ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

71
ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE HOP WIRELESS LINK SKRIPSI Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Komputer Program Studi Teknik Informatika Oleh : MARLINA NATHALIA 115314001 PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2016 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Transcript of ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

Page 1: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE HOP

WIRELESS LINK

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Komputer

Program Studi Teknik Informatika

Oleh :

MARLINA NATHALIA

115314001

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA

JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2016

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 2: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

i

ANALYSISOF TCP RENO PERFORMANCE INA SINGLEHOP

WIRELESS LINK NETWORKS

A THESIS

Presented as Partial Fulfillment of Requirements

to Obtain SarjanaKomputer Degree

in Informatics Engineering Study Program

By :

Marlina Nathalia

115314001

INFORMATICS ENGINEERING STUDY PROGRAM

INFORMATICS ENGINEERING DEPARTMENT

FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2016

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 3: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

ii

HALAMAN PERSETUJUAN SKRIPSI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 4: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

iii

HALAMAN PENGESAHAN SKRIPSI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 5: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

iv

PERNYATAAN KEASLIAN

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 6: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

v

LEMBARAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK

KEPENTINGAN AKADEMIS

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 7: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

vi

MOTTO

“Dan apa saja yang kamu minta dalam doa dengan penuh kepercayaan, kamu

akan menerimanya”

Matius 21:22

Dimana ada DOA

Disitu pasti ada JAWABAN

Dimana ada IMAN

Disitu pasti ada MUJIZAT

Dimana ada PENGHARAPAN

Disitu pasti ada KEKUATAN

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 8: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

vii

ABSTRAKSI

Kelancaran dan efisiensi dalam pengiriman sebuah data adalah hal

terpenting dalam jaringan komunikasi. Dalam pengirimannya terdapat sebuah

protokol transport untuk mengatur jalannya pengiriman data, salah satunya adalah

TCP. TCP (Transmission Control Protocol) adalah transport protokol yang

mengatur komunikasi data dalam proses tukar menukar data dari satu komputer ke

komputer lain di dalam jaringan internet yang akan memastikan pengiriman data

sampai ke alamat yang dituju .

Pada penelitian ini, penulis ingin mengetahui kinerja TCP Reno dengan di

jaringan single-hop wired link dan wireless link dengan menggunakan simulator

OMNET ++. Pada tugas akhir ini penulis mencoba melakukan penelitian dengan

cara melakukan download file pada koneksi wired dan wireless. Metrik untuk

kerja yang digunakan adalah throughput, cwnd, rtt, delay, drop paket, dan

retransmission time out (rto).

Hasil dari simulasi menunjukkan bahwa nilai throughput, delay dan paket

drop pada jaringan wired lebih bagus karena di jaringan wired tingkat keamanan

relatif tinggi, performa/stabilitas jaringan yang lebih stabil dan lancar sedangkan

di jaringan wireless lebih buruk karena adanya gangguan gelombang jaringan

yang terpangaruh oleh cuaca. Nilaicongestion window, rtt dan rto pada jaringan

wired lebih stabil dibandingkan di jaringan wireless mobile dan static yang

mengalami kenaikan dan penurunan grafik akibat banyak gangguan atau

hambatan. TCP pada jaringan wireless mobile yang performanya lebih buruk

dibandingkan dengan jaringan wireless static dan wired. Itu dapat terlihat lebih

jelas dari parameter uji diatas yang menunjukkan jeleknya performanya dari TCP

pada jaringan wireless.

Kata kunci : TCP, TCP Reno, wired-link, wireless-link, Single-hop

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 9: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

viii

ABSTRACT

Continuity and efficiency in the delivery of data is an important thing in

communication networks. In its delivery, there is a transport protocol to set the

course of delivery of data, one of which is TCP. TCP (Transmission Control

Protocol) is a transport protocol that arranges data communication in the process

of exchanging data from one computer to another in internet network that will

ensure the delivery of data to destination address.

In this research, the researcher wanted to know aperformance of TCP

Reno in single-hop wired network and wireless link using the link OMNET ++

simulator. In this thesis, the researcher tries to do research in a way to download

files on wired and wireless connections. Metrics used for work are Throughput,

CWND, RTT, Delay, Dropped Packets and Retransmission Time Out (RTO).

The results of the simulations show that value of Throughput, Delay and

Packet Drop in the wired network is good because security level in the wired

network is relatively high and performance/stability of the network is more stable

and continuous, while in the wireless network is poor because of interference of

network wave which is influenced by weather. Value of congestion Window, RTT

and RTO in wired network is more stable than in the mobile and static wireless

network which has increased and decreased the chart due to a lot of interference

or obstruction. TCP on mobile wireless network has worse performance than the

static wireless and wired networks, it can be seen more clearly from the test

parameters above which indicate bad performance of TCP in wireless networks.

Keywords: TCP, TCP Reno, wired-link, wireless-link, single-hop

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 10: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

ix

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala berkat dan

karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini yang berjudul

“ANALISIS UNJUK KERJATCP RENO DI JARINGAN SINGLE HOP

WIRELESS LINK” ini dengan baik.

Penulis menyadari bahwa selama proses penelitian dan penyusunan

laporan tugas akhir ini, banyak pihak yang telah memberikan bantuan baik berupa

dukungan, perhatian, semangat, kritik dan saran yang sangat penulis butuhkan,

sehingga pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang

sebesar-besarnya, antara lain kepada:

1. Yesus Kristus, yang telah memberikan pertolongan dan kekuatan selama

proses penyelesaian tugas akhir.

2. Orang tua saya Armin dan Henniwaty, serta kepada seluruh keluarga yang

telah memberikan dukungan spiritual dan material.

3. Bambang Soelistijanto, S.T., M.Sc., Ph.D. selaku Dosen Pembimbing

tugas akhir, atas kesabaran dalam membimbing, memberikan semangat,

waktu dan saran yang telah diberikan kepada penulis.

4. H.Agung Hermawan, S.T.,M.Kom. selaku Dosen Pembimbing Akademik,

atas bimbingan, kritik dan saran yang telah diberikan kepada penulis.

5. Dr. Anastasia Rita Widiarti, M.Kom. selaku ketua Program Studi Teknik

Informatika,atas bimbingan, kritik dan saran yang telah diberikan kepada

penulis.

6. Seluruh dosen Teknik Informatika atas ilmu yang telah diberikan semasa

kuliah dan sangat membantu penulis dalam menyelesaikan tugas akhir.

7. Teman seperjuangan (karina,lusiana,cyntia, mba astrid,riana,septina,

mona, destri, aldi, andi, tudi) dan teman-teman teknik informatika (igil,

sita, monik,vina,ari,rossi dan semua teman-teman angkatan 2011) terima

kasih atas dukungan dan doanya.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 11: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

x

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 12: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

xi

DAFTAR ISI

ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE HOP

WIRELESS LINK .................................................................................................... i

ANALYSISOF TCP RENO PERFORMANCE INA SINGLEHOP WIRELESS

LINK NETWORKS ................................................................................................. i

HALAMAN PERSETUJUAN SKRIPSI ................................................................ ii

HALAMAN PENGESAHAN SKRIPSI ................................................................ iii

PERNYATAAN KEASLIAN ................................................................................ iv

LEMBARAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK

KEPENTINGAN AKADEMIS .............................................................................. v

MOTTO.................................................................................................................. vi

ABSTRAKSI......................................................................................................... vii

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

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

DAFTAR ISI .......................................................................................................... xi

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

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

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

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

1.2. Rumusan Masalah .................................................................................... 2

1.3. Tujuan Penelitian ...................................................................................... 2

1.4. Batasan Masalah ....................................................................................... 3

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

1.5.1. Studi Literatur ................................................................................... 3

1.5.2. Perancangan atau Skenario ............................................................... 3

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 13: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

xii

1.5.3. Pembangunan Simulasi dan pengumpulan data ................................ 4

1.5.4. Analisis Data Simulasi ...................................................................... 4

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

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

2.1. Transmission Control Protocol (TCP) ...................................................... 6

2.1.1. TCP Congestion ................................................................................ 8

2.2. TCP Reno ............................................................................................... 17

2.2.1. Slow Start ........................................................................................ 18

2.2.2. Congestion Avoidance .................................................................... 18

2.2.3. Fast Recovery .................................................................................. 19

2.2.4. Fast Retransmit................................................................................ 19

2.3. TCP Aplikasi .......................................................................................... 21

2.3.1. FTP Server ...................................................................................... 21

2.4. Wireless dan Wired ................................................................................ 21

2.4.1. Wired ............................................................................................... 22

2.4.2. Wireless ........................................................................................... 23

2.5. Simulator Omnetpp ................................................................................ 23

BAB III PERANCANGAN SIMULASI JARINGAN ........................................ 25

3.1. Parameter Simulasi ..................................................................................... 25

3.2. Skenario jaringan ........................................................................................ 25

3.2.1. Server ................................................................................................... 25

3.2.2. Client .................................................................................................... 26

3.3. Topologi pengujian ..................................................................................... 26

3.3.1. Topologi Pengujian 1 ........................................................................... 26

3.3.2. TopologiPengujian 2 ............................................................................ 26

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 14: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

xiii

3.3.3. Topologi pengujian 3 ........................................................................... 27

3.4. Parameter Kerja .......................................................................................... 27

3.4.1. Throughput ...................................................................................... 27

3.4.2. CWND............................................................................................. 28

3.4.3. Round Trip Time ............................................................................. 28

3.4.4. Delay Jaringan ................................................................................. 29

3.4.5. Drop paket ....................................................................................... 29

3.4.6. Retransmission Time Out (RTO) .................................................... 29

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA ............................................................. 30

4.1. Pengambilan Data ....................................................................................... 30

4.1.1.Throughput jaringan ............................................................................. 30

4.1.2. Congestion Window atau CWND........................................................ 31

4.1.3. RTT TCP.............................................................................................. 34

4.1.4. Delay End-To-End ............................................................................... 37

4.1.5. Drop Paket ........................................................................................... 38

4.1.6. Retransmission RTO ............................................................................ 39

BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................. 40

5.1. Kesimpulan ................................................................................................. 40

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 41

LAMPIRAN .......................................................................................................... 43

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 15: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

xiv

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 16: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2. 1 Format TCP Header ........................................................................... 6

Gambar 2. 2 Congestion Control .......................................................................... 11

Gambar 2. 3 Model Transmisi Frame ................................................................... 12

Gambar 2. 4 Slow Start ......................................................................................... 14

Gambar 2. 5 Skema Aliran Sliding-Window ........................................................ 16

Gambar 2. 6 Fast Retransmit pada TCP ................................................................ 20

Gambar 3. 1 Topologi Pertama Single Hop Wired .............................................. 26

Gambar 3. 2 Topologi Kedua Single Hop Wireless Static.................................... 26

Gambar 3. 3 Topologi Ketiga Single Hop Wireless Mobile ................................ 27

Gambar 4. 1 Throughput Wired,Wireless Static dan Wireless Mobile................. 30

Gambar 4. 2 CWND dijaringan kabel ................................................................... 31

Gambar 4. 3 CWND dijaringan Wireles Static ..................................................... 32

Gambar 4. 4 Potongan CWND dijaringan wireless static ..................................... 32

Gambar 4. 5 CWND dijaringan Wireless Mobile ................................................. 33

Gambar 4. 6 Potongan cwnd di jaringan Wireless mobile .................................... 33

Gambar 4. 7 RTT dijaringan Wired ...................................................................... 34

Gambar 4. 8 RTT dijaringan Wireless Static ........................................................ 35

Gambar 4. 9 Potongan RTT di jaringan Wireless Static ....................................... 35

Gambar 4. 10 RTT dijaringan Wireless Mobile.................................................... 36

Gambar 4. 11 Potongan RTT di jaringan Wireless Mobile .................................. 36

Gambar 4. 12 Delay End-To-End ......................................................................... 37

Gambar 4. 13 Drop Paket ...................................................................................... 38

Gambar 4. 14 Retransmission RTO ...................................................................... 39

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 17: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

xvi

DAFTAR TABEL

Tabel 3. 1 Parameter tetap dalam skenario ........................................................... 25

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 18: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Seiring dengan perkembangan teknologi informasi, jaringan nirkabel telah

menjadi pusat perhatian dari semua pihak yang terkait dengan teknologi

telekomunikasi dalam beberapa tahun terakhir ini. Hal tersebut diakibatkan oleh

ekspansi peralatan nirkabel dalam komunikasi mobile sehingga layanan jaringan

nirkabel menjadi semakin bervariasi dan berkembang sesuai dengan kebutuhan

serta harapan konsumen. Jenis dari jaringan nirkabel adalah jaringan nirkabel

dengan infrastruktur dan jaringn nirkabel tanpa infrastruktur. Jaringan nirkabel

berkembang sangat pesat saat ini. Perkembangan ini merupakan tuntutan dari

kebutuhan masyarakat akan akses informasi dan data yang cepat, bisa kapan saja

dan dimana saja. Jaringan nirkabel dengan infrastruktur merupakan perluasan dari

jaringan LAN.

Hal tersebut memunculkan ilmu pengetahuan baru yang berkembang tiada

batas, dan memunculkan banyak teori dan penemuan - penemuan baru. Salah satu

teori dan ilmu yang digunakan sangat dasar untuk perkembangan Internet salah

satunya adalah yang akan dibahas adalah tentang protokol Internet, yaitu TCP

(Transmission Control Protokol).

TCP (Transmission Control Protokol) adalah transport yang mengatur

komunikasi data dalam proses tukar-menukar data dari satu komputer ke

komputer lainnya di dalam jaringan Internet yang akan memastikan pengiriman

data sampai ke alamat yang dituju. Protokol ini juga merupakan protokol yang

paling banyak digunakan saat ini, karena protokol ini mampu bekerja dan di

implementasikan pada lintas perangkat lunak (software) di berbagai sistem

operasi.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 19: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

2

Pada dasarnya TCP diciptakan untuk jaringan berbasis wired (kabel)

dimana fluktuasi gangguannya sangat kecil. Paket yang hilang terdekteksi oleh

TCP bukan terjadi karena congestion, melainkan karena menerima 3 duplikat

ACK saat mendeteksi paket yang hilang, TCP akan mengimplementasikan fase

fast retransmit. Dan jika terjadi timeout, maka akan mengimplementasikan fase

slow start. Hal ini tidak efisien karena kan menyebabkan delay pada ranah

pengguna. Sedangkan congestion sendiri bisa diartikan sebagai kemacetan yang

terjadi pada jalur paket-paket data sehingga menimbulkan antrian yang

menumbuh.

TCP yang diuji pada penelitian ini adalah TCP Reno karena varian TCP

ini paling banyak digunakan pada jaringan. Selain itu, modul TCP Reno sudah

tersedia di perangkat lunak simulator OMNET ++. TCP Reno merupakan varian

TCP yang muncul setelah TCP Tahoe (tahun 1990). Pada TCP Reno, jika terjadi

congestion maka akan mengimplementasikan slow start, kemudian congestion

avoidance dan melakukan algoritma fast retransmit dan fast recovery.

Maka dari itu, untuk mengetahui lebih dalam dan spesifikasi tentang TCP

Reno akan dilakukan sebuah penelitian yang meneliti secara khusus tentang TCP

Reno dengan beberapa penunjang analisis penelitian yang dilakukan sekarang

adalah analisis unjuk kerja TCP Reno di jaringan Single hop wireless link.

1.2.Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas,dapat dituliskan beberapa permasalahan

yang akan dibahas pada penelitian ini, yaitu :

1. Menganalisiskinerja TCP Reno di koneksi wired dan wireless.

1.3.Tujuan Penelitian

Tujuan yang ingin dicapai dengan menganalisis unjuk kerja TCP kali ini

adalah:

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 20: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

3

1. Mengetahui perbandingan kinerja TCPdi jaringan single-hop wireless

link terhadap wired dan wireless.

2. Mengevaluasi kinerja TCP dengan menggunakan parameter kerja yang

ditentukan.

1.4.Batasan Masalah

Agar simulasi yang dibuat dapat mencapai tujuan pembuatan simulasi

maka dilakukan pembatasan masalah antara lain sebagai berikut:

1. Perancangan dan konfigurasi, serta analisis kinerja TCP Renoini

menggunakan koneksijaringan single-hop wireless link.

2. Parameter yang digunakan sebagai ujian performasi adalah

throughput,cwnd, rtt, paket drop, delay dan retransmission RTO.

3. Menggunakan simulator komputer dengan OMNET++

1.5. Metodologi Penelitian

Adapun metodologi dan langkah-langkah yang digunakan dalam pelaksanaan

tugas akhir ini adalah sebagai berikut :

1.5.1. Studi Literatur

a. Teori TCP.

b. Teori TCP Reno.

c. Teori wired.

d. Teori jaringan wireless.

e. Teori Omnet++.

1.5.2. Perancangan atau Skenario

Dalam tahap ini penulisan merancang skenario sebagai berikut:

a. Luasan area simulasi.

b. Penambahan dalam jumlah koneksi TCP.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 21: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

4

1.5.3. Pembangunan Simulasi dan pengumpulan data

Simulasi jaringan INETMANET pada tugas akhir ini menggunakan

OMNET.

1.5.4. Analisis Data Simulasi

Dalam tahap ini penulis menganalisis hasil pengukuran yang diperoleh

pada proses simulasi. Analisis dihasilkan dengan melakukan pengamatan dari

beberapa kali pengukuran yang menggunakan parameter simulasi yang berbeda.

1.6. Sistematika Penulisan

Dalam laporan tugas akhir ini, pembahasan disajikan dalam lima bab

dengan sitematika pembahasan sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini berisi tentang latar belakang, rumusan masalah,

tujuan penelitian, batasan masalah, metodologi penelitian

dan sistematika penulisan.

BAB II LANDASAN TEORI

Bab ini dijelaskan tentang teori-teori pemecahan masalah

yang berhubungan dan digunakan untuk mendukung

penulisan tugas akhir ini.

BAB III PERANCANGAN SIMULASI JARINGAN

Bab ini dijelaskan tentang diagram alir perancangan

penelitian, skenario pengujian, pelaksanaan simulasi .

BAB IV ANALISA DAN PENGAMBILAN DATA

Pada bab ini berisi langkah – langkah pengambilan data,

evaluasi dari pelaksanaan simulasi skenario yang dibuat.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 22: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

5

Hasil pengambilan data dikumpulkan dan dianalisis unjuk

kerjanya.

BAB V KESIMPULAN

Bab ini berisi kesimpulan dan saran dari penulis untuk

pengembangan penelitian.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 23: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

6

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1.Transmission Control Protocol (TCP)

TCP merupakan protokol pada lapisan transport yang bertanggung jawab

menyedikan layanan komuniakasi end-to-end atau host-to-host antar lapisan

application yang sesuai dalam arsitektur lapisan komponen dan protokol jaringan

TCP umumnya digunakan ketika protokol lapisan application membutuhkan

layanan transfer yang bersifat handal, yang layanan tersebut tidak dimiliki oleh

protokol lapisan application tersebut. Contoh dari protokol yang menggunakan

TCP adalah HTTP dan FTP. Header TCP berisi urut ( TCP sequence number) dari

data yang ditransmisikan dan sebuah acknowledgment dari data yang masuk. Data

yang dikirimkan ke sebuah protokol TCP akan diurutkan dengan sebuah nomor

urut paket dan akan mengharapkan paket positive acknowledgment dari penerima.

jika tidak ada paket acknowledgment dari penerima, maka segmen TCP akan

ditransmisikan ulang. Pada pihak penerima, segmen-segmen duplikat akan

diabaikan dengan segmen-segmen yang datang tidak sesuai dengan urutannya

akan diletakkan di belakang untuk mengurutkan segmen-segmen TCP. Untuk

menjamin integritas setiap segmen TCP, TCP mengimplementasikan perhitungan

TCP checksum [1].

Gambar 2.1Format TCP Header

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 24: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

7

TCP mempunyai karakteristik sebagai berikut [2] :

1. Connection oriented (berorientasi pada koneksi)

Sebelum data ditransmisikan antara dua host, dua proses yang berjalan

pada lapisan application harus melakukan negosiasi untuk membuat sesi

koneksi terlebih dahulu. Koneksi TCP ditutup dengan menggunakan

proses connection termination (terminasi koneksi) TCP.

2. Full duplex (transmissi dua arah)

Untuk setiap host TCP, koneksi yang terjadi antara dua host terdiri atas

dua buah jalur,yakni jalur keluar dan jalur masuk. Dengan menggunakan

teknologi lapisan yang lebih rendah yang mendukung full-duplex, maka

data pun dapat secara simultan diterima dan dikirim. Header TCP berisi

sequence number TCP (nomor urut TCP) dari data yang ditransmisikan

dan sebuah acknowledgement dari data yang masuk.

3. Reliable (handal).

Data yang dikirim ke sebuah koneksi TCP akan diurutkan dengan sebuah

nomor urut paket dan akan mengharapkan paket acknowledgement dari

penerima. Jika tidak ada paket acknowledgement dari penerima, maka

segmen TCP (protokol data unit dalam protokol) akan ditransmisikan

ulang. Pada pihak penerima, segmen-segmen yang datang tidak sesuai

dengan urutannya akan diletakkan di belakang unruk mengurutkan

segmen-segmen TCP. Untuk menjamin intergritas setiap segmen TCP,

TCP mengimplementasikan perhitungan TCP Cheksum.

4. Flow control (kontrol aliran)

Untuk mencegah data terlalu banyak dikirim pada satu waktu, yang

akhirnya membuat “macet” jaringan, TCP mengimplementasikan layanan

flow control yang dimiliki oleh pihak pengirim yang secara terus-menerus

memantau dan membasmi jumlah data yang dikirimkan pada satu waktu.

Untuk mencegah pihak penerima memperoleh data yang tidak dapat

disangganya (buffer), TCP juga mengimplementasikan flow control dalam

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 25: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

8

pihak penerima, yang mengindikasikan jumlah buffer yang masih tersedia

dalam pihak penerima.

5. Multiplexing

Untuk memungkinkan banyaknya komunikasi TCP secara bersamaan

dalam satu host, TCP menyediakan seperangkat alamat atau port dalam

setiap host. Gabungan dari alamat jaringan dan host dari lapisan transport,

disebut dengan socket. Keunikan sepasang socket mengidentifikasi satiap

koneksi. Yaitu, socket dapat digunakan secara bersamaan dalam beberapa

sambungan. Proses penggabunagn port ditangani secara mandiri oleh

masing-masing host.

6. Byte stream.

TCP melihat data yang dikirim dan diterima melalui dua jalur masuk dan

jalur keluar TCP sebagai sebuah byte stream yang berdekatan (kantinyu).

Nomor port TCP dan nomor acknowledgement dalam setiap header TCP

didentifikasikan juga dalam bentuk byte.

Segmen-segmen TCP akan dikirimkan sebagai datagram-datagram IP

(datagram merupakan satuan protokol data unit pada lapisan internetwork).

Sebuah segmen TCP terdiri atas sebuah header dan segmen data (payload), yang

dienkapsulasi dengan menggunakan header IP dari protokol IP [1].

2.1.1. TCP Congestion

Dalam jaringan dengan sumber daya yang dipakai secara bersama, dimana

beberapa pengiriman bersaing untuk penggunaan bandwith, maka perlu

disesuaikan kecepatan data yang digunakan oleh masing-masing pengirim agar

tidak terlalu membebani jaringan. Paket yang tiba di router dan tidak dapat

diteruskan maka akan dibuang, sehingga paket yang datang pada jaringan yang

mengalami bottleneck akan lebih banyak dibuang. Paket yang dibuang tersebut

kemungkinan sudah melewati perjalanan yang panjang dalam jaringan dan

memakan sumber daya yang cukup banyak. Selain itu, paket yang hilang akan

memicu retransmission yang berarti bahwa beberapa paket akan dikirimkan

kembali ke dalam jaringan. Dan network congestion akan membuat

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 26: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

9

throughputjaringan mengalami penurunan. Jika tidak ada kontrol terhadap

congestion, maka akan membuat jaringan lumpuh dimana hampir tidak ada data

yang berhasil dikirimkan.

Pada internet,congestion control merupakan tanggung jawab dari lapisan

transport yaitu Transmission Control Protokol (TCP). TCP mengkombinasikan

congestion control dan mekanisme yang handal. Kombinasi ini memungkinkan

untuk melakukan kontrol congestion tanpa perlu explicit feedback tentang

jaringan yang sedang mengalami congestion dan tanpa partisipasi dari node

perantara. Untuk mendeteksi network congestion, TCP hanya mengamati jika

terjadi hilangnya paket. Sejak internet mengalami hilangnya paket yang selalu

disebabkan oleh congestion, maka hilangnya paket ditafsirkan sebagai tanda

terjadinya congestion pada jaringan.

TCP pada node penerima selalu meng-acknowledgement setiap segmen

baru yang diterima. Jika segmen yang diterima tidak urut yaitu beberapa data

hilang antara yang sudah diketahui dan yang baru tiba, maka acknowledgement

yang terakhir akan dikirimkan lagi. Pada TCP, window berdasarkan additive

increase, dan multiplicative decrease digunakan untuk mengurangi. Window size

akan meningkat satu segmen setiap RTT. Pada saat menerima duplikat

acknowledgement, TCP pada node pengirim akan mengamsusikan beberapa paket

yang mengalami penyusunan ulang pada jaringan. Tetapi, ketika menerima

duplikat acknowledgement yang keempat, maka akan diasumsikan terjadi

congestion. Dalam hal ini, segmen yang hilang akan dikirim ulang dan window

size diset menjadi setengah (multiplicative decrease).

Selain itu, TCP menggunakan timeout yang didasarkan pada perhitungan

koneksi RTT. Jika transmisi mengalami timeout tanpa acknowledgement maka

TCP akan menyimpulkan terjadi congestion yang parah. Lalu window size akan

dikurangi menjadi satu dan segmen yang belum di-acknowledgement akan dikirim

ulang. Timeout akan belanjut hingga retransmission selanjutnya, jika masih belum

mendapatkan acknowledgement maka nilai timeout akan menjadi dua kali lipat.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 27: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

10

Lalu akan bertambah secara exponentially. Fase pertama dari koneksi dan setelah

mekanisme timeout dinamakan slow start. Pada slow start, window size akan

meningkat secara exponentially untuk setiap acknowledgement[1].

Permasalahan yang serius yang diakibatkan efek congestion adalah

deadlock, yaitu suatu kondisi di mana sekelompok node tidak bisa

meneruskan pengiriman paket karena tidak ada buffer yang tersedia. Teknik

deadlock avoidance digunakan untuk mendisain jaringan sehinggadeadlocktidak terjadi.

Congestion memiliki 2 mekanisme pengendalian, yaitu :

F lo w/ co nge s t io n co n t ro l d i su mb er pe ng i r im d a t a .

Ac t ive Q ueu e M a nage ment ( AQ M ) d i ro u te r .

Algoritma control kongesti TCP menentukan bagaimana TCP mencegah

dan bereaksi terhadap terjadinya kongesti. Jumlah data yang dikirim oleh

pengirim tidak hanya dikendalikan oleh penerima (flow control), tetapi juga

ditetapkan oleh tingkat kongesi pada jaringan. Algoritma ini juga mencatat

performasi TCP bila terjadi kesalahan. Dua variabel utama yang terlibat dalam

kontrol kongesti TCP adalah congestion window (cwnd)dan slow start threshold

(sstresh). Saat membangun koneksi baru,cwnd diinisialkan dengan 64KB

(maksimum window size). Variabel ini digunakan untuk mengontrol sejumlah

data yang dikirim dengan algoritma kendali kongesti, slow start, congestion

avoidance dan fast recovery. Slow start menaikkan cwnd ,fast recovery

menyesuaikan cwnd saat loss, dan congestion avoidance menaikan dengan

perlahan cwnd.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 28: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

11

Gambar 2.2Congestion Control

2.1.1.1.Flow Control

Salah satu fungsi utama TCP adalah bertanggung jawab menyediakan

layanan komunikasi yang sesui antar lapisan application antara pengirim dengan

penerima pada jaringan. Hal ini menjadi penting untuk untuk sebuah transmissi

agar mendapat kinerja yang baik, dan untuk melindungi kelebihan beban dapat

jaringan atau pada sisi penerima[1].Flow Control adalah suatu teknik untuk

menjamin bahwa entitas pengirim tidak akan membanjiri data kepada entitas

penerima. Entitas penerima secara khusus mengalokasikan buffer dengan

beberapa kali panjangnya transfer.

Kolom 16 bit window pada TCP digunakan oleh penerima untuk

memberitahu pengirim berapa banyak data (byte) yang dapat diterima oleh

penerima. Karena kolom window mempunyai batas maksimum 16 bit, maka

ukuran window yang tersedia adalah 65.535 byte. Ukuran window akan

diberitahukan oleh penerima kepada pengirim tentang banyaknya data, yang

dimulai dari posisi saat ini hingga TCP data byte stream dapat dikirim tanpa

menunggu acknowledgement lebih lanjut. Data yang dikirim oleh pengirim akan

di acknowledgement oleh penerima, dan window slides bergeser ke depan supaya

lebih banyak data yang bisa dikirim.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 29: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

12

Ketika data diterima, receiver harus mengerjakan sejumlah proses tertentu

sebelum mengalirkan data ke software dengan level yang lebih tinggi. Dengan

tidak adanya flow control maka buffer pada penerima dapat terisi penuh dan

melebihi kapasitas, bersamaan pada saat penerima masih memproses data

sebelumnya.

Gambar di bawah ini menunjukkan mekanisme flow-control dengan tidak

adanya error, sumbu keatas adalah urutan waktu yang akan mempermudah dalam

mengambarkan hubungan kirim dan terima yang benar sebagai fungsi waktu.

Masing-masing tanda panah (→) menunjukkan satu frame data yang sedang

dalam perjalanan diantara dua stasiun. Data dikirimkan dalam urutan frame yang

masing-masing frame berisi bagian data dansejumlah informasi pengontrol.

Gambar 2.3Model Transmisi Frame

Diasumsikan bahwa semua frame yang dikirimkan berhasil diterima

dengan sukses, tidak ada frame yang hilang dan tidak ada frame yang datang

mengalami error. Selanjutnya frame-frame tersebut tiba bersamaan dengan

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 30: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

13

dikirimkannya frame, bagaimanapun juga masing-masing frame yang dikirimkan

sebelum diterima akan mendapat delay pada saluran yang besarnya berubah-ubah.

2.1.1.2.Slow Start

Slow start merupakan salah satu fase dari congestion control pada TCP.

Slow start digunakan bersama dengan fase yang lain untuk menghindar data

yang melebihi kemampuan transmisi jaringan, yaitu menghindari terjadinya

congestion. Fase ini juga dikenal dengan exponential growth phone. Fase slow

start akan memenuhi window ukuran congestion window (cwnd) dari 1, 2, atau

8. Nilai dari ukuran congestion window akan bertambah untuk setiap

acknowledgement yang diterima, secara efektif akan menggandakan window size

round trip time (tidak persis eksponential, karena penerima dapat menunda ACK

nya, biasanya mengirim 1 ACK untuk 2 segmen yang diterima). Transmission

rate akan meningkat sesuai dengan fase slow start. Sampai terdektesi paket yang

hilang atau receiver’s advertised window (rwnd) yang terbatas, atau slow start

threshold (ssthresh) telah tercapai. Nilai awal dari ssthresh ditetapkan dengan

nilai yang besar, dan nilaissthreshakan dikurangi jika terjadi congestion. Jika

terjadi paket yang hilang, maka TCP akan mengamsumsikan bahwa telah terjadi

congestion dan akan mengabil langkah-langkah untuk mengurangi beban dari

jaringan . langkah yang diambil ini tergantung pada fase congestion avoidance

TCP. Setelah sshtresh tercapai, TCP akan berubah dari algoritma slow start ke

phase congestion avoidance (linier growth). Pada point ini, window size akan

meningkat sebesar 1 segmen untuk setiap RTT. Meskipun algoritma ini disebut

dengan slow start, tetapi peningkatan congestion window cukup agresif, lebih

agresif dari phasecongestion avoidance.Slow start mengizinkan TCP memeriksa

kondisi jaringan dengan menaikkan secara perlahan data yang diinjeksikan ke

dalam network. Algoritma slow start menggunakan congestion window, untuk

mengontrol flow data. Cwnd diinisialisasi ke satu segmen, biasanya 512 bytes.

Prinsip slow start sederhana, bahwa untuk setiap ACK yang diterima,

menambahkan satu segmen ke cwnd. Proses slow start dapat dilihat pada

gambar dibawah ini

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 31: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

14

Gambar 2.4Slow Start

Pengirim dapat mengirim congestion windows minimum, atau ssthresh.

Ssthresh diinisialisasi ke window yang diperlihatkan penerima. Saat cwnd lebih

besar atau sama dengan nilai ssthresh, koneksi memasuki fase congestion

avoidance. Jika kapasitas jaringan dapat dipenuhi sebelum cwnd lebih besar dari

ssthresh, maka gateway akan memberi sinyal kongesti dengan membuang segmen

dan TCP akan memasuki fase retransmit setelah tiga ACK duplikat.

2.1.1.3.Congestion Avoidance

Untuk menghindari kemacetan Reno menggunakan „Additive Increase

Multiplicative Decrease‟. Sebuah packet loss diambil sebagai tanda kongesti dan

Reno menyimpan setengah dari window saat ini sebagai ambang batas nilai.

Kemudian set CWD ke 1 dan mulai slow-start sampai mencapai nilai ambang

batas. CWD mengalami kenaikan linier sampai bertemu dengan sebuah packet

loss. Window perlahan akan meningkat ketika mendekati kapasitas bandwidth.[2]

2.1.1.4.Error Control

Untuk menyediakan layanan yang baik, TCP menggunakan mekanisme

error control. Error control terdiri dari sebuah segment sebagai unit data untuk

mendeteksi kesalahan. Error control merupakan byte-oriented[3].

Error control berfungsi untuk mendeteksi dan memperbaiki error-error

yang terjadi dalam transmisi frame-frame. Ada 2 tipe error yang mungkin:

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 32: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

15

Frame hilang : suatu frame gagal mencapai sisi yang lain.

Frame rusak : suatu frame tiba tetapibebrapa bit bit-nya error.

Teknik-teknik umum untuk error control, sebagai berikut :

Deteksi error : Error detection, biasanya menggunakan teknik CRC

(CyclicRedundancy Check)

Positive acknowledgment : tujuan mengembalikan suatu positif

acknowledgment untukpenerimaan yang sukses, frame bebas error.

Transmisi ulang setelah waktu habis : sumber mentransmisi ulang suatu

frame yangbelum diakui setelah suatu waktu yang tidak ditentukan.

Negative acknowledgment dan transmisi ulang : tujuan mengembalikan

negativeacknowledgment dari frame-frame dimana suatu error dideteksi.

2.1.1.5. Sliding-Window Flow Control

Masalah utama yang selama ini adalah bahwa hanya satu frame yang dapat

dikirimkan pada saat yang sama. Dalam keadaan antrian bit yang akan dikirimkan

lebih besar dari panjang frame maka diperlukan suatu efisiensi. Untuk

memperbesar efisiensi yang dapat dilakukan dengan memperbolehkan transmisi

lebih dari satu frame pada saat yang sama. Bila suatu station A dan B

dihubungkan dengan jalur full-duplex, station B mengalokasikan buffers dengan

selebar n frame, yang berarti station B dapat menerima n frame, dan station A

diperbolehkan untuk frame sebanyak n tanpa menunggu adanya jawaban. Untuk

menjaga jejak diman frame yang dikirimkan sedang dijawab maka masing-masing

jawaban diberi label dengan nomor yang urut. Station B menjawab frame dengan

mengirimkan jawaban yang dilengkapi nomor urut dari frame berikutnya yang

diinginkan. Jawaban ini juga memiliki maksud untuk memberitahukan bahwa

station B siap untuk menerima n frame berikutnya, dimulai dengan nomor urut

yang telah tercantum. Skema ini juga dapat dipergunakan untuk menjawab lebih

dari satu frame. Misalnya station B dapa jawaban sampai sampaiframe ke 4 tiba,

dengan kembali jawaban dengan nomor urut 5, station B menjawabframe 2, 3, dan

4 pada satu saat. Station A memelihara daftar nomor urutan yangboleh dikirim,

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 33: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

16

sedangkan station B memelihara daftar nomor urutan yang siap akanditerima.

Masing-masing daftar tersebut dapat dianggap sebagai window dari

frame,sehingga prinsip kerjanya disebut dengan pengontrol aliran sliding-window.

Pada gambar dibawah menggambarkan proses sliding-windows, dengan

diasumsikan nomor urut menggunakan 3 bit sehingga frame diberi nomor urut 0

s/d 7, selanjutnya nomor yang sama dipakai kembali sebagaibagian urutan frame.

Gambar segiempat yang diberi bayangan (disebut window)menunjukkan

transmitter dapat mengirimkan 7 frame, dimulai dengan frame nomor 7.Setiap

waktu frame dikirimkan maka window yang digambarkan sebagai kotakdibayangi

akan menyusut, setiap waktu jawaban diterima, window akan membesar. Ukuran

panjang window sebenarnya tidak diperlukan sebanyak ukuran maksimumnya

untuk diisi sepanjang nomor urut. Sebagai contoh, nomor urut menggunakan 3 bit,

stasiun dapat membentuk window dengan ukuran 4, menggunakan protokol

pengaturan aliran sliding-window.

Gambar 2.5Skema Aliran Sliding-Window

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 34: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

17

Receiver harus dapat menampung 7 frame melebihi satu jawaban yang

telah dikirim, sebagian besar protokol juga memperbolehkan suatu station untuk

memutuskan aliran frame dari sisi (arah) lain dengan cara mengirimkan pesan

receive-not-ready (RNR), yang dijawab frame terlebih dulu, tetapi melarang

transfer frame berikutnya. Bila dua stasiun saling bertukar data (dua arah) maka

masing-masing perlu mengatur dua window, jadi satu untuk transmit dan satu

untuk receive dan masing-masing sisi (arah) saling mengirim jawaban. Untuk

memberikan dukungan agar efiisien seperti yang diinginkan, dipersiapkan

piggybacking (celengan), masing-masing frame data dilengkapi dengan daerah

yang menangkap urutan nomor dari frame, ditambah daerah yang menangkap

urutan nomor yang dipakai sebagai jawaban.

Jika suatu station memiliki data yang akan dikirimkan tetapi tidak

memiliki jawaban baru yang akan dikirim maka station tersebut mengulangi

dengan mengirimkan jawaban terakhir yang dikirim, hal ini disebabkan frame

data dilengkapi daerah untuk nomor jawaban, dengan suatu nilai (angka) yang

harus diletakkan kedalam daerah tersebut. Jika suatu station menerima jawaban

yang sama (duplikat) maka tinggal mengabaikan jawaban tersebut. Sliding-

window dikatakan lebih efisien karena jalur komunikasi disiapkan seperti pipa

saluran yang setiap saat dapat diisi beberapa frame yang sedang berjalan, tetapi

pada stop and wait hanya satu frame saja yang boleh mengalir dalam pipa saluran

tersebut[1].

2.2.TCP Reno

Menurut Feipeng (2008), TCP Reno berasal dari empat buah algoritma

yaitu slow start(ss), congestion avoidance (CA), fast retransmit dan fast

recovery[4].

Menurut Jusak (2011), TCP Reno membuang fase slow start pada saat

mendeteksi kongesti melalui diterimanya 3 duplikasi ACK. Untuk selanjutnya

proses ini disebut dengan nama fast recovery. Pada saat pengiriman menerima 3

duplikasi ACK maka nilai threshold akan diturunkan menjadi setengah dari nilai

CongWing saat sebelum terjadi kongesti, dan nilai CongWing ditetepkan sama

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 35: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

18

dengan nilai threshold dan selanjutnya kecepatan pengiriman data akan meningkat

secara linier [5]. Algoritma TCP reno dapat diuraikan sebagai berikut :

1. Pada saat pengiriman 3 ACK ataupun time-out maka nilai CongWing akan

dinaikan secara eksponensial jika berada di bawah nilai threshold dan

dinaikkan secara linier apabila nilai di atas threshold.

2. Namun, saat terjadi kongesti dalam jaringan TCP Reno akan menurunkan

nilai CongWing setengah dari nilai threshold sebelumnya dan berikutnya

kecepatan akan naik secara linier.

TCP Reno ini memiliki empat fase untuk menangani congestion Control:

2.2.1. Slow Start

Slow start merupakan fase pertama TCP pada setiap awal sambungan

koneksi dan setiap kali packet terdeksi loss.

Proses fase Slow start:

Nilai congestion window (cwnd) diinisialisasi sebesar 1 MMs.

TCP akan menaikan kecepatan pengiriman data secara eksponensial

dengan cara menaikan nilai cwnd sebanyak dua kali (2π) setiap RTT

hingga nilai cwnd akan bertambah satu segmen untuk setiap ack yang

diterima pengirim.

2.2.2. Congestion Avoidance

Congestion avoidance ini merupakan fase dimana ketika TCP tahu bahwa

transmisi di sebuah rate yang sangat dekat dengan tingkat yang dapat

menyebabkan kemacetan [3].

Proses fase congestion Avoidance :

Nilai cwnd akan naik secara linear untuk setiap RTT.

Ketika mengalami timeout atau mendapatkan duplikasi ack maka nilai

treshold (ssthresh) akan diturunkan menjadi setengah nilai cwnd. Tcp akan

kembali kepada fase slow start.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 36: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

19

2.2.3. Fast Recovery

Fast recoveryini mencegah terjadinya slow start pada saat fast retransmit

atau dengan kata lain menjaga throughput tinggi saat terjadi congestion yang kecil

dan sedang. Dengan hanya menggunakan fast retransmit maka congestion

windowsturun ke satu setiap kalicongestion terdekteksi. Sejak pengiriman dapat

membuat Acknowledgement maka jika mengalami timeout akan kembali ke slow

start, jika mendapat tiga duplikasi maka akan mengalami fase fast recovery (tidak

harus kembali ke slow start)[10].

Setelah 3 ACKs yang sama (duplikasi)diterima:

Retransmit “lost packet”

Memasuki fase congestion avoidance

2.2.4. Fast Retransmit

Fast Retransmit merupakan peningkatan terhadap TCP dalam rangka

mengurangi waktu tunggu oleh pengirim sebelum me-retransmit segmen yang

loss. TCP pengirim akan menggunakan pencatat waktu untuk mengetahui segmen

yang hilang. Jika acknowledgement tidak diterima untuk segmen tertentu dalam

jangka waktu tertentu (fungsi yang menentukan estimasi round trip delay time),

maka pengirim akan menggangap segmen tersebut hilang dalam jaringan dan akan

dilakukan retransmit untuk segmen yang hilang [10].

Tujuan dari fase fast retransmit adalah respon yang cepat jika terjadi paket yang

hilang. Proses fase fast retransmit :

Setelah 3 duplikat acknowledgement diterima. Retransmission untuk

segmen yang hilang segera dilakukan tanpa menunggubatas waktu RTO

berakhir sampai diterima non duplikat acknowledgement.

Ssthresh akan berubah.

Flightsize : merupakan jumlah data yang telah dikirim tapi belum di

acknowledgement.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 37: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

20

Advertised window (awnd) :ukuran window penerima yang

diberitahukan.

Ketika terjadi timeout kembali, maka nilai timeout= dua kali RTO. Akan

terus melakukan fast retransmit setiap terjadi loss retransmission.

Maksimal timeout 64 seconds.

Maksimal 12 rettransmit.

Kemudian akan masuk fase fast recovery.

Peningkatan pada fast retransmit akan bekerja sebagai berikut: jika

pengirim TCP menerima sejumlah acknowledgement tertentu yang sama

sebanyak 3 kali, pengirim dapat mengamsumsikan bahwa paket dengan

sequence number yang lebih tinggi akan di-drop dan bukan tiba karena rusak.

Pengirim akan melakukan retransmit paket yang diduga di-drop sebelum

menunggu batas retramsmission timer berakhir.

Gambar 2.6Fast Retransmit pada TCP

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 38: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

21

2.3. TCP Aplikasi

2.3.1. FTP Server

FTP merupakan salah satu protokol Internet yang paling awal

dikembangkan, dan masih digunakan hingga saat ini untuk melakukan

pengunduhan (download) dan penggugahan (upload) berkas-berkas komputer

antara klien FTP dan server FTP. Sebuah Klien FTP merupakan aplikasi yang

dapat mengeluarkan perintah-perintah FTP ke sebuah server FTP, sementara

server FTP adalah sebuah Windows Service atau daemon yang berjalan di atas

sebuah komputer yang merespons perintah-perintah dari sebuah klien FTP.

Perintah-perintah FTP dapat digunakan untuk mengubah direktori, mengubah

modus pengiriman antara biner dan ASCII, menggugah berkas komputer ke server

FTP, serta mengunduh berkas dari server FTP.

FTP menggunakan protokol Transmission Control Protocol (TCP)

untuk komunikasi data antara klien dan server, sehingga di antara kedua

komponen tersebut akan dibuatlah sebuah sesi komunikasi sebelum pengiriman

data dimulai. Sebelum membuat koneksi, port TCP nomor 21 di sisi server akan

"mendengarkan" percobaan koneksi dari sebuah klien FTP dan kemudian akan

digunakan sebagai port pengatur (control port) untuk membuat sebuah koneksi

antara klien dan server, untuk mengizinkan klien untuk mengirimkan sebuah

perintah FTP kepada server dan juga mengembalikan respons server ke perintah

tersebut. Sekali koneksi kontrol telah dibuat, maka server akan mulai

membuka port TCP nomor 20 untuk membentuk sebuah koneksi baru dengan

klien untuk mengirim data aktual yang sedang dipertukarkan saat melakukan

pengunduhan dan penggugahan[2].

2.4.Wireless dan Wired

Definisi dari telekomunikasi adalah mendistribusikan informasi dari satu

titik ke titik lain. Jika kita tambahkan kata “tele” di depan kata “komunikasi”

maka pengertiannya menjadi komunikasi jarak jauh. Dalam hal ini, jauh tidak

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 39: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

22

dijelaskan seberapa jauh jaraknya, apakah itu sepersekian senti, meter atau bahkan

kilo, karena relatif. Misalnya dua perangkat HP yang dihubungkan melalui

bluetooth, walaupun jaraknya hanya sepersekian senti atau meter, itu sudah

disebut telekomunikasi. Untuk telekomunkasi, manusia pada dasarnya

memerlukan alat bantu, seperti halnya pesawat radio, televisi maupun telepon dan

lain sebagainya. Dari segi bentuk, telekomunikasi dibagi menjadi dua bagian; fisik

(wired) dan non fisik (wireless).

Topologi pada jaringan nirkabel ini dibagi menjadi dua yaitu topologi

nirkabel dengan berbasis infrastruktur (access point) dan topologi nirkabel tanpa

memanfaatkan infrastruktur atau (adhoc). Jaringan wireless infrastruktur

kebanyakan digunakan untuk memperluas jaringan LAN atau untuk berbagi

jaringan agar dapat terkoneksi ke internet. Untuk membangun jaringan

infrastruktur diperlukan sebuah perangkat yaitu wireless access point untuk

membangunkan klien yang terhubung dan manajemen jaringan wireless.

2.4.1. Wired

Wired menggunakan kabel sebagai media penghubung.Singkatnya

perangkat tersebut dapat dilihat dan diraba, makanya dari itu disebut juga

telekomunikasi fisik.

Kelebihan: 1. Data yang ditransfer melalui kabel lebih sediki gangguan

yang menyebabkan data hilang saat ditransfer,kecepatan transfer data lebih

stabil,harga perangkat yang relative murah,tidak ada masalah dengan interferensi

halangan tembok maupun lainnya.

Kekurangan,semakin banyak perangkat yang digunakan, semakin banyak

juga kabel yang terpasang,saat terjadi petir, besar kemungkin perangkat yang

tersambung ke dalam kabel jaringan juga akan terkena dampaknya,mobilitas yang

kurang,jangkauanakses clientnya terbatas,keamanan pada kabel LAN akan hilang

pada saat kabel jaringan dipotong[2].

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 40: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

23

2.4.2. Wireless

Jaringan nirkabel (wireless) ini merupakan salah satu media transmisi

yang menggunakan gelombang radio sebagai media transmisinya. Data-data

digital yang dikirim melalui wireless akan dimodulasikan ke gelombang

elekromagnetik. Media wireless yang umum digunakan adalah menggunakan

gelombang radio yang di set untuk bekerja di bidang frekuensi tertentu sesuai

dengan standar.

Agar terbentuk link wireless yang bagus, gangguan ini harus dihindari. Hal

pertama yang harus dilakukan adalah site survey terlebih dahulu untuk

mengetahui kondisi lapangan secara fisik maupun penggunaan frekuensi yang

sudah ada. Misalnya, adanya halangan berupa bukit, gedung, pohon, tembok dan

kaca yang harus dihindari. Kita harus mnegetahui juga frekuensi-frekuensi yang

ada disekitar. Jadi nantinya kita bisa dihindari penggunaanya agar tidak

interferensi/overlapping.

Kita dapat mengontrol sepenuhnya penukaran data sebagaimana yang bisa

kita lakukan pada jaringan kabel. Peluang gangguan atau interferensi pada

jaringan wireless lebih besar dibandingkan jaringan kabel. Alasan utamanya ialah

karena menggunakan media udara yang sifatnya publik atau dapat digunakan oleh

siapapun. Meskipun yang digunakan adalah udara, yang mana kita tidak bisa

secara penuh mengaturnya, kita tetap bisa melakukan optimasi sinyal dan

konektivitas wireless. Disuatu area bukan tidak mungkin ada banyak jaringan

wireless yang terpasang, dan tentunya setiap jaringan wireless tersebut sudah ada

yang mengatur chanelnya masing-masing, yaitu sang administrator. Apabila

chanelnya antara wireless yang satu dengan yang lainnya sama atau saling

bersinggungan tentu hal ini akan menimbulkan interferensi yang bisa

menyebabkan kualitas dari sinyal wireless yang dihasilkan tidak bagus[6].

2.5.Simulator Omnetpp

OMNET ++ atau omnetpp adalah network simulation software discrete-

event yang bersifat open source atausumber code terbuka. Discreate-event berarti

simulasinya bertindak atas kejadian langsung didalam event . Secara analitis,

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 41: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

24

jaringan komputer adalah sebuah rangkaian discrete-event. Objek yang paling

kecil disebut simple module, akan memutuskan algoritma yang akan digunakan

dalam simulasi tersebut.OMNET ++ menyediakan arsitektur komponet untuk

pemodelan simulasi. Komponen (modul) menggunakan bahasa programing C++

yang berekstensi “.h” dan “.cc”. Omnet++ memiliki dukungan GUI (Graphical

User Interface) yang luas, karena arsitektur yang modular, simulasi kernel yang

dapat di compile dengan mudah. Fungsi spesifik dari OMNET ++ adalah

mendukung jaringan sensor, jaringan ad-hoc nirkabel, protokol pemodelan

kinerja, jaringan fotonik, dan lain-lain yang disediakan oleh kerangka model yang

dikembangkan sebagai proyek independen.

OMNET ++bukan simulator jaringan saja, namun untuk saat ini OMNET

++ lebih dikenal luas sebagai platform simulasi jaringan dalam komunitas ilmiah

serta dalam pengaturan industri, dan membangun sebuah komunitas pengguna

yang besar. OMNET ++ juga mendukung beberapa framework yaitu : Inet,

Inetmanet, Mixim, Castalica, Veins , OverSim , Libara dan lain-lain. Framework

tersebut yang akan membantu pengguna untuk mampu mengembangkan sebuah

simulasi jaringan. Pada skripsi ini framework yang digunakan adalah Inetmanet

untuk routing TCP Reno.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 42: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

25

BAB III

PERANCANGAN SIMULASI JARINGAN

3.1. Parameter Simulasi

Pada penelitian ini, penulis sudah menentukan parameter – parameter

jaringan yang akan digunakan. Parameter jaringan ini bersifat konstan dan akan

dipakai terus padasetiap simulasi yang dilakukan.Parameter jaringan yang

dimaksud dapat dilihat pada tabel dibawah ini :

Tabel 3.1Parameter tetap dalam skenario

Parameter Nilai

Waktu Simulasi 4000s

Jumlah paket data 100MB

Traffic Source FTP

TCP Type TCP Reno

3.2. Skenario jaringan

Pada simulasi ini penulis memilih satu koneksi TCP karena ingin

mengetahui unjuk kerja dari TCP itu sendiri tanpa adanya gangguan. Sehingga

hasil yang didapat adalah benar-benar unjuk kerja TCP murni dengan varian TCP

Reno.

3.2.1. Server

Server yang digunakan dalam pengujian ini menggunakan server FTP.

Server digunakan sebagai source untuk mendownload file untuk mendapatkan

data Throughput, CWND, RTT, Delay Jaringan, Drop Paket dan Retransmission

RTO.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 43: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

26

3.2.2. Client

Client berfungsi untuk mendownload file dari server melalui FTP server

local.

3.3. Topologi pengujian

Dalam proses pengambilan data pada penelitian simulasi ini, penulis

menggunakan skenario pengujian sebagai berikut:

Pengujian akan dilakukan dengan melakukan proses download dari server

ke client. Pengujian dibedakan menjadi 3 skenario.

3.3.1. Topologi Pengujian 1

Gambar 3.1Topologi Pertama Single Hop Wired

Skenario pengujian pertama dengan besar bandwith dari FTP Server ke AP

100Mbps dan dari AP ke Client 100Mbps adalah client melakukan download file

FTPServer melalui AP menggunakan koneksi wired sebesar ke 100Mb.

3.3.2. TopologiPengujian 2

Gambar 3.2 Topologi KeduaSingle Hop Wireless Static

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 44: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

27

Skenario pengujian kedua dengan besar bandwith dari FTP Server ke AP

100Mbps dan dari AP ke Client 100Mbps adalah client melakukan download file

FTP server melalui AP mennggunakn koneksi wireless static sebesar100Mb.

3.3.3. Topologi pengujian 3

Gambar 3.3 Topologi Ketiga Single Hop Wireless Mobile

Skenario pengujian ketiga dengan besar bandwith dari FTP server ke AP

100Mbps dan dari AP ke Client 100Mbps adalah client melakukan download file

FTP server melalui AP menggunakan koneksi wireless mobile sebesar 100Mb,

dengan cara bergerak mendekati dan menjauhi AP .

3.4. Parameter Kerja

Ada enam parameter yang dipakai dalam tugas akhir ini adalah :

3.4.1. Throughput

Throughput adalah kecepatan rata-rata data yang diterima oleh suatu suatu

node dalam selang waktu pengamatan tertentu. Biasanya throughput selalu

dikaitkan dengan bandwith. Karena throughput memang bisa disebut sebagai

bandwith dalam kondisi yang sebenarnya. Bandwith lebih bersifat tetap sementara

throughput sifatnya dinamis tergantung trafik yang sedang terjadi. Throughput

mempunyai satuan bps (bit per second). Throughput akan semakin baik jika

nilainya semakin besar. Besarnya throughput akan memperhatikan kualitas dari

kinerja protokol routing tersebut. Karena itu throughput dijadikan sebagai

indikator ubtuk mengukur performasi dari sebuah protokol.

Rumus menghitung throughput :

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 45: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

28

Average Throughput =

3.4.2. CWND

Congestion Window atau CWND adalah variabel pada TCP yang

membatasi jumlah data yang boleh dikirim pada sebuah jaringan. Congestian

window ini dikelola oleh sender.

3.4.3. Round Trip Time

Round Trip Time adalah waktu yang dibutuhkan oleh client untuk

mengirimkan request dan sebuah server untuk mengirimkan balasan respon

melalui jaringan. Segmen pada TCP yang dikirim dapat hilang disepanjang jalur

komunikasi hal tersebut dikarenakan terjadi congestion pada router jaringan yang

mengalami kelebihan beban sehingga paket harus dibuang. TCP harus dapat

memperbaiki situasi ini dan mempelajari kondisi jaringan. Setiap kali TCP

mengirimkan segmen, pengirim akan menghitung waktu untuk menghitung

berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk mendapatkan acknowledgement dari

segmen yang dikirim tadi. Waktu ini dikenal dengan retransmissions timer. Jika

acknowledgement dikirim melebihi waktu yang ditentukan maka akan terjadi

timeout. Waktu round trip timedapat bervariasi bergantung pada lalu lintas di

jaringan dan ketersediaan jalur. Jika terdapat masalah pada jaringan, segmen akan

memakan waktu beberapa menit untuk dikirimkan sebelum pengirim mengalami

timeout dan menyimpulkan terjadi error serta memberi informasi ke lapisan

application pengirim.

TCP akan mulai menghitung saat data dikirim dan saat mendapatkan

acknowledgement dari data yang dikirimkan. TCP menggunakan informasi ini

untuk menghitung perkiraan waktu round trip time. Setelah paket dikirim dan di

acknowledgement, TCP akan melakukan estimasi waktu round trip time dan

menggunakan informasi ini untuk mendapatkan waktu timeout atas paket yang

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 46: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

29

dikrimkan. Jika acknowledgement diterima dengan cepat, maka waktu round trip

time akan pendek dan retransmissions time akan di set ke nilai yang lebih rendah.

Hal ini memungkinkan TCP untuk melakukan retransmit data saat waktu respo

jaringan baik, maka akan mengurangi delay pada segmen yang hilang.

3.4.4. Delay Jaringan

Delay yang dimaksud adalah end to end delay. End to end delay adalah

waktu yang dibutuhkan paket dalam jaringan dari saat paket dikirim sampai

diterima oleh node tujuan. Delay merupakan suatu indikator yang cukup penting

penting untuk perbandingan protokol routing,karenabesarnya sebuah delay dapat

memperlambat kinerja dari protokol routingtersebut.

Rumus untuk menghitung delay :

AverageDelay =

3.4.5. Drop paket

Packet drop dilihat berapa banyak paket yang telah dibuang pada antrian

untuk menuju jalur bottleneck yang dihasilkan dalam suatu simulasi jaringan

dengan menggunakan suatu algoritma tertentu (Rahman M. , Kabir,Lutfullah, &

Amin, 2008).

3.4.6. Retransmission Time Out (RTO)

RTO merupakan suatu tanda yang menandakan bahwa tidak ada pesan

balasan yang diterima dalam standart kurun waktu yang ditentukan. RTO paling

banyak disebabkan oleh kemacetan jaringan, gagal dalam ARP request,packet

filtering, kesalahan dalam routing, atau paket dibuang diam-diam.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 47: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

30

BAB IV

PENGUJIAN DAN ANALISA

Untuk melakukan analisa unjuk kerja TCP di jaringan single-hop wireless

link akan dilakukan pengambilan data dengan skenario yang telah disetujui dan

dirancang. Akan dilakukan seperti pada tahap skenario perencanaan pengambilan

data TCP dengan parameter yang telah ditentukan. Topologi akan dibuat sesuai

dengan skenario yang sudah dibuat dari koneksi wireless statis dan wireless

mobile.

4.1. Pengambilan Data

4.1.1.Throughput jaringan

Hasil Pengujian Throughput dengan melakukan download file ke TCP

server melalui AP dengan koneksi wired.

Gambar 4.1Throughput Wired,Wireless Static dan Wireless Mobile

Penjelasan : nilai throughput pada jaringan kabel jauh lebih tinggi daripada di

jaringan wireless dan jaringan mobile. Karakteristik jaringan kabel yang minim

3170738

1224944

120588

0

500000

1000000

1500000

2000000

2500000

3000000

3500000

Wired Node Static Node Mobile

Throughput

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 48: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

31

terjadinya hambatan dan sifatnya yang static ( tidak bergerak ) membuat transfer

data jauh lebih lancar. Sedangkan nilai throughput terkecil terjadi pada jaringan

wireless mobile. Jaringan wireless yang noise yang lebih besar kemudian node

yang bergerak atau berpindah-pindah membuat transmisi data akan mengalami

hambatan atau terputus.

4.1.2. Congestion Window atau CWND

1. CWND Wired

Gambar 4.2CWND dijaringan kabel

Penjelasan : hasil cwnd menunjukkan coangestion window pada jaringan wired

stabil, windows sizenya tidak terputus ini dapat diartikan bahwa pada jaringan

wired kondisinya sangat stabil tanpa hambatan. Dapat kita lihat lebih jelas pada

gambar 4.2 diatas pada gambar tersebut terlihat bahwa diagram menunjukkan

garis lurus horizontal yang artinya menunjukkan congestion window tidak

mengalami kenaikan maupun penurunan.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 49: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

32

2. CWND Wireless Static

Gambar 4.3CWND dijaringan Wireles Static

Gambar 4. 4 Potongan CWND dijaringan wireless static

Penjelasan : nilai congestion window pada jaringan wireless static terjadi kenaikan

dan penurunan itu dikarenakan sifat dari teknologi wireless yang banyak

mengalami hambatan sehingga membuat windows size kadang turun saat kondisi

jaringan tidak bagus dan kadang akan naik saat jaringan mulai stabil. Hal ini dapat

dilihat secara detail pada gambar 4.4 potongan gambar CWND di jaringan

wireless static pada gambar tersebut dapat terlihat ada garis naik beberapa saat

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 50: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

33

kemudian turun terus naik lagi dengan jarak yang renggang yang dapat

disimpulkan bahwa congestion window di jaringan wireless static tidak stabil.

Pada gambar 4.4 saat nila CWND menyentuh nilai paling bawah atau turun itu

artinya TCP mulai melakukan slow start kemudian koneksi akan naik sedikit

demi sedikit itu dinamakan tahap inkreamen.Kemudian saat grafik mulai naik

tinggi saat itu TCP melakukan fast recovery. Pada gambar 4.4 grafik mengalami

slow fading dikarenakan adanya efek terhalangnya sinyalsampai ke penerima

akibat oleh gedung bertingkat, udara dan fluktuasi sinyal akibat shadowingini

adalah bersifat lambat (slow fading).

3. CWND Wireless Mobile

Gambar 4.5CWND dijaringan Wireless Mobile

Gambar 4.6Potongan CWND di jaringan Wireless mobile

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 51: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

34

Penjelasan : CWND pada jaringan mobile akan mengalami banyak hambatan atau

koneksi timeout ini diakibatkan dari ketidakstabilan jaringan wireless yang

membuat suatu ketika CWND akan ada pada posisi paling bawah, kemudian saat

terjadi tahap rekoneksi ulang lagi CWND akan naik lagi kemudian saat koneksi

putus lagi maka CWND akan berada di posisi paling bawah lagi, untuk lebih

jelasnya dapat dilihat pada gambar 4.6 potongan CWND jaringan wireless mobile

terlihat bahwa congestion window naik ini ditunjukkan pada garis vertikal naik

kemudian saat koneksi timeout congestion window akan berada di posisi paling

bawah kemudian akan naik lagi saat terjadi rekoneksi ulang.Pada gambar 4.6 saat

nila CWND menyentuh nilai paling bawah atau turun itu artinya TCP mulai

melakukan slow start kemudian koneksi akan naik sedikit demi sedikit itu

dinamakan tahap inkreamen. Kemudian saat grafik mulai naik tinggi saat itu TCP

melakukan fast recovery. Pada gambar 4.6 grafik diatas menunjukkan mengalami

multipath fading ini terjadi karena terdapat objek antara pengirim dan penerima

sehingga gelombang yang sampai ke penerima berasal dari beberapa lintasan

(multipath) danfluktuasi sinyal yang terjadi bersifat cepat (fast fading).

4.1.3. RTT TCP

1. RTT Wired

Gambar 4.7RTT dijaringan Wired

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 52: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

35

Penjelasan : hasil RTT menunjukkan congestion window pada jaringan wired

stabil, window sizenya tidak terputus ini dapat diartikan bahwa pada jaringan

wired kondisnya sangat stabil tampa mengalami hambatan. Ini dapat kita lihat

lebih jelasnya pada gambar 4.7 diatas pada gambar tersebut terlihat bahwa

diagram menunjukkan garis lurus horizontal yang artinya menunjukkan

congestion window tidak mengalami kenaikan ataupun penurunan ini dapat

dikatakan stabil.

2. RTT Wireless Static

Gambar 4.8 RTT dijaringan Wireless Static

Gambar 4.9Potongan RTT di jaringan Wireless Static

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 53: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

36

Penjelasan : RTT pada jaringan wireless static pada gambar 4.8 menunjukkan

nilai RTT paling tinggi berkisaran antara 0,20. Nilai RTT lebih lebih detail dapat

dilihat pada gambar 4.9 potongan gambar RTT di jaringan wireless static terlihat

bahwa setiap titik adalah waktu terjadinya RTT sehingga dapat terlihat dengan

jelas nilai RTT pada jaringan wireles static mengalami kenaikan dan penurunan

yang dialami saat koneksi tidak stabil atau mengalami gangguan. Saat terjadi

gangguan pada jaringan wireless static nilai RTT akan tinggi atau berada pada

titik tertinggi pada gambar dan saat koneksi mulai stabil nilai RTT akan berkurang

dan pada gambar 4.9 titik RTT akan turun.

3. RTT Wireless Mobile

Gambar 4.10 RTT dijaringan Wireless Mobile

Gambar 4.11Potongan RTT dijaringan Wireless Mobile

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 54: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

37

Penjelasan : nilai RTT pada jaringan wireless mobile terlihat pada gambar 4.10

jauh sangat tinggi dan nilai RTTnya sangat berfluktuaktif kadang naik tinggi dan

kadang turun rendah. Lebih jelasnya dapat kita lihat pada gambar 4.11 potongan

RTT di jaringan mobile saat terjadi koneksi yang putus nilai RTT akan tinggi

pada gambar terlihat ada titik yang lauh lebih tinggi daripada titik yang lainnya,

itu artinya koneksi jaringan terputus. Semakin banyak nilai titik RTT yang tinggi

maka bisa disimpulkan bahwa jaringan ini sangat tidak stabil. NilaiRTTyang

mengalami kenaikan dan penurunan yang sangat tinggi ini dikarena wireless

mobile mempunyai noise dan hambatan yang tinggi serta topologi yang bergerak

membuat koneksi sering putus .

4.1.4. Delay End-To-End

Delay Wired, Wirelles Static dan Wireless Mobile

Gambar 4.12Delay End-To-End

second

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 55: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

38

Penjelasan: dari gambar 4.12 dapat disimpulkan bahwa delay pada jaringan wired

lebih bagus ini dikarenakan jaringan wired jarang mengalami gangguan

sedangkan delay dijaringan wireless static tidak terlalu jelek dibandingkan delay

di jaringan mobile ini dikarenakan jaringan static lebih rentan mengalami

gangguan dan delay dijaringan mobile sangat jelek ini dikarenakan jaringan

mobile lebih sering mengalami gangguan dan karna mengalami perpindahan node.

4.1.5. Drop Paket

Gambar 4.13 Drop Paket

Penjelasan : nilai drop paket dijaringan wired sangat kecil ini dikarenakan koneksi

tidak banyak mengalami hambatan sehingga paket diterima dengan lancardengan

waktu dan nilai drop paket dijaringan wireles static tinggi ini dikarenakan

jaringan wireless lebih rentan mengalami gangguan dan niosenya sangat tinggi

sedangkandrop paket di jaringan mobile sangat jelek dikarenakan banyaknya

pengiriman paket yang hilang sehingga jelek dan jaringan wireless lebih sering

mengalami gangguan dan nodenya yang berpindah-pindah .

20587

97654

188791

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

140000

160000

180000

200000

TCP WIRED TCP Node Wireless Static TCP Node Wireless Mobile

Drop Paket

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 56: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

39

4.1.6. Retransmission RTO

Gambar 4.14Retransmission RTO

Penjelasan: Retransmission RTO atau numRTO adalah saat dimana terjadinya

koneksi putus jadi TCP mencoba membangun koneksi dari awal, makin banyak

retransmission jadi makin jelek TCP nya. Maka dari itu untuk dijaringan wired

lebih bagus, retransmission terjadi karena paket mengalami timeout berkali-kali

jadi TCP memutuskan untuk membangun koneksi ulang lagi atau dari awal

kembali. Gambar diatas menunjukkan bahwa terjadi RTO sangat sering dan

menunjukkan nilai RTO yang sangat tinggi. Hal ini terjadi karena link error yang

disebabkan oleh client yang bergerak menjauh dan mendekati access point secara

random. ACK dikirim melaumpai waktu batas,sehingga terjadi RTO. Berbeda

dengan grafik wired tidak terjadi RTO atau memang benar-benar tidak terjadi

pengiriman ulang paket, dan juga berbeda dengan grafik pada kondisi wireless

statis yang menunjukkan RTO yang nilainya tidak setinggi dan sesering RTO

pada wireless mobile. Jika pada gambar ini RTO di jaringan wireless mobile RTO

sempat naik hingga ke limit, dan hal itu menunjukkan bahwa terjadi paket drop

karena link error.

14

332

1266

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

Retransmission RTO

Retransmission / RTO

wired

wireless static

wireless mobile

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 57: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

40

BAB IV

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari hasil simulasi dan pengujian yang telah dilakukan dapat disimpulkan

beberapa hal berikut :

1. Dari penelitian yang telah dilakukan,dapat disimpulkan bahwa

pengiriman data menggunakan koneksi wired lebih baik karena

probabilitas error lebih kecil dan lebih stabil daripada pengiriman data

menggunakan koneksi wirelessyang sering mengalami gangguan dalam

pengiriman datanya karena probabilitas error linknya lebih banyak .

2. TCP congestion control mengamsumsikan bahwa hilangnya paket terjadi

karna congestion. Tetapi hilangnya paket melainkan disebabkan oleh

node yang bergerak. Node yang bergerak menyebabkan perubahan

topologi jaringan sehingga paket yang dikirim atau acknowledgement

tidak sampai dan akan mempengaruhi Round Trip Time (RTT).

Perhitungan RTT tersebut akan mempengaruhi perhitungan

Retransmission Time Out (RTO) .

3. TCP mengalami banyak timeout, banyaknya timeout terlihat pada nilai

RTO yang mengalami kenaikan seiring dengan kecepatan pada area

simulasi. Timeout terjadi karena perubahan topologi jaringan sehingga

mengalami kenaikan dan menyebabkan beban jaringan meningkat. Hal

ini berdampak pada aliran data dan acknowledgement menjadi terlambat

untuk diterima menandakan pengiriman paket gagal dan harus diulang

kembali (retransmission).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 58: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

41

DAFTAR PUSTAKA

[1]Fitriyanto, D.A .(2015). Analisis Unjuk Kerja TCP RENO Dengan OLSDR

Sebagai Protokol Routing Di Manet. Tugas Akhir. Yogyakarta : Fakultas

Sains Dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma.

[2] Pradipta, A.G. (2015). Analisis Perbandingan Unjuk Kerja TCP pada

koneksi Wired dan Wireless dengan Dan tanpa SACK OPTION. Tugas

Akhir. Yogyakarta : Fakultas Sains Dan Teknologi, Universitas Sanata

Dharma.

[3] Eugenius, W. (2015). Analisis Unjuk Kerja TCP Reno Pada Manet

Menggunakan Routing Proaktif DSDV. Tugas Akhir. Yogyakarta :

Fakultas Sains Dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma.

[4] Utami,Y. W. P.,dkk. (2012). “Analisis Perbandingan Unjuk Kerja

Algoritma Congestion Control Pada TCP Tahoe, Reno Dan Sack” ,

Jurusan Sistem Komputer, Sekolah Tinggi manajemen Komputer dan

Teknik Komputer Surabaya.

[5] Prof Amer, P. D. (2002).“TCP Variations : Tahoe, Reno, New Reno,

Vegas, Sack ”, Computer & Information Sciences University of Delaware.

[6] Dwi, H.G. (2009). Wireless LAN (WIFI), Jaringan Kabel Tanpa Kabel.

Informatika. Bandung.

[7]Yetti, Y. (2015).“Simulasi Pengaruh Shadowing dan Rayleiigh Fading

terhadap Performasi TCP Reno Pada Jaringan UMTS”, Jurusan Teknik

Elektro, Universitas Lampung.

[8] Yans, A.,&Suryani, V.(2011).“Analisis Performasi Congestion Control

Dengan CADPC/PTP”, Jurusan Teknik Informatika, Universitas

TELKOM.

[9] Jeroen, I. (2006).“TCP/IP modelling in OMNeT++”, University of Twente

The Netherlands.

[10] Allman, M. V. P, & W. Stevens. (1999). RFC 2581: TCP Congestion

(Slow Start, Congestion Avoidance, Fast Retransmit, and Fast Recovery

Algorithms).

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 59: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

42

[11] DARPA, (1981) “Karakteristik TCP”, dari :

https://toolstetf.org/html/rfc793 (diakses tanggal 2 november 2015).

[12] http://arianggawujaya.blogspot.com/2012/09/perbandingan-jaringan-

wireless-jaringan.html (diakses tanggal 14 april 2015)

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 60: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

43

LAMPIRAN

FTPWIRED.ini

package ftpserver.FTPWIRED;

import inet.networklayer.autorouting.ipv4.IPv4NetworkConfigurator;

import inet.nodes.ethernet.Eth100M;

import inet.nodes.inet.Router;

import inet.nodes.inet.StandardHost;

import inet.nodes.inet.WirelessHost;

import inet.nodes.wireless.AccessPoint;

import inet.world.radio.ChannelControl;

network FTPWARED

{

@display("bgb=590,407;bgl=2");

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 61: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

44

submodules:

channelControl: ChannelControl {

@display("p=64,34");

numChannels = 5;

}

client: WirelessHost {

@display("r=,,#707070;p=364,146");

}

ap: AccessPoint {

@display("p=211,145");

}

ftpServer: StandardHost {

@display("p=64,146");

}

configurator: IPv4NetworkConfigurator {

parameters:

@display("p=180,35");

}

connections:

ap.ethg++ <--> Eth100M <--> client.ethg++;

ftpServer.ethg++ <--> Eth100M <--> ap.ethg++;

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 62: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

45

}

Omnetpp.ini

[General]

network = ftpserver.FTPWIRED.FTPWARED

sim-time-limit = 4000s

repeat = 10

description = Wireless hosts configured via DHCP

**.mobility.constraintAreaMinX = 0m

**.mobility.constraintAreaMinY = 0m

**.mobility.constraintAreaMinZ = 0m

**.mobility.constraintAreaMaxX = 500m

**.mobility.constraintAreaMaxY = 500m

**.mobility.constraintAreaMaxZ = 0m

**.numTcpApps = 1

**.client*.tcpApp[*].typename = "TCPSessionApp"

**.client*.tcpApp[0].active = true

**.client*.tcpApp[0].localPort = -1

**.client*.tcpApp[0].connectAddress = "ftpServer"

**.client*.tcpApp[0].connectPort = 1000

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 63: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

46

**.client*.tcpApp[0].tOpen = 0.2s

**.client*.tcpApp[0].tSend = 0.4s

**.client*.tcpApp[0].sendBytes = 2000000B

**.client*.tcpApp[0].sendScript = ""

**.client*.tcpApp[0].tClose = 25s

**.ftpServer*.tcpApp[*].typename="TCPSinkApp"

**.ftpServer*.tcpApp[0].localPort = 1000

FTPWIRELESS.ned

package ftpserver.FTPWIRELESS;

import inet.networklayer.autorouting.ipv4.IPv4NetworkConfigurator;

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 64: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

47

import inet.nodes.ethernet.Eth100M;

import inet.nodes.inet.Router;

import inet.nodes.inet.StandardHost;

import inet.nodes.inet.WirelessHost;

import inet.nodes.wireless.AccessPoint;

import inet.world.radio.ChannelControl;

network FTPWIRELESS

{

@display("bgb=503,221");

submodules:

client: WirelessHost {

@display("p=478,24");

}

ftpServer: StandardHost {

@display("p=63,129");

}

accessPoint: AccessPoint {

@display("p=210,128");

}

configurator: IPv4NetworkConfigurator {

parameters:

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 65: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

48

assignDisjunctSubnetAddresses = false;

@display("p=367,165");

}

channelControl: ChannelControl {

@display("p=82,192");

}

connections:

ftpServer.ethg++ <--> Eth100M <--> accessPoint.ethg++;

}

Omnetpp.ini

[General]

network = ftpserver.FTPWIRELESS.FTPWIRELESS

sim-time-limit = 4000s

tkenv-plugin-path = ../../../etc/plugins

repeat = 6

**.mobility.constraintAreaMinX = 0m

**.mobility.constraintAreaMinY = 0m

**.mobility.constraintAreaMinZ = 0m

**.mobility.constraintAreaMaxX = 5000m

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 66: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

49

**.mobility.constraintAreaMaxY = 5000m

**.mobility.constraintAreaMaxZ = 0m

**.numTcpApps = 1

**.client*.tcpApp[*].typename = "TCPSessionApp"

**.client*.tcpApp[0].active = true

**.client*.tcpApp[0].localPort = -1

**.client*.tcpApp[0].connectAddress = "ftpServer"

**.client*.tcpApp[0].connectPort = 1000

**.client*.tcpApp[0].tOpen = 2s

**.client*.tcpApp[0].tSend = 4s

**.client*.tcpApp[0].sendBytes = 1000000B

**.client*.tcpApp[0].sendScript = ""

**.client*.tcpApp[0].tClose = 25s

**.ftpServer*.tcpApp[*].typename="TCPSinkApp"

**.ftpServer*.tcpApp[0].localPort = 1000

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 67: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

50

FTPMOBILE.ned

package ftpserver.FTPMOBILE;

import inet.networklayer.autorouting.ipv4.IPv4NetworkConfigurator;

import inet.nodes.ethernet.Eth100M;

import inet.nodes.inet.Router;

import inet.nodes.inet.StandardHost;

import inet.nodes.inet.WirelessHost;

import inet.nodes.wireless.AccessPoint;

import inet.world.radio.ChannelControl;

network FTPMOBILE

{

@display("bgb=688,319");

submodules:

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 68: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

51

client: WirelessHost {

@display("p=615,209");

}

ftpServer: StandardHost {

@display("p=94,206");

}

accessPoint: AccessPoint {

@display("p=351,205");

}

configurator: IPv4NetworkConfigurator {

parameters:

assignDisjunctSubnetAddresses = false;

@display("p=116,292");

}

channelControl: ChannelControl {

@display("p=12,264");

}

connections:

ftpServer.ethg++ <--> Eth100M <--> accessPoint.ethg++;

}

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 69: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

52

Omnetpp.ini

[General]

network = ftpserver.FTPMOBILE.FTPMOBILE

sim-time-limit = 4000s

repeat = 5

tkenv-plugin-path = ../../../etc/plugins

**.mobility.constraintAreaMinX = 0m

**.mobility.constraintAreaMinY = 0m

**.mobility.constraintAreaMinZ = 0m

**.mobility.constraintAreaMaxX = 5000m

**.mobility.constraintAreaMaxY = 5000m

**.mobility.constraintAreaMaxZ = 0m

**.radio.transmitterPower = 2.0mW

**.radio.thermalNoise = -160dBm

**.radio.sensitivity = -85dBm

**.radio.pathLossAlpha = 2

**.radio.snirThreshold = 4dB

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 70: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

53

**.client.mobilityType = "CircleMobility"

**.client.mobility.cx = 400m

**.client.mobility.cy = 400m

**.client.mobility.r = 90m

**.client.mobility.speed = 40mps

**.client.mobility.startAngle = 0deg

**.numTcpApps = 1

**.client*.tcpApp[*].typename = "TCPSessionApp"

**.client*.tcpApp[0].active = true

**.client*.tcpApp[0].localPort = -1

**.client*.tcpApp[0].connectAddress = "ftpServer"

**.client*.tcpApp[0].connectPort = 1000

**.client*.tcpApp[0].tOpen = 0.2s

**.client*.tcpApp[0].tSend = 0.4s

**.client*.tcpApp[0].sendBytes = 2000000B

**.client*.tcpApp[0].sendScript = ""

**.client*.tcpApp[0].tClose = 25s

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Page 71: ANALISIS UNJUK KERJA TCP RENO DI JARINGAN SINGLE …

54

**.ftpServer*.tcpApp[*].typename="TCPSinkApp"

**.ftpServer*.tcpApp[0].localPort = 1000

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI