2006

UNIVERSITAS BINA NUSANTARA Jurusan Teknik Informatika Skripsi Sarjana Komputer Semester Ganjil tahun 2005/2006

RANCANG BANGUN DAN IMPLEMENTASI MOBILE ACCESS POINT DENGAN BACKBONE NIRKABEL Ricky Prady Arddhika

0600617014 0600617866

Abstrak Pekerjaan/aktivitas sehari-hari dengan tingkat mobilitas tinggi sering menjadi penghambat dalam upaya mendapatkan informasi melalui internet, sehingga diperlukan solusi yang dapat memberikan fasilitas akses internet kepada banyak pengguna dengan tidak membatasi mobilitas pekerjaan/aktivitas sehari-hari. Analisis dan perancangan dalam upaya melakukan implementasi solusi tersebut dilakukan melalui penyebaran kuesioner untuk mendapatkan hasil analisis kebutuhan yang akan dijadikan masukan bagi proses perancangan dan pemilihan perangkat keras. Berdasarkan hasil spesifikasi perangkat keras, dilakukan perancangan terhadap aplikasi konfigurasi perangkat berbasis web dengan menggunakan bahasa pemrograman PHP dan JavaScript. Tahapan perancangan dilanjutkan dengan pemilihan piranti lunak pendukung serta rancang bangun sistem. Mobile access point sebagai solusi yang menggabungkan teknologi fixed access point dengan teknologi komunikasi seluler memungkinkan implementasi access point dalam keadaan bergerak dengan menggunakan jaringan Code Division Multiple Access (CDMA) sebagai backbone nirkabel ke internet. Tidak hanya mudah diimplementasikan dan mendukung mobilitas pengguna, mobile access point juga mudah untuk dikonfigurasi melalui program MobileNET administrator yang memungkinkan administrator jaringan melakukan akses secara remote dengan dukungan Graphical User Interface (GUI) yang mempermudah konfigurasi perangkat. Berdasarkan hasil evaluasi yang dilakukan, mobile access point memiliki area jangkauan dan bandwidth jaringan lokal melalui Wireless Local Area Network (WLAN) yang memadai untuk jaringan kecil, serta area jangkauan eksternal yang luas dengan dukungan bandwidth jaringan eksternal melalui jaringan CDMA yang hampir setara dengan koneksi internet kabel, tergantung pilihan operator CDMA yang digunakan. Dalam pengembangan lebih jauh, sebagai saran, penambahan authentication server, dukungan kompatibilitas dengan jaringan Global System for Mobile communication (GSM), dan peningkatan keamanan jaringan dapat dilakukan untuk meningkatkan fungsionalitas mobile access point. Kata kunci: mobile access point, backbone nirkabel iv

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa dan Penuh Kasih, karena berkat penyertaan-Nya, campur tangan-Nya, dan kasih karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah mendukung penulis dalam menyusun Tugas Akhir ini, terutama kepada: 1. Bapak Rony Baskoro Lukito, S.Kom. selaku dosen pembimbing yang telah memberikan bantuan, bimbingan, pengarahan, dan semangat kepada penulis dengan sepenuh hati selama penyusunan Tugas Akhir ini. 2. Bapak Prof. Dr. Gerardus Polla, M.App.Sc. selaku Rektor Universitas Bina Nusantara. 3. Bapak Ir. Sablin Yusuf, M.Sc., M.ComSc. selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer Universitas Bina Nusantara. 4. Bapak H. Mohammad Subekti, B.E., M.Sc. selaku Ketua Jurusan Teknik Informatika Universitas Bina Nusantara 5. Bapak Fredy Purnomo, S.Kom., M.Kom. selaku Sekretaris Jurusan Teknik Informatika Universitas Bina Nusantara. 6. Bapak Stephen W. Santoso, BSE., MSIST. selaku Direktur SPMU TPSDP Universitas Bina Nusantara. 7. Bapak Sony, S.Kom., M.M. yang telah memberikan dukungan dan perhatian yang luar biasa kepada penulis.

v

8. Orang tua dan segenap keluarga yang senantiasa memberikan perhatian, kasih sayang, dan dukungan material maupun moral dalam doa dan semangat kepada penulis. 9. Bapak Jimmy Sunarko B.Eng., M.Eng. selaku Direktur PT. Basirih Industrial Corp. yang telah memberikan dukungan, bimbingan, dan pengarahan kepada penulis selama penyusunan Tugas Akhir ini. 10. Bapak Romy Tubagus Ridwan selaku Manajer IT PT. Basirih Industrial Corp. atas bantuannya kepada penulis selama penyusunan Tugas Akhir ini. 11. Segenap karyawan PT. Basirih Industrial Corp., PT. Pelayaran Mitra Bahari Sentosa, PT. Karya Bara Perdana, PT. Alam Jaya Indah dan PT. Surya Dumai Industri yang bersedia meluangkan waktu di tengah kesibukan. 12. Segenap staf Applied Technology Laboratories (ATL) yang bersedia meluangkan waktu dan tenaga untuk membantu penulis dalam menyusun Tugas Akhir ini. 13. Para staf perpustakaan Universitas Bina Nusantara. 14. Felix Christian yang telah meminjamkan laptop kepada penulis dalam penyusunan Tugas Akhir ini. 15. Edwin Iskandar, Felix Halim, Fransiska Tjahjadi, Lina Theresia, dan Yudhi Natanael atas bantuannya kepada penulis. 16. Hendra Suryadarma, Morgan Perdana, Setiawan, Stephanie Angela, dan Vina Tania untuk kebersamaan dan dukungannya selama masa perkuliahan dan penyusunan Tugas Akhir ini. 17. Andre Yulianto, Chaidir Nasution, Christine Tedjo, Danisworo, Davin Purwaharyanto, Jackson Chu, Jonathan, Jhonny Martius, dan Kartono atas persahabatannya selama masa perkuliahan. vi

18. Teman-teman Binusian 2006 berserta seluruh civitas akademika Universitas Bina Nusantara atas kebersamaan dan persahabatannya selama perkuliahan. 19. Seluruh pihak yang telah membantu baik secara langsung maupun tidak langsung, yang tidak dapat penulis sebutkan semua karena keterbatasan tempat dan waktu. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari semua pihak. Akhir kata penulis berharap semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi semua pihak yang membutuhkan.

Jakarta, November 2005

Penulis

vii

DAFTAR ISI

Abstrak ..............................................................................................................................iv KATA PENGANTAR .......................................................................................................v DAFTAR ISI.................................................................................................................. viii DAFTAR TABEL.......................................................................................................... xiii DAFTAR GAMBAR .......................................................................................................xv BAB 1

PENDAHULUAN .............................................................................................1

1.1

Latar Belakang ...................................................................................................1

1.2

Ruang Lingkup Penelitian..................................................................................3

1.3

Tujuan dan Manfaat ...........................................................................................3

1.4

Metodologi .........................................................................................................4

1.4.1

Metode Analisis .........................................................................................4

1.4.2

Metode Perancangan ..................................................................................5

1.5

Sistematika Penulisan ........................................................................................5

BAB 2

LANDASAN TEORI .........................................................................................8

2.1

Jaringan Komputer .............................................................................................8

2.1.1

Local Area Network (LAN) .......................................................................8

2.1.2

Topologi Jaringan.......................................................................................9

2.1.3

Perangkat Keras Jaringan.........................................................................13

2.1.4

Protokol Jaringan .....................................................................................17

2.1.4.1

Transmission Control Protocol (TCP) .................................................19

2.1.4.2

User Datagram Protocol (UDP) ...........................................................19

viii

2.1.4.3 2.2

Domain Name System (DNS)..............................................................20

Alamat IP .........................................................................................................21

2.2.1

Kelas IP ....................................................................................................22

2.2.2

Metode Pemberian Alamat IP ..................................................................25

2.2.2.1

Metode Pemberian Alamat IP Secara Statik ........................................26

2.2.2.2

Metode Pemberian Alamat IP Secara Dinamis....................................27

2.3

Media Access Control (MAC) .........................................................................29

2.4

Open System Interconnection (OSI) ................................................................31

2.5

Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP).............................36

2.6

Jaringan Nirkabel .............................................................................................37

2.6.1

Wireless LAN (WLAN)...........................................................................38

2.6.2

Perangkat dan Topologi Jaringan Nirkabel..............................................41

2.6.3

Sinyal dan Gangguan pada WLAN..........................................................43

2.7

Internet .............................................................................................................45

2.8

Code Division Multiple Access (CDMA)........................................................46

2.9

Sistem Operasi .................................................................................................49

2.9.1

Linux ........................................................................................................50

2.10

HyperText Markup Language (HTML) ...........................................................51

2.11

PHP: Hypertext Preprocessor (PHP)................................................................53

2.12

Apache .............................................................................................................53

2.13

State Transition Diagram (STD) ......................................................................54

BAB 3

ANALISIS PERMASALAHAN DAN PERANCANGAN SISTEM .............56

3.1

Analisis Permasalahan .....................................................................................56

3.1.1

Screening Responden ...............................................................................56 ix

3.1.2

Identitas Responden .................................................................................56

3.1.2.1

Jenis Kelamin Responden ....................................................................57

3.1.2.2

Kelompok Usia Responden..................................................................58

3.1.2.3

Pekerjaan Responden ...........................................................................59

3.1.2.4

Sifat Mobilitas Pekerjaan/Aktivitas Responden ..................................60

3.1.2.5

Kebutuhan Akses Internet dalam Pekerjaan/Aktivitas Responden......61

3.1.3

Pertanyaan Utama ....................................................................................61

3.1.3.1

Fasilitas Koneksi Internet yang Sering Digunakan Responden ...........62

3.1.3.2

Kebutuhan Access Point dalam Pekerjaan/Aktivitas Responden ........63

3.1.3.3

Tujuan Penggunaan Access Point oleh Responden .............................64

3.1.3.4

Pentingnya Fasilitas Access Point pada Sarana Umum .......................65

3.1.3.5

Kemudahan Menemukan Access Point................................................66

3.1.3.6

Lokasi Sering Ditemukannya Access Point .........................................67

3.1.3.7

Tingkat Kepentingan Beberapa Atribut pada Access Point.................68

3.1.4

Perumusan Masalah .................................................................................70

3.1.5

Pemecahan Masalah.................................................................................71

3.2

Perangkat Keras ...............................................................................................74

3.2.1

Rancangan Perangkat Keras.....................................................................74

3.2.2

Pemilihan Perangkat Keras ......................................................................76

3.3

Piranti Lunak....................................................................................................85

3.3.1

Rancangan Piranti Lunak .........................................................................85

3.3.1.1

Rancangan Diagram Struktur Menu MobileNET administrator..........88

3.3.1.2

Rancangan Layar MobileNET administrator .......................................90

3.3.1.3

Rancangan State Transition Diagram MobileNET administrator......101 x

3.3.1.4 3.3.2

Rancangan Spesifikasi Proses MobileNET administrator .................107 Pemilihan Piranti Lunak.........................................................................122

3.4

Model Jaringan Sistem Penunjang .................................................................126

3.5

Rancang Bangun Sistem ................................................................................128

3.5.1

Dimensi ..................................................................................................128

3.5.2

Tata Letak Komponen............................................................................129

BAB 4

IMPLEMENTASI DAN EVALUASI ...........................................................134

4.1

Spesifikasi Sistem ..........................................................................................134

4.1.1

Spesifikasi Perangkat Keras...................................................................134

4.1.2

Spesifikasi Piranti Lunak .......................................................................136

4.2

Instalasi dan Konfigurasi Piranti Lunak.........................................................137

4.2.1

Instalasi Damn Small Linux (DSL) .......................................................137

4.2.2

Instalasi Pebble Linux ............................................................................139

4.2.3

Konfigurasi Mobile Access Point ..........................................................141

4.3

Gambaran Penggunaan Program....................................................................150

4.3.1

Memulai Aplikasi MobileNET administrator ........................................150

4.3.2

Menu Login............................................................................................150

4.3.3

Menu Invalid Login ...............................................................................151

4.3.4

Menu Main .............................................................................................152

4.3.5

Menu Preferences...................................................................................153

4.3.6

Menu Network .......................................................................................155

4.3.7

Menu Statistics .......................................................................................157

4.3.8

Menu System..........................................................................................159

4.3.9

Menu Save..............................................................................................160 xi

4.3.10 4.4

Menu Shutdown .....................................................................................161

Evaluasi ..........................................................................................................162

4.4.1

Evaluasi Mobilitas Koneksi ...................................................................162

4.4.2

Evaluasi Jangkauan WLAN ...................................................................168

4.4.3

Evaluasi Kecepatan Transfer Data .........................................................169

4.4.3.1

Evaluasi Kecepatan Transfer Data Melalui Internet ..........................169

4.4.3.2

Evaluasi Kecepatan Transfer Data Melalui WLAN...........................176

4.4.4

Evaluasi Kapasitas Maksimum ..............................................................177

4.4.5

Keterbatasan Sistem ...............................................................................183

BAB 5

SIMPULAN DAN SARAN ...........................................................................184

5.1

Simpulan ........................................................................................................184

5.2

Saran...............................................................................................................185

DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................................187 DAFTAR RIWAYAT HIDUP.......................................................................................189 LAMPIRAN.................................................................................................................... L1

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 2-1 Konversi Alamat IP ........................................................................................22 Tabel 3-1 Jenis Kelamin Responden...............................................................................57 Tabel 3-2 Kelompok Usia Responden ............................................................................58 Tabel 3-3 Pekerjaan Responden......................................................................................59 Tabel 3-4 Sifat Mobilitas Pekerjaan/Aktivitas Responden .............................................60 Tabel 3-5 Kebutuhan Akses Internet dalam Pekerjaan/Aktivitas Responden ................61 Tabel 3-6 Fasilitas Koneksi Internet yang Sering Digunakan Responden......................62 Tabel 3-7 Kebutuhan Access Point dalam Pekerjaan/Aktivitas Responden...................63 Tabel 3-8 Tujuan Penggunaan Access Point oleh Responden ........................................64 Tabel 3-9 Pentingnya Fasilitas Access Point pada Sarana Umum..................................65 Tabel 3-10 Kemudahan Menemukan Access Point ........................................................66 Tabel 3-11 Lokasi Sering Ditemukannya Access Point..................................................67 Tabel 3-12 Atribut-atribut Penting pada Access Point ...................................................70 Tabel 3-13 Perbandingan Waktu Boot............................................................................79 Tabel 3-14 Kelebihan dan Kekurangan Media Penyimpanan Sekunder ........................81 Tabel 4-1 Spesifikasi Perangkat Keras Mobile Access Point .......................................135 Tabel 4-2 Spesifikasi Perangkat Keras Klien 1.............................................................135 Tabel 4-3 Spesifikasi Perangkat Keras Klien 2.............................................................136 Tabel 4-4 Detail Piranti Lunak Mobile Access Point ...................................................136 Tabel 4-5 Detail Piranti Lunak Klien 1.........................................................................137 Tabel 4-6 Detail Piranti Lunak Klien 2.........................................................................137

xiii

Tabel 4-7 Statistik Ping Evaluasi Mobilitas Koneksi ...................................................165 Tabel 4-8 Hasil Evaluasi Jangkauan WLAN ................................................................169 Tabel 4-9 Hasil Evaluasi Kecepatan Transfer Data Melalui Internet ...........................170 Tabel 4-10 Evaluasi Kapasitas Maksimum...................................................................177

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2-1 Topologi Bus...............................................................................................10 Gambar 2-2 Topologi Ring .............................................................................................10 Gambar 2-3 Topologi Star ..............................................................................................11 Gambar 2-4 Topologi Extended Star ..............................................................................11 Gambar 2-5 Topologi Hierarchical .................................................................................12 Gambar 2-6 Topologi Mesh/Fully Connected ................................................................12 Gambar 2-7 Arsitektur Protokol Berlapis .......................................................................18 Gambar 2-8 Pembagian Oktet Kelas A...........................................................................23 Gambar 2-9 Pembagian Oktet Kelas B ...........................................................................24 Gambar 2-10 Pembagian Oktet Kelas C .........................................................................24 Gambar 2-11 Pembagian Oktet Kelas D.........................................................................25 Gambar 2-12 Format Penulisan MAC Address ..............................................................30 Gambar 2-13 Arsitektur Protokol Berlapis OSI..............................................................32 Gambar 2-14 Arsitektur Protokol Berlapis TCP/IP ........................................................36 Gambar 2-15 Perkembangan CDMA..............................................................................47 Gambar 3-1 Jenis Kelamin Responden ...........................................................................57 Gambar 3-2 Kelompok Usia Responden ........................................................................58 Gambar 3-3 Pekerjaan Responden ..................................................................................59 Gambar 3-4 Sifat Mobilitas Pekerjaan/Aktivitas Responden .........................................60 Gambar 3-5 Kebutuhan Akses Internet dalam Pekerjaan/Aktivitas Responden.............61 Gambar 3-6 Fasilitas Koneksi Internet yang Sering Digunakan Responden..................62

xv

Gambar 3-7 Kebutuhan Access Point dalam Pekerjaan/Aktivitas Responden ...............63 Gambar 3-8 Tujuan Penggunaan Access Point oleh Responden ....................................64 Gambar 3-9 Pentingnya Fasilitas Access Point pada Sarana Umum..............................65 Gambar 3-10 Kemudahan Menemukan Access Point ....................................................66 Gambar 3-11 Lokasi Sering Ditemukannya Access Point..............................................67 Gambar 3-12 Area Jangkauan yang Luas .......................................................................68 Gambar 3-13 Harga yang Terjangkau.............................................................................68 Gambar 3-14 Kecepatan Transfer Data yang Tinggi ......................................................68 Gambar 3-15 Kemudahan Implementasi Perangkat .......................................................69 Gambar 3-16 Kemudahan Konfigurasi Perangkat ..........................................................69 Gambar 3-17 Mobilitas Perangkat ..................................................................................69 Gambar 3-18 Skema Arsitektur Rancangan Mobile Access Point .................................76 Gambar 3-19 Skema Arsitektur Detail Mobile Access Point .........................................84 Gambar 3-20 Diagram Struktur Menu MobileNET administrator .................................88 Gambar 3-21 Layar Login...............................................................................................90 Gambar 3-22 Layar Invalid Login ..................................................................................91 Gambar 3-23 Layar Main................................................................................................92 Gambar 3-24 Layar Preferences......................................................................................93 Gambar 3-25 Layar Network ..........................................................................................95 Gambar 3-26 Layar Statistics..........................................................................................97 Gambar 3-27 Layar System ............................................................................................98 Gambar 3-28 Layar Save ................................................................................................99 Gambar 3-29 Layar Shutdown ......................................................................................100 Gambar 3-30 State Transition Diagram Layar Main ....................................................101 xvi

Gambar 3-31 State Transition Diagram Layar Preferences ..........................................102 Gambar 3-32 State Transition Diagram Layar Network...............................................103 Gambar 3-33 State Transition Diagram Layar Statistics ..............................................104 Gambar 3-34 State Transition Diagram Layar System .................................................105 Gambar 3-35 State Transition Diagram Layar Save .....................................................106 Gambar 3-36 State Transition Diagram Layar Shutdown.............................................107 Gambar 3-37 Model Jaringan Sistem Penunjang..........................................................126 Gambar 3-38 Dimensi Mobile Access Point.................................................................129 Gambar 3-39 Tata Letak Komponen Mobile Access Point Tampak Depan.................130 Gambar 3-40 Tata Letak Komponen Mobile Access Point Tampak Belakang ............130 Gambar 3-41 Tata Letak Komponen Slot PCMCIA dan Port Audio ...........................131 Gambar 3-42 Mobile Access Point Tampak Depan......................................................131 Gambar 3-43 Mobile Access Point Tampak Belakang .................................................132 Gambar 3-44 Mobile Access Point Tampak Samping..................................................132 Gambar 3-45 Mobile Access Point dengan Monitor.....................................................133 Gambar 4-1 Layar Login...............................................................................................151 Gambar 4-2 Layar Invalid Login ..................................................................................152 Gambar 4-3 Layar Main................................................................................................153 Gambar 4-4 Layar Preferences......................................................................................155 Gambar 4-5 Layar Network ..........................................................................................157 Gambar 4-6 Layar Statistics..........................................................................................158 Gambar 4-7 Layar System ............................................................................................160 Gambar 4-8 Layar Save ................................................................................................161 Gambar 4-9 Layar Shutdown ........................................................................................162 xvii

Gambar 4-10 Rute Evaluasi Mobilitas Koneksi............................................................164 Gambar 4-11 Letak Mobile Access Point dan Klien dalam Mobil...............................166 Gambar 4-12 Letak Antena Outdoor pada Mobil .........................................................166 Gambar 4-13 Letak UPS dalam Mobil .........................................................................167 Gambar 4-14 Letak GPS dalam Mobil .........................................................................167 Gambar 4-15 Kecepatan Download Internet Kabel ......................................................171 Gambar 4-16 Kecepatan Download Klien 1 Hari Minggu ...........................................171 Gambar 4-17 Kecepatan Download Klien 2 Hari Minggu ...........................................172 Gambar 4-18 Kecepatan Download Klien 1 Hari Senin...............................................172 Gambar 4-19 Kecepatan Download Klien 2 Hari Senin...............................................173 Gambar 4-20 Kecepatan Download dan Upload Internet Kabel ..................................173 Gambar 4-21 Kecepatan Download dan Upload Klien 1 Hari Minggu........................174 Gambar 4-22 Kecepatan Download dan Upload Klien 2 Hari Minggu........................174 Gambar 4-23 Kecepatan Download dan Upload Klien 1 Hari Senin ...........................175 Gambar 4-24 Kecepatan Download dan Upload Klien 2 Hari Senin ...........................175 Gambar 4-25 Evaluasi 1 Kecepatan Transfer Data Melalui WLAN ............................176 Gambar 4-26 Evaluasi 2 Kecepatan Transfer Data Melalui WLAN ............................177 Gambar 4-27 Pengujian 1 Klien 1.................................................................................178 Gambar 4-28 Pengujian 2 Klien 1.................................................................................178 Gambar 4-29 Pengujian 2 Klien 2.................................................................................179 Gambar 4-30 Pengujian 3 Klien 1.................................................................................179 Gambar 4-31 Pengujian 3 Klien 2.................................................................................180 Gambar 4-32 Pengujian 3 Klien 3.................................................................................180 Gambar 4-33 Pengujian 4 Klien 1.................................................................................181 xviii

Gambar 4-34 Pengujian 4 Klien 2.................................................................................181 Gambar 4-35 Pengujian 4 Klien 3.................................................................................182 Gambar 4-36 Pengujian 4 Klien 4.................................................................................182

xix