33

BAB 3

METODE PENELITIAN

Pada bab ini dibahas mengenai proses perancangan dan implementasi

layanan VoIP berbasis Open IMS pada dua jaringan backbone yaitu jaringan

backbone IPv4 dan jaringan backbone IPv6. Metode pengambilan data

menggunakan dua jaringan tersebut adalah untuk mengetahui apakah performansi

layanan VoIP berbasis Open IMS pada jaringan IPv6 akan lebih meningkat atau

menurun bila di bandingkan dengan jaringan IPv4.

3.1 TEMPAT DAN WAKTU PENGAMBILAN DATA

Pada proses pengerjaan Skripsi ini penulis melakukan penelitian,

perancangan dan pengujian jaringan di laboratorium komputer Institut Teknologi

Telkom Purwokerto. Dalam pengerjaan Skripsi ini penulis membutuhkan waktu

tiga bulan dalam perancangan hingga pengujian jaringan.

3.2 FLOWCHART PENGERJAAN

Pada sub-bab 3.2 menampilkan flowchart pengerjaan Skripsi perancangan

layanan voip berbasis Open IMS Core pada jaringan berbasis IPv4 dan IPv6. Pada

gambar 3.1 menampilkan flowchart perencanaan Skripsi penulis.

Persiapan Perangkat Penelitian

Perancangan Simulasi Penelitian

Konfigurasi Open IMS Core

Konfigurasi jaringan backbone IPv4 & IPv6

Simulasi berhasil ?

ya

tidak

Mulai

Kofigurasi Boghe IMS Client

A

34

Gambar 3.1 Flowchart pengerjaan Skripsi

3.3 PERANGKAT PENELITIAN

3.3.1 Perangkat Keras (Hardware)

Dalam penelitian ini penulis menggunakan empat unit perangkat keras yakni

berupa dua unit PC sebagai Open IMS Core dan simulator GNS3 serta dua unit

laptop sebagai user dengan spesifikasi sebagai berikut:

A. Spesifikasi Personal Computer (PC)

1. PC Open IMS Core : Instalasi Open IMS Core dilakukan pada PC dengan

OS Ubuntu 14.04 LTS 32-bit dan kapasitas memory 3.9 GB.

2. PC Jaringan Backbone : Instalasi Open IMS Core dilakukan pada PC

dengan OS Win 7 64-bit dan kapasitas memory 4.00 GB

B. Spesifikasi Laptop

Perangkat laptop yang digunakan di sisi client menggunakan OS Win 8 64-bit

dan kapasitas memory 2.00 GB

3.3.2 Perangkat Lunak (Software)

A. GNS3 1.5.2

Digunakan untuk membangun simulasi jaringan IPv4 dan IPv6, jaringan

dalam simulasi ini di buat secara virtual dengan menggunakan 5 unit router yang

di konfigurasi pada aplikasi GNS 3.

Selesai

Analisis Data

Kesimpulan dan Saran

Pengambilan Data QoS

Throughput

A

delay Packet loss Jitter

35

Sistem operasi : Windows

Gambar 3.2 GNS3 1.5.2

B. Open IMS Core

Digunakan sebagai call control yang melayani aplikasi Boghe IMS Client,

pada server open IMS menjalankan fungsi cscf diantaranya yaitu, PCSCF, ICSCF,

SCSCF dan FHOSS.

Sistem opereasi : Ubuntu 14.04 LTS

Gambar 3.3 Open Source IMS

C. Boghe IMS RCS Client

Boghe IMS client merupakan aplikasi bawaan Open IMS Core yang berfungsi

sebagai interface IMS Client. Pada penelitian ini boghe IMS digunakan disisi

client untuk melayani komunikasi Voip.

Sistem operasi : Windows

Gambar 3.4 Boghe IMS/RCS Client

36

D. Wireshark

Digunakan dalam proses pengambilan data simulasi jaringan. aplikasi

wireshark di install di sisi client, wireshark akan men-capture informasi semua

paket yang keluar masuk di sisi client.

Sistem Operasi : Windows

Gambar 3.5 Wireshark 1.12.4

3.4 SIMULASI PENELITIAN

Dalam proses pengujian simulasi jaringan dilakukan dengan menggunakan

4 unit device yang berupa dua unit PC yang digunakan untuk menjalankan Open

IMS Core dan untuk menjalankan simulator GNS3 serta dua unit laptop sebagai

client dengan spesifikasi device yang telah dijelaskan pada subbab 3.3.

Implementasi konfigurasi device pada saat pengujian simulasi jaringan dapat di

lihat pada gambar 3.6

Gambar 3.6 Konfigurasi device dalam pengujian simulasi jaringan.

CLIENT 2

Client / Host

Jaringan Backbone Call Control

CLIENT 1

37

Pada gambar 3.6 menampilkan implementasi konfigurasi device dalam

pengujian jaringan pada penelitian ini, beradasarkan gambar 3.6 terdiri dari tiga

komponen yaitu Open IMS, GNS3 dan Client. Pada pengoperasiannya GNS3

akan bertindak sebagai jaringan IPv4 dan IPv6 yang bekerja di layer 3, sedangkan

Open IMS Core akan bertindak sebagai call control yang bekerja di layer 5, dan

pada client bertindak sebagai interface user untuk komuikasi VoIP melalui

aplikasi Boghe IMS Client serta penggunaan aplikasi wireshark di sisi client

berfungsi untuk meng-capture informasi paket yang keluar / masuk di sisi client,

informasi – informasi tersebut yang nantinya akan digunakan sebagai bahan

analisa penelitian.

3.5 KONFIGURASI OPEN IMS CORE

Adapun tahapan–tahapan yang dilakukan dalam perancangan Open IMS

Core dan dalam melakukan instalasi Open IMS Core hal – hal yang dibutuhkan

adalah:

1) Satu PC dekstop sebagai server Open IMS Core

Open IMS Core dapat berjalan di sistem operasi berbasis Linux Ubuntu 12.04

atau 14.04. dalam penelitian ini perancangan server Open IMS Core di lakukan

pada Sistem Operasi Linux Ubuntu 14.04 dengan processor Intel® Core™ i7-

2600K CPU @ 3.4GHz X 8. Alamat IP address yang digunakan dalam

perancangan server Open IMS Core pada penelitian ini adalah 10.180.2.25/24

yang di setting secara manual agar IP Address di sisi server tidak berubah-ubah.

2) Dua laptop sebagai client

Pada sisi Client dapat menggunakan sistem operasi Windows, Ubuntu

maupun Android, apabila menggunakan sistem operasi Windows maka aplikasi

yang digunakan adalah Boghe IMS Client, jika Client menggunakan sistem

operasi Ubuntu maka aplikasi yang digunakan adalah UCTIMS Client, kemudian

apabila Client menggunakan Smartphone berbasis Android maka aplikasi yang

digunakan yaitu IMS Droid. Pada Skripsi ini penulis menggunakan Laptop

dengan sistem operasi Windows sehingga pada sisi client menggunakan aplikasi

Boghe IMS Client.

38

3) Router / Switch yang terhubung internet

Dalam instalasi Open IMS Core memerlukan koneksi Internet untuk

mengunduh beberapa dependencis yang diperlukan atau terkait dengan aplikasi

yang akan di install. Pada Open IMS Core tedapat empat komponen penyusun

Open IMS Core diantaranya adalah P-CSCF, I-CSCF, S-CSCF dan FHoSS, maka

pada proses penginstalan Open IMS Core dilakukan dengan men-download paket-

paket yang dibutuhkan oleh Open IMS Core. Apabila paket-paket tersebut telah

ter-download di PC server, kemudian run komponen-komponen Open IMS pada

terminal untuk dapat masuk ke web FHoSS.

Untuk mengaktifkan server Open IMS Core, hal yang perlu dilakukan adalah

menjalankan komponen CSCF diantaranya yaitu, PCSCF yang berperan sebagai

pengatur keamanan (proxy) pada server, ICSCF yang berperan untuk mengatur

sesi komunikasi, SCSCF yang berfungsi untunk menyajikan aplikasi yang di

inginkan pelanggan, serta HSS yang berfungsi sebagai database informasi

pelanggan IMS. Pada gambar 3.7 menampilkan empat terminal CSCF eksekusi

komponen komponen Open IMS.

Gambar 3.7 Eksekusi CSCF Open IMS

39

3.6 KONFIGURASI JARINGAN BACKBONE

3.6.1 Pembuatan Topologi Jaringan

Dalam penelitian ini dilakukan pengujian layanan VoIP berbasis Open IMS

Core menggunakan dua jaringan backbone dengan metode pengalamatan yang

berbeda, yaitu jaringan backbone dengan metode pengalamatan IPv4 dan IPv6.

Pengujian tersebut bertujuan untuk mengetahui performansi QoS layanan VoIP

berbasis Open IMS Core yang di implementasikan pada jaringan IPv4 dan IPv6.

Pada perancangan jaringan backbone IPv4 dikonfigurasi menggunakan

protokol routing Open Shortest Path First (OSPF). Dan pada perancangan

jaringan backbone IPv6 menggunakan metode tunneling mode ipv6 serta

menggunakan metode routing static dan OSPF Perancangan jaringan IPv4 dan

IPv6 dibuat dengan menggunakan software simulator GNS3. Dalam kedua

topologi jaringan tersebut masing - masing topologi jaringan dibuat dengan

menggunakan lima unit router dan satu unit switch. Pada gambar 3.8 dan 3.9

menampilkan topologi jaringan IPv4 dan IPv6 yang di gunakan pada penelitian

ini.

Gambar 3.8 Topologi jaringan backbone IPv4.

Pada gambar diatas menampilkan jaringan backbone IPv4, terdapat enam

wilayah network yang terhubung dengan lima unit router. Pada bagian komputer

client menggunakan alamat network 10.180.6.0/24 dan pada wilayah network

open IMS core menggunakan alamat network 10.180.2.0/24. Pada jaringan

tersebut di konfigurasi menggunakan protokol routing OSPF pada masing-masing

40

router. Berdasarkan topologi jaringan yang di tampilkan pada gambar 3.8 rincian

konfigurasi IP tiap device di tampilkan pada tabel 3.1

Tabel 3.1 Konfigurasi Device jaringan IPv4

Device Interface IP Routing

Router R1 Fa 0/0 10.180.1.1/24

OSPF

Fa 1/0 10.180.2.1/24

Router R2 Fa 0/0 10.180.1.2/24

Fa 1/0 10.180.3.2/24

Router R3 Fa 0/0 10.180.3.1/24

Fa 1/0 10.180.4.1/24

Router R4 Fa 0/0 10.180.4.2/24

Fa 1/0 10.180.5.2/24

Router R5 Fa 0/0 10.180.5.1/24

Fa 1/0 10.180.6.1/24

Gambar 3. 9 Topologi jaringan backbone IPv6.

Pada gambar 3.9 menampilkan topologi jaringan backbone IPv6.

Berdasarkan gambar tersebut, konfigurasi jaringan IPv6 dibangun dengan metode

tunneling mode IPv6 serta mekanisme tunneling yang digunakan adalah ipv4 over

ipv6 tunneling, dimana pada jaringan tersebut akan menghubungkan dua wilayah

network IPv4 yaitu 10.180.2.0 dan 10.180.6.0 dengan metode tunnel yang di

dalamnya merupakan jaringan berbasis IPv6 dengan alamat network

41

2001:DB8:ABCD:2::/64 dan 2001:DB8:ABCD:4::/64. Berdasarkan topologi

jaringan yang di tampilkan pada gmabar 3.9. Berikut rincian konfigurasi IP tiap

device.

Tabel 3.2 Konfigurasi Device jaringan IPv6

Device Interface IP Routing

Router R1 Fa 0/0 10.180.3.1/24

OSPF Fa 1/0 10.180.2.1/24

Router R2 Fa 0/0 10.180.3.2/24

Fa 1/0 2001:db8:abcd:2::1/64

STATIC Router R3 Fa 0/0 2001:db8:abcd:2::2/64

Fa 1/0 2001:db8:abcd:4::2/64

Router R4 Fa 0/0 2001:db8:abcd:4::1/64

Fa 1/0 10.180.5.2/24

OSPF Router R5

Fa 0/0 10.180.5.1/24

Fa 1/0 10.180.6.1/24

Berdasarkan kedua topologi diatas seperti yang ditampilkan pada gambar

3.8 dan 3.9 pembagian operasi pengujian jaringan dibagi menjadi tiga bagian,

yaitu bagian Call Session, Jaringan Backbone dan Client. Untuk call session

berupa Open IMS Core yang akan yang akan bertindak sebagai database user

serta mengatur / melayani sesi komunikasi yang di minta oleh user. Kemudian

untuk jaringan backbone di jalankan pada software simulator GNS3, pada GNS3

akan menjalankan semua fungsi-fungsi router/switch yang ada dalam topologi

jaringan yang dibuat. Sedangkan untuk client menggunkan bantuan aplikasi

Boghe IMS Client untuk dapat mengakses sesi komunikasi menggunkan Open

IMS Core, pada Boghe IMS Client yang menyediakan aplikasi komunikasi Voip.

3.6.2 Pembuatan Skenario

Mengacu pada topologi jaringan yang di rancang, pengujian sistem dibuat

menjadi dua skenario yaitu komunikasi voice berbasis Open IMS Core dengan

jaringan backbone IPv4 dan IPv6 yang dilakukan dalam empat range beban trafik

yaitu beban trafik sebesar 0 Mbps, 5 Mbps, 10 Mbps, 15 Mbps dan 20 Mbps.

Pemberian beban trafik tersebut dimaksudkan untuk mengetahui performansi

42

pameter jitter, throughput, delay dan packet loss yang dihasilkan selama proses

simulasi dalam rentang beban trafik tersebut. Dari skenario yang di rancang

diharapkan keluaran yang dihasilkan dapat menjadi bahan analisa untuk

mengetahui perbandingan performansi QoS yang di hasilkan pada layanan IMS di

jaringan IPv4 dan IPv6 Untuk mempermudah pemahaman mengenai skenario

yang dijalankan pada pengujian jaringan ditampilkan pada tabel 3.3

Tabel 3.3 Skenario pengujian sistem

Skenario Layanan Trafik Jaringan Backbone Parameter

Skenario 1

VoIP

0

IPv4

Delay, Jitter,

Throughput dan

Packet loss

5 Mbps

10 Mbps

15 Mbps

20 Mbps

Skenario 2

0

IPv6

5 Mbps

10 Mbps

15 Mbps

20 bps

3.7 KONFIGURASI BOGHE IMS CLIENT

Boghe IMS client merupakan software yang digunakan sebagai interface

IMS Client, boghe IMS Client dapat ter-install pada sistem operasi Windows.

Pada Boghe IMS Client menyediakan layanan interaksi salah satunya adalah

layanan VoIP. Pada gambar 3.10 menampilkan sesi komunikasi VoIP dengan

status “in call” yang menandakan panggilan sedang berlangsung.

43

Gambar 3.10 Tampilan sesi komunikasi voice

3.8 PROSES PENGAMBILAN DATA

Dalam penelitian ini, proses pengambilan data terbagi menjadi dua skenario,

dengan 5 range pembebanan trafik pada tiap skenario dan 30 sample komunikasi

VoIP pada tiap range beban trafik, sehingga jumlah keseluruhan sample yang

diperoleh adalah 300 sample komunikasi VoIP, dan waktu komunikasi VoIP antar

client dilakukan selama 5 menit per sample komunikasi.

Pada proses pengambilan data QoS dilakukan dengan menggunakan aplikasi

wireshark yang terinstall pada laptop client. Dalam proses pengambilan data ini,

komunikasi terjadi antara dua client dengan IP 10.180.6.2 sebagai pemanggil dan

10.180.6.4 sebagai penerima. Dimana wireshark dijalankan pada satu sisi client

saja. Pengambilan data dilakukan pada sisi client pemanggil, dengan cara me-

running wireshark terlebih dahulu untuk men-capture informasi paket-paket apa

saja yang masuk melalui port LAN ke laptop client pada saat sesi komunikasi

berlangsung. Hasil capture dari wireshark akan menampilkan protokol-protokol

apa saja yang ter-capture pada sisi cilent.

Layanan VoIP sendiri merupakan layanan berbasis protokol RTP (Real

Time Protocol) sehingga pengambilan data pada aplikasi wireshark diambil

melalui RTP Stream analysis, pada bagian RTP Stream analysis menampilkan

beberapa parameter QoS seperti Delta (Delay), Jitter, dan Packet loss.

44

Gambar 3.11 Tampilan RTP Stream analysis

Kemudian, untuk mengetahui nilai throughput yang diperoleh diambil dari

hasil summary dari paket RTP yang telah di filter. Yang di tampilkan pada

gambar 3.12

Gambar 3.12 Tampilan summary

Pada gambar 3.12 menampilkan informasi mengenai paket RTP yang ter-

capture, untuk menghitung throughput diambil dari pembagian antara bit yang di

terima sebenarnya (Bytes) dengan waktu pengiriman paket (between first and last

packet) yang diambil pada kolom displayed.

3.9 PARAMETER ANALISIS DATA

Untuk dapat mengetahui performansi layanan Voip berbasis open IMS pada

jaringan IPv4 dan IPv6 penulis mengambil data berupa hasil capture paket selama

sesi komunikasi dengan menggunakan aplikasi wireshark, dari hasil data tersebut

kemudian di olah untuk mengetahui performansi QoS yang di hasilkan parameter

QoS yang di maksud meliputi parameter jitter, throughput, delay dan packet loss

45

dari pengujian jaringan tersebut yang kemudian akan di bandingkan dengan

standard QoS TIPHON TS 101 329-2 yang dijadikan sebagai acuan dalam

menentukan baik buruknya performansi jaringan yang dihasilkan.

3.9.1 Throughput

Throughput merupakan jumlah total kedatangan bit yang berhasil diamati

pada destination selama interval waktu tertentu dibagi oleh durasi waktu

pengiriman bit.[16]

Throughput =

(3.1)

Throughput dalam sistam adalah jumlah bit benar yang diterima

dibandingkan dengan waktu pengiriman bit.[17]

3.9.2 Delay

Delay merupakan durasi waktu transmit yang dibutuhkan paket untuk

sampai ke tujuan, panjang pendeknya waktu yang dibutuhkan di pengaruhi

beberapa faktor yaitu, adanya antrian pengiriman paket yang panjang, proses

pengambilan rute lain untuk menghindari kemacetan traffik jaringan dan juga

dapat dipengaruhi oleh jarak dan media fisik. [16]

Delay (n) = Tout(n) = serving time + Tin (n) (3.2)

Dimana :

Tout(n) = waktu data ke-n keluar antrian dan siap ditransmisi

Tin (n) = waktu data ke-n masuk antrian.[17]

Tabel 3.4 Standar delay voip TIPHON TS 101 329-2.[18]

KATEGORI DELAY

Bagus < 100 ms

Sedang 100 - 150 ms

Buruk 150 – 400 ms

46

3.9.3 Jitter

Jitter merupakan variasi delay pengiriman paket yang terjadi pada jaringan

IP antara source dan destination. Besarnya nilai jitter yang dihasilkan dipengaruhi

oleh variasi beban trafik dan besarnya tumbukan (congestion) antar paket pada

jaringan IP.[16]

Tabel 3.5 Standar jitter berdasarkan TIPHON TS 101 329-2.[18]

KATEGORI DELAY VARIATION

Bagus < 10 ms

Sedang 10 – 20 ms

Buruk 20 – 40 ms

3.9.4 Packet Loss

Packet Loss merupakan banyknya paket yang hilang selama proses

transmisi data berjalan. Packet Loss disebabkan oleh beberapa faktor yaitu

collision dan congestion pada jaringan.[16]

Packet Loss =

(3.3)

Tabel 3.6 Standar packet loss voip TIPHON TS 101 329-2.[18]

KATEGORI PACKET LOSS RATIO (PLR)

Bagus < 0.5%

Sedang < 1%

Buruk < 2%