PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI · dan non MPLS memiliki kualitas video yang sama - sama...
Transcript of PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI · dan non MPLS memiliki kualitas video yang sama - sama...
i
ANALISA UNJUK KERJA JARINGAN MULTIPROTOCOL
LABEL SWITCHING DENGAN APLIKASI VIDEO STREAMING
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Komputer
Program Studi Teknik Informatika
Disusun oleh :
ADY DWIANTORO
085314075
JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2013
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ii
ANALYSIS OF PERFORMANCE MULTIPROTOCOL LABEL
SWITCHING NETWORK WITH VIDEO STREAMING
APPLICATIONS
A THESIS
Presented as Partial Fulfillment of The Requirements
to Obtain The Sarjana Komputer Degree
in Informatics Engineering Study Program
By :
ADY DWIANTORO
085314075
INFORMATICS ENGINEERING STUDY PROGRAM
INFORMATICS ENGINEERING DEPARTMENT
FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
2013
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
iii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
iv
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
v
RENUNGAN
“Berdoalah (memintalah) kepada-Ku, niscaya Aku kabulkan untukmu”. (QS. Al-Mukmin:60)
Kalo kata otak kiri, “it’s impossible!! Don’t do it!”, kata otak kanan, “impossible
is nothing!! Just do it !!”. @skripsit
PERSEMBAHAN
ALLAH SWT dan NABI MUHAMMAD SAW
Bapak, Ibu, Kakak, dan Adik, kekuatan doa kalian sangat luar biasa.
Hawa berjilbab yang terus memacukan energi positifnya kepada penulis. Thanks
dear.
Keluarga besar Jogja Pitung Club dan Paguyuban Motor Honda Yogyakarta. Pertama
itu persaudaraan, kedua itu ngegaz borrr..Aspal masih panjang..
Persaudaraan Bela Diri Prisai Sakti Mataram, Bang Nane, Mas Rahman, Mas
Gandung, dan saudara lainnya, yang telah mengajarkan penulis menjadi pribadi yang
tangguh, tatag, dan tanggon.
Victor “kribo” Dian Kurniawan S.Kom, Ayu “abud” Budi S.Kom, Danang “gembus”
S.Kom, Edward “item” Khrstian, Tina toon, Hendro, Hugo, Apin, Aji, Awis, Thomas,
Justin, Gendut dan teman-teman seperjuangan angkatan 2008 Teknik Informatika
yang tidak dapat disebutkan satu per satu. Tetap semangat kawan!!!Sampai ketemu
di kesuksesan dan kebahagiaan kita masing-masing.
Sahabat-sahabat kos 13 yang selalu bersama dalam suka dan duka. (Sihol, Item,
Nael, Kempot, Wahyu, Alden, Otong, Kaka Sam). Tetap dijalurnya bro, pertahankan
layarmu, dan awas kapal oleng.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vii
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
viii
ABSTRAK
Dalam kehidupan sehari - hari internet mengalami perkembangan yang cukup
pesat dan manusia sangat bergantung pada penggunaannya. Hal ini akan
mengakibatkan penurunan performa jaringan internet yang akan membuat lambatnya
koneksi maupun transfer data. Termasuk aplikasi video streaming yang sering
digunakan. Untuk mencari solusi dari permasalahan itu, digunakan teknologi Multi
Protocol Label Switching (MPLS). Pada tugas akhir ini akan diuji kinerja jaringan
MPLS menggunakan aplikasi video streaming.
Penelitian ini menggunakan simulasi dengan bantuan Network Simulator 2
(NS-2). Pengambilan data didapat dari trace file hasil simulasi dan dihitung dengan
menggunakan program .awk. program. Pengujian dilakukan menggunakan jaringan
MPLS dan non MPLS berdasarkan ukuran file video yang berbeda-beda. Pengujian
kinerja jaringan MPLS dan non MPLS berdasarkan parameter average delay, packet
loss, throughput, dan mean opinion score (MOS).
Dari analisa yang diambil, maka secara keseluruhan dapat ditarik kesimpulan
bahwa jaringan MPLS lebih baik dari pada jaringan non MPLS pada parameter
average delay, paket loss, dan throughput. Untuk parameter MOS, jaringan MPLS
dan non MPLS memiliki kualitas video yang sama - sama baik.
Kata kunci : MPLS, video streaming, average delay router, paket loss router,
throughput, mean opinion score, Evalvid, NS-2.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ix
ABSTRACT
In the daily life internet have increased very fast and human very depend on it.
This case will effect in the decrease of the internet network which can make the
transfer data and connection more slowly. Included the frequently used of video
streaming application. For knowing the solution from the problems, this research
takes Multi Protocol Label Switching (MPLS) technology. This research will test the
work of MPLS network using video streaming application.
This research using simulation based on Network Simulator 2 (NS-2). The
data source is taken from trace file of the simulation and counted with .awk. The test
using MPLS and non MPLS network based in the different size of the file video. The
test of MPLS and non MPLS network based on the parameter of the average delay,
packet loss, throughput, and mean opinion score (MOS).
From the analysis, there are some conclusion that MPLS network is better
than non MPLS network in the parameter of average delay, packet loss, and
throughput. For MOS parameter, MPLS network and non MPLS network have no
difference in the video quality.
Keywords: MPLS, video streaming, average delay router, paket loss router,
throughput, mean opinion score, Evalvid, NS-2.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
x
KATA PENGANTAR
Dengan mengucapkan syukur kehadirat Allah Yang Maha Kuasa yang telah
melimpahkan rahmat dan karunia-Nya kepada penulis hingga selesainya penulisan
Tugas Akhir yang berjudul “ Analisis Perbandingan Jaringan Multiprotocol
Label Switching Dengan Aplikasi Video Streaming ”. Penulisan Tugas Akhir ini
dilakukan dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana
Teknik Jurusan Teknik Informatika pada Fakultas Sains dan Teknologi Universitas
Sanata Dharma.
Penulis menyadari, bahwa tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak
dari masa perkuliahan sampai pada penyusunan Tugas Akhir ini, sangatlah sulit bagi
penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini. Oleh karena itu penulis ingin
mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang secara langsung maupun tidak
langsung membantu dalam penyelesaian Tugas Akhir ini, kepada :
1. Ibu Paulina Heruningsih Prima Rosa, S.Si., M.Sc. selaku Dekan Fakultas
Sains dan Teknologi.
2. Ibu Ridowati Gunawan, S.Kom., M.T. selaku Ketua Program Studi Teknik
Informatika.
3. Bapak Damar Widjaja, S.T., M.T selaku dosen pembimbing yang telah
menyediakan waktu, tenaga, dan pikiran untuk mengarahkan penulis dalam
penyusunan thesis ini.
4. Bapak Eko Hari Parmadi S.Si., M.Kom.selaku dosen pembimbing akademik.
5. Bapak B. Herry Suharto, S.T., M.T. dan Bapak St. Yudianto Asmoro, S.T.,
M.Kom., selaku dosen penguji.
6. Karyawan dan laboran jurusan Teknik Informatika, yang telah banyak
membantu penulis dalam hal perkuliahan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xi
7. Kedua orang tuaku Bapak Sunarto S.Pd dan Ibu Sri Wahyuni S.Pd, kakak
penulis Yunita Budiarti S.Si, M.TI dan Nur Salim S.T, serta adik penulis
Vidiarti Rahayu memberi dukungan moril dan materil yang tak ternilai,
sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
8. Anggit Purbarani S.Pd, hawa yang terus memacukan energi positifnya kepada
penulis. Thanks dear..
9. Untuk pihak – pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu. Penulis
mengucapkan terima kasih atas bantuannya sehingga penulis dapat
menyelesaikan tugas akhir ini.
Akhir kata, saya berharap Tuhan Yang Maha Esa berkenan membalas segala
kebaikan semua pihak yang telah membantu. Penulis juga meminta maaf kepada
semua pihak bila ada kesalahan atau hal-hal yang kurang berkenan. Semoga tugas
akhir ini membawa manfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan.
Yogyakarta, 21 Maret 2013
Penulis
Ady Dwiantoro
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xii
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL ....................................................................................................... i
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING .......................................................... iii
HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................................... iv
HALAMAN PERSEMBAHAN .................................................................................. v
PERNYATAAN KEASLIAN HASIL KARYA ......................................................... vi
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK
KEPENTINGAN AKADEMIS ...................................................................................
vii
ABSTRAK .................................................................................................................. viii
ABSTRACT ................................................................................................................ ix
KATA PENGANTAR ................................................................................................. x
DAFTAR ISI ........................................................................................................ xii
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xiv
DAFTAR TABEL ................................................................................................. xv
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah .................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah .............................................................................. 2
1.3 Batasan Masalah ................................................................................ 2
1.4 Tujuan Penelitian................................................................................ 3
1.5 Manfaat Penelitian ............................................................................ 3
1.6 Metodologi Penelitian ....................................................................... 3
1.7 Sistematika Penulisan ......................................................................... 4
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Multi Protocol Label Switching.......................................................... 5
2.1.1 Komponen MPLS............................................................................... 8
2.1.1.1 Label Switched Path...............................................................
2.1.1.2 Label Switching Router dan Label Edge Router....................
2.1.1.3 Forward Equivalence Class....................................................
2.1.1.4 MPLS Label....................................................... ....................
2.1.1.5 Label Distribution Protocol....................................................
2.1.1.6 Distrbution Label....................................................... ............
2.1.2 Cara Kerja MPLS....................................................... ......................
2.2 Video Streaming .................................................................................
8
8
9
9
9
10
11
13
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiii
2.3 H.264 ............................................................................... ................. 13
2.3.1 Data Video pad H.264 .................................................................. 14
2.4 Evalvid ...............................................................................................
2.5 Quality of Service................................................................................
2.5.1 Parameter QoS...................................................................................
2.5.1.1 Packet Loss..............................................................................
2.5.1.2 Delay......................................................................................
2.5.1.3 Jitter.......................................................................................
2.5.1.4 Throughput..............................................................................
2.5.1.5 Mean Opinion Score (MOS) ...................................................
15
20
21
22
23
24
24
25
2.6 Network Simulator - 2.......................................................................... 26
BAB III PERANCANGAN SIMULASI
3.1 Perancangan Simulasi ........................................................................ 27
3.1.1 Topologi Jaringan...........................................................................
3.2 Instalasi dan Implementasi .................................................................
28
29
3.2.1 Instalasi Patch Evalvid ...................................................................
3.2.2 Codec File Video............................................................................
31
31
3.2.3 Evaluasi File Trace......................................................................... 32
BAB IVPENGUJIAN DAN ANALISIS
4.1 Contoh Pengambilan data..................................................................
4.1.1 Average Delay...............................................................................
4.1.2 Packet Loss....................................................................................
4.1.3 Jitter ..............................................................................................
4.1.4 Throughput....................................................................................
4.1.5 Mean Opinion Score......................................................................
4.2 Analisis Data......................................................................................
4.2.1 Average Delay..............................................................................
4.2.2 Packet Loss...................................................................................
4.2.3 Jitter .............................................................................................
4.2.4 Throughput...................................................................................
4.2.5 Mean Opinion Score.....................................................................
37
37
39
39
40
42
43
43
44
46
47
49
BAB VKESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan ........................................................................................ 51
5.2. Saran ................................................................................................... 52
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 53
LAMPIRAN .......................................................................................................... 55
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Konsep Dasar MPLS............................................................. 6
Gambar 2.2 Struktur Jaringan MPLS ....................................................... 7
Gambar 2.3 Konsep MPLS....................................................................... 11
Gambar 2.4 Header MPLS........................................................................ 12
Gambar 2.5 Struktur Evalvid.................................................................... 15
Gambar 3.1 Flowchart Perancangan Simulasi ......................................... 27
Gambar 3.2 Topologi Jaringan ................................................................. 29
Gambar 4.1 Contoh File Delay_foreman_cife.txt..................................... 38
Gambar 4.2 Contoh File Loss_foreman_cife.txt....................................... 39
Gambar 4.3 Contoh File Delay_foreman_cife.txt.....................................
Gambar 4.4 Contoh File PSNR.................................................................
40
42
Gambar 4.5 Grafik Average Delay............................................................ 43
Gambar 4.6 Grafik Packet loss.................................................................. 45
Gambar 4.7 Grafik Jitter............................................................................
Gambar 4.8 Grafik Throughput................................................................
Gambar 4.9 MOS.......................................................................................
47
48
50
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Packet Loss............................................................................... 23
Tabel 2.2 Delay .........................................................................................
Tabel 2.3 Jitter ..........................................................................................
23
24
Table 2.4 Kualitas dan Tingkat Kerusakan ITU-R .................................. 25
Tabel 2.5 Konversi PSNR ke MOS.......................................................... 25
Tabel 3.1 File Etmp4................................................................................. 33
Tabel 4.1 Data Average Delay.................................................................. 43
Tabel 4.2 Data Packet loss........................................................................
Tabel 4.3 Data Jitter.................................................................................
44
46
Tabel 4.4 Data Throughput ...................................................................... 48
Tabel 4.5 Data MOS ................................................................................. 49
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. LATAR BELAKANG MASALAH
Menurut situs internet www.internetworldstats.com, hingga 31 Desember
2011 pengguna internet telah mencapai 2,267,233,742 jiwa / sekitar 32.7 % dari
penduduk seluruh dunia. Indonesia sendiri menempati urutan ke – 4 pengguna
internet di Asia dengan 22,4% dari penduduk Indonesia [1]. Hal ini menandakan
bahwa manusia sangat bergantung pada internet dan juga internet memegang peranan
penting dalam perkembangan teknologi maupun sektor lainnya. Ketika semua orang
di dunia sudah menggunakan internet dalam kehidupan sehari – harinya dan sangat
bergantung pada penggunaannya, maka jaringan internet akan mengalami penurunan
performa yang akan mengakibatkan lambatnya koneksi maupun transfer data. Ini
tentunya akan berdampak buruk pada semua sektor yang bergantung pada internet,
termasuk keperluan multimedia yang terdiri dari video streaming, video game, audio
streaming, interaktif, sistem belajar on-line, Voice Over IP (VOIP), dan live
broadcasts. Salah satu layanan multimedia yang cukup umum digunakan adalah
video streaming.
Banyak penelitian maupun tugas akhir yang mencoba untuk mencari solusi
dari permasalahan tersebut. Salah satunya dengan teknologi Multi Protocol Label
Switching (MPLS) yang merupakan suatu teknologi penyampaian paket pada jaringan
backbone (jaringan utama) berkecepatan tinggi yang menggabungkan beberapa
kelebihan dari sistem komunikasi circuit-switched. Adapun penelitian yang sudah
dilakukan antara lain oleh Heni Purwaningsih dari STMIK AMIKOM melakukan
Analisis dan Perancangan Jaringan MPLS di PT. Telkom Yogyakarta tahun 2011 [3].
Hasil dari perancangan tersebut menyebutkan bahwa jaringan MPLS dapat diterapkan
sebagai backbone jaringan tanpa harus mengubah secara besar-besaran jaringan yang
sudah ada sebelumnya. Manajemen bandwidth yang teratur mampu diatasi dengan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2
MPLS, sehingga penambahan bandwith secara tiba-tiba tidak perlu terjadi lagi.
Penggabungan yang terjadi antara kelebihan Asynchronous Transport Mode (ATM)
& IP dalam MPLS mampu meningkatkan kualitas transmisi data menjadi lebih baik.
Tugas akhir ini, penulis akan membangun sebuah simulasi untuk mengukur
QoS pada jaringan MPLS maupun non MPLS, dalam kaitannya dengan layanan video
streaming dengan menggunakan Network Simulator – 2.
1.2. RUMUSAN MASALAH
Berdasarkan latar belakang masalah yang telah dijelaskan, maka rumusan
masalah dalam tugas akhir ini adalah,
1. Bagaimana merancang dan mensimulasikan program MPLS yang
menggunakan layanan video streaming di NS-2?
2. Bagaimana mengolah file trace hasil simulasi NS-2 yang telah dibuat untuk
mengetahui QoS?
3. Bagaimana menganalisa hasil pengujian yang telah dilakukan?
1.3. BATASAN MASALAH
Untuk membatasi ruang lingkup dari permasalahan yang ada, serta agar
mencapai tujuan dan sasaran berdasarkan pada rumusan masalah diatas, maka
diberikan beberapa batasan masalah yaitu :
1. Simulasi dibangun dengan perangkat lunak Network Simulator 2 (NS2).
2. Parameter QoS yang diukur adalah packet loss, average delay, jitter,
throughput, dan mean opinion score (MOS).
3. Bandwidth yang digunakan untuk setiap link adalah 2048 Mb.
4. Jaringan yang dibuat menggunakan sistem point to multipoint, dengan jumlah
node 10, 1 berlaku sebagai server, 4 berlaku sebagai router, dan 5 sebagai
client.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3
5. File video yang ditransmisikan berukuran 43.5 MB, 74.8 MB, 199 MB, dan
608 MB.
6. Transport protocol yang digunakan adalah UDP.
7. Topologi jaringan tidak mengalami perubahan maupun penambahan.
1.4. TUJUAN PENELITIAN
Tujuan dari tugas akhir ini adalah membangun sebuah simulasi yang bertujuan
untuk mengetahui perbandingan QoS antara jaringan yang menggunakan teknologi
MPLS dengan jaringan yang tidak menggunakan MPLS menggunakan layanan video
streaming, yang didapat melalui pengukuran parameter yang telah ditentukan.
1.5. MANFAAT PENELITIAN
1. Sebagai referensi di saat mendatang, jika ada penelitian yang menyangkut
MPLS.
2. Menambah pengetahuan tentang konsep MPLS, khususnya yang berkaitan
dengan layanan video streaming.
1.6. METODOLOGI PENELITIAN
Penelitian ini akan dilaksanakan dalam beberapa tahap antara lain sebagai
berikut :
1. Studi literatur
Studi literatur dilakukan dengan cara mempelajari buku-buku teks pendukung,
dan juga dengan mengunjungi situs-situs internet yang mendukung. Pada
tahap ini, penulis melakukan pengumpulan bahan-bahan referensi yang terkait
yang akan dijadikan sebagai landasan dalam pembuatan tugas akhir ini.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4
2. Perancangan
Pada tahap ini penulis menentukan dan merancang simulasi yang akan
dibangun, seperti topologi jaringan, jumlah node, tipe antrian, beban
bandwidth setiap node, dan lain – lain.
3. Simulasi dan pengumpulan data
Untuk membangun simulasi menggunakan NS-2 dibuat script bertipe ‗.tcl‘.
Setelah simulasi dijalankan diperoleh file bertipe ‗.tr‘, file tersebut berisi data-
data dari simulasi dan untuk menghitung QoS dibuat script bertipe ‗.awk‘.
4. Analisis data
Tahap ini penulis menganalisa hasil yang diperoleh dari script ‗.awk‘ tersebut.
Analisis dilakukan dengan mencoba beberapa kali parameter yang berbeda,
sehingga dapat ditarik kesimpulan dari penelitian tersebut.
1.7. SISTEMATIKA PENULISAN
Untuk memberikan gambaran tentang tulisan ini secara singkat dapat
diuraikan sebagai berikut :
BAB I : Pendahuluan, merupakan pendahuluan yang menguraikan latar
belakang penulisan, rumusan dan batasan masalah, tujuan penulisan,
metode-metode yang digunakan serta sistematika dalam penulisan.
BAB II : Landasan Teori, merupakan penjabaran tentang teori-teori yang
mendasari penelitian tugas akhir ini.
BAB III : Perancangan Simulasi Jaringan, berisi tentang desain dan impementasi
simulasi.
BAB IV : Impelementasi dan Analisis Simulasi Jaringan, bab ini berisi tentang
pelaksanaan simulasi dan hasil analisis data simulasi yang dilakukan.
BAB V : Kesimpulan dan Saran, bab ini memuat kesimpulan dan saran
berdasarkan hasil analisis data.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
5
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Multi Protocol Label Switching
Berbagai cara telah dilakukan untuk memperbaiki karakteristik broadband
network [4]. Beberapa metode telah dikembangkan untuk mengimplementasikan QoS
ke dalam jaringan Internet Protocol (IP). Metode-metode IP over ATM misalnya,
telah diajukan untuk membentuk broadband network yang sekaligus memiliki
skalabilitas dan QoS yang baik. ATM adalah singkatan dari Asynchronous Transport
Mode, di luar ATM sendiri ada beberapa metode yang dikembangkan untuk
memperbaiki kinerja jaringan IP, termasuk dengan teknologi Multi Protocol Label
Switching (MPLS).
MPLS adalah suatu metode pengiriman paket data melalui suatu jaringan
dengan konsep Label Switching, yaitu dengan menambahkan sebuah label
independen dan unik di deretan paket data (paket IP) [5]. Fungsi dari label ini adalah
sebagai proses penyambungan dan pencarian jalur dalam jaringan komputer. MPLS
menggabungkan teknologi switching di layer 2 dan teknologi routing di layer 3,
sehingga menjadi solusi jaringan terbaik dalam menyelesaikan masalah kecepatan,
scalability, Quality of Service (QoS), dan rekayasa trafik.
Teknologi MPLS merupakan hasil perpaduan kemudahan dan kemurahan
yang ada di teknologi Transfer Control Protocol / Internet Protocol (TCP/IP), dengan
keamanan yang ada dalam teknologi frame relay ataupun ATM.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
6
Gambar 2.1 Konsep Dasar MPLS [6]
Seperti yang diperlihatkan oleh Gambar 2.1 konsep utama MPLS adalah
teknik penempatan label dalam setiap paket yang dikirim melalui jaringan [6]. MPLS
bekerja dengan cara melabeli paket-paket data dengan label untuk menentukan rute
dan prioritas pengiriman paket yang didalamnya memuat informasi penting, yang
berhubungan dengan informasi routing suatu paket. Label tersebut berisi tujuan paket
serta prioritas paket mana yang harus dikirimkan terlebih dahulu. Teknik ini disebut
juga dengan label switching. Dengan informasi label switching yang didapat dari
routing network layer, setiap paket hanya dianalisa sekali di dalam router di saat
paket tersebut masuk ke dalam jaringan untuk pertama kali. Router tersebut berada di
tepi dan dalam jaringan MPLS yang biasa disebut dengan Label Switching Router
(LSR).
Teknik MPLS akan mengurangi teknik pencarian rute dalam pengoperasian
jaringan. Paket dapat dioperasikan dengan efektif dan efisien, sehingga menjadikan
pengiriman paket menjadi lebih cepat. Jaringan MPLS terdiri atas sirkit yang disebut
Label Switched Path (LSP), penghubung titik-titik LSP tersebut adalah LSR [4]. LSR
pertama dan terakhir disebut ingress dan egress. Setiap LSP dikaitkan dengan sebuah
Forwarding Equivalence Class (FEC) yang diidentifikasikan saat pemasangan label.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
7
Suatu protokol persinyalan diperlukan untuk membentuk LSP. Protokol ini
menentukan forwarding berdasarkan label pada paket [5]. Label yang pendek dan
berukuran tetap mempercepat proses forwarding dan mempertinggi fleksibilitas
pemilihan path. Hasilnya adalah network datagram yang bersifat lebih connection-
oriented. Label ini biasa disebut Label Forwarding Information Base (LFIB). Label
ini akan digunakan sebagai sebuah indeks suatu node dan akan digunakan untuk
memutuskan tujuan selanjutnya, dengan pergantian label di dalam node tersebut.
Label lama digantikan oleh label baru, dan paket akan dikirimkan ke tujuan
selanjutnya. Dengan begitu sebuah label switching akan membuat pekerjaan router
dan switch menjadi lebih mudah dalam menentukan pengiriman suatu paket.
MPLS ini akan memperlakukan switch-switch sebagai suatu peer-peer, dan
mengontrol feature yang secara normal hanya dapat berjalan di jaringan ATM.
Seperti ditunjukkan pada Gambar 2.2, jika suatu paket telah dibubuhi ―label‖, maka
tidak perlu lagi terdapat analisa header yang dilakukan oleh router, karena semua
pengiriman paket telah dikendalikan oleh label yang ditambahkan tersebut.
Gambar 2.2 Struktur Jaringan MPLS [6]
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
8
2.1.1 Komponen MPLS
2.1.1.1 Label Switched Path
Label Switched Path (LSP) adalah jalur yang ditetapkan pada serangkaian link
antar LSR dalam jaringan MPLS, yang memungkinkan paket untuk diteruskan dari
LSR satu menuju LSR yang lain melalui jaringan MPLS [5]. MPLS menyediakan dua
cara untuk menetapkan LSP, yaitu :
1. Hop-by-hop routing.
LSR bebas menentukan hop selanjutnya untuk mengirimkan paket. Cara
ini mirip seperti Open Shortest Path First (OSPF) dan Routing
Information Protocol (RIP) dalam IP routing.
2. Explisit routing.
LSP akan ditetapkan oleh LSR pertama yang dilalui aliran paket.
2.1.1.2 Label Switching Router dan Label Edge Router
Label Switching Router (LSR) adalah sebuah router dalam jaringan MPLS
yang berperan dalam menentukan LSP menggunakan teknik label swapping dengan
kecepatan tertentu [5]. Dalam fungsi pengaturan trafik, LSR dapat dibagi dua, yaitu
Ingress LSR dan Egress LSR. Ingress LSR berfungsi mengatur trafik saat paket
memasuki jaringan MPLS, sedangkan egress LSR berfungsi untuk mengatur trafik
saat paket meninggalkan jaringan MPLS menuju Label Edge Router (LER).
Sedangkan, LER adalah suatu router yang menghubungkan jaringan MPLS dengan
jaringan lainnya seperti Frame Relay, ATM, dan Ethernet.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
9
2.1.1.3 Forward Equivalence Class
Forward Equivalence Class (FEC) adalah representasi dari beberapa paket
data yang diklasifikasikan berdasarkan kebutuhan resource yang sama di dalam
proses pertukaran data [5].
2.1.1.4 MPLS Label
MPLS Label adalah deretan bit informasi yang ditambahkan pada header
suatu paket data dalam jaringan MPLS. Label MPLS yang disebut juga MPLS header
ini terletak diantara header layer 2 dan header layer 3 [5].
2.1.1.5 Label Distribution Protocol
Sebuah Label Distribution Protocol (LDP) adalah seperangkat prosedur
dimana satu LSR menginformasikan label / FEC binding ke LSR yang lain [5]. Dua
LSRs yang menggunakan protokol label distribution untuk bertukar label / FEC
memiliki informasi yang dikenal sebagai label distribution peers. Protokol ini
digunakan untuk memetakan FEC kedalam label, dan selanjutnya akan dipakai untuk
menentukan LSP. LDP message dapat dikelompokkan menjadi :
1. Discovery Messages, yaitu pesan yang memberitahukan dan memelihara
hubungan dengan LSR yang baru tersambung ke jaringan MPLS.
2. Session Messages, yaitu pesan untuk membangun, memelihara dan
mengakhiri sesi antara titik LDP.
3. Advertisement Messages, yaitu pesan untuk membuat, mengubah, dan
menghapus pemetaan label pada jaringan MPLS.
4. Notification Messages, yaitu pesan yang menyediakan informasi bantuan
dan sinyal informasi jika terjadi error.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
10
2.1.1.6 Distributor Label
Untuk menyusun LSP, harus dilengkapi pemetaan dari setiap label masukan
ke setiap label keluaran oleh setiap LSR label-switching tabel. Proses melengkapi
tabel ini dilakukan dengan protokol distribusi label dan sering juga disebut protokol
pensinyalan MPLS [5]. Distributor label terdiri dari :
1. Edge Label Switching Routers
Edge Label Switching Routers (ELSR) ini terletak pada perbatasan
jaringan MPLS, dan berfungsi untuk mengaplikasikan label ke dalam paket-
paket yang masuk ke dalam jaringan MPLS [6]. Sebuah ELSR akan
menganalisa header IP dan akan menentukan label yang tepat untuk
dienkapsulasikan ke dalam paket tersebut ketika sebuah paket IP masuk ke
dalam jaringan MPLS. Ketika paket yang berlabel meninggalkan jaringan
MPLS, ELSR yang lain akan menghilangkan label yang disebut Label
Switches. Perangkat Label Switches ini berfungsi untuk mengganti paket-
paket ataupun sel-sel yang telah dilabeli berdasarkan label tersebut. Label
Switches ini juga mendukung routing layer 3 ataupun switching layer 2 untuk
ditambahkan dalam label switching.
2. Label Distribution Protocol
Label Distribution Protocol (LDP) merupakan suatu prosedur yang
digunakan untuk menginformasikan ikatan label yang telah dibuat dari satu
LSR ke LSR lainnya dalam satu jaringan MPLS [6]. Dalam arsitektur jaringan
MPLS, sebuah LSR yang merupakan tujuan atau hop selanjutnya akan
mengirimkan informasi tentang ikatan sebuah label ke LSR yang sebelumnya
mengirimkan pesan untuk mengikat label tersebut bagi rute paketnya. Teknik
ini biasa disebut distribusi label downstream on demand.
.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
11
2.1.2 Cara Kerja MPLS
Prinsip kerja MPLS ialah menggabungkan kecepatan switching pada layer 2
dengan kemampuan routing dan skalabilitas pada layer 3 [6]. Dengan memperhatikan
Gambar 2.3, cara kerjanya adalah dengan menyelipkan label di antara header layer 2
dan layer 3 pada paket yang diteruskan. Label dihasilkan oleh Label Switching
Router yang bertindak sebagai penghubung jaringan MPLS dengan jaringan luar.
Label berisi informasi tujuan node selanjutnya kemana paket harus dikirim.
Kemudian paket diteruskan ke node berikutnya. Di node ini, label paket akan dilepas
dan diberi label yang baru yang berisi tujuan berikutnya. Paket-paket diteruskan
dalam path LSP.
Gambar 2.3 Konsep MPLS [4]
Dengan label switching, paket dianalisa secara menyeluruh dari header
lapisan 3 dan dilakukan hanya sekali, yakni pada label LSR di edge, yang
dialokasikan bagi setiap edge dari jaringan. MPLS hanya melakukan enkapsulasi
paket IP dengan memasang header MPLS, seperti diperlihatkan Gambar 2.5. Label
adalah bagian dari header, memiliki panjang yang bersifat tetap, dan merupakan satu-
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
12
satunya tanda identifikasi paket. Label digunakan untuk proses forwarding, termasuk
proses traffic engineering.
Gambar 2.4 Header MPLS [6].
Gambar 2.4 memperlihatkan MPLS header yang memiliki panjang 32 bit
yang terdiri dari :
1. Label, 20 bit yang merupakan nilai aktual untuk label. Label ini
menentukan jalur pengiriman paket ke LSR berikutnya dan operasi yang
akan dilakukan pada MPLS header sebelum dikirimkan.
2. Experimental (EXP), 3 bit yang dicadangkan untuk kegiatan eksperimen.
Bagian ini juga berfungsi untuk mengidentifikasi Class of Service (CoS ).
3. Stack (S) sepanjang 1 bit yang merupakan dasar MPLS header. Bit ini
akan diatur ‖satu‖ apabila paket yang dikirimkan merupakan paket
terakhir pada MPLS header dan ‖nol‖ untuk paket yang lainnya.
4. Time-to-Live (TTL) sepanjang 8 bit digunakan untuk mengkodekan suatu
nilai TTL. Dalam proses pembuatan label ada beberapa metode yang dapat
digunakan, yaitu:
a. Metode berdasarkan topologi jaringan, yaitu dengan menggunakan
protocol IP-routing seperti OSPF dan BGP.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
13
b. Metode berdasarkan kebutuhan resource suatu paket data, yaitu
dengan menggunakan protokol yang dapat mengontrol trafik suatu
jaringan seperti Resource Reservation Protocol (RSVP).
c. Metode berdasarkan besar trafik pada suatu jaringan, yaitu dengan
menggunakan metode penerimaan paket dalam menentukan tugas dan
distribusi sebuah label.
2.2 Video Streaming
Video streaming merupakan teknologi yang dapat mengirimkan file audio dan
video digital secara real time, teknologi ini memperbolehkan pengolahan steady
secara terus-menerus oleh end-user [8]. Tool yang mendukung teknologi ini adalah
server khusus untuk penyimpanan file yang akan di download, web browser plug-ins,
atau aplikasi stand alone khusus yang digunakan untuk mengakses, metode kompresi
(codec) yang digunakan untuk kompresi data, dan protokol transport untuk transfer
optimal.
Beberapa protokol yang digunakan pada video streaming adalah :
1. User Datagram Protocol (UDP), protocol yang mudah digunakan atau
diimplementasikan serta efisien, tetapi dapat mengakibatkan banyak data yang
hilang.
2. Transmission Control Protocol (TCP), protocol ini menjamin pengiriman
yang cepat dan tepat, tetapi membutuhkan buffer yang tinggi.
3. Real-time Streaming Protocol (RTSP), protokol ini mempunyai fungsi
sebagai control remote seperti play, pause, atau stop.
4. Real-time Transport Protocol (RTP), protokol ini sebagai standarisasi format
paket audio dan video.
5. Real-time Transport Control Protocol (RTCP), protokol ini merupakan
pengendali paket data pada RTP yang juga berguna untuk menjamin QoS
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
14
video streaming. RTCP digunakan secara periodik untuk mentransmisikan
control packet untuk pengemasan pada sesi video streaming.
2.3 H.264
H.264 atau MPEG-4 Advance Video Coding (AVC) merupakan standar
internasional baru untuk video coding yang dikembangkan oleh Joint Video Team
dari MPEG dan ITU-T [8]. Standar ini berbasis pada MPEG yang sudah ada
sebelumnya dan merupakan penyempurnaan dari MPEG sebelumnya.
Penyempurnaannya seperti pada efisiensi bit rate 40% dibandingkan codec MPEG-4
sebelumnya dengan kualitas yang sama, kemudian frame size 4 kali lebih besar
dibandingkan dengan MPEG-4 Part-2 pada data rate yang sama, dan memiliki
efisiensi kompresi yang sangat baik.
2.3.1 Data Video pada H.264
Video hanyalah sebuah deretan gambar-gambar yang disebut frame [9].
Sebuah Encoder H.264 akan menggabungkan deretan frame ini dalam sebuah deretan
terpisah terlebih dahulu yang disebut Group of Pictures (GOP). Sebuah GOP terdiri
dari 12 sampai 15 frame. Encoder H.264 membagi-bagi setiap frame dalam
macroblock menjadi 16x16 pixel. Encoder dari Macroblock ini akan menentukan
nilai pencahayaan (luminance) dan nilai warna (chromaticity), serta
mendefinisikannya ke dalam beberapa blok kecil yang berbeda. H.264 menggunakan
5 tipe ukuran, yaitu potongan tipe Intra-frame (I-frame), Predicted-frame (P-frame),
dan Bidirectional-frame (B-frame) I, P, dan B. dua tipe lainnya, Swicthing P (SP) dan
Swicthing I (SI) jarang diproses dan berfungsi untuk mengolah data video dengan bit
rate variabel serta efisien.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
15
2.4 EvalVid
Evaluation Video (EvalVid) merupakan pengukuran kualitas video yang
dikembangkan oleh Technical University of Berlin, Telecommunication Networks
Group (TKN) [8]. EvalVid menyediakan framework dan kumpulan tool untuk
mengevaluasi kualitas video yang ditransmisikan pada jaringan komunikasi yang asli
atau simulasi. EvalVid juga mengukur parameter QoS pada jaringan utama, seperti
loss rate, delay, dan jitter. EvalVid mendukung evaluasi kualitas video subyektif dari
video yang diterima berdasarkan perhitungan PSNR frame-by-frame. Tool – tool
EvalVid memiliki konstruksi modular, yang memungkinkan dilakukannya pertukaran
jaringan dan codec.
Struktur framework EvalVid mengilustrasikan interaksi antara arus data dan
tool yang diimplementasika, seperti diperlihatkan di Gambar 2.5. Framework ini
berisi transmisi lengkap dari video digital mulai dari source video, recording pada
source, encoding, paketisasi, transmisi jaringan, reduksi jitter oleh buffer paly-out,
decoding, hingga tampilan video yang diterima oleh end-user. Selama
pengoperasiannya, data yang diproses pada arus transmisi akan ditandai dan disimpan
pada file yang bermacam-macam. File-file ini kemudian digunakan untuk
memperoleh hasil yang diinginkan, seperti loss rate, jitter, delay, dan kualitas video.
Gambar 2.5 Struktur Evalvid [8]
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
16
EvalVid mempunyai beberapa tool utama dalam framework-nya [8] :
1. Source Video
Source video di EvalVid berupa format YUV QCIF (176 X 144) atau pada
YUV CIF (352 X 288)
2. Traffic Generator
Jenis aplikasi yang digunakan pada simulasi ini adalah layanan video
streaming. Layanan ini menggunakan protokol utama UDP karena
menyediakan penyampaian paket tepat pada waktunya. Namun demikian,
UDP tidak menjamin sampainya paket dengan baik. Protokol transport RTP
berjalan diatas UDP, yang melakukan pemaketan dan menyediakan
penyampaian frame video berurut. RTCP digunakan oleh klien video untuk
memberitahukan server video mengenai kualitas video yang diterima.
Implementasi video streaming pada simulasi NS-2 membutuhkan
pembangunan, konfigurasi agent, dan proses attach pada sebuah source data
level aplikasi yang dinamakan traffic generator. Traffic generator akan
dibangun sesuai dengan karakteristik layanan video streaming. Setelah itu,
simulasi akan menjalankan agent dan traffic generator. Tiga agent simulasi
yang ditambahkan pada traffic generator, pertama MyTrafficTrace, kedua
MyUDP, dan ketiga MyUDPSink. Agent-agent ini akan didesain baik untik
membaca file trace video atau untuk meng-generate data yang dibutuhkan
untuk mengevaluasi kualitas video yang diinginkan. Cara kerja dan kegunaan
masing-masing agent adalah sebagai berikut :
1. Agent MyTrafficTrace meng-generate tipe frame dan ukuran frame dari
file trace video yang di-generate oleh file trace traffic, memfragmentasi
frame video pada segmen yang lebih kecil, dan mengirim segmen-segmen
pada layer UDP yang lebih rendah pada waktu yang baik sesuai dengan
konfigurasi user yang ditentukan pada file script simulasi.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
17
2. Agent MyUDP adalah extension dari agent UDP. Agent ini mengizinkan
user untuk menentukan nama file output dari file trace pengirim dan
merekam timestamp pada setiap paket yang ditransmisikan, packetID, dan
packet payload size. Tugas dari agent MyUDP serupa dengan tugas
beberapa tool seperti tcp-dump atau win-dump pada environment real
network.
3. Agent MyUDPSink merupakan agent penerima untuk frame video yang
terfragmen yang dikirim oleh MyUDP. Agent ini juga merekam
timestamp, packet ID, dan payload size dari masing-masing paket yang
diterima pada file trace penerima user yang telah ditentukan. Setelah
simulasi, berdasarkan file trace dan video asli yang di-encode ini, program
ET memproduksi file video yang corrupt. Setelah itu, video corrupt di-
decode dan error disembunyikan. Akhimya, video fix YUV yang
terekonstruksi dapat dibandingkan dengan video raw YUV untuk
mengevaluasi kualitas video end-to-end yang dikirimkan.
3. Video Encoder dan Video Decoder
Untuk saat ini EvalVid hanya mendukung single layer video coding.
EvalVid mampu mendukung berbagai jenis codec MPEG4, yaitu antara lain:
National Chiao Twig University (NCTU) codec, ffmpeg, Xvid, dan H.264.
4. Video Sender (VS)
Untuk file video H.264, sebuah parser dikembangkan berdasarkan
standar video H.264. Ini memungkinkan untuk membaca H.264 apapun yang
diproduksi oleh encoder yang telah ditetapkan. Tujuan VS adalah untuk men-
generate file trace dari file video yang telah di-encode. File output yang
diproduksi oleh VS adalah 2 file trace, yaitu file trace pengirim dan file trace
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
18
video. Komponen VS membaca file video yang dikompresi dari output video
encoder, memfragmentasi masing-masing frame video yang besar menjadi
segmen-segmen yang kecil, dan kemudian mengirimkan segmen-segmen ini
via paket UDP pada real network atau simulasi. Dua file trace ini secara
bersamaan merepresentasikan transmisi video lengkap (pada sisi pengirim)
dan berisi seluruh informasi yang dibutuhkan untuk evaluasi lebih lanjut oleh
EvalVid. Dengan menggunakan VS, file trace. dapat di-generate bersamaan
untuk file video yang berbeda dan dengan ukuran paket yang berbeda, yang
dapat dimasukan ke dalam ―network black box‖ seperti simulasi. Hal ini
dilakukan dengan bantuan tool-tool yang disediakan oleh EvalVid. Jaringan
kemudian menghasilkan delay, kemungkinan loss, dan re-ordering dari paket.
Pada sisi penerima file trace penerima di-generate dengan bantuan dari output
EvalVid.
5. Fix Video
Pengujian kualitas video digital dilakukan frame demi frame. Ini
berarti dibutuhkan jumlah frame yang sarna antara sisi penerima dengan sisi
pengirim. Ini menimbulkan pertanyaan bagaimana seharusnya frame loss
diperlakukan jika decoder tidak men-generate frame "kosong" untuk frame
yang hilang. Tool FV hanya dibutuhkan jika codec yang digunakan tidak
menyediakan frame yang hilang. Oleh karena ini merupakan masalah
reordering, frame yang sudah di-code tidak cocok pada frame decodec (YUV)
dengan jumlah yang sarna. FV memperbaiki masalah, dengan mencocokkan
frame tampilan (YUV) pada frame transmisi (coded). Terdapat skema coding
yang lebih mungkin (seperti skema tanpa B-frame, dengan salah satu B-frame
diantara 2 I-frame atau P-frame), tetapi pada prinsipnya reordering tetaplah
sama.
Masalah lain diperbaiki oleh FV adalah kemungkinan ketidakcocokan
dari jumlah frame pada decoded pada jumlah frame pada video asli yang
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
19
disebabkan oleh loss. Ketidakcocokan dapat menyebabkan pengujian kualitas
menjadi tidak valid. Decoder yang layak dapat men-decode tiap frame,
dimana diterima sebagian. Namun beberapa decoder menolak untuk men-
decode lagi frame atau decode B-frame, dimana 1 frame hilang dari video
aslinya. Untuk menangani frame hilang atau corrupt yang disebabkan oleh
decoder, FV dapat dikonfigurasi dengan memasukkan frame yang hilang.
Terdapat dua kemungkinan melakukan hal tersebut. Pertama dengan
memasukkan frame "kosong" untuk tiap frame yang tidak di-decode untuk
alasan apapun. Frame kosong adalah frame yang tidak berisi informasi.
Frame kosong akan, menyebabkan beberapa decoder menampilkan gambar
hitam atau putih. Hal ini merupakan penanganan yang kurang baik, karena
biasanya perbedaan rendah antara dua frame video yang berurutan. Oleh
karena itu, FV menggunakan kemungkinan kedua, dimana pemasukkan dari
frame decoded terakhir pada kasus frame loss pada decoder.
6. Evaluate Trace
Framework adalah program bemama evaluate traces (ET). Evaluasi
berlangsung pada sisi pengirim ketika transmisi video berakhir. Disinilah
letak perhitungan aktual dari paket loss, frame loss, delay dan jitter. Untuk
perhitungan data tersebut dibutuhkan 3 file trace. Perhitungan loss sungguh
mudah, mengingat ketersediaan packet id yang unik. Dengan bantuan file
trace video, tiap paket ditetapkan sebuah tipe. Tiap paket pada tipe ini yang
tidak termasuk pada trace penerima dihitung loss. Frame loss dihitung dengan
melihat pada frame manakah salah satu segmen (paket) hilang. Jika segmen
pertama dari frame adalah diantara segmen yang hilang, frame dihitung loss.
lni dikarenakan video decoder tidak bisa men-decode frame, dimana bagian
awal hilang. ET dapat juga mempertimbangkan kemungkinan dari adanya
beberapa loncatan waktu. Jika terdapat buffer tidak terpakai diimplementasi
pada entitas jaringan yang diterima, buffer akan berjalan kosong. Jika tidak
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
20
ada frame yang tiba untuk beberapa saat, maksimum ukuran buffer tidak
terpakai. Metrik kualitas video obyektif seperti PSNR tidak dapat
mempertimbangkan delay atau jitter. Bagaimanapun buffer yang tidak
terpakai kosong (atau penuh) secara efektif menyebabkan loss (tidak ada
frame untuk ditampilkan). Maksimum ukuran buffer yang tidak terpakai dapat
digunakan untuk mengubah delay menjadi loss. ET dapat melakukan ini
dengan menyediakan maksimum play-out buffer sebagai parameter.
Tugas ET lain adalah men-generate dari file video yang corrupt
(karena loss). File corrupt ini nanti dibutuhkan untuk melakukan pengujian
kualitas video end-to-end. Kemudian file lain dibutuhkan sebagai input ET,
bernama encoded video file asli. Pada dasarnya, generate dari video yang
corrupt dilakukan dengan meng-copy video asli paket demi paket dimana
packet loss diabaikan. ET harus memberi perhatian pada kemampuan
penanganan error yang sesungguhnya pada video decoder yang sedang
digunakan. Jika mungkin, decoder mengharapkan penandaan khusus pada
kasus data yang hilang, seperti karakter khusus atau buffer kosong (diisi
dengan 0) daripada paket yang hilang.
ET men-generate file trace akhir, yaitu file trace delay. Selain itu, ET
juga menghasilkan tampilan video yang akan diterima, dimana nantinya dapat
dibandingkan dengan raw video source untuk memperoleh nilai kuaIitas
video, yaitu PSNR dan MOS.
2.5 Quality of Service
Quality of Service (QoS) didefinisikan sebagai suatu pengukuran tentang
seberapa baik jaringan dan merupakan suatu usaha untuk mendefinisikan karakteristik
dan sifat suatu layanan [11]. 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 besar dalam jaringan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
21
berbasis IP dan internet secara keseluruhan. Tujuan dari QoS menawarkan
kemampuan untuk mendefinisikan atribut-atribut layanan yang disediakan, baik
secara kualitatif maupun kuantitatif.
Kinerja jaringan komputer maupun internet dapat bervariasi akibat beberapa
masalah, seperti masalah jitter, packet loss, delay, dan throughput. Masalah ini dapat
membuat efek yang cukup besar bagi banyak aplikasi. Sebagai contoh, komunikasi
suara serta video streaming dapat membuat pengguna frustasi ketika paket data
aplikasi tersebut dialirkan di atas jaringan dengan bandwidth yang tidak cukup,
dengan latency yang tidak dapat diprediksi, atau jitter yang berlebihan. Fitur QoS ini
dapat menjadikan jitter, maupun delay dapat diprediksi dengan kebutuhan yang
digunakan, sehingga jaringan menjadi sesuai dengan apa yang diinginkan.
Beberapa alasan mengapa memerlukan QoS :
1. Untuk memberikan prioritas untuk aplikasi-aplikasi yang kritis pada jaringan.
2. Memaksimalkan penggunaan investasi jaringan yang sudah ada.
3. Meningkatkan performansi untuk aplikasi-aplikasi yang sensitif terhadap
delay, seperti voice dan video.
4. Merespon terhadap adanya perubahan-perubahan pada aliran trafik di
jaringan.
2.5.1 Parameter QoS
Terdapat beberapa parameter QoS [10], yaitu:
1. Delay, merupakan tundaan waktu ketika sebuah data menempuh jarak dari
asal ke tujuan.
2. Round Trip Time atau Latency, adalah waktu yang dibutuhkan data untuk
menempuh jarak dari asal ke tujuan.
3. Jitter, variasi dalam latency atau Round Trip Time (RTT).
4. Packet Loss, adalah jumlah paket yang hilang.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
22
5. Throughput, kecepatan transfer data efektif.
Dalam tugas akhir ini parameter yang akan digunakan adalah, average delay,
packet loss, jitter, throughput, dan mean opinion score. Dibawah ini akan dijabarkan
tentang parameter QoS tersebut.
2.5.1.1 Packet Loss
Packet loss atau error adalah suatu parameter yang menggambarkan suatu
kondisi yang menunjukkan jumlah total paket yang hilang [10]. Kehilangan paket
ketika terjadi peak load dan congestion (kemacetan transmisi paket akibat padatnya
trafik yang harus dilayani) dalam batas waktu tertentu. Packet loss maksimum yang
direkomendasi oleh ITU adalah 1 %. Beberapa penyebab terjadinya packet loss yaitu
:
Congestion, disebabkan terjadinya antrian yang berlebihan dalam jaringan.
Node yang bekerja melebihi kapasitas buffer.
Memory yang terbatas pada node.
Policing atau kontrol terhadap jaringan untuk memastikan bahwa jumlah
trafik yang mengalir sesuai dengan besarnya bandwidth. Jika besarnya trafik
yang mengalir didalam jaringan melebihi dari bandwidth yang ada maka
policing control akan membuang kelebihan trafik yang ada.
Packet loss dapat dihitung dengan rumus :
𝑃𝑎𝑐𝑘𝑒𝑡 𝑙𝑜𝑠𝑠 = 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑝𝑎𝑐𝑘𝑒𝑡 𝑑𝑟𝑜𝑝
𝑡𝑜𝑡𝑎 𝑙 𝑝𝑎𝑘𝑒𝑡 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑘𝑖𝑟𝑖𝑚 𝑥 100
Parameter penilaian packet loss dapat dilihat pada tabel 2.1 dibawah ini.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
23
Tabel 2.1 Packet Loss [10].
Kategori Degradasi Packet Loss
Sangat bagus 0 %
Bagus 3 %
Sedang 15 %
Jelek 25 %
2.5.1.2 Delay
Waktu yang dibutuhkan untuk mengirimkan data dari sumber (pengirim) ke
tujuan (penerima) [10]. Delay maksimum yang direkomendasikan oleh ITU untuk
aplikasi suara adalah 150 ms, dan yang masih bisa diterima pengguna adalah 250 ms.
Kategori delay dapat dilihat pada Tabel 2.2. Delay dibagi menjadi dua :
1. End-to-end delay didefinisikan sebagai selisih waktu pengiriman sebuah paket
saat dikirimkan dengan saat paket tersebut diterima pada node tujuan.
2. Average delay jaringan
Rata –rata delay jaringan dari keseluruhan waktu pengiriman.
Rumus mencari delay = 𝑝𝑎𝑐𝑘𝑒𝑡 𝑙𝑒𝑛𝑔𝑡 ℎ
𝑙𝑖𝑛𝑘 𝑏𝑎𝑛𝑑𝑤𝑖𝑑𝑡 ℎ
Tabel 2.2 Delay [10].
Kategori Besar Delay
Excellent < 150 ms
Good 150 s/d 300 ms
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
24
Poor 300 s/d 450 ms
Unacceptable > 450 ms
2.5.1.3 Jitter
Jitter merupakan variasi dari delay yang terjadi akibat adanya selisih waktu
atau interval kedatangan paket [10]. Banyak hal yang dapat mengakibatkan jitter,
peningkatan trafik secara tiba-tiba sehingga menyebabkan penyempitan bandwidth
dan menimbulkan antrian merupakan salah satu penyebab jitter. Selain itu, kecepatan
kirim dan terima paket dari setiap node juga dapat menyebabkan jitter. Tabel 3.3 di
bawah ini menunjukkan kategori jitter.
Tabel 2.3 Jitter [10]
Kategori Degradasi Peak Jitter
Sangat Bagus 0 ms
Bagus 0 s/d 75 ms
Sedang 75 s/d 125 ms
Jelek 125 s/d 225 ms
2.5.1.4 Throughput
Throughput adalah kecepatan (rate) transfer data efektif, yang diukur dalam
bite per second (bps) [10]. Aspek utama throughput yaitu berkisar pada ketersediaan
bandwidth yang cukup untuk suatu aplikasi. Hal ini menentukan besarnya trafik yang
dapat diperoleh aplikasi saat melewati jaringan. Aspek penting lainnya adalah error
(pada umumnya berhubungan dengan link error rate) dan losses (pada umumnya
berhubungan dengan kapasitas buffer).
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
25
2.5.1.5 Mean Opinion Score (MOS)
Pengukuran kualitas video digital harus berdasarkan pada kualitas yang
dirasakan pada video actual yang sedang diterima oleh client pada sistem digital
video karena kesan client adalah apa yang dihitung di akhir [11]. Terdapat 2
pendekatan dasar untuk mengukur kualitas video, yaitu pengukuran kualitas subyektif
dan pengukuran kualitas obyektif. Pengukuran kualitas subyektif selalu merenggut
faktor krusial, kesan client melihat video ketika sedang berhemat, menghabiskan
banyak waktu, kebutuhan sumberdaya manusia yang tinggi dan perlengkapan khusus
yang dibutuhkan. Beberapa metode obyektif dijelaskan secara detail pada ITU, ANSI,
dan MPEG. Human quality impression biasanya diberikan pada skala dari 5 (terbaik)
ke 1 (terburuk) sebagaimana terlihat pada Tabel 2.4 di bawah ini. Skala ini
dinamakan Mean Opinion Score (MOS). Metode ini memiliki keuntungan untuk
memperlihatkan dengan jelas distorsi yang disebabkan oleh network at a glance.
Tabel 2.4 Kualitas dan Tingkat Kerusakan ITU-R [11]
Skala Kualitas Kerusakan
5 Excellent Imperceptible
4 Good Perceptible, but not annoying
3 Fair Slightly annoying
2 Poor Annoying
1 bad Very annoying
Karena time series PSNR sangat tidak ringkas, metric tambahan disediakan
oleh PSNR. Untuk memperoleh nilai MOS, nilai PSNR pada video yang diberikan
ditentukan dengan menggunakan program PSNR, yang kemudian dipetakan pada
skala MOS. Seperti terlihat pada Tabel 2.5 di bawah ini.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
26
Tabel 2.5 Konversi PSNR ke MOS [11]
PSNR (dB) MOS
>37 5 (excellent)
31 – 37 4 (good)
25 – 31 3 (fair)
20 – 25 2 (poor)
<20 1 (bad)
2.6 Network Simulator – 2
Network Simulator (NS) pertama kali dibangun sebagai varian dari REAL
Network Simulator pada tahun 1989 di University of Califoria Berkeley (UCB) [12].
Pada tahun 1995 pembangunan NS didukung oleh Defense Advance Research Project
Agency (DARPA) melalui Virtual Internet Tesbed (VINT) Project, yaitu sebuah tim
riset gabungan yang beranggotakan tenaga ahli dari Lawrence Berkeley of National
Laboratory (LNBL), XEROX, PARC, UCB, dan USC/ISI. Sebuah Tim gabungan ini
membangun sebuah perangkat lunak simulasi jaringan internet untuk kepentingan
riset interaksi antar protkol dalam konteks pengembangan protokol internet pada saat
ini dan masa yang akan datang.
Beberapa keuntungan atau kelebihan menggunakan NS sebagai perangkat
lunak simulasi analisis dalam riset atau penelitian, adalah :
Tool validasi.
Tool validasi ini digunakan untuk menguji validitas pemodelan yang ada pada
NS. Secara default, semua pemodelan pada NS akan dapat melewati proses
validasi ini.
Bersifat open source.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
27
NS berada dibawah Gnu Public License (GPL), sehingga NS dapat
didownload dan digunakan secara gratis lewat website NS
http://www.isi.edu/nsnam/dist .
Penggunaannya yang mudah
Pembuatan simulasi dengan NS jauh lebih mudah daripada menggunakan
software developer seperti Delphi atau C++. Cukup dengan membuat topologi
dan skenario simulasi yang sesuai dengan riset. Pemodelan media, protokol,
dan network component lengkap dengan perilaku trafiknya sudah tersedia
pada library NS.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
28
BAB III
PERANCANGAN SIMULASI
3.1 Perancangan Simulasi
Perancangan simulasi MPLS ini memerlukan perencanaan yang baik dan tepat
agar hasil yang diperoleh sesuai dengan teori maupun penelitian sebelumnya. Gambar
3.1 menunjukkan flowchart perancangan simulasi MPLS.
mulai
Instalasi NS-2 dan
patch video
streaming
Inisialisasi jumlah node,
link, agent, set parameter,
ukuran paket
Membangun node
Pembentukan link
antar node
Transport agent dan
pasangannya
Membuat aplikasi/
sumber trafik
Mengolah data Trace untuk
mendapatkan data
Throughput, Average delay,
jitter, Packet Loss, dan MOS
Hasil olah
data trace
Selesai
Menjalankan
simulasi
Hasil
simulasi
Gambar 3.1 Flowchart Perancangan Simulasi
Proses implementasi penelitian terdiri dari encoder H.264, video sender,
network simulator (NS-2), H.264 decoder, program evaluate trace (ET), program
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
29
peak signal to noise ratio (PSNR). Hubungan antara komponen-komponen yang
berbeda, file video input, dan file output yang di-generate dari tool-tool yang
digunakan pada penelitian ini. Metodologi proses siklus implementasi penelitian ini
dibangun di dalam framework EvalVid, dan diperluas dengan mengikutsertakan NS-2
untuk simulasi pada MPLS.
Penelitian ini menerapkan 2 skenario, yaitu jaringan menggunakan MPLS dan
jaringan tanpa menggunakan MPLS dengan layanan video streaming. Pada skenario
pertama maupun kedua, server mengirimkan file video ke sisi client. File video
tersebut di transmisikan melalui jaringan yang mempunyai bandwidth berbeda-beda,
yaitu 32 kbps, 64 kbps, 128 kbps, 256 kbps, 512 kbps, dan 1024 kbps. File video
memiliki ukuran 200 MB yang di download dari http://media.xiph.org/video/derf/,
file video berformat YUV CIF yang mendukung framework Evalvid.
Adapun spesifikasi software untuk menunjang perancangan simulasi sebagai
berikut ini :
Sistem operasi : Windows XP
Aplikasi simulasi : Cygwin 1.7 menggunakan NS-2.35
Patch video streaming : Evalvid
Aplikasi Grafik : Windows Excel 2007
Penyunting Teks : Notepad++
3.1.1 Topologi Jaringan
Topologi sistem secara umum pada tugas akhir ini dapat dimodelkan seperti
Gambar 3.2 untuk menggunakan total 10 node dengan 4 node MPLS.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
30
server Client 3LSR 3LSR 4
LSR 1
MPLS cloudLSR 2
Client 2
Client 1
Client 4
Client 5
Gambar 3.2 Topologi Jaringan 1
Rancangan sistem di atas memerlukan 1 buah server, 5 buah client, dan 4
buah LSR (2 buah LSR sebagai ingress dan egress dan 2 buah LSR intermediate).
Server mengirimkan sebuah data menuju client. Trafik dari server menuju client
melalui mapping LSP 2 / LSP 1. Agar server dapat mengirimkan data menuju ke
client, data akan melewati jalur LSR 1 ingress yang berfungsi untuk mengatur trafik
saat paket memasuki jaringan MPLS. Sedangkan LSR 4 egress berfungsi untuk
mengatur trafik saat paket meninggalkan jaringan MPLS menuju ke LER. Pada
masing-masing link penghubung node diberikan bandwidth yang bervariasi yaitu 32
kbps, 64 kbps, 128 kbps, 256 kbps, 512 kbps, dan 1024 kbps.
3.2 Instalasi dan Implementasi
Pembangunan simulasi ini dibuat di sistem operasi Windows XP yang diinstal
cygwin. Cygwin diperoleh dari http://csie.nqu.edu.tw/smallko/ns2/ns2.htm dimana
cygwin tersebut merupakan hasil repack untuk menjalankan EvalVid, sehingga dapat
dijalankan tanpa perlu menghabiskan ruang harddisk untuk paket yang tidak
diperlukan. NS yang diinstal adalah NS versi NS-2.35. Proses instalasinya cukup
mudah dengan mengetikan perintah :
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
31
Setelah selesai proses instalasi, edit update environment di file .bashrc yang terletk di
/home/ady/.
# tar xvzf ns-allinone-2.29.tar.gz
# cd ns-alllinone-2.29
# ./install
OTCL_LIB=/home/ady/ns-allinone-2.35/otcl-1.14
NS2_LIB=/home/ady/ns-allinone-2.35/lib
USR_LOCAL_LIB=/usr/local/lib
export
LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:$OTCL_LIB:$NS2_LIB:$USR_LOC
AL_LIB
TCL_LIB=/home/ady/ns-allinone-2.35/tcl8.5.8/library
USR_LIB=/usr/lib
export TCL_LIBRARY=$TCL_LIB:$USR_LIB
NS=/home/ady/ns-allinone-2.35/ns-2.35/
NAM=/home/ady/ns-allinone-2.35/nam-1.15/
TCL=/home/ady/ns-allinone-2.35/tcl8.5.10/unix
TK=/home/ady/ns-allinone-2.35//tk8.5.10/unix
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
32
3.2.1 Instalasi Patch EvalVid
Patch EvalVid bukan merupakan fitur default yang ada di NS-2.35. EvalVid
berupa file kompresi 'evalvid-2.7.tar.bz2' yang dapat diperoleh dari website
http://www.tkn.tu-berlin.de/research/evalvid/ serta penambahan modul EvalVid pada
NS-2 melalui modifikasi packet, agent dan traffic agent. Modifikasi ini dilakukan
dengan beberapa langkah manual sebagai berikut:
3.2.2 Codec File Video
Sumber video dibutuhkan adalah berupa video raw, video raw tersebut belum
di encode dan biasanya disimpan dalam format YUV, karena YUV merupakan format
yang didukung oleh banyak video encoder. File YUV di-encode menjadi mp4
melalui dua tahap, yaitu menggunakan tool ffmpeg.exe dan MP4Box sebagai berikut:
Modifikasi packe:t.h
Modifikasi agent.h
Modifikasi agent.cc
Penambahan file myudp.cc, myudp.h, myudpsink.cc,
myudpsink.h,
mytraffictrace2.cc
Modifikasi ns-default.tcl
Modifikasi makefile
./configure ; make clean ; make
# ffmpeg.exe -s qcif -vcodec mpeg4 -r 30 -g 9 -bf 2 -i
foreman_cif.yuv foreman_cif.m4v
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
33
Pada tahap ini raw video *.yuv yang akan disimulasikan diubah menjadi
codec video *.m4v, dimana kedua file berformat cif, file tujuan berformat mpeg4,
frame rate 30fps, ukuran group of pictures 9.
Dari file *.m4v selanjutnya dikonversi menjadi file *.mp4 agar dapat
ditransmisikan dengan Maximum Transmission Unit (MTU) 1024bit dan frame rate
30fps. Agar dapat dapat dianalisa menggunakan tool EvalVid dan NS file video
diterjemahkan menjadi file trace yang berisi nomor frame, jenis frame (B, I, P), besar
paket dan waktu. File ini kemudian akan diproses pada saat menjalankan file *.tcl
NS-2. Untuk menerjemahkannya kedalam bentuk trace, digunakan tool mp4trace.exe
dengan perintah sebagai berikut :
3.2.3 Evaluasi File Trace
Selain file trace utama simulasi, NS juga menghasilkan file trace pengirim,
file trace penerima, dan file trace video. File trace pengirim dan penerima memiliki
format yang sama :
Time stamp Packet Id Payload Size
Keterangan :
1. Time Stamp
Pada trace pengirim merupakan waktu pengiriman, yaitu waktu pada saat
paket dikirim oleh pengirim. Pada trace penerima merupakan waktu pada saat
paket diterima
2. Packet Id
./MP4Box.exe –hint -mtu 1024 -fps 30 -add foreman_cif.m4v
foreman_qcif.mp4
./mp4trace –f –s 192.168.0.2 12346 foreman_cif.yuv
foreman_cif.mp4 > foreman_cif.st
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
34
Merupakan Urutan Id, yaitu nomor urutan dari tiap paket.
3. Payload Size
Merupakan ukuran paket yang berisi packet header.
Evaluation Trace (ET) merupakan bagian utama dari framework EvalVid.
Penghitungan losses dan delay paket serta frame dilakukan di ET ini. Untuk
penghitungan yang dibutuhkan hanya tiga file trace, yaitu sender, receiver trace serta
file trace video.
Untuk keperluan analisa dibutuhkan file video format YUV hasil rekonstruksi
simulasi agar dapat dibandingkan kualitasnya dengan file YUV di awal yang belum
direkonstruksi, langkah pertama yang dilakukan adalah dengan menggunakan tool
etmp4.exe, menggunakan perintah :
Command tersebut akan meng-generate file video yang mungkin corrupt.
Kemudian file-file ini di-decode menggunakan ffmpeg.exe untuk memproduksi file
YUV seperti terlihat di sisi penerima sebagai berikut:
Selain menghasilkan file MP4 etmp4.exe juga menghasilkan beberapa file
seperti diperlihatkan Tabel 3.1 di bawah ini (xxx : nama file output).
./etmp.exe wired_sd wired_rd foreman_cif.st foreman_cif.mp4
foreman_cife
./ffmpeg -i foreman_cife.mp4 foreman_cife.yuv
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
35
Tabel 3.1 File Etmp4
loss_xxx.txt Frame loss pada I, P, B, dan overall frame loss dalam bentuk %
delay_xxx.txt Frame-number, lost-flag, end-to-end delay, inter-frame gap
sender, inter-frame gap receiver, dan cumulative jitter in
seconds
rate-s_xxx.txt Waktu, bytes per second (current time interval), dan bytes per
second (cumulative) yang dihitung dari sisi pengirim
rate-r_xxx.txt Waktu, bytes per second (current time interval), dan bytes per
second (cumulative) yang dihitung dari sisi penerima
Dari file-file pada Tabel 3.1, yang akan digunakan untuk analisa adalah
loss_xxx.txt untuk analisa frame loss dan delay_xxx.txt untuk analisa delay dan jitter.
Satu-satunya parameter QoS yang tidak dihasilkan langsung oleh tool EvalVid adalah
throughput, untuk mencari throughput ini digunakan file awk sehingga throughput
simulasi video tersebut ditampilkan.
Untuk mengetahui nilai MOS maka digunakan tool psnr.exe terlebih dahulu
untuk mengetahui nilai PSNR dari file video sebelum ditransmisikan dengan file
video yang sudah ditransmisikan, sehingga nilai MOS dapat dipetakan setelah
mendapatkan nilai PSNR, dengan perintah:
./psnr.exe 352 288 420 foreman_cif.yuv foreman_cife.yuv > psnr.txt
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
36
Trace utama dari simulasi yang dibangun tersusun dalam format yang dapat
dijelaskan sebagai berikut :
Event Time From
node
To
node
Packet
Type
Packet
Size
Flags Flow
id
Src.
Addres
Dest.
Address
Seq.
number
Packet
id
1. Event
Kejadian yang dicatat oleh NS, yaitu :
r: receive (paket yang diterima oleh to node)
+: enqueue (paket keluar dari from node dan masuk ke dalam antrian)
-: dequeue (paket keluar dari antrian)
d: drop (paket di-drop dari antrian
2. Time
mengindikasikan waktu terjadinya suatu event, dalam hitungan detik setelah
start.
3. From Node dan To Node
Kedua field ini menunjukkan keberadaan paket. Saat suatu kejadian dicatat,
paket sedang berada pada link di antara From Node dan To Node
4. Packet Type
Menginformasikan tipe paket yang dikirim, contohnya udp, tcp, ack, cbb, dan
lain-lain.
5. Packet Size
Ukuran packet dalam byte.
6. Flag
Flag digunakan sebagai penanda, tetapi pada data dipenelitian ini flag tidak
digunakan. Macam-macam flag yang digunakan antara lain :
a. E = mengindikasikan terjadinya kongesti (Congestion Experienced
(CE))
b. N = mengindikasikan ECN-Capable-Transport pada header IP
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
37
c. C = mengindikasikan ECN-Echo
d. A = mengindikasikan pengurangan window kongesti pada header TCP
e. P = mengindikasikan prioritas
f. F = mengindikasikan TCP fast start
7. Flow id
Memberi nomor untuk mengidentifikasikan aliran data.
8. Source Addres
Alamat asal packet dalam bentuk node.port (contoh 2.0 = node ke 2 port 0)
9. Destination Address
Alamat tujuan packet dalam bentuk node.port (contoh 0.1 = node ke 0 port 1)
10. Sequence Number
Nomor urut paket.
11. Packet id
Nomor unik untuk tiap paket.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
38
BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISA
Data output simulasi yang merepresentasikan parameter QoS diperoleh
setelah simulasi jaringan dilakukan. Data output tersebut berupa trace file utama
simulasi, trace file video, trace file pengirim, trace file penerima. Trace tersebut akan
diolah untuk medapatkan informasi delay, packet loss, jitter, throughput, dan MOS.
Hasil inilah yang akan dijadikan perbandingan berdasarkan parameter-parameter
yang telah ditentukan dan juga berdasarkan dari hasil pengamatan.
4.1 Contoh Pengambilan Data
Parameter QoS yang digunakan adalah average delay, packet loss, jitter,
throughput, dan MOS. Nilai average delay, jitter dan packet loss didapat dari file
delay_xxx.txt dan loss_xxx.txt. File .txt tersebut dihasilkan oleh tool etmp4.exe. Nilai
throughput didapat menggunakan program awk. Untuk nilai MOS didapatkan dari
tool psnr.exe yang hasilnya dikonversikan ke dalam skala MOS dengan bantuan
aplikasi Microsoft Excel.
4.1.1 Average Delay
Tool etmp4.exe menghasilkan file delay_(nama file video).txt, contoh file ini
dapat dilihat pada Gambar 4.1.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
39
Gambar 4.1 Contoh File Delay_foreman_cife.txt
Nilai average delay diambil dari kolom 3. Kolom tersebut masih berupa nilai
end-to-end delay, program awk di bawah ini digunakan untuk mencari nilai average
delay.
BEGIN {
sum=0;
no=0;
}
{
if($2!=1){
sum+=$3;
no++;
}
}
END{
printf("average delay:%f sec\n", (float)sum/no);
}
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
40
Program awk tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut :
Perintah untuk menyaring nilai lost-flag pada kolom 2 adalah sebagai berikut :
if($2!=1){
sum+=$3;
no++;
}
Perintah untuk menghitung nilai average delay dan menampilkan nilainya
adalah sebagai berikut :
printf("average delay:%f sec\n", (float)sum/no);
4.1.2 Packet Loss
Nilai packet loss didapatkan dari tool etmp4.exe, sama seperti mendapatkan
nilai average delay. Tool etmp4.exe tersebut menghasilkan file yang bernama
loss_(nama file video).txt. File ini yang kemudian digunakan untuk mengetahui nilai
packet loss tersebut. File loss_(nama file video).txt ditunjukkan oleh Gambar 4.2.
Gambar 4.2 Contoh File Loss_foreman_cife.txt
4.1.3 Jitter
Nilai jitter diambil dari file delay_(nama file video).txt, sama seperti nilai
average delay. Berbeda dengan nilai average delay yang diambil dari kolom 3, nilai
jitter diambil dari kolom 6, kolom tersebut merupakan nilai kumulatif jitter dari
semua frame. File delay_(nama file video).txt ditampilkan pada Gambar 4.3.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
41
Gambar 4.3 Contoh File Delay_foreman_cife.txt
4.1.4 Throughput
Tool Evalvid tidak menghasilkan nilai throughput seperti halnya nilai average
delay dan packet loss. Program awk berfungsi untuk mengetahui nilai throughput
tersebut. Di bawah ini merupakan contoh listing program awk untuk mencari nilai
throughput [13].
BEGIN {
fromNode=0; toNode=1;
lineCount = 0;totalBits = 0;
}
/^r/&&$3==fromNode&&$4==toNode {
totalBits += 8*$6;
if ( lineCount==0 ) {
timeBegin = $2; lineCount++;
} else {
timeEnd = $2;
};
};
END {
duration = timeEnd-timeBegin;
print " Nilai Thoughput = " totalBits/duration/1e3 "
kbps.";
};
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
42
Program awk di atas dapat dijelaskan sebagai berikut :
Paket yang ditransmisikan melalui link yang menghubungkan node sumber ke
node penerima dijumlahkan dengan cara :
/^r/&&$3==fromNode&&$4==toNode {
totalBits += 8*$6;
Waktu paket datang dan waktu paket yang terakhir pada node sumber ke node
tujuan dicari dengan cara :
if ( lineCount==0 ) {
timeBegin = $2; lineCount++;
} else {
timeEnd = $2;
Total durasi dari waktu kedatangan paket dan waktu paket sampai di node
tujuan dihitung dengan cara :
duration = timeEnd-timeBegin
Nilai throughput dihitung dan ditampilkan di layar dengan cara :
print " Nilai Thoughput = " totalBits/duration/1e3 " kbps.";
Potongan trace di bawah ini menampilkan contoh pengambilan nilai
throughput dari trace file.
+ 0.043 0 1 video 1064 ------- 0 0.0 5.0 -1 0
- 0.043 0 1 video 1064 ------- 0 0.0 5.0 -1 0
+ 0.043 0 1 video 1064 ------- 0 0.0 5.0 -1 1
+ 0.043 0 1 video 568 ------- 0 0.0 5.0 -1 2
+ 0.043 0 1 video 1064 ------- 0 0.1 6.0 -1 3
+ 0.043 0 1 video 1064 ------- 0 0.1 6.0 -1 4
+ 0.043 0 1 video 1064 ------- 0 0.2 7.0 -1 7
+ 0.043 0 1 video 568 ------- 0 0.2 7.0 -1 8
- 0.043019 0 1 video 568 ------- 0 0.1 6.0 -1 5
- 0.043021 0 1 video 1064 ------- 0 0.2 7.0 -1 6
- 0.043025 0 1 video 1064 ------- 0 0.2 7.0 -1 7
r 0.043504 0 1 video 1064 ------- 0 0.0 5.0 -1 0
+ 0.043504 1 2 LDP 34 ------- 102 1.0 2.0 -1 16
- 0.043504 1 2 LDP 34 ------- 102 1.0 2.0 -1 16
+ 0.043504 1 2 LDP 34 ------- 102 1.0 2.0 -1 15
+ 0.043504 1 2 video 1064 ------- 0 0.0 5.0 -1 0
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
43
Nilai timeBegin dan timeEnd dicari, dengan perintah if ( lineCount==0 )
{ timeBegin = $2; lineCount++; } else { timeEnd = $2;
Maka di dapat nilai timeBegin = 0.043 dan timeEnd = 0.043504, dengan
packet id 0. Durasi paket dihitung dengan cara, timeEnd – timeBegin
=0.000504
Paket yang ditramisikan tersebut dijumlahkan dengan cara,
totalBits += 8*$6;
Paket di kolom 6 dalam ukuran byte dan di kalikan 8 agar ukurannya menjadi
bit. TotalBits = 1064 + 1064 * 8 = 17024
Nilai throughput dicari dengan rumus totalBits / durasi /1e3= 168169.532
kbps
4.1.5 Mean Opinion Score (MOS)
Nilai MOS merupakan hasil konversi dari nilai PSNR. Gambar 4.4
menampilkan contoh nilai PSNR frame per frame. Nilai PSNR tersebut kemudian
dikonversikan melalui bantuan aplikasi Microsoft Excel untuk mendapatkan nilai
MOS pada tiap-tiap frame. Skala nilai MOS telah dijelaskan pada Bab II.
Gambar 4.4 Contoh File PSNR
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
44
4.2 Analisis Data
4.2.1 Average Delay
Average delay adalah waktu rata-rata yang dibutuhkan untuk sebuah paket
untuk mencapai tujuan. Average delay dijadikan salah satu indikator kinerja jaringan
MPLS. Jika delay yang didapatkan meningkat, maka kinerja dari jaringan ini
dikatakan menurun dan begitu sebaliknya. Average delay yang diuji adalah
keseluruhan koneksi yang terjadi di jaringan. Tabel 4.1 memperlihatkan perbandingan
nilai average delay antara jaringan MPLS dan jaringan tanpa MPLS.
Tabel 4.1 Data Average Delay
Gambar 4.5 Grafik Average Delay
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
32 64 128 256 512 1024
avg
del
ay (
ms)
bandwidth (kbps)
average delay
non mpls
mpls
avg delay
(ms)
bandwidth Rata-rata
32 64 128 256 512 1024
non mpls 7984.41 3966.14 1976.97 853.576 432.115 103.391 2552.767
mpls 7511.59 3916.19 1963.64 851.446 424.446 108.562 2462.646
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
45
Gambar 4.5 memperlihatkan bahwa nilai average delay pada jaringan yang
menerapkan MPLS lebih baik dibandingkan dengan jaringan yang tidak
menggunakan MPLS. Secara keseluruhan nilai rata-rata average delay pada jaringan
MPLS lebih kecil dibanding nilai jaringan yang tidak menggunakan MPLS. Hal itu
terjadi pada semua ukuran bandwidth, baik dari ukuran yang terendah 32 kbps
maupun sampai ukuran terbesar 1024 kbps. Ini terjadi karena pada jaringan MPLS
memperpendek proses routing dari node pengirim ke node penerima dalam
pengiriman paketnya. Proses yang diperlukan dalam routing pada jaringan MPLS
tidak terlalu lama, sehingga paket akan cepat sampai ke tujuan yang diinginkan.
Delay maksimum yang direkomendasikan oleh ITU untuk aplikasi video dan
suara adalah 150 ms. Sehingga hanya average delay untuk bandwidth 1024 kbps saja
telah memenuhi standar ITU dan memenuhi kategori excellent.
4.2.2 Packet loss
Packet loss merupakan parameter yang menggambarkan suatu kondisi yang
menunjukkan jumlah total paket yang hilang. Packet loss dalam penelitian ini lebih
ditekankan pada frame video yang tidak sampai ke sisi penerima atau biasa disebut
frame loss. Satuan packet loss yang ditetapkan dalam tugas akhir ini adalah %. Hasil
dari packet loss ini disajikan dalam bentuk tabel dan grafik dengan bantuan aplikasi
Microsoft Excel. Tabel 4.2 menampilkan nilai packet loss untuk semua ukuran
bandwidth beserta rata-rata packet loss jaringan MPLS dan non MPLS.
Tabel 4.2 Data Packet loss
packet loss
(%)
bandwidth Rata-
rata 32 64 128 256 512 1024
non mpls 98.2 97.7 90.2 69.5 51.7 2.4 68.283
mpls 88.4 81.7 74.1 58.3 35.4 0.1 56.3
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
46
Gambar 4.6 Grafik Packet loss
Dari Gambar 4.6, terlihat bahwa semakin besar ukuran bandwidth pada jaringan
yang menggunakan MPLS maupun tidak menggunakan MPLS, maka semakin kecil
pula packet loss yang dihasilkan. Ini dikarenakan tidak adanya pembagian jalur trafik
(tidak ada system load balancing) pada jaringan tersebut, maka tetap menggunakan
jalur trafik yang sama ke arah client. Jalur ini akan terus dipertahankan sampai
kondisi link putus, baru kemudian hello packet akan mengirimkan informasi untuk
pembentukan jalur baru. Hal ini membuat terjadinya collision, congestion, maupun
policing antar paket. Sehingga mengakibatkan banyaknya trafik di jalur yang sama
cukup besar, untuk setiap router yang dilalui. Hal ini menjadikan banyaknya paket
yang dibuang dan menyebabkan nilai packet loss semakin besar.
Lain halnya pada jaringan yang menggunakan MPLS. Jaringan MPLS terdapat
explicit-route untuk metode reservasi jalur membentuk system load balancing yang
0
20
40
60
80
100
120
32 64 128 256 512 1024
pac
ket l
oss
(%
)
bandwidth (kbps)
packet loss
non mpls
mpls
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
47
membagi trafik ke beberapa rute, yang dibentuk melalui virtual-circuit. MPLS juga
menggunakan Label Forwarding Information Base (LFIB) untuk proses switching
decision sehingga mencegah network overload [5].
Jika ditarik kesimpulan dari Gambar 4.5, maka nilai packet loss jaringan yang
menggunakan MPLS lebih baik dibandingkan jaringan yang tidak menggunakan
jaringan MPLS untuk semua ukuran bandwidth.
4.2.3 Jitter
Jitter didefinisikan sebagai variasi delay atau variasi waktu kedatangan paket.
Besarnya nilai jitter akan sangat dipengaruhi oleh variasi beban trafik dan besarnya
congestion yang ada dalam jaringan. Semakin besar nilai jitter akan mengakibatkan
nilai QoS akan semakin turun. Pada tugas akhir ini satuan ukuran jitter adalah ms.
Hasil dari jitter ini disajikan dalam bentuk tabel dan grafik dengan bantuan aplikasi
Microsoft Excel. Tabel 4.3 menampilkan nilai jitter untuk semua ukuran bandwidth
beserta rata-rata jitter jaringan MPLS dan non MPLS.
Tabel 4.3 Data Jitter
Jitter
(ms)
bandwidth
32 64 128 256 512 1024
non
mpls 1892.895886 853.185857 283.8200254 181.0444572 83.24797289 59.56934921
mpls 1688.081702 646.9759562 277.5206992 177.5723667 81.91795829 57.93322795
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
48
Gambar 4.7 Grafik Jitter
Dari gambar 4.7 dapat disimpulkan semakin besar bandwidth yang diterapkan
pada jaringan MPLS maupun non MPLS, maka jitter yang dihasilkan akan semakin
kecil. Hal ini dikarenakan banyaknya congestion yang terjadi pada jaringan MPLS
maupun non MPLS. Congestion terjadi karena bandwidth yang tidak memadai
sehingga paket saling bertumbukan. Bila dilihat dari Tabel 4.3, secara keseluruhan
nilai jitter untuk jaringan MPLS lebih baik daripada jaringan yang tidak
menggunakan MPLS pada semua ukuran bandwidth. Hanya bandwidth 256, 512, dan
1024 kbps yang masuk dalam standar ITU kategori sedang dan jelek.
4.2.4 Throughput
Throughput yang dihitung merupakan throughput keseluruhan dari jaringan
non MPLS dan jaringan MPLS. Satuan ukuran throughput yang ditetapkan pada
tugas akhir ini adalah kilo bit per second (kbps). Kinerja jaringan dianggap baik jika
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
32 64 128 256 512 1024
jitte
r (m
s)
bandwidth (kbps)
jitter
non mpls
mpls
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
49
throughput yang didapatkan semakin besar. Nilai throughput yang didapatkan setelah
simulasi disajikan dalam bentuk tabel dan grafik, dengan bantuan Microsoft Excel.
Tabel 4.4 menampilkan nilai throughput untuk semua ukuran file dan rata-rata
throughput dari jaringan MPLS dan non MPLS. Gambar 4.8 menampilkan hasil
throughput dalam bentuk grafik.
Tabel 4.4 Data Throughput
Throughput
(kbps)
bandwidth
32 64 128 256 512 1024
non mpls 20.62686875 33.86126 64.1239225 128.0865125 256.17205 405.77275
mpls 20.6606275 33.8891225 64.15162375 128.1065125 256.1877125 405.7825
Gambar 4.8 Grafik Throughput
Jika throughput berkaitan dengan bandwidth, maka dilihat dari Gambar 4.8
dapat disimpulkan bahwa semakin besar bandwidth yang diterapkan di jaringan,
maka throughput akan mengalami kenaikan. Hal ini bisa terjadi karena alokasi
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
32 64 128 256 512 1024
thro
ugh
pu
t (kb
ps)
bandwidth (kbps)
Throughput
non mpls
mpls
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
50
bandwidth untuk setiap link berbeda-beda. Dengan dipengaruhi oleh besarnya ukuran
bandwidth dan besarnya bit rate, sehingga banyaknya paket yang masuk ke router
akan mempengaruhi jumlah paket yang mampu diproses oleh router. Perbandingan
throughput antara jaringan MPLS dengan jaringan non MPLS memang tidak jauh
berbeda secara signifikan. Tetapi secara keseluruhan nilai throughput jaringan yang
menggunakan jaringan MPLS lebih baik dibandingkan dengan jaringan yang tidak
menggunakan jaringan MPLS, seperti yang diperlihatkan Tabel 4.4.
4.2.5 Mean Opinion Score (MOS)
Nilai MOS diperoleh melalui proses konversi dari nilai PSNR setiap frame
video dengan bantuan Microsoft Excel. Hasil MOS disajikan dalam bentuk Tabel 4.5.
tabel tersebut menampilkan nilai MOS hasil konversi dari PSNR.
Tabel 4.5 Data MOS
Bila dilihat dari Tabel 4.5, dapat ditarik kesimpulan bahwa semakin besar
bandwidth, maka semakin bagus kualitas atau nilai MOS yang didapatkan. Berlaku
MOS
32 64 128 256 512 1024
non mpls non mpls non mpls non mpls non mpls non mpls
bad 92.4 77.2 83.27 68.34 78.4 12.37 37.77 2.62 2.54 0.072 1.673 0.363
poor 6.98 22.1 16.16 28.02 19.2 51.31 44.61 30.9 30.28 10.99 27.51 17.03
fair 0.5 0.51 0.501 3.57 2.32 36.24 17.54 66.4 67.18 88.93 70.81 82.46
good 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
excelent 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
51
untuk jaringan MPLS maupun jaringan non MPLS. Hal tersebut dilihat pada kategori
bad, poor,dan fair.
Gambar 4.9 MOS
Gambar 4.9 memperlihatkan, untuk kategori good dan excellent, kesemua
bandwidth tidak ada yang mendapatkan nilai tersebut. Meskipun perbedaan nilai
tidak terlalu signifikan, secara keseluruhan nilai MOS untuk jaringan MPLS lebih
baik daripada jaringan yang tidak menggunakan MPLS. Supaya video masih dapat
diterima di sisi client, dapat digunakan bandwidth 512 kbps, dan 1024 kbps.
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
non mpls non mpls non mpls non mpls non mpls non mpls
32 64 128 256 512 1024
MO
S
bandwidth (kbps)
mean opinion score
excelent
good
fair
poor
bad
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
52
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil pembahasan, simulasi dan pengujian yang telah dilakukan dalam
tugas akhir ini, kesimpulan yang dapat ditarik adalah sebagai berikut :
1. Berdasarkan hasil simulasi didapatkan nilai QoS sebagai berikut :
a. Nilai average delay jaringan MPLS lebih kecil daripada jaringan
non MPLS. Nilai average delay rata-rata MPLS adalah 2462.646
ms dan non MPLS 2552.767 ms.
b. Nilai Packet loss jaringan MPLS lebih kecil dari jaringan non
MPLS. Packet loss rata-rata jaringan MPLS bernilai 56.3 % dan
jaringan non MPLS 68.283%.
c. Nilai Jitter jaringan MPLS lebih kecil dari jaringan non MPLS.
Jaringan MPLS memiliki nilai jitter rata-rata sebesar 488.3337 ms
dan non MPLS sebesar 558.9606 ms
d. Jaringan MPLS memiliki nilai throughput yang lebih kecil
daripada jaringan non MPLS. Nilai throughput rata-rata MPLS
151.463 kbps dan non MPLS 151.4406 kbps.
e. Nilai MOS jaringan MPLS lebih baik daripada jaringan non
MPLS. Nilai MOS rata-rata MPLS kategori bad sebesar 26.832 %,
poor 26.735 %, fair 46.361 % dan non MPLS bad 49.357 %, poor
24.1266 %, fair 26.48 %, good 0.43 %.
2. Untuk parameter average delay bandwidth 512 dan 1024 yang masuk
dalam kategori standar ITU. Parameter packet loss hanya bandwidth 1024
kbps yang masuk dalam kategori standar ITU. Untuk parameter jitter
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
53
mulai dari bandwidth 256 kbps yang masuk dalam kategori standar ITU.
Untuk parameter throughput dan MOS bandwith 1024 kbps memiliki nilai
QoS yang baik. File video yang digunakan memiliki ukuran sebesar 200
MB.
3. Pada penelitian ini, secara keseluruhan unjuk kerja jaringan yang
menggunakan MPLS lebih baik daripada jaringan yang tidak
menggunakan MPLS pada parameter average delay, packet loss, jitter
throughput , dan mean opinion score (MOS).
5.2 Saran
Beberapa saran dari penulis agar peneliti selanjutnya dapat memperhatikan
hal-hal di bawah ini, guna perbaikan ke arah yang lebih baik. Adapun saran tersebut
adalah :
1. Node router yang digunakan dalam tugas akhir ini hanya 4 buah.
Sebaiknya untuk mendapatkan sampel yang lebih akurat, jumlah node
router diperbanyak lagi.
2. Ukuran bandwidth yang diuji dalam penelitian ini 32 kbps, 64 kbps, 128
kbps, 256 kbps, 512 kbps, dan 1024 kbps. Sebaiknya untuk mendapatkan
sampel yang lebih akurat, ukuran bandwidth lebih bervariasi lagi.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
54
DAFTAR PUSTAKA
[1] Internet World Stats. 2011. ASIA INTERNET USAGE AND POPULATION
: 31 December 2011. Sumber : http://www.internetworldstats.com/stats3.htm
(Online) Diakses : 21 Februari 2012
[2] Purwaningsih, Heni. 2011. Analisis dan Perancangan Jaringan MPLS di PT.
Telkom Yogyakarta. Sumber : http://repository.amikom.ac.id. Teknik
Informatika, STMIK AMIKOM. Diakses : 8 Februari 2012.
[3] Wastuwibowo, Kuncoro. 2003. Jaringan MPLS. Sumber :
http://www.batan.go.id/ppin/admin/UserFiles/upload/mpls-overview.pdf.
Diakses : 21 Maret 2012.
[4] Sarwono, Bagus. 2010. Konsep Dasar. Sumber :
http://www.scribd.com/doc/49307005/Konsep-Dasar-MPLS. Jurusan Elektro,
Universitas Hasanudin. Diakses : 19 Maret 2012.
[5] Rosen, et al. Multiprotocol Label Switching Architecture. 2001.
http://tools.ietf.org/html/rfc3031. Diakses : 28 Januari 2013
[6] Maulita, Yani. 2011. Analisa Konfigurasi Multi Protocol Label Switching
Untuk Meningkatkan Kinerja Jaringan. Sumber :
http://repository.usu.ac.id/handle/123456789/30594. Diakses : 17 Februari
2012.
[7] Wu, Dapeng et al .Streaming Video over the Internet : Approaches and
Directions.2001.Sumber http://www.ece.cmu.edu/~peha/streaming_video.pdf.
Diakses 28 Januari 2013
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
55
[8] EvalVid Documentation. Usage of EvalVid 2 with 2 GPAC (supports H.263,
H.264 and MPEG-4). Technical University of Berlin, Telecomunication
Network(TKN).http://www.tkn.tu.berlin.de/research/evalvid/EvalVid/doceval
vid.html. Diakses 6 Agustus 2012
[9] MPEG-4 and H.263 Video Traces for Network Performance Evaluation.
http://www.tkn.tu-berlin.de/research/trace/trace.html. Diakses 29 Juli 2012
[10] Rizaldi, Haidar dkk. 2010. QoS (Quality of Service). Sumber :
http://imamnet.files.wordpress.com/2011/01/makalah-quality-of-service.pdf.
Teknik Informatika, UIN Sunan Kalijaga. Diakses : 27 Maret 2012.
[11] Klaue, Jirka, Berthold Rathke, Adam Wolisz. Evalvid – A Framework for
Video Transmission and Quality Evaluation. Technical Universuty of Berlin,
Tellecommunication Network Group (TKN). 2003. http://www.tkn.tu-
berlin.de/publications/papers/evalvid.pdf. Diakses : 6 Agustus 2012
[12] Wirawan, Andi Bayu dan Eka Indarto. 2003. Mudah Membangun Simulasi
dengan Network Simulator – 2. Penerbit ANDI. Yogyakarta
[13] Issaraiyakul T. and E. Hossain,Post processing NS2 Result using NS2 Trace
— Ex1 [Link throughput calculation].
http://www.ns2ultimate.com/post/3442965938/post-processing-ns2-result-
using-ns2-trace-ex1-link. Diakses 20 Desember 2012
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
56
LAMPIRAN
CONTOH LISTING PROGRAM
1. Jaringan_non_mpls.tcl
set ns [new Simulator]
set nd [open out.tr w]
$ns trace-all $nd
set nf [open out.nam w]
$ns namtrace-all $nf
set max_fragmented_size 1024
#add rtp header (12 bytes), udp header(8 bytes) and IP header (20bytes)
set packetSize 1064
set server [$ns node]
set r1 [$ns node]
set r2 [$ns node]
set r3 [$ns node]
set r4 [$ns node]
set client1 [$ns node]
set client2 [$ns node]
set client3 [$ns node]
set client4 [$ns node]
set client5 [$ns node]
$ns duplex-link $server $r1 2048Mb 0.5ms DropTail
$ns simplex-link $r1 $r2 1024Mb 0.5ms DropTail
$ns simplex-link $r2 $r1 1024Mb 0.5ms DropTail
$ns simplex-link $r1 $r3 1024Mb 0.5ms DropTail
$ns simplex-link $r3 $r1 1024Mb 0.5ms DropTail
$ns simplex-link $r2 $r4 1024Mb 0.5ms DropTail
$ns simplex-link $r4 $r2 1024Mb 0.5ms DropTail
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
57
$ns simplex-link $r3 $r4 1024Mb 0.5ms DropTail
$ns simplex-link $r4 $r3 1024Mb 0.5ms DropTail
$ns duplex-link $r4 $client1 2048Mb 0.5ms DropTail
$ns duplex-link $r4 $client2 2048Mb 0.5ms DropTail
$ns duplex-link $r4 $client3 2048Mb 0.5ms DropTail
$ns duplex-link $r4 $client4 2048Mb 0.5ms DropTail
$ns duplex-link $r4 $client5 2048Mb 0.5ms DropTail
set qr1r2 [[$ns link $r1 $r2] queue]
$qr1r2 set limit_ 10
set qr1r3 [[$ns link $r1 $r3] queue]
$qr1r3 set limit_ 10
set qr2r4 [[$ns link $r2 $r4] queue]
$qr2r4 set limit_ 10
set qr3r4 [[$ns link $r3 $r4] queue]
$qr3r4 set limit_ 10
set udp1 [new Agent/my_UDP]
$ns attach-agent $server $udp1
$udp1 set packetSize_ $packetSize
$udp1 set_filename wired_sd
$udp1 wired
set udp2 [new Agent/my_UDP]
$ns attach-agent $server $udp2
$udp2 set packetSize_ $packetSize
$udp2 set_filename wired2_sd
$udp2 wired
set udp3 [new Agent/my_UDP]
$ns attach-agent $server $udp3
$udp3 set packetSize_ $packetSize
$udp3 set_filename wired3_sd
$udp3 wired
set udp4 [new Agent/my_UDP]
$ns attach-agent $server $udp4
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
58
$udp4 set packetSize_ $packetSize
$udp4 set_filename wired4_sd
$udp4 wired
set udp5 [new Agent/my_UDP]
$ns attach-agent $server $udp5
$udp5 set packetSize_ $packetSize
$udp5 set_filename wired5_sd
$udp5 wired
set null1 [new Agent/myEvalvid_Sink]
$ns attach-agent $client1 $null1
$ns connect $udp1 $null1
$null1 set_filename wired_rd
$null1 wired
set null2 [new Agent/myEvalvid_Sink]
$ns attach-agent $client2 $null2
$ns connect $udp2 $null2
$null2 set_filename wired2_rd
$null2 wired
set null3 [new Agent/myEvalvid_Sink]
$ns attach-agent $client3 $null3
$ns connect $udp3 $null3
$null3 set_filename wired3_rd
$null3 wired
set null4 [new Agent/myEvalvid_Sink]
$ns attach-agent $client4 $null4
$ns connect $udp4 $null4
$null4 set_filename wired4_rd
$null4 wired
set null5 [new Agent/myEvalvid_Sink]
$ns attach-agent $client5 $null5
$ns connect $udp5 $null5
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
59
$null5 set_filename wired5_rd
$null5 wired
set original_file_name bridge-far_cif.st
set trace_file_name video1.dat
set trace_file_name video2.dat
set trace_file_name video3.dat
set trace_file_name video4.dat
set trace_file_name video5.dat
set original_file_id [open $original_file_name r]
set trace_file_id [open $trace_file_name w]
set pre_time 0
while {[eof $original_file_id] == 0} {
gets $original_file_id current_line
scan $current_line "%d%s%d%d%f" no_ frametype_ length_ tmp1_ tmp2_
set time [expr int(($tmp2_ - $pre_time)*1000000.0)]
if { $frametype_ == "I" } {
set type_v 1
set prio_p 0
}
if { $frametype_ == "P" } {
set type_v 2
set prio_p 0
}
if { $frametype_ == "B" } {
set type_v 3
set prio_p 0
}
if { $frametype_ == "H" } {
set type_v 1
set prio_p 0
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
60
}
puts $trace_file_id "$time $length_ $type_v $prio_p $max_fragmented_size"
set pre_time $tmp2_
}
close $original_file_id
close $trace_file_id
set end_sim_time $tmp2_
puts "$end_sim_time"
set trace_file [new Tracefile]
$trace_file filename $trace_file_name
set video1 [new Application/Traffic/myEvalvid]
$video1 attach-agent $udp1
$video1 attach-tracefile $trace_file
$video1 wired
set trace_file [new Tracefile]
$trace_file filename $trace_file_name
set video2 [new Application/Traffic/myEvalvid]
$video2 attach-agent $udp2
$video2 attach-tracefile $trace_file
$video2 wired
set trace_file [new Tracefile]
$trace_file filename $trace_file_name
set video3 [new Application/Traffic/myEvalvid]
$video3 attach-agent $udp3
$video3 attach-tracefile $trace_file
$video3 wired
set trace_file [new Tracefile]
$trace_file filename $trace_file_name
set video4 [new Application/Traffic/myEvalvid]
$video4 attach-agent $udp4
$video4 attach-tracefile $trace_file
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
61
$video4 wired
set trace_file [new Tracefile]
$trace_file filename $trace_file_name
set video5 [new Application/Traffic/myEvalvid]
$video5 attach-agent $udp5
$video5 attach-tracefile $trace_file
$video5 wired
proc finish {} {
global ns nd udp1 null1 udp2 null2 udp3 null3 udp4 null4 udp5 null5
$ns flush-trace
close $nd
$udp1 closefile
$null1 closefile
$udp2 closefile
$null2 closefile
$udp3 closefile
$null3 closefile
$udp4 closefile
$null4 closefile
$udp5 closefile
$null5 closefile
puts "simulation completed"
exit 0
}
$ns at 0.0 "$video1 start"
$ns at 0.0 "$video2 start"
$ns at 0.0 "$video3 start"
$ns at 0.0 "$video4 start"
$ns at 0.0 "$video5 start"
$ns at $end_sim_time "$video1 stop"
$ns at [expr $end_sim_time + 1.0] "$null1 closefile"
$ns at $end_sim_time "$video2 stop"
$ns at [expr $end_sim_time + 1.0] "$null2 closefile"
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
62
$ns at $end_sim_time "$video3 stop"
$ns at [expr $end_sim_time + 1.0] "$null3 closefile"
$ns at $end_sim_time "$video4 stop"
$ns at [expr $end_sim_time + 1.0] "$null4 closefile"
$ns at $end_sim_time "$video5 stop"
$ns at [expr $end_sim_time + 1.0] "$null5 closefile"
$ns at [expr $end_sim_time + 1.0] "finish"
$ns run
2. Jaringan_mpls.tcl
set ns [new Simulator]
set nd [open out.tr w]
$ns trace-all $nd
set nf [open out.nam w]
$ns namtrace-all $nf
set max_fragmented_size 1024
#add rtp header (12 bytes), udp header(8 bytes) and IP header (20bytes)
set packetSize 1064
set server [$ns node]
$ns node-config -MPLS ON
set r1 [$ns node]
set r2 [$ns node]
set r3 [$ns node]
set r4 [$ns node]
$ns node-config -MPLS OFF
set client1 [$ns node]
set client2 [$ns node]
set client3 [$ns node]
set client4 [$ns node]
set client5 [$ns node]
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
63
$ns duplex-link $server $r1 2048Mb 0.5ms DropTail
$ns simplex-link $r1 $r2 2048Mb 0.5ms DropTail
$ns simplex-link $r2 $r1 2048Mb 0.5ms DropTail
$ns simplex-link $r1 $r3 2048Mb 0.5ms DropTail
$ns simplex-link $r3 $r1 2048Mb 0.5ms DropTail
$ns simplex-link $r2 $r4 2048Mb 0.5ms DropTail
$ns simplex-link $r4 $r2 2048Mb 0.5ms DropTail
$ns simplex-link $r3 $r4 2048Mb 0.5ms DropTail
$ns simplex-link $r4 $r3 2048Mb 0.5ms DropTail
$ns duplex-link $r4 $client1 2048Mb 0.5ms DropTail
$ns duplex-link $r4 $client2 2048Mb 0.5ms DropTail
$ns duplex-link $r4 $client3 2048Mb 0.5ms DropTail
$ns duplex-link $r4 $client4 2048Mb 0.5ms DropTail
$ns duplex-link $r4 $client5 2048Mb 0.5ms DropTail
for {set i 1} {$i < 4} {incr i} {
set a r$i
for {set j [expr $i+1]} {$j < 4} {incr j} {
set b r$j
eval $ns LDP-peer $$a $$b
}
set m [eval $$a get-module "MPLS"]
$m enable-reroute "new"
}
Classifier/Addr/MPLS set control_driven_ 1
Classifier/Addr/MPLS enable-on-demand
Classifier/Addr/MPLS enable-ordered-control
[$r1 get-module "MPLS"] enable-control-driven
[$r1 get-module "MPLS"] enable-data-driven
Agent/LDP set trace_ldp_ 1
Classifier/Addr/MPLS set trace_mpls_ 1
$ns use-scheduler List
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
64
set qr1r2 [[$ns link $r1 $r2] queue]
$qr1r2 set limit_ 10
set qr1r3 [[$ns link $r1 $r3] queue]
$qr1r3 set limit_ 10
set qr2r4 [[$ns link $r2 $r4] queue]
$qr2r4 set limit_ 10
set qr3r4 [[$ns link $r3 $r4] queue]
$qr3r4 set limit_ 10
set udp1 [new Agent/my_UDP]
$ns attach-agent $server $udp1
$udp1 set packetSize_ $packetSize
$udp1 set_filename wired_sd
$udp1 wired
set udp2 [new Agent/my_UDP]
$ns attach-agent $server $udp2
$udp2 set packetSize_ $packetSize
$udp2 set_filename wired2_sd
$udp2 wired
set udp3 [new Agent/my_UDP]
$ns attach-agent $server $udp3
$udp3 set packetSize_ $packetSize
$udp3 set_filename wired3_sd
$udp3 wired
set udp4 [new Agent/my_UDP]
$ns attach-agent $server $udp4
$udp4 set packetSize_ $packetSize
$udp4 set_filename wired4_sd
$udp4 wired
set udp5 [new Agent/my_UDP]
$ns attach-agent $server $udp5
$udp5 set packetSize_ $packetSize
$udp5 set_filename wired5_sd
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
65
$udp5 wired
set null1 [new Agent/myEvalvid_Sink]
$ns attach-agent $client1 $null1
$ns connect $udp1 $null1
$null1 set_filename wired_rd
$null1 wired
set null2 [new Agent/myEvalvid_Sink]
$ns attach-agent $client2 $null2
$ns connect $udp2 $null2
$null2 set_filename wired2_rd
$null2 wired
set null3 [new Agent/myEvalvid_Sink]
$ns attach-agent $client3 $null3
$ns connect $udp3 $null3
$null3 set_filename wired3_rd
$null3 wired
set null4 [new Agent/myEvalvid_Sink]
$ns attach-agent $client4 $null4
$ns connect $udp4 $null4
$null4 set_filename wired4_rd
$null4 wired
set null5 [new Agent/myEvalvid_Sink]
$ns attach-agent $client5 $null5
$ns connect $udp5 $null5
$null5 set_filename wired5_rd
$null5 wired
set original_file_name foreman_cif.st
set trace_file_name video1.dat
set trace_file_name video2.dat
set trace_file_name video3.dat
set trace_file_name video4.dat
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
66
set trace_file_name video5.dat
set original_file_id [open $original_file_name r]
set trace_file_id [open $trace_file_name w]
set pre_time 0
while {[eof $original_file_id] == 0} {
gets $original_file_id current_line
scan $current_line "%d%s%d%d%f" no_ frametype_ length_ tmp1_ tmp2_
set time [expr int(($tmp2_ - $pre_time)*1000000.0)]
if { $frametype_ == "I" } {
set type_v 1
set prio_p 0
}
if { $frametype_ == "P" } {
set type_v 2
set prio_p 0
}
if { $frametype_ == "B" } {
set type_v 3
set prio_p 0
}
if { $frametype_ == "H" } {
set type_v 1
set prio_p 0
}
puts $trace_file_id "$time $length_ $type_v $prio_p $max_fragmented_size"
set pre_time $tmp2_
}
close $original_file_id
close $trace_file_id
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
67
set end_sim_time $tmp2_
puts "$end_sim_time"
set trace_file [new Tracefile]
$trace_file filename $trace_file_name
set video1 [new Application/Traffic/myEvalvid]
$video1 attach-agent $udp1
$video1 attach-tracefile $trace_file
$video1 wired
set trace_file [new Tracefile]
$trace_file filename $trace_file_name
set video2 [new Application/Traffic/myEvalvid]
$video2 attach-agent $udp2
$video2 attach-tracefile $trace_file
$video2 wired
set trace_file [new Tracefile]
$trace_file filename $trace_file_name
set video3 [new Application/Traffic/myEvalvid]
$video3 attach-agent $udp3
$video3 attach-tracefile $trace_file
$video3 wired
set trace_file [new Tracefile]
$trace_file filename $trace_file_name
set video4 [new Application/Traffic/myEvalvid]
$video4 attach-agent $udp4
$video4 attach-tracefile $trace_file
$video4 wired
set trace_file [new Tracefile]
$trace_file filename $trace_file_name
set video5 [new Application/Traffic/myEvalvid]
$video5 attach-agent $udp5
$video5 attach-tracefile $trace_file
$video5 wired
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
68
proc finish {} {
global ns nd udp1 null1 udp2 null2 udp3 null3 udp4 null4 udp5 null5
$ns flush-trace
close $nd
$udp1 closefile
$null1 closefile
$udp2 closefile
$null2 closefile
$udp3 closefile
$null3 closefile
$udp4 closefile
$null4 closefile
$udp5 closefile
$null5 closefile
puts "simulation completed"
exit 0
}
$ns at 0.0 "$video1 start"
$ns at 0.0 "$video2 start"
$ns at 0.0 "$video3 start"
$ns at 0.0 "$video4 start"
$ns at 0.0 "$video5 start"
$ns at 0.1 "[$r1 get-module MPLS] trace-mpls"
$ns at $end_sim_time "$video1 stop"
$ns at [expr $end_sim_time + 1.0] "$null1 closefile"
$ns at $end_sim_time "$video2 stop"
$ns at [expr $end_sim_time + 1.0] "$null2 closefile"
$ns at $end_sim_time "$video3 stop"
$ns at [expr $end_sim_time + 1.0] "$null3 closefile"
$ns at $end_sim_time "$video4 stop"
$ns at [expr $end_sim_time + 1.0] "$null4 closefile"
$ns at $end_sim_time "$video5 stop"
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
69
$ns at [expr $end_sim_time + 1.0] "$null5 closefile"
$ns at [expr $end_sim_time + 1.0] "finish"
$ns run
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI