Bab 4 Hasil dan Pembahasan
4.1
Implementasi Pada tahap implementasi akan dibahas mengenai konfigurasi-
konfigurasi yang dilakukan di router FreeBSD. Untuk konfigurasikonfigurasi yang dilakukan pada server dan client dapat dilihat pada Lampiran. Konfigurasi-konfigurasi yang dilakukan di router FreeBSD adalah sebagai berikut.
4.1.1 Konfigurasi Kernel Konfigurasi awal yang dilakukan pada router FreeBSD yaitu penambahan beberapa kernel agar FreeBSD support PF dan ALTQ (Alternate Queue) serta mengaktifkan algoritma antrian yang akan digunakan. Penambahan dilakukan pada file GENERIC yang terdapat pada direktori /usr/src/sys/i386/conf seperti dapat dilihat pada Kode Program 4.1. Kode Program 4.1 Script pada file GENERIC device pf device pflog device pfsync options MROUTING options ALTQ options ALTQ_CBQ options ALTQ_HFSC
Script GENERIC pada Kode Program 4.1 berfungsi agar sistem support PF, mengaktifkan multicast routing serta mengaktifkan framework
33
34
ALTQ dan termasuk ALTQ_CBQ dan ALTQ_HFSC yang akan digunakan untuk pembagian bandwidth. Selanjutnya file GENERIC pada Kode Program 4.1 akan di-compile dengan menggunakan perintah config GENERIC setelah itu masuk ke direktori dimana file GENERIC berada dengan menuliskan perintah cd ../compile/GENERIC, setelah masuk ke direktori tersebut lakukan perintah make depend setelah itu perintah make dan make install. Kemudian lakukan reboot agar file GENERIC yang telah di-compile dapat bekerja dalam sistem.
4.1.2
Konfigurasi Routing Pada file sysctl.conf yang terdapat pada direktori /etc ditambahkan
script untuk mengaktifkan ip forwarding seperti pada Kode Program 4.2. Kode Program 4.2 Script pada file sysctl.conf net.inet.ip.forwarding=1
Setelah itu pada file mrouted.conf yang juga terdapat pada direktori /etc ditambahkan script agar interface dapat melewatkan IP multicast seperti pada Kode Program 4.3. Kode Program 4.3 Script pada file mrouted.conf phyint rl0 phyint rl1
4.1.3
Konfigurasi Interface Agar PF dan ALTQ dapat berjalan saat boot komputer, dilakukan
konfigurasi pada file rc.conf yang terdapat pada direktori /etc seperti pada Kode Program 4.4. Kode Program 4.4 Script pada file rc.conf gateway_enable=”YES” mrouted_enable=”YES” ifconfig_rl0=”inet 192.168.1.5 netmask 255.255.255.0”
35 ifconfig_rl1=”inet 192.168.2.5 netmask 255.255.255.0” pf_enable=”YES” router_enable=”YES” sshd_enable=”YES”
Pada Kode Program 4.4 penambahan script dilakukan pada file rc.conf untuk menjadikan server sebagai gateway dan mengaktifkan mrouted. Konfigurasi ifconfig harus dituliskan pada file rc.conf agar interface yang ada pada router memiliki IP tetap setiap komputer melakukan booting. rl0 merupakan interface yang terhubung ke jaringan server file, sedangkan rl1 merupakan interface yang terhubung ke jaringan client. Mengaktifkan PF dan juga membuat server berfungsi sebagai router dengan menghidupkan fungsi router. Kemudian juga diaktifkan fungsi ssh.
4.1.4
Konfigurasi CBQ dan HFSC pada PF Setelah konfigurasi pada file rc.conf selesai, maka langkah
selanjutnya adalah melakukan konfigurasi pada file pf.conf yang juga terdapat pada direktori /etc. Pada file ini dimasukkan script yang digunakan untuk manajemen bandwidth. Urutan penulisan script pada file pf.conf harus benar, adapun urutan penulisan script yang digunakan adalah variable, ALTQ rules dan passing. Ada dua jenis ALTQ yang diimplementasikan pada file pf.conf, yaitu CBQ dan HFSC. Script yang menggunakan CBQ dapat dilihat pada Kode Program 4.5 dan script yang menggunakan HFSC dapat dilihat pada Kode Program 4.6. Kode Program 4.5 Script pada file pf.conf Menggunakan CBQ server_net="192.168.1.0/24" int_if="rl0" ext_if="rl1" ip_server="192.168.1.2" scrub in all
36
altq on $ext_if bandwidth 5Mb cbq queue {streaming, data} queue streaming bandwidth 4Mb priority 6 cbq(default) queue data bandwidth 1Mb priority 4 cbq block out on $ext_if all pass out quick on $ext_if to $server_net pass out quick on $ext_if proto udp from $ip_server to any queue streaming pass out quick on $ext_if proto tcp from $ip_server to any queue data pass in quick all allow-opts pass out quick all allow-opts
Kode Program 4.6 Script pada file pf.conf Menggunakan HFSC server_net="192.168.1.0/24" int_if="rl0" ext_if="rl1" ip_server="192.168.1.2" scrub in all altq on $ext_if bandwidth 5Mb hfsc queue {streaming, data} queue streaming bandwidth 80% hfsc(realtime 20% upperlimit 100% default) queue data bandwidth 20% hfsc(linkshare 10% upperlimit 20%) block out on $ext_if all pass out quick on $ext_if to $server_net pass out quick on $ext_if proto udp from $ip_server to any queue streaming pass out quick on $ext_if proto tcp from $ip_server to any queue data pass in quick all allow-opts pass out quick all allow-opts
Terlihat pada Kode Program 4.5 dan Kode Program 4.6 bahwa interface yang digunakan dibuat inisialisasi. Jaringan server diinisialisasikan dengan server_net yang memiliki network 192.168.1.0/24. Interface rl0 yang terhubung ke server file diinisialisasikan dengan int_if, sedangkan interface
37
rl1 yang terhubung ke jaringan client diinisialisasikan dengan ext_if. IP server diinisialisasikan dengan ip_server. Baris selanjutnya berisi ALTQ rules. Pada Kode Program 4.5 menggunakan
ALTQ_CBQ
sedangkan
pada
Kode
Program
4.6
menggunakan ALTQ_HFSC. Bandwidth dibagikan secara merata dengan parent 5Mb kemudian dibagi untuk streaming 4Mb dan untuk data 1Mb. Kemudian passing untuk protocol dan jenis antrian yang digunakan. Setelah konfigurasi pada PF selesai, selanjutnya gunakan perintah pfctl –f /etc/pf.conf untuk menjalankan konfigurasi pada PF. Apabila ada kesalahan dalam penulisan script maka akan muncul pesan error, sebaliknya apabila tidak terdapat pesan error berarti PF sudah berjalan. Kemudian untuk melihat hasil konfigurasi yang dilakukan pada PF, dapat digunakan perintah pfctl –s all. Output untuk PF yang menggunakan ALTQ_CBQ dapat dilihat pada Kode Program 4.7 dan yang menggunakan ALTQ_HFSC dapat dilihat pada Kode Program 4.8. Kode Program 4.7 Output pfctl –s all untuk ALTQ_CBQ
38 Kode Program 4.8 Output pfctl –s all untuk ALTQ_HFSC
Terlihat pada Kode Program 4.7 dan Kode Program 4.8 bahwa konfigurasi yang dilakukan pada PF, baik untuk CBQ maupun HFSC sudah berjalan sesuai dengan aturan yang dibuat. Hal ini juga membuktikan bahwa CBQ dan HFSC sudah berhasil diimplementasikan pada router FreeBSD.
4.2
Hasil Pengukuran Hasil pengukuran untuk perbandingan delay, jitter dan packet loss
pada CBQ dan HFSC dilakukan dalam 4 skenario. Adapun hasil pengukuran yang dilakukan adalah sebagai berikut.
4.2.1 Hasil Pengukuran dengan Skenario 1 (Kondisi Tanpa Beban) Hasil
pengukuran
perbandingan
kinerja
menggunakan skenario 1 dapat dilihat pada Gambar 4.1.
CBQ
dan
HFSC
39
Gambar 4.1 Grafik Hasil Pengukuran dengan Skenario 1
Terlihat pada Gambar 4.1, delay rata-rata CBQ pada PC1 dan PC2 adalah 0.422ms dan 0.446ms, sedangkan delay rata-rata HFSC adalah 0.483ms dan 0.603ms. Jitter rata-rata CBQ pada PC1 dan PC2 adalah 2.098ms dan 1.786ms, sedangkan jitter rata-rata HFSC adalah 1.451ms dan 0.337ms. Pada skenario ini, tidak terdapat packet loss baik pada CBQ maupun HFSC.
4.2.2 Hasil Pengukuran dengan Skenario 2 (Kondisi PC1/PC2 Streaming) Hasil
pengukuran
perbandingan
kinerja
CBQ
dan
HFSC
menggunakan skenario 2 dapat dilihat pada Gambar 4.2. Terlihat pada Gambar 4.2, delay rata-rata CBQ pada PC1 dan PC2 adalah 4.117ms dan 5.596ms, sedangkan delay rata-rata HFSC adalah 6.861ms dan 7.305ms. Jitter rata-rata CBQ pada PC1 dan PC2 adalah 9.015ms dan 4.398ms, sedangkan jitter rata-rata HFSC adalah 9.652ms dan 5.704ms. Packet loss rata-rata CBQ pada PC1 dan PC2 adalah 0.42% dan 0.53%, sedangkan packet loss rata-rata HFSC adalah 0.11% (PC1/PC2).
40
Gambar 4.2 Grafik Hasil Pengukuran dengan Skenario 2
4.2.3 Hasil Pengukuran dengan Skenario 3 (Kondisi PC1/PC2 Transfer File) Hasil
pengukuran
perbandingan
kinerja
CBQ
menggunakan skenario 3 dapat dilihat pada Gambar 4.3.
Gambar 4.3 Grafik Hasil Pengukuran dengan Skenario 3
dan
HFSC
41
Terlihat pada Gambar 4.3, delay rata-rata CBQ pada PC1 dan PC2 adalah 0.453ms dan 0.336ms, sedangkan delay rata-rata HFSC adalah 0.527ms dan 0.345ms.
4.2.4 Hasil Pengukuran dengan Skenario 4 (PC1 Streaming / PC2 Transfer File) Hasil
pengukuran
perbandingan
kinerja
CBQ
dan
HFSC
menggunakan skenario 4 dapat dilihat pada Gambar 4.4.
Gambar 4.4 Grafik Hasil Pengukuran dengan Skenario 4
Terlihat pada Gambar 4.4, delay rata-rata CBQ pada PC1 dan PC2 adalah 3.006ms dan 4.512ms, sedangkan delay rata-rata HFSC adalah 1.983ms dan 2.538ms. Jitter rata-rata CBQ pada PC1 adalah 5.339ms, sedangkan jitter rata-rata HFSC adalah 8.628ms. Packet loss rata-rata CBQ pada PC1 adalah 0.60%, sedangkan packet loss rata-rata HFSC adalah 0.11%.
42
Berikut hasil pengukuran delay, jitter, packet loss CBQ dan HFSC secara keseluruhan.
4.2.5 Hasil Pengukuran untuk Delay Hasil pengukuran delay CBQ dan HFSC secara keseluruhan dapat dilihat pada Gambar 4.5.
Gambar 4.5 Grafik Hasil Pengukuran Delay Secara Keseluruhan
Terlihat pada Gambar 4.5, untuk skenario 1 delay rata-rata CBQ pada PC1 dan PC2 adalah 0.422ms dan 0.446ms, sedangkan HFSC adalah 0.483ms dan 0.603ms. Untuk skenario 2, delay rata-rata CBQ pada PC1 dan PC2 adalah 4.117ms dan 5.596ms, sedangkan HFSC adalah 6.861ms dan 7.305ms. Untuk skenario 3, delay rata-rata CBQ pada PC1 dan PC2 adalah 0.453ms dan 0.336ms, sedangkan HFSC adalah 0.527ms dan 0.345ms. Untuk skenario 4, delay rata-rata CBQ pada PC1 dan PC2 adalah 3.006ms dan 4.512ms, sedangkan HFSC adalah 1.983ms dan 2.538ms.
43
4.2.6 Hasil Pengukuran untuk Jitter Hasil pengukuran jitter CBQ dan HFSC secara keseluruhan dapat dilihat pada Gambar 4.6.
Gambar 4.6 Grafik Hasil Pengukuran Jitter Secara Keseluruhan
Terlihat pada Gambar 4.6, untuk skenario 1 jitter rata-rata CBQ pada PC1 dan PC2 adalah 2.098ms dan 1.786ms, sedangkan HFSC adalah 1.451ms dan 0.337ms. Untuk skenario 2, jitter rata-rata CBQ pada PC1 dan PC2 adalah 9.015ms dan 4.398ms, sedangkan HFSC adalah 9.652ms dan 5.704ms. Untuk skenario 4, jitter rata-rata CBQ pada PC1 adalah 5.339ms, sedangkan HFSC adalah 8.628ms.
4.2.7 Hasil Pengukuran untuk Packet Loss Hasil pengukuran packet loss CBQ dan HFSC secara keseluruhan dapat dilihat pada Gambar 4.7.
44
Gambar 4.7 Grafik Hasil Pengukuran Packet Loss Secara Keseluruhan
Terlihat pada Gambar 4.7, untuk skenario 1 tidak terdapat packet loss pada CBQ maupun HFSC. Untuk skenario 2, packet loss rata-rata CBQ pada PC1 dan PC2 adalah 0.42% dan 0.53%, sedangkan HFSC adalah 0.11% (PC1/PC2). Untuk skenario 4, packet loss rata-rata CBQ pada PC1 adalah 0.60%, sedangkan HFSC adalah 0.11%.
4.3
Pembahasan
4.3.1
Skenario 1 (Kondisi Tanpa Beban) Kondisi pada skenario 1 adalah hanya menggunakan satu leaf class
untuk CBQ dan HFSC, trafik rendah, panjang paket tetap. Berdasarkan Gambar hasil pengukuran, untuk delay CBQ lebih rendah dibandingkan HFSC, untuk jitter CBQ lebih tinggi dibandingkan HFSC, untuk packet loss tidak ada baik pada CBQ maupun HFSC karena trafik yang ada tidak melebihi kapasitas bandwidth yang dialokasikan sehingga tidak ada paket yang dibuang.
45
Pada kondisi tanpa beban, delay rata-rata untuk CBQ dan HFSC masuk dalam kategori sangat bagus karena nilainya kurang dari 150 ms. Jitter rata-rata untuk CBQ dan HFSC masuk dalam kategori bagus karena nilainya berada diantara 0 – 75 ms. Packet loss rata-rata untuk CBQ dan HFSC masuk dalam kategori sangat bagus karena nilainya sama dengan 0 %.
4.3.2 Skenario 2 (PC1/PC2 Streaming) Kondisi pada skenario 2 adalah hanya menggunakan satu leaf class untuk CBQ dan HFSC, trafik tinggi, panjang paket tetap. Berdasarkan Gambar hasil pengukuran, untuk delay dan jitter CBQ lebih rendah dibandingkan HFSC, untuk packet loss CBQ lebih tinggi dibandingkan HFSC. Pada video streaming, delay menyebabkan tampilan video pada client lebih lambat dibandingkan pada server. Jitter yang tinggi menyebabkan gambar video menjadi patah-patah. Sedangkan packet loss yang tinggi menyebabkan gambar video menjadi kurang jelas. CBQ bekerja baik pada paket yang panjangnya tetap sehingga delay dan jitter-nya lebih rendah dibandingkan HFSC. Tetapi banyak paket yang dibuang karena melampaui kapasitas bandwidth yang ditetapkan sehingga banyak terjadi packet loss. Pada kondisi ini, delay rata-rata untuk CBQ dan HFSC masuk dalam kategori sangat bagus karena nilainya kurang dari 150 ms. Jitter rata-rata untuk CBQ dan HFSC masuk dalam kategori bagus karena nilainya berada diantara 0 – 75 ms. Packet loss rata-rata untuk CBQ dan HFSC masuk dalam kategori bagus karena nilainya berada diantara 0 – 3 %.
46
4.3.3 Skenario 3 (PC1/PC2 Transfer File) Kondisi pada skenario 3 adalah hanya menggunakan satu leaf class untuk CBQ dan HFSC, trafik tinggi, panjang paket tetap. Berdasarkan Gambar hasil pengukuran, untuk delay CBQ lebih rendah dibandingkan HFSC. Seperti penjelasan pada skenario 2, CBQ bekerja baik pada paket yang panjangnya tetap sehingga delay CBQ lebih rendah dibandingkan HFSC. Sedangkan parameter jitter dan packet loss tidak berpengaruh pada transfer file yang menggunakan protokol TCP. Untuk packet loss, TCP menggunakan mekanisme retransmission sehingga bila ada paket yang hilang maka paket tersebut akan dikirim kembali. Dari hasil pengamatan, kecepatan transfer data rata-rata untuk CBQ adalah 70 KB/detik dengan total waktu 5 jam, 50 menit (PC1) dan 50 KB/detik dengan total waktu 8 jam, 3 menit (PC2). Sedangkan kecepatan transfer data rata-rata untuk HFSC adalah 55 KB/detik dengan total waktu 7 jam, 23 menit (PC1) dan 65 KB/detik dengan total waktu 6 jam, 4 menit (PC2). Pada kondisi ini, delay rata-rata untuk CBQ dan HFSC masuk dalam kategori sangat bagus karena nilainya kurang dari 150 ms.
4.3.4 Skenario 4 (PC1 Streaming / PC2 Transfer File) Kondisi pada skenario 4 adalah menggunakan dua leaf class untuk CBQ dan HFSC, trafik tinggi, panjang paket bervariasi. Berdasarkan Gambar hasil pengukuran, untuk delay dan packet loss CBQ lebih tinggi dibandingkan HFSC, untuk jitter CBQ lebih rendah dibandingkan HFSC.
47
Dari hasil pengamatan secara visual, gambar video streaming pada CBQ terkadang kurang jelas, hal ini terjadi karena packet loss pada CBQ lebih tinggi dibandingkan HFSC. Kekurangan utama dari CBQ adalah hanya dapat menyediakan persentase bandwidth yang benar untuk setiap service class hanya jika semua paket di dalam antrian memiliki ukuran yang sama, sehingga pada skenario 4 (ukuran paket bervariasi) kinerja CBQ tidak begitu bagus. Dari hasil pengamatan, kecepatan transfer data rata-rata untuk CBQ adalah 120 KB/detik dengan total waktu 4 jam, 12 menit (PC2) .Sedangkan kecepatan transfer data rata-rata untuk HFSC adalah 118 KB/detik dengan total waktu 4 jam, 18 menit (PC2). Pada kondisi ini, delay rata-rata untuk CBQ dan HFSC masuk dalam kategori sangat bagus karena nilainya kurang dari 150 ms. Jitter rata-rata untuk CBQ dan HFSC masuk dalam kategori bagus karena nilainya berada diantara 0 – 75 ms. Packet loss rata-rata untuk CBQ dan HFSC masuk dalam kategori bagus karena nilainya berada diantara 0 – 3 %.
48
