PERBANDINGAN KINERJA ALGORITMA HTB (HIERARCHICAL TOKEN BUCKET ) DAN CBQ (CALSS BASED QUEUING)
Ahmad Rizki M. Vivin Abdianta Jurusan Teknik Informatika STMIK PALCOMTECH PALEMBANG
Abstrak Manajemen bandwidth menjadi hal yang mutlak diperlukan bagi jaringan multi layanan, semakin banyak dan bervariasinya aplikasi yang dapat dilayani oleh suatu jaringan berpengaruh pada penggunaan link dalam jaringan tersebut. Linklink yang ada harus mampu menangani kebutuhan user akan aplikasi tesebut bahkan dalam keadaan kongesti sekalipun, harus ada suatu jaminan bahwa link tetap dapat berfungsi sebagaimana mestinya walaupun terjadi ledakan permintaan aplikasi. Manajemen bandwidth memegang perananan penting dalam mengatur jenis aplikasi yang bisa mengakses link yang ada selain itu manajemen bandwidth mampu memberikan garansi kepada aplikasi yang mendapat alokasi bandwidth untuk terus mengirimkan data sesuai dengan alokasinya sekalipun terjadi kemacetan dalam jaringan bahkan dalam keadaan tertentu ketika alokasi bandwidth yang dimiliki oleh suatu aplikasi/layanan tidak digunakan maka oleh Bandwidth Manager alokasi bandwidth yang idle tersebut dapat dialihkan sementara waktu kepada kelas yang sedang mengalami backlog/timbunan antrian, hal ini memberikan keuntungan mempercepat hilangnya backlog suatu kelas sekaligus mengoptimalkan penggunaan link yang ada. Class Based Queuing (CBQ) dan Hierarchical Token Bucket (HTB) sebagai implementator manajemen bandwidth yang tersedia secara gratis dan dapat dijalankan diatas platform sistem Operasi LINUX merupakan Bandwidth Manager yang layak dianalisa keunggulan dan kelemahannya, diharapkan penggunaannya yang tepat dan akurat akan membuat jaringan yang menerapkan Bandwidth Manager ini bekerja secara optimal. kata kunci : Bandwidth Manager, CBQ, HTB, link sharing. Kata Kunci : Komputer, manajemen bandwidth, Linux, CBQ dan HTB
PENDAHULUAN Keberadaan dan kemajuan media komputer serta perangkat pendukungnya telah menjadi suatu kebutuhan khusus dalam proses penunjang di setiap aspek kegiatan pada era globalisasi ini. Penggunaan layanan internet merupakan suatu solusi tepat yang dapat membantu dan mempermudah dalam pengelolaan data secara tepat dan akurat dan juga dapat memecahkan masalah manajemen yang terjadi pada suatu instansi pemerintahan.Saat ini perkembangan teknologi semakin pesat dan kebutuhan akan semakin meningkat. Dimana setiap orang membutuhkan informasi dalam waktu yang cepat, singkat dan akurat oleh karena itu dibutuhkan suatu sarana yang dapat mendukung akan hal tersebut, salah satunya adalah koneksi internet yang cepat dan stabil. Bandwidth internet sangatlah mahal, sehingga suatu institusi harus dapat secara bijak menggunakan bandwidth yang tersedia dengan sebaik mungkin. Dengan bandwidth tersebut harus bisa melayani ratusan pengguna yang ingin mengunakan internet secara bersamaan. Jika tidak diatur, kemungkinan besar bandwidth akan penuh ketika digunakan oleh beberapa pengguna saja, maka diperlukan suatu sistem Manajemen Bandwidth. Pada BPS sumsel
1
terdapat 2 gedung dan 145 komputer yang terdiri dari 1 server database, 49 komputer untuk pengolahan data, dan 95 komputer client.Tidak tersedianya pengaturan bandwidth membuat kinerja karyawan menjadi terganggu, terutama pekerjaan yang membutuhkan koneksi internet yang stabil yaitu pada saat akan melakukan pengiriman data sensus, input data sensus. Untuk itu agar memaksimalkan koneksi internet sesuai dengan kebutuhan disetiap bagian kantor di Badan Pusat Statistik tersebut perlu adanya manajemen bandwidth untuk membagi besarnya bandwidth yang dibutuhkan. Aplikasi Manajemen bandwidth banyak jenis seperti : Squid, Bandwidth Manager, NetWorx, Netlimiter, X-NetStat Profesional, SoftPerfect Bandwidth Manager, CommTraffic, htb, dan cbq. Dari banyaknya jenis aplikasi Manajemen Bandwidth tersebut maka penulis mencoba membandingkan bagaimana kinerja antara HTB dan CBQ.
LANDASAN TEORI Sistem Operasi Penulis Menggunakan Sistem Operasi Debian 6. Debian adalah sistem operasi bebas yang dikembangkan secara terbuka oleh banyak programer sukarela(pengembang Debian) yang tergabung dalam Proyek Debian. Sistem operasi Debian adalah gabungan dari perangkat lunak yang dikembangkan dengan lisensi GNU, dan utamanya menggunakan kernel Linux, sehingga populer dengan nama Debian GNU/Linux. Sistem operasi Debian yang menggunakan kernel Linux merupakan salah satu distro Linux yang populer dengan kestabilannya. Dengan memperhitungkan distro berbasis Debian, seperti Ubuntu, Xubuntu, Knoppix, Mint, dan sebagainya, maka Debian merupakan distro Linux yang paling banyak digunakan di dunia. Hierarchical Tocken Bucket (HTB) Hierarchical Tocken Bucket (HTB) merupakan jenis aplikasi yang dikembangkan oleh Martin Devera pada tahun 2001 yang digunakan untuk membatasi akses menuju ke port/IP tertentu tanpa mengganggu trafik bandwidth pengguna lain. Aplikasi ini berfungsi sebagai pengganti aplikasi yang masih sering digunakan, yaitu CBQ. HTB diklaim mampu melakukan pembagian trafik yang lebih akurat. Teknik antrian HTB mirip dengan teknik pada CBQ. Hanya perbedaannya terletak pada opsi, dimana pada HTB opsi yang digunakan jauh lebih sedikit dalam konfigurasinya, serta lebih presisi dalam penggunaannya. Teknik antrian HTB memberikan fasilitas pembatasan trafik pada setiap level ataupun klasifikasinya, sehingga bandwidth yang tidak terpakai dapat digunakan oleh klasifikasi lain yang lebih rendah. Pada antrian HTB mempunyai parameter yang menyusunnya dalam antrian yaitu : 1. Rate Parameter rate menetukan bandwidth maksimum yang bisa digunakan oleh setiap class, jika bandwidth melebihi nilai “rate”, maka paket data akan dipotong atau dijatuhkan (drop). 2. Ceil Parameter ceil di-set untuk menetukan peminjaman bandwidth antar class (kelas), peminjaman bandwidth dilakukan kelas paling bawah ke kelas di atasnya. Teknik ini disebut link sharing. 3. Random Early Detection (RED) Random Early Detection atau bisa disebut Random Early Drop biasanya digunakan untuk gateway/router backbone dengan tingkat trafik yang sangat tinggi.
2
RED mengendalikan trafik jaringan sehingga terhindar dari kemacetan pada saat trafik tinggi berdasarkan pemantauan perubahan nilai antrian minimum dan maksimum. Jika isi antrian dibawah nilai minimum, maka mode ‘drop’ tidak berlaku, saat antrian mulai terisi hingga melebihi nilai maksimum, maka RED akan membuang (drop) paket data secara acak sehingga kemacetan pada jaringan dapat dihindari. Pada antrian RED juga mempunyai parameter yang menyusunnya, yaitu : a) Min Yaitu nilai rata-rata minimum antrian (queue). b) Max Nilai rata-rata maksimum antrian, biasanya dua kali nilai minimum atau dengan rumus : Max = bandwidth (bps) * latency (s) c) Probability Jumlah maksimum probabilitas penandaan paket data. Nilainya berkisar antara 0.0 sampai dengan 1.0. d) Limit Batas paling atas antrian secara riil, jumlah paket data yang melewati limit pasti dibuang. Nilai limit harus lebih besar daripada ‘max’ dan dinyatakan dengan persamaan : limit = max + burst e) Burst Digunakan untuk menentukan kecepatan perhitungan nilai antrian mempengaruhi antrian riil (limit). Bisa dihitung dengan persamaan : Burst = (min+min+max) / 3*avpkt f) Avpkt Nilai rata – rata paket data/grafik yang melintasi gateway RED, sebaiknya diisi 1000. g) Bandwidth Yaitu lebar bandwidth kartu Ethernet. h) Ecn (Explicit Congestion Notification) Parameter ini memberikan fasilitas gateway RED untuk memberitahukan kepada client jika terjadi kemacetan. Class Based Queueing (CBQ) Teknik klasifikasi paket data yang paling terkenal adalah CBQ. Keunggulan dalam penggunaan CBQ adalah mudah dikonfigurasi, memungkinkan sharing bandwidth antar kelas (class) dan memiliki fasilitas user interface. CBQ mengatur pemakaian bandwidth jaringan yang dialokasikan untuk tiap user, dan pemakaian bandwidth yang melebihi nilai set akan dipotong (shaping). CBQ juga dapat diatur untuk sharing dan meminjam bandwidth antar class jika diperlukan. Class Based Queueing (CBQ) adalah suatu mekanisme penjadwalan, bertujuan menyediakan link sharing antar kelas yang menggunakan jalur fisik yang sama, sebagai acuan untuk membedakan trafik yang memiliki prioritas-prioritas yang berlainan. Dengan CBQ, setiap kelas dapat mengalokasikan bandwidth miliknya untuk berbagai jenis trafik yang berbeda, sesuai dengan pembagiannyayang tepat untuk masing-masing trafik. Pada jenis antrian CBQ, mempunyai beberapa parameter yang digunakan yaitu :
3
avpkt, jumlah paket rata – rata saat pengiriman. bandwidth, lebar bandwidth kartu ethernet biasanya 10 – 100Mbit. rate, kecepatan rata – rata paket data saat meninggalkan qdisc, ini parameter untuk men-set bandwidth. cell, peningkatan paket data yang dikeluarkan ke kartu ethernet berdasarkan jumlah byte, misalnya 800 ke 808 dengan nilai cell 8. isolated / sharing, parameter isolated mengatur agar bandwidth tidak bisa dipinjam oleh klas (class) lain yang sama tingkatannya / sibling. Parameter sharing menunjukkan bandwidth kelas (class) bisa dipinjam oleh kelas lain. bounded / borrow, parameter borrow berarti kelas (class) dapat meminjam bandwidth dari klas lain, sedangkan bounded berarti sebaliknya.
HASIL DAN PEMBAHASAN A. Topologi yang digunakan pada Badan Pusat Statistik Sumatera Selatan Dari hasil riset yang dilakukan penulis, topologi jaringan yang ada pada Badan Pusat Statistik Sumatera Selatan dapat dilihat pada gambar 5.1.
Sumber : Badan Pusat Statistik Sumatera Selatan
Gambar 1. Topologi yang digunakan pada Badan Pusat Statistik Sumatera Selatan
B. Spesifikasi Komputer Server dan Client Spesifikasi komputer yang digunakan pada Badan Pusat Statistik Sumatera Selatan saat : a) Spesifikasi komputer server menggunakan sistem operasi Linux Debian V 6, procesor Dual Core 1,6 Ghz, Harddisk 80 GB, memori 1 GB DDR3, Monitor 14 inch, Keyboard dan mouse optik. b) Spesifikasi Komputer Client menggunakan sistem operasi Windows 7 Spesifikasi Komputer Intel pentium IV 1,6 Ghz, Harddisk 80 GB dan memori RAM 1 GB, Monitor 14 inch.
4
A. Topologi yang diusulkan Topologi yang diusulkan penulis pada Badan Pusat Statistik Sumatera Selatan dapat dilihat pada gambar 2
Sumber : Diolah sendiri
Gambar 2. Topologi yang diusulkan B. Spesifikasi Komputer Server dan Client Dalam analisis dan perancangan management server untuk pengujian koneksi internet menggunakan class based queu (cbq) dan Hierarchical Token Bucket (htb) pada Badan Pusat Statistik Sumatera Selatan: a) Spesifikasi komputer server yaitu menggukan sistem operasi Linux Debian V 6, procesor Dual Core 1,6 Ghz, Harddisk 250 GB, memori 2 GB DDR2, Monitor 17 inch, Keyboard dan mouse optik. b) Untuk Komputer Client menggunakan sistem operasi Windows 7 Spesifikasi Komputer Intel pentium IV 1,6 Ghz, Harddisk 80 GB dan memori RAM 1 GB, Monitor 14 inch. Simulasi Prototipe Dalam pembuatan Directory Service berbasis perangkat lunak open source di Linux Debian V 6 (Squeeze), peneliti akan menggunakan Cbq dan HTB untuk menyimpan informasi user dan password yang dibutuhkan untuk akses ke layanan file sharing dan layanan akses internet. Berdasarkan pengamatan yang didapat pada pada Badan Pusat Statistik Sumatera Selatam, penulis mencoba membuat suatu alat pertukaran informasi, berupa text, gambar, video dan lain-lain. Sedangkan Sistem operasi yang digunakan untuk membangun servis tersebut, penulis menggunakan sistem operasi Linux Debian V 6. untuk rancangan topologi menggunakan ip kelas C yaitu, Address 192.168.10.0, Subnet mask 255.255.255.0 dan gateway 192.168.10.1. Pembahasan Dalam penbahasan ini penulis melakukan Pengujian terhadap bandwidth ketika menerapkan HTB dan ketika menerapkan CBQ. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah metode HTB dan CBQ dalam manajemen bandwidth dapat berjalan dengan baik dan lancar. Dalam pengujian ini dilakukan dengan metode Comparation Test. Comparation test
5
merupakan pengujian yang membandingkan hasil dari aturan yang telah ditentukan untuk mendapatkan data yang identik dengan aturanaturan yang telah diberikan, sehingga dapat dilihat perbedaannya. Pengujian dilakukan menggunakan iperf dan ping, dengan sintaks perintah: Seluruh client melakukan aktifitasnya, server memberikan perintah iperf –c ip_client –t 10 –i 1 ke setiap clinet-nya maka akan mendapatkan nilai intervals, transfer, rate.
Sumber : Diolah sendiri
Gambar 3. Percobaan Ping 1 saat menggunakan cbq
Sumber : Diolah sendiri
Gambar 4. Percobaan Ping 2 saat menggunakan cbq
Sumber : Diolah sendiri
Gambar 5. Percobaan Ping 3 saat menggunakan cbq
6
Sumber : Diolah sendiri
Gambar 6. Percobaan Ping 4 saat menggunakan cbq
Sumber : Diolah sendiri
Gambar 7. Percobaan Ping 1 saat menggunakan htb
Sumber : Diolah sendiri
Gambar 8. Percobaan Ping 2 saat menggunakan htb
7
Sumber : Diolah sendiri
Gambar 9. Percobaan Ping 3 saat menggunakan htb
Sumber : Diolah sendiri
Gambar 10. Percobaan Ping 4 saat menggunakan htb Tabel 1 Percobaan CBQ Client
Client1
Percobaan
Rate (KB/s)
Loss
Response Time (ms)
Percobaan 1
21,1
0%
291
Percobaan 2
19,4
0%
277
Percobaan 3
25,5
0%
322
22
0%
297
Percobaan 1
30,2
0%
270
Percobaan 2
31,2
0%
284
Rata-rata
Client2
8
Percobaan 3 Rata-rata
31,4
0%
281
30,9
0%
278
Tabel 2 Percobaan HTB
Client
Client1
Percobaan
Rate (KB/s )
Loss
Response Time (ms)
Percobaan 1
22,1
0%
266
Percobaan 2
29,4
0%
272
Percobaan 3
25,5
0%
322
25,6
0%
286
Percobaan 1
20,4
0%
233
Percobaan 2
30,3
0%
268
Percobaan 3
21,4
0%
244
24,0
0%
248
Rata-rata
Client2
Rata-rata
350 300 250 200 150 100 50 0
Rate Loss Response Time
Hasil Hasil percobaan 1 Percobaan 1 CBQ HTB
Gambar 11. Hasil Percobaan CBQ dan HTB
9
300 250 200 150 100 50 0
Rate Loss
Hasil Hasil percobaan Percobaan 2 CBQ 2 HTB
Gambar 12. Hasil Percobaan CBQ dan HTB Dari hasil tabel dan grafik diatas secara keseluruhan menunjukkan bahwa hasil perbandingan loss paket data, response time dan rate pada HTB dan CBQ. Hasil rate pada HTB lebih besar dan response time nya lebih cepat dari CBQ.
PENUTUP Berdasarkan pembahasan dari bab-bab sebelumnya, penulis dapat menarik kesimpulan bahwa dengan melakukan perbandingan kinerja HTB dan CBQ sehingga aplikasi mana yang lebih baik untuk dioptimalkan pada perusahaan. 1. Konfigurasi HTB lebih mudah dibandingkan dengan Konfigurasi CBQ. 2. CBQ telah lama di implementasikan pada router berbasis linux dan non-linux (CISCO), sedangkan HTB baru di implementasikan pada router berbasis linux untuk melengkapi aplikasi-aplikasi management bandwidth yang telah ada. 3. Hasil rate pada HTB lebih besar dan response time nya lebih cepat dari CBQ.
DAFTAR PUSTAKA Azikin, Askari. 2011. Debian GNU/LINUX. Bandung:Informatika. Hasan, M Iqbal. 2003. Pokok-Pokok Materi Statistik1. Jakarta : Bumi Aksara. Jogiyanto. 2005. Analisis & Desain. Yogyakarta: Andi. Kurniawan, Wiharsono. 2007. Jaringan Komputer. Yogyakarta : Andi. Nazir, Moh. 2009. Metode Penelitian. Jakarta: Ghalia Indonesia. Simarmata, Janner. 2006a. Pengamanan Sistem Komputer. Yogyakarta: CV Andi Offset. Sugeng , Winarno. 2010. Jaringan Komputer dengan TCP/IP. Bandung: Modula. Sukmaaji, Anjik dan Rianto. 2008. Jaringan Komputer: Konsep Dasar Pengembangan Jaringan dan Keamanan Jaringan. Yogyakarta: CV Andi Offset.
10
Tim Wahana Komputer. 2011. Administrator Jaringan Komputer. Yogyakarta: CV Andi Offset. Jogiyanto. 2008. Metodologi Penelitian Sistem Informasi. Yogyakarta: CV Andi Offset. Janner simarmata. 2006b. Pengenalan Teknologi Komputer dan Informasi. Yogyakarta: CV Andi Offset.
11
