ANALISIS MANAJEMEN BANDWIDTH PADA PC ROUTER MENGGUNAKAN METODE HIERARCHICAL TOKEN BUCKET DI PD.MEDELLIN Dahlan Martadiredja, Ir.,MT., Feldy Ashari, Michael Saputera, dan Kwik Tonny Hermawan Jurusan Teknik Informatika, FTI, Universitas Bina Nusantara Jakarta Jl. KH. Syahdan No. 9, Palmerah, Jakarta Barat 11480.
Email :
[email protected]
ABSTRACT The goal of our research is to analyze and bandwidth management implementation using a PC router to manage user traffic which is used in an internet network using the algorithm Hierarchical Token Bucket (HTB). By using this algorithm we expect to reduce the density of data traffic on a network. The method of analysis that we used, was an analysis of the current system, the analysis of problems and problem solving analysis. Results that we are going to achieve is to manage and optimize the network bandwidth in Medellin. The conclusions that can be drawn with the optimization of these systems is to create efficient use of bandwidth in a network. Keyword : Bandwidth, hierarchical token bucket.
ABSTRAK Tujuan dari penelitian kami ialah menganalisis dan implementasi manajemen bandwidth menggunakan PC Router untuk mengatur trafik yang digunakan user dalam suatu jaringan internet dengan menggunakan algoritma Hierarchical Token Bucket (HTB). Dengan menggunakan algoritma ini diharapkan dapat mengurangi kepadatan trafik data di suatu jaringan. Metode analisis yang dilakukan adalah analisis terhadap sistem yang sedang berjalan, analisis permasalahan yang dihadapi dan analisis pemecahan masalah. Hasil yang ingin dicapai adalah mengelola dan mengoptimalisasi bandwidth jaringan di Medellin. Simpulan yang dapat diambil dengan adanya optimalisasi ini ialah sistem dapat menciptakan efisiensi pemakaian bandwidth dalam suatu jaringan. Kata kunci : Bandwidth, hierarchical token bucket
Pendahuluan Dengan berkembangnya perusahaan - perusahaan provider (penyedia layanan internet) dan meningkatnya para pengguna internet di berbagai kalangan masyarakat, namun belum diimbangi dengan besarnya bandwidth yang disediakan oleh perusahaan provider, sehingga menjadi kendala saat pengguna akan mengakses internet. Untuk mengatasinya dibutuhkan sebuah router yang mampu mengatur jaringan dengan baik terutama dalam pengaturan bandwidth. Untuk saat ini router yang banyak digunakan adalah router CISCO, namun untuk menggunakan router ini dibutuhkan peralatan yang sangat mahal dan perawatan secara berkala oleh teknisi dari perusahaan CISCO. Selain itu router juga bisa menggunakan PC dengan menggunakan sistem operasi tertentu, misalnya Windows Server 2003. Keunggulannya adalah mudah dalam konfigurasi router tetapi kekurangan sistem operasi ini sangat mahal. Selain itu sistem ini hanya dapat berjalan baik di PC yang menggunakan processor multicore, sehingga di PC biasa tidak dapat berjalan. Oleh karena itu sebagai solusi dapat menggunakan PC router berbasis Linux yang bersifat opensource sebagai router yang handal dalam proses pembagian bandwidth. Dalam proses tersebut terdapat dua metode yang umum digunakan dalam pembagian bandwidth di Linux, yaitu metode HTB (Hierarchy Token Bucket). Metode ini merupakan implementator manajemen bandwidth classful yang tersedia secara gratis dan dapat dijalankan pada sistem operasi Linux. Selain itu HTB menerapkan konsep link sharing dalam proses manajemen bandwidth yang layak dianalisis keunggulan dan kelemahannya. Berdasarkan permasalahan di atas akan dilakukan sebuah penelitian pada proyek akhir ini dengan judul: “Analisis Manajemen Bandwidth pada PC Router Menggunakan Metode Hierarchical Token Bucket di Medellin”. Pada penelitian ini akan dianalisis metode mana yang lebih baik dan tepat dalam pembagian bandwidth dengan menggunakan beberapa parameter dan kondisi. Menurut Adiputra Pandypta, Handoko Salim, Sony Setianegara dalam skripsi yang berjudul Analisis dan Perancangan Aplikasi Manajemen Bandwidth Dengan Menggunakan Algorithma Hierarchical Token Bucket (studi kasus pada kingkongznet) (2009), menjelaskan tujuan penelitian ialah menganalisis dan merancang aplikasi manajemen bandwidth yang mudah digunakan untuk mengatur trafik terhadap user dalam suatu jaringan. Sistem akan dirancang dengan menggunakan algoritma Hierarchical Token Bucket (HTB) yang terdapat pada sistem operasi linux. Dengan adanya sistem aplikasi manajemen bandwidth ini diharapkan dapat mengurangi kepadatan arus data disuatu jaringan. Adapun metode yang digunakan untuk menyusun skripsi ini adalah metode kepustakaan, metode analisis, dan metode perancangan. Metode analisis meliputi analisis yang sedang berjalan, analisis permasalahan yang ada, dan analisis pemecahan masalah, sedangkan metode perancangan meliputi perancangan model, perancangan user interface, UML, dan basis data. Hasil yang ingin dicapai adalah sebuah aplikasi bandwidth manager yang mampu mengelola bandwidth sebuah jaringan pada umumnya dan bandwidth jaringan ISP KINGKONGZNET khususnya. Aplikasi ini juga dapat melakukan traffic shaping dan sharing bandwidth. Simpulan yang dapat diambil dengan adanya perancangan aplikasi ini dapat menciptakan efisiensi pemakaian bandwidth dalam suatu jaringan. Penghematan bandwidth akan memperkecil terjadinya kepadatan arus data dalam jaringan. Menurut Mochamad Irfan dan Periyadi, S.T dalam jurnal yang berjudul Penerapan Bandwidth Management menggunakan metode HTB (Hierachical Token Bucket) di PT. Neuronworks (2010), menjelaskan dalam implementasi kali ini mengambil studi kasus di sebuah perusahaan IT, yaitu PT. Neuronworks Indonesia. Dalam perusahaan ini belum terdapat adanya pengaturan bandwidth. Jadi setiap karyawan dapat mendownload secara besar-besaran yang mengakibatkan user lain bahkan direktur bias tidak mendapatkan jatah bandwidth. Agar bandwidth digunakan sesuai dengan kebutuhan maka dari itu dibutuhkan pembagian bandwidth. Metode kali ini menggunakan HTB (Hierachical Token Bucket).
Tujuan Penelitian Menganalisis dan implementasi manajemen bandwidth menggunakan PC Router untuk mengatur trafik yang digunakan user dalam suatu jaringan internet dengan menggunakan algoritma Hierarchical Token Bucket (HTB)
Studi Pustaka Jaringan Komputer Menurut Tanenbaum (2003), jaringan komputer merupakan penggabungan teknologi komputer dan komunikasi yang merupakan sekumpul- an komputer berjumlah banyak yang terpisah-pisah akan tetapi saling berhubungan dalam melaksanakan tugasnya. Jaringan komputer atau network adalah sebuah sistem yang terdiri atas komputer dan perangkat jaringan lainnya yang bekerja bersama-sama untuk mencapai suatu tujuan yang sama.
PC Router PC router adalah sebuah komputer yang dimodifikasi sedemikian rupa sehingga dapat digunakan sebagai router. Untuk membuat sebuah PC router tidak harus menggunakan komputer dengan spesifikasi yang tinggi. Komputer dengan prosesor pentium dua, hard drive 10 GB dan ram 64 serta telah tersedia LAN Card sudah bisa digunakan sebagai PC router. Komputer yang dijadikan router ini harus diinstal dengan sistem operasi khusus untuk router. Sistem operasi yang populer untuk PC router saat ini adalah Mikrotik.
Bandwidth Menurut Forouzan (2007), besaran yang menunjukkan seberapa banyak data yang dapat dilewatkan dalam koneksi melalui sebuah network. Istilah ini berasal dari bidang teknik listrik, di mana bandwidth menunjukkan total jarak yang berkisar diantara jarak tertinggi dan terendah sinyal pada saluran komunikasi (band). Terdapat dua jenis bandwidth, yaitu : Digital dan Analog Bandwidth. Digital Bandwidth, adalah jumlah atau volume data yang dapat dikirimkan melalui sebuah saluran komunikasi dalam satuan bits per second tanpa distorsi, Sedangkan Analog Bandwidth, adalah perbedaan antara frekuensi terendah dengan frekuensi tertinggi dalam sebuah rentang frekuensi yang diukur dalam satuan Hertz (Hz) atau siklus per detik, yang menentukan berapa banyak informasi yang bisa ditransimisikan dalam satu saat. Pada dasarnya bandwith mempresentasikan kapasitas dari koneksi, semakin tinggi kapasitas, maka umumnya akan diikuti oleh kinerja yang lebih baik, meskipun kinerja keseluruhan juga tergantung pada faktor-faktor lain, misalnya latency yaitu waktu tunda antara masa sebuah perangkat meminta akses ke jaringan dan masa perangkat itu memberi izin untuk melakukan transmisi.
Hierarchical Token Bucket Hierarchichal Token Bucket adalah suatu classful qdisc yang ditulis oleh martin Devera dengan sekumpulan konfigurasi yang lebih sederhana dibanding CBQ (Class Based Queue). Secara konseptual, HTB adalah suatu jumlah yang berubah-ubah dari token bucket yang diatur di dalam suatu hirarki. Yang utama pada perangkat jaringan manapun dikenal sebagai queuing disiplin qdisc root.Ada 3 tipe kelas dalam HTB, yaitu : Root, Inner, dan leaf. Root class berada di paling atas, dan semua trafik harus melewati kelas ini. Inner class memiliki father classes dan daughter classes. Sedangkan leaf class adalah class dimana memiliki father classes, tetapi tidak memiliki daughter classes. Pada leaf classes, trafik dari layer yang lebih tinggi disuntikkan mengikuti klasifikasi yang harus dilakukan menggunakan filter, sehingga memungkinkan untuk membedakan jenis trafik dan prioritas. Sehinnga, sebelum trafik memasuki sebuah leaf class, harus diklasifikasikan melewati filter dengan berbagai aturan yang berbeda. Rules dapat memfilter berbagai jenis services, IP address dan bahkan Network Address. Proses ini dikenal dengan sebutan classifying process. Lebih jauh, ketika traffic telah diklasifikasikan, traffic akan dijadwalkan dan dibentuk. Untuk melakukan tugas ini, HTB menggunakan konsep Token dan Bucket
untuk mengontrol bandwidth yang digunakan dalam sebuah link. Untuk menyesuaikan aliran, HTB menghasilkan Token dan dequeue packets hanya dari bucket jika Token tersedia.
Gambar 1 Struktur Hierarchical Token Bucket Teknik antrian HTB memberikan fasilitas pembatasan traffic pada setiap level maupun klasifikasi. Bandwidth yang tidak terpakai bisa digunakan oleh klasifikasi yang lebih rendah. Struktur HTB juga dapat dilihat seperti suatu struktur organisasi, dimana pada setiap bagian memiliki wewenang dan mampu membantu bagian lain yang memerlukan. Selain HTB, ada algoritma lain yang cukup banyak dipakai sampai saat ini, yaitu algoritma CBQ (Class Based Queue). Algoritma ini kurang disukai oleh banyak administrator jaringan karena susah dimengerti dan sangat kompleks. Selain itu CBQ kurang begitu akurat. (Balliache, 2003). Parameter HTB adalah: 1. Rate, yaitu parameter untuk menentukan bandwidth maksimum yang bisa dipakai oleh setiap class, jika bandwidth melebihi nilai “rate” maka paket data akan dipotong atau ditanggalkan (drop). 2. Ceil, yaitu parameter untuk menentukan peminjaman bandwidth antar class (kelas), peminjaman bandwith dilakukan oleh class lebih rendah ke kelas di atasnya, teknik ini disebut link sharing. 3. Random Early Detection (RED), Random Early Detection atau bisa disebut Random Early Drop biasanya digunakan untuk gateway/router backbone dengan tingkat trafik yang sangat tinggi.
Metode Penelitian Metode yang digunakan adalah metode analisis dan metode perancangan. Metode analisis yang digunakan antara lain : (1) Studi Pustaka yaitu metode analisi dengan mempelajari buku, artikel, dan jurnal untuk mendapatkan landasan dasar penulisan skripsi,(2) Wawancara, yaitu untuk memperoleh data dan masukan-masukan yang penting dari responden mengenai masalah yang dihadapi. Sedangkan metode perancangan yang digunakan adalah metode
Hasil dan Bahasan Konfigurasi Manajemen Bandwidth
Pada tahapan ini, bandwidth akan dikonfigurasi menggunakan front-end webmin HTB melalui webmin, berikut merupakan konfigurasi pendukung yang harus dilakukan sebelum mengkonfigurasi. 1) Jalankan Web browser dengan mengisi URL http://localhost:10000. Setelah muncul halaman Webmin login, maka isikan username dan password. 2) Setelah muncul halaman webmin utama (seperti Gambar 2), klik menu Networking, >> hierarchical token bucket. Klik hyperlink “Click here enable interface eth1” sehingga akan muncul halaman konfigurasi hierarchical token bucket untuk jaringan pertama.
Gambar 2 Tampilan menu awal webmin 3) Langkah berikutnya mendefinisikan kelas traffic bandwidth. Pada bagian interface eth1, klik hyperlink “New child[>]”, maka akan muncul halaman seperti pada gambar 3.
Gambar 3 Konfigurasi HTB jaringan Direktur
Traffic bandwidth data akan disetup maksimum hanya 768Kbit yang dapat ditransmit dari interface Ethernet 0 ke jaringan direktur. Keterangan tentang jaringan ini : Name : Direktur Rate : 512 Kbit Ceil : 768 Kbit Priority : 1 Rule : Source Address 0.0.0.0/0 dengan port asal (source port) adalah 80 dengan destination ke jaringan 192.168.2.0/24. 4) Klik tombol “Save Changes” untuk menyimpan konfigurasi. Setelah semua traffic bandwidth data dikonfigurasi, selanjutnya mengaktifkan HTB ini dengan cara klik tombol Submit. Maka hasilnya seperti pada gambar 4
Gambar 4 Tampilan utama menu HTB
Hasil Pengujian Pengujian di bagi menjadi dua tahap, yaitu sebelum dan sesudah menggunakan metode Hierarchical Token Bucket (HTB). Pertama-tama dilakukan percobaan pada 8 buah komputer yang sedang mendownload file secara bersamaan. Lalu terdapat fitur dari fastnet yang dapat digunakan untuk memonitor trafik bandwidth yang sedang dipakai.
Uji Coba Sebelum Menggunakan HTB
Tabel 1 User testing transfer rate sebelum menggunakan HTB
No
User IP
Rate (KB/s)
1
192.168.2.3
135,7
2
192.168.2.4
98.6
3
192.168.2.5
90.3
4
192.168.2.6
86.4
5
192.168.2.7
63,2
6
192.168.2.8
75
7
192.168.2.9
59,7
8
192.168.2.10
66,7
Dari tabel diatas maka bisa dilihat bandwidth yang didapat oleh setiap user tidak merata. Karena ada user yang menggunakan Download Manager, sehingga user tersebut telah menggunakan banyak bandwidth.
Uji Coba Sesudah Menggunakan HTB Pada test kali ini kami menentukan nilai bandwidth minimum dan maksimum seperti dibawah ini : Minimal (rate) bandwidth : 512Kbit = 64KB Maksimal (ceil) bandwidth : 768Kbit = 96KB
Tabel 2 User testing transfer rate sesudah menggunakan HTB
No
User IP
Rate (KB/s)
1
192.168.2.3
89,7
2
192.168.2.4
83,13
3
192.168.2.5
84,64
4
192.168.2.6
86.12
5
192.168.2.7
86,27
6
192.168.2.8
85,22
7
192.168.2.9
87,44
8
192.168.2.10
86,25
Dari tabel diatas maka bisa dilihat dengan jelas perbandingannya dengan “Tabel 1”. Pada pengujian kali ini pemakaian bandwidth tiap user merata. Tidak ada saling tarik-menarik bandwidth antar user.
Simpulan Berdasarkan analisis dan perancangan manajemen bandwidth menggunakan algoritma Hierarchical Token Bucket dan studi kasus pada PD.Medellin maka dapat diambil simpulan sebagai berikut : (1). Dengan konfigurasi HTB ini dapat mengatasi kelebihan beban pada pemakaian bandwidth internet yang terdapat pada PD. Medellin. (2). Algoritma Hierarchical Token Bucket memungkinkan terjadinya sharing bandwidth, sehingga tidak ada komputer client yang tidak mendapatkan bandwidth.
Saran Setelah melakukan skripsi ini dapat diusulkan beberapa hal sebagai berikut : (1). Dapat menambahkan fitur traffic monitoring dan firewall guna lebih mengoptimalkan kinerja manajemen bandwidth itu sendiri. (2). Untuk pengujian ini dibutuhkan koneksi internet yang stabil agar di dapatkan hasil yang maksimal, sehingga dapat terlihat perbedaan sebelum dan sesudah menggunakan metode HTB.
Daftar Pustaka Fourouzan, Behrouz A. (2007). Data Communication and Networking, Fourth Edition. McGraw-Hill. Irfan, Mochamad., Periyadi, S.T. (2010). Penerapan Bandwidth Management menggunakan metode HTB (Hierachical Token Bucket) di PT. Neuronworks. Pandypta, Adiputra., Handoko Salim, Sony Setianegara. (2009). Analisis dan Perancangan Aplikasi Manajemen Bandwidth Dengan Menggunakan Algorithma Hierarchical Token Bucket (studi kasus pada kingkongznet). Jakarta : Program Sarjana Universitas Bina Nusantara. Stallings, William. (2004). Data and Computer Communications, 7th Edition: Prentice Hall. Tanenbaum, Andrew S. (2003). Computer Networks, Fourth Edition: Prentice Hall PTR.
Riwayat Penulis Feldy Ashari lahir di kota Jakarta pada tanggal 30 Mei 1990. Penulis menamatkan pendidikan S1 di Universitas Bina Nusantara dalam bidang Teknik Informatika pada 2013. Michael Saputera lahir di kota Jakarta pada tanggal 24 September 1991. Penulis menamatkan pendidikan S1 di Universitas Bina Nusantara dalam bidang Teknik Informatika pada 2013. Kwik Tonny Hermawan lahir di kota Semarang pada tanggal 18 Desember 1989. Penulis menamatkan pendidikan S1 di Universitas Bina Nusantara dalam bidang Teknik Informatika pada 2013.
