BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Saat ini internet sudah menjadi suatu kebutuhan yang sangat penting bagi
seluruh lapisan masyarakat di dunia, hal ini menyebabkan semakin meningkatnya
permintaan akan kebutuhan informasi dalam internet, sehingga trafik dalam
internet semakin padat oleh permintaan-permintaan akan informasi. Semakin
meningkatnya trafik dalam internet menyebabkan beban kerja pada server
penyedia layanan internet tersebut juga meningkat seiring dengan bertambahnya
permintaan yang masuk. Apalagi pada sebuah jaringan yang memiliki bandwidth
kecil, ini akan sangat mengganggu trafik jaringan yang dapat menyebabkan
terputusnya jalur koneksi internet.
Perkembangan pemakaian internet yang meningkat pesat saat ini
menyebabkan permintaan akan mutu layanan (Quality of services/QoS) yang
harus ditingkatkan. Maka diperlukan pengaturan beban trafik jaringan agar beban
menjadi rata dan seimbang. Salah satu solusi yang dapat digunakan untuk tetap
menjaga kualitas koneksi internet dengan menjaga trafik tetap berjalan seimbang
dan menghemat bandwidth adalah dengan membagi beban ke beberapa jalur atau
link dengan menggunakan teknik load balancing.
Load balancing merupakan suatu teknik yang digunakan untuk
memisahkan antara dua atau banyak network link, dengan mendistribusikan beban
trafik pada dua atau lebih jalur koneksi secara seimbang sehingga trafik dapat
berjalan optimal. (Lukitasari dan Oklilas, 2010). Load balancing memiliki
beberapa metode, metode yang saat ini sering digunakan adalah metode PCC atau
Per Connection Classifier dan metode NTH.
PCC (Per Connection Classifier) merupakan metode yang
menspesifikasikan suatu paket menuju gateway suatu koneksi tertentu. PCC
mengelompokkan trafik koneksi yang keluar masuk router menjadi beberapa
kelompok. Pengelompokan ini bisa dibedakan berdasarkan src-address, ds
address, src-port dan dst-port. (Hafizh, 2011). Kelebihan metode PCC adalah
mampu menspesifikasikan gateway untuk tiap paket data yang masih
berhubungan dengan data yang sebelumnya sudah dilewatkan pada salah satu
gateway.
NTH load balance merupakan metode load balancing yang menggunakan
algoritma Round Robin untuk menentukan pembagian pemecahan koneksi yang
akan menandai paket pada jalur yang dibuat untuk load balancing. Kelebihan dari
metode ini adalah dapat membagi penyebaran paket data yang merata pada
masing-masing gateway.
Kedua metode load balancing diatas memiliki kelebihan dan kekurangan
sehingga penulis tertarik ingin menganalisa kinerja dari masing-masing metode.
Dari kelebihan yang dimiliki oleh masing-masing metode load balancing tersebut
akan dianalisis kinerja teknik load balancing dengan menggunakan metode PCC
dan NTH untuk mengetahui metode mana yang lebih baik digunakan dalam
memisahkan dua network/link yang diukur berdasarkan parameter delay dan
packetloss. Penelitian ini akan diimplemetasikan menggunakan software network
simulator GNS3.
1.2. Rumusan Masalah
Rumusan masalah yang akan penulis gunakan sebagai acuan dalam
penelitian ini yaitu bagaimana perbandingan kinerja dari metode load balancing
PCC dan NTH berdasarkan parameter delay dan packetloss ?
1.3. Batasan Masalah
Batasan masalah dalam melakukan penelitian ini adalah :
a. Pengujian kinerja dilakukan pada FTP (File Transfer Protocol) dan
Streaming
b. Penelitian ini menggunakan manajemen bandwidth simple queue.
c. Pengujian kinerja meliputi delay dan packet loss.
d. Bandwidth pada link 1, link 2, link 3, dan link 4 sebesar 256 Kbps.
1.4. Tujuan
Penulisan skripsi ini bertujuan untuk mengetahui kinerja teknik load
balancing dengan metode PCC dan NTH yang diukur berdasarkan parameter
delay dan packetloss
1.5. Manfaat
Manfaat dari penulisan skripsi ini adalah :
a. Memberikan solusi penerapan load balancing untuk membagi beban
traffic jaringan internet
b. Dapat menerapkan manajemen jaringan sehingga bermanfaat pada
pengembangan jaringan
1.6. Metodelogi Penelitian
Pada penelitian ini penulis menggunakan pendekatan metode riset
eksperimental. Riset eksperimental merupakan penelitian yang memungkinkan
untuk menentukan penyebab dari suatu prilaku (Zainal, 2007).
1.6.1. Variabel Penelitian
Dalam penelitian ini penulis bertujuan untuk mengetahui kinerja dari
teknik load balancing menggunakan Metode PCC dan NTH. Variabel independen
yang digunakan dalam penelitian ini adalah penerapan Metode PCC dan NTH
dalam implementasi load balancing dengan menggunakan bandwidth pada
masing-masing link sebesar 256 Kbps. Client yang digunakan dalam penelitian ini
sebanyak 4 client. Variabel dependen penelitian ini adalah kinerja dari Metode
PCC dan NTH yaitu delay dan packet loss.
1.6.2. Perlakuan Penelitian
Perlakuan yang dilakukan dalam penelitian ini adalah melakukan
proses transfer file dan video streaming. Besaran file yang digunakan pada
transfer file FTP adalah 10 MB, 15 MB, 20 MB, dan durasi video streaming
selama 10 menit. Bandwidth yang digunakan pada masing-masing link sebesar
256 Kbps. Pengamatan yang dilakukan adalah melihat kinerja Metode PCC dan
NTH dari
teknik load balancing dengan mengukur delay dan packet loss dari proses transfer
file dan video streaming dengan besaran file dan durasi yang telah ditentukan.
1.6.3. Metode Evaluasi
Metode evaluasi yang digunakan dalam penelitian ini adalah observasi
langsung terhadap objek penelitian.
1.6.4. Pengambilan Data
Konfigurasi teknik load balancing menggunakan Metode PCC dan NTH,
dimana masing-masing diimplementasikan dalam satu perangkat lunak GNS3.
Pengambilan data berfungsi untuk mengetahui kinerja Metode PCC dan NTH
dalam transfer file untuk FTP dan video streaming untuk Server Streaming. Data
akan dianalisis yaitu waktu tunda pada proses transfer paket dari sumber paket ke
tujuannya yang melewati serangkaian node (delay) dan hilangnya paket saat
dikirim dalam jaringan (packet loss).
Pengambilan data dilakukan dengan melakukan proses download file dari
client ke server dan melakukan proses streaming dari server video streaming ke
client streaming. Proses transfer file dan streaming akan di capture oleh aplikasi
Wireshark di sisi server dan client.
1.6.5. Teknik Pengambilan Data
Pengambilan data dilakukan pada dua sisi yaitu pada sisi client dan sisi
server. Alasan dalam pengambilan data di sisi server karena untuk mencari nilai
delay dan packet loss maka harus mengetahui berapa awal waktu pada sisi server
saat paket tersebut dikirim ke client, sehingga pengambilan data dilakukan pada
sisi server. Selain mencari waktu pada sisi server, juga untuk mendapatkan
jumlah packet yang dikirim oleh server ke client. Sedangkan alasan pengambilan
data di sisi client untuk mencari nilai delay dan packet loss maka harus
mengetahui berapa waktu terakhir dari packet tersebut sampai. Selain mencari
waktu client, juga untuk mendapatkan jumlah packet yang diterima oleh client
dari server.
Untuk mendapatkan nilai delay dan packet loss pada saat proses video
streaming dihitung dengan menggunakan aplikasi Wireshark, diperlukan beberapa
query Wireshark yang digunakan untuk melakukan filtering terhadap data yang
diinginkan. Query yang digunakan yaitu : (ip.src == ip server &&
ip.dst == ip client && udp) yang berfungsi untuk memfilter paket UDP.
Gambar 1.1. Query Filtering UDP
Dikarenakan pada proses video streaming pada penelitian ini
menggunakan aplikasi RTP dengan protokol UDP maka hasil dari filtering akan
di decode menjadi RTP dengan port 5004.
Gambar 1.2. Decode file menjadi RTP dengan port 5004
Kemudian kembali melakukan filtering paket RTP menggukanan query :
(!(icmp or mpeg or mpeg-pes) and rtp and ip.src == ip server
and ip.dst == ip client). Di dalam proses filtering tersebut akan didapat
waktu per paket baik di sisi server maupun client. Setelah didapatkan waktu per
paket maka dapat dihitung waktu delay dan packet loss.
Gambar 1.3. Filter paket RTP
Selisih dari waktu tersebut disebut dengan delay yang dihitung pada
penelitian ini. Sedangkan packet loss merupakan jumlah paket yang hilang pada
pengiriman paket dari server ke client pada transfer file dan video streaming.
Pada pengambilan data packet loss, nilai packet loss dapat dicari dengan
menghitung total packet yang dikirim oleh server dikurangi dengan total packet
yang diterima pada sisi client.
Untuk teknik pengambilan data delay transfer file pada penelitian ini,
penghitungan Delay yang digunakan adalah delay round trip time pada suatu
paket, dimana delay yang terjadi dari suatu paket dikirimkan dari pengirim
(server) sampai mendapatkan Acknowledgement dari paket yang bersangkutan.
Karena karakteristik pengiriman paket dengan protokol TCP setelah suatu paket
dikirimkan, maka penerima (client) mengirimkan acknowledgment (ACK) ke
pengirim untuk memastikan paket sudah sampai di client. Untuk menghitung
Delay round trip time, akan menggunakan Wireshark dengan query :
(ip.dst==ip server && ip.src==ip client) || (ip.src==ip
client && ip.dst==ip server) && tcp.analysis.ack_rtt),
kemudian masuk pada menu IO graph.
Gambar 1.4. Contoh IO Graphs untuk Menghitung Delay RTT
Pada kolom filter, masukkan filter yang sudah ditentukan yaitu :
(ip.dst==ip server && ip.src==ip client) || (ip.src==ip
client && ip.dst==ip server), kemudian calc AVG (*) dengan query
(tcp.analysis.ack.rtt) dimana artinya dari filter tersebut, akan dihitung
rata-rata delay rtt yang terjadi setiap satuan detik. Kemudian untuk mendapatkan
nilai delay rata-rata maka dapat dilakukan penghitungan dengan menambahkan
semua hasil delay tersebut dibagi dengan waktu. Untuk itu, klik pada copy, dan
akan dilakukan penghitungan dengan library office.
Gambar 1.5. Contoh Menghitung Rata-Rata Delay RTT
Dari hasil semua angka yang didapatkan tersebut, lakukan penghitungan
rata-rata (average) dan akan didapatkan hasil Delay rtt seperti pada contoh
gambar 1.5 yaitu sebesar 20454,42 milliseconds atau 20,45442 seconds.
Pada pengambilan data packet loss dengan menggunakan Wireshark,
diperlukan query Wireshark yang digunakan untuk melakukan filtering terhadap
data yang diinginkan. Query yang digunakan yaitu : (ip.dst==ip client &&
ip.src==ip server) || (ip.src==ip server && ip.dst==ip
client) && tcp.analysis.retransmission. Maka akan menampilkan
capture sebagai berikut.
Gambar 1.6. Contoh Hasil Filtering Packet Loss
Untuk melihat nilai packet loss setelah melakukan filtering, dapat dilihat
pada menu summary, yang akan menampilkan hasil sebagai berikut:
Gambar 1.7. Contoh Hasil summary packet loss pada Wireshark
Nilai packet loss dihasilkan dari berapa kali client melakukan retransmisi
data (request kembali pada server) hingga data yang dikirim utuh sampai pada
tujuan. Dimana jika mengambil contoh pada gambar 1.7 maka nilai packet
loss yang dihasilkan yaitu 632 buah paket.
1.6.6. Skenario pengujian
1. Pengujian metode PCC
Pada skenario pengujian ini akan diuji penerapan metode PCC dengan
melakukan proses transfer file dan video streaming. Protokol transport yang
digunakan pada skenario ini yaitu TCP untuk transfer file dan UDP untuk
video streaming. Masing-masing protokol akan melalui dua link yang berbeda.
Client 1 dan 2 akan melakukan transfer file FTP, sedangkan client 3 dan 4
akan melakukan video streaming. Setelah melalukan transfer file dan video
streaming melalui ke-empat link tersebut akan dilihat apakah transfer file
menggunakan protokol TCP sudah melalui dua link yang berbeda dan proses
streaming menggunakan protokol UDP sudah melalui 2 link yang berbeda dari
link yang digunakan untuk transfer file. Bandwidth yang digunakan pada
masing-masing link sebesar 256 Kbps. Besaran file FTP dalam skenario ini
sebesar 10 MB, 15 MB, dan 20 MB, sedangkan durasi file video streaming
selama 10 menit.
2. Pengujian metode NTH
Pada skenario pengujian ini akan diuji penerapan metode NTH dengan
melakukan proses transfer file dan video streaming. Protokol transport yang
digunakan pada skenario ini yaitu TCP untuk transfer file dan UDP untuk
video streaming. Client 1, 2, 3, dan 4 akan melakukan transfer file FTP,
kemudian melakukan video streaming. Saat melakukan proses transfer file
dan video streaming dengan menggunakan metode NTH akan dilihat apakah
sudah menggunakan ke-empat link secara bersamaan dengan bandwidth yang
sama. Bandwidth yang digunakan pada masing-masing link sebesar 256 Kbps.
Besaran file FTP dalam skenario ini sebesar 10 MB, 15 MB, dan 20 MB,
sedangkan durasi file video streaming selama 10 menit.
3. Pengujian QoS metode PCC
Pada skenario pengujian ini akan dilakukan proses transfer file FTP dan
video streaming. Parameter yang diuji adalah delay dan packet loss. Besaran file
FTP yang digunakan sebesar 10 MB, 15 MB, dan 20 MB dan durasi video
streaming selama 10 menit, dengan bandwidth pada masing-masing link
sebesar 256 Kbps. Percobaan dilakukan sebanyak 10 kali pada masing-masing
pengujian dan diambil nilai rata-ratanya. Untuk mendapatkan nilai delay, cara
yang dilakukan adalah dengan meng-capture waktu pengiriman paket file dari
sisi server, kemudian melakukan capture waktu penerimaan paket file dari sisi
client sehingga nanti akan didapatkan nilai delay dari pengurangan waktu
penerimaan paket dengan waktu pengiriman paket. Setelah itu akan dilakukan
pencarian nilai packet loss dengan cara meng-capture jumlah paket file yang
dikirimkan pada sisi server dan meng-capture jumlah paket file yang diterima
pada sisi client dengan menggunakan aplikasi Wireshark. Setelah itu
dilakukan pengurangan jumlah paket yang dikirim dengan jumlah paket yang
diterima sehingga didapatkan jumlah packet loss.
4. Pengujian QoS metode NTH
Pada skenario pengujian ini akan dilakukan proses transfer file FTP dan video
streaming. Parameter yang diuji adalah delay dan packet loss. Besaran file
FTP yang digunakan sebesar 10 MB, 15 MB, dan 20 MB dan durasi video
streaming selama 10 menit, dengan bandwidth pada masing-masing link
sebesar 256 Kbps. Percobaan dilakukan sebanyak 10 kali pada masing-masing
pengujian dan diambil nilai rata-ratanya. Untuk mendapatkan nilai delay, cara
yang dilakukan adalah dengan meng-capture waktu pengiriman paket file dari
sisi server, kemudian melakukan capture waktu penerimaan paket file dari sisi
client sehingga nanti akan didapatkan nilai delay dari pengurangan waktu
penerimaan paket dengan waktu pengiriman paket. Setelah itu akan dilakukan
pencarian nilai packet loss dengan cara meng-capture jumlah paket file yang
dikirimkan pada sisi server dengan menggunakan aplikasi Wireshark dan
meng-capture jumlah paket file yang diterima pada sisi client dengan
menggunakan aplikasi wireshark. Setelah itu dilakukan pengurangan jumlah
paket yang dikirim dengan jumlah paket yang diterima sehingga didapatkan
jumlah packet loss.
5. Dari hasil pengujian delay dan packetloss dengan besaran file yang sudah
ditentukan, maka akan dibuat grafik dari hasil pengujian yang sudah dilakukan
sehingga dapat dilihat perbandingan hasil pengukuran delay dan packet loss
dari metode PCC dan NTH serta persentase peningkatan delay dan packetloss
berdasarkan variasi perubahan besar file yang sudah ditentukan.
1.7. Tempat Penelitian
Penelitian ini akan dilaksanakan pada jaringan internal Universitas
Udayana.
Top Related