Laporan Ethernet

SIMULASI JARINGAN ETHERNET

1.1 Tujuan Percobaan

1 Mengetahui operasi jaringan Ethernet

2 Mengetahui kinerja jaringan Ethernet bawah skenario yang berbeda

1.2 Dasar Teori

Ethernet adalah contoh kerja Carrier Sense yang lebih umum, Multiple

Access dengan Collision Detect (CSMA/CD) teknologi jaringan area lokal.

Ethernet adalah jaringan multi-akses, yang berarti bahwa satu set node mengirim

dan menerima frame melalui link bersama. "Carrier Sense" dalam CSMA/CD

berarti bahwa semua node dapat membedakan antara link yang bebas dan link

yang sibuk. "Collision Detect" berarti bahwa node mendengarkan karena

mentransmisikan dan karena itu dapat mendeteksi ketika suatu frame telah

mengganggu transmisi (bertabrakan) dengan frame yang dikirimkan oleh node

lain. Ethernet dapat dikatakan sebagai salah satu protokol penting karena adaptor

dengan frame untuk mentransmisikan dengan probabilitas 1 setiap kali saluran

sibuk menjadi bebas. Dalam laboratorium ini Anda akan membuat sebuah

Ethernet dengan 30 node yang terhubung melalui link koaksial dalam topologi

bus. Link koaksial beroperasi pada data rate sebesar 10 Mbps. Kita akan

mempelajari bagaimana menempatkan melalui jaringan dipengaruhi oleh beban

jaringan serta ukuran paket.

1.3 Prosedur Percobaan

1.3.1 Membuat Project Baru

Untuk membuat proyek baru untuk jaringan Ethernet:

1. Mulai OPNET IT Guru Academic Edition ⇒ Pilih New dari menu

File.

2. Pilih Project ⇒ Klik OK ⇒ Nama project <initials anda>_Ethernet,

dan skenario Coax ⇒ Klik OK.

3. Dalam Startup Wizard: kotak dialog Topologi awal, pastikan bahwa

Create Emty Scenario dipilih ⇒ Klik Next ⇒ Pilih Office dari Daftar

Laporan Simulasi Jaringan Ethernet 1

Skala jaringan ⇒ Klik Next ⇒ Tetapkan 200 ke X Span dan menjaga Y

Span 100 ⇒ Klik Next dua kali ⇒ Klik OK.

4. Tutup kotak dialog Object Palette.

1.3.2 Membuat Jaringan

Untuk membuat jaringan koaksial Ethernet :

1. Untuk membuat konfigurasi jaringan, pilih Topologi ⇒ Rapid

Configuration. Dari menu drop-down pilih Bus dan klik OK.

2. Klik Select Model tombol di kotak dialog Rapid Configuration. Dari

daftar Model menu drop-down pilih ethcoax dan klik OK.

3. Pada kotak dialog Rapid Configuration, menetapkan delapan nilai

berikut dan klik OK.

4. Untuk mengkonfigurasi bus koaksial, klik kanan pada link horisontal ⇒ Pilih Advanced Adit Attributes dari menu:

a. Klik pada nilai model atribute ⇒ Pilih Edit dari drop-down menu ⇒ Pilih model eth_coax_adv.

b. Menetapkan nilai 0,05 pada delay (delay propagasi dalam detik / m).

c. Menetapkan 5 sampai atribut thickness.


d. Klik OK.

5. Sekarang Anda telah membuat jaringan. Seharusnya terlihat seperti

ilustrasi di bawah ini.

6. Pastikan untuk menyimpan proyek Anda.

1.3.3 Konfigurasi Jaringan Nodes

Untuk mengkonfigurasi lalu lintas yang dihasilkan oleh node:

1. Klik kanan pada salah satu dari 30 node ⇒ Select Similar Node.

sekarang semua node dalam jaringan dipilih.


2. Klik kanan pada salah satu node 30 ⇒ Edit Attributes.

3. Centang Apply Changes to Select Objects pada kotak centang. ini

penting untuk menghindari konfigurasi ulang setiap node secara

individual.

4. Memperluas hirarki Traffic Generation Parameter :

a. Mengubah nilai ON State Time untuk eksponensial (100) ⇒ Ubah

nilai dari OFF State Time untuk eksponensial (0). (Catatan : Paket

yang dihasilkan hanya di "ON" daerah)

5. Memperluas hirarki Packet Generation Argument:

a. Ubah nilai dari Packet Size atribut ke constant (1024).

b. Klik kanan pada atribut Interarrival Time dan pilih Promote

Attribute to Higher Level. Hal ini memungkinkan kita untuk

menetapkan beberapa nilai untuk atribut Interarrival Time dan

karenanya untuk menguji jaringan kinerja di bawah beban yang

berbeda.

6. Klik OK untuk kembali ke Project Editor.

7. Pastikan untuk menyimpan proyek Anda


1.3.4 Konfigurasi Simulasi

Untuk menguji kinerja jaringan di bawah beban yang berbeda , Anda perlu

menjalankan simulasi beberapa kali dengan mengubah beban ke dalam

jaringan. Ada cara yang mudah untuk melakukan itu . Ingatlah bahwa kita

dipromosikan atribut Interarrival Time untuk paket generasi . Di sini kita

akan menetapkan nilai-nilai yang berbeda untuk atribut yang :

1. Klik pada tombol: Configure/Run Simulation

2. Pastikan bahwa tab Common dipilih ⇒ Tetapkan 15 detik untuk

Duration.

3 . Klik pada Object Attributes tab .

4 . Klik pada tombol Add . Kotak dialog Add Atribut akan muncul diisi

dengan atribut dipromosikan dari semua node dalam jaringan (jika Anda

melakukannya tidak melihat atribut dalam daftar, menutup seluruh

proyek dan membukanya kembali). Anda perlu menambahkan atribut

Interarrival Time untuk semua node. Untuk melakukan itu :

a. Klik pada atribut pertama dalam daftar (Office

Network.node_0.Traffic Generation ... ) ⇒ Klik tombol Wildcard ⇒ Klik pada node_0 dan memilih tanda bintang (*) dari drop-down

menu ⇒ Klik OK.


b. Sebuah atribut baru sekarang dihasilkan berisi tanda bintang (kedua

satu dalam daftar) , dan Anda perlu menambahkannya dengan

mengklik sesuai sel di bawah Add ? kolom.

c . kotak Add Attribute dialog akan terlihat seperti berikut ini. Klik OK.

5. Sekarang Anda akan melihat Office Network.*.Traffic Generation

Parameter ... dalam daftar atribut objek simulasi. Klik pada artribut

tersebut untuk memilihnya ⇒ Klik tombol Value dari kotak dialog.

6. Tambahkan sembilan nilai berikut. (Catatan: Untuk menambahkan nilai

pertama, double-klik pada sel pertama dalam kolom Value ⇒ Ketik

"eksponensial (2)" ke dalam textbox dan tekan enter. Ulangi langkah ini

untuk semua sembilan nilai.)

7. Klik OK. Sekarang lihat pada pojok kanan atas Konfigurasi Simulasi

kotak dialog dan pastikan bahwa Jumlah berjalan di set 9.


8 . Untuk setiap simulasi dari sembilan berjalan , kita perlu simulator untuk

menyimpan "Scalar" nilai yang mewakili "average" load dalam jaringan

dan menyimpan nilai skalar lain yang mewakili throughput rata-rata

jaringan . Untuk menyimpan skalar ini kita perlu mengkonfigurasi

simulator untuk menyimpannya dalam sebuah file. Klik pada tab

Advanced di kotak dialog Configure Simulation.

9. Menetapkan <Initial Anda>_Ethernet_Coax ke kolom teks berkas

skalar.


10 . Klik OK dan kemudian simpan proyek Anda.

1.3.5 Pilih Statistik

Untuk memilih statistik yang akan dikumpulkan selama simulasi :

1 . Klik kanan di mana saja di ruang kerja proyek ( tetapi tidak pada salah

satu node atau link ) dan pilih Choose Individual Statistics dari menu

pop – up ⇒ Memperluas hirarki Global Statistic.

a . Memperluas hirarki Traffic Sink ⇒ Klik kotak centang di sebelah

Traffic Received (paket/detik) (pastikan Anda memilih statistic

dengan unit paket/detik ) .

b . Memperluas hirarki Traffic Source ⇒ Klik kotak centang di sebelah

Traffic Sent (paket/detik).

c . Klik OK .

2. Sekarang untuk mengumpulkan rata-rata dari statistik di atas sebagai

nilai skalar oleh akhir setiap menjalankan simulasi:

a. Pilih Choose Statistic (Advanced) dari menu Simulasi.

b. Probe Traffic Sent dan Traffic Received akan tampil di bawah

Global Statistik Probe.

c. Klik kanan pada probe Traffic Received ⇒ Edit Attribute.

Mengatur atribut Scalar data ke enable ⇒ Mengatur atribut scalar

type ke time average ⇒ rata Bandingkan dengan gambar berikut dan

klik OK.

d. Ulangi langkah sebelumnya dengan probe Traffic Sent.

e. Pilih save dari menu File di jendela Probe Model dan kemudian

menutup jendela itu.

f. Sekarang Anda kembali ke Project Editor. Pastikan untuk menyimpan

proyek Anda.


1.3.6 Jalankan Simulasi

Untuk menjalankan simulasi:

1. Klik pada tombol Configure/Run Simulation : ⇒ Pastikan bahwa

15 detik (s) (bukan jam) ditugaskan untuk Duration ⇒ klik Run.

Tergantung pada kecepatan prosesor Anda, ini dapat berlangsung

beberapa menit

2 . Sekarang simulator sedang menyelesaikan sembilan berjalan , satu untuk

setiap generasi lalu lintas waktu antar (mewakili beban ke jaringan).

Perhatikan bahwa masing-masing berturut-turut run waktu lebih lama

untuk menyelesaikan karena intensitas lalu lintas meningkat.

3. Setelah sembilan simulasi berjalan selesai, klik Tutup .

4. Simpan proyek Anda.

Bila Anda jalankan simulasi , OPNET IT Guru akan "menambahkan" hasil

baru untuk hasil yang telah di file skalar. Untuk menghindari itu, menghapus

file skalar sebelum Anda mulai menjalankan . ( Catatan : Menghapus file


skalar setelah berlari akan menyebabkan kehilangan Hasil dikumpulkan dari

run itu.).

• Pergi ke menu File ⇒ Pilih Model Files ⇒ Delete Model Files ⇒ Pilih

(.os): Output Scalar ⇒ Pilih file skalar yang akan dihapus , di lab ini

adalah <your initials> _Ethernet_Coax ⇒ Konfirmasi penghapusan

dengan mengklik OK ⇒ Klik Close.

1.3.7 Lihat Hasil

Untuk melihat dan menganalisis hasil :

1. Pilih View Result (Advanced ) dari menu Results . sekarang

Konfigurasi alat analisis terbuka .

2. Ingatlah bahwa kita diselamatkan hasil rata-rata dalam file skalar . Untuk

memuat file ini, pilih Load Output Scalar File dari menu File ⇒ Pilih

<inisial anda>_Ethernet - Coax dari menu pop - up .

3. Pilih Create Scalar Panel dari menu Panel ⇒ Menetapkan Traffic

Source. Traffic Sent (paket/detik). Rata-rata untuk Horizontal ⇒ Menetapkan Traffic Sink. Traffic Received (paket/detik). Rata-rata

vertikal ⇒ Klik OK.

4. Grafik yang dihasilkan harus menyerupai yang berikut:


1.4 Analisa Hasil dan Jawaban Pertanyaan

1. Jelaskan grafik yang didapat dalam simulasi yang menunjukkan hubungan

antara received (Throughput) dan sent (beban) paket. Mengapa penurunan

throughput terjadi saat beban sangat rendah atau sangat tinggi?

Gambar 1 Grafik perbandingan antara paket yang diterima dan dikirim

(packet/sec).

Analisa :

Dari grafik di atas menunjukan hubungan karakteristik antara data

yang diterima (Traffic sink.Traffic Received) dengan data yang terkirim

(Traffic Source.Traffic Sent) dalam (packets/sec). Pada grafik di atas dapat

dilihat bahwa saat saat pengiriman paket 0–500, paket yang dikirim semakin

bertambah maka paket yang diterima juga akan semakin banyak. Tetapi

paket yang diterima tidak sebanyak paket yang dikirim. Hal ini dikarenakan

oleh collision yang mulai terjadi serta terlihat jelas pergerakan pada kurva

yang tidak simetris dan sedikit bengkok. Maka pada saat pengiriman 500

paket ini disebut titik puncak.


Saat jumlah paket yang dikirim berjumlah 501 – 1000, maka

pergerakan kurva konstan. Hal ini dikarenakan oleh jumlah paket yang

diterima jumlahnya selalu sama (konstan). Sehingga pergerakan kurva

bergerak lurus walaupun sedikit ada perubahan naik dan turun. Maka mulai

pengiriman 501–1000 paket ini disebut dengan titik jenuh. Karena kurva

tidak dapat lagi bergerak naik.

Saat jumlah paket yang dikirim di atas 1000, walaupun jumlah paket

yang dikirim bertambah tetapi paket yang diterima semakin menurun. Hal

ini dikarenakan pengiriman berjumlah di atas 1000 paket telah melewati

titik jenuh. Maka jumlah paket yang terkena collision akan lebih banyak

daripada paket yang diterima dan terus menurun. Sehingga kurva pada

grafik menurun.

2. Buat tiga duplikat dari skenario simulasi dilaksanakan di laboratorium ini.

Beri nama skenario Coax_Q2a, Coax_Q2b, dan Coax_Q2c. Mengatur

Interarrival Time attribute dari Packet Generation Arguments untuk semua

node (pastikan untuk memeriksa Apply Change do Selected Objects ketika

mengedit atribut) dalam skenario baru sebagai berikut :

- Coax_Q2ascenario : eksponential (0.1)

- Coax_Q2bscenario : eksponential (0.05)

- Coax_Q2cscenario : eksponential (0,025)

Dalam semua skenario baru di atas, membuka kotak Configure Simulation

dan dari Object Attributes hapus atribut multi-nilai ( atu-satunya atribut

yang ditampilkan dalam daftar).

Pilih statistik berikut untuk node 0 : Ethcoax → Collision Count. Pastikan

bahwa statistik global dipilih : Statistics→Traffic Sink→Traffic Received

(paket/detik). (Lihat Choose the Statistics di laboratorium . )

Jalankan simulasi untuk ketiga skenario baru. Dapatkan dua grafik : satu

untuk membandingkan jumlah tabrakan node 0 di tiga skenario dan grafik


lain untuk membandingkan received traffic dari tiga skenario. Jelaskan

grafik dan komentari hasil. (Catatan : Untuk membandingkan hasil yang

Anda perlu memilih Compare Results dari menu Results setelah

menjalankan simulasi dilakukan.)

Gambar 2 Grafik Ethcoax Collision Count.

Analisa :

Grafik ini hanya membandingkan pada node 0, artinya hanya node 0

yang digunakan sebagi sample collision count. Grafik ini berfungsi sebagai

pembanding jumlah collision (tabrakan) yang terjadi pada node 0 dengan

perbandingan Interarrival Time yang berbeda beda.

Dapat terlihat pada grafik Ethcoax collision count, tidak terdapat

collision pada saat sampling awal (awal mulai hingga detik ke-5). Hal ini

dikarenakan oleh pengiriman yang masih dalam proses sehingga paket tidak

ada yang diterima. maka collision tidak terjadi sama sekali.

Dapat terlihat pada grafik ini pada node 0 diatas bahwa Coax_Q2c

dengan interarrival time 0.025 s memiliki jumlah collision yang lebih banyak

dari pada Coax_Q2b dengan interarrival time 0.05 s dan Coax_Q2a dengan


interarrival time 0.1 s. hal ini dikarenakan semakin kecil interarrival time

maka akan semakin kecil jeda kedatangan antar paket, maka akan semakin

besar kemungkinan terjadinya collision (tabrakan). Hal ini dibuktikan dengan

adanya jumlah collision terbesar yang terjadi pada Coax_Q2c yaitu sebanyak

24 collision.

Gambar 3 Grafik Traffic Sink. Traffic Received (packet/sec)

Analisa :

Dapat dilihat pada grafik Traffik Sink.Traffik received di atas bahwa

Pada saat sampling awal (awal mulai hingga detik ke-5), tidak terdapat

paket yang diterima. Hal ini dikarenakan pengiriman yang masih dalam

proses sehingga paket tidak ada yang diterima.

Pada grafik di atas, Coax_Q2c dengan interarrival time 0.025 s

menerima paket terbanyak pada tahap awal hingga detik ke-9. Hal ini

dikarenakan oleh Qoax_Q2c yang memiliki interarrival time terkecil,

sehingga lebih banyak paket data yang diterima dan collision belum banyak

terjadi.

Tetapi setelah itu, jumlah paket data yang diterima oleh Coax_Q2c

mulai menurun. Hal ini dikarenakan oleh semakin banyaknya collision yang

terjadi. Di mana collision ini terjadi karena Coax_Q2c memiliki interarrival


time terkecil, yaitu 0.025 s. sehingga paket data lebih cepat sampai dan

kemungkinan terjadinya collision lebih besar. Karena collision inilah, maka

paket yang diterima Coax_Q2c terus berkurang.

3. Untuk mempelajari pengaruh jumlah stasiun pada kinerja segmen Ethernet,

membuat duplikat dari skenario Coax_Q2c, yang Anda buat di Pertanyaan

2. Beri nama Coax_Q3 pada skenario baru. Dalam skenario baru, hapus

node bernomor ganjil, total 15 node (node 1, node 3, ..., dan node 29).

Jalankan simulasi untuk skenario baru. Membuat grafik yang

membandingkan jumlah tabrakan node 0 dalam skenario Coax_Q2cand

Coax_Q3. Jelaskan grafik dan komentari hasil.

Gambar 4 Grafik Ethcoax collision count (different node) pada Coax_Q2C

dan Coax_Q3

Analisa :

Dapat dilihat pada grafik perbandingan Ethcoax collision count di

mana pada saat sampling awal (awal mulai hingga detik ke-5), tidak

terdapat collision. Hal ini dikarenakan oleh pengiriman yang masih dalam

proses sehingga paket tidak ada yang diterima. maka collision tidak terjadi

sama sekali.


Pada grafik ini, Coax_Q2c dengan 30 node (Stasion) memiliki

collision yang lebih tinggi dari pada Coax_Q3 dengan 15 node (Stasion).

Hal ini dikarenakan oleh Coax_Q2c yang memiliki node (Stasion) lebih

banyak dari pada Coax_Q3, sehingga lebih banyak proses pengiriman yang

dilakukan pada Coax_Q2c. Banyaknya proses pengiriman tentu akan

memperbesar kemungkinan terjadinya collision.

4. Dalam simulasi ukuran paket 1024 byte digunakan. (Catatan: Setiap paket

Ethernet dapat berisi sampai 1500 byte data.) Untuk mempelajari efek

ukuran paket pada throughput jaringan Ethernet yang dibuat, buat duplikat

skenario Coax_Q2c, yang Anda buat di Pertanyaan 2. Beri nama Coax_Q4

pada skenario baru. Dalam skenario baru menggunakan ukuran paket 512

byte (untuk semua node). Untuk kedua scenario Coax_Q2c dan Coax_Q4 ,

pilih statistik berikut Global: Global Statistics → Traffic Sink → Traffic

Received (bit / detik). Memutarkan lagi simulasi scenario Coax_Q2c dan

Coax_Q4 . Buat grafik yang membandingkan jumlah tabrakan throughput

sebagai paket / detik dan grafik lain yang membandingkan jumlah tabrakan

throughput sebagai bit / detik di scenario Coax_Q2c dan Coax_Q4. Jelaskan

grafik dan komentari hasil.

Gambar 5 Grafik Traffic sink. traffic received (bit/sec)


Analisa :

Dapat dilihat pada grafik Traffik Sink.Traffik received di atas bahwa

pada saat sampling awal (awal mulai hingga detik ke-5), tidak ada paket

yang diterima. Hal ini dikarenakan pengiriman yang masih dalam proses

sehingga tidak ada packet yang diterima.

Pada grafik diatas, Coax_Q2c pada tahap awal menerima data (bit)

lebih banyak daripada Coax_Q4, hal ini dikarenakan oleh Coax_Q2c yang

mengirim paket dengan size 1024 bytes, yang tentunya lebih banyak dari

pada Coax_Q4, yaitu 512 bytes. Tetapi mulai setelah detik ke-9, data (bit)

yang diterima Coax_Q2c lebih sedikit dari pada Coax_Q4. Hal ini

dikarenakan oleh paket size Coax_Q2C per pengiriman yang lebih besar

dari pada size Coax_Q4, sehingga kemungkinan terjadinya collasion akan

lebih besar pada Coax_Q2C.

Coax_Q4 melakukan pengiriman yang menggunakan packet size yang

lebih kecil, artinya data (bit) yang datang dan diterima lebih teratur. Maka

kemungkinan terjadinya collision pada Coax_Q4 lebih sedikit dari pada

Coax_Q2c. Sehingga jumlah data (bit) Coax_Q4 lebih banyak diterima dan

lebih konstan daripada Coax_Q2c.

1.5 Kesimpulan

1.5.1 Kesimpulan

Dengan analisis yang telah dilakukan, didapatkan karakteristik dan

sistem kerja dari CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision

Detection) yang sesuai pada jaringan Hub dengan percobaan sebanyak 30

buah node dengan perubahan beberapa konfigurasi di tiap analisisnya.

Analisis ini setidaknya telah menunjukkan bagaimana CSMA/CD bekerja

dengan cara memberitahukan secara grafis collision yang terjadi pada

sebuah jaringan. Selain itu dapat ditampilkan pula hubungan karakteristik

antara paket terkirim dan paket diterima ketika collision sedang terjadi di

dalam sebuah jaringan. Dan jumlah paket dalam satuan yang dapat diatur


pada paket terkirim maupun diterima sehingga dari hasil analisis ini benar-

benar memudahkan untuk mengetahui kinerja suatu jaringan sebelum

dilakukan imlementasinya secara nyata.

Semakin kecil interarrival time maka akan semakin cepat jeda

kedatangan antar paket data, maka akan semakin besar kemungkinan

terjadinya collision (tabrakan).

Semakin kecil interarrival time maka akan lebih banyak paket data

yang diterima diawal proses pengiriman saat collision belum banyak terjadi.

Tetapi setelah itu, jumlah paket data yang diterima akan menurun. Hal ini

dikarenakan oleh semakin banyaknya collision yang terjadi.

Semakin banyak jumlah node (Stasion) akan menyebabkan lebih

banyak proses pengiriman yang dilakukan. Banyaknya proses pengiriman

tentu akan memperbesar kemungkinan terjadinya collision.

Semakin besar size pengiriman paket data maka akan lebih banyak

data yang diterima pada tahap awal proses penerimaan data. Tetapi setelah

itu pemerimaan data akan lebih kecil karena kemungkinan terjadi collision

lebih besar. Melakukan pengiriman data menggunakan packet size yang

lebih kecil akan menyebabkan data (bit) yang datang dan diterima lebih

teratur. Maka kemungkinan terjadinya collision lebih kecil sehingga jumlah

data (bit) lebih banyak diterima dan lebih konstan.

1.5.2 Saran

Peningkatan kinerja Ehernet dengan meminimalkan kerugian.

Dengan peningkatan teknologi yang bersifat kontinu maka diharapkan

pengembangan Ehernet menjadi lebih efektif, efisien, dan ekonomis.

Pemanfaatan Ehernet dengan baik untuk kemaslahatan umat manusia.


Laporan Ethernet

Documents

Transcript of Laporan Ethernet