BAB I PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang Saat ini internet sudah menjadi suatu kebutuhan yang sangat penting bagi
seluruh lapisan masyarakat di dunia, hal ini menyebabkan semakin meningkatnya permintaan akan kebutuhan informasi dalam internet, sehingga trafik dalam internet semakin padat oleh permintaan-permintaan akan informasi. Semakin meningkatnya trafik dalam internet menyebabkan beban kerja pada server penyedia layanan internet tersebut juga meningkat seiring dengan bertambahnya permintaan yang masuk. Apalagi pada sebuah jaringan yang memiliki bandwidth kecil, ini akan sangat mengganggu trafik jaringan yang dapat menyebabkan terputusnya jalur koneksi internet. Perkembangan pemakaian internet yang meningkat pesat saat ini menyebabkan permintaan akan mutu layanan (Quality of services/QoS) yang harus ditingkatkan. Maka diperlukan pengaturan beban trafik jaringan agar beban menjadi rata dan seimbang. Salah satu solusi yang dapat digunakan untuk tetap menjaga kualitas koneksi internet dengan menjaga trafik tetap berjalan seimbang dan menghemat bandwidth adalah dengan membagi beban ke beberapa jalur atau link dengan menggunakan teknik load balancing. Load balancing merupakan suatu teknik yang digunakan untuk memisahkan antara dua atau banyak network link, dengan mendistribusikan beban trafik pada dua atau lebih jalur koneksi secara seimbang sehingga trafik dapat berjalan optimal. (Lukitasari dan Oklilas, 2010). Load balancing memiliki beberapa metode, metode yang saat ini sering digunakan adalah metode PCC atau Per Connection Classifier dan metode NTH. 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 src-address, ds
address, src-port dan dst-port. (Hafizh, 2011). Kelebihan metode PCC adalah mampu menspesifikasikan gateway untuk tiap paket data yang masih berhubungan dengan data yang sebelumnya sudah dilewatkan pada salah satu gateway. NTH load balance merupakan metode load balancing yang menggunakan algoritma Round Robin untuk menentukan pembagian pemecahan koneksi yang akan menandai paket pada jalur yang dibuat untuk load balancing. Kelebihan dari metode ini adalah dapat membagi penyebaran paket data yang merata pada masing-masing gateway. Kedua metode load balancing diatas memiliki kelebihan dan kekurangan sehingga penulis tertarik ingin menganalisa kinerja dari masing-masing metode. Dari kelebihan yang dimiliki oleh masing-masing metode load balancing tersebut akan dianalisis kinerja teknik load balancing dengan menggunakan metode PCC dan NTH untuk mengetahui metode mana yang lebih baik digunakan dalam memisahkan dua network/link yang diukur berdasarkan parameter delay dan packetloss. Penelitian ini akan diimplemetasikan menggunakan software network simulator GNS3. 1.2.
Rumusan Masalah Rumusan masalah yang akan penulis gunakan sebagai acuan dalam
penelitian ini yaitu bagaimana perbandingan kinerja dari metode load balancing PCC dan NTH berdasarkan parameter delay dan packetloss ? 1.3.
Batasan Masalah Batasan masalah dalam melakukan penelitian ini adalah : a. Pengujian kinerja dilakukan pada FTP (File Transfer Protocol) dan Streaming b. Penelitian ini menggunakan manajemen bandwidth simple queue. c. Pengujian kinerja meliputi delay dan packet loss. d. Bandwidth pada link 1, link 2, link 3, dan link 4 sebesar 256 Kbps.
1.4.
Tujuan Penulisan skripsi ini bertujuan untuk mengetahui kinerja teknik load
balancing dengan metode PCC dan NTH yang diukur berdasarkan parameter delay dan packetloss 1.5.
Manfaat Manfaat dari penulisan skripsi ini adalah : a. Memberikan solusi penerapan load balancing untuk membagi beban traffic jaringan internet b. Dapat menerapkan manajemen jaringan sehingga bermanfaat pada pengembangan jaringan
1.6.
Metodelogi Penelitian Pada penelitian ini penulis menggunakan pendekatan metode riset
eksperimental. Riset eksperimental merupakan penelitian yang memungkinkan untuk menentukan penyebab dari suatu prilaku (Zainal, 2007). 1.6.1. Variabel Penelitian
Dalam penelitian ini penulis bertujuan untuk mengetahui kinerja dari teknik load balancing menggunakan Metode PCC dan NTH. Variabel independen yang digunakan dalam penelitian ini adalah penerapan Metode PCC dan NTH dalam implementasi load balancing dengan menggunakan bandwidth pada masing-masing link sebesar 256 Kbps. Client yang digunakan dalam penelitian ini sebanyak 4 client. Variabel dependen penelitian ini adalah kinerja dari Metode PCC dan NTH yaitu delay dan packet loss. 1.6.2. Perlakuan Penelitian
Perlakuan yang dilakukan dalam penelitian ini adalah melakukan proses transfer
file dan video streaming. Besaran file yang digunakan pada
transfer file FTP adalah 10 MB, 15 MB, 20 MB, dan durasi video streaming selama 10 menit. Bandwidth yang digunakan pada masing-masing link sebesar 256 Kbps. Pengamatan yang dilakukan adalah melihat kinerja Metode PCC dan NTH dari
teknik load balancing dengan mengukur delay dan packet loss dari proses transfer file dan video streaming dengan besaran file dan durasi yang telah ditentukan. 1.6.3. Metode Evaluasi
Metode evaluasi yang digunakan dalam penelitian ini adalah observasi langsung terhadap objek penelitian. 1.6.4. Pengambilan Data
Konfigurasi teknik load balancing menggunakan Metode PCC dan NTH, dimana masing-masing diimplementasikan dalam satu perangkat lunak GNS3. Pengambilan data berfungsi untuk mengetahui kinerja Metode PCC dan NTH dalam transfer file untuk FTP dan video streaming untuk Server Streaming. Data akan dianalisis yaitu waktu tunda pada proses transfer paket dari sumber paket ke tujuannya yang melewati serangkaian node (delay) dan hilangnya paket saat dikirim dalam jaringan (packet loss). Pengambilan data dilakukan dengan melakukan proses download file dari client ke server dan melakukan proses streaming dari server video streaming ke client streaming. Proses transfer file dan streaming akan di capture oleh aplikasi Wireshark di sisi server dan client. 1.6.5. Teknik Pengambilan Data
Pengambilan data dilakukan pada dua sisi yaitu pada sisi client dan sisi server. Alasan dalam pengambilan data di sisi server karena untuk mencari nilai delay dan packet loss maka harus mengetahui berapa awal waktu pada sisi server saat paket tersebut dikirim ke client, sehingga pengambilan data dilakukan pada sisi server. Selain mencari waktu pada sisi server, juga untuk mendapatkan jumlah packet yang dikirim oleh server ke client. Sedangkan alasan pengambilan data di sisi client untuk mencari nilai delay dan packet loss maka harus mengetahui berapa waktu terakhir dari packet tersebut sampai. Selain mencari waktu client, juga untuk mendapatkan jumlah packet yang diterima oleh client dari server.
Untuk mendapatkan nilai delay dan packet loss pada saat proses video streaming dihitung dengan menggunakan aplikasi Wireshark, diperlukan beberapa query Wireshark yang digunakan untuk melakukan filtering terhadap data yang diinginkan. Query yang digunakan yaitu : (ip.src == ip server && ip.dst == ip client && udp) yang berfungsi untuk memfilter paket UDP.
Gambar 1.1. Query Filtering UDP
Dikarenakan
pada
proses
video
streaming
pada
penelitian
ini
menggunakan aplikasi RTP dengan protokol UDP maka hasil dari filtering akan di decode menjadi RTP dengan port 5004.
Gambar 1.2. Decode file menjadi RTP dengan port 5004
Kemudian kembali melakukan filtering paket RTP menggukanan query : (!(icmp or mpeg or mpeg-pes) and rtp and ip.src == ip server and ip.dst == ip client). Di dalam proses filtering tersebut akan didapat
waktu per paket baik di sisi server maupun client. Setelah didapatkan waktu per paket maka dapat dihitung waktu delay dan packet loss.
Gambar 1.3. Filter paket RTP
Selisih dari waktu tersebut disebut dengan delay yang dihitung pada penelitian ini. Sedangkan packet loss merupakan jumlah paket yang hilang pada pengiriman paket dari server ke client pada transfer file dan video streaming. Pada pengambilan data packet loss, nilai packet loss dapat dicari dengan menghitung total packet yang dikirim oleh server dikurangi dengan total packet yang diterima pada sisi client. Untuk teknik pengambilan data delay transfer file pada penelitian ini, penghitungan Delay yang digunakan adalah delay round trip time pada suatu paket, dimana delay yang terjadi dari suatu paket dikirimkan dari pengirim (server) sampai mendapatkan Acknowledgement dari paket yang bersangkutan. Karena karakteristik pengiriman paket dengan protokol TCP setelah suatu paket dikirimkan, maka penerima (client) mengirimkan acknowledgment (ACK) ke pengirim untuk memastikan paket sudah sampai di client. Untuk menghitung Delay round trip time, akan menggunakan Wireshark dengan query : (ip.dst==ip
server
client
ip.dst==ip
&&
&&
ip.src==ip server)
&&
client)
||
(ip.src==ip
tcp.analysis.ack_rtt),
kemudian masuk pada menu IO graph.
Gambar 1.4. Contoh IO Graphs untuk Menghitung Delay RTT
Pada kolom filter, masukkan filter yang sudah ditentukan yaitu : (ip.dst==ip
server
&&
ip.src==ip
client)
||
(ip.src==ip
client && ip.dst==ip server), kemudian calc AVG (*) dengan query
(tcp.analysis.ack.rtt) dimana artinya dari filter tersebut, akan dihitung rata-rata delay rtt yang terjadi setiap satuan detik. Kemudian untuk mendapatkan nilai delay rata-rata maka dapat dilakukan penghitungan dengan menambahkan semua hasil delay tersebut dibagi dengan waktu. Untuk itu, klik pada copy, dan akan dilakukan penghitungan dengan library office.
Gambar 1.5. Contoh Menghitung Rata-Rata Delay RTT
Dari hasil semua angka yang didapatkan tersebut, lakukan penghitungan rata-rata (average) dan akan didapatkan hasil Delay rtt seperti pada contoh gambar 1.5 yaitu sebesar 20454,42 milliseconds atau 20,45442 seconds. Pada pengambilan data packet loss dengan menggunakan Wireshark, diperlukan query Wireshark yang digunakan untuk melakukan filtering terhadap data yang diinginkan. Query yang digunakan yaitu : (ip.dst==ip client && ip.src==ip
server)
||
(ip.src==ip
server
&&
ip.dst==ip
client) && tcp.analysis.retransmission. Maka akan menampilkan
capture sebagai berikut.
Gambar 1.6. Contoh Hasil Filtering Packet Loss
Untuk melihat nilai packet loss setelah melakukan filtering, dapat dilihat pada menu summary, yang akan menampilkan hasil sebagai berikut:
Gambar 1.7. Contoh Hasil summary packet loss pada Wireshark
Nilai packet loss dihasilkan dari berapa kali client melakukan retransmisi data (request kembali pada server) hingga data yang dikirim utuh sampai pada
tujuan. Dimana jika mengambil contoh pada gambar 1.7 maka nilai packet loss yang dihasilkan yaitu 632 buah paket. 1.6.6. Skenario pengujian
1. Pengujian metode PCC Pada skenario pengujian ini akan diuji penerapan metode PCC dengan melakukan proses transfer file dan video streaming. Protokol transport yang digunakan pada skenario ini yaitu TCP untuk transfer file dan UDP untuk video streaming. Masing-masing protokol akan melalui dua link yang berbeda. Client 1 dan 2 akan melakukan transfer file FTP, sedangkan client 3 dan 4 akan melakukan video streaming. Setelah melalukan transfer file dan video streaming melalui ke-empat link tersebut akan dilihat apakah transfer file menggunakan protokol TCP sudah melalui dua link yang berbeda dan proses streaming menggunakan protokol UDP sudah melalui 2 link yang berbeda dari link yang digunakan untuk transfer file. Bandwidth yang digunakan pada masing-masing link sebesar 256 Kbps. Besaran file FTP dalam skenario ini sebesar 10 MB, 15 MB, dan 20 MB, sedangkan durasi file video streaming selama 10 menit. 2. Pengujian metode NTH Pada skenario pengujian ini akan diuji penerapan metode NTH dengan melakukan proses transfer file dan video streaming. Protokol transport yang digunakan pada skenario ini yaitu TCP untuk transfer file dan UDP untuk video streaming. Client 1, 2, 3, dan 4 akan melakukan transfer file FTP, kemudian melakukan video streaming. Saat melakukan proses transfer file dan video streaming dengan menggunakan metode NTH akan dilihat apakah sudah menggunakan ke-empat link secara bersamaan dengan bandwidth yang sama. Bandwidth yang digunakan pada masing-masing link sebesar 256 Kbps. Besaran file FTP dalam skenario ini sebesar 10 MB, 15 MB, dan 20 MB, sedangkan durasi file video streaming selama 10 menit. 3. Pengujian QoS metode PCC Pada skenario pengujian ini akan dilakukan proses transfer file FTP dan video streaming. Parameter yang diuji adalah delay dan packet loss. Besaran file
FTP yang digunakan sebesar 10 MB, 15 MB, dan 20 MB dan durasi video streaming selama 10 menit, dengan bandwidth pada masing-masing link sebesar 256 Kbps. Percobaan dilakukan sebanyak 10 kali pada masing-masing pengujian dan diambil nilai rata-ratanya. Untuk mendapatkan nilai delay, cara yang dilakukan adalah dengan meng-capture waktu pengiriman paket file dari sisi server, kemudian melakukan capture waktu penerimaan paket file dari sisi client sehingga nanti akan didapatkan nilai delay dari pengurangan waktu penerimaan paket dengan waktu pengiriman paket. Setelah itu akan dilakukan pencarian nilai packet loss dengan cara meng-capture jumlah paket file yang dikirimkan pada sisi server dan meng-capture jumlah paket file yang diterima pada sisi client dengan menggunakan aplikasi Wireshark. Setelah itu dilakukan pengurangan jumlah paket yang dikirim dengan jumlah paket yang diterima sehingga didapatkan jumlah packet loss. 4. Pengujian QoS metode NTH Pada skenario pengujian ini akan dilakukan proses transfer file FTP dan video streaming. Parameter yang diuji adalah delay dan packet loss. Besaran file FTP yang digunakan sebesar 10 MB, 15 MB, dan 20 MB dan durasi video streaming selama 10 menit, dengan bandwidth pada masing-masing link sebesar 256 Kbps. Percobaan dilakukan sebanyak 10 kali pada masing-masing pengujian dan diambil nilai rata-ratanya. Untuk mendapatkan nilai delay, cara yang dilakukan adalah dengan meng-capture waktu pengiriman paket file dari sisi server, kemudian melakukan capture waktu penerimaan paket file dari sisi client sehingga nanti akan didapatkan nilai delay dari pengurangan waktu penerimaan paket dengan waktu pengiriman paket. Setelah itu akan dilakukan pencarian nilai packet loss dengan cara meng-capture jumlah paket file yang dikirimkan pada sisi server dengan menggunakan aplikasi Wireshark dan meng-capture jumlah paket file yang diterima pada sisi client dengan menggunakan aplikasi wireshark. Setelah itu dilakukan pengurangan jumlah paket yang dikirim dengan jumlah paket yang diterima sehingga didapatkan jumlah packet loss.
5. Dari hasil pengujian delay dan packetloss dengan besaran file yang sudah ditentukan, maka akan dibuat grafik dari hasil pengujian yang sudah dilakukan sehingga dapat dilihat perbandingan hasil pengukuran delay dan packet loss dari metode PCC dan NTH serta persentase peningkatan delay dan packetloss berdasarkan variasi perubahan besar file yang sudah ditentukan. 1.7.
Tempat Penelitian Penelitian ini akan dilaksanakan pada jaringan internal Universitas
Udayana.
