salah satu tugas yang paling umum diharapkan dari

internetworking. Volume terbesar dari pertukaran data di internet saat ini

disebabkan oleh file transfer. File transfer paling banyak menggunakan

aplikasi protocol pada TCP/IP, dan menyebabkan banyak traffic pada jaringan

(Comer, 1991).

File Transfer Protocol (FTP) merupakan mekanisme standar yang

disediakan oleh TCP/IP untuk meng-copy file dari satu komputer ke komputer

lain. Ketika melakukan copy file dari remote komputer ke komputer client,

disebut men-download file. Sedangkan ketika melakukan copy file dari

komputer client ke remote komputer, disebut meng-upload file. FTP di saat

seperti ini masih memiliki peranan penting dalam dunia internetworking


2

dikarenakan FTP memungkinkan user untuk melakukan melakukan remote

access pada komputer lain (remote komputer).

Untuk mengetahui dan mempelajari perilaku suatu jaringan yang

terdapat traffic FTP dapat dilakukan dengan membangun simulasi jaringan

tersebut, dan salah satu software simulasi jaringan yang dapat digunakan

adalah LBNL Network Simulator atau lebih dikenal dengan Network

Simulator versi 2 (NS2). Selain itu, dengan simulasi dapat diketahui

performansi suatu jaringan terhadap traffic FTP. Untuk mengetahui

performansi jaringan terhadap suatu traffic tertentu dibutuhkan parameter-

parameter Quality of Service (QoS). Parameter tersebut antara lain packet loss,

packet drop, frame loss, delay, dan jitter. Pada simulasi ini parameter yang

diukur adalah packet loss dan packet drop.

Untuk model jaringan yang akan disimulasikan adalah model jaringan

Kampus III Universitas Sanata Dharma. Selama ini jaringan tersebut sering

dipergunakan untuk melakukan transfer file dari komputer client ke remote

komputer ataupun sebaliknya. Oleh karena itu, simulasi ini dilakukan untuk

mengetahui dan mempelajari perilaku jaringan Kampus III Universitas Sanata

Dharma terhadap traffic FTP.


3

I.2. Rumusan Masalah

Dengan melihat latar belakang masalah, maka rumusan masalah yang

didapat adalah sebagai berikut:

Bagaimana memprediksi performansi (berapa packet yang drop dan

berapa packet yang loss) model jaringan komputer Kampus III Universitas

Sanata Dharma terhadap traffic FTP dengan menggunakan NS2?

I.3. Tujuan

Adapun tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah:

1. Mensimulasikan traffic FTP pada model jaringan komputer Kampus III

Universitas Sanata Dharma dalam model simulasi.

2. Menganalisis performansi jaringan komputer Kampus III Universitas

Sanata Dharma saat traffic FTP digenerate.

I.4. Batasan Masalah

Dalam pelaksanaan tugas akhir ini, masalah dibatasi sebagai berikut:

1. Simulasi dibangun berdasarkan model jaringan komputer Kampus III

Universitas Sanata Dharma.


4

2. Traffic FTP yang digenerate pada model simulasi tidak berdasarkan data

traffic FTP yang riil terjadi di lapangan, melainkan dengan memakai data

yang penulis ingin ujikan pada model simulasi.

3. Simulasi dibangun dengan menggunakan semua model yang ada di

Network Simulator versi 2 (NS2).

4. Parameter yang diukur adalah packet drop dan packet loss.

I.5. Metologi Penelitian

Adapun metodelogi dan langkah-langkah yang digunakan dalam

pelaksanaan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:

1. Studi literatur mengenai:

a. Teori File Transfer Protocol.

b. Teori packet loss dan packet drop.

c. Teori Network Simulator-2.

d. Tahap-tahap dalam membangun simulasi.

2. Perancanaan dan pembangunan simulasi.

3. Pengumpulan dan analisis data simulasi.


5

I.6. Sistematika Penulisan

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini berisi latar belakang penulisan tugas akhir, rumusan masalah,

batasan masalah, metodologi penelitian ,dan sistematika penulisan.

BAB II LANDASAN TEORI

Bagian ini menjelaskan mengenai teori yang berkaitan dengan

judul/masalah di tugas akhir.

BAB III PERENCANAAN SIMULASI JARINGAN

Bab ini berisi perencanaan simulasi jaringan.

BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISIS SIMULASI JARINGAN

Bab ini berisi pelaksanaan simulasi dan hasil analisis data simulasi

jaringan.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi beberapa kesimpulan yang didapat dan saran-saran

berdasarkan hasil analisis data simulasi jaringan.


6

BAB II

LANDASAN TEORI

II.1. FTP: File Transfer Protocol

FTP merupakan mekanisme standar yang dimiliki protokol TCP/IP

dalam file transfer dan merupakan salah satu protokol Internet yang paling

awal dikembangkan, dan masih digunakan hingga saat ini untuk melakukan

pengunduhan (download) dan pengunggahan (upload) berkas-berkas

komputer antara klien FTP dan server FTP. FTP memanfaatkan layanan

protokol TCP (transport layer) untuk melakukan operasinya.

FTP membutuhkan dua koneksi TCP. Dimana port 21 digunakan untuk

control connection (proses kontrol), dan port 20 digunakan untuk data

connection (transfer data). (Forouzan, 2000)

II.1.1. File Type

FTP dapat mentransfer tipe-tipe file berikut melewati data connection:

a. ASCII file. Merupakan default format untuk pentransferan text file.

Setiap karakter di-encode menggunakan NVT ASCII. Pengirim

mengubah file tersebut dari bentuk representasinya menjadi


7

karakter NVT ASCII dan penerima mengubah karakter NVT

ASCII menjadi bentuk representasinya.

b. EBCDIC file. Jika salah satu atau kedua unjung koneksi (pengirim

dan penerima) menggunakan EBCDIC encoding, file tersebut

dapat ditransfer menggunakan EBCDIC encoding.

c. Image file. Merupakan default format untuk pentransferan binary

file. File dikirim sebagai contimuous streams of bits tanpa

interpretasi atau encoding.

Jika file di-encode ke dalam ASCII atau EBCDIC, maka

atribut lain harus ditambahkan untuk menegaskan kemampuan

printability dari file tersebut.

a. Nonprint. Merupakan default format untuk pentransferan text file.

File tersebut berisikan no vertical specification untuk printing.

Maksudnya adalah file tersebut tidak dapat diprint tanpa proses

lebih lanjut karena tidak ada karakter yang akan diinterpretasikan

untuk vertical movement dari print head. Format ini digunakan

untuk file yang akan disimpan dan diproses kemudian.

b. TELNET. Merupakan format dari file yang berisikan karakter

vertikal NVT ASCII seperti CR (Carriage Return), LF (Line

Feed), NL (New Line), dan VT (Vertical Tab).


8

II.1.2. Data Stucture

FTP dapat mentransfer file menyeberangi data connection

menggunakan salah satu dari interpretasi dari struktur data berikut:

a. File structure. File tidak memiliki struktur. File merupakan sebuah

continuous stream of bytes.

b. Record structure. File dibagi ke dalam beberapa record. Hal ini

dapat dipergunakan hanya pada text file.

c. Page structure. File dibagi ke dalam beberapa page, dengan tiap

page memiliki nomor page dan page header. Page dapat disimpan

atau diakses secara random atau secara sekeunsial (perbagian).

II.1.3. Transmission Mode

FTP dapat mentransfer sebuah file melewati data connection

menggunakan salah satu dari tiga mode transmisi berikut:

a. Stream mode. Merupakan default mode. Data dikirim melewati

internet sebagai continuous stream of bytes dan tanpa proses

khusus. TCP bertanggungjawab untuk memotong data menjadi

beberapa segment dengan ukuran yang tepat. Stream mode dapat

dipakai pada semua tipe file.

b. Block mode. Dengan mode, ini data dienkapsulasi ke dalam

beberapa record. Tiap record berisikan field, data, dan sebuah

penanda End-of-record.


9

c. Compresses mode. Jika data berukuran besar, ukuran data tersebut

dapat dikompres (dipadatkan) sebelum transmisi. Penerima

mengembalikan data kembali ke bentuk semula.

II.2. Network Simulator (NS)

Network Simulator (NS) merupakan eventdriven simulation tool yang

terbukti berguna dalam pembelajaran perilaku jaringan internet. NS bersifat

open source di bawah GPL (Gnu Public License). Sifat open source juga

mengakibatkan pengembangan NS menjadi lebih dinamis. (Wirawan dan

Indarto, 2004)

NS dibangun dengan menggunakan 2 bahasa pemrograman, yaitu C++

dan Tcl/OTcl (sebuah ekstensi object oriented dari Tcl / Tool Command

Language). C++ digunakan untuk library yang berisi event scheduler,

protokol dan network component yang diimplementasikan pada simulasi oleh

user. Tcl/OTcl digunakan pada script simulasi yang ditulis oleh NS user dan

pada library sebagai simulator objek. OTcl juga akan berperan sebagai

interpreter.

Bahasa C++ digunakan pada library karena C++ mampu mendukung

runtime simulasi yang cepat, meskipun simulasi melibatkan simulasi jumlah

packet dan sumber data dalam jumlah besar. Bahasa Tcl memberikan runtime


10

yang lebih lambat daripada C++, namun jika terdapat kesalahan, respon Tcl

terhadap kesalahan syntax dan perubahan script berlangsung dengan cepat dan

interaktif. User dapat mengetahui letak kesalahannya yang dijelaskan pada

konsole, sehingga user dapat memperbaiki dengan cepat.

NS mensimulasikan jaringan berbasis TCP/IP dengan berbagai macam

medianya. Kita dapat mensimulasikan protokol jaringan (TCPs/UDP/RTP),

traffic behavior (FTP, Telnet, CBR, dll), Queue Management (RED (Random

Early Drop), FIFO/DropTail, CBQ(Class Based Queuing)), algoritma routing

unicast (Distance, Vector, Link State) dan multicast (PIM SM, PIM DM,

DVMRP, Shared Tree dan Bi Directional Shared Tree), aplikasi multimedia

yang berupa layered video, Quality of Service video-audio dan tanscoding.

NS juga mengimplementasikan beberapa MAC (IEEE 802.3, 802.11)

diberbagai media, misalnya jaringan wired (seperti LAN, WAN, point-to-

point), wireless (seperti mobile IP, Wireless LAN), bahkan simulasi hubungan

antar-Node jaringan yang menggunakan media satelit.

II.2.1. Output Simulasi NS

Pada saat satu simalsi berakhir, NS membuat satu atau lebih

file output text-based yang berisi detail simulasi jika dideklarasikan

pada saat membangun simulasi. Ada dua jenis output NS, yaitu: file

trace yang akan digunakan untuk menganalisa numerik dan file


11

namtrace yang digunakan sebagai input tampilan grafis simulasi yang

disebut network animator (nam).

Gambar 2.1. Network Animator (NAM) Console


12

Nam memiki interface grafis yang mirip dengan CD player

(play, rewind, fast forward, pause, dll) dan juga memiliki kontroler

kecepatan tampilan simulasi.

Gambar 2.2. Network Animator (NAM)

Berikut ini adalah keterangan dari interface grafis NAM dan

kontroler kecepatan tampilan simulasi yand ditunjukkan pada gambar

di atas:

A : Play animation backwards (menjalankan proses


13

simulasi ke belakang)

B : Stop animation (menghentikan proses simulasi

sementara)

C : Play Animation (menjalankan proses simulasi)

D : Fast Forward by 25*step seconds (mempercepat

proses simulasi ke depan dengan 25 kali dari waktu

step nya)

E : Quit NAM (menghentikan proses simulasi secara

permanen)

F : Current animation time (waktu sekarang dari proses

simulasi)

G : Time between two animation frame (waktu antara 2

frame animasi)

H : Change the step parameter (mengganti step waktu

yang ada)

I : Run auto layout (memperbaiki layout yang ada)

J : Number of iterations for layout (jumlah iterasi dari

layout)

K : Repulsive force for layout model

L : Attractive force for layout model

M : Drag sider to a specific point in time

N : Zoom out


14

O : Zoom in

P : Rewind by 25*step seconds (memperlambat proses

simulasi ke depan dengan 25 kali dari waktu step nya)

II.2.2. Konfigurasi Node dan Link

II.2.2.1. Node pada NS

Node pada NS adalah gabungan beberapa objek dari

Node entry dan classifier. Ada 2 tipe Node pada NS, yaitu

unicast Node yang memiliki address classifier yang

melakukan routing unicast, dan multicast Node yang memiliki

classifier yang mengklasifikasikan packet multicast dan

melakukan routing multicast. (Wirawan dan Indarto, 2004)

Untuk pengalamatan asal dan tujuan simulasi packet,

NS menggunakan metode Node.port, misalnya: 0.0 (berarti

Node 0 port 0). Sebuah objek Node pada NS didefinisikan

dengan command $ns Node. Perintah pembuatan Node pada

NS adalah sebagai berikut:

$ns Node [$ns Node]


15

II.2.2.2. Konfigurasi Atribut Node

Atribut pada note dapat diatur dengan perintah:

$Node <attribute> <arguments>

Atribut Node yang bisa dikonfigurasikan berupa:

1. Bentuk shape

2. Warna Node color

3. Pemberian nama label

Contoh konfigurasi atribut Node:

$n2 shape hexagonal

$n2 color red

$n2 label Router1

II.2.2.3. Link pada NS

Link pada NS terdiri dari objek-objek. Pada link

terdapat proses antrian, mulai dari masuk (enqueue) sampai

keluar (dequeue), perhitungan delay saluran, parameter time

to live simulasi packet dan updatenya.

Ada beberapa jenis objek simulasi antrian pada NS, yaitu:

1. FIFO DropTail

2. Random Early Detection RED

3. Class Base Queuing CBQ


16

4. Fair Queuing FQ

5. Stochastic Fairness Queuing SFQ

Ada dua jenis link yang digunakan pada NS, yaitu

simplex link dan duplex link. Berikut ini adalah perintah

pembuatan link beserta parameternya:

a. Untuk simplex link:

$ns simplex-link <Node1> <Node2> <bw>

<delaypropagasi> <queuetype>

b. Untuk duplex link:

$ns duplex-link <Node1> <Node2> <bw>

<delaypropagasi> <queuetype>

II.2.2.4. Konfigurasi Atribut Link

Bentuk umum konfigurasi atribut:

a. Untuk simplex link:

$ns simplex-link <Node1> <Node2> <attribute>

<arguments>

b. Untuk duplex link:

$ns duplex-link <Node1> <Node2> <attribute>

<arguments>


17

Atribut pada link yang bisa dikonfigurasikan berupa:

1. Orientasi arah link orient

2. Pemberian warna color

3. Penamaan label

Contoh konfigurasi atribut link:

$ns duplex-link-op $n0 $n2 orient right-up

#Node n2 berada di sebelah kanan atas Node n0

$ns duplex-link-op $n0 $n2 label link1

#link diberi nama link1

II.2.3. Transport Agent pada NS

Pada jaringan internet, dikenal istilah layer komunikasi. Ada 4

layer komunikasi TCP/IP yaitu: aplikasi aplikasi, transport, IP dan

network access. Lapisan transport merupakan layer komunikasi yang

mengatur komunikasi data yang akan digunakan oleh lapisan aplikasi

di atasnya. (Wirawan dan Indarto, 2004)

NS mensimulasikan lapisan transport dengan objek simulasi

yang bernama transport agent. Pada pengiriman data, transport agent

tidak dapat berdiri sendiri. Transport agent membutuhkan lapisan

aplikasi di atasnya yang berfungsi sebagai trafik generator.


18

Jenis-jenis transport agent:

1. TCP (Transport Control Protocol)

2. UDP (Universal Datagram Protocol)

3. RTP (Real Time Transport Protocol)

II.2.3.1. TCP (Tansport Control Protocol)

Network simulator mendukung 2 jenis TCP agent,

yaitu one way TCP agent dan two way TCP agent. Perbedaan

kedua jenis TCP agents adalah:

1. Two way TCP agent mensupport proses handshaking

pada saat connection setup, sehingga koneksi dapat

dibangun, atau drop tergantung pada kondisi jaringannya.

One way TCP tidak mensupport proses handshaking.

Pertukaran data menggunakan agent ini diasumsikan

telah melewati proses handshaking.

2. Two way TCP agents men-support data transfer dua arah.

3. Penomoran pada jumlah byte yang ditransfer, bukan pada

jumlah packet.


19

A. One Way TCP Agent

Simulasi koneksi pada one way agent dilakukan

dengan menggunakan 2 agents yang berpasangan, yaitu

TCP Sender, dan TCP Sink.

NS-2 mendukung beberapa jenis TCP Sender agent,

yaitu:

1. TCP Sender base (Tahoe TCP)

Agent/TCP

2. Reno TCP

Agent/TCP/Reno

3. New Reno TCP

Agent/TCPNewReno

4. Vegas TCP

Agent/TCP/Vegas

5. SACK (Selective ACK) TCP

Agent/TCP/Sack1

6. FACK (Forward ACK) TCP

Agent/TCP/Fack

Masing-masing sender agent pada NS memiliki

perilaku yang sama dengan implementasi masing-masing

jenis TCP di dunia nyata.


20

TCP Sink bertugas mengirimkan ACK per packet

yang diterima pada TCP Sender pasangannya. Beberapa

macam TCP Sink yang di-support NS yaitu:

1. Base TCP Sink

Agent/TCPSink

2. Delayed ACK

Agent/TCPSink/DelAck

3. Sack TCP Sink

Agent/TCPSink/Sack

4. Delayed ACK dengan Sack

Agent/TCPSink/Sack1/DelAck

Agent TCP pengirim dan penerima yang

bermacam-macam ini dimaksudkan agar NS user dapat

memahami dan dapat melakukan riset yang berkenaan

dengan karakteristik congestion control dan error control

masing-masing jenis TCP.


21

B. Two Way TCP Agent

NS hanya mensimulasikan satu jenis two way TCP

agent, yaitu:

Two Way TCP agents

Agents/TCP/FullTCP

Saat ini, two way TCP hanya disimulasikan

dengan menggunakan Reno congestion control. Pada two

way TCP, pembuatan TCP Sink sama dengan source

TCP, namun Sink ditempatkan pada kondisi listen.

II.2.3.2. UDP (Universal Datagram Protocol)

Koneksi dengan menggunakan UDP pada NS

dilakukan dengan menggunakan agent UDP sebagai pengirim

dan agent Null sebagai penerima.

A. UDP Sender Agent

UDP Sender Agent merupakan agen pengirim,

diterapkan pada NS sebagai:

UDP Sender agent

Agent/UDP


22

Agent UDP pada NS memiliki penomoran dan

time stamp seperti yang dimiliki RTP. Meskipun packet

UDP yang sebenarnya tidak mengandung penomoran

atau time stamp, penomoran dan time stamp yang ada

sangat berguna untuk analisis data hasil simulasi.

Penomoran dan time stamp ini tidak mempengaruhi

overhead agent UDP.

B. Agent Null

Agent Null merupakan pasangan UDP sebagai

tujuan traffic.

II.2.3.3. RTP (Real Time Transport Protocol)

RTP menyelenggarakan end-to-end delivery services

untuk data yang memiliki karakteristik real time, seperti

audio (VoIP) dan video interaktif. Layanan tersebut termasuk

identifikasi tipe payload, pengurutan, time stamping, dan

monitor pengiriman data. Sama seperti UDP, pemakaian RTP

sebagai agent pengirim dipasang dengan agent Null sebagai

penerima.


23

II.2.4. Level Aplikasi pada NS

NS mensimulasikan level aplikasi dalam bentuk simulated

application dan generator trafik. Pada NS, yang bekerja untuk

menghubungkan transport agents dengan aplikasi adalah Application

Program Interface (API) berupa function. Ada 2 tipe dasar aplikasi

yang disimulasikan pada NS, yaitu:

1. Simulated Application

2. Generator Trafik

II.2.4.1. Simulated Application

Pada saat ini baru ada dua jenis aplikasi yang

disimulasikan pada NS, yaitu:

1. FTP (File Transfer Protocol)

Dibangun untuk mensimulasikan bulk data transfer.

2. Telnet

Dibangun untuk mensimulasikan transfer data dengan

ukuran kecil. Aplikasi telnet pada NS membangkitkan

packet dengan 2 cara, yaitu:

a. Jika variabel interval_ diset bukan nol, maka waktu

antar packet dipilih dari distribusi eksponensial dengan

nilai rata-rata, dengan nilai yang sama dengan

interval_.


24

b. Jika interval_ diset sama dengan nol, maka inter

arrival time dipilih berdasarkan distribusi yang ada

pada tcplib.

Masing-masing aplikasi tersebut dijalankan di atas

TCP transport agent. Jumlah packet yang ditransmisikan

diatur oleh mekanisme flow control dan congestion control

TCP.

II.2.4.2. Generator Trafik

Generator trafik membangkitkan trafik dengan metode

on/off. Selama periode on packet membangkitkan data dengan

kecepatan tetap, dan selama periode off tidak satupun trafik

yang dibangkitkan.

Objek generator trafik dibagi atas 4 type, yaitu:

1. Eksponensial

Generator trafik ini membangkitkan trafik dengan

inter arrival time antar packet sesuai dengan fungsi

eksponensial.

2. Pareto


25

Generator packet ini membangkitkan trafik dengan

inter arrival time antar packet sesuai dengan fungsi

pareto.

3. CBR

Fungsi ini membangkitkan data secara kontinu

dengan bit rate yang konstan.

4. Traffic trace

Generator ini digunakan untuk membangkitkan

trafik dari sebuah trace file.

II.3. Object Antrian pada NS2

Queuing adalah salah satu fungsi QoS yang menyimpan sementara

packet-packet sebelum ditransmisikan. Jika packet-packet datang pada antrian

paling akhir dari sebuah queue, maka packet-packet tersebut akan mengalami

keterlambatan (delay). Dalam Tugas Akhir ini, objek antrian yang digunakan

adalah FIFO. Hal ini mengingat jaringan di Universitas Sanata Dharma

menggunakan Mikrotik dimana default settting antrian yang digunakan adalah

FIFO.

Berikut ini adalah beberapa teknik queuing pada NS2 dan penjelasannya.


26

II.3.1. FIFO

First in first out (FIFO) adalah metode queuing yang paling

sederhana. Semua packet diperlakukan sama dengan menempatkannya

pada sebuah antrian, lalu dilayani dengan urutan yang sama ketika

packet-packet tersebut memasuki antrian. FIFO tidak

mempertimbangkan prioritas packet, bandwidth, dan alokasi buffer

yang diperuntukkan packet tersebut. Ketika buffer pada router sudah

penuh, maka packet yang datang selanjutnya akan di-drop, sehingga

metode ini dinamakan juga drop tail. (Agoes dan Putranto, 2007)

Gambar 2.3. Antrian FIFO

II.3.2. Random Early Detection

Random Early Detection atau bisa disebut Random Early Drop

biasanya dipergunakan untuk gateway / router backbone dengan

tingkat trafik yang sangat tinggi. RED mengendalikan trafik jaringan

sehingga terhindar dari kemacetan pada saat trafik tinggi berdasarkan

pemantauan perubahan nilai antrian minimum dan maksimum. Jika isi


antrian dibawah nilai minimum maka mode 'drop' tidak berlaku, saat

antrian mulai terisi hingga melebihi nilai maksimum maka RED akan

membuang (drop)

jaringan dapat dihindari.

II.3.3. Class Based Queueing

bertujuan menyediakan

jalur fisik yang sama, dan sebagai acuan untuk membedakan

yang memiliki prioritas

mengalokasikan

berbeda, sesuai denga

masing

yaitu pemberian

(Agoes dan Putranto, 2007)



membuang (drop) packet data secara acak sehingga kemacetan pada

jaringan dapat dihindari.

Gambar 2.4. Antrian RED

Class Based Queueing

Class-Based Queuing (CBQ) adalah suatu mekanisme

bertujuan menyediakan link sharing antar agensi yang menggunakan

jalur fisik yang sama, dan sebagai acuan untuk membedakan

yang memiliki prioritas-prioritas yang berlainan. Setiap agensi dapat

mengalokasikan bandwidth miliknya untuk berbagai jenis

berbeda, sesuai dengan pembagiannya yang tepat untuk masing

masing traffic. CBQ dengan link sharing memberikan keunggulan

yaitu pemberian bandwidth yang tak terpakai bagi

(Agoes dan Putranto, 2007)

27



data secara acak sehingga kemacetan pada

(CBQ) adalah suatu mekanisme queuing,

antar agensi yang menggunakan

jalur fisik yang sama, dan sebagai acuan untuk membedakan traffic

prioritas yang berlainan. Setiap agensi dapat

miliknya untuk berbagai jenis traffic yang

n pembagiannya yang tepat untuk masing-

memberikan keunggulan

yang tak terpakai bagi leaf class-nya.


28

Ketika packet datang, router akan mengantrikannya pada queue

yang sesuai dengan priority class packet tersebut. Selanjutnya, router

dapat menerapkan priority control yang akan mentransfer lebih

banyak packet-packet berprioritas tinggi daripada packet berprioritas

rendah.

Gambar 2.5. Antrian CBQ

Komponen-komponen CBQ adalah:

1. Classifier, bekerja dengan cara mengklasifikasikan packet-packet

ke dalam class-class yang sesuai dengan menggunakan informasi

yang ada di packet header.

2. General Scheduler, merupakan mekanisme penjadwalan bertujuan

untuk membagi bandwidth saat seluruh kelas memiliki antrian

packet. General Scheduler menjamin hak kuantitas layanan untuk

tiap cabang class (leaf classes), dengan membagikan bandwidth


29

sesuai dengan alokasinya masing-masing. General Scheduler

bekerja apabila tidak terjadi kongesti pada router.

3. Link-sharing Scheduler, yang bertujuan membagikan bandwidth

yang tak terpakai sesuai dengan struktur link-sharingnya. Link-

sharing scheduler digunakan apabila terjadi kongesti pada router.

4. Estimator, akan menghitung bandwidth yang terpakai pada tiap

kelas pada selang waktu tertentu untuk memastikan bahwa tiap

kelas telah mendapatkan bandwidth sesuai bagiannya.

II.3.4. Fair Queueing (FQ)

Fair Queueing merupakan suatu disiplin antrian yang

menandai suatu antrian bebas untuk tiap aliran. FQ dapat memberikan

alokasi bandwidth yang rata dalam waktu kongesti, dan melindungi

suatu aliran dari aliran yang lain. Bobot dapat ditandai ke tiap antrian

untuk memberikan proporsi berbeda dalam suatu kapasitas jaringan.

Packet-packet dari flow berbeda dipilih secara fair dan equal. (Agoes

dan Putranto, 2007)

Fair Queueing mengalokasikan bobot pada tiap flow (antrian)

sedemikian sehingga bobot secara logik menspesifikasikan jumlah bit-

bit untuk transmit setiap saat router melayani antrian tersebut.


II.3.5. Stochastic Fairness Queueing

membagi setiap

rata, setiap

antrian dan menunggu dikeluarkan oleh penjadwalan, antrian

dikeluarkan dengan algoritma round robin.

Gambar 2.6. Antrian FQ

Stochastic Fairness Queueing

Stochastic Fairness Queuing (SFQ) memiliki kemampuan

membagi setiap packet data yang diterima dalam jumlah yang sama

rata, setiap packet data yang telah terbagi dimasukkan ke dalam suatu


dikeluarkan dengan algoritma round robin.

Gambar 2.7. Antrian SFQ

30

(SFQ) memiliki kemampuan

data yang diterima dalam jumlah yang sama

data yang telah terbagi dimasukkan ke dalam suatu



31

II.4. Performansi Jaringan

Performansi jaringan terhadap suatu traffic tertentu dapat dianalisa dari

parameter-parameter Quality of Service (QoS). Parameter tersebut antara lain

packet loss, packet drop, frame loss, delay, dan jitter. (Fauzan, 2008)

Pada percobaan simulasi ini dilakukan analisa terhadap parameter QoS

yaitu packet loss dan packet drop.

II.4.1. Packet loss

Packet loss merupakan error rate dari transmisi packet data

yang diukur dalam persen. (Fauzan, 2008)

Packet loss terjadi ketika satu atau lebih packet data yang

melewati suatu jaringan gagal mencapai tujuannya. Dengan kata lain

packet data tersebut hilang selama proses transmisi ke tujuan.

Umumnya perangkat network memiliki buffer untuk menampung data

yang diterima. Jika terjadi kongesti yang cukup lama, buffer akan

penuh, dan data baru tidak diterima. Packet yang hilang ini harus

diretransmisi, yang akan membutuhkan waktu tambahan.

Berdasarkan standar ITU-T X.642 (rekomendasi X.642

International Telecommunication Union ), standar persentase packet

loss untuk jaringan adalah sebagai berikut: Good (0 - 1%), Acceptable

(1% - 5% ), dan Poor (5% - 10%). (International Telecommunication

Union, 2010)


32

Secara matematis, packet loss dapat dihitung dengan:

�� = � � �� 100%

dimana:

Pd = jumlah packet yang mengalami drop

Ps = jumlah packet yang dikirim

II.4.2. Packet drop

Packet drop berkaitan dengan antrian pada link. Jika ada packet

yang datang ke suatu antrian yang sudah penuh, maka packet akan

didrop sesuai dengan jenis antrian yang dipakai. Misalkan jenis antrian

yang dipakai adalah FIFO/DropTail, jika ada packet yang datang ke

antrian tersebut yang sudah penuh, maka packet yang datang itulah

yang akan didrop.

Pada NS, jumlah packet drop dihitung dengan menjumlahkan

flow id (d) pada hasil file trace.


33

BAB III

PERENCANAAN SIMULASI JARINGAN

III.1. Skenario Simulasi

Simulasi jaringan pada tugas akhir ini didasarkan pada gambar desain

jaringan kampus III Universitas Sanata Dharma seperti di bawah ini:

Gambar 3.1. Desain Jaringan Kampus III USD


34

Data uji traffic FTP yang akan digenerate pada simulasi model yang

akan dibangun adalah sebagai berikut:

Source Destination Jumlah packet Time of start (s) Time of stop (s)

R Core USD R TI 8 1.0 5; 6; 7; 8; 9

R Core USD R TE 5 0.45 5; 6; 7; 8; 9

R Core USD R Psikologi 4 0.3 5; 6; 7; 8; 9

R Core USD R Meka 5 0.35 5; 6; 7; 8; 9

R Core USD R Farmasi 2 0.5 5; 6; 7; 8; 9

R BAPSI R CORE USD 10 0.2 5; 6; 7; 8; 9

R IKOM R CORE USD 5 0.55 5; 6; 7; 8; 9

R FST R CORE USD 7 0.55 5; 6; 7; 8; 9

Tabel 3.1. Data Traffic FTP yang Diujikan

Jenis Antrian : Drop Tail (FIFO)

Bandwidth : 10Mb

Delay Propagation : 1ms, 5ms, 10ms

Pada simulasi ini menggunakan jenis antrian FIFO dan bandwidth

10Mb, yang didasarkan pada setting router yang digunakan dalam model

jaringan Kampus III Universitas Sanata Dharma.

Simulasi akan dilakukan sebanyak tiga kali dengan nilai variabel delay

propagation yang berbeda. Pemilihan nilai variabel delay propagation

tersebut dimaksudkan untuk mendapatkan banyaknya packet yang dikirimkan,


35

jumlah packet drop, dan persentase jumlah packet loss yang bervariasi yang

akan digunakan dalam analisis performansi. Hal ini mengingat bahwa jika

waktu tunda pengiriman tiap packet makin kecil maka jumlah packet yang

dikirimkan semakin banyak. Sehingga nantinya akan didapat banyaknya

jumlah packet drop, dan persentase jumlah packet loss yang berbeda-beda

pada setiap uji coba.

Pada saat simulasi dijalankan, pada jaringan terdapat traffic yang

berjalan mulai dari detik ke-0. Traffic ini untuk mengkondisikan bahwa

jaringan tidak dalam kondisi kosong pada saat traffic FTP digenerate. Adapun

skenario traffic lain yang sedang berjalan tersebut adalah sebagai berikut:

Source Destination Jenis Traffic

R Core USD R BAPSI CBR

R Core USD R IKOM Telnet

R Core USD R FST Telnet

R Core USD R TI CBR

R Core USD R TE CBR

R Core USD R Meka CBR

R Psikologi R CORE USD Telnet

R Farmasi R CORE USD Telnet

R BAPSI R CORE USD CBR

R FST R Core USD Telnet

Tabel 3.2. Data Traffic yang Sedang Berjalan


36

III.2. Perencanaan Simulasi

Adapun langkah-langkah simulasi yang akan dibangun dapat dijelaskan

dalam bagan alir (flowchart) berikut:

Start

Inisialisasi Simulasi

(Pemanggilan simulator object, membuka

file trace, tracing file, open file handle untuk

simulator nam trace data, prosedure finis,

pengeksekusian prosedure finish )

Pembuatan Topologi

Pembuatan transport agent

dan aplikasi yang berjalan di

atasnya

End

Sending Packet Data

Gambar 3.3. Flowchart Simulasi


37

BAB IV

IMPLEMENTASI DAN ANALISIS SIMULASI JARINGAN

IV.1. Implementasi dan Analisis Topologi

Dengan melihat gambar desain jaringan kampus III Universitas Sanata

Dharma seperti di bawah ini:

topologi jaringan yang digunakan dalam pembangunan jaringan tersebut adalah

topologi star.

Topologi dalam model simulasi dengan menggunakan NS2 dibangun oleh

Node dan link. Topologi jaringan yang akan disimulasikan dibangun pada xemacs

text editor dengan script seperti di bawah ini:


38

1. Pembangunan Objek Node

set CoreUSD [$ns Node] set CorePaingan [$ns Node] set RouterBapsi [$ns Node] set RouterTI [$ns Node] set RouterTE [$ns Node] set RouterPsikologi [$ns Node] set RouterIkom [$ns Node] set RouterFST [$ns Node] set RouterMeka [$ns Node] set RouterFarmasi [$ns Node] $CoreUSD label "CoreUSD" $CorePaingan label "CorePaingan" $RouterBapsi label "RouterBapsi" $RouterTI label "RouterTI" $RouterTE label "RouterTE" $RouterPsikologi label "RouterPsikologi" $RouterIkom label "RouterIkom" $RouterFST label "RouterFST" $RouterMeka label "RouterMeka" $RouterFarmasi label "RouterFarmasi"

Pada simulasi ini, Node yang dibangun berjumlah 10 Node. Tiap Node

didefinisikan dengan menggunakan command $ns Node. Artinya, tiap

Node diset menjadi sebuah objek Node. Kemudian tiap Node diberi penamaan

sesuai dengan gambar desain jaringan kampus III Universitas Sanata

Dharma dengan menggunakan command $Node label "namaNode".

2. Pembangunan Link

$ns duplex-link $CoreUSD $CorePaingan 10Mb 10ms DropTail $ns duplex-link $CorePaingan $RouterBapsi 10Mb 10ms DropTail $ns duplex-link $CorePaingan $RouterTI 10Mb 10ms DropTail $ns duplex-link $CorePaingan $RouterTE 10Mb 10ms DropTail $ns duplex-link $CorePaingan $RouterPsikologi 10Mb 10msDropTail


39

$ns duplex-link $CorePaingan $RouterIkom 10Mb 10ms DropTail $ns duplex-link $CorePaingan $RouterFST 10Mb 10ms DropTail $ns duplex-link $CorePaingan $RouterMeka 10Mb 10ms DropTail $ns duplex-link $CorePaingan $RouterFarmasi 10Mb 10ms DropTail

Link dibuat antara dua buah Node dan digunakan untuk

menghubungkan kedua Node tersebut. Pada simulasi ini, jenis link yang

digunakan adalah duplex link. Hal ini menandakan bahwa antara kedua

Node terdapat link dua arah dan terjadi komunikasi data dua arah antar

kedua Node. Tiap link memiliki parameter bandwidth sebesar 10Mb, delay

propagation sebesar 10 ms, dan jenis antrian yang digunakan adalah

DropTail.

$ns duplex-link-op $CoreUSD $CorePaingan orient down $ns duplex-link-op $CorePaingan $RouterBapsi orient 180deg $ns duplex-link-op $CorePaingan $RouterTI orient 210deg $ns duplex-link-op $CorePaingan $RouterTE orient 240deg $ns duplex-link-op $CorePaingan $RouterPsikologi orient 260deg $ns duplex-link-op $CorePaingan $RouterIkom orient 280deg $ns duplex-link-op $CorePaingan $RouterFST orient 300deg $ns duplex-link-op $CorePaingan $RouterMeka orient 330deg $ns duplex-link-op $CorePaingan $RouterFarmasi orient 360deg

Command di atas digunakan untuk mengatur posisi antara dua buah

Node yang saling berhubungan. Hal ini dilakukan agar tampilan topologi


40

pada nam mendekati gambar desain jaringan kampus III Universitas

Sanata Dharma saat simulasi dilakukan.

IV.2. Implementasi dan Analisis Pembuatan Tranport Agent dan

Pasangannya.

Pada jaringan dikenal istilah layer istilah layer komunikasi. Terdapat

empat layer komunikasi yaitu: layer aplikasi, transport, IP, dan network

access. Lapisan transport merupakan layer komunikasi yang mengatur

komunikasi data yang akan digunakan oleh lapisan aplikasi di atasnya. Pada

simulasi menggunakan NS2 ini, lapisan transport disimulasikan dengan objek

simulasi yang bernama transport agent.

set tcp0 [new Agent/TCP] $ns attach-agent $CoreUSD $tcp0 set tcp1 [new Agent/TCP] $ns attach-agent $CoreUSD $tcp1 set tcp2 [new Agent/TCP] $ns attach-agent $CoreUSD $tcp2 set tcp3 [new Agent/TCP] $ns attach-agent $CoreUSD $tcp3 set tcp4 [new Agent/TCP] $ns attach-agent $CoreUSD $tcp4 set tcp5 [new Agent/TCP] $ns attach-agent $RouterBapsi $tcp5 set tcp6 [new Agent/TCP] $ns attach-agent $RouterIkom $tcp6


41

set tcp7 [new Agent/TCP] $ns attach-agent $RouterFST $tcp7 set sink0 [new Agent/TCPSink] $ns attach-agent $RouterTI $sink0 set sink1 [new Agent/TCPSink] $ns attach-agent $RouterTE $sink1 set sink2 [new Agent/TCPSink] $ns attach-agent $RouterPsikologi $sink2 set sink3 [new Agent/TCPSink] $ns attach-agent $RouterMeka $sink3 set sink4 [new Agent/TCPSink] $ns attach-agent $RouterFarmasi $sink4 set sink5 [new Agent/TCPSink] $ns attach-agent $CoreUSD $sink5 set sink6 [new Agent/TCPSink] $ns attach-agent $CoreUSD $sink6 set sink7 [new Agent/TCPSink] $ns attach-agent $CoreUSD $sink7 $ns connect $tcp0 $sink0 $ns connect $tcp1 $sink1 $ns connect $tcp2 $sink2 $ns connect $tcp3 $sink3 $ns connect $tcp4 $sink4 $ns connect $tcp5 $sink5 $ns connect $tcp6 $sink6 $ns connect $tcp7 $sink7

Pada simulasi ini, jenis transport agent yang dipakai adalah Transport

Control Protocol (TCP). Simulasi koneksi TCP pada simulasi ini

menggunakan dua agent yang berpasangan, yaitu TCP Sender dan TCP Sink.

Untuk TCP sender, pada simulasi ini menggunakan TCP sender base, atau

yang lebih umum dikenal dengan Tahoe TCP. Sedangkan untuk TCP Sink


42

menggunakan Base TCP Sink. TCP Sink bertugas mengirimkan ACK per

packet yang diterima pada TCP Sender pasangannya.

Pada Node CoreUSD terdapat lima agent TCP Sender dan tiga agent

TCP Sink. Untuk Node RouterBapsi, RouterIkom, dan RouterFST masing-

masing memiliki satu agent TCP Sender. Sedangkan Node RouterTI,

RouterTE, RouterPsikologi, RouterMeka, dan RouterFarmasi masing-masing

memiliki satu agent TCP Sink.

IV.3. Implementasi dan Analisis Pembuatan Layer Aplikasi

set ftp0 [new Application/FTP] $ftp0 attach-agent $tcp0 set ftp1 [new Application/FTP] $ftp1 attach-agent $tcp1 set ftp2 [new Application/FTP] $ftp2 attach-agent $tcp2 set ftp3 [new Application/FTP] $ftp3 attach-agent $tcp3 set ftp4 [new Application/FTP] $ftp4 attach-agent $tcp4 set ftp5 [new Application/FTP] $ftp5 attach-agent $tcp5 set ftp6 [new Application/FTP] $ftp6 attach-agent $tcp6 set ftp7 [new Application/FTP] $ftp7 attach-agent $tcp7 $ftp0 produce <8> $ftp1 produce <5> $ftp2 produce <4>


43

$ftp3 produce <5> $ftp4 produce <2> $ftp5 produce <10> $ftp6 produce <5> $ftp7 produce <7>

Dalam simulasi ini, tiap aplikasi dikonfigurasikan pada layer transport

pasangannya. Sebagai contoh,

set ftp0 [new Application/FTP] $ftp0 attach-agent $tcp0

command tersebut digunakan untuk mengkonfigurasikan aplikasi ftp0 pada

tcp0. Dengan kata lain aplikasi ftp0 berjalan di atas transport agent tcp0.

$ftp produce <n> digunakan untuk pengaturan terhadap jumlah

packet yang dikirim. Source akan menghasilkan n packet sekaligus.

IV.4. Analisis Performansi Jaringan Terhadap Aplikasi FTP

Parameter performansi yang diambil dalam simulasi ini adalah packet

drop dan packet loss. Setiap parameter saling berhubungan satu dengan yang

lainnya. Dimana untuk mendapatkan persentasi jumlah packet yang loss maka

harus didapatkan terlebih dahulu jumlah packet yang drop pada saat

pengiriman.

Untuk dapat memperoleh hasil perhitungan packet loss dan packet

drop, maka diperlukan file awk yang berguna untuk mem-filter trace file, dari

hasil simulasi yang berisikan catatan seluruh event (kejadian) yang dialami


44

oleh suatu simulasi packet pada simulasi yang dibangun, untuk mengambil

data yang benar-benar dibutuhkan dalam perhitungan.

Record trace file dari simulasi yang dibangun tersusun dalam format

yang sudah ditentukan seperti di bawah ini:

Event time From Node

To Node

Packet type

Packet size

Flags Fid Source address

Dest address

Seq num

Packet id

Adapun salah satu penggalan hasil file trace simulasi adalah sebagai berikut:

+ 0.210032 1 0 tcp 40 ------- 0 2.0 0.5 0 0 - 0.210032 1 0 tcp 40 ------- 0 2.0 0.5 0 0 r 0.220064 1 0 tcp 40 ------- 0 2.0 0.5 0 0 + 0.220064 0 1 ack 40 ------- 0 0.5 2.0 0 1 - 0.220064 0 1 ack 40 ------- 0 0.5 2.0 0 1 r 0.230096 0 1 ack 40 ------- 0 0.5 2.0 0 1 + 0.230096 1 2 ack 40 ------- 0 0.5 2.0 0 1 - 0.230096 1 2 ack 40 ------- 0 0.5 2.0 0 1 r 0.240128 1 2 ack 40 ------- 0 0.5 2.0 0 1 + 0.240128 2 1 tcp 1040 ------- 0 2.0 0.5 1 2 d 0.240128 2 1 tcp 1040 ------- 0 2.0 0.5 1 2 + 0.240128 2 1 tcp 1040 ------- 0 2.0 0.5 2 3

Untuk file awk yang dipergunakan untuk menghitung jumlah packet

drop dan besarnya packet loss dibangun dengan command seperti di bawah

ini:

BEGIN { sent=0; drop=0; } { if ( $1 == "+" ) sent += 1; else if ( $1 == "d" ) drop += 1;


45

} END { if ( sent > 0 ) { printf(" Packets sent: %5d\n", sent); printf("Packets dropped: %5d\n", drop); printf(" Total losses: %12.6f%\n", 100*drop/sent); } }

Dari percobaan simulasi jaringan Kampus III Universitas Sanata

Dharma didapatkan hasil perhitungan jumlah packet yang dikirimkan, jumlah

packet yang drop, dan besarnya packet loss. Hasil tersebut didapat melalui

lima belas kali uji coba. Setiap lima kali uji coba yang telah dijalankan, akan

dilakukan perubahan nilai variabel delay propagation. Dalam lima kali uji coba

dengan nilai variabel delay propagation yang sama, time of stop di-set berbeda

tiap dalam tiap uji coba. Hasil dari simulasi tersebut tersaji pada Tabel 4.1.,

Tabel 4.2., Tabel 4.3., dan Tabel 4.4.

Time of Stop (second) Packet Sent Packets

dropped Total losses

5 48700 666 1,367556%

6 58976 785 1,331050%

7 69263 928 1,339821%

8 79272 1117 1,409073%

9 89269 1273 1,426027%

Tabel 4.1. Hasil Perhitungan File AWK dengan Delay Propagation 1ms


46



5 47196 400 0,847529%

6 56842 508 0,893705%

7 66538 662 0,994920%

8 76288 1039 1,361944%

9 86283 1167 1,352526%




5 46777 349 0,746093%

6 56906 416 0,731030%

7 66591 495 0,743344%

8 76480 594 0,776674%

9 86419 681 0,788021%


Dari hasil percobaan simulasi yang ditunjukkan pada Tabel 4.1., 4.2.,

dan 4.3. tersebut terlihat bahwa dari banyaknya jumlah packet yang

dikirimkan, jumlah packet yang drop dan persentase packet loss begitu

rendah, hal ini menunjukkan bahwa model jaringan Kampus III Universitas

Sanata Dharma memiliki performansi yang cukup baik. Hal tersebut terlihat

dari persentase packet loss kurang dari 5% (acceptable), sesuai dengan

standar ITU-T X.642.

Kondisi performansi dilihat dari jumlah packet drop tersaji pada

Gambar 4.1.


47

Gambar 4.1. Grafik Packet drop

Dari grafik di atas terlihat bahwa apabila jumlah packet sent makin

banyak maka makin banyak jumlah packet drop. Delay mempengaruhi jumlah

packet yang dikirimkan, makin kecil delay dalam pengiriman makin banyak

jumlah packet yang dikirimkan. Sehingga jumlah packet drop juga makin

banyak.

Terjadinya packet drop berkaitan dengan metode antrian yang dipakai,

dalam simulasi ini yaitu metode antrian FIFO. Hal ini dikarenakan pada

metode antrian FIFO, router hanya mempunyai single buffer dan jika buffer

telah penuh maka packet yang datang berikutnya akan di drop.

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

0 30000 60000 90000 120000

Jum

lah

Pa

cke

t D

rop

Jumlah Packet Sent

delay: 10 ms

delay: 5 ms

delay: 1 ms


48

Kondisi performasi dilihat dari persentase packet loss tersaji pada

Gambar 4.2.

Gambar 4.2. Grafik Packet loss

Pada grafik di atas terlihat bahwa, semakin banyaknya packet yang

dikirimkan diikuti dengan persentase jumlah packet loss yang semakin tinggi.

Persentase packet loss cenderung stabil ditunjukkan oleh jaringan yang

memiliki pengaturan delay 10ms. Sedangkan kenaikan persentase jumlah

0,00%

0,20%

0,40%

0,60%

0,80%

1,00%

1,20%

1,40%

1,60%

30000 60000 90000

To

tal

Pa

cke

t Lo

ss (

%)

Jumlah Packet Sentdelay: 10 ms delay: 5 ms delay: 1 ms


49

packet lost yang mengalamai kenaikan terbesar terlihat pada jaringan yang

memiliki pengaturan delay 5ms.


50

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

V.1. Kesimpulan

Dari simulasi yang telah dilakukan dapat disimpulkan beberapa hal

berikut:

1. Traffic FTP pada model jaringan jaringan komputer Kampus III

Universitas Sanata Dharma dapat disimulasikan dalam model simulasi

menggunakan Network Simulator 2.

2. Performansi jaringan komputer Kampus III Universitas Sanata Dharma

dapat dianilis dari hasil uji coba simulasi jaringan menggunakan NS2.

Dari hasil uji coba simulasi jaringan terlihat bahwa Kampus III

Universitas Sanata Dharma memiliki kondisi performansi yang cukup

baik. Hal ini terlihat dari persentase packet loss kurang yang dari 5%

(sesuai dengan standar ITU-T X.642).

3. Semakin banyak jumlah packet sent maka makin banyak jumlah packet

drop serta makin tinggi persentase jumlah packet loss.


51

V.2. Saran

Ada beberapa saran membangun yang dapat dipertimbangkan untuk

pengembangan penelitian mengenai simulasi jarigan menggunakan Network

Simulator 2 (NS2):

1. Simulasi jaringan yang dibangun juga dapat dikembangkan untuk analisis

perbandingan jenis antrian untuk mendapat performansi jaringan yang

lebih baik.

2. Analisis performansi juga dapat dikembangkan dengan melakukan

perhitungan pada parameter QoS yang lain, seperti frame loss, delay, dan

jitter.


52

DAFTAR PUSTAKA

Agoes, S., & Putranto, A., 2007, “Simulasi Kualitas Layanan VOIP Menggunakan

Metode Antrian Packet CBQ Dengan Mekanisme Link Sharing”, JeTri,

Agustus 2007, volume 7, No 1, ISSN 1412-0372, 44, 41-64.

Comer, D.E., 1991, Internetworking With TCP/IP Volume I; Principles, Protocols,

And Architectured: second edition, Prentice Hall, Inc., New Jersey.

Fauzan, 2008, Pembangunan Simulasi Performa Layanan Video Streaming Pada

HSDPA, Universitas Indonesia, Jakarta.

Forouzan, B.A., 2000, TCP/IP Protocol Suite. The McGraw-Hill Companies, Inc.,

New York.

International Telecommunication Union, 2009, ITU-T Recommendations.

http://www.itu.int/itu-t/recommendations/index.aspx?ser=X, diakses pada

tanggal 17 Desember 2010


53

Santoso, B., 2008, Manajemen Bandwidth Internet dan Intranet.

http://kambing.ui.ac.id/onnopurbo/library/library-ref-ind/ref-ind-

z/bwmanagement.pdf, diakses tanggal 9 September 2010

Wirawan, A.B., & Indarto, E., 2004, Mudah Membangun Simulasi dengan Network

Simulator-2, Andi Offset, Yogyakarta


simulasi jaringan menggunakan network simulator 2repository.usd.ac.id/32521/2/065314054_full.pdf ·...

Documents