BAB II. LANDASAN TEORI
Layer pada OSI dapat digolongkan menjadi 2 jenis layanan (Type of Service) yaitu Connection-Oriented dan Connection-Less(Tanenbaum, Computer Network Fifth Editon, 2011).Layanan yang bersifat Connection-Oriented adalah yang telah dimodelkan pada sistem telepon, yang mana prosesnya adalah membuka hubungan, menggunakan hubungan, serta menutup hubungan.Pada Connection-Oriented juga dikenal istilah circuit yaitu yang digunakan dalam pembentukan hubungan yang berkaitan dengan resource (misalnya alokasi bandwidth tetap). Layanan yang bersifat Connection-Less adalah yang telah dimodelkan pada sistem surat pos. Masing-masing pesan (surat pos) membawa berbagai alamat tujuan, dan masing-masing disalurkan melalui intermediate node. Pada Connection-Less, si pengirim tidak tahu surat tersebut kapan sampai dan si penerima juga tidak tahu kapan pesan itu datang. Pada tulisan ini akan diambil contoh, untuk Connection-Oriented yaitu Integrated Services (IntServ) dan untuk Connection-Less yaitu Differentiated Services (DiffServ). Kedua contoh tersebut akan digunakan pada model jaringan MPLS (Multi-Protocol Label Switching). Dipilih MPLS karena pada model ini dapat dilakukan rekayasa trafik yang dapat mengendalikan aliran paket untuk layanan yang berbeda dalam jaringan IP(Ghein, MPLS Fundamentals, 2007).Secara kasar, hal ini dilakukan dengan menetapkan end-to-end "virtual path" (disebut juga tunnel) dari kapasitas yang telah ditetapkan untuk aliran perminta yang berbeda sesuai dengan kelas layanannya.
5
6
Oleh karena itulah perlu dilakukan analisis kualitas layanan (Quality of Service) pada kedua contoh tersebut.Sebagaimana yang tercantum dalam RFC1633 (IntServ) dan RFC2475 (DiffServ) bahwa permasalahan utama adalah penilaian terhadap kepuasan pelanggan terhadap QoS. Pada tulisan ini akan dilakukan analisis performansi QoS pada model IntServ dan Diffserv pada jaringan MPLS berdasarkan bandwidth, delay, throughput, dan packet loss. Dari judul “Analisa QOS dan Perancangan Simulasi Pada Layanan VoIP yang Berbasis Jaringan MPLS PT. XXX”, penulis memerlukan data serta informasi pendukung yang dapat membantu penulis untuk menyelesaikan penelitian ini.Data dan informasi tersebut berupa teori-teori khusus yang bersangkutan dengan Jaringan Komputer, VOIP, MPLS, Quality of Services, Integrated Servicesdan Differentiated Services.Teori-teori khusus tersebut penulis dapatkan dari berbagai sumber referensi yang berupa buku, jurnal dan artikel.
2.1 Pengertian Jaringan Komputer Jaringan komputer adalah sebuah sistem yang terdiri atas komputer, software dan perangkat jaringan lainnya yang saling bekerja sama untuk mencapai suatu kinerja jaringan yang sama. Jaringan komputer dapat disebut juga himpunan interkoneksi sejumlah komputer autonomous. Dua buah komputer dikatakan terinterkoneksi bila keduanya dapat saling bertukar informasi. Agar dapat mencapai tujuannya, setiap bagian dari jaringan komputer meminta dan memberikan layanan (service). Pihak yang meminta / menerima layanan disebut klien (client) dan yang memberikan / mengirim layanan disebut pelayan (server). Arsitektur ini disebut dengan sistem client-server, dan digunakan
7
pada hampir seluruh aplikasi jaringan. 2.1.1 Klasifikasi Jaringan Komputer
Physical Topology adalah gambaran secara fisik dari pola hubungan antara komponen-komponen jaringan, yang meliputi server, workstation, hub, switch, pengkabelan, dll. Bentuk umum yang biasa digunakan adalah sebagai berikut :
•
Ring
Pada topologi ini setiap node saling berhubungan dengan node lainya sehingga berbentuk seperti lingkaran (ring). Metode token-ring (sering disebut ring saja) adalah cara menghubungkan komputer sehingga berbentuk ring (lingkaran). Setiap simpul mempunyai tingkatan yang sama. Jaringan akan disebut sebagai loop, data dikirimkan kesetiap simpul dan setiap informasi yang diterima simpul diperiksa alamatnya apakah data itu untuknya atau bukan. Terdapat keuntungan dan kerugian dari tipe ini yaitu: o
Keuntungan : Hemat kabel.
o
Kerugian : Peka kesalahan, pengembangan jaringan lebih kaku.
Gambar 2.1 Topologi Ring •
Bus
8
Topologi bus disebut juga linear bus karena dihubungkan hanya melalui satu kabel yang linear seperti terlihat pada gambar 2.2. kabel yang umum digunakan adalah kabel koaksial.
Gambar 2.2 Topologi Bus •
Star Hubungan antar node melalui suatu perangkat yang disebut hub
atau concentrator. Setiap node dihubungkan dengan kabel ke hub.
Gambar 2.3 Topologi Star
•
Extended Star Menggabungkan beberapa topologi star menjadi satu topologi. Hub
atau Switch yang digunakan untuk menghubungkan beberapa komputer pada satu jaringan dengan menggunakan topologi Star dihubungkan lagi ke hub atau switch utama.
9
Gambar 2.4 Topologi Extended Star
•
Mesh Setiap komputer memiliki hubungan langsung dengan semua host
lainnya dalam jaringan. Topologi ini juga merefleksikan internet yang memiliki banyak jalur ke satu titik.
Gambar 2.5 Topologi Mesh
Berdasarkan dari luas area yang dicakup, jaringan komputer terbagi menjadi tiga ukuran, yaitu Local Area Network (LAN), Metropolitan Area Network (MAN), dan Wide Area Network (WAN). Pada gambar 2.6 akan menampilkan cakupan masing – masing area.
Gambar 2.6 Cakupan Daerah Suatu Jaringan 1.
LAN Jaringan yang lingkupnya paling kecil, biasanya mencakup rumah,
gedung.
10
2.
MAN Merupakan jaringan yang mencakup sebuah area metropolitan,
yaitu sebuah daerah yang lebih besar daripada LAN dalam sebuah area geografis, biasanya terkoneksi dalam satu kota yang jaraknya bisa mencapai 10 km. 3.
WAN Merupakan jaringan yang menghubungkan antar LAN yang
mencakup jarak geografis yang sangat luas. Dibandingan LAN, WAN lebih pelan, karena membutuhkan permintaan koneksi ketika ingin mengirim data. WAN beroperasi pada Layer 1, 2 dan 3 (khususnya X.25 dan Integrated Services Digital network (ISDN)). 2.1.2 Peralatan Jaringan
•
Router Router berfungsi untuk memisahkan jaringan. Dengan
menggunakan routing protocol, router dapat menentukan jalur terbaik untuk paket-paketnya. Router bekerja pada Layer 3 pada model OSI (Network Layer). Router dapat membagi collision domain dan broadcast domain. •
Switch Switch adalah alat penghubung jaringan dengan forwarding
berdasarkan alamat MAC. Switch membagi collision domain tetapi tidak membagi broadcast domain. Switch bekerja pada layer 2 pada model OSI (Data link Layer) dan ada juga yang bekerja pada layer 3 (Network layer)
11
pada model OSI. Perbedaan yang mendasar antara switch layer 2 dan switch layer 3 adalah kemampuan switch layer 3 dapat melakukan proses routing. 2.1.3 Konsep Networking Model
Tujuan dari OSI Layer adalah : 1.
Mengurangi kompleksitas dan mempercepat evolusi dalam dunia
jaringan, karena masing – masing dapat fokus hanya pada satu layer saja tanpa perlu khawatir dapat mengganggu fungsi dari layer yang lain. 2.
Menjamin interoperabilitas dan adanya standarisasi untuk berbagai
vendor (seperti router Juniper dengan router Cisco, dapat berkomunikasi dengan adanya standarisasi). 3.
Membuat perusahaan untuk lebih fokus terhadap salah satu bagian
dari ke tujuh layer dibawahnya.
Gambar 2.7 Model OSI Layer Gambar 2.7 merupakan gambar dari model OSI. Model OSI terdiri dari 7 layer. Layer 7,6,5 disebut dengan host layer, maksudnya adalah proses dalam layer itu terjadi pada saat data masih di dalam komputer,
12
sedangkan layer 4,3,2,1 disebut dengan media layer. Berikut penjelasan mengenai ke-7 layer tersebut : (http://cnap.binus.ac.id/ccna/) 1.
Application Layer (Layer 7) Tugas dari layer ini adalah menyiapkan komunikasi end-to-end.
Berperan sebagai interface (yang menghubungkan antara manusia dengan komputer). Protokol yang bekerja pada layer 7 adalah : HTTP, FTP, SMTP, Telnet, SNMP. 2.
Presentation Layer (Layer 6) Layer ini bertugas untuk mendefinisikan format data, menampilkan
data dan menangani kompresi dan enkripsi. Format data yang bekerja pada layer 6 adalah : ASCII, JPEG, GIF, MPEG, WAV, MIDI. 3.
Session Layer (Layer 5) Tugas dari layer ini adalah : •
Memulai dan mengakhiri suatu sesi antar dua end sistem.
•
Menjaga sesi agar tetap terpisah, sehingga tidak saling
tumpah tindih 4.
Transport Layer (Layer 4) Tugas dari layer ini adalah : •
Memikirkan bagaimana data dapat terkirim secara:
1.
Reliable (dapat dipercaya)
Mengutamakan pengiriman secara akurat. Contoh : browsing, email.
13
2.
Unreliable
Mengutamakan kecepatan dalam mengirim data. Contoh : VoIP, video streaming. •
Dapat membuat dan menjelaskan layanan yang digunakan
dengan melihat nomor port. Contoh : bila menggunakan port 80, artinya sedang melakukan browsing. •
Pada layer ini terjadi proses segmentasi (memecah data
menjadi ukuran yang lebih kecil) dan juga proses reassemble (penyusunan kembali, data yang telah dipecah ). Protokol yang bekerja pada layer 4 adalah : TCP, UDP. 5.
Network Layer (Layer 3) Layer ini berfungsi untuk mendefinisikan alamat-alamat IP ,
membuat header untuk paket-paket , dan mencari jalur terbaik lalu kemudian melakukan routing melalui internetworking dengan menggunakan router dan switch Layer-3. Protokol yang bekerja pada layer 3 adalah : IP, IPX, AppleTalk. 6.
Data Link Layer (Layer 2) Layer ini mendefinisikan bagaimana untuk mengirimkan data
melalui suatu media, baik media kabel maupun nirkabel dengan physical addressing. Tugas utama dari layer ini adalah error checking, flow control, Media Acces Control untuk mengatur paket yang akan berjalan. Protokol yang bekerja pada layer 2 adalah : PPP, HDLC, Frame Relay, Ethernet, ATM. 7.
Physical Layer (Layer 1)
14
Layer ini berfungsi untuk mendefinisikan media transmisi jaringan, metode pensinyalan, sinkronisasi bit, arsitektur jaringan (seperti halnya Ethernet atau Token Ring), dan pengkabelan. Selain itu, level ini juga mendefinisikan bagaimana Network Interface Card (NIC) dapat berinteraksi dengan media kabel atau radio. Protokol yang bekerja pada layer 1 adalah : Ethernet, V.35, RS-232.
2.1.4 Model TCP/IP Model Referensi Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) diciptakan oleh Departemen Pertahanan Amerika (DARPA) karena mereka menginginkan jaringan yang dapat bertahan dalam kondisi apapun, sekalipun perang nuklir. Department of Defense (DOD) menginginkan jaringan yang dapat mengirimkan paket pada setiap saat, dalam kondisi apapun, dari satu titik ke titik lainnya. Dari keinginan tersebut lahirlah model TCP/IP, dimana menjadi standar pertumbuhan internet. Model TCP/IP Memiliki 4 layer: Layer Application, Layer Transport, Layer Internet, dan Layer Network Access. Penting untuk diperhatikan bahwa beberapa layer pada Model TCP/IP memiliki nama yang sama dengan layer pada Model OSI.
15
Gambar 2.8 Model TCP/IP Layer (Sumber : http://cnap.binus.ac.id/ccna/)
1.
Layer Application adalah sebuah aplikasi yang mengirimkan data
ke transport Layer. Misalnya FTP, email programs dan web browsers. 2.
Layer Transport bertanggung jawab untuk komunikasi antara
aplikasi. Layer ini mengatur aliran informasi dan mungkin menyediakan pemeriksaan error. Data dibagi kedalam beberapa paket yang dikirim ke internet Layer dengan sebuah header. Header mengandung alamat tujuan, alamat sumber dan checksum. Checksum diperiksa oleh mesin penerima untuk melihat apakah paket tersebut ada yang hilang pada rute. 3.
Layer Internetwork bertanggung jawab untuk komunikasi antara
mesin. Layer ini meng-enkapsulasi paket dari Transport Layer ke dalam IP datagrams dan menggunakan algoritma routing untuk menentukan kemana datagram harus dikirim. Masuknya datagram diproses dan diperiksa kesahannya sebelum melewatinya pada Transport Layer. 4.
Layer Networks Interface adalah level yang paling bawah dari
susunan TCP/IP. Layer ini adalah device driver yang memungkinkan datagram IP dikirim ke atau dari phisycal network. Jaringan dapaat berupa sebuah kabel, Ethernet, frame relay, Token ring, ISDN, ATM jaringan, radio, satelit atau alat lain yang dapat mentransfer data dari sistem ke sistem. Layer network interface adalah abstraksi yang memudahkan komunikasi antara multitude arsitektur network
16
2.2. Multiprotocol Label Switcing (MPLS)
Menurut Cisco Sistems Learning(2012), Multiprotocol Label Switching (MPLS) adalah sebuah metode dengan performa tinggi untuk meneruskan paket melewati suatu jaringan. MPLS mengizinkan router yang berada di edge network untuk menyisipkan label yang simple kedalam sebuah paket. Praktek ini mengizinkan perangkat MPLS (ATM switch maupun router yang ada di tengah Internet service provider core) untuk menyisipkan label di setiap paket. MPLS bekerja pada layer 2,5 ini dikarenakan MPLS mempunyai keunggulan switching pada layer 2, serta keunggulan routing dan skalabilitas pada layer 3
2.2.1.Packet Forwarding pada jaringan IP Tradisional versus MPLS Pada jaringan IP tradisonal, routing protocol digunakan untuk mendistribusikan informasi routing di layer 3. Proses penerusan paket dilakukan berdasarkan alamat tujuan. Oleh karena itu, ketika sebuah paket diterima suatu router, maka router tersebut akan menentukan next-hop address menggunakan alamt IP tujuan dengan informasi yang terdapat pada tabel routing. Proses ini terus berulang pada tiap hop(router) dari sumber ke tujuan.
17
Gambar 2.9. Operasi IP Forwarding Tradisional (Lobo, MPLS Configuration on Cisco IOS Software, 2005)
Berdasarkan gambar 2.9. proses penerusan paket adalah sebagai berikut : 1. R4 menerima sebuah paket data yang ditujukan untuk jaringan 172.16.10.0 2. R4 mencari rute untuk jaringan 172.16.10.0 pada label routing dan paket diturskan ke next-hop, router R3 3. R3 menerima paket data tersebut dengan tujuan 172.16.10.0 lalu mencari rute untuk jaringan 172.16.10.0 dan meneruskan ke router R2 4. R2 menerima paket data tersebut dengan tujuan 172.16.10.0 lalu mencari rute untuk jaringan 172.16.10.0 dan meneruskan ke router R1 5. Karena router R1 terhubung langsung ke jaringan 172.16.10.0, R1 akan meneruskan paket tersebut ke interface yang tepat.
18
Sedangkan pada jaringan MPLS, paket data diteruskan berdasarkan label.
Label
mungkin
akandisesuaikan
dengan
alamat
IP
tujuanatau
denganparameterlainnya,misalnyakelas-kelasQoSdan alamat sumber.
Gambar 2.10. Operasi Paket Forwarding Pada Jaringan MPLS(Lobo, MPLS Configuration on Cisco IOS Software, 2005) Berdasarkan gambar 2.10., proses penerusan paket adalah sebagai berikut : 1.R4 menerimasebuah paket data dan jaringan 172.16.10.0 dan mengidentifikasi bahwarute ke tujuan adalah jaringan MPLS. Olehkarena itu, R4 meneruskanpakettersebutkenext-hop router R3 setelah memakaikan sebuah label L3 pada paket tersebut. 2. R3menerimapaketyangberlabel tersebutdenganlabelL3dan menukar L3 dengan L2 dan meneruskan paket tersebut ke R2. 3. R2menerimapaketyangberlabel tersebutdenganlabelL2dan menukar L2 dengan L1 dan meneruskan paket tersebut ke Rl. 4.
RlrouteryangbertindaksebagaibatasantarajaringanberbasisIP dan MPLS; oleh karena itu, Rl melepaskan label pada paket dan meneruskan paket IP tersebut ke jaringan 172.16.10.0.
19
Berikut ini perbandingan antara Multi Protocol Label Switching dengan routing IP konvensional : 1. Dalam routing IP konvensional, analisis header IP dilakukan pada tiap-tiap hop lintasan paket dari suatu jaringan, sedangkan pada label switching dilakukan hanya sekali pada saat paket memasuki lintasan dari suatu jaringan. 2. Pada routing IP konvensional, support unicast dan multicast data memerlukan algoritma forwarding dan routing multicast yang khusus, sedangkan pada label switching hanya memerlukan sebuah algoritma forwarding. 3. Penentuan routing pada IP konvensional, berdasarkan pada alamat tujuan yang terdapat pada header IP, sedangkan pada label switching berdasarkan pada jumlah parameter, juga termasuk alamat tujuan pada header IP, seperti Quality of Service (QoS), type data (suara, gambar). 2.2.2. ArsitekturMPLS Fungsionalitas MPLSdibagi menjadi dua bagian utama blok arsitektur, yaitu: 1.
ControlPlane–( l i h a t
menjagapertukaraninformasiroutingdan
gambar pertukaran
2.3.), label
diantara
perangkat jaringan. Control plane membangun routingtable(Routing Information
Base[RIB])
berdasarkan
routingprotocoluntukpengaturanroutingdilayer3. Contoh fungsi control plane
adalah
pertukaran
informasi
protokol
routing,sepertiOSPFdanBGP.Selain itu, semua fungsi yang berhubungan
20
denganpertukaranlabelantarrouter-routertetangga.
Gambar 2.11. ArsitekturControl Plane(Lobo, MPLS Configuration on Cisco IOS Software, 2005)
2. DataPlane –(lihat gambar 2.11.), bertugasuntukmenjagapenerusanpaketpaketdata berdasarkansuatutujuanalamatIP ataulabel. Dataplanedisebut juga
forwarding
plane.
Data
plane
adalah
penerus
paket
sederhana dimana hanya meneruskan suatu tipe dari routing protokol atau pertukaran protokol label yang akan digunakan. Dataplane mengirimkan paket ke interface yang tepat berdasarkan informasi yang berasal dari tabel LFIBatau FIB.
21
Gambar 2.12. Arsitektur Data Plane (Lobo, MPLS Configuration on Cisco IOS Software, 2005)
2.2.3.Istilah-Istilah Dalam MPLS MenurutCiscoSystemLearning(2006),Beberapaistilahpenting dalamMPLS yang akan digunakan terus dalamskripsi ini, yaitu : 1.Forwarding Equivalent Class (FEC) merupakan sekumpulan paketpaketyangakanmendapatkanperlakuanforwardingyang sama (melewati jalur yang sama). 2. MPLS LabelSwitch Router (LSR) bertugas dalam label switching; LSRmenerimalabeledpacketdanmenukar label tersebutdengan outgoing labeldanmeneruskan labeled packet barutersebutdari interface yang tepat.
Berdasarkan
lokasinya
dalamdomainMPLS,LSRbisabertugasdalamlabelimposition(addition, disebut juga push) atau pun label dispotion (removal, disebut juga pop).
22
3.MPLSEdge-LabelSwitchRouter
(E-LSR),
lihat
gambar
2.13.,
sebuahLSRpada perbatasan domain MPLS. Ingress E-LSR bertugas dalam label impositiondanmeneruskanpaketmelaluijaringan MPLSenabled.EgressE-LSRbertugasdalam labeldisposition dan meneruskan paket IPketujuan.
Gambar 2.13. LSR dan E-LSR (Lobo, MPLS Configuration on Cisco IOS Software, 2005) 4.
MPLSLabelSwitchedPath(LSP)–jalurpengirimanpaketdari sumber ke tujuan pada jaringan MPLS-enabled
5. Upstream andDownstream – konsep dari upstream dan downstream merupakan
poros
untuk
memahamioperasi
dari
distribusilabel(controlplane) dan penerusan paket data dalam sebuah domain MPLS.
Sebuah label MPLS terdiri dari bagian-bagian berikut ini (lihat gambar 2.14.): 1.20-bitlabelvalue–nomoryangditetapkanolehrouteruntuk mengidentifikasikan prefix yang diminta. 2.3-bit experimentalfield – mendefinisikan QoS yang diberikan pada FEC yang telah diberi label.
23
3. 1-bit bottom-of-stack indicator – jika E-LSR menambahkan lebih dari satulabelpadasebuahpaketIP,makaakan terbentuk labelstack. Oleh karenaitu, bottom-of-stack indicator bertugas untuk mengenal apakah sebuah label yang dijumpai merupakan label terbawah dalam label stack.
Gambar 2.14. MPLS Label Stack(Lobo, MPLS Configuration on Cisco IOS Software, 2005) 4.
8-bitTime-to-Livefield–memilikifungsiyangsamadengan IPTTL,dimanapaketakan dibuangjika TTL sebuah paket adalah 0. Ketika sebuahlabeled packet melewati sebuah LSR, nilai TTL-nya akan dikurangi 1.
2.3. Quality of Service (QoS) Quality of Service (QoS) adalah kemampuan penyediaan jaminan performa dalam jaringan.Performa merupakan tingkat kecepatan dan keandalan penyampaian berbagai jenis beban data di dalam suatu sistem komunikasi.
24
2.3.1. Packet Loss Packet Loss adalah kegagalan transmisi paket IP sampai ketujuannya. Kegagalan paket disebabkan oleh berbagai kemungkinan, diantaranya (Rolis,2011): 1. Congestion, disebabkan karena berlebihannya antrian didalam jaringan 2. Node, bekerja melebihi kapasitas buffer 3. Memory yang terbatas pada node 4. Policing atau kontrol terhadap jaringan untuk memastikan bahwa jumlah trafik yang mengalir dengan besarnya bandwith, jika besarnya trafik yang mengalir di dalam jaringan melebihi kapasitas bandwidth, maka policing controlakan membuang kelebihan dari trafik yang ada. 2.3.2.Delay Delay adalah waktu tunda yang di sebabkan oleh proses transmisi dari suatu titik ke titik lain yang menjadi tujuannya. Delay dalam jaringan TCP/IP dapat di golongkan sebagai berikut (Liete, 2010) : a. Packetization Delay Delay yang disebabkan oleh waktu yang diperlukan untuk proses pembentukan paket IP dari informasi pengguna. Delay ini hanya terjadi sekali, yaitu di sumber informasi. b. Queuing Delay
25
Delay ini disebabkan oleh waktu proses yang diperlukan oleh router didalam menangani antrian transmisi paket di sepanjang jaringan.
c. Delay Propogasi Proses perjalanan informasi selama didalam media transmisi, misalnya SDH, coax atau tembaga, yang menyebabkan delay, yang disebut dengan delay propagasi. d. Transmission Delay Transmission Delay adalah waktu yang diperlukan sebuah paket data untuk melintasi suatu media.Transmission delay ditentukan oleh kecepatan media dan besarnya paket data. e. Processing Delay Processing Delay adalah waktu yang diperlukan oleh suatu perangkat jaringan untuk melihat rute, mengubah header dan tugas switching. Rata Rata Delay=Total Delay / Total Paket Yang DiTerima 2.3.3.Jitter Jitter merupakan variasi dari delay. Jitter dipengaruhi oleh variasi beban trafik dan besarnya tumbukan antar paket (congestion) yang ada dalam jaringan. Pengaruh jitter pada kinerja jaringan harus dilihat bersama delay. Ketika jitter besar namun delay-nya kecil maka kinerja
26
jaringan tidak bisa dikatakan jelek karena besarnya jitter dapat dikompensasi dengan nilai delay yang kecil. Jitterakan menurunkan kinerja jaringan
ketika nilainya besar dan juga nilai delay-nya juga
besar. 2.3.4. Throughput Throughput adalah bandwidth yang sebenarnya (aktual) yang diukur dengan satuan waktu tertentu dan pada kondisi jaringan tertentu yang digunakan untuk melakukan transfer file dengan ukuran tertentu. Sistem throughput adalah jumlah dari kecepatan data yang dikirim ke semua terminal dalam sebuah jaringan. Throughput=jumlah data yang dikirim waktu pengiriman data
2.3.5. Bandwidth Adalah besaran yang menunjukkan seberapa banyak data yang dapat dilewatkan dalam koneksi melalui sebuah network. Lebar pita atau kapasitas saluran informasi. Kemampuan maksimum dari suatu alat untuk menyalurkan informasi dalam satuan waktu detik.
Gambar 2.15. Ilustrasi Bandwidth
Gambar 2.15.menunjukkan jalur paket yang memiliki bandwidth yang berbeda-beda pada sebuah link. Lebar pita 256 Kbps pada sebuah
27
jalur diatas menunjukan besaran lebar pita minimum sepanjang jalur yang dilewati trafik. Besarnya lebar pita yang tersedia dipengaruhi dan ditentukan oleh jumlah pengunjung, banyaknya halaman yang dikujungi dan juga besarnya file yang diakses. Beberapa masalah yang sering dialami yang juga mempengaruhi bandwidth seperti delay, jitter dan packet loss, bisa diatasi dengan berbagai cara, seperti menaikan lebar bandwidth, mengklasifikasikan dan menandai trafik dan menerapkan antrian.
2.3.6. Packet Delivery Ratio (PDR)
PDR merupakan perbandingan banyaknya jumlah paket yang diterima oleh node penerima dengan total paket yang dikirimkan dalam suatu periode waktu tertentu. Atau bisa juga dihitung dengan cara mengurangi jumlah paket keseluruhan yang dikirim dengan paket yang loss atau hilang. Rumus untuk menghitung PDR adalah sebagai berikut (Stoica I, 2011):
100
2.3.7. Packet Loss
Packet loss adalah hilangnya paket yang dikirim dari sumber ke penerima. Ini dapat terjadi misalnya karena jaringan padat, sehingga saat router tidak mampu menampung paket-paket yang datang ada beberapa paket yang di drop dan tidak pernah mencapai tujuan (Peterson, 2012). Pada beberapa kasus
ada
packet
loss
yang
dapat
ditoleransi,
namun
dengan
28
persentase yang kecil tentunya. Misalnya pada video streaming, saat menjalankan video streaming jika ada bagian kecil dari frame yang hilang tentu tidak akan begitu berpengaruh pada kualitas video yang memiliki frame rate minimal 25 fps (frame per second).
2.4. Model Kualitas Layanan (QoS Model)
Berikut ini akan dijelaskan beberapa model QoS yang digunakan dalam konfigurasi jaringan MPLS: 2.4.1.Best Effort Model Sebenarnya ketika kita membicarakan model best-effort, tidak ada konfigurasi QoS yang dikonfigurasi didalamnya. Jaringan internet yang ada saat ini sebagian besar menerapkan layanan yang disebut best effort dimana paket
dapat
dikirimkan sewaktu-waktu tanpa terlebih dahulu bernegoisasi
dengan kemampuan jaringan. Layanan best effort ini banyak digunakan pada aplikasi umum seperti layanan FTP (File Transfer Protocol) dan e-mail. Best effort memberikan layanan sesuai dengan kapasitas dan kemampuan jaringan yang ada, sehingga tidak dapat menjamin kualitas layanan pada saat jaringan padat. Layanan suara (VoIP) adalah salah satu layanan yang sangat sensitif terhadap Quality of Service (QoS).VoIP memerlukan jaminan QoS agar layanan ini dapat berjalan baik dalam jaringan, sehingga VoIP kurangefektif bila dijalankan pada jaringan yang menerapkan layanan IntServ dibandingankan dengan layanan DiffServ.
29
2.4.2. Integrated Service (IntServ) Model
Model Integrated Service (IntServ) adalah model QoS pertama yang dikembangkan untuk layanan jaringan end-to-end, hal ini dilakukan untuk memenuhi kebutuhan aplikasi realtime(Ferguson, 1998).
Intserv merupakan
model pelayanan yang terintegrasi untuk menangani kebutuhan beragam QoS. Sebelum mengirimkan paket data, model pelayanan ini akan mengaplikasikan layanan khusus ke dalam jaringan yang ditangani dengan proses signaling. Signaling yang bertanggung jawab terhadap penyediaan QoS di model Intserv ini adalah protokol Resource Reservation Protocol (RSVP). Sebelum mengirimkan paket-paket data, signaling ini akan memberi tahu router-router mengenai kebutuhan QoS oleh program aplikasi, sehingga RSVP merupakan pensinyalan yang out-band. Intserv dapat memberikan dua pelayanan sebagai berikut: i.
Guaranteed service: memberikan garansi tersedianya bandwidth dan delay yang dikehendaki
ii. Controlled-Load service: memberikan garansi tersedianya kualitas layanan bahkan ketika terjadi overload di dalam jaringan
30
2.4.3. Differentiated Service (DiffServ) Model Diffserv merupakan model yang memberikan multilayanan yang menghendaki kebutuhan QoS yang berbeda-beda. Berbeda dengan Intserv, Diffserv tidak mengaplikasikan RSVP sebagai signaling, sehingga tidak meminta router-router untuk menyediakan sumber daya jaringan untuk melakukan pengiriman
paket,
melainkan
menggunakan
metode
per-hop-behavior
(PHB)(Bandara, 2005). Diffserv menyediakan layanan khusus menurut QoS yang dikehendaki oleh masing-masing paket, Misalnya dengan menggunakan teknik IP Precedence. Jaringan akan melakukan packet classification, traffic shaping, traffic policing, dan queuing berdasarkan informasi yang diberikan.
2.4.4.ArsitekturDiffserv Diffserv mempunyai dua komponen utama : • Trafficconditioning–terdiridariclassification,policing,marking dan shaping. Hal tersebut hanya dilakukan diedge router. • Per–hopbehavior–terdiridariqueuing,scheduling,danmekanisme dropping. Hal tersebut dilakukan di setiap hop. •Queuing Queuing atau antrian adalah sebuah proses pengurutan paket yang terkaitdengan output buffers. Queuing hanyabekerja padainterfaceyangmengalamicongestiondanapabilacongestiontidak terjadi maka queuing juga aktif. Banyak teknikqueuing dapat diaplikasikan pada jaringanMPLS, bergantung platformdan versi dari perangkat jaringan :
31
-First InFirst Out (FIFO) FIFOberadadisetiapplatformdansetiapinterfacedansecaradefault berada di semua interface. -ModifiedDeficitRoundRobin(MDDR)(hanyauntukplatform GSR) -Class-basedWeightedFairQueuing(CBWFQ)(umumnyauntukplatform nonGSR) -Low-Latency Queuing (LLQ) MDRR,
CBWFQ,
dan
LLQ
dikonfigurasi
dengan
MQC.
TinggalmencocokanMPLSEXPdalam class-mapdanlakukan konfigurasi atau jaminan latency dengan perintah bandwidth atau priority. •
Dropping Merupakan
salah
satu
bagian
Diffserv
PHB.Droppingsangatlahpenting,yaituuntukmembuangpaket– paketberdasarkan antrian paket-paket yang telah mencapai 100% dari panjang antrian maksimal.
Manajementerhadap queuingFIFO menggunakan kebijakan tail-drop, dimana akan melakukan dropping terhadap setiap paket yang datang ketika antrian sedang penuh.Weighted Random Early Detection (WRED)adalah mekanismeDiffserv yangdiimplementasikan hampir di semua platform Cisco. WRED bekerja pada MPLS EXP sama seperti IP Precedence. Cara kerja DiffServ normal pada NS 2.31 :
32
Gambar 2.16. Cara Kerja DiffServ Gambar 2.16, menjelaskan paket data dalam jaringan akan melewati proses berikut pada Diffserv. Saat paket data akan memasuki jalur jaringan yang diterapkan Diffserv, paket data ini diklasifikasikan pada jenis layanan EF, AF, atau BE, yang mana hal ini ditentukan manual di NS-2.31 berdasarkan asal dan tujuan paket. Setelah itu, paket data akan dicek dengan syarat masuk queue atau buffer pada setiap jenis layanan, seperti jumlah paket maksimal, dan data rate. Jika paket data tidak memenuhi syarat atau kondisi yang ditentukan, paket tersebut akan didrop. Kemudian, bila sudah masuk dalam queue suatu jenis layanan, paket data tersebut akan dikeluarkan dari queue untuk diteruskan dalam jaringan, yang secara default giliran queue untuk proses pengeluaran paket ini menggunakan algoritma Round Robin. Sesuai dengan algoritma Round Robin, penjadwalan pengeluaran paket pada setiap queue dilakukan secara berurut mulai dari queue pada jenis layanan EF, lalu AF, kemudian BE, dan kembali lagi ke EF. Meskipun menggunakan Round Robin, proses pengeluaran pada jenis layanan EF bisa dilakukan tanpa harus menunggu gilirannya tiba, sesuai kondisi yang ditentukan pada queue.
2.4.5 Perbedaan Model IntServ terhadap DiffServ Kedua model QoS diatas sudah tentu berbeda dalam menyediakan fasilitas QoS, terutama dalam struktur konfigurasi. IntServ sebagai model awal yang ditemukan dalam penerapan menggunakan dua kelas pelayanan selain
33
integrated service,
yaitu
guaranteed service
untuk aplikasi
yang
membutuhkan batasan delay yang tetap dan controlled load service untuk aplikasi yang membutuhkan reliabilitas dan best effort service yang lebih tinggi. cara kerjanya adalah menyediakan bandwidth sepanjang jalur yang akan dilewati dan kemudian menjalankan aplikasi jika ada ketersediaan resource dengan RSVP sebagai penyedianya. Ketika RSVP melihat resource siap untuk dikirimkan paket, maka bandwidth siap untuk digunakan hanya untuk satu kali transmit. Setiap aliran data yang dikirmkan terisolasi dari pengirman data lainnya. Berbeda dengan IntServ, model Diffserv tidak memberikan guaranteed service, tetapi lebih fleksibel dan berhasil menyederhanakan pengambilan keputusan yang komplek seperti pada IntServ. Hasilnya mengurangi proses signaling dan loading pada router inti dapat mempercepat operasi pengiriman. Tidak diperlukan proses reservasi resource pada setiap pengirimannya. Keputusan pengiriman trafik dilakukan pada setiap hop, karena tidak menggunakan metode signaling RSVP, tapi menggunakan metode per-hopbehavior untuk menjalankan QoS-nya. Cara ini dianggap paling fleksibel karena tidak perlu reservasi bandwidth untuk satu aliran data.
2.5.Voice over IP (VoIP) VoIP adalah sebuah teknologi yang memanfaatkan Internet Protocol untuk menyediakan komunikasi suara jarak jauh secara langsung.Sinyal suara analog yang di dengar ketika berkomunikasi di telepon diubah menjadi data digital dan dikirimkan melalui jaringan berupa paket-paket data secara real time.Bentuk paling sederhana dalam sistem VoIP adalah dua buah komputer
34
terhubung dengan internet.Syarat-syarat dasar untuk mengadakan koneksi VoIP adalah komputer yang terhubung ke internet, mempunyai kartu suara yang dihubungkan dengan speaker dan mikrofon. Dengan dukungan perangkat lunak khusus, kedua pemakai komputer bisa saling terhubung dalam koneksi VoIP satu sama lain. Bentuk hubungan tersebut bisa dalam bentuk pertukaran file, suara, gambar. Penekanan utama dalam VoIP adalah hubungan keduanya dalam bentuk suara. Jika kedua lokasi terhubung dengan jarak yang cukup jauh (antar kota, antar negara) maka bisa dilihat keuntungan dari segi biaya. Kedua pihak hanya cukup membayar biaya pulsa internet saja. Secara umum VoIP merupakan wujud dari layanan telepon dengan menggunakan sistem komunikasi Packet Switched.Packet switched network adalah jaringan-jaringan yang dihubungkan oleh router, dimana setiap host yang terhubung dalam jaringan tersebut secara teori, dapat mengirimkan paket data kepada host yang lain. Paket tersebut berisi alamat yang dituju, dan router meneruskan paket tersebut ke alamat yang dituju tersebut. Protokol packet switched ini membagi data menjadi paket-paket sebelum dikirim. Protokol ini menggunakan prinsip multiplexing, di mana paket-paket tersebut dapat melalui jalur-jalur yang berbeda bersama paket-paket yang berasal dari data lain untuk sampai di tujuan. Begitu sampai di tujuan, paket-paket tersebut akan dirangkai kembali menjadi data asli. Untuk menyediakan layanan telepon konvensional, diperlukan sebuah protokol yang mampu membangun sebuah sesi komunikasi antar pengguna.Protokol ini disebut juga dengan signaling protocol.
35
