1
BAB I PENDAHULUAN 1.
1.1. Latar Belakang Penerapan Wi-Fi di area Universitas Gadjah Mada, UGM-Hotspot, dikelola oleh Pusat Sistem dan Sumberdaya Informasi (PSDI) UGM. Penerapan Wi-Fi ini tersebar di seluruh fakultas di UGM. Dengan menggunakan username berupa email UGM, masing-masing mahasiswa mempunyai akses internet melalui jaringan UGM-Hotspot. Hal ini membuat jaringan nirkabel membutuhkan mekanisme khusus untuk melayani jumlah node (pengguna yang terhubung ke suatu access point) yang semakin melonjak naik. Semakin tinggi jumlah node yang terhubung ke dalam jaringan nirkabel, maka ketersediaan bandwidth dalam jaringan semakin berkurang. Hal ini terkait dengan adanya pembagian bandwidth pada kanal transmisi. Jurusan Teknik Elektro dan Teknologi Informasi (JTETI) UGM, menerapkan UGM-Hotspot sebagai Wi-Fi utama. Pengelolaan bandwidth saat ini, khususnya di lingkungan JTETI UGM, dilakukan secara manual dengan mengalokasikan seluruh bandwidth yang disediakan, yaitu sebesar 80 - 100 Mega bit per second (Mbps) menggunakan metode Simple Queue. Dengan metode Simple Queue yang ada, admin dapat mendefinisikan satu atau lebih jadwal untuk kemudian dimasukkan dalam daftar antrian untuk dieksekusi. Proses penjadwalan tersebut dilakukan secara manual dengan mengetikkan script melalui aplikasi Winbox. Sebelumnya juga telah dilakukan penelitian mengenai trend jaringan UGM-Hotspot [1]. Penelitian dilakukan untuk mengetahui model trend data penggunaan bandwidth donwload pada jaringan UGM-Hotspot pada periode 09 September 2013 sampai 12 Januari 2014 dengan data per hari dalam satuan Mbps. Data per hari dipilih dalam penelitian, karena memiliki trend yang lebih stabil serta membutuhkan komputasi yang lebih sedikit dibandingkan data per dua jam
2
yang tersedia karena data per hari menggunakan rata-rata penggunaan bandwidth setiap hari. Penelitian menunjukkan bahwa trend pada hari Minggu dan hari Senin, lalu-lintas jaringan UGM-Hotspot untuk downstream rata-rata berkisar antara 12 MBps sampai 15 MBps. Sedangkan pada hari Selasa sampai hari Sabtu, rata-rata downstream dapat mencapai 30 MBps. Dengan kata lain bahwa jumlah kebutuhan bandwidth setiap hari di lingkungan JTETI berubah-ubah atau dinamis. Selain itu, berdasarkan data historis penggunaan bandwidth di lingkungan JTETI yang diperoleh dari aplikasi Weathermap diketahui bahwa pengalokasian keseluruhan bandwidth yang tersedia secara statis setiap harinya saat ini tidak mencerminkan kebutuhan bandwidth yang cenderung terlalu besar apabila dibandingkan dengan jumlah kebutuhan penggunaan bandwidth sehingga cukup banyak bandwidth yang tersisa karena sudah dialokasikan namun tidak terpakai. Hal ini tentu sangat disayangkan karena sisa bandwidth tersebut seharusnya dapat dimanfaatkan untuk kebutuhan di lingkungan UGM yang lain atau dilakukan penghematan bandwidth. Oleh karena itu diperlukan suatu sistem manajemen bandwidth yang lebih dinamis dan flexible terhadap kebutuhan penggunaan bandwidth, agar alokasi lebih efektif dan efisien. Sistem ang diusulkan dalam penelitian ini diberi nama BIOMA. Sistem tersebut harus mampu meramalkan kebutuhan bandwidth yang akan datang sebagai acuan dalam menentukan jumlah bandwidth yang harus dialokasikan. Penelitian [2] menenai manajemen bandwidth pernah dilakukan dengan menggunakan metode Fuzzy Control yang menghasilkan sejumlah nilai prediksi sebagai acuan dalam adaptive bandwidth control. Pada penelitian sebelumnya [1] juga telah ditemukan sejumlah data prediksi penggunaan bandwidth untuk waktu satu bulan setelah penelitian dan juga model peramalan sehingga dapat digunakan untuk melakukan peramalan traffic jaringan UGM-Hotspot di JTETI UGM. Namun, untuk memastikan bahwa jumlah alokasi bandwidth yang dihasilkan dari peramalan tersebut sesuai dengan aturan (policy) alokasi bandwidth di JTETI UGM, hasil peramalan SARIMA tersebut perlu dipetakan agar berada dalam batas minimum dan maksimum
3
bandwidth yang tersedia sehingga pengalokasian tidak sampai kurang dari jumlah bandwidth yang dibutuhkan namun tidak juga melebihi batas maksimum.
1.2. Perumusan Masalah Berdasarkan hasil penelitian [1] dan pemaparan latar belakang masalah sebelumnya, ditemukan masalah sebagai berikut. 1. Penentuan alokasi bandwidth jaringan UGM-Hotspot di Jurusan Teknik Elektro dan Teknologi Informasi UGM dilakukan dengan berdasarkan intuisi administrator maupun alokasi static sehingga memungkinkan kesalahan atau adanya estimasi alokasi bandwidth yang tidak sesuai dengan kebutuhan. 2. Administrator harus melakukan penjadwalan secara manual dengan mengetik script pada aplikasi Mikrotik sehingga membutuhkan usaha yang lebih besar, terutama bila diperlukan update. 3. Diperlukan sistem otomasi bandwidth management untuk membantu administrator melakukan penjadwalan pada hari tertentu serta menentukan nilai alokasi bandwidth harian secara otomatis. 4. Diperlukan klasifikasi nilai bandwidth pada sistem otomasi agar hasil peramalan dapat sesuai dengan aturan atau kebijakan yang diberikan terhadap sistem serta memperkecil risiko kesalahan peramalan.
1.3. Keaslian penelitian Metode bandwidth management yang digunakan dalam jaringan UGMHotspot di Jurusan Teknik Elektro dan Teknologi Informasi (JTETI) UGM adalah Simple Queue dengan input rate manual degan nilai static [1]. Penelitian mengenai metode manajemen bandwidth telah banyak dilakukan diantaranya penelitian oleh Lim and Qiu [2] mengenai penggunaan Fuzzy Logic dalam Traffic Control pada komunikasi jaringan broadband memberikan hasil bahwa metode Fuzzy Logic dapat mengurangi konvergensi data
4
secara signifikan. Penelitian lain oleh Hewlett Packard Laboratory [3] mengenai adaptive bandwidth control dilakukan dengan menggunakan metode Fuzzy Control. Hasil penelitian ini mengindikasikan bahwa metode Fuzzy Control menghasilkan alokasi lebih kecil dibanding metode optimal static serta menghasilkan nilai yang lebih tegas. Kekurangan metode-metode tersebut terletak pada belum adanya perhatian pada tren musiman (season) dalam penentuan rate secara otomatis. Penelitian ini mencoba memberikan solusi berupa perancangan sistem pendukung keputusan untuk memenentukan rate bandwidth menggunakan input data berupa data hasil peramalan dengan model Seasonal Autoregressive Integrated Moving Average (SARIMA) sehingga alokasi bandwidth di waktu yang akan datang tidak lagi didasarkan pada intuisi, namun berdasarkan nilai matematis hasil peramalan. Selanjutnya,
Fuzzy Logic Tsukamoto digunakan untuk memetakan hasil
peramalan dengan aturan alokasi bandwidth di JTETI UGM sehingga menjadi input bagi sistem pendukung keputusan untuk menentukan nilai alokasi bandwidth yang tepat serta lebih flexible dan adaptif terhadap perubahan kebutuhan maupun aturan kebijakan yang ada.
1.4. Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut. 1. Mentransformasikan model SARIMA pada penelitian [1] ke dalam sistem manajemen bandwidth sehingga menghasilkan nilai prediksi alokasi bandwidth yang fleksibel atau adapatif terhadap perubahan kebutuhan bandwidth harian, dan efisien atau tidak terlalu berlebihan namun tidak sampai kekurangan serta sesuai dengan aturan (policy) minimum bandwidth yang diijinkan dan maksimum bandwidth yang tersedia untuk jaringan UGMHotspot di Jurusan Teknik Elektro dan Teknologi Informasi (JTETI) UGM. 2. Membandingkan efisiensi dari alokasi bandwidth yang sebelumnya dilakukan secara manual dengan alokasi bandwidth secara otomatis hasil peramalan
5
terhadap kebutuhan bandwidth harian pada jaringan UGM-Hotspot di JTETI UGM. 3. Merancang sistem bandwidth management jaringan UGM-Hotspot di JTETI UGM yang diberi nama BIOMA. Sistem harus mampu melakukan penjadwalan alokasi bandwidth baik secara otomatis maupun manual yang lebih mudah digunakan tanpa perlu melakukan scripting setiap kali melakukan penjadwalan alokasi bandwidth.
1.5. Manfaat Penelitian Penelitian ini diharapkan dapat memberi manfaat kepada berbagai pihak. Berikut ini manfaat untuk tempat penelitian, dan pembaca dokumentasi. 1. Untuk Jurusan Teknik Elektro dan Teknologi Informasi (JTETI) UGM sebagai tempat penelitian, dapat dimanfaatkan sebagai salah satu alternatif sistem manajemen bandwidth baik secara otomatis maupun manual untuk jaringan UGM-Hotspot. 2.
Untuk pembaca dokumentasi. a.
Menambah pengetahuan tentang metode management bandwidth
b.
Mendapatkan informasi tentang kondisi lalu-lintas jaringan UGMHotspot di JTETI UGM.
c.
Mengetahui teknik automasi manajemen bandwidth.
d.
Menambah pengetahuan tentang metode pembagian bandwidth.
e.
Menjadikan dokumentasi ini sebagai sumber penelitian lebih lanjut.
