BAB II LANDASAN TEORI
2.1.
Jaringan Ad Hoc Jaringan Ad Hoc pada awalnya merupakan sebuah hasil dari riset yang
dilakukan oleh militer Amerika Serikat, kemudian jaringan ad hoc mulai berkembang dan menjadi penting dalam dunia jaringan nirkabel. Jaringan ad hoc atau biasa dikenal sebagai Mobile Ad Hoc Network (MANET) ini memiliki sistem yang menggunakan beberapa node
yang bergerak secara mobile dan
mampu mengorganisasi dan mengola diri sendiri sehingga dapat membentuk topologi didalam network yang tidak tergantung pada infrastruktur dan hanya berfungsi sementara waktu. Jaringan ad hoc adalah sekumpulan node yang dilengkapi dengan peralatan komunikasi nirkabel (wireless) dan memiliki kemampuan membentuk jaringan komputer. Setiap node akan terhubung jika node-node tersebut terletak pada jangkauan jaringan radio, oleh karena itu dapat terbentuk suatu jaringan sesuai dengan keperluan. Dalam perkembangannya ad hoc cenderung dinyatakan bahwa ad hoc adalah jaringan yang dapat bergerak bebas (mobile), namun itu dapat dilakukan jika node didalam jaringan tersebut dapat mendeteksi node lain dan melakukan handshaking untuk melakukan komunikasi baik dalam berbagi informasi maupun layanan. Adapun peralatan yang mendukung sebuah jaringan ad hoc seperti laptop, internet mobilephone, dan lain-lain, setiap alat-alat tersebut memiliki kemampuan untuk terhubung dengan alat yang berbeda jenis atau dengan alat yang sejenis seperti pada Gambar 2.1
7
8
Gambar 2.1 Peralatan Mobile Jaringan Ad Hoc
2.2.
Ciri Jaringan Ad Hoc Jaringan ad hoc memiliki ciri-ciri sebagai berikut:
1. Tidak memiliki infrastruktur jaringan, walaupun ada hanya menggunakan sedikit infrastruktur. 2. Mampu mengelolah dan memelihara diri sendiri. 3. Semua node dalam jaringan dapat bergerak bebas atau tidak bergerak. 4. Node yang bersifat mobile berkomunikasi berupa nirkabel. 5. Topologi yang selalu berubah-ubah, terjadi jika node tersebut bergerak, bertambah, keluar dari jaringan ad hoc. 6. Semua node bisa terdiri dari host atau router. Sesuai dengan keperluan yang akan digunakan. 7. Kemampuan sebuah node pada jaringan ad hoc, tergantung akan tata letak dan kondisi yang didapat, maka apabila jaringan ad hoc tersebut terhalang oleh benda, maka akan mengurangi kemampuan node melakukan komunikasi.
9
2.3.
Penggunaan Jaringan Ad Hoc Pada perkembangannya jaringan ad hoc ini telah digunakan untuk
diberbagai macam bentuk penggunaan. Berikut ini beberapa contoh penggunaan jaringan ad hoc:
Penggunaan Jaringan pada bidang militer, dimana digunakan sebagai media komunikasi.
Penggunaan jaringan pada lingkungan rumah, seperti penggunaan jaringan
internet
yang
dibagi
keberapa
komputer
tanpa
menggunakan kabel.
Penggunaan jaringan pada daerah perkantoran, biasanya digunakan untuk melakukan pengiriman data dari lokasi perkantoran yang satu ke yang lain.
Penggunaan jaringan pada dunia pendidikan, biasanya digunakan untuk mempermudah mengakses data atau informasi yang diberikan oleh sekolah.
2.4.
Keuntungan Jaringan Ad Hoc Selain itu jaringan ad hoc juga memiliki beberapa keuntungan untuk
seorang pengguna (user), antara lain: -
Jaringan ad hoc memiliki kemampuan mobilitas, yaitu kemampuan yang dapat mempermudah pengguna untuk melakukan pergerakan namun komunikasi tetap terhubung.
-
Memerlukan infrastruktur yang sedikit.
-
Biaya dalam berkomunikasi menjadi murah.
-
Bisa melakukan hubungan dalam jaringan, sesuai dengan waktu dan tempat yang diinginkan oleh pengguna.
10
2.5.
Protokol Routing Routing protocol pada jaringan ad hoc dibagi menjadi beberapa tipe
berdasarkan kriteria. Beberapa klasifikasi, sifat, mekanisme, kemampuan dari protokol routing sebagai berikut:
2.5.1. Ad Hoc On-demand Distance Vector (AODV) AODV routing protocol menggunakan pendekatan on-demand untuk menemukan rute, dimana rute didirikan hanya bila diperlukan oleh sebuah sumber node sebagai transmisi paket data, dalam AODV, source node dan intermediate node menyimpan informasi hop berikutnya (next-hop) sesuai dengan setiap aliran untuk transmisi paket data. Perbedaan utama antara AODV dengan on-demand routing protocol adalah bahwa AODV menggunkan nomor urut tujuan (DestSeqNum) untuk melakukan up-to-date jalur tujuan. Sebuah node update informasi jalurnya hanya jika DesSeqNum dari paket saat ini yang diterima lebih besar dari DesSeqNum terakhir yang disimpan pada node. [1] AODV adalah distance vector routing protocol yang termasuk dalam klasifikasi reaktif routing protocol, yang hanya meminta sebuah rute saat dibutuhkan. AODV yang standar dikembangkan oleh C.E. Perkins, E.M. beldingRoyer dan S. Das pada RFC 3561. [2] AODV memiliki kemampuan menjaga timer-based state pada setiap node yang disesuaikan dengan table routing
yang digunakan, namun tabel yang
digunakan memiliki kekurangan jika table tersebut jarang digunakan maka tidak akan dapat digunakan lagi, ini adalah ciri utama dari AODV. ADOV memerlukan setiap node untuk menjaga tabel routing yang berisi field:
Destination IP Address: berisi alamat IP dari node tujuan yang digunakan untuk menentukan rute.
11
Destination Sequence Number : destination sequence number bekerjasama untuk menentukan rute.
Next Hop: ‘Loncatan’ (hop) berikutnya, bisa berupa tujuan atau node tengah, field ini dirancang untuk meneruskan paket ke node tujuan.
Hop Count: Jumlah hop dari alamat IP sumber sampai ke alamat IP tujuan.
Lifetime: Waktu dalam milidetik yang digunakan untuk node menerima RREP.
Routing Flags: Status sebuah rute; up (valid), down (tidak valid) atau sedang diperbaiki.
AODV memiliki route discovery dan route maintenance. Route discovery berupa route request (RREQ) dan route reply (RREP). Di AODV route discovery menggunakan mekanisme yang sangat berbeda dalam menjaga informasi. AODV menggunakan table routing dengan satu entry untuk setiap tujuan. Tanpa menggunakan routing sumber, AODV mempercayakan pada table routing untuk menyebarkan RouteReply (RREP) kembali ke sumber dan secara bersamaan akan mengarahkan paket data menuju ketujuan. Sequence number digunakan untuk menjaga setiap tujuan agar didapatkan informasi routing yang terbaru dan untuk menghindari routing loops. Semua paket yang diarahkan membawa sequence number ini. [3] Ketika RREP memlaui node, maka akan secara otomatis men-setup path, Jika sebuah node menerima RREP, maka node tersebut akan mengrimkan RREP lagi ke node atau tujuan sequence number pada tabel routing, dengan ketentuan, bila lebih besar dari satu pada RouteRequest (RREQ), maka node akan mengirim RREP. Ketika RREP berjalan kembali ke source melalui path yang telah di-setup. Maka dilanjutkan dengan men-setup jalur kedepan dan meng-update timeout. Seperti terlihat pada Gambar 2.2.
12
Data RERR
Gambar 2.2 Mekanisme Penemuan Rute
Sedangkan toute maintenance berupa data, route update, dan route error (RERR). Sebuah link ke hop berikutnya tidak dapat ditemukan atau dideteksi dengan metode penemuan rute, maka link tersebut akan disimpulkan telah putus dan RouterError (RERR) akan disebarkan ke node terdekat. Dengan demikian sebuah node bisa menghentikan pengiriman data melalui rute ini atau meminta rute baru dengan menyebarkan RREQ kembali, seperti yang terlihat pada Gambar 2.3.
RREQ RREP
Gambar 2.3 Mekanisme Data dan Route Error
Sebuah route request membawa source identifier (SrcID), destination identifier (DestID), source sequence number (SrcSeqNum), destination sequence number (DestSeqNum), broadcast identifier (BcastID), dan time to live (TTL). [1]
13
Kelebihan utama dari AODV adalah sebuah rute dibangun secara ondemand dan destination sequence number (DestSeqNum) digunakan untuk menentukan rute terakhir di node tujuan. Sedangkan kekurang dari AODV adalah terletak pada node tengah dapat mengarahkan ke rote yang tidak konsisten jika source sequence number berumur lebih lama dan node tengah memiliki destination sequence number yang lebih tinggi. Juga paket RouteReply (RREP) yang banyak dalam menanggapi satu paket RouteRequest (RREQ) dapat menyebabkan control everhead yang berat. Selain itu AODV juga memiliki kekurangan periodic beacon menyebabkan kosumsi bandwidth menjadi sia-sia. Ada beberapa jenis protokol AODV yang telah dikembangkan, sebagai berikut:
2.5.1.1.
Ad hoc On-demand Distance Vector - Uppsala University (AODV-UU) AODV-UU adalah sebuah implementasi protokol routing AODV pada
Linux, yang dikembangkan pada Uppsala University di Swedia. AODV-UU ini sun sebagai user-space daemon¸ dan maintaining kernel routing table, AODVUU ditulis dengan bahasa pemrograman C dan telah dipublikasikan dibawah GNU General Public License (GPL). [7] AODV-UU mengimplementasikan hampir semua hal pada AODV. Salah satu tujuan dari AODV-UU adalah untuk memenuhi implementasi dari AODV yang sesuai dengan draft terakhir dan tujuan ini menopang perkembangan perangkat lunak yang berkelanjutan. Kebutuhan sistem dari AODV-UU ini adalah sedikit agak rendah. Dengan menggunakan distro Linux dengan versi kernel 2.3.xx, dan menggunakan wireless card ( juga memungkinkan menggunakan pada jaringan komputer dengan kabel ). AODV-UU dapat di-cross-compile untuk digunakan pada arsitektur mesin ARM, sehingga AODV-UU dapat digunakan pada PDA. Dalam perkembangannya AODV-UU sudah bisa sebagai pedoman dalam pengembangan jaringan ad hoc on-demand distance vector yang lain, sepeti pada saat terbentuknya protokol routing AODV-UCSB yang menggunakan modul dari AODV-UU. Protokol
14
routing ini telah berhasil diimplementasikan pada jaringan ad hoc pada perangkat multimedia seperti PDA dan iPAQ.
2.5.1.2.
Ad hoc On-Demand Distance Vector + (AODV+)
Protokol routing AODV+ dikembangkan oleh Alex Ali Hamidian dari Lund Institute of Technology, Lund University di Swedia pada awal tahun 2003. Protokol ini dimotivasi oleh kondisi dari jaringan ad hoc yang otonom, tapi tidak memiliki konektivitas ke jaringan eksternal (external network), seperti internet. Jadi AODV+ menyediakan interkoneksi Internet, dan semua komunikasi antara jaringan ad hoc dan internet harus melalui gateway. Ini yang kemudian akan disebut sebagai jaringan hybrid, yaitu yang menggabungkan antara jaringan dengan dan tanpa infrastruktur. Pada jaringan hybrid, diperlukan suatu pendekatan yang memungkinkan sebuah node memiliki multihop antara mobile node dan base-station. Tujuannya adalah untuk mendapatkan hasil yang lebih efisien dari infrastructure network dan menjangkau area yang lebih luas dengan menggukan antena tetap (fix antenna) dan basestation, tetapi dalam perkembangannya AODV+ ini masih sebatas simulasi dan masih terus dikembangkan.
2.5.1.3.
Ad Hoc On-Demand Distance Vector – University of California Santa Barbara (AODV-UCSB)
AODV-UCSB dikembangkan dengan menggunakan Linux kernel 2.4. User-space daemon digunakan untuk mempertahankan kernel. Agar routing daemon AODV berfungsi, maka harus dideterminasikan disaat memacu protokol AODV. Karena IP stack telah dirancang untuk jaringan statik. Seringkali terdapat link yang terputus dan paket yang hilang dan akhirnya tidak ada laporan. Oleh karena itu diperlukan event yang harus menyatakan: -
Kapan harus menginisasi RouteRequest (RREQ)
-
Kapan dan bagaimana mem-buffer paket selama pencarian rute
15
-
Kapan untuk memeperbaruhi lifetime dari rute yang akrif
-
Kapan membangkitkan RERR jika valid route tidak ada
-
Kapan membangkitkan RERR selama daemon restart.
AODV-UCSB menggunakan cara dengan memodifikasi kernel dan menggunakan netfilter.
2.5.1.4.
Ad Hoc On-Demand Multipath Distance Vector (AOMDV) AOMDV dikembangkan oleh Mahesh K. Marina dan Samir R. Das dari
University of New York. AOMDV dikembangkan berdasarkan fitur-fitur yang terbaik dari AODV. AOMDV menambahkan protokol AODV agar memiliki kemampuan menemukan banyak jalur (multiple path) antara sumber dan tujuan didalam setiap pencarian rute. Multiple path kemudian dihitung dan dijamin menjadi loop-free dan disjoint. AOMDV memilik tiga aspek pokok yang dibandingkan dengan protokol on-demand multihop lainnya. Pertama, AOMDV tidak memiliki overhead yang tinggi. Kedua, AOMDV menghitung disjoint route melalui protokol terdistribusi tanpa menggunakan routing sumber. Ketiga, AOMDV menghitung jalur (path) alternative dengan minimal penambahan overhead melalui AODV. Pada AOMDV, propagasi RREQ dari sumber ke tujuan dibangun dengan multiple path baik pada node yang ditengan maupun node tujuan. AOMDV juga tidak menyediakan tipe kontrol paket.
2.5.1.5.
Kernel-AODV Prokotol ini dikembangkan di Nastional Institute of Standards and
Technology (NIST) dibawah Technology Administration, U.S Department of Commerce. Protokol ini pada draft IETF Manet AODV versi 8. Tetapi protokol ini hanya sanggup mendukung sistem operasi Linux sampai kernel 2.4. Protokol ini juga dapat digunakan pada laptop, PC dan PDA tertentu.
16
2.5.2 Destination Sequence Distance Vector (DSDV) Protokol ini dikembangkan oleh IBM pada tahun 1996. DSDV merupakan salah satu protokol pertama yang diusulkan untuk jaringan ad hoc. Protokol ini merupakan pengembangan dari algoritma Bellman-Ford, dimana setiap node mengelola tabel yang berisi jarak terdekat dan node pertama dari path terdekat dengan node yang lain. Protokol ini bekerja dengan table update dengan peningkatan sequence number untuk menghitung loop, dan menghindari masalah menghitung hingga tak terhingga (cont-to-invinity), dan berguna juga untuk konvergensi yang lebih cepat. [8] Protokol DSDV ini tergolong dalam protokol routing table-driven (proactive), dimana route ke semua tujuan (destination) dapat dibaca pada tabel yang tersedia pada setiap node, Tabel akan berubah antara node terdekat dalam interval waktu tertentu untuk mendapatkan update route yang dikarenakan perubahan topologi jaringan. Tabel tersebut akan disampaikan kepada node terdekatnya jika terdapat perubahan pada table. Tabel routing update pada DSDV adalah terdistribusi oleh dua tipe paket update yang berbeda: -
Langsung (full dump) : tipe paket update ini berisi semua informasi routing yang terdapat pada sebuah node. Dengan akibat, diperlukan beberapa network protocol data unit (NPDU) untuk ditransfer jika tabel routing cukup besar. Paket full dump ditransmisikan secara tidak terlalu sering jika suatu node hanya mengalami perubahan sekalisekali.
-
Betahap (incremental) : tipe paket update ini hanya berisi informasi yang telah berubah setelah full dump dikirimkan oleh node. Paket hanya memakan sebagian kecil dari sumber daya jaringan jika dibandingkan full dump.
Untuk operasinya DSDV memerlukan tiga nilai dari parameter: -
Periode update bertahap (inceremental update period)
-
Periode update lengkap (full update period)
17
-
Waktu pengaturan (setting time) untuk rute
Pada DSDV ketersediaan rute untuk semua tujuan (destination) berakibat pada kecilnya delay yang terlibat pada proses setup rute. Mekanisme perangakat paket update dengan sequence number tag membuat protokol yang ada pada jaringan kabel dapat beradaptasi dengan jaringan ad hoc dengan sedikit modifikasi. Paket update tersebut diperbanyak pada jaringan dengan tujuan untuk memelihara update dari topologi jaringan pada semua node. Paket update seharusnya mengetahui adanya link yang terputus, hal ini menyebabkan pengontrolan overhead yang berat selama mobilitas yang tinggi. Walaupun jaringan kecil dengan mobilitas tinggi ataupun jaringan besar dengan mobilitas rendah dapat menghambat ketersediaan bandwidth. Maka protokol ini tidak scalable untuk jaringan ad hoc yang memiliki keterbatasan bandwidth dan topologinya yang sangat dinamik. Kekurangan yang lain dari DSDV adalah penerimaan informasi tentang node tujuan yang khusus, sebuah node harus menunggu tabel update message diinisiasi oleh node tujuan yang sama. Delay ini dapat menyebabkan kelelahan informasi reouting pada node.
2.5.3
Wireless Routing Protocol (WRP) WRP merupakan salah satu routing protocol yang dikembangkan pada
tahun 2000. WRP hampir sama dengan DSDV, yaitu memiliki sifat-sifat algoritma Bellman-Ford. Untuk menghindari masalah count-to-infinity dan memperbolehkan konvergensi yang cepat, WRP sama dengan DSDV, memelihara update dari topologi jaringan, setiap node memiliki tabel yang dapat berisi route ke semua node pada jaringan, setiap node memiliki tabel yang dapat berisi route kesemua node pada jaringan. Perbedaan WRP dengan DSDV adalah terletak pada pengelolaan tabel dan prosedure update. Jika DSDV mengelola hanya satu tabel topologi, maka WRP menggunakan sebuat set tabel untuk mengelola informasi lebih akurat. Tabel yang dikelolah oleh node adalah: -
Distance Table (DT)
18
-
Routing Table (RT)
-
Link Cost Table (LCT)
-
Message Retransmission List (MLR)
WEP memiliki kelebihan yang sama dengan DSDV. Tambahannya adalah WRP lebih cepat konvergensinya dan melibatkan beberapa tabel update. Tetapi konpleksitas pengelolaan dan banyak tabel memerlukan memori lebih besar dan pemrosesan daya yang lebih hebat dari node-node didalam jaringan ad hoc. Sedangkan kekurangannya adalah protokol ini tidak cocok untuk topologi jaringan yang memiliki dinamika yang tinggi dan juga untuk jaringan ad hoc dalam ukuran yang sangat luas.
2.5.4 Dynamic Source Routing (DSR) DSR dikembankan pada tahun 1996 di CMU. Beberapa simulasi telah dibuatkan pada tahun yang sama, dan protokol ini juga pernah diimplementasikan pada tahun 1999. DSR adalah protokol on-demand yang dirancang untuk membatasi penggunaan bandwidth dengan menggunakan paket control yang mengeliminasi secara periodik pesan tabel update yang diperlukan didalam pendekatan tabel driven. Sesuai dengan nama protokolnya, konsep protokol ini berdasarkan routing source. DSR menggunakan path terpendek sebagai routing metric. Rute ditemukan secara on-demand, dan DSR menggunakan cache. DSR adalah ekstensi dari internet protocol (IP), yang menggunakan option routing pada IP. Perbedaan utama DSR dengan protokol on-demand lainnya adalah DSR merupakan beacin-less dan tidak menggunakan transmisi paket hello (beacon). Paket ini digunakan oleh sebuah node untuk memperkenalkan kepada node terdekatnya mengenai kehadirannya. Selama fase pembuatan rute, node sumber memberikan paket RouteRequest (RREQ) kepada jaringan. Node tujuan menerima paket RREQ selanjutnya menanggapinya dengan mengirimkan paket RouteReply (RREP) kembali ke node sumber.
19
Protokol ini menggunakan pendekatan reaktif dengan mengeluarkan pesan tabel update yang diperlukan pada keluarga tabel driven (procative). Didalam reaktif (on-demand), sebuah rute hanya dibangun ketika dibutuhkan dan diperlukan pencarian rute ke semua node pada jaringan. Node tengah (intermediate node) juga menggunakan informasi rute cache untuk mengurangi control overhead. Kekurangan prokotol ini adalah mekanisme pengelolahan rute tidak memperbaiki link terputus secara lokal. Delay setup koneksi juga lebih tinggi dari protokol proaktif (table-driven). Walaupun begitu, protokol ini memiliki kinerja yang baik didalam lingkungan statik dan mobilitas rendah.
2.5.5
Temporally Ordered Routing Algorithm (TORA) Protokol ini dikembangakan di University of Maryland pada tahun 1996.
Simulasi yang berbasis ns-2 telah dibuat pada tahun 1997 dan sekarang protokol ini telah dipatenkan oleh Naval Research Laboratory (NRL) dan University of Maryland. Walaupun telah diimplementasikan, hingga saat ini tidak ada laporan haril percobaan tersebut. TORA adalah protokol yang berbasis on-demand, rute diinisiasi dan menggunakan konsep link reversal dan menyediakan rute loop-free multi-path ke node tujuan. Setiap node mengelola informasi satu hop sendiri dan juga memiliki kemampuan mendeteksi partisi. Fungsi asli protokol ini adalah pembuatan dan mengelolaan dari ‘tinggi’ metrik dengan bantuan routing. Yang dimaksud ‘tinggi’ adalah nilai dari: -
Waktu logical dari link yang gagal
-
Node id yang unik
-
Pengaturan parameter
-
Indicator bit reflektif
20
Kelebihan TORA adalah dengan membatasi paket kontrol untuk rekonfigurasi rute menjadi wilayah kecil, TORA mengeluarkan kontrol overhead yang kecil. Sedangkan kekurangan TORA adalah rekonfigurasi jalur (path) dapat menyebabkan rute yang tidak optimal.
2.5.6 Zone Routing Protocol (ZRP) ZRP dikembangkan di Cornell University pada tahun 1998. Prokotol belum ada yang mengimplementasikannya. ZRP merupakan protokol routing hybrid, yaitu menggabungkan fitur-fitur terbaik dari protokol routing proaktif dan reaktif. Konsep utama protokol ini adalah penggunaan skema routing proaktif didalam wilayah terbatas dan on-demand query untuk node yang keluar wilayah. Setiap node sulit untuk memutuskan pada radius wilayah yang baik untuk semua aplikasi. Didalam routing wilayah, tidak didapat kepala cluster. Dengan mengkombinasi fitur-fitur terbaik dari proaktif dan reaktif, ZRP dapat menurunkan overhead dibandingkan dengan mekanisme penyebaran RouteRequest (RREQ) yang dipakai pada on-demand dan penyebaran paket informasi routing secara periodik pada mekanisme reaktif. Tetapi ketidakhadiran query control, ZRP cenderung memproduksi kontrol overhead yang lebih tinggi. Hal ini dapat terjadi dikarenakan overlapping yang besar dari node-node pada wilayah routing.
2.5.7 Cluster Switch Gateway Routing (CSGR) Protokol ini dikembangakan di UCLA pada tahun 1996, protokol ini memiliki kemiripan denga DSDV. CSGR telah disimulasikan tetapi belum pernah diimplementasikan. Beberapa kunci fitur protokol ini adalah penggunaan cluster, pemisahan kode antara cluseter dan cluster berbasi akses kanal dan routing. Satu keterbatasan protokol ini adalah protokol ini berbasis DSDV sebagai metode update rute, yang dapat menyebabkan menyebabkan masalah. Keterbatasan yang
21
lain adalah penggunakan rute secara berkala dan update keanggotaan cluster. Routing dikerjakan melalui kepala cluster dan gateway. Data dari sebuah node diarahkan sedemikian rupa sehingga data dikirim ke kepala cluster terdekat, kemudian diteruskan ke gateway, selanjutnya data dikirim ke kepala cluster berikutnya yang berbeda cluster. Tabel keanggotaan cluseter disebarkan secara periodik dengan maksud untuk mendapatkan informasi terbaru dari cluster. Oleh karena itu, diperlukan manajemen cluster. GSGR adalah sebuah skema routing
hirarki yang memperbolehkan
pembagian koordinasi antara node dengan memilik satu kepala cluster. Oleh karena itu, hal ini memungkinkan utilisasi bandwidth lebih baik. GSGR mudah untuk megimplementasi skema penjadwalan dengan penjadwalan token dan penjadwalan gateway. Kekurangan utama GSGR adalah peningkatan panjang path dan ketidakstabilan didalam sistem pada saat mobilitas tinggi ketika perubahan kepala cluster sangat tinggi. Untuk menghindari konfik, diperlukan banyak sumber daya. Konsumsi daya pada node kepala cluster juga menjadi pusat perhatian, karena kemungkinan kehabisan tenaga lebih cepat dibandingkan node yang lain.
2.6
Network Simulator Network Simulator NS 2 adalah suatu perangkat lunak yang digunakan
dalam penelitian sebuah jaringan, NS pertama kali buat sebagai varian dari real simulator jaringan pada tahun 1989 dan telah berkembang secara substansial selama beberapa tahun terakhir. Pada tahun 1995 pembangunan NS didukung oleh sekelompok tim gabungan membangun sebuah perangkat lunak simulasi jaringan untuk kepentingan riset interaksi antar protokol dalam kontes pengembangan protokol internet seperti DARPA melalui proyek Bint di LBL Xerox PARC, UCB dan USC / ISI. Saat ini pembangunan NS didukung oleh DARPA dengan SAMAN dan NSF dengan CONSER, baik dalam bekerja sama dengan peneliti lainnya termasuk ACIRI. NS selalu mensertakan kontribusi substantial dari peneliti lain, termasuk kode nirkabel dari UCB Daedelus, CMU Monarch projects dan Sun Microsystems. [6]
22
NS bersifat open source dibawah GPL (Gnu Public LisenceI) dan dapat diunduh melalui website resmi NS ( http://www.isi.edu ) sifat open source ini megakibatkan pengembangan NS menjadi lebih dinamis, pemodelan media, protokol network component dan perilaku traffic yang lebih lengkap bila dibandingkan dengan software simulator lainnya. Ini disebabkan NS digunakan oleh banyak peneliti di dunia. Network Simulator NS-2 dapat mensimulasikan jaringan berbasis TCP/IP dengan berbagai macam media. NS dapat juga mensimulasikan protokol jaringan (TCP/UDP/RTP) traffic beheavior (FTP, telnet CBR, dll) queue management (RED, FIFO,CBQ), algoritma routing unicast (DSDV, Link State,). Applikasi multimedia berupa layer video, quality of service, audio-video dan transcoding, NS juga mengimplementasikan beberapa MAC (medium access controler) seperti IEEE 802.11 WiFi, 802.16 WiMax diberbagai kondisi jaringan, misalnya point to point, poin to multi point dan celleluer, bahkan untuk media satellite. NS dibangun menggunakan metode object oriented dengan bahasa C++ dan OTcl (varian object oriented dari OTcl). Disini user dapat mengeset komponen-komponen (seperti object penjadwalan event, library, komponen jaringan, dan library modul setup) pada simulasi. User menetapkan sebuah simulasi dengan menggunakan script OTcl, dan menggunakan komponen jaringan untuk melengkapi semulasi yang akan dilakukan, dengan sifat dinamis seorang penggunakan dapat merubah isi dari script tersebut sesuai dengan kebutuhan pada NS-2. Dalam pemrosesan simulasi akan menghasilkan sebuah file trace, dimana file trace ini mencatat semua kejadian yang terjadi pada saat sebuah simulasi dilakukan, hasil dari file trace tersebut dapat dibaca secara manual apa yang terjadi dalam sebuah simulasi yang dilakukan, namun ada juga beberapa tool yang dapat membantu user untuk membaca hasil file trace tersebut, seperti Network Animator (NAM), perl, awk, gnuplot, atau xgraph.
23
2.7
Format File Trace Dalam perkembangannya file trace menjadi dua tipe, yaitu file trace lama
dan baru. Dimana setiap trace dimulai dengan sebuah karakter atau singkatan yang menandakan tipe trace, selanjutnya diikuti dengan format trace yang tetap atau variabel. Tabel 2.1. Format File Trace Baru [4] Abbreviation
Wireless Event
Event
s: Send r: Receive d: Drop f: Forward
Flag -t -Ni -Nx -Ny -Nz -Ne
Type Double Int Double Double Double Double
-Nl -Nw -Hs -Hd -Ma -Ms -Md -Mt
String String Int Int Hexadecimal Hexadecimal Hexadecimal Hexadecimal
-P -Pn
String String
Value Time (* For Global Setting) Node ID Node X Coordinate Node Y Coordinate Node Z Coordinate Node Energy Level Network trace Level (AGT, RTR, MAC, etc.) Drop Reason Hop source node ID Hop destination Node ID, -1, -2 Duration Source Ethernet Address Destination Ethernet Address Ethernet Type Packet Type (arp, dsr, imep, tora, etc.) Packet Type (cbr, tcp)
Format file trace dimulai dengan satu sampai empat karakter (seperti terlihat pada Table 2.1) Kemudian diikuti dengan flag atau sepasang nilai yang sama dengan trace NAM. Huruf pertama dari flag dengan dua huruf menunjukan tipe flag: N
: Sifat Node
I
: Informasi tingkat paket IP
H
: Informasi ‘loncatan’ berikutnya (Next-hop)
M
: Informasi tingkatan paket MAC
P
: Informasi spesifik paket
24
Tabel 2.2. Format File AODV Trace [4]
AODV Trace
Event
Flag -Pt -Ph -Pb -Pd -Pds -Ps -Pss -Pl -Pc
Type hexadecima int int int int int int double string
Value Type Hop Count Broadcast ID Destination Destination Sequence Number Source Source Sequence Number Lifetime Operation (REQUEST, REPLY, ERROR, HELLO)
25
