ANALISIS PERBANDINGAN QUALITY OF SERVICE (QOS) FIRMWARE ORIGINAL TL-MR3020 DENGAN FIRMWARE OPENWRT BERBASIS OPENSOURCE
Rio Pahlevi Ferdy Pratama Heru Trirus Tianto Jurusan Teknik Informatika STMIK PalComTech Palembang Abstrak Salah satu perangkat wireless yang sering digunakan adalah TL-MR3020 dimana tipe tersebut memiliki bentuk sangat kecil, unik, mudah dibawa, harga yang terjangkau. Permasalahan yang sering terjadi pada perangkat access point TL-MR3020 adalah firmware original TL-MR3020 kurang stabil dan sering stuck sehingga harus direstart ulang dengan cara dicabut kabel power kemudian dipasang kembali, tentunya koneksi internet pasti terputus sehingga hal ini sangat mengganggu saat user sedang mengakses internet. Salah satu alternative solusi adalah mengupgrade firmware bawaan pabrikan atau original dari access point atau wireless router menjadi firmware yang bersifat opensource yang akan ditanam (embedded) pada access point atau wireless router yaitu Openwrt. Hasil analisis kinerja wireless access point berbasis Openwrt access point atau wireless router dapat bekerja maksimal dan memiliki tingkat kestabilan dan kinerja yang baik serta dapat dikembangkan menjadi infrastruktur jaringan lebih besar karena memiliki fasilitas konfigurasi yang lebih lengkap dibandingkan dengan firmware bawaan pabrik atau original. Kata kunci: Wireless, Access Point, Firmware, Openwrt, Embedded, Router
PENDAHULUAN Jaringan nirkabel merupakan salah satu alternatif terbaik dalam membangun sebuah jaringan komputer yang praktis. Beberapa ruang publik serta gedung-gedung perkantoran saat ini sebagian besar telah dilengkapi dengan fasilitas hotspot supaya para pengunjungnya dapat menikmati layanan internet secara nirkabel dan praktis.Menerapkan jaringan nirkabel diperlukan sebuah komponen access point atau wireless router. Salah satu perangkat wireless yang sering digunakan adalah TL-MR3020, kecepatan transfer data wireless bisa mencapai 150 Mbps serta memiliki kelebihan dimana telah mendukung modem USB 3G dan 4G sebagai alat atau media yang terkoneksi ke internet. Perangkat access point TL-MR3020 firmware original kurang stabil dan sering stuck sehingga harus direstart ulang dengan cara dicabut kabel power kemudian dipasang kembali, tentunya koneksi internet pasti terputus sehingga hal ini sangat mengganggu saat user sedang mengakses internet. Salah satu alternatif solusi adalah penulis mencoba mengupgrade firmware bawaan pabrikan atau original dari access point atau wireless router menjadi firmware yang bersifat opensource yang akan ditanam (embedded) pada access point atau wireless router yaitu Openwrt, firmware openwrt yang kompatibel dengan seri Tplink MR3020 yang dapat di download bebas di internet karena tidak semua merk atau tipe perangkat wireless router bisa diupgrade firmware berbasis Openwrt.
1
Hasil analisis kinerja wireless access point berbasis Openwrt diharapkan access point atau wireless router dapat bekerja maksimal dan memiliki tingkat kestabilan dan kinerja yang baik serta dapat dikembangkan menjadi infrastruktur jaringan lebih besar karena memiliki fasilitas konfigurasi yang lebih lengkap dibandingkan dengan firmware bawaan pabrik atau original. LANDASAN TEORI
Pengertian Perbandingan Menurut Nazir (2005: 58) penelitian komparatif adalah sejenis penelitian deskriptif yang ingin mencari jawaban secara mendasar tentang sebab-akibat, dengan menganalisis faktor-faktor penyebab terjadinya ataupun munculnya suatu fenomena tertentu atau penelitian yang bersifat membandingkan. IP Address Menurut Syarizal (2005:110), IP (Internet Protocol) address merupakan pengenal yang digunakan untuk memberi alamat pada tiap-tiap komputer dalam jaringan. Wireless Fidelity (Wi-Fi) Menurut Mulyanta (2005:52), WiFi sebenarnya merupakan merek dagang wireless LAN yang diperkenalkan dan distandarisasi oleh WiFi Alliance Standar didasarkan pada standar 802.11. WiFi Alliance pertama kali membentuk Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA), sebuah organisasi nonprofit yang mempunyai fokus pada pemasaran serta mengurusi interoperabilitas pada produk wireless LAN 802.11. WiFi adalah standar IEEE 802.11x, yaitu teknologi wireless atau nirkabel yang mampu menyediakan akses internet dengan bandwidth besar, mencapai 11 Mbps (untuk standar 802.11b). Openwrt Menurut Russel (2012:13), Openwrt adalah sebuah proyek opensource untuk menciptakan sebuah sistem operasi gratis yang bisa di install (embedded) pada perangkat radio wireless. Karena dibuat dengan menggunakan kernel Linux maka Openwrt bisa disebut sebagai salah satu distro Linux untuk perangkat embedded (embedded devices). Embedded System Menurut Wisnu jatmiko (2011:1), embedded system atau sistem tertanam adalah suatu sistem berbasis mikroprosesor yang dibuat untuk mengontrol fungsi-fungsi dan tidak dapat diprogram oleh end-user (pengguna). Jadi, sekali sistem tersebut dibuat, maka pengguna tidak dapat menambah atau mengubah fungsi yang ada. 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 (Sumber: Yevgeni K, Journal Qos in VOIP Networks by ETSI (Tiphon Project)), yaitu : Delay atau Latency, Packet Loss, Throughput, Jitter.
2
Metode Perancangan Sistem Menurut Davison (2004), Metode Action Research merupakan penelitian tindakan. Pendekatan ini dilakukan sendiri oleh peneliti yang bertujuan untuk mengembangkan metode kerja yang paling efisien, sehingga biaya produksi dapat ditekan dan produktifitas lembaga dapat meningkat. Metode Action research dibagi dalam beberapa tahapan, yaitu : a. Tahap pertama (diagnosing) Pada tahap ini peneliti mengidentifikasi masalah pada jaringan yaitu mengenai masalah kestabilan dimana sistem wireless hotspot atau perangkat access point yang digunakan sering bermasalah misalnya sering hang sehingga harus direstart ulang dengan cara dicabut kabel power kemudian dipasang kembali, tentunya koneksi internet pasti terputus sehingga hal ini sangat mengganggu aktivitas user saat mengakses internet. b. Tahap kedua (action planning) Peneliti memahami pokok masalah yang ada kemudian dilanjutkan dengan menyusun perancangan yang tepat untuk menyelesaikan masalah yang ada, pada tahap ini penulis memasuki tahapan perancangan access point firmware original dan access point berbasis firmware openwrt. c. Tahap ketiga (action taking) Pada tahap ini, Peneliti mengimplementasikan rencana tindakan dengan melakukan implementasi dan pengujian QoS access point original dan access point berbasis openwrt dengan mengambil data parameter delay, packet loss, throughput dan jitter. d. Tahap keempat (evaluating) Setelah itu melakukan analisis hasil data pengujian kemudian melakukan evaluasi hasil penelitian. e. Tahap kelima (learning atau reflecting) Setelah semuanya selesai, maka tahap akhir adalah peneliti melaksanakan review tahap demi tahap kemudian penelitian ini dapat berakhir. Hasilnya juga mempertimbangkan untuk tindakan kedepan. HASIL DAN PEMBAHASAN Identifikasi Masalah Penganalisaan jaringan QoS pada perangkat access point TL-MR3020 berdasarkan parameter delay, packet loss, throughput dan jitter mampu memberikan analisis jaringan yang baik dimana metode ini sering digunakan dalam menganalisis. Salah satu alternative solusi adalah penulis mencoba mengupgrade firmware bawaan pabrikan atau original dari access point atau wireless router menjadi firmware yang bersifat opensource yang akan ditanam (embedded) pada access point atau wireless router yaitu Openwrt. Penelitian ini penulis menggunakan firmware openwrt yang kompatibel dengan seri Tplink MR3020 yang dapat di download bebas di internet karena tidak semua merk atau tipe perangkat wireless router bisa diupgrade firmware berbasis Openwrt. Hasil analisis kinerja wireless access point berbasis Openwrt diharapkan access point atau wireless router dapat bekerja maksimal dan memiliki tingkat kestabilan dan kinerja yang baik serta dapat dikembangkan menjadi infrastruktur jaringan lebih besar karena memiliki fasilitas konfigurasi yang lebih lengkap dibandingkan dengan firmware bawaan pabrik atau original.
3
Topologi Jaringan Gambar 1 dan 2, adapun desain topologi jaringan yang diterapkan menggunakan topologi atau mode infrastruktur. Topologi infrastruktur menggunakan wireless router sebagai penghubung antar perangkat jaringan nirkabel dengan modem. Wireless router bertindak sebagai pusat pemancar dan penerima untuk sinyal-sinyal radio WLAN. Wireless Router (Access Point + router) sering disebut juga base station. Sehingga client yang terhubung dengan perangkat tersebut bisa berkomunikasi satu sama lainnya dengan subnet mask yang sama. Perancangan IP Address pada penelitian ini menggunakan DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) Server pada modem , dimana modem akan memberi IP Address secara otomatis pada perangkat yang terhubung melalui wireless router dengan range IP Address yang telah ditentukan.
Sumber : Diolah Sendiri Gambar 1. Topologi Jaringan Wireless Infrastruktur Firmware Original
Sumber : Diolah Sendiri Gambar 2. Topologi Jaringan Wireless Infrastruktur Firmware Openwrt
4
Implementasi Access Point Firmware Original ( Access Point 1) Konfigurasi Access Point dengan menggunakan web browser (google chrome), masukan ip default 192.168.0.254 kemudian muncul tampilan login, kemudian masuk ke menu network, setelah itu pilih LAN, ubah menjadi 192.1.68.1.201 seperti pada gambar 3.
Sumber : Diolah Sendiri Gambar 3. Konfigurasi IP LAN Berikutnya konfigurasi Ssid wireless router dengan memberi nama hotspot_ori seperti pada gambar 4.
Sumber : Diolah Sendiri Gambar 4. Konfigurasi Ssid Wireless Kemudian konfigurasi security wireless access point pada bagian WPA/WPA2 dengan memberi password kemudian klik save seperti pada gambar 5.
Sumber : Diolah Sendiri Gambar 5. Konfigurasi Password Wireless
5
Setelah proses konfigurasi selesai selanjutnya uji coba koneksi dari komputer client dengan menghubungkan Ssid hotspot_ori seperti pada gambar 6 dan 7 dibawah ini.
Sumber : Diolah Sendiri Gambar 6. Hasil koneksi wireless hotspot
Sumber : Diolah Sendiri Gambar 7. Hasil koneksi internet
6
Implementasi Access Point Firmware Openwrt ( Access Point 2) Langkah berikutnya pada Access Point 2, buka web browser ketik ip default 192.168.0.254 kemudian login menggunakan user admin dan password admin, setelah itu klik pada bagian system tools kemudian lakukan proses upgrade firmware menjadi openwrt, dengan terlebih dahulu mendownload file image openwrt seperti pada gambar 8 dan 9.
Sumber : Diolah Sendiri Gambar 8. Tampilan upgrade firmware openwrt
Sumber : Diolah Sendiri Gambar 9. Proses upgrade firmware openwrt
7
Setelah proses upgrade selesai, langkah selanjutnya dengan menggunakan web browser masukan ip default openwrt yaitu 192.168.1.1 kemudian muncul tampilan login isi user root dan password (kosong) seperti pada gambar 10, kemudian ubah konfigurasi password login openwrt seperti pada gambar 11.
Sumber : Diolah Sendiri Gambar 10. Tampilan login web openwrt
Sumber : Diolah Sendiri Gambar 11. Mengganti password openwrt
8
Kemudian konfigurasi IP access point berbasis openwrt pada bagian general setup dengan mengubah ip default menjadi ip address 192.168.1.202 seperti pada gambar 12.
Sumber : Diolah Sendiri Gambar 12. Konfigurasi IP LAN openwrt Berikutnya konfigurasi Ssid wireless router dengan memberi nama hotspot_openwrt seperti pada gambar 13.
Sumber : Diolah Sendiri Gambar 13. Konfigurasi Ssid Openwrt
9
Kemudian konfigurasi security wireless access point pada bagian key dengan memberi password kemudian klik save & apply seperti pada gambar 14.
Sumber : Diolah Sendiri Gambar 14. Konfigurasi password wireless Setelah proses konfigurasi selesai selanjutnya uji coba koneksi dari komputer client dengan menghubungkan Ssid hotspot_openwrt seperti pada gambar 15 dan 16 dibawah ini
Sumber : Diolah Sendiri Gambar 15. Hasil koneksi wireless openwrt
10
Sumber : Diolah Sendiri Gambar 16. Hasil koneksi internet Analisa QoS Access Point Firmware Original ( Modem DSL ) Tool yang digunakan dalam pengukuran QoS adalah Axence Nettools, untuk hasil data Throughput, Delay atau Latency, Packet Loss. Sedangkan tool iperf digunakan untuk memperoleh data jitter. Jitter lazimnya disebut variasi delay, berhubungan erat dengan latency, yang menunjukkan banyaknya variasi delay pada transmisi data di jaringan. Delay antrian pada router dan switch dapat menyebabkan jitter. Delay atau Latency dan Packet Loss Hasil pengukuran pada Tabel 1 diperoleh nilai Delay dan Packet Loss pada web www.detik.com dengan nilai rata-rata delay 29.4 ms dengan rata-rata persentase packet loss sebesar 0.4%, dapat disimpulkan nilai delay masuk dalam kategori sangat bagus sedangkan Packet Loss masuk dalam kategori sangat bagus berdasarkan versi tiphon. Tabel 1. Hasil Delay dan Packet Loss www.detik.com Min Max Rata-rata Packet Pengujian (ms) (ms) Delay (ms) Loss (%) 26 75 29 0 1 26 150 30 0 2 26 119 29 0 3 26 52 29 1 4 26 51 29 0 5 26 69 29 0 6 26 126 31 1 7 26 156 30 1 8 26 87 29 1 9 26 67 29 1 10 Rata-rata 29.4 0.5 Sumber : Diolah Sendiri
11
Kategori Tiphon
Sangat Bagus
Throughput Tabel 2, peroleh nilai Throughput pada web www.detik.com dengan nilai rata-rata nilai throughput berupa nilai rata-rata (average) sebesar 313 kbit/sec, nilai throughput ratarata minimum sebesar 136 kbps dan rata-rata maximum sebesar 402 kbps, serta jumlah paket yang dikirim (sent) bervariasi. Tabel 2. Hasil Throughput www.detik.com Min Max Rata-rata Pengujian (kbps) (kbps) (kbps) 138 404 366 1 185 406 386 2 175 403 287 3 35 398 279 4 105 401 289 5 198 403 328 6 100 402 310 7 95 399 303 8 129 406 296 9 203 400 287 10 Rata-rata 313 Sumber : Diolah Sendiri Jitter Jitter didefinisikan sebagai variasi dari delay atau variasi waktu kedatangan paket. Tabel 3. Hasil Jitter Pengujian dalam interval 10s Interval (s) Transfer Bandwidth Jitter (ms) Kategori (KByte) (Mbps) Tiphon 0.0-0.5 64.6 1.06 5.9 0.5- 1.0 64.6 1.06 6.4 1.0 – 1.5 63.2 1.03 6.2 1.5 – 2.0 63.2 1.03 6.7 2.0 – 2.5 64.6 1.06 6.3 2.5 – 3.0 63.2 1.03 6.1 3.0 – 3.5 64.6 1.06 5.9 3.5 – 4.0 63.2 1.03 6.2 4.0 – 4.5 64.6 1.06 6.2 4.5 -5.0 64.6 1.06 7.1 5.0 – 5.5 63.2 1.03 6.5 Bagus 5.5 – 6.0 63.2 1.03 6.2 6.0 – 6.5 64.6 1.06 6.1 6.5 – 7.0 64.6 1.06 6.5 7.0 – 7.5 63.2 1.03 5.9 7.5 – 8.0 64.6 1.06 6.3 8.0 – 8.5 63.2 1.03 6.3 8.5 – 9.0 64.6 1.06 6.4 9.0 – 9.5 66 1.08 6.0 9.5 - 10 63.2 1.03 7.5 Rata-rata 6.3 Sumber : Diolah Sendiri
12
Analisa QoS Access Point Firmware Openwrt ( Modem DSL ) Delay atau Latency dan Packet Loss Hasil pengukuran pada Tabel 4 diperoleh nilai Delay dan Packet Loss pada web www.detik.com dengan nilai rata-rata delay 28.6 ms dengan rata persentase packet loss sebesar 0.5%, dapat disimpulkan nilai delay masuk dalam kategori sangat bagus sedangkan Packet Loss masuk dalam kategori sangat bagus berdasarkan versi tiphon. Tabel 4. Hasil Delay dan Packet Loss www.detik.com Min Max Rata-rata Packet Loss Kategori Pengujian (ms) (ms) Delay (ms) (%) Tiphon 26 71 28 1 1 26 113 29 1 2 25 145 29 0 3 26 113 28 0 4 26 74 28 1 5 Sangat 26 122 29 0 6 Bagus 26 112 28 0 7 26 118 29 1 8 26 126 29 0 9 26 122 29 1 10 Rata-rata 28.6 0.5 Sumber : Diolah Sendiri Throughput Tabel 5, peroleh nilai Throughput pada web www.detik.com dengan nilai rata-rata nilai throughput berupa nilai rata-rata (average) sebesar 313 kbit/sec, nilai throughput ratarata minimum sebesar 136 kbps dan rata-rata maximum sebesar 402 kbps, serta jumlah paket yang dikirim (sent) bervariasi. Tabel 5. Hasil Throughput www.detik.com Min Max Rata-rata Pengujian (kbps) (kbps) (kbps) 139 403 373 1 203 406 380 2 254 405 381 3 190 404 379 4 138 404 377 5 143 404 377 6 112 405 373 7 122 404 380 8 154 399 342 9 154 400 296 10 Rata-rata 365.8 Sumber : Diolah Sendiri
13
Jitter Tabel 6 diperoleh nilai jitter yang bervariasi dengan nilai rata-rata jitter 6.3 ms, sehingga dalam kategori versi tiphon termasuk dalam kategori bagus ( 0 s/d 75 ms), semakin kecil nilai jitter maka QoS yang dihasil semakin bagus, semakin besar nilainya maka semakin jelek QoS jaringan internet tersebut. Tabel 6. Hasil Jitter Pengujian dalam interval 10s Transfer Bandwidth Jitter (ms) Kategori Interval (s) (KByte) (Mbps) Tiphon 0.0-0.5 64.6 1.06 5.9 0.5- 1.0 64.6 1.06 6.7 1.0 – 1.5 63.2 1.03 7.0 1.5 – 2.0 64.6 1.06 6.5 2.0 – 2.5 63.2 1.03 6.0 2.5 – 3.0 64.6 1.06 6.2 3.0 – 3.5 63.2 1.03 6.6 3.5 – 4.0 64.6 1.06 7.6 4.0 – 4.5 63.2 1.03 7.1 4.5 -5.0 64.6 1.06 6.9 5.0 – 5.5 63.2 1.03 5.9 Bagus 5.5 – 6.0 64.6 1.06 6.1 6.0 – 6.5 63.2 1.03 6.7 6.5 – 7.0 63.2 1.03 6.3 7.0 – 7.5 64.6 1.06 5.7 7.5 – 8.0 63.2 1.03 6.2 8.0 – 8.5 64.6 1.06 6.3 8.5 – 9.0 64.6 1.06 6.5 9.0 – 9.5 64.6 1.06 6.5 9.5 – 10 63.2 1.03 6.0 Rata-rata 6.4 Sumber : Diolah Sendiri Hasil Perbandingan Firmware Original dan Openwrt Hasil perbandingan terlihat bahwa parameter delay openwrt sedikit lebih unggul yaitu sebesar 28.6 ms dibanding firmware original sebesar 29.4 ms. Sedangkan pada parameter packet loss memiliki nilai persen yang berimbang atau sama. Parameter pengujian throughput terlihat dimana nilai bandwidth murni (aktual) pada openwrt lebih unggul dibanding firmware original dimana penggunaan throughput sebesar 365.8 kbps sedangkan pada firmware original sebesar 313 kbps, Kemudian pada parameter jitter diperoleh hasil yang berimbang atau mendekati sama. Nilai perbandingan secara keseluruhan antara firmware original dan firmware openwrt mempunyai nilai QoS yang hampir sama di parameter delay, packet loss dan jitter, hanya pada parameter throughput terlihat perbandingan nilai yang cukup signifikan dapat dilihat pada tabel 7.
14
Tabel 7. Hasil Perbandingan Pengujian Firmware Original dan Openwrt Firmware No Parameter Original Openwrt 1 Delay / Latency (ms) 29.4 28.6 2 Packet Loss (%) 0.5 0.5 3 Throughput (kbps) 313 365.8 4 Jitter (ms) 6.3 6.4 Sumber : Diolah Sendiri
PENUTUP Berdasarkan penelitian ini diperoleh kesimpulan sebagai berikut Hasil pengukuran QoS antara firmware original dan firmware openwrt saat pengujian menggunakan modem DSL (Speedy) dimana nilai QoS untuk firmware original dan firmware openwrt relatif tidak jauh berbeda untuk parameter delay 29.4ms dan 28.6ms, packet loss 0.5% dan 0.5% sementara jitter 6.3ms dan 6.4ms, hanya pada parameter throughput, firmware openwrt mempunyai nilai QoS yang lebih baik dibanding firmware original dengan nilai yang cukup signifikan yaitu selisih 14.4 %. Perbandingan secara keseluruhan antara firmware original dan firmware openwrt baik saat pengujian menggunakan modem DSL (Speedy) dimana firmware original dan firmware openwrt mempunyai nilai QoS yang tidak jauh berbeda dan memiliki parameter yang sangat bagus dan bagus berdasarkan versi tiphon.
DAFTAR PUSTAKA Davison, R. M., Martinsons, M. G., Kock N., 2004, Journal : Information Systems Journal : Principles of Canonical Action Research. Jatmiko, Wisnu. 2011. Implementasi Embedded System Menggunakan BeagleBoard : Prototipe Sistem Pengaturan Lampu Lalu Lintas. Penerbit : Fakultas Ilmu Kompter Universitas Indonesia. Mulyanta, Edi. 2005. Pengenalan Protokol Jaringan Wireless komputer. Penerbit: ANDI Yogyakarta. Nazir, Moh. (2005). Metodologi Penelitian. Bogor: Ghalia Indonesia. Russel, Jesse. Cohn,Ronald . 2012. Openwrt. Publish: Book on Demand. Syarizal, Melwin. 2005. Pengantar Jaringan Komputer. Yogyakarta : ANDI. Tiphon Project. 1999. Telecommunications and Internet Protocol Harmonization Over Networks (TIPHON). General aspects of Quality of Service (QoS) ETSI. DTR/TIPHON-05006 (cb0010cs.pdf).
15
