II-1

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1. Protokol Jaringan

Menurut Mulyanta (2005, p. 5), “Apabila dua buah sistem saling

berkomunikasi, hal yang pertama dibutuhkan adalah kesamaan bahasa yang

digunakan, sehingga dapat memahami alur proses komunikasi”. Untuk itu,

dibutuhkan sebuah mekanisme pengaturan bahasa yang dapat dipahami oleh dua

buah sistem tersebut sehingga pertukaran informasi antarsistem akan terjadi

dengan benar.

Sekumpulan aturan untuk mengatur proses komunikasi ini disebut sebagai

protokol komunikasi data. Protokol ini diimplementasikan dalam bentuk program

komputer (software) yang terdapat pada komputer dan peralatan komunikasi data

lainnya. Untuk itu, badan dunia yang menangani masalah standarisasi IOS

(International Organization for Standarization) membuat aturan baku yang

dikenal dengan nama model referensi OSI (Open System Inerconnection).

2.1.1. OSI Reference Model

Badan dunia yang menangani masalah standarisasi IOS (International

Organization for Standardization) membuat aturan baku yang dikenal dengan

nama model referensi OSI (Open System Interconnection). Model OSI terdiri dari

tujuh layer, yaitu physical layer, data link layer, network layer, transport layer,

session layer, presentation layer, dan application layer. Dalam model OSI,

peranan layering serta proses pertukaran data dalam sistem yang berlainan akan

melalui sebuah hierarki atau tingkat protokol komunikasi.

Ketujuh layer dari model referensi OSI dapat dibagai dua kategori utama,

yaitu layer atas dan layer bawah (Mulyanta, 2005).

Layer atas pada model OSI berkaitan dengan aplikasi dan implementasi secara

umum sebuah software dengan layer tertinggi, yaitu layer application merupakan

layer yang paling dekat dengan pengguna.

Layer di bawahnya berhubungan dengan penanganan transpotasi data.

Physical layer dan data link layer diimplementasikan dalam hardware dan

II-2

software sedangkan layer yang lain secara umum diimplementasikan hanya dalam

lingkungan software. Layer yang paling dekat dengan media jaringan adalah

physical layer. Pembagian kategori pada model refersi OSI ditunjukkan pada

gambar 2.1.

Gambar 2.1. Pembagian Kategori OSI Reference Model

Begitu rumitnya pertukaran data antarjaringan, sehingga desain jaringan

komputer harus disederhanakan dalam bentuk bagian-bagian tersendiri dalam

lapisan-lapisan layer yang mempunyai fungsi dan desain yang berbeda-beda.

Setiap layer akan memberikan informasi untuk dapat diterapkan dan dipahami

oleh layer di atasnya.

Pertukaran paket antarsistem jaringan akan diperantarai oleh sebuh bahasa

komunikasi atau disebut protokol. Protokol tersebut berfungsi antara lain untuk,

menentukan jenis konektor, pengalamatan titik-titik komunikasi, identifikasi

interface, aturan-aturannya, pengaturan aliran data, menjaga ketersediaan data,

laporan kesalahan, sinkronisasi, dan lain-lain. Pada praktiknya terdapat beberapa

fungsi yang terangkum dalam kumpulan fungsi prokocol, dimana setiap protokol

menangani satu aspek saja dalam proses komunikasi.

Application

Presentation

Session

Transport

Network

Data Link

Physical

Application

Transport

II-3

Gambar 2.2. Diagram Fungsional Protokol

Pada OSI reference model, layer bawah didesain untuk berurusan dengan

ketersediaan atau memfasilitasi komunikasi dengan user. Layer ini

menyembunyikan detail kerumitan fungsi pertukaran data secara fisik. Layer di

atasnya (middleware) bertanggung jawab terhadap konversi data pada apa yang

disebut program aplikasi atau software. Secara fungsional terdapat layer yang

bertugas mengatur transportasi data. Layer ini bertanggung jawab terhadap

koneksi antar layer di atas (application oriented) dan layer bawah (network

oriented). Diagram fungsional protokol dapat dilihat pada gambar 2.2.

II-4

Berikut penjelasan dari ketujuh layer pada OSI reference model :

Tabel 2.1. OSI Reference Model

Layer Keterangan

Application Membuka komunikasi dengan user lain dan memberikan layanan

seperti file transfer ataupun e-mail ke user lain dalam jaringan.

Layer ini berfungsi menentukan format data yang akan

dipindahkan antar aplikasi dan menyediakan layanan berupa

transformasi format data, enkripsi, dan kompresi.

Presentation Menentukan format data yang dipindahkan di antara aplikasi dan

mengelola informasi yang disediakan oleh Application layer

supaya informasi yang dikirim dapat dibaca oleh Application

layer pada system lain. Layer ini juga menentukan syntax yang

digunakan antar aplikasi

Session Lapisan ini bertanggung jawab atas sesi komunikasi antara

berbagai tingkat yang lebih tinggi dalam komunikasi program,

proses, dan user.

Transport Berfungsi sebagai pemecah informasi menjadi paket-paket data yang akan dikirim dan menyusun kembali paket-paket data

menjadi sebuah informasi yang dapat diterima. Dua protokol

umum pada lapisan ini adalah TCP yang berorientasi koneksi

dan UDP yang tidak berorientasi koneksi.

Network Layer ini bertanggung jawab dalam routing paket data dari node

sumber ke node tujuan. Selain itu, layer ini juga bertanggung

jawab dalam pengalamatan node, sehingga AODV dan DYMO

berada pada layer ini.

Data Link Mengubah paket-paket data dalam bentuk frame, menghasilkan

alamat fisik, pesan-pesan kesalahan, pemesanan pengiriman data.

Layer ini juga mengupayakan agar physical layer dapat bekerja

dengan baik dengan menyediakan layanan untuk mengaktifkan,

mempertahankan, dan menonaktifkan hubungan.

Physical Mentransmisikan data dalam bentuk bit antar devices melalui

jalur komunikasi dengan cara mengatur karakteristik tinggi

tegangan, periode perubahan tegangan, lebar jalur tegangan,

jarak maksimuk komunikasi dan koneksi.

II-5

2.1.2. TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol)

Menurut Purbo (1999, p. 22), TCP/IP adalah sekumpulan protokol yang

didesain untuk melakukan fungsi-fungsi komunikasi data pada Wide Area

Network (WAN). Pada TCP/IP protokol yang satu tidak perlu mengetahui cara

kerja protokol yang lain, sepanjang ia masih bisa saling mengirim dan menerima

data, sehingga TCP/IP menjadi protokol komunikasi data yang fleksibel.

Gambar 2.3. Layer TCP/IP

Pada gambar 2.3. dijelaskan bahwa TCP/IP terdiri dari empat lapisan

kumpulan beritingkat. Keempat lapisan tersebut adalah :

1. Network Interface Layer

2. Internet Layer

3. Transport Layer

4. Application Layer

Pada TCP/IP setiap protokol membutuhkan informasi dari protokol lain. Jika

suatu protokol menerima data dari protokol lain di layer atasnya, ia akan

menambahkan informasi tambahan miliknya ke data tersebut setelah itu data

diteruskan ke layer di bawahnya dan sebaliknya, jika suatu protokol menerima

data dari protokol lain yang di bawahnya, jika dianggap valid protokol tersebut

TCP/IP

Stack

II-6

akan melepas informasi tambahan tersebut untuk kemudian meneruskan data itu

ke protokol lain yang berada di atasnya (Purbo, 1999).

Gambar 2.4. Pergerakan Data Dalam Layer TCP/IP

Berikut ini tabel penjelasan tentang fungsi dan tugas-tugas keempat layer

protokol pada TCP/IP :

Tabel 2.2. Layer pada TCP/IP

Layer Keterangan

Application Layer Layer ini menangani representasi, encoding, serta control

dialog. Pada layer ini terletak semua aplikasi yang

menggunakan protokol TCP/IP.

Transport Layer Berisi protokol yang bertanggung jawab untuk mengadakan

komunikasi antara dua host/komputer. Kedua protokol

tersebut adalah TCP (Transmission Control Protocol) dan

UDP (User Datagram Protocol).

Internet Protokol Layer ini bertanggung jawab dalam proses pengiriman paket

ke alamat yang tetap. Pada layer ini terdapat tiga macam

protokol, yaitu IP, ARP, dan ICMP.

Network Interface

Layer

Bertanggung jawab mengirim dan menerima data ke dan

dari media fisik berupa kabel, serat optik, atau gelombang

radio, sehingga protokol pada layer ini harus mampu

menerjemahkan sinyal listrik menjadi data digital yang

dimengerti komputer yang berasal dari peralatan lain yang

sejenis.

II-7

2.1.3. Perbadingan Umum Model OSI dengan TCP/IP

Secara umum perbedaan antara model OSI dan model TCP/IP sebagai berikut:

1. Pada model OSI pengimplementasiannya menekankan pada penyediaan

layanan transfer data yang reliable, sementara TCP/IP memperlakukan

reliability sebagai masalah end-to-end.

2. Setiap layer pada model OSI mendeteksi dan menangani kesalahan pada

semua data yang dikirim. Pada model OSI layer transport memeriksa

reliability di source-to-destination.

3. Pada TCP/IP, kontrol reliability dikonsentrasikan pada Layer Transport.

Layer Transport menangani semua kesalahan yang terdeteksi dan

memulihkannya. Layer ini juga menggunakan checksum, acknowledgement,

dan timeout untuk mengontrol transmisi dan menyediakan verifikasi end-to-

end.

2.2. Ad Hoc Network

Secara umum pengertian dari jaringan ad hoc adalah kumpulan dari beberapa

sistem dimana sistem yang satu dapat berkomunikasi dengan yang lain tanpa

penghubung (wireless). Pada jaringan ini tidak dibutuhkan alat tambahan seperti

router dan access point untuk menghubungkan host dalam jaringan. Host sendiri

bertindak sebagai router, sehingga jaringan ad hoc membutuhkan protokol

routing karena pengiriman paket untuk mencapai tujuan kemungkinan akan

melewati beberapa node.

Pada jaringan ad hoc, routing protocol bekerja di layer network pada model

OSI yang bekerja untuk menginformasikan topologi dan jalur yang akan dilalui.

Pada jaringan ad hoc terdapat tiga jenis routing protocol, yaitu proactive routing

protocol, reactive routing protocol, dan hybrid routing protocol yang merupakan

gabungan dari proacktive dan reactive routing protocol.

Menurut Mohapatra (2005, p. 4), ad hoc networks memiliki delapan karakter,

yaitu :

1. Mobility

Pada jaringan ad hoc, node ataupun user dapat berpindah sewaktu-waktu

selama masih dalam jangkauan area.

II-8

2. Multihopping

Jaringan multihopping adalah jaringan dimana jalur dari node asal ke node

tujuan melewati beberapa node. Jaringan ad hoc sering menunjukkan multihop

untuk negosiasi kendala, penggunaan kembali spektrum, dan konservasi energi.

3. Self-organization

Jaringan ad hoc harus menentukan sendiri konfigurasi parameternya sendiri

yang terdiri dari pengalamatan, pemilihan jalur, pengelompokan,

pengidentifikasian posisi, mengotrol energi, dan lain-lain.

4. Energy conservation

Hampir semua node ad hoc memiliki power supply yang terbatas dan biasanya

node tidak memiliki kemempuan untuk menciptakan energinnya sendiri, sehingga

desain energy efficient protocol adalah masalah penting untuk menjadikan node

dapat bertahan lama.

5. Scalability

Pada beberapa aplikasi jaringan ad hoc dapat berkembang menjadi beribu

node. Untuk jaringan infrastruktur wireless skalabilitas dapat ditangani dengan

konstruksi hierarki. Jaringan infrastruktur mobilitas yang terbatas juga dapat

ditangani dengan mudah dengan menggunakan mobile IP atau dengan teknik

local hadoff. Sebaliknya, karena mobilitas yang luas dan kurangnya referensi

tetap, jaringan murni ad hoc tidak mentolerir IP mobile atau struktur hierarki yang

tetap. Dengan demikian, mobilitas yang berskala besar adalah salah satu masalah

dalam desain jaringan ad hoc.

6. Security

Tantangan dari keamanan wireless adalah kemampuan penyusup untuk

menguping dan melakukan spoof terhadap saluran. Banyak pekerjaan dilakukan

dalam jaringan infrastruktur wireless. Bagaimanapun, jaringan ad hoc relatif

rentan terhadap serangan infrastruktur. Pada jaringan ad hoc terdapat dua jenis

serangan, yaitu serangan aktif dan serangan pasif.

Pada serangan aktif, penyerang cenderung mengganggu operasi seperti

melakukan penyadapan simpul kontrol dan paket data. jenis serangan ini sangat

sulit dideteksi karena kompleksnya infrastruktur jaringan ad hoc. Pada jaringan

pasif, penyerang pasif tidak ditemukan oleh jaringan karena bersifat seperti bug.

II-9

7. Unmanned, autonomous vehicles

Beberapa aplikasi jaringan ad hoc membutuhkan unmanned, sebuah

komponen robotik. Semua node dalam jaringan generik mampu membuat jaringan

sendiri walaupun ketika bergerak.

8. Connection to internet.

Kebanyakan implementasi dari jaringan adhoc dilakukan pada Wireless

Sensor Networks (WSN) yang bekerja sebagai pendeteksi terhadap sebuah

keadaan, seperti suhu, getaran, suara, dan lain-lain. Sistem tersebut bekerja

dengan mengirimkan setiap hasil yang dideteksi oleh sensor kepada sebuah node

yang dijadikan sebagai server yang kemudian dikelola oleh user.

Azwar & Harpawi (2012) melakukan implementasi jaringan adhoc pada WSN

yang bekerja sebagai pendeteksi suhu dengan memanfaatkan router wireless yang

ditanamkan pada sensor tersebut. Kemudian dilakukan konfigurasi routing

protocol jenis OLSR pada router wireless tersebut sebagai sistem untuk

berkomunikasi dengan sensor yang lain.

2.2.1. Flood

Flooding (network-wide broadcast) adalah cara yang paling mudah untuk

menyampaikan data dari sebuah node ke node yang lain di dalam jaringan. Pada

flooding, node sumber hanya mengirimkan paket data ke node tetangganya

melalui mekanisme broadcast lapisan MAC. Setiap node menerima broadcast dan

kemudian melakukan broadcast kembali hingga setiap node menerima data

broadcast dengan persyaratan setiap node menerima broadcast hanya sekali.

Teknik flooding ini sangat diperlukan pada jaringan ad hoc. Dengan adanya

teknik flooding, informasi tentang topologi tidak diperlukan lagi untuk

dipertahankan karena sifat topologi yang berubah-ubah. Pada skenario jaringan

dimana mobilitas node sangat tinggi diberi unicast routing protocol dapat gagal

untuk bersaing dengan laju perubahan topologi dan flooding adalah satu-satunya

alternatif untuk routing data yang layak.

2.2.2. Proactive Routing Protocol

II-10

Routing protocol jenis ini berkerja dengan mempertahankan rute unicast

diantara sepasang node terlepas dari apakah semua rute digunakan. Oleh karena

itu, ketika sebuah node ingin mengirim paket data ke node lain sumber lalu lintas

sudah menyediakan rute tanpa harus mencari jalur yang akan dilalui terlebih

dahulu.

Pada routing protocol jenis ini setiap node pada jaringan memiliki satu atau

lebih tabel routing yang berisi informasi rute terbaru untuk menuju node lain.

Pada jaringan yang sangat dinamis, proactive routing protocol memerlukan

sumber daya yang besar untuk mendapat informasi terbaru yang dapat diandalkan.

Contoh proactive routing protocol adalah OLSR (Optimized Link State Routing

Protocol) dan DSDV (Destination Sequence Distance Vector).

2.2.3. Reactive Routing Protocol

Berbada dengan proactive routing protocol, reactive routing protocol bekerja

ketika dibutuhkan. Ketika node ingin mengirimkan paket data ke node lain,

reactive routing protocol bekerja mencari dan menetapkan jalur yang tepat

dengan koneksi stabil dengan cara awalnya node asal melakukan broadcast

request sampai request tersebut sampai ke node tujuan, kemudian node tujuan

membalas dengan mengirimkan reply. Dari proses inilah ditentukan mana jalur

yang akan digunakan untuk mengirimkan data.

Keuntungan dari menggunakan routing protocol ini adalah penggunaan

sumber daya yang hemat karena sumber daya tidak dibutuhkan untuk menyimpan

informasi tentang rute ke node yang lain. Disamping memiliki kelebihan, recative

routing protocol juga memiliki kekurangan, yaitu paket data yang akan dikirim

memiliki delay yang cukup lama dalam antrian node asal menunggu protokol

menemukan jalur yang akan dilewati.

Beberapa jenis reactive routing protocol adalah AODV (Ad-Hoc On-Demand

Distance Routing), DSR (Dynamic Source Routing), DYMO (Dynamic Manet

On-demand), dan lain-lain.

2.2.4. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Performa Routing Protocol

Berikut ini beberapa faktor-faktor secar umum yang mempengaruhi performa

routing protocol :

II-11

1. Throughput

Throughput merupakan nilai rata-rata pada pengiriman data yang sukses

melalui sebuah komunikasi antarsistem. Data ini dapat dikirim melalui sebuah

link physical maupun logical, atau melalui sebuah node tertentu. Biasanya

throughput diukur dalam satuan bit/detik (bit/s). semakin tinggi nilai throughput

maka semakin baik performa jaringan tersebut.

2. Packet Loss

Packet loss terjadi ketika satu paket data atau lebih yang melintas pada sebuah

jaringan gagal mencapai tujuan. Menurut Faishal (2013, p. II-9), “packet loss

dibedakan sebagai salah satu dari tiga tipe error yang dihadapi dalam komunikasi

digital, dua yang lain adalah bit error dan paket yang bersifat seperti tiruan oleh

karena noise”.

3. End to end Delay

End to end delay merupakan waktu rata-rata yang ditempuh paket data untuk

mencapai tujuan termasuk didalamnya semua kemungkinan delay yang

dikarenakan buffering selama penemuan rute latency, dan antrian di interface

queue (Rohal, 2013).

2.3. AODV (Ad-hoc On-Demand Distance Vector)

AODV merupakan salah satu jenis reactive routing yang dirancang khusus

untuk jaringan mobile ad hoc. AODV routing protocol menawarkan adaptasi

cepat untuk kondisi dinamyc link, pemrosesan yang rendah dan overhead memori,

pemanfaatan jaringan rendah, dan menentukan unicast rute ke tujuan dalam

jaringan ad hoc (Perkins, Belding-Royer, & Das, 2013).

Selama koneksi rute pengirim ke penerima telah valid, AODV tidak

melakukan pencarian lagi dan akan memelihara rute ini selama mereka

dibutuhkan. Dalam proses penentuan jalur, AODV membutuhkan pesan-pesan

RREQ (Route Request), RREP (Route Reply), dan RERR (Route Error).

2.3.1. Path Discovery

Path discovery adalah proses yang diawali ketika sebuah sumber node perlu

berkomunikasi dengan node yang lain dimana tidak terdapat informasi routing di

dalam tabel. Setiap node menjaga dua counter terpisah yaitu, nomor urut node dan

II-12

broadcast_id. Sumber node mengawali penentuan rute dengan cara melakukan

broadcast request route (RREQ) ke node tetangganya. RREQ berisi informasi

<source_addr, source_sequence_#, broadcast_id, dest_addr, dest_sequence_#,

hop_cnt>

Pasangan <source_addr, broadcast_id> secara khusus mengidentifikasi suatu

RREQ. Broadcast_id ditambahkan ketika sumber mengeluarkan RREQ yang

baru. Setiap tetangga yang mendapat RREQ membalas dengan mengirim RREP

ke node sumber atau melakukan broadcast RREQ kepada tetangganya sendiri

setelah meningkatkan hop_cnt. Jika suatu node sudah menerima suatu RREQ

dengan broadcast_id dan source_addr yang sama, maka RREQ yang berlebihan

akan dibuang dan tidak akan di-broadcast ulang. Jika node tidak dapat membalas

RREQ, node akan menyimpan track informasi untuk mengimplementasikan setup

path yang sebaliknya maupun setup path seterusnya yang akan menemani

transmisi dari RREP akhir, yaitu:

- IP address tujuan

- IP address sumber

- Broadcast_id

- Waktu berakhirnya entri rute path sebaliknya

- Nomor urut source node

Gambar 2.5. (a) Reverse Path Formation dan (b) Forward Path Formation

a b

II-13

2.3.2. Reverse Path Setup

Ada dua jumlah sekuens yang terdapat dalam sebuah RREQ : nomor urut node

sumber dan nomor urut tujuan akhir yang diketahui sumber. Nomor urut sumber

digunakan untuk menjaga kesegaran informasi tentang reverse route ke sumber

dan nomor urut destinasi menspesifikasi seberapa segar seharusnya sebuah rute ke

tujuan sebelum diterima oleh sumber. Karena RREQ berjalan melewati sebuah

sumber ke beberapa tujuan secata otomatis men-setup reverse path dari semua

node kembali ke sumber seperti yang diilustrasikan pada gambar 2.5.(a). Untuk

setup reverse path sebuah node merekam alamat node tetangga yang pertama kali

menerima salinan RREQ. Entri route reverse path ini dijaga selama waktu yang

dibutuhkan oleh RREQ untuk melintasi jaringan dan menghasilkan suatu jawaban

kepada pengirim (Perkins & Royer).

2.3.3. Forward Path Setup

Pada akhirnya sebuah RREQ akan sampai pada sebuah node yang memproses

rute ke tujuan. Node yang diterima pertama kali memeriksa apakah RREQ

diterima melewati sebuah link bi-directional. Jika sebuah node memiliki entri rute

untuk tujuan yang diharapkan, node akan menentukan apakah rute tersebut aktif

dengan membandingkan nomor urut destinasi pada entri rutenya sendiri dengan

nomor urut destinasi pada RREQ. Jika nomor urut RREQ untuk tujuan lebih besar

dari yang direkam oleh intermediate node, maka intermediate node tidak bisa

menggunakan rute yang direkamnya untuk merespon RREQ tetapi intermediate

node mem-broadcast ulang RREQ. Intermediate node dapat membalas hanya

ketika dia memiliki rute dengan nomor urut yang lebih besar dari atau sama

dengan yang terdapat pada RREQ. Jika terdapat rute yang masih aktif ke tujuan

dan jika RREQ belum pernah diproses sebelumnya, node kemudian melakukan

unicast rute RREP kembali kepada tetangga yang menerima RREQ. RREP terdiri

dari informasi berikut :

<source_addr, dest_addr, dest_sequence_#, hop_cnt, lifetime>

Seiring dengan waktu paket broadcast tiba di node yang dapat menyediakan

rute ke tujuan, sebuah reverse path telah ditetapkan pada sumber RREQ. Selama

RREP berjalan ke sumber, setiap node di sepanjang path mengatur pointer

II-14

forward ke node dari tempat RREP datang, memperbaharui informasi timeout

untuk entri rute ke sumber dan tujuan, dan merekam destinasi sequnce number

yang terakhir untuk tujuan yang diminta. Gambar 2.5.(b) menunjukkan setup

forward path dimana RREP berjalan dari destinasi D ke sumber node S. Node

yang tidak berada disepanjang path yang ditentukan oleh RREP akan mengalami

timeout setelah ACTIVE_ROUTE_TIMEOUT (3000ms) dan akan menghapus

reverse pointer.

Sebuah node yang menerima RREP menyebarkan RREP pertama ke sumber

node yang diberikan terhadap sumber tersebut. Jika node menerima RREP yang

lain lagi, node memperbaharui informasi rutenya dan menyebarkan RREP hanya

jika RREP berisi nomor urut destinasi yang lebih besar dari RREP sebelumnya,

atau nomor urut destinasi yang sama dengan hopcount yang lebih kecil. Ini

menekan semua RREP lain yang diterima. Hal ini menurunkan jumlah RREP

yang menyebar ke sumber dan memastikan informasi rute yang paling up to date

dan yang paling cepat. Sumber node dapat memulai transmisi data segera setelah

RREP pertama diterima, dan nantinya dapat memperbaharui informasi routing

jika node mempelajari rute yang lebih baik.

2.3.4. Route Table Management

Selain sequnce number sumber dan tujuan, informasi lain yang berguna juga

disimpan di entri tabel routing dan disebut dengan soft-state yang terkait dengan

antri. Bagian yang terkait dengan entri routing reverse path adalah timer, yang

disebut route request expiration timer. Tujuan dari timer ini adalah untuk

membersihkan entri routing reverse path dari node-node yang tidak terletak pada

jalur dari sumber ke tujuan. Expiration timer bergantung pada ukuran jaringan ad

hoc. Parameter penting lain yang berkaitan dengan entri routing adalah route

caching timeout, atau waktu setelah rute diangga valid.

Di dalam entri tabel routing, alamat node tetangga yang aktif dimana paket

untuk tujuan diterima juga akan dipertahankan. Sebuah node tetangga dianggap

aktif jika node tersebut menyambungkan setidaknya sebuah paket untuk tujuan

dalam periode waktu aktif terbaru. Informasi ini dipertahankan sehingga semua

node sumber dapat diberi tahu ketika link disepanjang jalur ke tujuan mengalami

II-15

break. Sebuah entri rute dianggap aktif jika entri dalam penggunaan node

tetangga. Jalur antara node sumber ke node tujuan yang disertai dengan paket di

sepanjang entri rute yang aktif disebut jalur yang aktif (active path).

Sebuah node mempertahankan entri tabel rute untuk setiap tujuan yang

penting. Setiap entri tebel rute berisi informasi sebagai berikut :

- Tujuan (destination)

- Next hop

- Jumlah hop

- Nomor urut destinasi

- Active neighbour untuk rute ini.

- Batas waktu entri tabel rute

Setiap kali entri rute digunakan untuk mengirimkan data dari sumber menuju

node tujuan, timeout entri diatur ulang menjadi waktu saat proses tersebut

ditambah dengan active_route_timeout.

Jika sebuah rute baru ditawarkan kepada sebuah node, node tersebut akan

membandingkan nomor urut destinasi yang baru dengan yang lama. Rute dengan

nomor urut yang lebih besar akan digunakan. Jika nomor urut bernilai sama, rute

yang baru akan dipilih hanya jika memiliki hop yang lebih sedikit. Berikut ini

algoritma routing protocol AODV.

STRUCT : RREQ (source_add, source_seq, broadcast_id, dest_id, dest_seq,

hop_cnt)

STRUCT : RREP (source_add, dest_add, dest_seq, hop_cnt, lifetime)

STRUCT : RRER (dest_add, dest_seq, hop_cnt)

INT : broadcast_idRecv ← 0

INT : source_add

INT : source_seq ← 0

INT : broadcast_id ← 0

INT : hop_cnt ← 0

INT : node

DOUBLE : lifetime

IF node = sent

source_add ← node

set (dest_add) broadcast_id ← broadcast_id + 1

forward (RREQ)

END IF

II-16

WHILE broadcast_idRecv ˂ ˃ broadcast_id

IF node ˂ ˃ dest_add

set (source_seq ← source_seq + 1

hop_cnt ← hop_cnt + 1

)

forward (RREQ)

ELSE IF

broadcast_idRecv ← broadcast_id

END WHILE

IF node = dest_add

set (lifetime)

forward (RREP) → source_seq

ENDIF

IF !recv (RREP)

forward (RERR) → source_seq

END IF

2.4. DYMO (Dynamic Manet On-demand)

DYMO (Dynamic Manet On-demand) routing protocol juga merupakan

sebuah routing protocol yang bersifat reactive yang bekerja ketika dibutuhkan.

DYMO dibangun berdasarkan pengalaman dan pendekatan dari reactive routing

protocol sebelumnya, terutama dengan routing protocol AODV. Ini ditujukan

untuk desain yang sederhana, membantu mengurangi kebutuhan sistem untuk

node yang berpartisipasi, dan menyederhanakan implementasi protokol. DYMO

tidak menambahkan fitur tambahan atau memperpanjang protokol AODV,

melainkan menyederhanakannya tetapi tetap mempertahankan mode dasar

operasi.

Seperti hal dengan reactive routing protocol yang lain, DYMO terdiri dari dua

operasi protokol, yaitu penemuan rute dan pemeliharaan rute. Rute ditemukan

ketika sebuah node ingin mengirimkan data ke tujuan yang tidak terdapat pada

tabel routing. Sebuah pesan request akan dibanjiri di dalam jaringan dengan

menggunakan broadcast. Jika paket mencapai tujuan, maka pesan balasan akan

dikirim kembali berisi pesan discovered, dan akumulasi jalur.

Setiap entri tabel rute berisi informasi sebagai berikut :

- Destination address

II-17

- Nomor urut

- Hop count

- Next hop address

- Next hop interface

- Gateway

- Prefix

- Valid timeout

- Delete timeout

2.4.1. Route Discovery

Ketika sebuah node ingin mengirimkan data ke node tujuan, maka node

tersebut akan menginisiasikan sebuah pesan RREQ.

Gambar 2.6. Proses Penemuan Jalur pada Routing DYMO

II-18

Proses penemuan jalur pada DYMO routing protocol diilustrasikan pada

gambar 2.6. pada gambar diinisialisasikan node 2 sebagai pengirim dan node 9

sebagai target tujuan. Hal yang pertama yang dilakukan pengirim adalah

menginisiasikan pesan request (RREQ). Di dalam pesan RREQ node 2 mengikut

sertakan alamat dan nomor urut dirinya sendiri sebelum ditambahkan pesan

request. Jumlah hop juga ditambahkan dengan menginisiasikan hop bernilai 1

kemudian menambahkan informasi tentang node target yaitu node 9.

Hal yang paling penting adalah informasi tentang target. Jika sipengirim

sudah mengetahui nomor urut target dan jumlah hop maka akan ditambahkan ke

dalam pesan. Pesan RREQ kemudian dibanjirkan ke dalam jaringan dengan

menggunakan broadcast. Setiap node yang meneruskan pesan RREQ akan

menambahkan informasi tentang dirinya, baik alamat, nomor urut, prefix, dan

informasi gateway ke dalam pesan RREQ.

Selama terjadi pengiriman pesan RREQ, node sumber menunggu pesan

balasan (RREP). Jika selama dalam waktu RREQ WAIT TIME tidak ada pesan

RREP yang diterima, maka node sumber akan mencoba melakukan broadcast

pesan RREQ lagi. Pada gambar 2.6 node 4 dan 6 menambahkan informasi tentang

diri mereka sendiri ke dalam pesan RREQ sebelum meneruskannya kembali.

Ketika sebuah node menerima pesan RREQ, node tersebut memproses pesan

RREQ kemudian membalas pesan tersebut dengan RREP yang berisi informasi

tentang target tujuan, yang pada gambar 2.6. node 9 adalah target. Informasi

RREP tersebut berisi tentang alamat tujuan, nomor urut, prefix, dan gateway.

Kemudian RREP dikirim kembali melalui jalur sebaliknya dengan menggunakan

unicast. Karena balasan dikrim melalui jalur sebaliknya, DYMO tidak

mendukung link asimetris.

2.4.2. Route Maintenance

Pemeliharaan jalur (route maintenance) adalah proses respon terhadap

perubahan topologi yang terjadi setelah inisialisasi rute telah dibuat. Untuk

menjada jalur, node-node terus-menerus memonitor dan memperbaharui timeout

yang valid pada entri tabel routing ketika menerima dan mengirimkan paket data.

Jika node menerima paket data untuk tujuan, dan node tersebut tidak memilki rute

II-19

untuk tujuan maka node tersebut akan merespon dengan pesan Router Error

(RERR). Ketika membuat pesan RERR, node membuat list yang berisi alamat dan

nomor urut node yang unreachable. Selain itu, node menambahkan semua entri di

tabel routing yang tergantung pada tujuan unreachable sebagai entri hop

berikutnya. Tujuannya adalah untuk memberi tahu tentang tambahan jalur yang

tidak tersedia.

Ketika node menerima pesan RERR, node tersebut membandingkan list node

yang ada dalam pesan RERR untuk menyesuaikan entri dalam tabel routing-nya.

Jika entri tabe rute untuk node dari RERR ada, dikatakan batal jika hop node

berikutnya sama dengan node RERR yang diterima dari dan nomor urut masuk

lebih besar dari atau sama dengan nomor urut yang ditemukan pada pesan RERR.

Jika entri tabel tidak valid, entri yang sesui dalam daftar node unreachable dari

RERR harus dihilangkan. Jika tidak ada entri yang tinggal, node tidak

menyebarkan RERR ini lebih lanjut (Bisoyi & Sahu, 2010). Berikut ini algoritma

routing protocol DYMO

STRUCT : RREQ (source_add, target_node, hop_cnt, forward_src)

STRUCT : RREP (source_add, target_node, hop_cnt, forward_src,

forward_target)

STRUCT : RRER (forward_src, source_add, hop_cnt)

INT : source_add

INT : forward_src

INT : hop_cnt ← 1

INT : target_node

INT : forward_target

INT : node

DOUBLE : sent_time

DOUBLE : WAIT_TIME ← sent_time + 3

DOUBLE : current_time

IF node = sent

sent_time ← current_time

DO

source_add ← node

set (target_node)

forward (RREQ)

WHILE (WAIT_TIME – current_time) <= 0 END IF

IF receive(RREQ)

IF node ˂ ˃ target_node

II-20

set ( source_add

forward_src ← node

hop_cnt ← hop_cnt + 1

target_node

)

forward (RREQ)

END IF

END IF

IF receive(RREP)

END IF

IF node = target_node

TEMP_src ← source_add

TEMP_forward ← forward_src

source_add ← target_node

forward_src ← source_add

target_node ← TEMP_src

forward_target ← TEMP_forward

hop_cnt ← 1

set RREP (source_add, target_node,hop_cnt, forwad_src)

forward (RREP) → forward_target

ENDIF

IF !recv (RREP)

forward (RERR) → forward_src

END IF

2.5. NS2 (Network Simulator)

Network simulator merupakan alat simulasi jaringan yang bersifat open source

yang banyak digunakan untuk mempelajari struktur dinamik dari jaringan

komunikasi. NS2 pertama kali dibangun sebagai varian dan real network

simulator pada tahun 1989 di University of California Barkeley. Sejak tahun 1995

Defense Advanced Research Project Agency (DARPA) mendukung pembangunan

NS untuk proyek Virtual InterNetwork Testbed (VINT) dan sekarang National

Science Foundation (NSF) bergabung untuk pengembangannya (Issariyakul &

Hossain, 2009, p. 34).

2.5.1. Arsitektur Dasar NS2

NS2 terdiri dari dua bahasa pemrograman, yaitu C++ dan Object-oriented

Tool Command Language (OTcl). Ketika C++ mendefenisikan mekanisme

internal dari objek simulasi, OTcl menyiapkan simulasi dengan merakit dan

II-21

mengkonfigurasi objek serta penjadwalan event. C++ dan OTcl dihubungkan satu

dengan yang lain dengan menggunakan TclTL. Di dalam NS2 C++ menyimpan

semua fungsi untuk pengelolaan sedangkan OTcl bertindak sebagai bagian depan

yang berinteraksi langsung dengan user dan objek OTcl yang lain.

Gambar 2.7. Arsitektur Dasar NS2

Beberapa tool yang mendukung kinerja dari NS2 adalah dilengkapi denga

NAM yang menciptakan animasi dalam simulasi dan Xgraph untuk menampilkan

grafik dari hasil pengolahan data yang dilakukan.

Berikut ini beberapa keuntungan penggunaan NS2 sebagai simulator jaringan:

1. Mudah digunakan

2. Didukung bahasa pemrograman C++ yang mudah untuk dipahami oleh

pengguna

3. Didukung protokol TCP/IP pada lapisan OSI yang berbeda.

4. Representasi dukungan grafis.

Didukung representasi grafis berupa Nam visual yang menunjukkan desain

topologi jaringan simulasi sebagai output dan juga menampilkan komunikasi

antar node mewakili pertukaran paket antar node dan juga didukung xgraph

yang digunakan untuk menampilkan hasil simulasi dalam bentuk grafik.

NS2 secara luas digunakan untuk penelitian tetapi memiliki beberapa

keterbatasan. Menggunakan jejak dan monitor untuk pengumpulan data.

Memantau hanya memberikan tampilan informasi perilaku antrian di jaringan

II-22

sedangkan Trace memberikan informasi log dari antrian paket, forwarding, dan

lain-lain.

NS2 tidak mendukung keterlambatan pemrosesan namun dukungan yang

berbeda seperti penundaan, propagasi, dan antrian. Tetapi traNSmisi ini memiliki

fungsi terbatas bila skenario jaringan besar (Faishal, 2013).

Berikut ini struktur flow diagram pada NS2 :

Gambar 2.8. Flow Diagram NS2