BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1
Hasil Penelitian Penelitian yang dilakukan adalah pengujian IPv4 dan transisi IPv4 ke ipv6 yang masing-masing melalui corenetwork MPLS IPv4. Hasil penelitian didapatkan dengan mengcapturetraffic pada sisi client dan server.
Digunakan
menggeneratetraffic
softwareiperf dari
client
sebagai ke
server,
trafficgenerator sehingga
yang
didapatkan
outputtraffic di sisi server.Ada tiga skenario yang akan dilakukan pengujian yakni : 1. Pengujian Client-Server antara IPv4 dan IPv4 melalui infrastruktur corenetwork IPv4. 2. Pengujian Client-Server antara IPv6 dan IPv6 pada core network MPLS
IPv4
dengan
menggunakan
teknologi
CE-to-CEtunneling. 3. Pengujian Client-Server antara IPv6 dan IPv6 pada core network MPLS IPv4 dengan menggunakan teknologi 6PE.
64
65
Parameter perfoma traffic yang dapat di capture oleh iperf adalah transferrate dan bandwidth pada TCP dan transferrate , bandwidth, jitter dan packetloss pada UDP.Pengujian UDP dan TCP dilakukan untuk tiga skenario yang telah rancang sebelumnya, seperti yang telah dilampirkan di atas.Ada beberapa jenis.Penelitian ini dilakukan untuk menguji performa point-to-pointatau unicast sehingga hanya diperlukan antara client ke server.
4.1.1 Iperf Banyak software yang dapat digunakan untuk mengeneratetraffic dan monitoring. Namun untuk pengujian tesis ini ada beberapa kriteria yang harus dipenuhi dalam pemilihan softwaregeneratortraffic dan monitoring yang digunakan untuk penelitian ini , yakni : •
Mendukung TrafficGenerator untuk IPv4 dan IPv6.
•
Mendukung trafficgenerator untuk TCP dan UDP
•
Dapat berjalan di Operation system Windows, karena host yang digunakan berbasis Windows.
•
Softwareopensource yang digunakan secara luas.
•
Parameter performance yang dapat dimonitoring oleh iperf adalah throughput dan bandwidth. Iperf merupakan salah satu softwaregenerator dan monitoring yang
banyak digunakan peneliti untuk mengukur efesiensi networkuntuk yang berhubungan jaringan IPv6 [11].Pada penelitian [11] yang telah dilakukan,
66
iperf menampilkan throughput yang paling tinggi dari pada beberapa tools yang dilakukan dalam pengujian.SoftwareIperf
juga dapat memenuhi
kriteria diatas sehingga digunakan sebagai softwaregenerator dan monitoring untuk penelitian ini. Iperf di set untuk mengeneratetraffic, baik TCP dan UDP selama 100 detik dengan interval 5 detik antara periode dari semua skenario yang akan dilakukan testing [23].Throughputakan meningkat ketika TCP Windowsize di tingkatkan, sehingga perlu di lakukantunning agar mendapatkan perfoma throughput yang lebih baik.Pengujian pada transmisi UDP juga melibatkan adanya tunning untuk mendapatkan perfoma yang lebih baik.
4.1.2 Hasil Pengujian pada TCP TCP merupakan protocol yang umumnya digunakan dalam mengirim data atau file melalui jaringan. Protocol TCP ini digunakan karena TCP dapat menjamin reliable data delivery sehingga apabila ada packet data yang hilang (loss) maka akan dikirim lagi dari source sehingga pada TCP, packet loss tidak dapat diperlihatkan. Pengujian dilakukan dengan menggunakan softwareiperf yang akan menggenerate traffic TCP dan parameter performance yang dapat dicapture pada TCP adalah transferrate (throughput) dan bandwidth. Pengujian dilakukan selama 10 kali pengumpulan data pada hari yang berbeda maupun sama dimana setiap kali pengujian dilakukan selama 100
67
detik dengan interval 5 detik. Berikut ini adalahsalah output atau hasil yang dicapture untuk metode transmisi TCP dengan menggunakan iperf :
Gambar 4.1IPerfTCP Output
4.1.3Hasil Pengujian pada UDP UDP
(UserDatagramProtocol)
merupakan
protocol
umumnya digunakan untuk voice dan video streaming.
yang
Apabila ada
packetloss selama transferdata dilakukan maka source tidak akan mengirim ulang. Pengujian dilakukan dengan menggunakan softwareiperf yang akan menggenerate traffic UDP dan parameter performance yang dapat dicapture pada UDP adalah transferrate (throughput), bandwidth, jitter dan packetloss. Pengujian dilakukan selama 10 kali pengumpulan data pada hari yang berbeda maupun sama dimana setiap kali pengujian dilakukan selama 100 detik dengan interval 5 detik. Berikut ini adalah
68
salah
output atau hasil yang dicapture untuk metode transmisi TCP
dengan menggunakan iperf :
Gambar 4.2IPerfUDP Outtput
4.2
Pembahasan Telah dilakukan penelitian dengan menguji tiga skenario yang telah di rancang dan mendapatkan hasil atau output seperti pada sub bab sebelumnya. Maka berikut ini adalah gambar hasil pengelompokan berdasarkan TCP dan UDP yang ditampilkan ke dalam grafik.Dilakukan juga pembahasan mengenai parameter yang dapat mempengaruhi perfoma.
4.2.1 Parameter yang Berpengaruh Pada Perfoma Perfoma pada jaringan dipengaruhi oleh beberapa parameter seperti delay, jitter dan besar bandwith yang digunakan. Akan tetapi, besarnya bandwidth yang tersedia yang tertulis secara fisik tidak akan sama dengan yang
didapatkan
pada
kenyataannya,
misalnya
100BaseTX
69
Coppermempunyai bandwidth 100Mbps tetapi dalam real tidak akan mencapai 100Mbps. Hal ini dikarenakan adanya overhead pada setiap teknologi yang digunakan, delay dan khususnya untuk TCP berpengaruh pada windowssize.
4.2.1.1 Maximum Transmission Unit (MTU) Semakin tinggi MTU (Maximum Transmission Unit) maka semakin bagus juga maximum perfoma throughput yang didapatkan.Akan tetapi
setiap
teknologi
yang
berbeda
mempunyai
MTU
yang
berbeda.Berikut ini adalah perhitungan secara teori untuk masing-masing scenario yang digunakan dengan keterangan overhead sebagai berikut. •
MTU normal untuk Ethernet adalah 1500
•
Ethernetoverhead = 38
•
Header untuk IPv4 = 20
•
Header untuk IPv6 = 40
•
Header MPLS = 20
•
Header TCP = 20
•
Header UDP = 8 Untuk header yang digunakan pada masing-masing skenario pada
transmisi TCP adalah : •
IPv4 Host Melalui MPLS IPv4 Header MPLS 20
Header IPv4 20
Header TCP 20
Total 60
70
•
IPv6 Host melalui Tunneling pada MPLS IPv4 Header MPLS 20
•
Header IPv4 20
Header IPv6 40
Header TCP 20
Total 100
IPv6 Host melalui 6PE pada MPLS IPv4 Header MPLS 20
Header IPv6 40
Header TCP 20
Total 80
Berikut ini adalah Maximumpayloaddatarate melalui Ethernet pada masing-masing skenario yang menggunakan transmisi TCP adalah : 1. IPv4 Host Melalui MPLS IPv4 (1500-60)/(38+1500) = 93.6281% 2. IPv6 Host melalui Tunneling pada MPLS IPv4 (1500-100)/(38+1500) = 91.0273% 3. IPv6 Host melalui 6PE pada MPLS IPv4 (1500-80)/(38+1500) = 92.3277%
Sedangkan untuk header yang digunakan pada masing-masing skenario pada transmisi UDP adalah : •
IPv4 Host Melalui MPLS IPv4 Header MPLS 20
Header IPv4 20
Header UDP 8
Total 48
71
•
•
IPv6 Host melalui Tunneling pada MPLS IPv4 Header MPLS
Header IPv4
Header IPv6
Header UDP
Total
20
20
40
8
88
IPv6 Host melalui 6PE pada MPLS IPv4 Header MPLS
Header IPv6
Header UDP
Total
20
40
8
68
Berikut ini adalah Maximumpayloaddatarate melalui Ethernet pada masing-masing scenario dengan menggunakan transmisi UDP adalah: 1. IPv4 Host Melalui MPLS IPv4 (1500-48)/(38+1500) = 94.4083% 2. IPv6 Host melalui Tunneling pada MPLS IPv4 (1500-88)/(38+1500) = 91.8075% 3. IPv6 Host melalui 6PE pada MPLS IPv4 (1500-68)/(38+1500) = 93.1079% Dari perhitungan sesuai dengan teori diatas, menunjukkan bahwa semakin tinggi payloadatau semakin banyak enkapsulasi header yang dilakukan maka MTU juga akan semakin rendah shingga maximum bandwidth yang dapat digunakan juga semakin rendah. Oleh karena itu, apabila bandwidth yang tersedia adalah 100 Mbits/sec, maka kita tidak bisa menggunakan full bandwidth.Maksimum bandwidth yang dapat
72
digunakan dipengaruhi oleh besarnya MTU, namun maksimum MTU untuk Ethernet adalah 1500.
4.2.1.2 Window Size Pada Transmisi TCP (Transmission Control Protocol), salah satu parameter yang mempengaruhi perfoma adalah parameter windowsize. Window size pada umumnya digunakan adalah dari 8KByte sampai dengan 64 KByte. Berikut ini adalah pengujian perfoma untuk Windowsize yang berbeda:
TCP Windows Size vs Throughput Bandwidth (Mbit/sec)
100 90 80 70 60 50 40 8
16
24
32
40
48
56
64
Window Size (KByte)
Gambar 4.3Window Size vs Throughput Gambar 4.3 menunjukkan bahwa windowsize mempengaruhi perfoma yang didapatkan.Oleh karena itu, untuk mendapatkan perfoma maksimal untuk pengujian skenario, maka digunakan TCP yang paling besar yakni 64KByte.
73
4.2.1.3 IOS Adventerprise vs SPservices Pemilihan IOS yang digunakan pada RouterCisco 2811 juga memegang peranan yang penting dalam pengujian.Hal ini dapat dibuktikan pada saat dilakukan pengujian perfoma pada jaringan MPLS. IOS yang digunakan ada 2, yaitu : •
IOS AdvanceEnterprise 12.4 (24)T5
•
IOS SPService 12.4(24) T3 Pada
awal
penelitian,
IOS
yang
digunakan
adalah
AdvanceEnterprisedan hasil yang didapatkan untuk perfoma UDP tidak seperti yang diharapkan. Sehingga digunakan IOS SPservice sebagai pengganti IOS AdvanceEnterprise. Tentunya kedua IOS tersebut mempunyai dukungan fitur yang sama agar dapat melakukan pengujian. Berikut ini adalah perbandingan perfoma antara IOS AdvanceEnterprise dan IOS SPservice yang didapatkan melalui pengujian :
Bandwidth Platform IOS 100 Mbits/sec
90 80 70 60 50 40 0
20 SPservices
40
60
80
Waktu (Per 5 Detik) ADVenterprise
Gambar 4.4Bandwidth Platform IOS
74
Gambar diatas menunjukkan adanya perbedaan perfoma yang didapatkan dengan menggunakan Platform IOS yang berbeda.Grafik diatas menunjukkan bahwa perfoma yang didapatkan oleh IOS SPservices lebih baik daripada AdvanceEnterprise. Oleh karena itu, pengujian skenario akan menggunakan IOS SPservices.
4.2.2 Pembahasan TCP dan UDP Bandwidth 4.2.2.1 TCP Bandwidth Parameter yang didapatkan pada Iperf untuk TCP ada dua yakni Bandwidth dan Throughput.Namun , throughput secara teori dapat diartikan seperti bandwidth [13]. Oleh karena itu pemetaan grafik hanya diambil salah satu antara bandwidth dan throughput, dan yang dipilih adalah bandwidth.
TCP Bandwidth
Mbit/sec
IPv4 TCP
TUN TCP
6PE TCP
96 94 92 90 88 86 84 82 80 78 0
20
40
60
80
100
120
140
Waktu (per 5 detik)
Gambar 4.5 TCP Banwidth
160
180
75
Gambar 4.5 menunjukkan hasil TCP Bandwith pada setiap topologi jaringan yang di rancang.Gambar 4.5 juga menunjukkan maximum bandwidth yang paling tinggi adalah pada skenario IPv4 Host MPLS IPv4 yakni rata-rata Bandwidth 93.6 Mbits/sec, kemudian yang paling rendah adalah IPv6 HostTunneling MPLS IPv4 dengan rata-rata bandwidth 91.9Mbit/sec. Perbedaan perfoma pada ketiga skenario tersebut dikarenakan overhead maupun payload yang berbeda pada ketiga skenario.Overhead yang tinggi ataupun enkapsulasi header yang banyak dapat menyebabkan menurunnya maksimal bandwidth yang dapat digunakan.
Selain
overhead, delay juga memegang peranan yang penting dalam pengujian perfoma. Delay yang tidak stabil pada waktu pengujian dapat berpengaruh pada maksimal bandwidth yang didapatkan pada saat pengujian. Pada Gambar 4.5 menunjukkan bahwa adanya penurunan (misalnya pada skenario IPv4 TCP detik ke 15) perfoma menurun hampir mencapai 10 Mbits, hal ini dikarenakan adanya proses yang sedang berjalan secara tiba-tiba (update) pada PC. Namun, penurunan perfoma tersebut tidak menjadi sebuah isu dalam perfoma jaringan, karena yang menyebabkan turunnya perfoma secara tiba-tiba adalah akibat dari PC, bukan dari faktor Router ataupun line.Dari Grafik yang ditampilkan, dapat disimpulkan bahwa : •
Pada Transmisi TCP dengan alat ukur perfoma Bandwidth dapat menunjukkan adanya perbedaan perfoma antara IPv4 melalui corenetwork MPLS IPv4 dengan strategi transisi IPv4 ke IPv6
76
(CE-to-CE Tunneling dan 6PE) dimana penggunaan IPv4 masih lebih baik daripada menggunakan IPv6 pada corenetwork MPLS IPv4. •
Pada Transmisi TCP dengan alat ukur perfoma Bandwidth , didapatkan bahwa adanya perbedaan yang signifikan antara kedua strategi transisi IPv4 ke IPv6, dimana perfoma 6PE lebih tinggi daripada CE-to-CE Tunneling. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa apabila ingin menggunakan IPv6 pada core network MPLS IPv4 maka lebih baik menggunakan teknologi 6PE.
4.2.2.2UDPBandwidth Parameter yang didapatkan pada Iperf untuk UDP ada empat yakni bandwidth, throughput, jitter dan packet loss.Namun , throughput secara teori dapat diartikan seperti bandwidth [13]. Oleh karena itu pemetaan grafik hanya diambil salah satu antara bandwidth dan throughput, dan yang dipilih adalah bandwidth.
UDP Bandwidth
Mbit/sec
IPv4 UDP
TUN UDP
6PE UDP
95 94 93 92 91 90 89 88 87 0
20
40
60
80
100
120
Waktu (per 5 detik)
140
160
180
77
Gambar 4.6 UDP Banwidth Gambar 4.6 menunjukkan hasil bandwith untuk transmisi UDP yang hampir sama antar skenario yang diujikan dimana yang paling tinggi adalah IPv4 Host MPLS IPv4 dengan
rata-rata kurang lebih 93.1
Mbits/sec, sedangkan nilai perfoma yang terendah adalah IPv6 HostTunneling MPLS IPv4 dengan rata-rata sekitar 90.3 Mbits/sec. Dari Grafik yang ditampilkan, dapat disimpulkan bahwa : •
Pada Transmisi UDP dengan alat ukur perfoma Bandwidth dapat menunjukkan adanya perbedaan perfoma antara IPv4 melalui core network MPLS IPv4 dengan strategi transisi IPv4 ke IPv6 (CE-toCE Tunnelig dan 6PE) dimana penggunaan IPv4 masih lebih baik daripada menggunakan IPv6 pada corenetwork MPLS IPv4 yang sama.
•
Adanya perbedaan perfoma antara kedua strategi transisi IPv4 ke IPv6, dimana perfoma 6PE lebih tinggi daripada CE-to-CE Tunneling. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa apabila menggunakan IPv6 pada core network MPLS IPv4 maka lebih baik menggunakan teknologi 6PE.
•
Adanya perbedaan perfoma antara IPv4 dengan IPv6 CE-to-CE Tunneling, dimana ditunjukkan bahwa packetloss IPv6 CE-to-CE lebih tinggi daripada IPv4 dalam corenetwork MPLS IPv4 yang sama.
•
Adanya
perbedaan perfoma antara IPv6 CE-to-CE Tunneling
dengan IPv6 6PE, dimana ditunjukkan bahwa packetloss IPv6 CE-
78
to-CE Tunneling lebih tinggi daripada IPv6 6PE pada corenetwork MPLS IPv4 yang sama. •
Tidak ada perbedaan perfoma yang signifikan antara IPv4 dan IPv6 6PE pada corenetwork MPLS IPv4 yang sama.
4.2.2.2.1 UDP Packet Loss Namun, pengujian UDP ini juga dapat menunjukkan adanya packetloss untuk dua skenario yang diujikan seperti yang ditunjukkan pada gambar dibawah ini :
Packet loss (%)
Packet Loss 2.4 2.2 2 1.8 1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
waktu (per 5 detik) IPv4
Tunneling
6PE
Gambar 4.7UDP Packet Loss Gambar diatas ini menujukkan bahwa pada pengujian skenario IPv6 HostTunneling MPLS IPv4 mempunyai paketloss sekitar 1%.Salah satu faktor adanya paketloss adalah delay.Namun, perlu diingat bahwa
79
UDP tidak akan mengirim kembali paket yang telah di drop. Apabila packetloss terjadi selama pengiriman data dilakukan (datavoice/video) maka dari pihak penerima/pengirimakan mendengar suara putus-putus yang tidak jelas ataupun gambar videostreaming yang patah-patah.
4.2.2.2.1 UDPJitter Selain parameter Bandwidth dan Packet loss, untuk metode transmisi juga terdapat parameter Jitter, jitter merupakan variance dari delay yang dapat mempengaruhi kualitas dari voice ataupun video. Jitter hanya berpengaruh
untuk metode transmisi yang umumnya digunaka
nuntuk voice dan video. Jitter merupakan selisih waktu antara paket pertama dan kedua, seharusnya selisih waktu tersebut adalah sama ( tidak ada jitter). Jitter diukura dalam satuan mili second(ms), jitter yang baik adalah tidak melebih dari 50 ms. Berikut ini merupakan jitter yang dicapture untuk pengujian tiga skenario :
Jitter 2.0000 1.5000 1.0000 0.5000
1 11 21 31 41 51 61 71 81 91 101 111 121 131 141 151 161 171 181 191
0.0000
IPv4 Normal (ms)
Tunneling (ms)
Gambar 4.8UDP Jitter
6PE (ms)
80
Gambar diatas menunjukkan bahwa adanya jitter pada ketiga skenario yang diujikan, dengan rata-rata IPv4 = 0.1531 ms, Tunneling = 0.1028 ms dan 6PE = 0.0755 ms. Jitter yang dihasilkan masih rendah dan tidak memberikan dampak yang tinggi untuk keperluan voice karena gangguan terjadi apabila jitter mencapai hingga 50 ms[6].
4.2.3 Perbandingan Uji Device dengan Perhitungan Teori Dilakukan juga perbandingan antara pengujian menggunakan device dengan perhitungan teori yang telah di lakukan sebelumnya yang dilihat dari hasil rata-rata yang diberikan pada tiga skenario yakni IPv4 MPLS (normal), IPv6 using Tunneling dan IPv6 using 6PE.
4.2.3.1 Perbandingan Uji Device dengan Perhiungan TCP Berikut ini adalah perbandingan antara pengujian device dan perhitungan teori pada metode TCP yang dilihat dari parameter bandwidth : Tabel 4.1 Perbandingan TCP Perhitungan Teori vs Pengujian Device
Skenario IPv4 Host Tunneling 6PE
Perhitungan Teori 93.6281 91.0273 92.3277
Pengujian Device 93.678 91.957 92.6955
Nilai dari tabel diatas menunjukkan bahwa untuk metode TCP, hasil pengujian device dan teori perhitungan hampir sama dengan selisih kurang dari 1%. Hal ini dapat disebabkan oleh adanya delay, cpu processing pada router dan
81
processing pada komputer yang tidak dihitung dengan menggunakan perhitungan teori.
4.2.3.1 Perbandingan Uji Device dengan Perhiungan UDP Berikut ini adalah perbandingan antara pengujian device dan perhitungan teori pada metode UDP yang dilihat dari parameter bandwidth : Tabel 4.1 Perbandingan UDP Perhitungan Teori vs Pengujian Device
UDP IPv4 Host Tunneling 6PE
Perhiungan Teori 94.4083 91.8075 93.1079
Pengujian Device 93.1885 90.3545 91.27
Nilai dari tabel diatas menunjukkan bahwa untuk metode UDP, hasil pengujian device dan teori perhitungan selisih hampir 2%.Hal ini dapat disebabkan oleh adanya delay, cpu processing pada router dan processing pada komputer yang tidak dihitung dengan menggunakan perhitungan teori.
