ANALISIS PERANCANGAN LOAD BALANCING 3 ISP DENGAN KOMBINASI MODEM ADSL DAN USB DI SMK MUHAMMADIYAH 07 RANDUDONGKAL
NASKAH PUBLIKASI
diajukan oleh Teguh Prayitno 10.11.3842
kepada SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER AMIKOM YOGYAKARTA YOGYAKARTA 2015
ANALISIS PERANCANGAN LOAD BALANCING 3 ISP DENGAN KOMBINASI MODEM ADSL DAN USB DI SMK MUHAMMADIYAH 07 RANDUDONGKAL Teguh Prayitno1), Sudarmawan2), 1)
Teknik Informatika STMIK AMIKOM Yogyakarta Teknik Informatika STMIK AMIKOM Yogyakarta Jl Ringroad Utara, Condongcatur, Depok, Sleman, Yogyakarta Indonesia 55283 2)
Email :
[email protected]),
[email protected])
Abstract - Internet access needs at this time is very high. Either to find information, articles, latest knowledge. Availability of internet connection is needed at this time. One of them at SMK Muhammadiyah 07 Randudongkal, which aims to support its teaching and learning facilities and other purposes. SMK Muhammadiyah 07 Randudongkal really wants a stable internet connection and reliable, but the lack of internet service provider (ISP) that is, because it is still relying on a single internet service provider (ISP). This can cause problems if internet access is down or disconnected. Hence arises a solution for adding lanes internet connection using a wireless internet router proveder mikrotik as load balancer. System development method used is the Network Development Life Cycle (NDLC), then previous authors define the load balancing method to be used according to need. Load balancing on mikrotik router currently has four methods, but there are two methods that are often used, the method of Nth and PCC. Thus the authors will analyze the first two methods, is expected to understand the advantages and disadvantages, to be more easily applied in accordance with needs.
Solusi yang tepat pada masalah diatas adalah memiliki dua atau lebih ISP. Untuk masalah pendistribusian beban trafik pada dua atau lebih jalur koneksi yang sering disebut dengan teknik load balancing. Sistem load balancing ini, sudah banyak sekali hardware atau software yang sudah mengintegrasikanya. Penggunaan konsep load balancing saat ini yang masih banyak orang gunakan yaitu dengan Router Mikrotik untuk sisi pendistribusiannya. Untuk itulah saya ingin merancang dan menganalisis penggunaan load balancing 3 ISP dengan kombinasi modem ADSL dan modem USB pada Mikrotik. Perancangan load balancing ini, terlebih dahulu membuat dua metode load balancing yaitu metode Nth dan PCC yang nantinya akan dianalisis untuk mengetahui seberapa kemampuan dari kedua konsep tersebut, agar nantinya bisa digunakan sesuai kebutuhan penggunanya. Konsep load balancing ini mengunakan kombinasi modem ADSL yang nantinya akan ditambahkan dengan dua koneksi modem USB di router mikrotik. Dalam tugas akhir ini penulis mengambil judul “Analisis Perancangan Load Balancing 3 ISP Dengan Kombinasi Modem ADSL Dan USB Di SMK Muhammadiyah 07 Randudongkal”.
Keywords: Load balancing, mikrotik, nth method, method PCC, qos
1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang masalah diatas, dapat diidentifikasi permasalahan antara lain : 1. Bagaimana cara yang tepat untuk memiliki koneksi internet yang lebih handal? 2. Bagaimana cara yang tepat untuk pemilihan metode load balancing yang ada pada mikrotik berdasarkan pengujian Qos? 3. Bagaimana menganalisis kelebihan dan kekurangan pada metode load balancing yang akan dibangun? 1.3 Manfaat dan Tujuan Penelitian 1. Menganalisa sistem load balancing 3 ISP pada infrastruktur jaringan Di SMK Muhammadiyah 07 Randudongkal untuk tujuan mendapatkan koneksi internet yang lebih handal. 2. Mengetahui perbandingan QOS antara load balancing dengan metode Nth dan metode PCC
1. Pendahuluan 1.1 Latar Belakang Kebutuhan akan akses internet saat ini sangat tinggi sekali. Baik untuk mencari informasi, artikel, pengetahuan terbaru. Ketersediaan koneksi internet sangat dibutuhkan saat ini. Seiring berjalannya waktu, semua dituntut untuk mengikuti zaman, apalagi didalam dunia teknologi yang sekarang ini mengalami kemajuan yang sangat pesat. Kebutuhan akan akses internet yang cepat semakin besar, bukan hanya di Dunia, bahkan di Indonesia. Salah satu langkah masalah yang ditemukan dalam berkembangnya internet saat adalah kecepatan dan kestabilan koneksi, dan apabila hanya mengandalkan koneksi hanya pada satu ISP bisa menjadi masalah. Untuk itulah kita dituntut untuk memiliki solusinya.
1
Tinjauan Pustaka Agus (2010), melakukan penelitian tentang sistem kerja load balance dengan motode round robin. Metodologi yang digunakan oleh peneliti adalah menggunakan metodologi pengujian dan pengamatan. Hasil dari penelitian tersebut adalah perolehan kapasitas bandwidth untuk akses internet akan meningkat dengan digabungkannya dua buah gateway yang tersedia sehingga dapat digunakan secara bersamaan sekaligus mempunyai fitur fail over (backup). Selain itu juga bisa mendapatkan bandwidth yang lebih besar dengan harga yang lebih murah. [1] Jasa (2013), melakukan penelitian tentang load balancing dari 3 Provider untuk membangun sebuah system yang digunakan untuk penggunaan modem USB GSM dengan mudah dengan cara paket internet provider GSM dapat disesuaikan dengan kebutuhan user, namun ada permasalahan utama dari metode load balancing menggunakan 3 modem USB adalah masih terbatasnya modem USB yang sudah terintegrasi dengan mikrotik dan jangkauan sinyal berpengaruh terhadap metode yang digunakan pada sistem tersebut. [2] Hafid (2010), Menganalisa jaringan yang ada pada warnet smart.net seperti Traffic monitoring, pemakaian bandwidth, menonaktifkan windows update dan melakukan pengaturan keamanan, penggunaan NAT pada dasarnya supaya jaringan berjalan dengan baik. Untuk perancangannya, menggunakan jaringan kabel di warnet Smart.Net dengan topologi star, dan pada jaringan nirkabelnya menggunakan topologi dasar BSS (Basic Services Site). [3]
lokal yang memiliki dua atau lebih koneksi ke internet. Koneksi-koneksi tersebut dapat saja berasal dari ISP yang sama, maupun berasal dari ISP yang berbeda.5
2.1 Jaringan Komputer Ds Jaringan komputer adalah kumpulan dua atau lebih komputer yang saling berhubungan satu sama lain untuk melakukan komunikasi data dengan menggunakan protocol komunikasi melalui media komunikasi (kabel atau nirkabel), sehingga komputer-komputer tersebut dapat saling berbagi informasi, data, program-program, dan penggunaan perangkat keras secara bersama. Dalam hal ini komunikasi data yang bias dilakukan melalui jaringan komputer dapat berupa data teks, gambar, video dan suara.4
3.
2.
2.3 Nth Nth bukanlah sebuah singkatan. Melainkan sebuah bilangan integer (bilangan ke-N). Nth menggunakan algoritma round robin yang menentukan pembagian pemecahan connection yang akan di-mangle ke rute yang dibuat untuk load balancing. Pada dasarnya, koneksi yang masuk ke proses router akan menjadi satu arus yang sama. Walaupun mereka datang dari interface yang berbeda. Maka pada saat menerapkan metode Nth, tentunya akan ada batasan ke router untuk hanya memproses koneksi dari sumber tertentu saja. Ketika router telah membuat semacam antrian baru untuk batasan yang kita berikan di atas, baru proses Nth di mulai.6 2.4 Per Connection Classifier (PCC) Per Connection Classifier merupakan metode yang menspesifikasikan suatu paket menuju gateway suatu koneksi tertentu. PCC mengelompokkan trafik koneksi yang keluar masuk router menjadi beberapa kelompok. Pengelompokan ini bisa dibedakan berdasarkan srcaddress, dst-address, src-port dan dst-port. Mikrotik akan mengingat-ingat jalur gateway yang telah dilewati di awal trafik koneksi. Sehingga pada paket-paket data selanjutnya yang masih berkaitan akan dilewatkan pada jalur gateway yang sama dengan paket data sebelumnya yang sudah dikirim.7 Analisis dan Perancangan
3.1 Analisis Masalah
2.2 Load Balance Load Balance dalam jaringan komputer adalah teknik untuk berbagi beban (load) ke dalam beberapa jalur atau link. Ini dilakukan untuk menuju suatu network terdapat beberapa jalur (link). Tujuan dari load balance ini agar tidak ada link yang mendapatkan beban yang lebih besar dari link yang lain. Diharapkan dengan membagi beban kedalam link tersebut, maka akan tercapai keseimbangan (balance) penggunaan link-link tersebut. Ada berbagai macam implementasi load balance yang sering dijumpai di lapangan. Yang paling sering adalah penerapan load balance pada saat suatu jaringan
Gambar 1 Topologi pada saat ini.
5
Towidjojo, Rendra. 2013. Mikrotik Kung Fu Kitab 2. Jasakom. Jakarta. hal 9 6 Prabawanto Danton “Mengenal 4 Metode Load Balancing untuk Jaringan Internet Anda”. 28 Oktober 2013. http://mediabisnisonline.com/mengenal-4-metode-loadbalancing-untuk-jaringan-internet-anda/. 7 Ibid
4
Kustanto & Daniel T.S. 2008. Membangun Server Internet. Gava Media. Yogyakarta hal 2 2
Gambar 3 Jendela Login Mikrotik
Penggunaan akses internet didalam lingkungan SMK Muhammadiyah 07 Randudongkal saat ini masih mengandalkan akses dari satu ISP, karena di wilayah SMK Muhammadiyah 07 Randudongkal saat ini memang minim layanan internet provider. Hal ini akan menimbulkan masalah apabila akses internet tersebut down ataupun terputus. Masalah lain yang ada yaitu seiring bertambahnya pengguna internet tersebut akan terjadi overload apabila adanya banyaknya beban trafik yang terjadi.
4.2 Konfigurasi Mikrotik 4.2.1 Konfigurasi Administrator Pada setingan awal, sistem belum terlindungi denganbaik, karena username dan password masih default, maka dari itu kita harus mengganti agar tidak mudah diakses oleh orang lain secara bebas. Untuk menggantinya bisa melalui winbox dengan cara, system > user, untuk mengganti user login dan member password router ketika akan login melalui winbox.
3.2 Perancangan Perancangan topologi jaringan merupakan perancangan sebuah struktur jaringan yang berhubungan dengan perangkat yang akan digunakan. Perancangan ini dimaksudkan untuk mempermudah pengimplementasian pada sistem load balancing yang akan dibangun.
Gambar 4 Konfigurasi Administrator
4.2.2 Konfigurasi Interface Konfigurasi interface bertujuan untuk mengkonfigurasi penamaan interface sehingga mempermudah untuk membedakan antara interface yang ada, seperti interface type Ethernet, PPP Client dan Wireless.
Gambar 2 Topologi Perancangan Load Balancing
4.
Simulastion Prototyping
4.1 Instalasi Winbox Pada tahapan awal konfigurasi, penulis menggunakan aplikasi winbox.exe untuk meremote mikrotik agar proses konfigurasi pada mikrotik lebih mudah. Winbox.exe dapat langsung dijalankan dengan memasukan address mirkotik. Pada pertama kali digunakan, username default adalah admin dan password dikosongkan.
Gambar 5 Konfigurasi Interface
4.2.3 Konfigurasi IP Address Pada tahapan ini akan dilakukan pemberian ip address pada tiap interface pada mikrotik.
3
Gambar 9 Konfigurasi Mangle PCC
Gambar 6 Konfigurasi IP Address
4.2.7 Konfigurasi Routing Nth dan PCC. Konfigurasi ini dimaksudkan meneruskan kebijakan yang sebelumnya dibuat pada tahapan konfigurasi mangle. Karena konfigurasi pada tahapan sebelumnya menggunakan nama routing mark yang sama, untuk itulah konfigurasi routing pada Nth dan PCC juga sama.
4.2.4 Konfigurasi NAT Network Address Translations (NAT) adalah salah satu fitur pada firewall yang digunakan untuk perubahan field IP address tujuan. Selain field IP address, selain IP address pengirim maupun port tujuan pada paket data.
Gambar 7 Konfigurasi NAT Gambar 10 Konfigurasi Routing Nth dan PCC
4.2.5 Konfigurasi Mangle Nth Konfigurasi ini dimaksudkan untuk membuat kebijakan sebelum melakukan proses routing terhadap load balancing metode Nth
4.3 Pengujian 4.3.1 Pengujian Delay / Latency dan Packet Loss Delay adalah total waktu tunda suatu paket yang diakibatkan oleh proses transmisi dari satu titik ke titik lain yang menjadi tujuannya, sedangkan Packet Loss (error) adalah merupakan suatu parameter yang menggambarkan suatu kondisi yang menunjukkan jumlah total paket yang hilang. Salah satu penyebab packet loss adalah antrian yang melebihi kapasitas buffer pada setiap node. Secara umum terdapat masing-masing tiga ketegori penurunan kualitas jaringan berdasarkan nilai delay / latency dan packet loss sesuai dengan versi ITU-T (International Telecommunication UnionTelecommunication)
Gambar 8 Konfigurasi Mangle Nth
No. 4.2.6 Konfigurasi Mangle PCC Konfigurasi ini dimaksudkan untuk membuat kebijakan sebelum melakukan proses routing terhadap load balancing metode PCC.
1 2 3 4
4
Tabel 1 Perbandingan Delay / Latency Delay Nth Delay PCC Kat. Kat. (ms) (ms) 74 Baik 94 Baik 102 Baik 70 Baik 72 Baik 70 Baik 67 Baik 72 Baik
5
423
Rata-rata 134.2
Buruk Baik
102 Rata-rata 82.6
Tabel 2 Perbandingan Packet Loss Packet Packet Loss No. Loss Nth Kat. PCC (%) (%) 1 0 Baik 0 2 2 Baik 0 3 1 Baik 1 4 0 Baik 1 5 1 Baik 1 Rata-rata Rata-rata 0.8 Baik 0.6
Baik
4 50 5 68 Rata-rata 52.4
Baik
Kat. Baik Baik Baik Baik Baik Baik
Nth (kBps) 1 31.3 2 7.6 3 16.8 4 11.9 5 12.2 Rata-rata 15.96
Throughput PCC (kBps) 18.8 17.7 13.7 15.3 19.9 Rata-rata 17.08
4.4.3 Pembahasan Jitter Dari hasil pengujian pada metode Nth (tabel 4) diperoleh hasil rata-rata nilai jitter sekitar 52.4 ms sehingga dalam kategori baik ( 0 s/d 75 ms), sedangkan pada metode PCC (tabel 4) diperoleh hasil nilai rata-rata jitter sekitar 1 ms sehingga dalam kategori termasuk dalam kategori baik ( 0 s/d 75 ms) semakin kecil nilai jitter maka QoS yang dihasil semakin bagus jaringan internet tersebut. Dari hasil rata-rata nilai jitter tersebut dapat disimpulkan bahwa pada metode Nth dan PCC diperoleh hasil yang kurang berimbang, dimana selisih nilai rata-rata jitter yang diperoleh sangat jauh yaitu 51.4 ms.
4.3.3 Pengujian Jitter Jitter didefinisikan sebagai variasi dari delay atau variasi waktu kedatangan paket. Banyak hal yang mempengaruhi jitter, diantaranya adalah peningkatan trafik secara tiba-tiba sehingga penyempitan bandwidth dan menimbulkan antrian. Secara umum terdapat empat ketegori penurunan kualitas jaringan berdasarkan nilai jitter sesuai dengan versi TIPHON (Telecommunications and Internet Protocol Harmonization Over Network).
No. 1 2 3
Tabel 4 Perbandingan Jitter Jitter Nth Jitter PCC Kat. (ms) (ms) 22 Baik 1 11 Baik 1 111 Cukup 1
Baik Baik Baik
4.4.2 Pembahasan Throughput Pembahasan throughput dari hasil pengujian metode Nth (tabel 3) diperoleh hasil rata-rata throughput 15.96 kBps, sedangkan pada metode PCC (table 3) diperoleh rata-rata nilai throughput 17.08 kBps. Dari hasil throughput tersebut dapat disimpulkan bahwa metode NTH dan PCC selisih nilai rata-rata throughput yang diperoleh sekitar 1.12 kBps.
Tabel 3 Perbandingan Throughput
Throughput
1 1 Rata-rata 1
4.4 Pembahasan 4.4.1 Pembahasan Delay / Latency dan Packet Loss Dari hasil pengujian metode Nth (tabel 1) diperoleh hasil rata-rata delay 134.2 ms dengan kategori baik (0150 ms), sedangkan pada metode PCC (tabel 1) diperoleh nilai rata-rata delay 82.6 ms dengan kategori baik (0-150 ms). Situs yang diakses memiliki waktu delay (ms) rata-rata berada pada kisaran 70 ms (mili second), kecuali terkadang memiliki lonjakan delay yang cukup tinggi yaitu diatas 423 ms. Dari nilai tersebut dapat disimpulkan pada pengujian delay / latency , metode PCC jauh lebih unggul dari metode Nth dimana nilai rata-rata delay yang diperoleh lebih kecil dari nilai rata-rata delay / latency pada metode Nth, hal ini mungkin karena pengaruh pergantian gateway pada metode Nth yang sering acak. Hasil pengujian Packet loss diperoleh nilai rata-rata persentase sekitar 0.8 % dengan kategori baik pada metode Nth (tabel 2), sedangkan pada metode PCC (table 2) diperoleh hasil nilai rata-rata sekitar 0.6 % dengan kategori baik. Dari persentase tersebut dapat disimpulkan pada pengujian packet loss, metode PCC sedikit lebih unggul dimana nilai rata-rata persentase packet loss yang diperoleh lebih kecil dari nilai rata-rata persentase packet loss pada metode Nth.
4.3.2 Pengujian Throughput Throughput adalah kemampuan sebenarnya suatu jaringan dalam melakukan pengiriman data. Biasanya throughput selalu dikaitkan dengan bandwidth. Karena throughput memang bisa disebut juga dengan bandwidth dalam kondisi yang sebenarnya. Bandwidth lebih bersifat fix sementara throughput sifatnya adalah dinamis tergantung trafik yang sedang terjadi. Cara pengujian throughput penulis menggunakan aplikasi Axence NetTools. Adapun hasil pengujian throughput pada load balancing pada sampel pengambilan data dengan cara mengakses situs www.detik.com menggunakan metode NTH dan PCC. Pada tiap pengujian ini juga dilakukan dalam waktu 3 menit.
No.
Baik Baik Baik
5.1 Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan yang disajikan pada bab sebelumnya, kesimpulan yang dapat ditarik dalam perancangan load balancing ini adalah : 1. Sistem load balancing bukanlah menggabungkan dua atau lebih koneksi menjadi satu ( 1+1=2 ), akan
Kat. Baik Baik Baik
5
2. tetapi mengacu pada pembagian beban koneksi ( 1+1=1+1 ). Dengan teknik load balancing dapat memberikan koneksi yang lebih handal dengan menggunakan lebih dari satu koneksi. 3. Berdasarkan pengujian Qos pada kedua metode, load balancing dengan metode PCC lebih unggul dibandingkan metode Nth. Untuk itulah penggunaan metode PCC cocok diterapkan di SMK Muhammadiyah 07 Randudongkal. 4. Selain pengujian Qos, metode Nth dan PCC juga memiliki karakteristik yang berbeda, antara lain sebagai berikut : a. Pada metode Nth, penulis sering mengalami masalah, misalnya pada saat mengakses situs berbasis forum, seperti forummikrotik.com yang mengharuskan pengguna login hanya bisa menggunakan satu Ip. Pada metode ini seringkali mengharuskan untuk login kembali karena pengunaan gateway (Ip) yang selalu acak, akan tetapi beban paket data lebih merata atau seimbang. b. Pada metode PCC memungkinkan terjadinya over load pada satu jalur (gateway), akan tetapi hubungan antara client dan server lebih terjamin, karena selalu (mengingat) jalur yang diakses.
http://mediabisnisonline.com/mengenal-4-metode-loadbalancing-untuk-jaringan-internet-anda/. Biodata Penulis Teguh Prayitno, memperoleh gelar Sarjana Komputer (S.Kom), Jurusan Teknik Informatika STMIK AMIKOM Yogyakarta, lulus tahun 2015. Sudarmawan, MT, memperoleh gelar Sarjana Teknik (S.T), Jurusan Teknik Elektro Universitas Gajah Mada Yogyakarta, lulus tahun 1998. Memperoleh gelar Magister Teknik (M.T) Program Pasca Sarjana Magister Teknik Elektro Fakultas Teknik Elektro Universitas Gajah Mada Yogyakarta, lulus tahun 2006. Saat ini menjadi Dosen di STMIK AMIKOM Yogyakarta.
5.2 Saran Berdasarkan kesimpulan yang sudah dibuat, ada beberapa saran untuk pengembangan sistem selanjutnya : 1. Untuk meningkatkan atau menghemat bandwith dapat menambahkan external proxy server. 2. Untuk lebih baiknya, memanfaatkan fitur-fitur yang ada pada router mikrotik seperti, firewall, bandwith management dan lain-lain 3. Untuk topologi jaringan yang sudah dianalisis, penulis menyarankan untuk menggunakan metode PCC. Daftar Pustaka [1] Heriyanto, Agus. Analisis Dan Implementasi Load Balancing Dua ISP menggunakan Mikrotik Dengan Metode Roud Robin. STMIK AMIKOM Yogyakarta. [2] Dwiyuga, Jasa. Analisis Dan Perancangan Load Balancing 3 provider Selular Untuk Jaringan RT/RW Net. STMIK AMIKOM Yogyakarta. [3] Abdullah Basyir, Hafid Analisis Dan Perancangan Warnet Smart.Net Di Bantul Dengan Menggunakan Provider Telkom Speedy. STMIK AMIKOM Yogyakarta. [4] Kustanto & Daniel T.S. 2008. Membangun Server Internet. Gava Media. Yogyakarta hal 2. [5] Towidjojo, Rendra. 2013. Mikrotik Kung Fu Kitab 2. Jasakom. Jakarta. hal 9 [6] Prabawanto Danton “Mengenal 4 Metode Load Balancing untuk Jaringan Internet Anda”. 28 Oktober 2013. 6
