ANALISA UNJUK KERJA MANAJEMEN ANTRIAN DROP TAIL DAN FAIR QUEUEING PADA ROUTER

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ANALISA UNJUK KERJA MANAJEMEN ANTRIAN DROP TAIL DAN FAIR QUEUEING PADA ROUTER

SKRIPSI Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Komputer Program Studi Teknik Informatika

Disusun oleh : VICTOR DIAN KURNIAWAN 085314052

JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2013



SKRIPSI Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Komputer Program Studi Teknik Informatika

Disusun oleh : VICTOR DIAN KURNIAWAN 085314052

JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2013 i


PERFORMANCE ANALYSIS QUEUEING MANAGEMENT DROP TAIL AND FAIR QUEUEING IN ROUTER

A THESIS Presented as Partial Fulfillment of The Requirements to Obtain The Sarjana Komputer Degree in Informatics Engineering Study Program

By : VICTOR DIAN KURNIAWAN 085314052

INFORMATICS ENGINEERING STUDY PROGRAM INFORMATICS ENGINEERING DEPARTMENT FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 2013 ii


SKRIPSI


Dipersiapkan dan ditulis oleh : Victor Dian Kurniawan NIM : 085314052

Telah disetujui oleh :

SKRIPSI

iii


iv


MOTTO

Kemenangan yang seindah-indahnya dan sesukar-sukarnya yang boleh direbut oleh manusia ialah menundukan diri sendiri.(Ibu Kartini ).

v


PERNYATAAN KEASLIAN KARYA Saya menyatakan dengan sungguh-sungguh bahwa skripsi yang saya tulis ini tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.

Yogyakarta, 20 Februari 2013

Penulis

Victor Dian Kurniawan

vi


PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma: Nama

: Victor Dian Kurniawan

Nomor Mahasiswa

: 085314052

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul: “ Analisa Unjuk Kerja Manajemen Antrian Drop Tail dan Fair Queueing pada Router “ Beserta perangkat yang diperlukan (jika ada). Dengan demikian saya memberikan kepada

Perpustakaan

Universitas

Sanata

Dharma

hak

untuk

menyimpan,

mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikannya di internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis. Demikian ini pernyataan yang saya buat dengan sebenarnya. Dibuat di Yogyakarta Pada tanggal: 20 Februari 2013

Yang menyatakan

Victor Dian Kurniawan

vii


ABSTRAK

Perkembangan yang pesat baik dalam segi penggunaan maupun ukuran dari jaringan internet memicu minat baru dalam metode pengendalian kemacetan lalu lintas internet (congestion control). Pada router kemacetan dapat dikendalikan dengan manajemen antrian. Manajemen antrian mengendalikan urutan pengiriman paket dan penggunaan ruang buffer sehingga dapat membantu pengendalian kemacetan.Manajemen atrian yang sering digunakan adalah manajemen antrianDrop Tail dan Fair Queueing. Pada tugas akhir ini akan diuji kinerja antara manajemen antrian DT dan Fair FQ. Penelitian menggunakan simulasi dengan bantuan Network Simulator 2 (NS2). Pengambilan data didapat dari trace file hasil simulasi dan dihitung dengan menggunakan program .awk. Pengujian berdasarkan ukuran buffer yang berbedabeda, ukuran paket maksimum dan minimum, dan protokol transport TCP dan UDP. Pengujian kinerja antara manajemen antrian DT dan FQ berdasarkan parameter Average delay router, packet loss router, dan throughput router. Dari analisa yang diambil dari penelitian, maka secara keseluruhan dapat diambil kesimpulan bahwa manajemen antrian DT lebih baik dari pada manajemen antrian FQ pada parameter average delay router, paket loss router, dan throughput router pada pengujian dengan ukuran buffer 10, 25, 50, 75, dan 100 menggunakan paket TCP danUDP dengan ukuran paket maksimum dan minimum.

Kata kunci :router, buffer, Drop Tail, Fair Queueing, average delay router, paket loss router, throughput router

viii


ABSTRACT Development both in use aspect and size aspect of internet network trigger new interest in method of controlling internet congestion (congestion control). The congestion could be controlled by queuing management. Queuing management control the order of sending packet and the use of buffer space so that it helps congestion control. Queuing management which are frequently used are algorithm Drop Tail and Fair Queuing. In this paper, the performance between algorithm Drop Tail and Fair Queuing would be tested. The paper used simulation assisted with Network Simulator 2 (NS-2). The data were obtained from trace file, result of simulation and counted using .awk. Program. Testing based on different buffer measurement, maximum and minimum packet measurement, and protocol transport TCP and UDP. The testing of performance between algorithm DT and FQ based on parameter Average delay router, packet loss router, and throughput router. The analysis shows that algorithm DT is better than algorithm FQ in parameter average delay router, packet loss router, and throughput router.to test with buffer size 10, 25, 50, 75, and 100 using TCP danUDP packets with the minimum and maximum packet size.

Keyword :router , buffer, Drop Tail, Fair Queueing, average delay router, paket loss router, throughput router

ix


KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan berkat dan rahmatNya, sehingga penulis skripsi dengan judul “Analisa Unjuk Kerja Manajemen Antrian Drop Tail dan Fair Queueing pada Router” ini dapat diselesaikan dengan baik oleh penulis. Skripsi ini ditulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana komputer di Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Selama penulisan skripsi ini, banyak pihak yang telah membantu dan membimbing penulis. Oleh sebab itu melalui kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih atas selesainya penyusunan skripsi ini, kepada:

1. Tuhan Yesus dan Bunda Maria selaku “dosen pembimbing” dalam kehidupanku. 2. Kedua orang tuaku, pak Kris dan bu Giyarti, serta saudara dan keluargaku yang telah memberi dukungan baik berupa doa, semangat, nasihat dan materi, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. 3. Bapak Damar Widjaja, S.T., M.T selaku dosen pembimbing yang telah bersedia memberi saran, kritik, meluangkan waktu, tenaga dan pikiran untuk membimbing dan mengarahkan penulis. 4. Ibu Ridowati Gunawan S.Kom., M.T. selakuKaprodi Teknik Informatika. 5. Bapak Eko Hari Parmadi S.Si., M.Kom.selaku dosen pembimbing akademik.

x


6. Bapak dan Ibu dosen serta staf dan karyawan Teknik Informatika Universitas Sanata Dharma. 7. Lenny Arinta Helena (tercinta) yang selalu menjadi bintang hidupku. Tak lupa pak Sukandar dan ibu Iwik yang selalu memberi semangat dengan kata-katanya, “mas Victor kapan lulus..?”. 8. Teman – teman TI angkatan 2008 yang meluangkan waktu untuk memberi saran dalam penyusunan tugas akhir ini. 9. Adi kiting, Edward item, Yudi Simbah, Apin, Hendra, Dias, Colox, Shuit, Deti dan teman-teman yang masih berjuang, “ayo gasssss pooollllll....!!!”. 10. Untuk pihak – pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu. Penulis mengucapkan terima kasih atas bantuannya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini.

Akhir kata, penulis berharap karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi kemajuan dan perkembangan ilmu pengetahuan.

Yogyakarta, 20 Februari 2013

Penulis

xi


DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL ....................................................................................................... HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING .......................................................... HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................................... HALAMAN PERSEMBAHAN .................................................................................. PERNYATAAN KEASLIAN HASIL KARYA ......................................................... PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ................................................................................... ABSTRAK .................................................................................................................. ABSTRACT ................................................................................................................ KATA PENGANTAR ................................................................................................. DAFTAR ISI ........................................................................................................ DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ DAFTAR TABEL ................................................................................................. BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah .................................................................... 1.2 Rumusan Masalah .............................................................................. 1.3 Batasan Masalah ................................................................................ 1.4 Tujuan ................................................................................................ 1.5 Manfaat Penelitian ............................................................................ 1.6 Metodologi Penelitian ....................................................................... 1.7 Sistematika Penulisan ......................................................................... BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Antrian ............................................................................................... 2.2 Drop Tail ............................................................................................ 2.3 Fair Queueing .................................................................................... 2.4 Quality of Service ............................................................................... 2.4.1 Parameter-parameter QoS .............................................................. 2.4.1.1 Delay ...................................................................................... 2.4.1.2 Packet Loss ............................................................................. 2.4.1.3 Throughput............................................................................. 2.5 Simulasi Jaringan ............................................................................... 2.5.1 Network Simulator .........................................................................

xii

i iii iv v vi vii viii ix x xii xiv xv 1 2 3 3 3 3 4 6 8 9 10 13 14 15 16 17 17


2.5.2 Network Simulator 2 ...................................................................... 2.5.2.1 Trace File ............................................................................... 2.5.3 Transport Protocol ........................................................................ 2.5.3.1 User Datagram Protocol ....................................................... 2.5.3.2 Transmission Control Protocol .............................................. 2.6 Router ................................................................................................ BAB III PERANCANGAN SIMULASI 3.1 Perancangan Simulasi ........................................................................ 3.2 Topologi Jaringan ............................................................................... 3.3 Konfigurasi Sistem ............................................................................. 3.4 Pengukuran Parameter Kinerja ........................................................... 3.4.1 Menghitung packet loss router ...................................................... 3.4.2 Menghitung average delay router ................................................. 3.4.3 Menghitung throughput ................................................................. BAB IVPENGUJIAN DAN ANALISIS 4.1 Penjelasan Program dan Contoh Pengambilan Nilai dari Trace File.. 4.2 Pengambilan nilai dari trace file ........................................................ 4.3 Penghitungan dan Analisis ................................................................. 4.3.1 Average Delay Router .................................................................... 4.3.2 Packet Loss Router ........................................................................ 4.3.2 Throughput Router ........................................................................ BAB VKESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ........................................................................................ 5.2. Saran ................................................................................................... DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ LAMPIRAN ..........................................................................................................

xiii

18 20 22 22 23 24 26 28 29 30 31 32 34 35 41 45 45 48 51 54 55 56 58


DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Antrian ....................................................................................

6

Gambar 2.2 FIFO ................................................................................................

8

Gambar 2.3 Drop Tail .........................................................................................

8

Gambar 2.4 Fair Queueing – RR .......................................................................

9

Gambar 2.5 Tampilan NS-2 ................................................................................

18

Gambar 2.6 Contoh trace file ..............................................................................

20

Gambar 3.1 Flowchart Perancangan Simulasi ....................................................

25

Gambar 3.2 Topologi Jaringan ............................................................................

27

Gambar 3.3 Flowchat packet loss router ............................................................

31

Gambar 3.4 Flowchataverage delay router......................................................

32

Gambar 3.5 Flowchatthroughput.......................................................................

33

Gambar 4.1 potongan trace file Average delay router ........................................

41

Gambar 4.2 potongan trace file Packet loss router .............................................

43

Gambar 4.3 potongan trace file Throughput router ............................................

44

Gambar 4.4 contoh output Average_delay_router.awk ......................................

46

Gambar 4.5 Grafik average delay router ............................................................

46

Gambar 4.6 contoh output packetLossRouter.awk ..............................................

49

Gambar 4.7 Grafik paket loss router ...................................................................

49

Gambar 4.8 contoh output throughput_router.awk ............................................

51

Gambar 4.9 Grafik throughput ............................................................................

52

xiv


DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Klasifilasi Delay .................................................................................

15

Tabel 2.2 Klasifikasi Packet Loss ......................................................................

16

Table 3.1 Skenario Simulasi ............................................................................... 26 Tabel 3.2 Record Trace File ..............................................................................

29

Tabel 3.2 (lanjutan) Record Trace File ..............................................................

30

Tabel 4.1 Average delay router (ms) ..................................................................

47

Tabel 4.2 Paket loss router (%) .........................................................................

49

Table 4.3 Throughput (p/s) ................................................................................. 52

xv


BAB I PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang Masalah Perkembangan yang pesat baik dalam segi penggunaan maupun ukuran dari

jaringan internet memicu minat baru dalam metode pengendalian kemacetan lalu lintas internet (congestion control) [1].Metode ini mempunyai dua point dalam implementasinya.Pertama adalah pada sumber pengirim paket, dimana mempunyai pengendalian aliran (flow control) yang bervariasi.Point yang kedua ada pada gatewayataurouter, dimana kemacetan dapat dikendalikan dengan routing protocol dan manajemen antrian.Routing protocol jika diimplementasikan dengan benar maka akan mengurangi kemacetan. Begitu juga dengan manajemen antrian, manajemen antrian mengendalikan urutan pengiriman paket dan penggunaan ruang buffer sehingga dapat membantu pengendalian kemacetan. Suatu jaringan internet mempunyaimanajemen antrian yang biasanya terdapat pada router. Antrian tersebut dapat mempengaruhi besarnya delay pada suatu jaringan [2]. Jika buffer pada router terlalu kecil sedangkan paket yang melewati dan antri di router jauh lebih besar dari buffer, maka akanterjadidelay yang besar dan juga akan terjadipacket loss pada antrian semakin besar. Pada antrian, delay disebabkan karena waktu tunggu pemprosesan suatu paket yang datang ke router sampai melewati router untuk dikirimkan ke router lain atau komputer tujuan. Sedangkan packet loss disebabkan karena jumlah paket yang datang melebihi dari kapasitas buffer.Selain itu, antrian juga mempengaruhi throughput yang yang dapat ditentukan dengan tingkat rata-rata pengiriman pesan berhasil melalui saluran komunikasi. Ada beberapa manajemen antrian yang bisa diterapkan pada jaringan internet, antara lain First In First Out(FIFO) yang juga disebutDrop-Tail(DT), Fair

1

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 2

Queuing(FQ), Weighted Fair Queuing (WFQ), Random Early Detection (RED), dan Explicit Congestion Notification (ECN) [3]. Masing-masing manajemen antrian tersebut mempunyai kelebihan dan kekurangan. Sudah banyak penelitian untuk menentukan manajemen antrian yang lebih baik di antara manajemen antrian yang sudah ada.Salah satunya adalah membandingkan manajemen antrian RED dengan FQ [4].Kesimpulan dari penelitian tersebut adalah manajemen antrian FQ lebih baik dari pada manajemen antrian RED berdasarkan analisa throughput, delay, dan packetloss.Throughput pada manajemen antrian FQ lebih besar dari pada manajemen antrian RED setra delay dan packetloss manajemen antrian FQ lebih kecil dibanding manajemen antrian RED. Untuk menentukan manajemen antrian lainnya yang lebih handal, akan dibandingkan manajemen antrianDT dan FQ dengan parameter delay, packet loss, dan throughput. Pengujian tersebut akan disimulasikan dengan menggunakan Network Simulator 2 (NS2). Pengujian juga dilakukan berdasarkan besarnya buffer pada setiap manajemen antrian.

1.2

Rumusan Masalah Perumusan masalah pada penelitian ini adalah : 1. Bagaimana merancang dan mensimulasikan manajemen antrianDT dan FQ dengan menggunakan NS2? 2. Bagaimana mengolah data pada tracefile hasil simulasi manajemen antrianDT dan FQ yang telah dibuat? 3. Bagaimana menguji kinerja manajemen antrianDT dan FQ yang telah dibuat? Parameter apa saja yang akan diuji? 4. Bagaimana menganalisa hasil pengujian yang telah dilakukan?


1.3

Batasan Masalah Batasan Masalah tugas akhir yang dibuat adalah sebagai berikut : 1. Simulasi dibangun dengan perangkat lunak NS2. 2. Jenis antrian yang diterapkan pada simulasi adalah DT dan FQ. 3. JumlahNode yang dibuat adalah 6 buah, 4 node sebagai komputer sumber (source), 1 node sebagai computer tujuan (destination), dan 1 node sebagai router. 4. Transport protocol yang digunakan adalah TCP dan UDP. 5. Ukuran paket yang diuji adalah ukuran paket terkecil dan terbesar. Paket TCP adalah 20 byte dan 65495 byte dan Paket UDP adalah 8 byte dan 65507 byte. 6. Ukuran bufferrouterpada setiap pengujian masing-masing manajemen antrian adalah 10, 25, 50, 75, 100. 7. Parameter yang diukur adalah packet loss router, average delay router, dan throughput router.

1.4

Tujuan

Tujuan tugas akhir yang dibuat adalah untuk menunjukkan hasil perbandingan unjuk kerja antara manajemen antrianDT dan FQ. 1.5

Manfaat Penelitian Secara umum, hasil penelitian tugas akhir ini diharapkan dapat memberikan

referensi untuk penelitian lebih lanjut mengenaimanajemen antrian DT dan FQ.

1.6

Metodologi Penelitian

Metodologi dan langkah-langkah yang digunakan dalam pelaksanaan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :


1. Studi Literatur Pada tahap ini, penulis mengumpulkan referensi-referensi yang digunakan untuk mendukung pengerjaan tugas akhir ini. 2. Perancangan Pada tahap ini, penulis menentukan dan merancang simulasi yang akan dibangun, seperti jumlahnode, tipe antrian, bandwidth, ukuran buffer, dan lain – lain 3. Simulasi dan Pengumpulan data Pada tahap ini, penulis membangun simulasi menggunakan NS-2 dan membuat script berekstensi „.tcl‟. Setelah simulasi dijalankan diperoleh file berekstensi „.tr‟, file tersebut berisi data-data dari simulasi. Untuk menghitung parameter-parameter pengujian dibuat script berekstensi „.awk‟. 4. Analisa Data Pada tahap ini, penulis melakukan analisa hasil pengujian yang diperoleh dari script „.awk‟.Analisa dilakukan dengan melakukan pengamatan dari hasil pengujian sehingga dapat ditarik kesimpulan tentang unjuk kerja manajemen antrianDT dan FQ.

2.7

Sistematika Penulisan I.

PENDAHULUAN Bab ini berisi latar belakang penulisan tugas akhir, rumusan masalah, tujuan penulisan, manfaat penulisan batasan masalah, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan

II.

LANDASAN TEORI Bab ini menjelaskan mengenai teori yang berkaitan dengan judul/masalah tugas akhir ini


III.

PERANCANGAN SIMULASI DROP TAIL & FAIR QUEUEING Bab ini berisi perencanaan simulasi manajemen antrianDrop Tail dan Fair Queueing yang akan dibuat.

IV.

IMPLEMENTASI DAN ANALISIS SIMULASI DROP TAIL & FAIR QUEUEING Bab ini berisi pelaksanaan simulasi dan hasil analisis data simulasi manajemen antrianDrop Tail dan Fair Queueing.

V.

KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi kesimpulan yang didapat dan saran-saran berdasarkan hasil analisis manajemen antrianDrop Tail dan Fair Queueing.


BAB II LANDASAN TEORI

2.1

ANTRIAN Antrian adalah salah satu fungsi router

yang menyimpan sementara

paket-paket sebelum ditransmisikan. Jika paket-paket datang pada antrian paling akhir dari sebuah queue, maka paket-paket tersebut akan mengalami keterlambatan [5]. Secara umum skema antrian dapat diterangkan seperti pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1 Antrian [6].

Paket yang akan dikirimkan oleh suatu node akan masuk ke dalam antrian (queue). Saat link kosong, paket yang berada di antrian terdepanakan ditransmisikan melalui link tersebut. Di sini seolah-olah link berperan sebagai Server / Pelayan [6]. Manajemen antrian umumnya dianggap sebagai sebuah cabang dari riset operasi karena sering digunakan ketika membuat keputusan yang dibutuhkan untuk menyediakan layanan.Manajemen antrian menentukan bagaimana paket ditampung pada buffer, paket mana yang ditandai (marked) atau dibuang (dropped), paket mana yang ditransmisikan (Scheduler), dan secara tidak langsung menentukan delay pada router.

6


Secara teoritis ada beberapa mekanisme penjadwalan pada antrian paket [6]: a) First In First Out Manajemen antrianyang juga disebutDT ini adalah manajemen antrian yang paling sederhana. Prinsip dari manajemen antrian ini adalah seperti prinsip antrian (antrian tak berprioritas), paket yang masuk lebih dulu akan keluar lebih dulu juga. b) Fair Queuing Manajemen antrian FQ mengelompokkan paket ke dalam class-class yang kemudian akan memproses sebuah paket pada tiap class secara bergiliran dengan adil.

c) Weighted Fair Queuing Weighted Fair Queuing (WFQ) merupakan bentuk yang lebih umum dari FQ. Pada WFQ, masing-masing class mendapat bobot service yang berbeda pada tiap siklusnya sehingga jumlah paket yang ditransmisikan akan berbedabeda pada setiap siklus sesuai dengan bobot tiap class. d) Priority Queuing Priority Queuing (PQ) memberikan prioritas kepada paket dan mengirimkan paket tersebut sesuai prioritasnya. Paket yang memiliki prioritas tertinggi akan didahulukan. Priority Queuing pada dasarnya akan memilih class dengan prioritas tertinggi sampai antrian milik class tersebut kosong, baru diikuti dengan pemilihan class dengan prioritas tertinggi berikutnya.


2.2

DROP TAIL

Manajemen antrian DT merupakan bagian dari penjadwalan FIFO. Pada FIFO paket yang pertama masuk antrian akan keluar terlebih dahulu [2]. Paket dikirimkan dengan urutan yang sesuai dengan urutan kedatangan.Model antrian FIFO dapat dilihat pada Gambar 2.2.

4 5 6 7 10

9

3

2

1

8

Gambar 2.2 FIFO [7]

Gambar 2.2 menunjukkan kedatangan beberapa paket data yang berbeda waktu, paket pertama yang tiba lebih awal dikeluarkan ke port terlebih dahulu oleh antrian FIFO.Teknik antrian FIFO sangat cocok untuk jaringan dengan bandwidth menengah 64kbps tetapi cukup menghabiskan sumber daya prosessor dan memori [2]. Manajemen antrian DT adalah manajemen antrian sederhana digunakan

oleh

router untuk

memutuskan

kapan

yang untuk

menjatuhkan paket . Dalam DT semua lalu lintas tidak dibedakan, setiap paket diperlakukan secara identik [2].Manajemen antrian DT dapat diilustrasikan pada Gambar 2.3.

Gambar 2.3 Drop Tail [6]


Manajemen antrian ini menggunakan struktur data stack. Apabila tidak ada buffer kosong saat terjadi antrian penuh, maka paket yang dibuang adalah paket yang berada di antrian paling akhir, yaitu paket yang terakhir masuk buffer.

2.3

FAIR QUEUEING FQ diusulkan oleh John Nagle pada tahun 1985 [8].FQ adalah

manajemen

antrian

yang digunakan

dalam

jaringan

komputer

dan

telekomunikasi. Manajemen antrian FQ mengelompokkan paket ke dalam classclass yang kemudian akan bergiliran memproses sebuah paket pada tiap class dengan adil. Pada manajemen antrian FQ, tidak ada class yang mendapat prioritas yang lebih tinggi dari class lainnya [2].Manajemen antrian FQ dengan implementasi Round-Robin (RR) diilustrasikan pada Gambar 2.4.

Gambar 2.4 Fair Queueing – RR[2] Manajemen antrian FQ biasa digunakan pada router dan switch yang meneruskan paket dari sebuah buffer. Buffer bekerja sebagai sistem antrian.Paket data disimpan sementara sampai bisa ditransmisikan.Ruang buffer dibagi menjadi banyak antrian yang masing-masing digunakan untuk menyimpan paket


dari satu aliran, yang didefinisikan misalnya dengan alamat IP sumber dan tujuan. FQ dapat mengontrol congestion dengan memonitoring aliran dan memungkinkan aliran paket ganda untuk berbagi kapasitas link.Fair queueing biasanya menggunakan RR sebagai implementasinya [9]. Bentuk RR paling sederhana terdiri atas 2 class. Di sini paket dari classA akan ditransmisikan diikuti paket dari class B, diikuti paket dari class A lagi, diikuti paket dari class B lagi dan seterusnya.

2.4

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. QoS mengacu pada kemampuan suatu jaringan untuk menyediakan layanan yang baik dengan menyediakan bandwith, mengatasi jitterdan delay[10]. QoS sangat ditentukan oleh kualitas jaringan yang digunakan. Qos dibutuhkan untuk meminimalkan packet loss, delay, latency dan delay variation (jitter), mengukur Performance, mencampur paket data dan suara pada

jaringan

yang

padat,

dan

dapat

mengoptimalkan

antrianuntuk

memproritaskan layanan. Layanan yang diprioritaskan misalnya traffic voice, traffic shaping / buffering pada jaringan WAN. Layanan tersebut menjadi tambahan treatment untuk pengaturan paket data, memungkinkan membuat alur aggregate, memungkinkan traffic jaringan smooth pada alur jaringan dan mengkonfigurasi prioritas traffic melewati jaringan QoS didesain untuk membantu end user (client) menjadi lebih produktif dengan memastikan bahwa user mendapatkan performansi yang handal dari aplikasi-aplikasi berbasis jaringan.QoS mengacu pada kemampuan jaringan


untuk menyediakan layanan yang lebih baik pada traffic jaringan tertentu melalui teknologi yang berbeda-beda.QoS merupakan suatu tantangan yang besar dalam jaringan berbasis IP dan internet secara keseluruhan. Tujuan dari QoS adalah untuk

memenuhi

kebutuhan-kebutuhan

layanan

yang

berbeda,

yang

menggunakan infrastruktur yang sama. QoS menawarkan kemampuan untuk mendefinisikan atribut-atribut layanan yang disediakan, baik secara kualitatif maupun kuantitatif. Dalam usaha menjaga dan meningkatkan nilai QoS, dibutuhkan teknik untuk menyediakan utilitas jaringan, yaitu dengan mengklasifikasikan dan memprioritaskan setiap informasi sesuai dengan karakteristiknya masingmasing.Contohnya, terdapat paket data yang bersifat sensitif terhadap delay tetapi tidak sensitif terhadap packet loss seperti VoIP, ada juga paket yang bersifat sensitif terhadap packet loss tetapi tidak sensitif terhadap delay seperti transfer data.Untuk itu perlu dilakukan klasifikasi paket dan pengurutan prioritas paket dari yang paling tinggi sampai terendah. Terdapat 3 tingkat QoS yang umum dipakai, yaitu best-effortservice, integrated service, dan differentiated service [11].

1) Best-Effort Service Best-effort service digunakan untuk melakukan semua usaha agar dapat mengirimkan sebuah paket ke suatu tujuan. Penggunakan best-effortservice tidak akan memberikan jaminan agar paket dapat sampai ke tujuan yang dikehendaki. Sebuah aplikasi dapat mengirimkan data dengan besar yang bebas kapan saja tanpa harus meminta ijin atau mengirimkan pemberitahuan ke jaringan. Beberapa aplikasi dapat menggunakan best-effort service, sebagai contohnya FTP dan HTTP yang dapat mendukung best-effort service tanpa mengalami permasalahan.Untuk aplikas-iaplikasi yang sensitif terhadap network delay,fluktuasi bandwidth, dan perubahan kondisi jaringan, penerapan best-effort


service bukanlah suatu tindakan yang bijaksana. Contohnya aplikasi telephony pada jaringan yang membutuhkan besar bandwidth yang tetap, agar berfungsi dengan baik; dalam hal ini penerapan best-effort akan mengakibatkan panggilan telepon gagal atau terputus. 2) Integrated Service Model integrated service menyediakan aplikasi dengan tingkat jaminan layanan melalui negosiasi parameter-parameter jaringan secara end-to-end. Aplikasi-aplikasi akan meminta tingkat layanan yang dibutuhkan untuk dapat beroperasi dan bergantung pada mekanisme QoS untuk menyediakan sumber daya jaringan yang dimulai sejak permulaan transmisi dari aplikasi-aplikasi tersebut. Aplikasi tidak akan mengirimkan traffic, sebelum menerima tanda bahwa jaringan mampu menerima beban yang akan dikirimkan aplikasi dan juga mampu menyediakan QoS yang diminta secara end-to-end. Untuk itulah suatu jaringan akan melakukan suatu proses yang disebut admission control. Admission control adalah suatu mekanisme yang mencegah jaringan mengalami over-loaded. Jika QoS yang diminta tidak dapat disediakan, maka jaringan tidak akan mengirimkan tanda ke aplikasi agar dapat memulai untuk mengirimkan data. Jika aplikasi telah memulai pengiriman data, maka sumber daya pada jaringan yang sudah dipesan aplikasi tersebut akan terus dikelola secara end-to-end sampai aplikasi tersebut selesai. 3) Differentiated Service Model terakhir dari

QoS adalah model

differentiated service.

Differentiated service menyediakan suatu set perangkat klasifikasi dan mekanisme antrian terhadap protokolprotokol atau aplikasi-aplikasi dengan prioritas tertentu di atas jaringan yang berbeda. Differentiated service bergantung pada kemampuan edge router untuk memberikan klasifikasi dari paket-paket yang

berbeda

tipenya

yang

melewati

jaringan.Traffic

jaringan

dapat

diklasifikasikan berdasarkan alamat jaringan, protocol dan port, ingressinterface,


atau klasifikasi lainnya selama masih didukung oleh standard atau extended access.

2.4.1 PARAMETER-PARAMETER QoS Performansi mengacu ke tingkat kecepatan dan keandalan penyampaian berbagai jenis beban data di dalam suatu komunikasi. Performansi merupakan kumpulan dari beberapa parameter besaran teknis, yaitu [10] : 1) Delay Delay adalah waktu tunda suatu paket yang diakibatkan oleh proses transmisi dari satu titik ke titik lain yang menjadi tujuannya. 2) Jitter Jitter dapat didefinisikan sebagai variasi delay antara blok-blok yang berurutan. Besarnya nilai jitterakan sangat dipengaruhi oleh variasi beban traffic dan besarnya tumbukan antar paket (congestion) yang ada dalam jaringan. 3) Packet Loss Packet loss didefinisikan sebagai kegagalan transmisi paket data mencapai tujuannya. 4) Noise Noise merupakan sinyal gangguan yang tidak diinginkan, gangguan ini yang menyebabkan proses penyampaian pesan tidak berjalan sebagaimana mestinya sinyal asli yang dikirim. 5) Bandwitdh Bandwitdh merupakan ukuran kecepatan aliran data yang menyatakan banyaknya informasi yang dapat mengalir dari suatu tempat ke tempat lain dalam suatu waktu tertentu.

6) Throughput


Throughput merupakan besaran yang menunjukkan laju bit informasi data sebenarnya dari laju bit pada suatu jaringan telekomunikasi. Parameter QoS yang dipakai pada tugas akhir ini adalah delay, packetloss, dan throughput.

2.4.1.1 DELAY Delay adalah waktu tunda suatu paket yang diakibatkan oleh proses transmisi dari satu titik ke titik lain yang menjadi tujuannya. Delay dapat dipengaruhi oleh jarak, media fisik, kongesti, atau juga waktu proses yang lama [12]. Delay di dalam jaringan dapat digolongkan sebagai berikut : 1) Packetisasi delay Delayyang disebabkan oleh waktu yang diperlukan untuk proses pembentukan paket IP dari informasi user. Delayini hanya terjadi sekali saja, yaitu di sourceinformasi. 2) Queuing delay Delayini disebabkan oleh waktu proses yang diperlukan oleh routerdi dalam menangani transmisi paket di sepanjang jaringan. Umumnya delayini sangat kecil. 3) Delay propagasi Proses perjalanan informasi selama di dalam media transmisi, misalnya SDH,

coaxatau

tembaga,

menyebabkan

delayyang

disebut

dengan

delaypropagasi. Menurut [12], besarnya delay dapat diklasifikasikan dengan table 2.1.


Tabel 2.1 Klasifilasi Delay [12]. Kategori

Besar Delay

Sangat bagus

< 150 ms

Bagus

150 s/d 300 ms

Jelek

300 s/d 450 ms

Tidak dapat diterima

> 450 ms

Rumus untuk menghitung averagequeueingdelay(rata-rata delay antrian) adalah [13]:

(2.1)

Dengan t1 adalahwaktu kedatangan packet di router dan t2 adalahwaktu packet keluar/ dikirim dari router.

2.4.1.2 PACKET LOSS Packet loss didefinisikan sebagai kegagalan transmisi paket IPmencapai tujuannya. Kegagalan paket tersebut mencapai tujuan, dapat disebabkan oleh beberapa kemungkinkan, diantaranya yaitu [12]: 1) Terjadinya overload traffic didalam jaringan, 2) Tabrakan (congestion) dalam jaringan, 3) Error yang terjadi pada media fisik, 4)

Kegagalan yang terjadi pada sisi penerima antara lain bisa disebabkan karena overflow yang terjadi pada buffer. Di dalam implementasi jaringan IP, nilai packet loss ini diharapkan

mempunyai nilai yang minimum.Secara umum terdapat empat kategori


penurunan performansi jaringan berdasarkan nilai packet loss sesuai dengan [12], yaitu seperti tampak pada Tabel 2.2.

Tabel 2.2 Klasifikasi Packet Loss [12]. Kategori

Persentase Packet Loss

Sangat bagus

0%

Bagus

3%

Sedang

15 %

Jelek

25 %

Rumus untuk menghitung packet loss router adalah [13]:

(2.2)

Denagan Pd adalah jumlah packet yang mengalami dropdi routerdan Ps adalah jumlah packet yang diterima .

2.4.1.3 THROUGHPUT Throughput, yaitu kecepatan (rate) transfer data efektif, yang diukur dalam bps. Troughput merupakan jumlah total kedatangan paket yang sukses yang diamati pada destination selama interval waktu tertentu dibagi oleh durasi interval waktu tersebut. Aspek utama throughput yaitu berkisar pada ketersediaan bandwidth yang cukup untuk suatu aplikasi.Hal ini menentukan besarnya traffic 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) [12].

Rumus untuk menghitung throughput adalah [13] :

(2.3)

2.5

SIMULASI JARINGAN Simulasi jaringan adalah teknik pemodelan perilaku jaringan dengan

menghitung interaksi antar entitas jaringan yang berbeda (host / router , data link , paket , dll) dengan menggunakan rumus matematika guna mengamati perilaku jaringan tersebut. Perilaku jaringan dan berbagai aplikasi serta layanan yang mendukung akan diamati dengan simulasi. Berbagai atribut lingkungan juga dapat dimodifikasi dengan cara yang terkontrol untuk menilai bagaimana jaringan akan berperilaku dalam kondisi yang berbeda [14].

2.5.1 NETWORK SIMULATOR Sebuah network simulator adalah bagian dari perangkat lunak atau perangkat keras yang memprediksi perilaku suatu jaringan dan meniru kinerja dari jaringan yang nyata tanpa menghadirkan jaringan yang nyata tersebut. Dalam simulator, jaringan komputer biasanya dimodelkan dengan perangkat, lalu lintas dan aplikasi.Biasanya pengguna menyesuaikan simulatornya dengan spesifikasi yang mereka butuhkan.network simulatormenyediakan dukungan besar untuk simulasi TCP,routing, dan multicastprotocol baik dalam sebuah jaringan berkabel ataupunjaringan nirkabel, seperti satelit misalnya. Selain TCP, kita juga bisa membangunsebuah skenario jaringan dengan menggunaka STCP, FTP, ataupun denganlalu lintas HTTP [15].


Berbagai jenis teknologi seperti UDP, TCP, ATM, IP serta topologi seperti Local Area Network (LAN), Ethernet , Wide Area Network (WAN), dan lain-lain dapat disimulasikan dengan simulator dan pengguna dapat menguji, menganalisa berbagai standar hasil selain merancang beberapa protokol baru atau strategi untuk routing.

2.5.2 NETWORK SIMULATOR 2 Network Simulator (NS) pertama kali dibangun

sebagai varian dari

REAL NS pada tahun 1989 di University of California Berkeley (UCB). Pada tahun 1995, pembangunan NS didukung oleh Defense Advance Research Project Agency (DARPA) melalui Virtual Internet Testbed (VINT) Project, yaitu sebuah tim riset gabungan yang beranggotakan tenaga ahli dari Lawrence Berkeley of National Laboratory (LBNL) Xerox PARC, UCB dan University of Southern

California School of Engineering/Information Science

Institute

(USC/ISI) [6]. Tim gabungan ini membangun sebuah perangkat lunak simulasi jaringan internet untuk kepentingan riset. Tampilan NS-2 dapat dilihat pada Gambar 2.5.

Gambar 2.5 Tampilan NS-2 [6]. Interaksi antar protokol dalam konteks pengembangan protokol internet pada saat ini dan masa yang akan datang. Ada beberapa keuntungan


menggunakan NS sebagai perangkat lunak simulasi pembantu analisis dalam riset atau sewaktu mengerjakan tugas perkuliahan, di antaranya [15]: 1.

NS dilengkapi dengan tool validasi. Tool validasi

digunakan untuk

menguji validitas pemodelan yang ada pada NS. Secara default, semua pemodelan pada NS akan dapat melewati proses validasi ini. 2.

Pembuatan simulasi dengan menggunakan NS jauh lebih mudah daripada menggunakan software developer seperti

Delphi atau C++. Pengguna

hanya tinggal membuat topologi dan skenario simulasi sesuai dengan riset. Pemodelan media, protokol dan network component lengkap dengan perilaku jaringan sudah tersedia pada library NS. 3.

NS bersifat open source di bawah Gnu Public License (GPL), sehingga NS dapat di Download dan digunakan http://www.isi.edu/nsnam/dist.

gratis melalui web site NS

Sifat open source juga mengakibatkan

pengembangan NS menjadi lebih dinamis. Pemodelan media, protokol, network component dan perilaku traffic cukup lengkap bila dibandingkan dengan software sejenis lain. Ini disebabkan pengembangan NS dilakukan oleh banyak periset dunia. NS2 mensimulasikan jaringan berbasis TCP/IP dengan berbagai macam medianya. Protokol jaringan yang dapat disimulasikan [15], diantaranya TCP/UDP/RTP, Traffic behaviour (FTP, Telnet, CBR, dll), Queue management (RED, FIFO, CBQ), Algoritma routing unicast (Distance vector, Link state) dan multicast, PIM SM, PIM DM, DVMRP, Shared Tree dan Bi directional Shared Tree, Aplikasi multimedia yang berupa layered video, danQoS video-audio dan transconding. NS2 juga mengimplementasikan MAC (IEEE 802.3, 802.11), Media jaringan kabel (LAN, WAN, point to point), dan Nirkabel (Mobile IP, Wireless LAN). 2.5.2.1 TRACE FILE


Data hasil simulasi yaitu data berbentuk file trace. File trace digunakan untuk proses analisis numerik. Contoh tampilan file trace dapat dilihat pada Gambar 2.6.

Gambar 2.6 Contoh trace file. Trace file tersebut terdiri dari kolom-kolom hasil record yang dapat dijelaskan berikut.

Event Time

From To Node Node

Packet Type

Packet Size

Flags

Flow Source Dest. Sequence Packet id Address Address Number id

1. Event Kejadian yang dicatat oleh Ns, yaitu : r: receive (paket diterima oleh To Node) +: enqueue (paket keluar dari From Node dan masuk ke dalam antrian ) –: dequeue (paket keluar dari antrian) d: drop (paket dibuang dari antrian )

2. Time


Mengindikasikan waktu terjadinya suatu event, dalam hitungan detik setelah start. 3. From NodedanTo Node From node dan to node menyatakan 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.Seperti udp, tcp, ack, atau cbr. 5. Packet Type Ukuran paket dalam byte. 6. Flag Flag digunakan sebagai penanda. Pada data diatas flag tidak digunakan. Macam-macam flag yang digunakan antara yaitu: E untuk mengindikasikan terjadinya kongesti (Congestion Experienced (CE)). N untuk mengindikasikan ECN-Capable-Transport pada header IP. C untuk mengindikasikan ECN-Echo. Auntuk mengindikasikan pengurangan window kongesti pada header TCP. P untuk mengindikasikan prioritas. F untuk mengindikasikan TCP fast start. 7. Flow id Memberi nomor unik untuk mengidentifikasikan tiap aliran data. 8. Source Address Alamat asal paket dengan format node.port.Misalnya 2.0 berarti node ke 2 port 0.

9. Destination Address


Alamat tujuan paket dengan format node.port. contoh 0.1 berarti node ke 0 port 1. 10. Sequence Number Nomor urut paket. 11. Packet id Nomor unik untuk tiap paket.

2.5.3 TRANSPORT PROTOCOL Dalam arsitektur jaringan komputer, terdapat suatu lapisan-lapisan (layer)

yang

memiliki

tugas

spesifik

serta

memiliki

protokol

tersendiri.International Standard Organization (ISO) telah mengeluarkan suatu standard untuk arsitektur jaringan komputer yang dikenal dengan namaOpen System Interconnection (OSI). Standard ini terdiri dari 7 lapisan protokol yang menjalankan fungsi komunikasi antara 2 komputer.Dalam TCP/IP hanya terdapat 5 lapisan.User Datagram Protocol (UDP) dan Transmission Control Protocol (TCP) berada pada transport layer yang berada pada arsitek TCP/IP [16].

2.5.3.1 User Datagram Protocol User

Datagram

Protocol

(UDP)

adalah

salah

satu

lapisan

protocol transport TCP/IP yang mendukung komunikasi yang tidak andal (unreliable) karena pesan-pesan UDP akan dikirimkan sebagai datagram tanpa adanya nomor urut atau pesan acknowledgment. Karakteristik UDP lainnya adalah tanpa koneksi (connectionless) karena pesan-pesan UDP akan dikirimkan tanpa harus dilakukan proses negosiasi koneksi antara dua host yang hendak berukar informasi. UDP menyediakan penghitungan checksum berukuran 16-


bitterhadap keseluruhan pesan UDP.Pesan UDP dapat memiliki besar maksimum 65507 byte[17]. UDP sering digunakan dalam berbagai tugas, antara lain protokol yang ringan (lightweight) untuk menghemat sumber daya memory dan processor, protokol yang tidak membutuhkan keandalan, dan transmisi broadcast karena UDP merupakan protokol yang tidak perlu membuat koneksi terlebih dahulu dengan sebuah host tertentu [17]. Koneksi dengan menggunakan UDP pada NS dilakukan dengan menggunakan agent UDP sebagai pengirim dan agentnull sebagai penerima. Aplikasi yang dipakai pada transport protocol UDP adalah Constant Bit Rate (CBR) yang biasanya sering digunakan untuk menggambarkan aplikasi yang sifatnya real time atau memiliki tingkat sensitivitas terhadap delay yang cukup tinggi. Fungsi CBR ini membangkitkan data secara kontinu dengan bit rate yang konstan [6].

2.5.3.2 Transmission Control Protocol Transmission Control Protocol (TCP) adalah suatu protokol yang berada di lapisan transport (baik itu dalam tujuh lapis model OSI atau model DARPA) yang berorientasi sambungan (connection-oriented) karena sebelum data dapat ditransmisikan antara dua host, dua proses yang berjalan pada lapisan aplikasi harus melakukan negosiasi untuk membuat sesi koneksi terlebih dahulu. TCP dapat diandalkan (reliable) karena data yang dikirimkan ke sebuah koneksi TCP akan diurutkan dengan sebuah nomor urut paket dan akan mengharapkan paket positive acknowledgment dari penerima. Sebuah segmen TCP dapat berukuran hingga 65495 byte [18]. Karakteristik dari TCP adalah memiliki layanan flow control untuk mencegah data terlalu banyak dikirimkan pada satu waktu, yang akhirnya membuat macet jaringan. TCP mengimplementasikan layanan flow control yang


dimiliki oleh pihak pengirim yang secara terus menerus memantau dan membatasi jumlah data yang dikirimkan pada satu waktu. Karakteristik lainnya adalah full-duplex, untuk setiap host TCP, koneksi yang terjadi antara dua host terdiri atas dua buah jalur, yakni jalur keluar dan jalur masuk. Dengan menggunakan teknologi lapisan yang lebih rendah yang mendukung full-duplex, data pun dapat secara simultan diterima dan dikirim [18]. Simulasi koneksi pada one way TCP dilakukan dengan menggunakan 2 agents yang berpasangan, yaitu TCP sender dan TCP sink. TCP sender berfungsi sebagai pengirim dan TCP sink bertugas mengirim ACK per paket yang diterima pada TCP sender pasangannya. Aplikasi yang dipakai pada TCP adalah File Transfer Protocol (FTP) yang biasanya sering digunakan untuk mengambarkan aplikasi yang sifatnya connection oriented yaitu dengan mengirim ulang paket yang hilang dan adanya flow control [6]. 2.6 ROUTER Router adalah peralatan yang bekerja pada layer 3 Open System Interconnection (OSI) dan sering digunakan untuk menyambungkan jaringan luas Wide Area Network (WAN) atau untuk melakukan segmentasi layer 3 di LAN [19]. WAN seperti halnya LAN juga beroperasi di layer 1, 2 dan 3 OSI sehingga router yang digunakan untuk menyambungkan LAN dan WAN harus mampu mendukung. Router memiliki kemampuan melewatkan paket IP dari satu jaringan ke jaringan lain yang mungkin memiliki banyak jalur diantara keduanya. Routerrouter yang saling terhubung dalam jaringan internet turut serta dalam sebuah algoritma routing terdistribusi untuk menentukan jalur terbaik yang dilalui paket IP dari system ke sistem lain. Proses routing dilakukan secara hop by hop. IP tidak mengetahui jalur keseluruhan menuju tujuan setiap paket. IP routing hanya


menyediakan IP address dari router berikutnya yang menurutnya lebih dekat ke host tujuan. Menghubungkan komputer dengan komputer lain dapat dilakukan dengan cara langsung menggunakan kabel jaringan ataupun dengan peralatan tambahan. Jika ingin menyambungkan beberapa komputer di dalam satu ruangan sudah pasti memerlukan peralatan penyambung seperti hub atau switch. Hub ataupun switch mempunyai kemampuan untuk menyambungkan pada jarak yang berdekatan berkapasitas bandwith mulai dari 10Mbps sampai 1000Mbps. Namun sayang kecepatan tinggi tersebut hanya dapat dinikmati di dalam satu ruangan saja Local Areal Network (LAN) .Untuk menyambungkan jaringan dalam satu ruangan ke jaringan yang lebih luas memerlukan peralatan yang disebut router. Berhubungan dengan jaringan yang lebih luas atau internet berarti akan menghadapi internetworking yang memiliki prinsip dasar sebgai berikut: a. Pengalamatan secara konsisten b. Memiliki topologi jaringan mewakili pengalamatan. c. Pemilihan jalur pengiriman data (terestial, gelombang mikro, satelit, fiber optic dan lainnya). d. Penggunaan router statik maupun dinamik. e. Menyambungkan berbagai tempat secara online tanpa keterbatasan waktu penyambungan.


BAB III PERANCANGAN SIMULASI

3.1 PERANCANGAN SIMULASI Perancangan simulasi manajemen antrian Drop Tail dan Fair Queueing ini memerlukan perencanaan yang baik agar hasil yang didapat sesuai dengan teori yang ada. Tahap – tahap dalam perancangan simulasi ini akan dijelaskan dengan flow chat pada Gambar 3.1. mulai

Instalasi NS-2

Menjalankan simulasi

Inisialisasi jumlah

node, link, agent, set parameter, ukuran paket

Hasil simulasi

Membangun node

Pembentukan link antar node dan tipe antrian

Transport agent dan pasangannya

Membuat aplikasi/ sumber trafik

Mengolah data Trace untuk mendapatkan data Throughput, delay, dan

Packet Loss

Hasil olah data

trace

Selesai

Gambar 3.1 Flowchart Perancangan Simulasi

Simulasi menggunakan Network Simulator 2 versi 2.30 yang diinstal pada sistem operasi Windows XP dengan aplikasi Cygwin.Pada perancangan simulasi ini antrian DT dan FQ dibuat pada router dengan besar buffer yang berbeda pada masing–masing pengujian simulasi. 26


Sistem yang akan dibuat terdiri dari 2 skenario. Skenario pertama menunjukkan simulasi menggunakan antrian DT pada router dan skenario kedua menggunakan antrian FQ pada router. Rancangan sistem yang akan dibuat dijelaskan pada Table 3.1. Table 3.1 Skenario Simulasi Kondisi Jumlah Node Router

Skenario 1

Skenario 2

6

6

Antrian : Drop Tail

Antrian : Fair Queueing

Buffer : 10, 25, 50, 75, 100

Buffer : 10, 25, 50, 75, 100

TCP

TCP

Ukuran

: 20 byte

Ukuran

: 65495 byte Transport protocol & Paket

Interval pengiriman : 0.05s UDP Ukuran

: 65495 byte Interval pengiriman : 0.05s UDP

: 8 byte

Ukuran

: 65507 byte Interval pengiriman : 0.05s Link Comp 1 - Router Delay propagation : 1 ms Bandwidth

: 1 Mbps

Link Comp 2 - Router Delay propagation : 1 ms Bandwidth

: 1 Mbps


: 1 Mbps


: 1 Mbps


: 20 byte

: 2 Mbps

: 8 byte : 65507 byte

Interval pengiriman : 0.05s Delay propagation : 1 ms Bandwidth

: 1 Mbps

Delay propagation : 1 ms Bandwidth

: 1 Mbps


: 1 Mbps


: 1 Mbps


: 2 Mbps


3.2 TOPOLOGI JARINGAN Topologi sistem yang akan dibuat dapat dimodelkan seperti Gambar 3.2.

` komputer 1

`

router

komputer 2 ` komputer 5 ` komputer 3

` komputer 4

Gambar 3.2 Topologi Jaringan Gambar 3.2 menjelaskan bahwa dalam sistem tersebut terdapar 5 buah komputer dan 1 buah router. Komputer 1, 2, 3, dan 4 akan mengirimkan paket TCP maupun UDP ke komputer 5 sebagai tujuan. Router bertugas sebagai perantara pengiriman paket sehingga dapat sampai tujuan.Pada router terdapat buffer atau besar antrian yang digunakan untuk menampung paket yang datang sebelum diteruskan ke tujuan.


3.3 Konfigurasi Sistem Pada sistem yang akan dibuat terdapat 6 node, 5 node sebagai komputer atau 1 node sebagai router dan 5 link sebagai media transmisi data. Node dan link tersebut akan dikonfigurasi sebagai berikut : Link antara komputer 1 dan router memiliki besar bandwidth1 Mbps dan delay sebesar 1 ms. Dengan sistem antrian DT pada pengujian pertama dan FQ pada pengujian kedua. Link antara komputer 2 dan router memiliki besar bandwidth1 Mbps dan delay sebesar 1 ms. Dengan sistem antrian DT pada pengujian pertama dan FQ pada pengujian kedua. Link antara komputer 3 dan router memiliki besar bandwidth1 Mbps dan delay sebesar 1 ms. Dengan sistem antrian DT pada pengujian pertama dan FQ pada pengujian kedua. Link antara komputer 4 dan router memiliki besar bandwidth1 Mbps dan delay sebesar 1 ms. Dengan sistem antrian DT pada pengujian pertama dan FQ pada pengujian kedua. Link antara komputer 5 dan router memiliki besar bandwidth2 Mbps dan delay sebesar 1 ms. Dengan sistem antrian DT pada pengujian pertama dan FQ pada pengujian kedua.

Dalam mendesain sistem ini, ada beberapa asumsi yang akandigunakan dalam melakukan simulasi. Berikut ini adalah asumsi-asumsi yangdipakai dalam perancangan sistem : Ukuran buffer pada routersetiap pengujian masing-masing manajemen antrian adalah 10, 25, 50, 75, 100 yang ditempatkan pada link antara router dan komputer 5.


Paket yang dikirimkan oleh komputer 1 ,2 , 3 , dan 4 adalah paket TCP pada pengujian pertama dan paket UDP pada pengujian kedua. Ukuran paket TCP pada pengujian adalah dengan ukuran paket terkecil yaitu 20 byte dan ukuran paket terbesar yaitu 65495 byte. Interval pengiriman paket adalah 0.05s.Sedangkan ukuran paket UDP pada pengujian adalah dengan ukuran paket terkecil yaitu 8 byte dan ukuran paket terbesar yaitu 65507 byte. Interval pengiriman paket adalah 0.05s. Aplikasi yang dipakai pada transport protocol UDP adalah Constant Bit Rate (CBR) yang biasanya sering digunakan untuk menggambarkan aplikasi yang sifatnya real time atau memiliki tingkat sensitivitas terhadap delay yang cukup tinggi.Sedangkan aplikasi yang dipakai pada transport protocol TCP adalah File Transfer Protocol (FTP) yang biasanya sering digunakan untuk mengambarkan aplikasi yang sifatnya connection oriented yaitu dengan mengirim ulang paket yang hilang dan adanya flow control.

3.4 Pengukuran Parameter Kinerja Setelah menjalankan simulasi yang telah dibuat, maka maka akan muncul trace file. Trace fileberisi kronologis kejadian dalam simulasi yang dibuat.Trace filerecord dari simulasi yang dibuat tersusun dalam format yang sudah ditentukan seperti Table 3.2. Tabel 3.2 Record Trace File FORMAT

KETERANGAN

$1

Event

$2

Time


Tabel 3.2 (lanjutan) Record Trace File

FORMAT

KETERANGAN

$3

From

$4

To

$5

Packet Type

$6

Packet Size

$7

Flags

$8

Flow Id

$9

Source Address

$10

Destination Address

$11

Seq Num

$12

Packet Id

Data - data trace file yang telah didapat digunakan untuk menghitung dan menganalisa throughput, average delay,dan packet lossdengan bantuan program awk. Program awk merupakan command line utility yang dikembangkan Unix dan Linux. Dari analisa tersebut, nilai throughput, average delay router,dan packet loss routerakan dibandingkan pada manajemen antrian DT dan FQ, sehingga akan didapat manajemen antrian mana yang lebih baik.


3.4.1

Menghitung packet loss router

Packet loss router didapat dengan menghitung jumlah paket yang di-drop di router dibagi jumlah paket yang diterima oleh router dikali 100%.Satuan packet lossrouter adalah %. Penghitungan packet loss router menggunakan program .awk yang akan dibuat. Flowchatpacket loss router dapat dilihat pada gambar 3.3. start

jml_drop = 0 jml_terima = 0 action = $1; time = $2; node_1 = $3; node_2 = $4; src = $5; flow_id = $8; node_1_address = $9; node_2_address = $10; seq_no = $11; packet_id = $12;

break

no

action = d & node_1 = 4 & node_2 = 5

action != d

no

break

yes yes action = r & node_1 = 4 & src != ack

jml_drop = jml_drop + 1

no

break

yes jml_terima = jml_terima + 1

PAKET LOSS ANTRIAN = jml_drop / jml_terima * 100

Print : jml_drop jml_terima PAKET LOSS ANTRIAN

finish

Gambar 3.3 Flowchat packet loss router


3.4.2

Menghitung average delay router

Average delay router didapat dengan menghitung total delay antrian di router dibagi jumlah paket yang diterima oleh router. Satuan average delay routeradalah ms. Penghitungan average delay router menggunakan program .awk yang akan dibuat. Flowchataverage delay router dapat dilihat pada gambar 3.4.

start

highest_packet_id = 0; total_duration = 0; num_out = 0; action = $1; time = $2; node_1 = $3; node_2 = $4; src = $5; flow_id = $8; node_1_address = $9; node_2_address = $10; seq_no = $11; packet_id = $12;

break

no

start_time[packet_id] == 0 & action == "+" & node_2=="4"

packet_id > highest_packet_id

no

end_time[packet_id] = -1;

yes

yes start_time[packet_id] = time

action != "d" action != "r"

highest_packet_id = packet_id

action == "-" & node_1=="4" & node_2=="5"

no

yes num_out = num_out + 1 end_time[packet_id] = time;

acket_id <= highest_packet_id

start = start_time[packet_id]; end = end_time[packet_id]; packet_duration = end - start; i++

start < end

total_duration = total_duration + packet_duration;

AVERAGE DELAY = total_duration/num_out

Print : Total Delay Total Packet out R AVERAGE DELAY

finish

Gambar 3.4 Flowchataverage delay router

break


3.4.3

Menghitung throughput

Throughput didapat dengan menghitung total paket yang keluar dari router dibagi delay rata-rata yang terjadi pada antrian router. Satuan throughput adalah packet per second (p/s).penghitunganthroughputmenggunakan program .awk yang akan dibuat. Flowchatthroughputdapat dilihat pada gambar 3.5.

start highest_packet_id = 0; total_duration = 0; num_received = 0; paket_1st=0; action = $1; time = $2; node_1 = $3; node_2 = $4; src = $5; flow_id = $8; node_1_address = $9; node_2_address = $10; seq_no = $11; packet_id = $12;

break

no

start_time[packet_id ] == 0

packet_id > highest_packet_id

packet_id==0

action != "d" action != "r"

no

end_time[packet_id] = -1;

yes yes start_time[packet_id] = time

highest_packet_id = packet_id

paket_1st= start_time[packet_id]

action == "r" && node_2 =="5"

no

yes num_out = num_out + 1; end_time[packet_id] = time;

acket_id <= highest_packet_id

i++

start = start_time[packet_id]; end = end_time[packet_id]; packet_duration = end - start;

start < end

total_duration = total_duration + packet_duration; num_out/(total_duration/ num_out)

Print : Average Delay R Total Packet out R THROUGHPUT

finish

Gambar 3.5 Flowchatthroughput

break


BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS

Skenario simulasi jaringan dilakukan untuk pengujian unjuk kerja manajemenantrian DT dan FQ.Setelah menjalankan simulasi dari setiap skenario, trace filedidapat.Trace file tersebut diproses dengan fileawk untuk mendapat data parameter kinerja. Potongan listingprogram dibawah ini menunjukkan parameter yang diatur pada setiap simulasi, diantaranya adalah jumlah node, jenis link, besar bandwidth, delay, jenis antrian, dan posisi. Pengujian tersebut akan menghasilkan data yang disajikan dalam bentuk grafik dan tabel.

set set set set set set

n0 n1 n2 n3 n4 n5

[$ns [$ns [$ns [$ns [$ns [$ns

node] node] node] node] node] node]

$ns $ns $ns $ns $ns

duplex-link duplex-link duplex-link duplex-link duplex-link

$ns $ns $ns $ns $ns

duplex-link-op duplex-link-op duplex-link-op duplex-link-op duplex-link-op

$n0 $n1 $n2 $n3 $n4

$n4 $n4 $n4 $n4 $n5 $n0 $n1 $n2 $n3 $n4

1Mb 1Mb 1Mb 1Mb 2Mb $n4 $n4 $n4 $n4 $n5

1ms 1ms 1ms 1ms 1ms

DropTail DropTail DropTail DropTail DropTail

orient orient orient orient orient

/ / / / /

FQ FQ FQ FQ FQ

down right-down right-up up right

4.1 Penjelasan Program dan Contoh Pengambilan Nilai dari Trace File Program yang digunakkan dalam penelitian ini yaitu progam .awk yang berfungsi untuk mengambil data-data dari trace fileyang dibutuhkan untuk mengukur kinerja manajemen antrian yang diuji. Listing program .awk adalah sebagai berikut :

35


1. Average Delay Router BEGIN { highest_packet_id = 0; total_duration = 0; num_out = 0; } { action = $1; time = $2; node_1 = $3; node_2 = $4; src = $5; flow_id = $8; node_1_address = $9; node_2_address = $10; seq_no = $11; packet_id = $12; if ( packet_id > highest_packet_id ) highest_packet_id = packet_id; # mendapatkan waktu paket masuk ke antrian node 4 (router) if ( start_time[packet_id] == 0 && action == "+" && node_2=="4"){ start_time[packet_id] = time; } # mendapatkan waktu ketika paket keluar dari antrian node 4 (router) # dan mengitung jumlah paket yang berhasil keluar dari node 4 tanpa drop. if ( action != "d" || action != "r") { if ( action == "-" && node_1=="4" && node_2=="5") { num_out = num_out + 1; end_time[packet_id] = time; } } else { end_time[packet_id] = -1; } } END { # menghitung delay tiap paket dan total delay # dan menampilkan paket id, start time, end time, delay untuk setiap paket. for ( packet_id = 0; packet_id <= highest_packet_id; packet_id++ ) { start = start_time[packet_id]; end = end_time[packet_id]; packet_duration = end - start; if ( start < end ) { printf("packet id ="packet_id); printf(" Start ="start); printf(" end ="end); printf(" delay ="end-start); printf("\n") total_duration = total_duration + packet_duration; } }


printf("\n------------------------------------ \n"); # Menghitung dan menampilkan total delay, total paket keluar dari R, dan rata2 delay printf("Total Delay printf("Total Packet out R printf("AVERAGE DELAY

= = =

%.6f \n", (total_duration*1000)); %f \n\n", num_out); %.6f ms \n", (total_duration*1000)/num_out);

printf("==================================== \n"); }

Penjelasan dari listingprogram diatas adalah: 1) Untuk mengetahui start time paket ketika masuk ke antrian router yaitu dengan melihat pada trace file dengan ketentuan start_time[packet_id] == 0, action == "+", dan node_2=="4". 2) Untuk mengetahui jumlah paket dan end time paket ketika keluar dari router yaitu dengan melihat pada trace file dengan ketentuan action != "d" || action != "r", action == "-", node_1=="4", node_2=="5". 3) Untuk menghitung delay adalah dengan end time – start time untuk setiap paket. Untuk menghitung total delay adalah dengan total_duration = total_duration + packet_duration. 4) Menghitung total delay dalam ms yaitu dengan total_duration*1000 ms. 5) Menghitung

average

delay

(total_duration*1000 ms)/num_out.

router

dalam

ms

yaitu

dengan


2. Packet Loss Router BEGIN { jml_drop = 0 jml_terima = 0 } { action = $1; time = $2; node_1 = $3; node_2 = $4; src = $5; flow_id = $8; node_1_address = $9; node_2_address = $10; seq_no = $11; packet_id = $12; # menghitung jumlah paket drop yang ada di antrian node 4 (router) if (action =="d" && node_1 == "4" && node_2 == "5") { jml_drop = jml_drop + 1; } # menghitung jumlah paket; kecuali ack yang diterima oleh node 4 (router) if ( action != "d") { if (action == "r" && node_2 == "4" && src != "ack") { jml_terima = jml_terima + 1; } } } END { # menghitung paket loss pada router dalam satuan % # dan menampilkan total paket drop, paket diterima, paket loss di router. printf("\n---------------------------------------------- \n"); printf("Total Paket Drop di Router = %f ", jml_drop); printf("\n"); printf("Total Paket Diterima Router = %f ", jml_terima); printf("\n\n"); printf("PAKET LOSS ANTRIAN = %f %", jml_drop/jml_terima*100); printf("\n"); printf("============================================== \n"); }

Penjelasan dari listingprogram diatas adalah: 1) Untuk menghitung jumlah paket drop pada antrian router yaitu dengan melihat pada trace file dengan ketentuan action =="d", node_1 == "4", node_2 == "5", dan menghitung denganjml_drop = jml_drop + 1.


2) Untuk menghitung jumlah paket yang diterima router kecuali ack yaitu dengan melihat pada trace file dengan ketentuan action != "d", action == "r", node_2 == "4", src != "ack", dan menghitung dengan jml_terima = jml_terima + 1. 3) Untuk

menghitung

paket

loss

antrian

router

yaitu

dengan

jml_drop/jml_terima*100 %.

3. Throughput Router BEGIN { highest_packet_id = 0; total_duration = 0; num_out = 0; } { action = $1; time = $2; node_1 = $3; node_2 = $4; src = $5; flow_id = $8; node_1_address = $9; node_2_address = $10; seq_no = $11; packet_id = $12; if ( packet_id > highest_packet_id ) highest_packet_id = packet_id; # mendapatkan waktu paket masuk ke antrian node 4 (router) if ( start_time[packet_id] == 0 && action == "+" && node_2=="4"){ start_time[packet_id] = time; } # mendapatkan waktu ketika paket keluar dari antrian node 4 (router) # dan mengitung jumlah paket yang berhasil keluar dari node 4 tanpa drop. if ( action != "d" || action != "r") { #ketika aktion d dan r tidak di hitung if ( action == "-" && node_1=="4" && node_2=="5") { num_out = num_out + 1; end_time[packet_id] = time; } } else { end_time[packet_id] = -1; } }


END { # Menghitung paket durasi / delay untuk setiap paket dan menghitung total delay for ( packet_id = 0; packet_id <= highest_packet_id; packet_id++ ) { start = start_time[packet_id]; end = end_time[packet_id]; packet_duration = end - start; if ( start < end ) { total_duration = total_duration + packet_duration; } } printf("\n------------------------------------ \n"); # Menghitung dan menampilkan delay rata2 R, total paket keluar dari R dan throughput printf("Average Delay R = %.6f s\n", total_duration/num_out); printf("Total Packet out R = %f \n\n", num_out); printf("THROUGHPUT = %.6f p/s \n", num_out/(total_duration/num_out)); printf("==================================== \n"); }

Penjelasan dari listingprogram diatas adalah: 1) Untuk mengetahui start time paket ketika masuk ke antrian router yaitu dengan melihat pada trace file dengan ketentuan start_time[packet_id] == 0, action == "+", dan node_2=="4". 2) Untuk mengetahui jumlah paket dan end time paket ketika keluar dari router yaitu dengan melihat pada trace file dengan ketentuan action != "d" || action != "r", action == "-", node_1=="4", node_2=="5". 3) Untuk menghitung delay adalah dengan end time – start time untuk setiap paket. Dan untuk menghitung totaldelay adalah dengan total_duration = total_duration + packet_duration. 4) Menghitung

average

delay

router

dalam

ms

yaitu

dengan

total_duration*/num_out. 5) Untuk

menghitung

num_out/(total_duration/num_out).

throughput

yaitu

dengan


4.2

Pengambilan nilai dari trace file Dari simulasi yang dijalankan, akan menghasilkan trace file. Trace file

tersebut berisi pencatatan seluruh kejadian dari simulasi yang dibangun. Dari trace file tersebut dapat dijadikan acuan pengambilan nilai. Berikut adalah cara pengambilan nilai dari parameter-parameter yang diuji.

1. Average delay router Potongan trace file pada Gambar 4.1 menampilkan contoh pengambilan nilai average delay router dari trace file.

+ r + r + r + r + r + r

0.2 0 4 0.2 0 4 0.20132 0.20132 0.20132 0.20248

tcp tcp 0 4 4 5 4 5 4 5

40 ------- 1 0.0 5.0 0 0 40 ------- 1 0.0 5.0 0 0 tcp 40 ------- 1 0.0 5.0 0 0 tcp 40 ------- 1 0.0 5.0 0 0 tcp 40 ------- 1 0.0 5.0 0 0 tcp 40 ------- 1 0.0 5.0 0 0 ... 4.75456 0 4 tcp 1040 ------- 1 0.0 5.0 56 1944 4.75456 0 4 tcp 1040 ------- 1 0.0 5.0 56 1944 4.76388 0 4 tcp 1040 ------- 1 0.0 5.0 56 1944 4.76388 4 5 tcp 1040 ------- 1 0.0 5.0 56 1944 4.76388 4 5 tcp 1040 ------- 1 0.0 5.0 56 1944 4.76904 4 5 tcp 1040 ------- 1 0.0 5.0 56 1944 4.76904 5 4 ack 40 ------- 1 5.0 0.0 56 1945 4.76904 5 4 ack 40 ------- 1 5.0 0.0 56 1945 4.7702 5 4 ack 40 ------- 1 5.0 0.0 56 1945 4.7702 4 0 ack 40 ------- 1 5.0 0.0 56 1945 4.7702 4 0 ack 40 ------- 1 5.0 0.0 56 1945 4.77152 4 0 ack 40 ------- 1 5.0 0.0 56 1945

a b e a

b e

Gambar 4.1 potongan trace file Average delay router

a) Mengambil start time paket masuk ke antrian router. Dengan ketentuan start_time[packet_id] == 0 && action == "+" && node_2=="4" Maka didapat start time untuk paket dengan paket_id 1944 adalah 4.75456.


b) Mengambil end time paket yang keluar dari antrian router. Dengan ketentuan action != "d" || action != "r",

action == "-" &&

node_1=="4" && node_2=="5". Maka didapat end time untuk paket dengan paket_id 1944 adalah 4.76388. c) Menghitung delay setiap paket yaitu dengan rumus end time - start time. Pada contoh diatas delay untuk paket_id 0 adalah 0.20132 - 0.2 = 0.00132 s Dan delay untuk paket_id 1944 adalah 4.76388 - 4.75456 = 0.00932 s d) Menghitung total delay yaitu dengan menjumlahkan semua delay setiap paket. Pada contoh diatas total delay adalah 0.00132 + 0.00932 = 0.01064 s. e) Menghitung total paket yang keluar dari router. Dengan ketentuan action != "d" || action != "r",

action == "-" &&

node_1=="4" && node_2=="5". Sebagai contoh pada potongan trace file paket yang keluar dari router berjumlah 2 yaitu paket dengan id 0 dan 1944.

Dengan rumus average delay router = ( total delay *1000 ms) / paket keluar dari router, maka dari potongan trace file tersebut dapat dihitung : average delay router = 0.01064 s * 1000 ms / 2 = 10.64ms / 2 = 5.32 ms

2.

Packet loss router Potongan trace file pada Gambar 4.2 menampilkan contoh pengambilan nilai

packet loss router dari trace file.


- 0.47984 0 4 tcp 1040 ------... r 0.48916 0 4 tcp 1040 ------+ 0.48916 4 5 tcp 1040 ------d 0.48916 4 5 tcp 1040 ------... - 0.48816 0 4 tcp 1040 ------... r 0.49748 0 4 tcp 1040 ------+ 0.49748 4 5 tcp 1040 ------d 0.49748 4 5 tcp 1040 ------... + 4.75456 0 4 tcp 1040 ------- 4.75456 0 4 tcp 1040 ------r 4.76388 0 4 tcp 1040 ------+ 4.76388 4 5 tcp 1040 ------- 4.76388 4 5 tcp 1040 ------r 4.76904 4 5 tcp 1040 -------

1 0.0 5.0 34 64

b

1 0.0 5.0 34 64 1 0.0 5.0 34 64 1 0.0 5.0 34 64

a

1 0.0 5.0 35 69 1 0.0 5.0 35 69 1 0.0 5.0 35 69 1 0.0 5.0 35 69 1 1 1 1 1 1

0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0

56 56 56 56 56 56

1944 1944 1944 1944 1944 1944

b a

b

Gambar 4.2 potongan trace file Packet loss router

a) Menghitung jumlah paket drop pada antrian router. Dengan ketentuan action =="d" && node_1 == "4" && node_2 == "5". Dari contoh di atas didapat jumlah paket dropdi router adalah 2 untuk paket dengan paket_id 64 dan 69. b) Menghitung jumlah paket yang diterima oleh router. Dengan ketentuan action != "d", action == "r" && node_2 == "4" && src != "ack". Dari contoh di atas didapat jumlah paket yang diterima oleh router adalah 3 untuk paket dengan paket_id 64, 69, dan 1944.

Dengan rumus packet loss router = jml_drop / jml_terima * 100, maka dari potongan trace file tersebut dapat dihitung : packet loss router

= 2 / 3 * 100 % = 0.6666667 * 100 % = 66.6667 %.


3.

Throughput router Potongan trace file pada Gambar 4.3 menampilkan contoh pengambilan nilai

throughput router dari trace file.

+ r + r + r + r + r + r

0.2 0 4 0.2 0 4 0.20132 0.20132 0.20132 0.20248

tcp tcp 0 4 4 5 4 5 4 5

40 ------- 1 0.0 5.0 0 0 40 ------- 1 0.0 5.0 0 0 tcp 40 ------- 1 0.0 5.0 0 0 tcp 40 ------- 1 0.0 5.0 0 0 tcp 40 ------- 1 0.0 5.0 0 0 tcp 40 ------- 1 0.0 5.0 0 0 ... 4.75456 0 4 tcp 1040 ------- 1 0.0 5.0 56 1944 4.75456 0 4 tcp 1040 ------- 1 0.0 5.0 56 1944 4.76388 0 4 tcp 1040 ------- 1 0.0 5.0 56 1944 4.76388 4 5 tcp 1040 ------- 1 0.0 5.0 56 1944 4.76388 4 5 tcp 1040 ------- 1 0.0 5.0 56 1944 4.76904 4 5 tcp 1040 ------- 1 0.0 5.0 56 1944 4.76904 5 4 ack 40 ------- 1 5.0 0.0 56 1945 4.76904 5 4 ack 40 ------- 1 5.0 0.0 56 1945 4.7702 5 4 ack 40 ------- 1 5.0 0.0 56 1945 4.7702 4 0 ack 40 ------- 1 5.0 0.0 56 1945 4.7702 4 0 ack 40 ------- 1 5.0 0.0 56 1945 4.77152 4 0 ack 40 ------- 1 5.0 0.0 56 1945

a b e a b e

Gambar 4.3 potongan trace file Throughput router

a) Mengambil start time paket masuk ke antrian router. Dengan ketentuan start_time[packet_id] == 0 && action == "+" && node_2=="4". Maka didapat start time untuk paket dengan paket_id 1944 adalah 4.75456. b) Mengambil end time paket yang keluar dari antrian router. Dengan ketentuan action != "d" || action != "r",

action == "-" &&

node_1=="4" && node_2=="5". Maka didapat end time untuk paket dengan paket_id 1944 adalah 4.76388. c) Menghitung delay setiap paket yaitu dengan rumus end time - start time. Pada contoh diatas delay untuk paket_id 0 adalah 0.20132 - 0.2 = 0.00132 s Dan delay untuk paket_id 1944 adalah 4.76388 - 4.75456 = 0.00932 s


d) Menghitung total delay yaitu dengan menjumlahkan semua delay setiap paket. Pada contoh diatas total delay adalah 0.00132 + 0.00932 = 0.01064 s. e) Menghitung total paket yang keluar dari router. Dengan ketentuan action != "d" || action != "r",

action == "-" &&

node_1=="4" && node_2=="5". Sebagai contoh pada potongan trace file paket yang keluar dari router berjumlah 2 yaitu paket dengan id 0 dan 1944.

Dengan rumus throughput router = num_out / (total_duration / num_out), maka dari potongan trace file tersebut dapat dihitung : packet loss router

= 2 / ( 0.01064 / 2 ) = 2 / 0.00532 = 375.9398 p/s

4.3

Penghitungan dan Analisis Penghitungan dilakukan untuk mengukuraverage delay router, packet loss

router, dan throughput routerdalam jaringan menggunakan manajemen antrian DT dan FQ. Dari hasil pengitungan tersebut selanjutnya peneliti akan melakukan analisis.

4.3.1

Average Delay Router Average delay router adalah hasil rata-rata dari waktu paket dikirim oleh

router dikurangi waktu paket diterimaoleh router untuk setiap paket id dan dibagi jumlah paket yang dikirim / diproses oleh router. Kinerja manajemen antrian pada routerakan lebih baik jika nilai delay antrian semakin kecil. Hasil perhitungan average delay router didapat dari trace file setiap percobaan dan dihitung dengan program .awk. Dari program awk tersebut dapat diketahui start time dan end time semua paket di dalam antrian router, delay antrian setiap paket, total delay, total packet yang keluar dari router, dan average delay


router. Contoh output dari program delay_antrian.awk pada FQ-TCP-paket MAXbuffer 10 dapat dilihat pada Gambar 4.4 berikut.

Gambar 4.4 contoh output Average_delay_router.awk

Hasil dari penghitungan average delay router dapat ditampilkan dalam bentuk tabel dan grafik. Tabel dan grafik tersebut memperlihatkan pengaruh ukuran buffer, jenis paket, ukuran paket terhadap kinerja dari manajemen antrian DT dan FQ.Hasil dari average delay router ditampilkan dalam bentuk grafik pada Gambar 4.5 dan tabel dapat dilihat pada Tabel 4.1.

AVERAGE DELAY ROUTER (ms)

1200 1000

TCP - MAX DT TCP - MIN DT

800

TCP - MAX FQ 600

TCP - MIN FQ

400

UDP - MAX DT UDP - MIN DT

200

UDP - MAX FQ UDP - MIN FQ

0 10

25

50

75

100

ukuran buffer

Gambar 4.5 Grafik average delay router


Tabel 4.1Average delay router (ms) TCP - MAX

QUEUE

TCP - MIN

UDP - MAX

UDP - MIN

DT

FQ

DT

FQ

DT

FQ

DT

FQ

10

100.838

294.237

100.838

294.237

375.658

981.079

1.111

1.111

25

127.224

294.237

127.224

294.237

430.225

981.079

1.111

1.111

50

173.771

294.237

173.771

294.237

518.998

981.079

1.111

1.111

75

260.983

294.237

260.983

294.237

604.719

981.079

1.111

1.111

100

288.002

294.237

288.002

294.237

686.619

981.079

1.111

1.111

Dari grafik yang terlihat pada Gambar 4.5 dan dari Tabel 4.1, dapat diambil beberapa kesimpulan. Pertama, bahwa semakin besar ukuran buffer, average delay yang terjadi di routerakan semakin besar pada manajemen antrian DT. Hal ini disebabkan karena semakin besar ukuran buffer, antrian paket akan semakin panjang. Hal ini mengakibatkan paket yang masuk pada antrian bufferakan semakin lama diproses. Kedua, ukuran buffer tidak mempengaruhi average delay router pada manajemen antrian FQ.Hal ini disebabkan karena antrian buffer pada manajemen antrian FQ dibagi berdasarkan kelas-kelas dan diproses bergantian secara adil.Average delay router antrian pada manajemen antrian FQ cenderung stabil walaupun dengan ukuran buffer yang berbeda-beda. Ketiga, nilai average delay router antrian pada manajemen antrian FQ lebih besar dari pada manajemen antrian DT.Hal ini disebabkan karena router pada manajemen antrian FQ memproses 4 kelas pada buffer secara bergantian satu demi satu dan mengakibatkan semakin lama paket menunggu di dalam antrian untuk diproses. Keempat, ukuran paket pada TCP tidak mempengaruhi average delay router.Hal ini disebabkan karena TCP mempunyai congestion control dan flow


control jadi dapat mengatur aliran paket yang masuk ke router sehingga dapat berpengaruh juga pada delay. Kelima, ukuran paket pada UDP mempengaruhi average delay router. Hal ini disebabkan karena UDP tidak mempunyai congestion control dan flow control sehingga paket terus memenuhi buffer dan mengakibatkan delay antrian besar. Secara keseluruhan, menurut [12], nilai average delay router pada DT dikategorikan dalam sangat bagus karena kurang dari 150 ms, kecuali untuk paket UDP dengan ukuran maksimum dikategorikan dalam jelek dan tidak dapat diterima karena antara 300 - 450 ms dan diatas 450 ms. Sedangkan nilai average delay router pada FQ dikategorikan bagus yaitu antara 150-300 ms, kecuali pada UDP dengan paket minimum yang dikategorikan sangat bagus karena kurang dari 150 ms dan dikategorikan tidak dapat diterima pada UDP dengan paket maksimum karena lebih dari 450 ms.

4.3.2

Packet Loss Router Packet loss router adalah jumlah paket yang dibuang pada router dibagi

jumlah paket yang diterima oleh router dan dikalikan 100 %.Jadi packet loss yang dihitung hanyalah packet loss yang ada di antrian router. Sama seperti delay, packet loss routerakan semakin buruk jika nilainya semakin besar dan akan semakin bagus bila nilainya semakin kecil. Hasil penghitung packet loss router didapat dari trace file setiap percobaan dan dihitung dengan program .awk. Dari program awk tersebut dapat diketiahui jumlah paket yang dibuang di router, jumlah paket yang diterima di router, dan packet loss router dalam satuan persen. Contoh output dari program paketLossRouter.awk pada DT-TCP-paket MAXbuffer 25 dapat dilihat pada Gambar 4.6 berikut ini.


Gambar 4.6 contoh output packetLossRouter.awk Hasil dari penghitungan paket loss antrian juga disajikan dalam bentuk tabel dan grafik.Dari situ dapat dilihat pengaruh ukuran buffer, jenis paket, ukuran paket terhadap kinerja dari manajemen antrian DT dan FQ.Hasil dari average delay router ditampilkan dalam bentuk grafik pada Gambar 4.7 dan tabel dapat dilihat pada Tabel 4.2.

PACKET LOSS ROUTER (%)

50 45 40

TCP - MAX DT

35

TCP - MIN DT

30

TCP - MAX FQ

25

TCP - MIN FQ

20

UDP - MAX DT

15 10

UDP - MIN DT

5

UDP - MAX FQ

0

UDP - MIN FQ 10

25

50

75

100

ukuran buffer

Gambar 4.7 Grafik paket loss router

Tabel 4.2Paket loss router (%) QUEUE 10 25 50 75 100

TCP - MAX DT FQ 6.944444 0.000000 6.786427 0.000000 2.153846 0.000000 0.205128 0.000000 0.000000 0.000000

TCP - MIN DT FQ 6.944444 0.000000 6.786427 0.000000 2.153846 0.000000 0.205128 0.000000 0.000000 0.000000

UDP - MAX DT FQ 48.3185 38.89437 47.57666 38.89437 46.34026 38.89437 45.10386 38.89437 43.86746 38.89437

UDP - MIN DT FQ 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000 0.000000


Dari grafik yang terlihat pada Gambar 4.7 dan dari Tabel 4.2, dapat diambil beberapa kesimpulan. Pertama, bahwa semakin besar ukuran buffer, paket loss routerakan semakin kecil untuk manajemen antrian DT. Hal ini disebabkan karena ukuran buffer yang semakin besar, buffer tersebut akan lebih banyak menampung paket, sehingga router mempunyai cukup waktu untuk memproses paket sebelum buffer terisi penuh dan membuang paket tersebut. Kedua, Ukuran buffer tidak mempengaruhi paket loss router pada FQ. Hal ini disebabkan karena antrian buffer dibagi menjaditi class-class, dalam hal ini dibagi menjadi 4 class dan manajemen antrian FQ mempunyai flow control dan congestion control sehingga paket yang masuk ke buffer dapat dikontrol dan meminimalisir paket loss sehingga menyebabkan nilai paket loss router lebih kecil. Ketiga, Ukuran paket pada TCP tidak mempengaruhi paket loss router pada DT dan FQ. Hal ini disebabkan karena TCP mempunyai mekanisme flow control dan congestion control yang mengatur lalu lintas pengiriman paket masuk ke router sehingga paket loss dapat diminimalisir. Keempat, ukuran paket pada UDP mempengaruhi paket loss router pada manajemen antrian FQ dan DT.Nilai paket loss router pada ukuran paket maksimum lebih besar daripada ukuran paket minimal.Disebabkan karena router lebih cepat memproses data yang berukuran lebih kecil.Maka dari itu nilai paket loss pada ukuran paket minimum bernilai 0, yang berarti semua paket dapat diproses router tanpa di-drop. Secara keseluruhan, menurut [12], presentase paket loss router pada manajemen antrian FQ sangat bagus yaitu 0%, kecuali pada paket UDP berukuran maksimum yang dikategorikan jelek yaitu diatas 25%. Sedangkan presentase paket loss router pada manajemen antrian DT dikategorikan bagus yaitu antara 3%-15%, kecuali pada paket UDP berukuran maksimum yang dikategorikan jelek yaitu diatas 25% dan dikatakan sangat bagus pada paket UDP berukuran minimum yaitu 0%.


4.3.3

Throughput Router Throughputyang dihitung adalah throughput pada antrian router, yaitu dengan

menghitung jumlah paket yang berhasil diproses router dibagi dengan total waktu pemprosesan paket tersebut pada antrian router (delay antrian). Satuan throughput yang ditetapkan pada tugas akhir ini adalah paket per detik. Kinerja jaringan akan dianggap semakin baik jika throughput semakin besar. Hasil penghitungan throughput didapat dari trace file setiap percobaan dan dihitung dengan menggunakan program .awk yang telah dibuat. Program awk tersebut dinamai throughput.awk dan dapat dilihat pada lampiran A. program throughput menghitung total jumlah paket yang berhasil diproses router dibagi durasi pemprosesan paket (delay antrian). Dari program throughput tersebut ditampilkan rata-rata delay pada router, total paket yang berhasil diproses router, dan menampilkan throughput dengan satuan paket per second (p/s). Salah satu contoh output dari program throughput.awk dapat dilihat pada Gambar 4.8. Gambar tersebut diambil dari trace file percobaan manajemen antrian DT, paket TCP ukuran maksimal dengan buffer 10.

Gambar 4.8 contoh output throughput_router.awk

Setelah didapat hasil untuk masing-masing pengujian

maka hasil dari

penghitungan throughput disajikan dalam bentuk table dan grafik dengan menggunakan bantuan Microsoft Excel. Dari situ dapat dilihat pengaruh ukuran


buffer, jenis paket, ukuran paket terhadap kinerja dari manajemen antrian DT dan FQ.Hasil dari throughput ditampilkan dalam bentuk grafik pada Gambar 4.9 dan tabel dapat dilihat pada Tabel 4.3.

THROUGHPUT (p/s)

270000 220000

TCP - MAX DT TCP - MIN DT

170000

TCP - MAX FQ TCP - MIN FQ

120000

UDP - MAX DT UDP - MIN DT

70000

UDP - MAX FQ UDP - MIN FQ

20000 10

-30000

25

50

75

100

ukuran buffer

Gambar 4.9 Grafik throughput

Table 4.3throughput (p/s)

QUEUE

TCP - MAX

TCP - MIN

UDP - MAX

UDP - MIN

DT

FQ

DT

FQ

DT

FQ

DT

FQ

10

9302.084628

3330.647730

9302.084628

3330.647730

2781.78280

1208.872770

266446.088

266446.088

25

7341.353462

3330.647730

7341.353462

3330.647730

2463.82977

1208.872770

266446.088

266446.088

50

5489.979109

3330.647730

5489.979109

3330.647730

2090.56619

1208.872770

266446.088

266446.088

75

3728.211287

3330.647730

3728.211287

3330.647730

1835.563541

1208.872770

266446.088

266446.088

100

3402.756559

3330.647730

3402.756559

3330.647730

1653.02645

1208.872770

266446.088

266446.088

Dari grafik yang terlihat pada Gambar 4.9 dan dari Table 4.3, dapat diambil beberapa kesimpulan. Pertama, semakin besar ukuran buffer, maka throughputakan semakin kecil pada DT. Hal ini disebabkan karena throughput berbanding terbalik


dengan delay. Jadi jika buffer semakin besar, delay juga akan semakin besar sehingga jumlah paket yang mampu diproses router tiap detiknya akan semakin sedikit. Kedua, ukuran buffer tidak mempengaruhi throughput pada FQ. Hal ini disebabkan karena delay pada FQ cenderung stabil dan tidak berpengaruh pada perubahan buffer. Ketiga, ukuran data tidak mempengaruhi throughput pada TCP. Hal ini disebabkan karena TCP mempunyai congestion control dan flow control yang mengatur lalu lintas paket sehingga router tidak terlalu banyak kebanjiran paket yang menyebabkan delay kecil pada ukuran maksimum dan minimum sehingga throughput besar. Keempat, ukuran data mempengaruhi throughput pada UDP. Hal ini disebabkan karena UDP tidak mempunyai congestion control dan flow control sehingga banyak paket yang membanjiri router. Paket yang berukuran maksimum akan lebih lama diproses router yang mengakibatkan delay terlalu lama sehingga mempengaruhi jumlah paket yang mampu diproses router sedikit. Sedangkan untuk UDP dengan ukuran paket minimum, lebih cepat diproses router sehingga nilai throughput lebih besar.


BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan Dari hasil pembahasan, simulasi dan pengujian yang telah dilakukan dalam tugas akhir ini, dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut : 1. Secara keseluruhan manajemen antrian DT lebih baik dari pada manajemen antrian FQ pada parameter average delay router, paket loss router, dan throughput router. 2. Pada average delay router, manajemen antrian yang lebih baik adalah manajemen antrian DT. Karena nilainya lebih kecil dari pada FQ untuk ukuran buffer dibawah 100 pada TCP dan UDP dengan ukuran paket maksimum dan minimum. 3. Pada paket loss router, manajemen antrian yang lebih baik adalah manajemen antrian FQ. Karena nilainya lebih kecil dari pada DT dan termasuk dalam kategori sangat bagus untuk ukuran buffer dibawah 100 pada TCP dan UDP dengan ukuran paket maksimum dan minimum. 4. Pada throughput router, manajemen antrian yang lebih baik adalah manajemenantrian DT. Karena nilainya lebih besar dari pada FQ untuk ukuran buffer dibawah 100 pada TCP dan UDP dengan ukuran paket maksimum dan minimum. 5. Ukuran buffer yang paling efisien dalam pengujian ini adalah 50. Karena dengan ukuran buffer tersebut average delay routerdan paket loss router sudah dapat dikategorikan dalam kategori bagus. Selain itu, dengan ukuran buffer yang tidak terlalu besar akan menghemat sumber daya memori dan prosesor.

54


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. Ukuranbuffer yang diuji dalam penelitian ini hanya ukuran 10, 25, 50, 75 dan 100. Sebaiknya untuk mendapatkan sampel yang lebih akurat, selisih ukuran buffer lebih rapat lagi. 2. Pengujian berikutnya diharapkan dapat menguji parameter-parameter QoS yang lain selain average delay router, packet loss router, dan throughput router yang sudah diuji dalam penelitian ini agar perbandingan manajemen antrian DT dan FQ semakin akurat.


DAFTAR PUSTAKA

[1] R. Jain and K. K. Ramakrishnan, “Congestion Avoidance in Computer Networks with a Connectionless Network Layer, Part I-Concepts, Goals, and Alternatives”, DEC Technical Report TR-507, Digital Equipment Corporation, April 1987. [2] Nurhayati, Oky Dwi. ____, Sistem komunikasi multimedia, [pdf], http://eprints.undip.ac.id/20121/1/Persyaratan_Layanan_dan_Protokol_pert9.pd f, diakses tanggal 8Juli 2012 ) [3]

Hendrawan, ____, Congestion Control dan Resource Allocation, [ppt], (telecom.ee.itb.ac.id/~hend/ET5043/CongestionControl_05.ppt, diakses tanggal 4 Maret 2012 )

[4]

Pratama, Randi. 2011. Analisis Perbandingan Manajemen Antrian Random Early Detection Dan Fair Queuing Pada Ns-2. Sumber :http://library.gunadarma.ac.id/repository/view/16131/analisis-perbandinganmanajemen-antrian-random-early-detection-dan-fair-queuing-pada-ns-2.html. Diakses : 14 Maret 2012.

[5]

Agoes, Suhartati & Adi Putranto. 2007. SIMULASI KUALITAS LAYANAN VOIP MENGGUNAKAN METODE ANTRIAN PAKET CBQ DENGAN MEKANISME LINK SHARING, [pdf]. Sumber : http://blog.trisakti.ac.id/jetri/files/2010/01/13.4-Suhartati-SimulasiKualitashal41-64.pdf. Diakses : 21 Mei 2012.

[6]Wirawan, bayu & eka indarto. 2004. Mudah membangun simulasi dengan network simulator 2. Yogyakarta : Andi. [7]

Rizaldhi. 2010. KOMUNIKASI DATA dan TEORI ANTRIAN, [pdf].Sumber : http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/21077/4/Chapter%20II.pdf. Diakses : 21 Mei 2012. [8] Nagle, John. 1987. "On packet switches with infinite storage." IEEE Transactions on Communications, 35(4):435–438, April 1987. [9] Rasmus. 2012. Round robin scheduling - a survey, [pdf]. Sumber :mat.gsia.cmu.edu/trick/survey.pdf. Diakses : 8 Juli 2012.

56


[10] politeknik telkom._____. KUALITAS LAYANAN PADA SISTEM TELEKOMUNIKASI, [doc].Sumber :ibuku.zxq.net/smster4/sistel/Bab%204%20(QOS).doc. Diakses : 21 Mei 2012. [11] Sukardi, Ardi. 2011. MAKALAH QoS ( Quality Of Service ) SISTEM MULTIMEDIA, [docx]. Sumber : http: smil34u.files.wordpress.com/2011/08/makalah-qos.docx. Diakses : 8 Juli 2012. [12] Fatoni. _____. ANALISIS KUALITAS LAYANAN JARINGAN INTRANET, [pdf]. Sumber blog.binadarma.ac.id/fatoni/wp-content/uploads/.../JurnalQoS.pdf.Diakses : 21 Mei 2012. [13] Zidni Ilma, Urida. 2011. RANCANG BANGUN DAN ANALISA QUALITY OF SERVICES (QoS) PADA SISTEM VOICE OVER INTERNET PROTOCOL (VoIP) MENGGUNAKAN OPEN SOURCE ELASTIX , [pdf]. Sumber http://uridadotzidni.blogdetik.com/.Diakses : 14 Juni 2012. [14] ______. ______. BAB II LANDASAN TEORI , [pdf]. Sumber :http://library.binus.ac.id/eColls/eThesis/Bab2/2009-1-00205IF%20Bab%202.pdf.Diakses :8 Juli 2012. [15] ______. _____. The Network Simulator - ns-2, [online].Sumber :www.isi.edu/nsnam/ns/. Diakses : 21 Mei 2012. [16] ______. 2010. Transport Layer: Protocol UDP dan Protocol TCP, [online]. Sumber :http://www.slideshare.net/materikuliah/transport-layer-protocol-udpdan-protocol-tcp.Diakses : 15 Juli 2012. [17] J. Postel. 1980. RFC 768 User Datagram Protocol, [online]. Sumber :http://tools.ietf.org/html/rfc768. Diakses : 15 Juli 2012. [18] J. Postel. 1981. RFC 793 TRANSMISSION CONTROL PROTOCOL, [online]. Sumber :http://tools.ietf.org/html/rfc793. Diakses : 15 Juli 2012. [19] ______. ______. Chapter II.pdf, [pdf]. Sumber :repository.usu.ac.id%2Fbitstream%2F123456789%2F27978%2F3%2FChapter %2520II.pdf Diakses : 13Februari2013.


LAMPIRAN CONTOH LISTING PROGRAM

1.

DT_TCP_max_10.tcl # Create a simulator object set ns [new Simulator] # Define different colors for data flows $ns color 1 Blue $ns color 2 Red $ns color 3 Black $ns color 4 Green # Open the nam trace file set nf [open out.nam w] set tf [open Trace_DT_TCP_max_10.tr w] $ns namtrace-all $nf $ns trace-all $tf #Define a 'finish' procedure proc finish {} { global ns nf tf $ns flush-trace #Close the trace file close $nf close $tf #Execute nam on the trace file exec nam out.nam & exit 0 } $ns at 5.0 "finish"

#Create 6 nodes set n0 [$ns node] set n1 [$ns node] set n2 [$ns node] set n3 [$ns node] set n4 [$ns node] set n5 [$ns node] #Create links between the nodes $ns duplex-link $n0 $n4 1Mb 1ms DropTail $ns duplex-link $n1 $n4 1Mb 1ms DropTail $ns duplex-link $n2 $n4 1Mb 1ms DropTail $ns duplex-link $n3 $n4 1Mb 1ms DropTail

58


$ns duplex-link $n4 $n5 2Mb 1ms DropTail $ns duplex-link-op $n0 $n4 orient down $ns duplex-link-op $n1 $n4 orient right-down $ns duplex-link-op $n2 $n4 orient right-up $ns duplex-link-op $n3 $n4 orient up $ns duplex-link-op $n4 $n5 orient right #Monitor the queue for the link between node 4 and node 5 $ns duplex-link-op $n4 $n5 queuePos 0.5 $ns queue-limit $n4 $n5 10 #NODE 0 #Create a TCP agent and attach it to node n0 set tcp0 [new Agent/TCP] $tcp0 set class_ 1 $ns attach-agent $n0 $tcp0 set sink0 [new Agent/TCPSink] $ns attach-agent $n5 $sink0 $ns connect $tcp0 $sink0 # Create a FTP traffic source and attach it to tcp0 set ftp0 [new Application/FTP] $ftp0 set packetSize_ 65495 $ftp0 set interval_ 0.05 $ftp0 attach-agent $tcp0 #node 1 #Create a TCP agent and attach it to node n1 set tcp1 [new Agent/TCP] $tcp1 set class_ 2 $ns attach-agent $n1 $tcp1 set sink1 [new Agent/TCPSink] $ns attach-agent $n5 $sink1 $ns connect $tcp1 $sink1 # Create a FTP traffic source and attach it to tcp1 set ftp1 [new Application/FTP] $ftp1 set packetSize_ 65495 $ftp1 set interval_ 0.05 $ftp1 attach-agent $tcp1 #node 2 #Create a TCP agent and attach it to node n2 set tcp2 [new Agent/TCP] $tcp2 set class_ 3 $ns attach-agent $n2 $tcp2


set sink2 [new Agent/TCPSink] $ns attach-agent $n5 $sink2 $ns connect $tcp2 $sink2 # Create a FTP traffic source and attach it to tcp2 set ftp2 [new Application/FTP] $ftp2 set packetSize_ 65495 $ftp2 set interval_ 0.05 $ftp2 attach-agent $tcp2 #node 3 #Create a TCP agent and attach it to node n3 set tcp3 [new Agent/TCP] $tcp3 set class_ 4 $ns attach-agent $n3 $tcp3 set sink3 [new Agent/TCPSink] $ns attach-agent $n5 $sink3 $ns connect $tcp3 $sink3 # Create a FTP traffic source and attach it to tcp3 set ftp3 [new Application/FTP] $ftp3 set packetSize_ 65495 $ftp3 set interval_ 0.05 $ftp3 attach-agent $tcp3

#Schedule events for the FTP agents $ns at 0.2 "$ftp0 start" $ns at 0.3 "$ftp1 start" $ns at 0.4 "$ftp2 start" $ns at 0.5 "$ftp3 start" $ns at 4.0 "$ftp0 stop" $ns at 4.0 "$ftp1 stop" $ns at 4.0 "$ftp2 stop" $ns at 4.0 "$ftp3 stop" #Run the simulation $ns run


2.

Program average_delay_antrian.awk BEGIN { highest_packet_id = 0; total_duration = 0; num_out = 0; } { action = $1; time = $2; node_1 = $3; node_2 = $4; src = $5; flow_id = $8; node_1_address = $9; node_2_address = $10; seq_no = $11; packet_id = $12;

if ( packet_id > highest_packet_id ) highest_packet_id = packet_id; # mendapatkan waktu paket masuk ke antrian node 4 (router) if ( start_time[packet_id] == 0 && action == "+" && node_2=="4"){ start_time[packet_id] = time; } # mendapatkan waktu ketika paket keluar dari antrian node 4 (router) # dan mengitung jumlah paket yang berhasil keluar dari node 4 tanpa drop. if ( action != "d" || action != "r") { if ( action == "-" && node_1=="4" && node_2=="5") { num_out = num_out + 1; end_time[packet_id] = time; } } else { end_time[packet_id] = -1; } } END { # menghitung delay tiap paket dan total delay # dan menampilkan paket id, start time, end time, delay untuk setiap paket. for ( packet_id = 0; packet_id <= highest_packet_id; packet_id++ ) { start = start_time[packet_id]; end = end_time[packet_id]; packet_duration = end - start; if ( start < end ) { printf("packet id ="packet_id); printf(" Start ="start); printf(" end ="end);


printf(" delay ="end-start); printf("\n") total_duration = total_duration + packet_duration; } } printf("\n------------------------------------ \n"); # Menghitung dan menampilkan total delay, total paket keluar dari R, dan rata2 delay printf("Total Delay = %.6f \n", (total_duration*1000)); printf("Total Packet out R = %f \n\n", num_out); printf("AVERAGE DELAY = %.6f ms \n", (total_duration*1000)/num_out); printf("==================================== \n"); }

3.

Program packet_loss_router.awk BEGIN { jml_drop = 0 jml_terima = 0 } { action = $1; time = $2; node_1 = $3; node_2 = $4; src = $5; flow_id = $8; node_1_address = $9; node_2_address = $10; seq_no = $11; packet_id = $12; # menghitung jumlah paket drop yang ada di antrian node 4 (router) if (action =="d" && node_1 == "4" && node_2 == "5") { jml_drop = jml_drop + 1; } # menghitung jumlah paket; kecuali ack yang diterima oleh node 4 (router) if ( action != "d") { if (action == "r" && node_2 == "4" && src != "ack") { jml_terima = jml_terima + 1; } } }


END { # menghitung paket loss pada router dalam satuan % # dan menampilkan total paket drop, paket diterima, paket loss di router. printf("\n---------------------------------------------- \n"); printf("Total Paket Drop di Router = %f ", jml_drop); printf("\n"); printf("Total Paket Diterima Router = %f ", jml_terima); printf("\n\n"); printf("PAKET LOSS ANTRIAN = %f %", jml_drop/jml_terima*100); printf("\n"); printf("============================================== \n"); }

4.

Program throughput_router.awk BEGIN { highest_packet_id = 0; total_duration = 0; num_out = 0; } { action = $1; time = $2; node_1 = $3; node_2 = $4; src = $5; flow_id = $8; node_1_address = $9; node_2_address = $10; seq_no = $11; packet_id = $12; if ( packet_id > highest_packet_id ) highest_packet_id = packet_id; # mendapatkan waktu paket masuk ke antrian node 4 (router) if ( start_time[packet_id] == 0 && action == "+" && node_2=="4"){ start_time[packet_id] = time; } # mendapatkan waktu ketika paket keluar dari antrian node 4 (router) # dan mengitung jumlah paket yang berhasil keluar dari node 4 tanpa drop. if ( action != "d" || action != "r") { #ketika aktion d dan r tidak di hitung if ( action == "-" && node_1=="4" && node_2=="5") { num_out = num_out + 1; end_time[packet_id] = time;


} } else { end_time[packet_id] = -1; } } END { # Menghitung paket durasi / delay untuk setiap paket dan menghitung total delay for ( packet_id = 0; packet_id <= highest_packet_id; packet_id++ ) { start = start_time[packet_id]; end = end_time[packet_id]; packet_duration = end - start; if ( start < end ) { total_duration = total_duration + packet_duration; } } printf("\n------------------------------------ \n"); # Menghitung dan menampilkan delay rata2 R, total paket keluar dari R dan throughput printf("Average Delay R printf("Total Packet out R printf("THROUGHPUT

= %.6f s\n", total_duration/num_out); = %f \n\n", num_out); = %.6f p/s \n", num_out/(total_duration/num_out));

printf("==================================== \n"); }

ANALISA UNJUK KERJA MANAJEMEN ANTRIAN DROP TAIL DAN FAIR QUEUEING PADA ROUTER

Recommend Documents