ANALISA DAN IMPLEMENTASI VOICE OVER INTERNET

PROTOCOL (VoIP) DENGAN SERVER BERBASIS

PARALLEL PROCESSING

TUGAS AKHIR

Sebagai Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1

Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang

Oleh:

U S M A N

201010370311 189

JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2014

i

ii

iii

vi

LEMBAR PERSEMBAHAN

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan berkah rahmat

serta hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan tugas akhir

ini.

Dalam penyelesaian tugas akhir ini, penulis ingin menyampaikan ucapan

terimakasih serta penghargaan yang setinggi-tingginya kepada semua pihak yang

telah memberikan bantuan. Selesainya tugas akhir ini tidak lepas dari bantuan dan

dukungan dari berbagai pihak. Ucapan terima kasih dan penghargaan yang

tersebut saya haturkan kepada:

1. Ir. Sudarman, M.T. Selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah

Malang

2. Yuda Munarko, S.Kom, M.Sc, Selaku Kepala Jurusan Teknik Informatika

Universitas Muhammadiyah Malang

3. Ibunda Hj. Kaya (Alm) dan Nenek Hj. Hadijah yang selalu menguatkan hati ini

menyelesaikan kulia tepat waktu.

4. Ayahanda H.Udin atas dukungan moril, doa dan materil yang telah diberikan

kepada ananda.

5. Adik-Adikku tersayang Zainal, Herman, Kaharuddin, Burhan, Muhmmad Ibnu

Rafi, Muhammad Asyraf, yang menyelipkan doanya untuk penulis dalam

menyelesaikan tugas akhir ini.

6. Keluarga Bunda Misra Wati, Mas Novryantino Jati Vahlevi yang tak henti-

hentinya memberikan dukungan, do’a dan selalu mengingatkan utamakan kulia

terlebih dahulu.

7. Dosen Pembimbing I, Bapak Zamah Sari, M.T. dan Dosen Pembimbing II,

Bapak Agus Eko Minarno, yang telah banyak meluangkan waktu untuk

memberikan bimbingan dan arahan yang sangat berguna, hingga penulis dapat

menyelesaikan skripsi ini dengan baik.

8. Dosen Pengajar di Jurusan Teknik Informatika maupun di Fakultas Teknik

9. Dosen Penguji Tugas Akhir Bapak Lukman Hakim, S.Kom dan Bapak Ilyas

Nuryasin, S.Kom, M.Kom

vii

10. Bryan Kahfi Annuron, Anggara Kusnandi dan Yusi Ariyanti yang telah

membantu peneliti dengan bersedia meminjamkan laptop pribadinya dalam

penelitian saya.

11. Sahabat IT D Ryanta Satya Nugraha, Hilal Pratama, Vicky Hidayat,

Muhammad Taufik, Mohtana Chandra Kadri, Gilang Virgiawan, Joko

Kusuman W, Lukman Harun, Rizky Firdaus, Ridi Andinata, Raden Surya W.,

Andika Wahyu, Moch. Dedi Mahendra, Dodi Eko Septian, S.Kom, Agus

Sarifuddin, S.Kom, Mudliatul Biladil C, Nur Azmita R., Yusi Arifyanti, Diah

Anggraini, yang senangtiasa saling memberikan dukungan selama masa

perkuliahan hingga penyusunan skripsi ini, permintaan maaf saya juga

sampaikan kalau selama 4 tahun ini saya banyak berbuat salah baik yang

langsung maupun yang tidak langsung.

12. Staff dan Asissten Laboratorium Informatika, Fakultas Teknik Informatika

Universitas Muhammadiyah Malang Mas Fredy, Mas Fery, Mas Adi (Syekh),

Mas Ma2con, Mas Rizal (Satar), Mas Dana, Mba Yuni, Mba Ulfa, Mba Nia,

Mba Dani dkk.

13. Sahabat terbaik Resha Caskia Ulfa S.Farm, Siti Julaiha S.Farm, Risky Sofa

Yunanto,S.Psi, M. Rifki Aditya dan Andi Dani Anugrah, Jangan lupakan

ikrar yang telah kita sematkan bersama.

14. Nurlina, S.Kom, M.Pd Dan Mardini, S.Kom, M.Pd selaku guru SMA penulis,

yang telah berjasa membimbing saya hingga melanjutkan sekolah kejenjang

perkuliahan.

15. Seluruh rekan-rekan mahasiswa Teknik Informatika Universitas

Muhammadiyah Malang yang telah memberikan masukan dan kritik.

16. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, yang telah banyak

memberikan bantuan pada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

viii

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan

segala kemurahan, rahmat, serta hidayah dan petunjuk-Nya kepada saya sehingga

penyusunan tugas akhir dengan judul Analisa dan Implementasi Voice Over

Internet Protocol (VoIP) dengan Server Berbasis Paralell Processing ini dapat

terselesaikan dengan baik.

Pengerjaan tugas akhir ini tidak lain adalah merupakan penerapan ilmu

pengetahuan yang didapatkan selama melaksanakan pendidikan di jurusan Teknik

Informatika Universitas Muhammadiyah Malang.

Akhir kata penulis berharap semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat dan

memberikan sumbangsih terhadap ilmu pengetahuan. Tidak lupa ucapan terima

kasih kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan hingga

terselesaikannya tugas akhir ini.

Malang, 14 Oktober 2014

Penulis

ix

DAFTAR ISI

LEMBAR PERSETUJUAN ............................................................................... i

LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................ ii

LEMBAR PERNYATAAN ............................................................................... iii

ABSTRAK .................................................................................................... iv

ABSTRACT .................................................................................................... v

LEMBAR PERSEMBAHAN ............................................................................. vi

KATA PENGANTAR .......................................................................................viii

DAFTAR ISI .................................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xii

DAFTAR TABEL .............................................................................................xiv

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

1.1. Latar Belakang..................................................................................... 1

1.2. Rumusan Masalah ................................................................................ 1

1.3. Batasan Masalah .................................................................................. 2

1.4. Tujuan ................................................................................................. 2

1.5. Metodologi .......................................................................................... 3

1.6. Sistematika Penulisan .......................................................................... 4

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

2.1 VoIP (Voice Over Internet Portocol) ....................................................... 6

2.1.1 Pengertian ........................................................................................ 6

2.1.2 Arsitektur VoIP ............................................................................... 6

2.1.3 Protokol Penunjang JaringanVoIP.................................................... 7

2.1.3.1 TCP/IP ........................................................................................ 7

2.1.3.2 Application Layer ....................................................................... 7

2.1.3.3 TCP(Transmission Control Protocol) .......................................... 8

2.1.3.4 UDP (User Datagram Control Protocol) ..................................... 8

2.1.3.5 IP (Internet Protocol) ...................................................................... 9

2.1.4 Control pada Jaringan VoIP ............................................................ 10

2.1.4.1 H.323 .......................................................................................... 10

2.1.4.2 SIP .............................................................................................. 12

2.1.5 Protokol Data VoIP.......................................................................... 13

2.1.5.1 RTP (Real Time Protocol) ............................................................... 13

x

2.1.5.2 RTCP (Real-Time Control Protocol) ........................................... 13

2.1.5.3 RSVP (Resource Reservation Protocol) ........................................ 14

2.1.6 Codec (Coder Decoder) ....................................................................... 14

2.2 VoIP Server Asterisk ........................................................................... 15

2.3 Parallel Processing ............................................................................... 17

2.4 Bandwidth ........................................................................................... 18

2.4.1 Manajamen Bandwidth .................................................................... 18

2.5 QoS (Quality Of Service) ......................................................................... 19

2.5.1 Delay ............................................................................................... 19

2.5.2 Jitter ................................................................................................ 20

2.5.3 Loss packet ...................................................................................... 20

2.5.4 Throughput ...................................................................................... 21

BAB III ANALISA DAN PERANCANGAN SISTEM ...................................... 22

3.1 Analisa Sistem Parallel Processing ....................................................... 23

3.1.1 Analisa Topologi ............................................................................. 24

3.1.2 Analisa Kebutuhan Sistem ............................................................... 25

3.1.2.1 Spesifikasi Server ........................................................................ 25

3.1.2.2 Spesifikasi Node – Frontend ........................................................ 26

3.1.2.3 Spesifikasi Router ....................................................................... 26

3.1.2.4 Spesifikasi Modem ...................................................................... 27

3.1.2.5 Spesifikasi Client ........................................................................ 28

3.2 Analisa Perintah-perintah Kestrel Cluster ............................................. 29

3.3 Analisa Parameter Yang Akan Diujikan ............................................... 31

BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN ................................................ 33

4.1 Implementasi Sistem ............................................................................ 33

4.1.1 Konfigurasi Jaringan Sistem Parallel Processing .............................. 33

4.1.2 Konfigurasi Wake On Lan (WOL) ....................................................... 34

4.1.3 Instalasi dan Konfigurasi Kestrel Cluster ......................................... 38

4.1.4 Instalasi dan Konfigurasi Asterisk Untuk Server VoIP ..................... 48

4.1.5 Konfigurasi Softphone ..................................................................... 52

4.1.5.1 Konfigirusi X-Lite ....................................................................... 52

4.1.5.2 Konfigurasi Zoiper ...................................................................... 54

xi

4.2 Pengujian Sistem ................................................................................. 55

4.2.1 Pengujian Koneksi Jaringan ............................................................. 56

4.2.1.1 Pengujian Akses Via Putty Server Frontend ................................ 56

4.2.1.2 Jaringan Antar Server Dan Client VoIP ....................................... 57

4.2.1.3 Jaringan Antar Server Frontend dengan Node .............................. 58

4.3 Analisa Server Parallel Processing ....................................................... 60

4.4 Pengujian Performasi Single dengan Parallel Processing ...................... 62

4.5 Pengujian QoS Pada Single Server dan Parallel Processing .................. 63

4.5.1 QoS Pada Single Server ................................................................... 64

4.5.1.1 Delay .......................................................................................... 64

4.5.1.2 Jitter ........................................................................................... 64

4.5.1.3 Packet Loss ................................................................................. 65

4.5.1.4 Throughput ................................................................................. 65

4.5.2 QoS Pada Parallel Processing .......................................................... 66

4.5.2.1 Delay .......................................................................................... 66

4.5.2.2 Jitter ........................................................................................... 67

4.5.2.3 Packet Loss ................................................................................. 67

4.5.2.4 Throughput ................................................................................. 68

4.6 Analisa Hasil QoS Jaringan ................................................................. 68

BAB V PENUTUP ............................................................................................ 70

5.1 Kesimpulan.......................................................................................... 70

5.2 Saran ................................................................................................... 71

DAFTAR PUSTAKAxiv ................................................................................... 72

LEMBAR LAMPIRAN ..................................................................................... 73

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Mekanisme Protokol TCP/IP (Iskandarsyah : 2003) .......................... 7

Gambar 2. Teminal pada jaringan paket (Iskandarsyah : 2003) .......................... 10

Gambar 3. Arsitektur H.323 (Iskandarsyah: 2003) ............................................... 12

Gambar 4. Komponen RTP Header (Iskandarsyah : 2003) ................................ 13

Gambar 5. Alur Diagram Pengujian .................................................................. 22

Gambar 6. Topologi VoIP dengan Server Berbasis Parallel ............................... 24

Gambar 7. Konfigurasi interface frontend ......................................................... 34

Gambar 8. Cek WOL pada server FrontEnd ...................................................... 35

Gambar 9. Membuat script wol.sh pada server frontend ................................... 36

Gambar 10. Mengrimkan packet magic ke eth1 ................................................. 36

Gambar 11. Ethernet Properties......................................................................... 37

Gambar 12. Advanced....................................................................................... 38

Gambar 13. Add Repository Debian Squeeze .................................................... 39

Gambar 14. Menambahkan keyserver pada repository ....................................... 40

Gambar 15. Update repository pada server frontend .......................................... 40

Gambar 16. Instalasi Paket Kestrel Cluster ........................................................ 41

Gambar 17. Konfigurasi paket ganglia .............................................................. 42

Gambar 18. Konfigurasi openmpi ..................................................................... 42

Gambar 19. Konfigurasi file kestrel.conf ........................................................... 43

Gambar 20. Kestrel-reconfigure --all ................................................................. 44

Gambar 21. Membuat sebuah image untuk node ............................................... 45

Gambar 22. Pembuatan image selesai ............................................................... 45

Gambar 23. Image dengan nama node1 ............................................................. 46

Gambar 24. Pembuatan user untuk node ........................................................... 46

Gambar 25. User root ditambahkan ke group kestrel ......................................... 47

Gambar 26. User toor ditambahkan ke group kestrel ......................................... 47

Gambar 27. Memperharui password root node1 ................................................ 47

Gambar 28. Registrasi 2 node ke group1 ........................................................... 48

Gambar 29. Instalasi server Asterisk ................................................................. 49

Gambar 30. Kode Telepon ................................................................................ 49

Gambar 31. CLI Asterisk .................................................................................. 51

Gambar 32. Tampilan pada X-Lite daan SIP account ........................................ 53

Gambar 33. Tampilan menu option pada zoiper ................................................ 54

Gambar 34. SIP account options ....................................................................... 55

Gambar 35. Akses frontend melalui putty dari client center ............................... 57

Gambar 36. Panggilan dari nomor 8001 ............................................................ 57

Gambar 37. Panggilan dari nomor 8002 ............................................................ 58

Gambar 38. Ping Node 1 dari FrontEnd ............................................................ 58

xiii

Gambar 39. Ping Node 2 dari FrontEnd ............................................................ 59

Gambar 40. Check node yang berhasil terigistrasi ............................................. 59

Gambar 41. Check node yang berhasil terkoneksi ............................................. 59

Gambar 42. Monitoring ganglia ........................................................................ 60

Gambar 43. Grafik Perbandingan Single dan Parallel ........................................ 62

Gambar 44. Grafik Perbandingan Single dan Parallel ........................................ 62

Gambar 45. Pengamatan Interface Jaringan Pada Wireshark ............................. 63

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Codec (Decoder) (Speedy:2014) ............................................................... 15

Tabel 2. Spesifikasi Hardware Server Front-end dan VoIP ................................ 25

Tabel 3. Spesifikasi hardware Modem ................................................................ 28

Tabel 4. Spesifikasi Hardware Komputer Client ................................................. 28

Tabel 5. Spesifikasi Hardware Smartphone Client .............................................. 29

Table 6. Perintah-perintah dalam sistem kestrel .................................................. 29

Tabel 7. Konfigurasi Interface Pada Server Frontend ......................................... 33

Tabel 8. Insialisasi konfigurasi server VoIP ....................................................... 50

Tabel 9. Konfigurasi file sip.conf ....................................................................... 50

Tabel 10. Penggunan Dial Plan .......................................................................... 51

Tabel 11. Konfigurasi file extensions.conf ......................................................... 52

Tabel 12. Registrasi account VoIP pada X-Lite .................................................. 53

Tabel 13. Registrasi account VoIP pada Zoiper .................................................. 55

Table 14. Pengujian Sistem ................................................................................ 56

Tabel 15. Data Hasil Monitoring Dari Frontend ................................................ 60

Tabel 16. Data Performasi Dari Node Satu ......................................................... 61

Tabel 17. Data Performasi Dari Node Dua ......................................................... 61

Tabel 18. Data Delay Single Server.................................................................... 64

Tabel 19. Data Jitter Single Server ..................................................................... 64

Tabel 20. Data Packet Loss Single Server .......................................................... 65

Tabel 21. Data Throughput Single Server ........................................................... 66

Tabel 22. Data Delay Parallel Server .................................................................. 66

Tabel 23. Data Jitter Parallel Server ................................................................... 67

Tabel 24. Data Packet Loss Parallel Server ........................................................ 67

Tabel 25. Data Throghput Parallel Server ........................................................... 68

Tabel 26. Data QoS Single Server ...................................................................... 69

Table 27. Data QoS Server Parallel .................................................................... 69

72

DAFTAR PUSTAKA

Iskandarsyah, M.H., 203. Dasar-Dasar Jaringan VoIP, Ilmu Komputer.

Kristanto, E.D., 2013. Menghitung Delay Paket Pada Jaringan Mengunakan

Wireshark, Ilmu Komputer

Sungkono, Edy,. 2002. Perangkat Lunak Kebutuhan Bandwidth untuk Link antar

Kota, STTTelkom Bandung.

Wiki, Spedy, 2014. VoIP:Pengkodean Suara di Jaringan Komputer, . diakses

tangal 12 Oktober 2014.

Hasan, Muhammad., 2012. http:/makalah07.blogspot.com/2012/05/komunikasi-

jaringan-3.html, diakses tangal 12 Oktober 2014

Husadah, P.J.,2012. http:/pj-syuhada.blogspot.com/2012/08/voip-server

konfigurasi-asterisk-dan-x.html, diakses tangal 15

Hernadez, Ander, J.,2010. htp:/kestrelhpc.sourceforge.net/documentation.html,

diakses 9 Oktober 2014

Janson, Thomas., 2007. htp:/www.tjanson.dk/207/12/wake-on-lan- with linux-

and-windows/, diaskes 9 Oktober 2014

Wikiopedia, 2014. http:/en.wikipedia.org/wiki/Ganglia_(software), diakses 9

Oktober 2014

Janson, Thomas., 2007. http:/sourceforge.net/p/kestrelhpc/mailman/kestrelhpc-

developers/, diakses 13 Oktober 2014.

Wiki, Speedy, 2014. Voice over Internet Protocol (VoIP) . diakses tangal 12

Oktober 2014

Yanto, 2013. Analisis QoS (Quality of Service) pada Jaringan Internet (Studi

Kasus: Fakultas Teknik Universitas Tanjungpura). Prodi Teknik

Informatika Universitas Tanjungpura.

Tharbratas Tharom dan Purbo W. Onno., 2001. VoIP: Voice Over Internet

Protocol, Elexmedia Komputindo.

Sungkono, Edy, 2002. Perangkat Lunak Kebutuhan Bandwidth untuk link antar

kota, STTTelkom Bandung.

Johansson,Olle.,2012. Asterisk configsip.conf, voip-info.org.

Barney,Blaise, 2014. https://computing.llnl.gov/tutorials/parallel_comp/ , diakses

10 Oktober 2014