ANALISA PENGARUH ROUTER ADVERTISE INTERVAL PADA PERFORMA JARINGAN MIPV6 MENGGUNAKAN SIMULATOR JARINGAN OPNET Daniel Martua Helya Sitompul, I Gde Dharma Nugraha Departemen Teknik Elektro Universitas Indonesia, Depok, Jawa Barat
[email protected] ABSTRAK Skripsi ini membahas pengaruh parameter router advertise interval pada simulasi jaringan MIPv6 dengan menggunakan simulator jaringan OPNET. Konfigurasi jaringan menggunakan empat buah modul wireless router, dua buah modul wireless workstation sebagai mobile node dan correspondent node, dan satu buah modul cloud sebagai penghubung antara modul-modul router. Analisa dilakukan dengan mengubah nilai parameter router advertise interval yaitu memperbesar dan memperkecil interval-nya. Hasil yang di dapat adalah terjadi penurunan nilai delay sebesar 32% dan peningkatan throughput sebesar 69% ketika parameter router advertise interval diturunkan 75%. 1. PENDAHULUAN Pada sistem jaringan komputer, protokol merupakan suatu bagian yang paling penting. Suatu protokol pengalamatan bernama internet protocol (IP) merupakan kunci dari kemampuan internet yang fleksibel. Versi IP yang masih sering digunakan saat ini adalah internet protokol versi 4 (IPv4), namun karena masih terdapat beberapa kekurangan dalam menangani penanganan jumlah komputer dalam suatu jaringan yang semakin kompleks maka telah dikembangkan versi terbaru dari IP, yaitu Internet Protocol version 6 (IPv6), yang bertujuan untuk menutupi kekurangan dan keterbatasan yang ada pada IPv4. Berbeda dengan IPv4 yang memiliki panjang alamat 32 bit, IPv6 memiliki panjang alamat 128 bit. Dengan panjang alamat 128 bit, seharusnya alamat IPv6 yang tersedia sebanyak 2128 alamat. Dengan jumlah alamat yang 296 kali lebih banyak dari pada jumlah alamat IPv4, IPv6
tentunya dapat menjadi solusi terbatasnya alamat IPv4 selama ini. Pada skripsi ini akan disimulasikan jaringan MIPv6 dengan route optimization enable untuk menganalisa pengaruh dari router advertise interval pada performa jaringan MIPv6 dilihat dari hasil delay dan throughput.
2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Internet Protokol Versi 6 IP adalah protokol yang berorientasi pada data, yang mengatur bagaimana data dikirim dari satu komputer ke komputer lain pada suatu jaringan komputer. Setiap perangkat keras (host) yang berada dalam jaringan internet setidaknya mempunyai satu alamat IP yang bersifat unik yang membedakannya dari host lain. Karena itu protokol mempunyai peranan yang sangat penting dalam suatu sistem komputer.
Analisa pengaruh..., Daniel Martua Helya Sitompul, FT UI, 2013
Protokol jaringan yang umum digunakan saat ini adalah IPv4. Namun karena berbagai keterbatasan dan kekurangannya, telah dirancang sebuah protokol baru untuk dapat menggantikan fungsi IPv4 yaitu IPv6. 2.2 Mobile IPv6 (MIPv6) MIPv6 telah mendukung node IPv6 untuk mobile atau berpindah dari suatu lokasi ke lokasi lain pada jaringan IPv6 yang berbeda dengan tetap memelihara proses berlangsungnya hubungan komunikasi. Ketika node IPv6 berpindah dari suatu lokasi, node IPv6 akan mengubah koneksi tersebut baik koneksi data link dan network link. Ketika proses perpindahan terjadi, node IPv6 harus mengubah alamat IPv6 yang dimilikinya untuk menjaga reachability. Mekanisme untuk proses perubahan alamat ketika node IPv6 berpindah dari suatu link dapat dilakukan dengan mekanisme Statefull atau Stateless Autoconfiguration untuk IPv6. Keuntungan pada MIPv6 adalah ketika Mobile Node (MN) berpindah lokasi dan mengubah alamat, proses komunikasi masih dapat berlangsung. Pemeliharaan koneksi pada MN tidak dilakukan dengan mengubah transport layer misalnya User Datagram Protocol (UDP) atau Transport Control Protocol (TCP). Pemeliharaan ini dilakukan dengan mengubah alamat pada network layer. Protokol lapisan transport tidak mengetahui kalau alamat MN telah berubah. Koneksi yang aktif tersebut masih dapat berlangsung karena koneksi masih menggunakan alamat yang tetap (Home Address (HoA)) dari MN. Ketika MN berpindah lokasi akan mendapatkan alamat Care-of Address (CoA). Beberapa masalah yang timbul pada Mobile IPv4 (MIPv4)
sekarang dapat diatasi dengan MIPv6. Triangle Routing yang merupakan masalah utama pada MIPv4 dapat diatasi dengan Route Optimatization pada MIPv6. Triangle Routing terjadi ketika MN berpindah dari Home Agent (HA), maka semua paket yang dikirimkan dari Correspondent Node (CN) untuk MN akan dikirimkan terlebih dahulu ke HA dan kemudian baru diteruskan ke lokasi MN berada. Triangle Routing pada MIPv4 menyebabkan terjadinya delay handover yang besar. Triangle Routing dan Routing Optimization dapat dilihat pada gambar 2.3 berikut ini.
Gambar 2.1 Triangle Routing dan Routing Optimization 2.3 Mobile IPv6 Handover Handover adalah proses dimana MN berpindah dari satu jaringan access point (home network) ke jaringan access point yang lain (foreign network). Secara umum handover
yang
hanya
mengalami
perubahan pada link layer (layer 2 OSI) tanpa mengubah alamat IP dinamakan horizontal handover. Contohnya adalah ketika MN berpindah pada access point wireless LAN yang dilayani oleh IP access
Analisa pengaruh..., Daniel Martua Helya Sitompul, FT UI, 2013
router yang sama. Pada terminology 802.11 kedua access point berada pada Extend Service Set (ESS) yang sama.
Gambar 2.2 Horizontal Handover.
2.4 Fast Handover for Mobile IPv6 (FMIPv6) Protokol Fast Handover merupakan perluasan teknologi MIPv6 dimana Access Router (AR) mampu memberikan layanan pada MN untuk mengantisipasi terjadinya Layer 3 (L3) handover. L3 handover menyebabkan terjadinya perubahan network layer pada MN. Proses L3 handover terjadi setelah proses Layer 2 (L2) handover selesai. Antisipasi perpindahan pada lapisan data link berdasarkan informasi L2 Trigger. L2 Trigger merupakan informasi pada lapisan data link yang terdiri dari informasi koneksi L2 MN dan identifikasi perbedaan alamat pada lapisan data link. Protokol FMIPv6 bertujuan untuk memungkinkan
sebuah
MN
untuk
mengkonfigurasi CoA yang baru, sebelum Gambar 2.3 Vertikal Handover pada ISP yang sama.
MN tersebut berpindah dan terkoneksi ke
Sedangkan handover yang terjadi ketika MN berpindah diantara access point yang berbeda ESS dan dilayani oleh access router yang berbeda dinamakan Vertical Handover. Vertical handover dapat terjadi diantara provider yang sama maupun provider yang berbeda.
FMIPv6 mampu mengeliminasi delay yang
jaringan yang baru. Selain itu, protokol
terjadi ketika terjadi prosedur Binding Update (BU) dari MN ke HA dan CN. Jika dibandingkan dengan protokol MIPv6 biasa, protokol FMIPv6 dapat lebih efisien dalam 2 hal, yaitu: 1.
Mampu
mengeliminasi
delay
konfigurasi IPv6 yang disebabkan oleh: •
Router discovery
•
Address configuration
•
Duplicate
address
detection
(DAD) Gambar 2.4 Vertikal Handover pada ISP yang berbeda.
2.
Menghilangkan diakibatkan
delay oleh
Analisa pengaruh..., Daniel Martua Helya Sitompul, FT UI, 2013
MN
yang ketika
melakukan prosedur BU dengan HA
Core 2 Duo T5550 (1.83 GHz, 667 MHz, 2
dan CN yang bersangkutan.
MB L2) dengan 1.5 GB memori dan
2.5 OPNET Network Simulator Opnet
modeller
adalah
sebagai sebuah
network simulator yang dirancang oleh OPNET Technologies inc. Opnet modeller mengakselerasikan
menggunakan
compiler,
software
penulis
Visual
Studio
2005. Sebuah topologi simulasi jaringan
network,
akan dibangun sebagai miniatur jaringan
dan
yang mencerminkan keadaan sebenarnya
meningkatkan kualitas produk. Dengan
apabila teori ini diterapkan pada kondisi
menggunakan simulasi, network designers
yang sesungguhnya. Jaringan ini akan
dapat mengurangi biaya penelitian dan
menggambarkan
memastikan kualitas produk yang optimal.
bergerak keluar dari jaringan asalnya dan
Teknologi
masuk ke dalam jaringan lain.
mengurangi
R&D
engine
time-to-market,
terbaru
OPNET
Modeller
menyediakan sebuah lingkungan untuk
skenario
MN
yang
MN akan berpindah diantara 4
mendesain protokol dan teknologi juga
BSSID
menguji dan mendemonstrasikan dengan
BSSID memiliki network prefix yang
skenario
sebelum
berbeda dan terhubung dengan internet
diproduksi. OPNET Modeller digunakan
dimana setiap node telah dikonfigurasi
perusahaan perlengkapan jaringan terbesar
dengan konfigurasi jaringan mobile ip.
di dunia untuk meningkatkan desain dari
Skenario ini dibuat agar menyerupai
network devices, teknologi seperti VoIP,
keadaan
TCP, OSPFv3, MPLS, IPv6 dan lain-
terhubung dengan Internet.
yang
realistik
yang berbeda. Masing-masing
yang
sebenarnya
jika
MN
lainnya.
3.
METODE PENELITIAN
Untuk membuktikan bahwa teori Mobile IPv6 dapat berjalan dengan baik, maka
diperlukan
praktek
untuk
mengimplementasikan teori-teori yang ada. Dalam pengimplementasian Mobile IPv6 ini penulis akan menyimulasikan nya dengan menggunakan software simulasi jaringan OPNET yang diinstall pada
Gambar 3.1 Topologi Simulasi Jaringan
sebuah komputer dengan spesifikasi Intel
MIPv6
Analisa pengaruh..., Daniel Martua Helya Sitompul, FT UI, 2013
Untuk menganalisa pengaruh route
b.
advertisement dalam kinerja Mobile IP
skenario
dengan
c.
perincian d.
Skenario 1 analisa topologi jaringan
Simulasi
route
advertisement
Simulasi
route
advertisement
diperkecil 75%
yang telah dirancang, apakah sudah
e.
konvergen dan dapat berkomunikasi
Simulasi
route
advertisement
diperbesar 25%
sebelum MN mulai bergerak (belum
f.
Simulasi
terjadi proses handover, MN dan CN
route
advertisement
diperbesar 50%\
berada pada home network). 2.
advertisement
diperkecil 50%
sebagai berikut: 1.
route
diperkecil 25%
pada skripsi ini, penulis telah merancang beberapa
Simulasi
g.
Skenario 2 analisa bahwa konfigurasi
Simulasi
route
advertisement
diperbesar 75%
mobile ip sudah benar dan proses handover terjadi sehingga MN dapat berpindah
3.
dan
tetap
4. HASIL DAN ANALISA
bisa
Untuk skenario pertama, trajectory
berkomunikasi dengan CN. Disini
attribute pada mobile node di set menjadi
akan dilihat hasil ping yang terjadi
none yang bertujuan untuk mengamati
antara
hasil delay dan throughput ketika mobile
mobile
node
dengan
correspondent node.
node dalam keadaan tidak bergerak. Pada
Skenario 3 analisa kinerja Mobile
skenario ini juga akan dilihat apakah
IPv6
terjadi komunikasi antara mobile node
yang
skenario
ada.
ini
Dimana
akan
dalam
dibandingkan
perubahan delay dan throughput yang
dengan
node
dengan
mengamati hasil ping antara keduanya.
terjadi jika nilai parameter router advertise menjadi acuan. Hal ini
correspondent
Tabel 4.1 Ping Skenario 1 No
IP Address
dilakukan dengan cara mengubah nilai
Hop
Node Name
Delay
router advertise interval pada setiap
1
2001:193::2
0.000
Mobile Node
router, karena router advertise interval
2
2001:194::1
0.002
Home Agent
mempengaruhi cepat lambatnya router
3
2001:195::2
0.001
Internet
akan
baik
4
2001:192::1
0.101
Foreign Agent 2
sukses atau gagalnya koneksi. Adapun
5
2001:192::27
0.005
Correspondent Node
hal yang akan dibandingkan adalah:
6
2001:192::27
0.000
Correspondent Node
a.
7
2001:195::1
0.002
Foreign Agent 2
mengirim
advertisenya
Simulasi pada kondisi awal
Analisa pengaruh..., Daniel Martua Helya Sitompul, FT UI, 2013
8
2001:194::2
0.001
Internet
skenario 3a menghasilkan rata-rata delay
9
2001:193::1
0.101
Home Agent
0.0031 detik dan rata-rata delay 4637
10
2001:193::2
0.004
Mobile Node
bits/detik.
Untuk skenario 3b rata-rata
delay adalah 0.0032 detik dan 4984 Pada tabel 4.1 dapat dilihat bahwa
bits/detik untuk nilai throughput. Untuk
dalam topologi simulasi jaringan Mobile
skenario 3c rata-rata delay 0.0028 detik
IPv6 ini, mobile node dapat berkomunikasi
dan rata-rata throughput 5709 bits/detik.
dengan correspondent node dengan total response time 0.216 detik. Kemudian hasil simulasi untuk delay didapatkan nilai minimum delay adalah 0.0012 detik, nilai maksimum delay 0.0020 detik dan nilai rata-rata delay 0.0018 detik.
Gambar 4.2 Delay Skenario 3a vs 3b
Gambar 4.1 Pergerakan Mobile Node Untuk skenario kedua, dari gambar 4.1 dapat dilihat bahwa mobile node mengalami
perpindahan
network
dari
home agent ke foreign agent 1 pada sekitar
Gambar 4.3 Throughput Skenario 3a vs 3b
menit ke 3, kemudian berpindah ke foreign agent 2 pada sekitar menit ke 11 dan
Skenario 3d merupakan skenario
berpindah ke foreign agent 3 pada menit ke
dengan hasil terbaik. Nilai rata-rata delay
19 dan pada menit ke 26 mobile node
turun 32% atau 0.0021 detik, sedangkan
kembali terkoneksi dengan home agent.
nilai throughput meningkat 69% atau 7838
Pada skenario ketiga, parameter yang
bits/detik. Untuk skenario 3e rata-rata
akan diubah adalah nilai Router advertise
delay 0.0033 detik, rata-rata throughput
interval. Nilai awal router advertisement
4424 bits/detik. Untuk skenario 3f rata-rata
interval
delay 0.0038 dan rata-rata throughput 4282
adalah
(0.5,1).
Hasil
untuk
Analisa pengaruh..., Daniel Martua Helya Sitompul, FT UI, 2013
bits/detik. Dan untuk skenario 3g rata-rata
dibuktikan pada perbandingan grafik
delay 0.0039 dan nilai throughput 4184
throughput antar skenario pada bab 4.
bits/detik
Hasil simulasi terbaik dapat dilihat dari hasil data skenario 3d, terjadi 5. KESIMPULAN
peningkatan nilai throughput sebesar
Dari data yang didapatkan pada hasil
69% atau 3201 bits / detik.
simulasi, dapat disimpulkan bahwa: 1.
Total response time terbaik adalah ketika mobile node dan correspondent
REFERENSI [1]
node berada pada jaringan network yang sama. Dari hasil simulasi yang
Certified Network Associate” 2005 [2]
Cisco
System.
(2001–2011).
Implementing IPv6 Addressing and
response time yang terbaca adalah
Basic Connectivity. Oktober 2012.
0.010 detik. Hal ini disebabkan karena
www.cisco.com
yang
membuat
paket
data
[3]
dari
home agent tetapi langsung menuju
Johnson. D., Perkins. C., J. Arkko, “Mobility Support in IPv6”, Juni
correspondent node tidak kembali ke
2004 [4]
Fikri Ahmad Setiawan, “Analisa
mobile node.
Perbandingan
Dengan memperkecil nilai Router
Menggunakan
Advertise Interval pada router, maka
GSM dengan Menggunakan Metode
nilai delay yang dilihat dari sisi mobile
Fast Handover Pada Mobile IPv6
node akan semakin kecil. Hal ini
(FMIPv6)”,Teknik Elektro UI,2010
dibuktikan pada perbandingan grafik
[5]
Kualitas Codec
G711
Voip dan
Aazam, M. Khan, I. Alam, M.
delay antar skenario pada bab 4. Hasil
Qayyum, A. “Comparison of IPv6
simulasi terbaik dapat dilihat dari hasil
Tunneled Traffic of Teredo and
data skenario 3d, terjadi penurunan
ISATAP over Test-bed Setup” 2010
nilai delay sebesar 32% atau 0.0010
[6]
detik. 3.
“CCNA Cisco
bisa dilihat pada tabel 4.4, total
fungsi route optimation pada IPv6
2.
Lammle. Todd,
Dari
Computer Networks. (Februari 2002) Evaluation of Mobility and Quality
segi
throughput,
dari
data
of Service Interaction. November
simulasi dapat disimpulkan dengan memperkecil nilai router advertise
2012. www.sciencedirect.com [7]
OPNET Aplication and Network
interval akan mengakibatkan nilai
Performance.
throughput semakin besar. Hal ini juga
www.opnet.com
November
Analisa pengaruh..., Daniel Martua Helya Sitompul, FT UI, 2013
2012.
[8]
RFC 1256, RFC 2373, RFC 2461, RFC 3513, RFC 3775, RFC 4068. www.ietf.org
[9]
Dunmore. Martin, Pagtzis. Theo, “Mobile
IPv6
Performance Evaluation”,
Handover:
Analysis Mei
and 2004.
www.6net.org [10] The
TCP/IP
Guide.
(September
2005) ICMPv6 Router Advertisement and Router Solicitation Messages. Desember
2012.
www.tcpipguide.com [11] IPv6 Neighbor Discovery. (Agustus 2008) www.packetlife.net
Analisa pengaruh..., Daniel Martua Helya Sitompul, FT UI, 2013