ADITYA INSAN PRADIPTA, 0410633006Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Brawijaya, 2011

Analisis Perbandingan Performansi QoS Bandwidth Manager HTB, CBQ dan Dummynet pada Real Time Media

Dosen Pembimbing : R. Arief Setyawan, ST., MT. & Bambang Siswoyo, Ir., MT

AbstraksiManajemen bandwidth menjadi hal yang mutlak diperlukan bagi jaringan multi layanan,

semakin banyak dan bervariasinya aplikasi yang dapat dilayani oleh suatu jaringan berpengaruh pada penggunaan link dalam jaringan tersebut. Link-link yang ada harus mampu menangani kebutuhan user akan aplikasi tesebut bahkan dalam keadaan kongesti sekalipun, harus ada suatu jaminan bahwa link tetap dapat berfungsi sebagaimana mestinya walaupun terjadi ledakan permintaan aplikasi.

Multimedia streaming adalah salah satu tipe aplikasi yang membutuhkan jumlah bandwidth yang tidak sedikit, oleh karena itu aplikasi multimedia streaming sering menimbulkan gangguan pada client lain dalam satu jaringan karena dipastikan mengambil jatah bandwidth paling besar. Terutama pada saat jam kerja. Namun seiring dengan semakin berkembangnya era kebutuhan informasi pada jaringan internet, aplikasi multimedia streaming baik audio maupun video sudah sangat lekat pada kebutuhan internet sehari-hari.Dalam mengakomodasi kebutuhan akan tipe file multimedia terutama video streaming pada jaringan internet & computer, kita perlu mengetahui komponen-komponen apa saja yang mendukung pemberdayaan multimedia streaming pada jaringan computer anda untuk mendapatkan hasil paling maksimal.

Quality of Service atau QoS adalah suatu pengukuran tentang seberapa baik jaringan dan merupakan suatu usaha untuk mendefinisikan karakteristik dan sifat dari suatu servis [FER-98]. QoS mengacu pada kemampuan jaringan untuk menyediakan layanan yang lebih baik pada trafik jaringan tertentu melalui teknologi yang berbeda-beda. Parameter yang akan digunakan ialah Packet troughput, bandwidth multimedia, loss datagram, jitter, delay end-to-end.

Class Based Queuing (CBQ), Hierarchical Token Bucket (HTB) yang dapat dijalankan diatas platform system Operasi LINUX dan Dummynet pada system operasi FreeBSD sebagai implementator Bandwidth Manager yang bias didapat secara gratis, layak dianalisa keunggulan dan kelemahannya, diharapkan penggunaannya yang tepat dan akurat akan membuat jaringan yang menerapkan Bandwidth Manager ini bekerja secara optimal.

1

I. Pendahuluan1.1. Latar Belakang Tidak dapat dipungkiri bahwa dunia kita saat ini telah menempatkan kebutuhan akan informasi dan teknologi menjadi kebutuhan pokok yang dapat disejajarkan dengan kebutuhan pokok manusia yang lain. Kedatangan era informasi dan teknologi ini tidak dapat lepas dari peran serta layanan internet yang semakin melekat erat dengan gaya hidup kita saat ini, seiring itu pulalah teknologi penyediaan layanan dan jaringan internet terus berkembang dimana tujuannya tidak lain adalah untuk selalu berinovasi memberikan pelayanan terbaik terhadap kebutuhan kita akan akses informasi yang aman namun tidak melupakan kenyamanan dalam mengakses informasi. Manajemen bandwidth menjadi hal yang mutlak diperlukan bagi jaringan multilayanan, semakin banyak dan bervariasinya aplikasi yang dapat dilayani oleh suatu jaringan berpengaruh pada penggunaan link dalam jaringan tersebut. Link-link yang ada harus mampu menangani kebutuhan user akan aplikasi tesebut bahkan dalam keadaan kongesti sekalipun, harus ada suatu jaminan bahwa link tetap dapat berfungsi sebagaimana mestinya walaupun terjadi ledakan permintaan aplikasi.

Manajemen bandwidth memegang perananan penting dalam mengatur jenis aplikasi yang bisa mengakses link yang ada selain itu manajemen bandwidth mampumemberikan garansi kepada aplikasi yang mendapat alokasi bandwidth untuk terus mengirimkan data sesuai dengan alokasinya sekalipun terjadi kemacetan dalamjaringan bahkan dalam keadaan tertentu ketika alokasi bandwidth yang dimiliki oleh suatu aplikasi/layanan tidak digunakan maka oleh Bandwidth Manager alokasi bandwidth yang idle tersebut dapat dialihkan sementara waktu kepada kelas yang sedang mengalami backlog/timbunan antrian, hal ini memberikan keuntungan mempercepat hilangnya backlog suatu kelas sekaligus mengoptimalkan penggunaan link yang ada.

Class Based Queuing (CBQ), Hierarchical Token Bucket (HTB) dan Dummynet sebagai implementator manajemen bandwidth yang tersedia secara gratis dan dapat dijalankan diatas platform sistem Operasi LINUX merupakan Bandwidth Manager yang layak dianalisa keunggulan dan kelemahannya, diharapkan penggunaannya yang tepat dan akurat akan membuat jaringan yang menerapkan Bandwidth Manager ini bekerja secara optimal.

Dalam tugas akhir ini akan kita ketahui karakteristik trafik Real-time multimedia utamanya pada qontinous media (audio dan video), karakteristik penggunaan umum (browsing dan download) ditinjau dari parameter Data rate, latency, packet loss/error dan Jitter. Selanjutnya akan dibandingkan QoS antara tiga metode manajemen bandwidth yaitu Dummynet, Class Based Queue (CBQ) dan Hierarchial Tocken Bucket (HTB) untuk membandingkan kemampuan, efisiensi & efektivitas dari kedua metode tersebut secara QoS.

1.2 Rumusan MasalahBerdasarkan latar belakang di atas

maka rumusan masalah skripsi ini adalah:

1. Merancang dan mengkonfigurasi Linux agar dapat berfungsi sebagai bandwidth manager menggunakan disiplin antrian Class Based Queueing (CBQ), Hierarchial Token Bucket (HTB) dan Dummynet freebsd.

2. Merancang dan mengkonfigurasi PC agar dapat berfungsi sebagai Bandwidth manager berdasarkan pada kapasitas Bandwidth dan alamat IP address.

3. Menganalisis dan memonitoring jalannya paket data berupa video streaming yang melewati komputer bandwidth manager.

4. Mengukur kinerja, kemampuan dan ketahanan bandwidth manager berdasarkan parameter waktu proses, troughput, jitter dan loss datagram dengan pembedaan pembagian kapasitas bandwidth.

1.3 Ruang LingkupDari rumusan masalah yang ada,

ruang lingkup penulisan tugas akhir ini akan dibatasi pada.

Masalah yang akan diteliti adalah melakukan analisis bandwidth manager menggunakan disiplin antrian Class Based Queuing (CBQ), Hierarchial Token Bucket (HTB) dan Dummynet.

TCP/IPv4. Pengujian dan pengukuran

menggunakan software pengukur bandwidth vista, packet generator Constant Bit Rate (CBR), network simulator ns-2.

Sistem operasi yang digunakan pada perangkat bandwidth manager adalah Linux, FreeBSD dan program-

2

program yang digunakan adalah program dengan standar Linux dan FreeBSD.

Untuk Multimedia streaming menggunakan software VLC.

1.4 Tujuan1. Mengkaji proses dan penerapan HTB,

CBQ dan Dummynet pada jaringan komputer

2. Menganalisa kebutuhan bandwith, delay end-to-end, throughput, dan packet loss pada tiap metode bandwidth manager pada aplikasi realtime media / multimedia streaming.

1.5 Kontribusi PenelitianDiharapkan manfaat yang dapat

diperoleh melalui pengerjaan skripsi ini adalah:

1. Bagi Penyusun Penulis diharapkan mampu

memahami karakteristik QoS dari Dummynet, CBQ dan HTB.

Penulis diharapkan mampu menganalisa kualitas layanan bandwidth & performansi trafik jaringan guna memberikan solusi terbaik pada kualitas layanan network..

Penulis diharapkan mampu mengimplementasikan manajemen bandwidth dengan parameter QoS pada jaringan komputer.

2. Bagi Pengguna Memberikan kemudahan bagi

pengguna untuk melakukan analisis performansi kualitas layanan jaringan berdasarkan parameter QoS.

Memberikan nilai rujukan yang cukup bagi pengguna di bidang praktisi networking yang akan mengimplementasikan manajemen bandwidth dalam jaringannya.

II. Tinjauan Pustaka

2.1 Konsep Jaringan KomputerJaringan computer adalah sekelompok

computer otonom yang saling berhubungan antar satu dengan yang lainnya menggunakan protocol komunikasi melalui media komunikasi sehingga dapat saling berbagi sumber daya yang ada [TIM-03]. Istilah-istilah yang berkaitan dengan jaringan computer umumnya gateway, router, hub dan switch. Gateway adalah perangkat untuk interkoneksi antrian di mana masing-masing jaringan memiliki protocol yang berbeda [FOR-01]. Router merupakan peramgkat umtuk menghubungkan dua atau lebih network dan bertugas sebagai perantara dalam menyampaikan data antar jaringan computer [LAM-04]. Hub merupakan repeater dengan banyak repeater dan banyak port. Pada alat ini ketika sinyal digital elektronik diterima pada sebuah port, sinyal tersebut akan dikuatkan kembali atau dihasilkan ulang dan dikirimkan ke semua segmen kecuali segmen darimana sinyal tersebut diterima [AM-04]. Switch adalah perangkat dengan sebuah miniature bridge didalam setiap portnya. Perangkat tersebut dapat melacak alamt-alamat Media Access Control (MAC address) yang terhubung ke setiap portnya dam melakuka n route lalu lintas network yang ditujukkan ke alamat MAC tertentu hanya kepada port dimana alamat itu berada [BRE-03].

Jarak merupakan hal yang penting dalam membangun sebuah jaringan computer, karena untuk setiap jarak yang berbeda diperlukan teknik yang berbeda-beda pula. Berdasarkan jarak dan area kerjanya jaringan computer dibedakan menjadi tiga kelompok yaitu : LAN (Local Area Network), MAN (Metropolitan Area Network) dan WAN (Wide Area Network) [TIM-03].

2.2 Multimedia StreamingStreaming merupakan metode untuk

memainkan suatu data multimedia dengan cara men-download data itu dari sebuah komputer server (langsung/live maupun tidak langsung/prerecorded) kemudian memainkannya tanpa menunggu seluruh data tersebut selesai di-download (Onno W. Purbo, et al., 2001 : 17). Saat data multimedia di-download maka akan terbentuk sebuah buffer di komputer client. Data multimedia tersebut akan mulai di-download ke dalam buffer, segera setelah buffer terisi penuh secara otomatis data multimedia akan dijalankan oleh sistem. Sistem akan membaca informasi dari buffer sambil tetap melakukan proses

3

download data sehingga proses streaming tetap berlangsung.

2.3 Quality of Services (QoS) Quality of Service (QoS) adalah suatu

pengukuran tentang seberapa baik jaringan dan merupakan suatu usaha untuk mendefinisikan karakteristik dan sifat dari suatu servis [FER-98]. QoS biasanya digunakan untuk mengukur sekumpulan atribut performansi yang telah dispesifikasikan dan biasanya diasosiasikan dengan suatu servis. Pada jaringan berbasis IP, IP QoS mengacu pada performansi dari paket-paket IP yang lewat melalui satu atau lebih jaringan.

QoS didesain untuk membantu end user menjadi lebih produktif dengan memastikan bahwa user mendapatkan performansi yang handal dari aplikasi-aplikasi berbasis jaringan [FER-98].

QoS mengacu pada kemampuan jaringan untuk menyediakan layanan yang lebih baik pada trafik jaringan tertentu melalui teknologi yang berbeda-beda. QoS merupakan suatu tantangan yang cukup besar dalam jaringan bebasis IP dan internet secara keseluruhan. Tujuan dari QoS adalah untuk memuaskan kebutuhan-kebutuhan layanan yang berbeda, yang menggunakan infrastruktur yang sama. QoS menawarkan kemampuan untuk mendefinisikan atribut-atribut layanan jaringan yang disediakan, baik secara kualitatif maupun kuantitatif [FER-98].

Banyak hal dapat terjadi pada paket saat paket dikirimkan dari pengirim ke penerima. Ini menimbulkan penurunan performa jaringan. Masalah-masalah tersebut antara lain

Pen-drop-an paket Sebuah perangkat jaringan mungkin gagal mengirim paket jika paket tersebut tiba ketika buffer-nya sudah penuh. Beberapa, tidak sama sekali, atau semua paket mungkin akan di drop tergantung dari kondisi dari jaringan, dan tidak mungkin untuk mengetahui apa yang akan terjadi. Aplikasi penerima dapat meminta paket ini untuk dikirimkan ulang, di mana dapat menyebabkan delayi pada keseluruan pengiriman.

DelayMungkin akan membutuhkan waktu yang panjang untuk paket tiba di tujuannya, karena paket tertahan di antrian yang panjang, atau mengambil jalur yang memutar untuk menghindari kongesti. Kemudian, paket akan mengambil jalur langsung

yang lebih cepat. Akhirnya delay sangat sulit di prediksi.

JitterPaket dari pengirim akan tiba di penerima dengan delay yang berbeda. Variasi dari delay dikenal dengan nama jitter dan dapat berpengaruh dalam kualitas dari streaming audio dan/video.

Pengiriman Out-of-orderKetika sekumpulan paket yang saling berhubungan dikirimkan melalui internet, paket yang berbeda dapat mengambil jalur yang berbeda, masing-masing menghasilkan delay yang bebeda. Hasilnya adalah paket tiba dengan urutan yang berbeda ketika dikirimkan. Masalah ini menyebabkan dibutuhkannya protocol tambahan khusus yang berfungsi untuk menyusun kembali paket yang tidak terurut menjadi terurut saat tiba di penerima. Hal ini sangat penting untuk video dan stream VoIP di mana kualitas sangat dipengaruhivoleh latency dan urutan paket.

ErrorTerkadang paket mengalami salah kirim, rusak, atau tergabung dengan paket lain, ketika dalam pengiriman. Penerima harus mendeteksi ini dan, sama seperti jika paket di-drop, meminta pengirim mengirim ulang paket tersebut.

2.4 Tingkat kesensitifitasan jenis trafik terhadap variable-variabel performansi

Jenis

TrafikBW Loss Delay Jitter

Voice RendahSedan

gTinggi Tinggi

E-

Commerc

e

Rendah Tinggi TinggiRenda

h

E-mail Rendah Tinggi RendahRenda

h

Telnet Rendah Tinggi SedangSedan

g

Browsing Rendah Sedan Sedang Renda

4

g h

Browsing

seriusSedang Tinggi Tinggi

Sedan

g

Transfer

fileTinggi

Sedan

gRendah

Renda

h

Konfrensi

video

Tinggi Sedan

g

Tinggi Tinggi

Multicast Tinggi Tinggi Tinggi Tinggi

2.5 Class Based Queueing (CBQ)

CBQ dapat menerapkan pembagian kelas dan menshare link bandwidtdh melalui struktur kelas-kelas secara hirarki. Setiap kelas memiliki antriannya masing-masing dan diberikan jatah bandwidth-nya. Sebuah kelas child dapat meminjam bandwidth dari kelas parent selama terdapat kelebihan bandwidth [HUB-02]. Gambar di bawah ini menunjukkan komponen dasar dari CBQ. CBQ bekerja sebagai berikut: classifier akan mengarahkan paket-paket yang datang ke kelas-kelas yang bersesuaian. Estimator akan mengestimasi bandwidth yang sedang digunakan oleh sebuah kelas. Jika sebuah kelas telah melampaui limit yang telah ditentukannya, maka estimator akan menandai kelas tersebut sebagai kelas yang overlimit. Schedueler menentukan paket selanjutnya yang akan dikirim dari kelas-kelas yang berbeda-beda, berdasarkan pada prioritas dan keadaan dari kelas-kelas. Round robin schedulling21 digunakan antara kelas-kelas dengan prioritas yang sama. Class Based Queueing disebut juga Weighted Round Robin atau Custom Queueing [SEM-01].

Gambar.1 Disiplin antrian CBQ

2.6 Hierarchial Token Bucket (HTB)Hierarchical Token Bucket (HTB)

merupakan teknik penjadwalan paket yang baru-baru ini diperkenalkan bagi router berbasis Linux, dikembangkan pertama kali

oleh Martin Devera pada akhir 2001 untuk diproyeksikan sebagai pilihan (atau pengganti) mekanisme penjadwalan yang saat ini masih banyak dipakai yaitu CBQ. HTB diklaim menawarkan kemudahan pemakaian denganteknik peminjaman dan implementasi pembagian trafik yang lebih akurat.

Pada HTB terdapat parameter ceil sehingga kelas akan selalu mendapatkan bandwidth di antara base link dan nilai ceil linknya. Parameter ini dapat dianggap sebagai Estimator kedua, sehingga setiap kelas dapatmeminjam bandwidth selama bandwidth total yang diperoleh memiliki nilai di bawah nilai ceil. Hal ini mudah diimplementasikan dengan cara tidak mengijinkan proses peminjaman bandwidth pada saat kelas telah melampauilink ini (keduanya leaves dan interior dapat memiliki ceil). Sebagai catatan, apabila nilai ceil sama dengan nilai base link, maka akan memiliki fungsi yang sama seperti parameter bounded pada CBQ, di mana kelas-kelas tidak diijinkan untuk meminjam bandwidth. Sedangkan jika nilai ceil diset tak terbatas ataudengan nilai yang lebih tinggi seperti kecepatan link yang dimiliki, maka akandidapat fungsi yang sama seperti kelas non-bounded

Gambar.2 Konsep link sharing pada HTB

2.7 DummynetDummynet adalah sebuah tool yang

didesain untuk menguji protocol jaringan, dan semenjak itu digunakan untuk berbagai macam variasi aplikasi termasuk manajemen bandwidtdh. Dummynet menirukan / menjalankan queue dan melakukan pembatsan bandwidth, delay, packet loss dan efek multipath. Platform dasar dari dummynet adalah FreeBSD.

Dummynet bekerja dengan mencegah paket-paket (diseleksi oleh aturan ipfw – ipfw yang merupakan salah satu firewall FreeBSD). Dalam perjalanan mereka melalui stack yang

5

ada di protocol, dan meneruskannya satu atau lebih objek yang disebut queues dan pipa (pipes), yang menggambarkan dampak dari pembatasan bandwidth, delay propagasi, bounded size queues, paket losses, multipath. Pipa-pipa (pipes) adalah saluran dengan bandwidtdh yang sudah ditentukan. Antrian (queues) yaitu antrian paket-paket, diasosiasikan dengan beban, yang dimana membagi bandwidtdh dari pipa yang terhubung secara proporsional sesuai dengan bebannya.

Gambar.3 Fungsi Dummynet sebagai network emulator

III Perancangan Jaringan simulasiTahap-tahap yang diperlukan untuk

merancang jaringan yang digunakan untuk simulasi ada pada gambar berikut ini:

Gambar 4 Diagram alir perencananaan jaringan simulasi bandwidth manager

Sumber: Perancangan

3.1.1 Perancangan Topologi simulasi bandwidtdh manager

Perancangan dimulai dengan merancang topologi jaringan computer yang terdiri dari satu server multimedia, dua router, satu PC server yg berfungsi sebagai bandwidtdh manager, switch dan 2 komputer host/client.

Gambar 5 Topologi jaringan simulasi Sumber: Perancangan

3.2 Skenario pengujian HTB dan CBQUntuk pengujian HTB & CBQ terbagi

menjadi 3 skenario yang digunakan, tiap

skenarionya dibagi menjadi 2 yaitu untuk HTB & CBQ.

3.2.1 Skenario dengan beberapa kelas Skenario dengan dua leaf class berdasarkan IP address dengan pembagian bandwidth 192 kbps dan 64kbpsdengan besar data 1 Mbyte.

3.2.2 Skenario dengan parameter khususSkenario dengan parameter “tidak

meminjamkan bandwidth idle” dengan alokasibandwidth 192 kbps dan 64kbps serta besar data 1 Mbyte.3.3.3 Skenario dengan menggunakan router

Skenario dengan penambahan perangkatrouter, dengan dua leaf class berdasarkan IPAddress, dengan alokasi bandwidth 192 kbps dan 64kbps serta besar data 1 Mbyte.

Secara garis besar ketiga skenario dengan leaf class diatas dapat di analogikan dalam diagram dibawah ini :

Gambar 6 Link Sharing dengan tiga leaf class erdasarkan IP address

Sumber : Perancangan

3.3 Penerapan Dummynet sebagai Bandwidth ManagerPada Dummynet bandwidth management

dapat dilakukan dengan cara konfigurasi pipe dan menentukan parameter-parameter seperti bandwidth, queue size, delay propagasi pipe, dan random packet loss yang dibutuhkan.

Dalam skripsi ini diberikan konfigurasi seperti berikut :

$ipfw pipe 1 config bw 512 Kbit/s delay 30 ms

$ipfw pipe 2 config bw 512 Kbit/s delay 30 ms

$ipfw add queue 100 config pipe 1 weight 90

$ipfw add queue 101 config pipe 2 weight 60

$ipfw add pipe 1 all from 172.17.68.130 to any 70 in

$ipfw add pipe 2 from any to 172.17.68.130 out

6

$ipfw add queue 100 udp from 172.17.68.130 to any 70 in

$ipfw add queue 100 udp from 172.17.68.130 to any 22 in

$ipfw add queue 100 udp from 172.17.68.130 to any 70 in

$ipfw add queue 100 udp from 172.17.68.130 to any 80 in

$ipfw add queue 101 tcp from any to 172.17.68.130 out

Konfigurasi ini akan menjadikan network emulator Dummynet sebagai bandwidtdh manager. Dimana ia akan menghad bandwidth upload dan download IP 172.17.68.130 atau yang berfungsi sebagai server Dummynet pada 512 Kbps dan memberikan prioritas pada port UDP (70) yang meneruskan file video streaming masuk pada komputer client.

IV. Pengujian dan analisa

4.1 Pengujian multimedia streaming dengan metode multicast

Pengujian dilakukan dengan multimedia server memainkan video streaming secara real time / langsung yang akan di share pada network secara multicast. Yang selanjutnya diterima oleh server bandwidth manager yang berikutnya diteruskan pada komputer client.Prosedur pengujian :1. Multimedia server menjadi

streaming source dan client menjadi streaming receiver . Multimedia server melakukan proses streaming dengan aplikasi VLC. Video dan audio source berasal dari file. Proses streaming menggunakan protokol UDP Video dan audio codec menggunakan MPEG 4 dengan bitrate video 256kbps dan audio 64kbps. Proses streaming adalah sebagai berikut :

Gambar 7 Pemilihan file yang akan di-streaming-kan

Sumber : Pengujian

Pilih menu Stream/Save kemudian klik Settings. Pada gambar berikut ditunjukkan konfigurasi pada stream output untuk host A.

Gambar 8 Konfigurasi output streaming unicast

Sumber : Pengujian2. Streaming client dengan membuka

streaming dari Multimedia server dengan aplikasi VLC. Proses play stream adalah sebagai berikut : Open Network Stream dengan menekan tombol Ctrl+N

Gambar 9 Pemilihan Network stream sebagai source streaming

Sumber : Pengujian Menentukan protokol dan alamat IP yang digunakan streaming source.

Gambar 10 Menentukan protokol dan alamat IP streaming source

Sumber : Pengujian

7

Jika proses streaming berhasil maka pada streaming client akan dapat menampilkan hasil streaming dari Multimedia server. Gambar 11 menunjukkan tampilan hasil streaming pada streaming client.

Gambar 11 Hasil streaming dari host A ke host B.

Sumber : Pengujian3. Proses dilakukan berulang sesuai dengan keperluan skenario pengujian yang telah ditentukan. Pengukuran QoS dilakukan pada komputer streaming client saat streaming sedang berjalan.

Tabel 1 Hasil Pengujian Streaming dengan Metode Multicast

Skenario Hasil

Dengan beberapa klas Berjalan

Dengan parameter khusus

Berjalan

Menggunakan router Berjalan

Dummynet Berjalan

Sumber : Pengujian

4.2 AnalisisAnalisis dilakukan terhadap parameter-

parameter QoS berupa bandwidth, throughput, Jitter, delay end-to-end yamg digunakan dan hasil yang didapat dari proses pengujian.

4.2.1 Pengujian dengan dua leaf class pada HTB dan CBQ

1. Troughput Sebelum terjadinya link sharing, hasil

pembatasan bandwidth yang dihasilkan HTB lebih akurat daripada CBQ, terutama untuk rule dengan bandwidth tertinggi. Sedangkan

ketidakakuratan CBQ lebih besar daripada HTB, namun untuk setelah terjadinya link sharing keduanya menunjukkan nilai yang relatif sama.

Ripple yang diperoleh HTB sebelum terjadinya Link sharing lebih baik dibandingkan CBQ, dalam arti ripple HTB terjadi lebih sedikit dan teratur. Pada CBQ terjadi pada t > 43 detik untuk CBQ dan t > 46 detik utuk HTB, setelah terjadi link sharing ripple CBQ lebih baik dibandingkan HTB dengan perubahan nilai Cuma satu kali.

2. Waktu pemrosesan pesan dalam Bandwidth manager (t bm) Waktu pemrosesan pesan dalam bandwidth manager dapat dihitung dengan menggunakan rumus tbm = tb – tm..tbm= Waktu pemrosesan pesan dalam bandwidth

manager .

tb= Waktu pengiriman pesan melalui bandwidth manager.

tm= Waktu pengiriman pesan tanpa bandwidth manager.

= Packet_size x 8 x 1000 ms Line_speed

Tabel 2 perhitungan tb, tm, tbm Skenario 1 HTB dan CBQ

IP B.Mtb (detik) tm

(detik)

tbm

(detik)

172.17.68.140CBQ 43.36 42.52 0,84HTB 45,9 45,03 0,87

172.17.68.141CBQ 65,47 64,23 1,24HTB 69,17 67,89 1,28

Sumber : Pengujian

Dari hasil rekapitulasi data diatas didapat bahwa tbm CBQ lebih cepat daripada tbm HTB . Maka dari skenario ini dapat disimpulkan CBQ lebih cepat dari HTB.

8

3. Jitter Dari hasil perhitungan diatas dapat diketahui bahwa jitter atau nilai Delay end-to-end HTB lebih baik dibanding CBQ.

4. Loss Datagram CBQ maupun HTB pada skenario ini tidak memiliki loss datagram.

4.2.2 Pengujian dengan parameter khusus

1. Throughput Dalam skenario ini kelas-kelas yang sedang melayani antrian dikondisikan hanya dapat melayani antrian bandwidth sesuai dengan alokasinya masing-masing.

Dari grafik diatas menunjukkan efek parameter khusus yaitu Bounded pada CBQ dan rate realtime = rate upperlimit untuk HTB. Ketika client 172.17.68.140 tidak lagi menerima data (CBQ t > 44 detik, HTB t > 46 detik ). Client 172.17.68.141 tidak menerima penambahan bandwidth.

Sebelum terjadi efek link sharing throughput IP 172.17.68.140 dengan CBQ rata-rata sebesar 194 Kbps dengan HTB diperoleh 187 Kbps, untuk IP 172.17.68.141 didapat trourhput 63,59 Kbps dan HTB 62,19 Kbps. Nampak bila CBQ mengalami kebocoran penggunaan bandwidth. Namun tidak dengan HTB. Hal ini mengindikasikan HTB lebih baik daripada CBQ dilihat dari kepatuhan terhadap rule mengenai throughput yang telah dideklarasikan sebelumnya kepada Bandwidth Manager.

Ripple yang dihasilkan HTB lebih baik dibandingkan CBQ. Jadi dalam skenario ini, HTB lebih unggul dari CBQ.

2. Waktu pemrosesan pesan dalam Bandwidth Manager (tbm)

Tabel 3 Perhitungan tb, tm, tbm Skenario 2HTB dan CBQ

IP B.Mtb (detik) tm (detik) tbm

(detik)

172.17.68.140CBQ 44.5 43.49 1.01HTB 46.1 45.12 0.98

172.17.68.141CBQ 135.37 132.69 2.68HTB 138.41 135.68 2.73

Sumber : Pengujian

Dari hasil perhitungan didapat tbm CBQ lebih baik dibandingkan tbm HTB, terutama untuk alokasi bandwidth yang lebih kecil. Ini menandakan untuk pembagian kelas berdasarkan IP address dengan parameter tidak menggunakan bandwidth idle jika dilihat dari waktu pemrosesan pesan, CBQ lebih cepat dibandingkan HTB.

3. Jitter Dari analisis hasil pengukuran didapatkan

gambaran bahwa untuk alokasi bandwidth berdasarkan kelas berupa IP Address dengan parameter khusus, jitter pada HTB lebih baik dibanding troughput CBQ.

4. Loss Datagram CBQ maupun HFSC untuk skenario ini tidak memiliki loss datagram sehingga pesan yang dikirim melalui pemfilteran Bandwidth Manager diterima di klien sama besarnya yaitu 1.03 Mbyte. Datagram yang dikirim sebesar 731buah dan diterima di klien tanpa kehilangan satupun dengan jumlah totalnya 1.03 Mbyte.

4.2.3 Pengujian dengan menggunakan Router

1. Troughput

9

Sebelum efek link sharing (CBQ t < 21, HTB t < 22,4) Untuk CBQ pada IP 172.17.68.140 didapat hasil yang melanggar rule sebesar 212 Kbps sedangkan untuk HTB sebesar 188 Kbps. Berarti tidak ada kebocoran bandwidth. Sedangkan pada IP 172.17.68.141 ketika diterapkan CBQ atau HTB terjadi kebocoran bandwidth senilai 70,6 Kbps dari nilai yg seharusnya 64 Kbps. Setelah terjadinya efek links sharing terjadi kebocoran pada CBQ maupun HTB. Keduanya mendapat maksimum bandwidth sebesar 259 Kbps dari alokasi maksimum sebesar 256 Kbps, namun pada HTB nilai ini tidak konstan. Hanya sedikit yg bernilai 259 Kbps. Ripple yang terjadi pada HTB di IP 172.17.68.140 lebih sedikit dibanding tanpa melalui router.

2. Waktu pemrosesan pesan dalam bandwidth manager (tbm)

Tabel 4 Perhitungan tb, tm, tdelay-router, tbm

Skenario 3 HTB dan CBQ

IP B.Mtb (s) tm (s) Tdely-

router (s)

tbm (s)

172.17.

68.140

CBQ 20.98 20.48 0.0002 0.4916HTB 22.43 21.89 0.0002 0.5342

172.17.

68.141

CBQ 31.84 31.89 0.0002 0.6576HTB 33.96 32.23 0.0002 0.7267

Sumber : Pengujian

Dari rekapitulasi table diatas untuk scenario topologi dengan router, waktu pemrosesan pesan dalam bandwidth manager CBQ lebih cepat dibandingkan HTB.

3. Jitter Jitter pada HTB lebih baik dari CBQ, msekipun perbedaan jitter pada scenario topologi menggunakan router kedua IP hanya memiliki selisih nilai yang kecil.

4. Loss Datagram Pesan yang dikirim multimedia server yang melalui bandwidth manager CBQ maupun HTB diterima seluruhnya oleh klien sebanyak 357 datagram, ini berarti tidak terjadi

loss datagram selama penerapan bandwidth manager CBQ maupun HTB pada scenario ini.

4.3 Penerapan Dummynet sebagai bandwidth manager

Pada pengujian Dummynet akan diterapkan konfgurasi seperti yang diberikan diatas, dimana diberikan konfigurasi dua pipes masing-masing membagi bandwidth sama rata 512 Kbps. Diberikan dua metode pengujian konfigurasi yaitu: uji running Dummynet dengan dua client. Dan juga uji Dummynet dengan aplikasi berbeda.

4.3.1 Pengujian media streaming dengan 2 client

1 Troughput

Dummynet network emulator memiliki kelebihan dimana kita bisa mengkonfigurasi selain prioritas jenis file yang lewat. Amun juga kita bisa mengatur besar kecil delay antrian dalam pipe yang berguna untuk aplikasi real time yang merupakan aplikasi yang delay sensitive. Dari grafik diatas diketahui throughput relative stabil dan tidak mengalami kebocoran.

2. Waktu pemrosesan pesan dalam bandwidth manager (tbm)

Tabel 5 Perhitungan tb, tm, tbm Dummynet berdasarkan port

IPtb

(detik)tm

(detik)tbm

(detik)

172.17.68.140 13.2 12.9 0.3

172.17.68.141 26.5 25.85 0.65

Sumber : Pengujian

Dari table diatas IP 172.17.68.140 memiliki waktu proses yang relative lebih cepat. Dikarenakan adanya prioritas pada besar queue yang telah ditentukan diawal.

3. Jitter

10

Dari analisis jitter yang dihasilkan oleh Dummynet dalam proses pengiriman pesan dalam server bandwidth manager lebih baik bila dibandingkan dengan HTB atau CBQ pada scenario 1.

4. Loss Datagram Pada pengujian Dummynet diatas, tidak menemui adanya loss datagram.

V. PenutupDari hasil analisis dan beberapa pengujian

pada media real time media dari ketiga metode bandwidth management, dua diantaranya bekerja pada system operasi Linux dan satu lainnya berasal dari system operasi FreeBSD. Maka dapat diambil kesimpulan adalah :

1. CBQ dan HTB merupakan suatu disiplin antrian yang bersifat clasfull, berarti CBQ dan HTB mempunyai kemampuan untuk menjadwalkan paket berdasarkan kelas-kelas yang tersusun secara hirarki. Berbeda dengan Dummynet yang lebih bersifat priority queueing.

2. CBQ, HTB dan Dummynet sama-sama dapat berfungsi sebagai bandwidth manager yang mampu memberikan alokasi-alokasi bandwidth kepada klien berupa kelas (CBQ & HTB) atau berdasarkan prioritas yang diinginkan.

3. Throughput yang dihasilkan secara umum HTB mampu mengungguli CBQ karena secara umum mampu memenuhi ketentuan/rule ang diimplementasikan disbanding CBQ. Demikian pula Dummynet mampu menunjukkan performa yang handal karena mampu menghasilkan troughput yang stabil. Bila kebutuhannya akan sebuah network yang besar dan membutuhkan throughput relative stabil, tentu Dummynet pilihannya. Dan mengabaikan pilihan peminjaman bandwith antar kelas.

4. Jitter yang dihasilkan Dummynet umumnya lebih baik daripada HTB dan CBQ.

5. Waktu pemrosesan pesan/message pada HTB lebih lambat dibanding menggunakan CBQ ataupun Dummynet, hal ini menandakan datagram yang dikirim oleh CBQ ke destinationnya lebih cepat tersampaikan dibandingkan HTB.

6. Secara umum untuk aplikasi real time media dalam hal ini streaming yang membutuhkan Jitter dan alokasi bandwidth yang baik, maka disarankan untuk menggunakan Dummynet atau HTB. Untuk CBQ baiknya digunakan di jaringan yang mempunyai alokasi bandwidth besar namun tidak terlalu mementingkan ketepatan alokasi bandwidth.

VI. Saran :1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut

pada aplikasi-aplikasi lainnya dengan menggunakan dan memaksimalkan potensi yang ada pada Dummynet dan system operasi FreeBSD.

2. Pemilihan dan penggunaan bandwidth manager sebaiknya disesuaikan dengan jenis aplikasi yang sering digunakan.

3. Baik adanya untuk penelitian lebih lanjut, disertakan pula pengukuran dan uji ketahanan server bandwidth manager dalam menerima paket data secara simultan.

VII. Daftar Pustaka :

1. Brown A,Martin.2006 Traffic Control HOW TO

2. Rizzo, Luigi. 2009 Dummynet revisited..

3. Cho, Kenjiro “The Design and Implementation of the ALTQ Traffic Management System”, PhD thesis Keio University, 2001.

4. Parziale, Lydia.2006 . TCP/IP Tutorial and Technical Overview.USA.

5. Da Ros, Silvano. 2006. Content Networking Fundamentals, Cisco Press, Indiana Polis

6. Devera, M. 2001, HTB Manual Page, http://luxik.cdi.cz/~devik/qos/htb

11