IMPLEMENTASI LINUX EMBEDDED SYSTEM UNTUK DLNA (UPNP MEDIA SERVER) MENGGUNAKAN OPENWRT PADA WIRELESS ROUTER MR3220
NASKAH PUBLIKASI
diajukan oleh Gigih Jihada 09.11.2707
kepada SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER AMIKOM YOGYAKARTA YOGYAKARTA 2014
IMPLEMENTATION OF EMBEDDED LINUX SYSTEM FOR DLNA (UPNP MEDIA SERVER) USING OPENWRT ON MR3220 WIRELESS ROUTER IMPLEMENTASI LINUX EMBEDDED SYSTEM UNTUK DLNA (UPNP MEDIA SERVER) MENGGUNAKAN OPENWRT PADA WIRELESS ROUTER MR3220 Gigih Jihada Sudarmawan Jurusan Teknik Informatika STMIK AMIKOM YOGYAKARTA ABSTRACT DLNA (Digital Living Network Alliance) is an organization that set the standard interopabilitas to share digital media between computers, TVs, printers, using a protocol UPnP (Universal Plug and Play) for media management, discovery and monitoring. UPnP is a set of protocols that allow the device to connect to the network (PCs, Printers, Wireless Router, mobile devices) can seamlessly discover each other and allow for network services such as Data Sharing, Communications, and Entertainment. In applying DLNA technology on network required DLNA Media Server, DLNA Client and Data storage media containing media to be streamed to the network. Here DLNA Media Server using a Wireless Router TP-Link MR3220 already installed OpenWRT Firmware and storage using 500GB External Hard Drive with Multi Operating System Devices as a DLNA Media Client. After doing some testing process which includes compatibility tests, performance tests with parameters such as read and write speed of the server, power usage, network usage and total costs, media server costs Rp. 750,000 with the amount of power required 7.65 watts, and the media server is compatible with all media clients, but the performance is not so good when serving all clients simultaneously. Keyword : DLNA, Embedded System
1.
Pendahuluan Penggunaan teknologi informasi memberi manfaat yang sangat besar bagi
kehidupan manusia, salah satunya di bidang hiburan. Dengan beberapa perangkat elektronik yang sudah terkomputerisasi seperti SmartTV, konsol game,
dan telepon
seluler, manusia bisa mendapat semua jenis hiburan multimedia hanya dari salah satu perangkat tersebut. Dari menyimpan foto, menonton film dan mendengarkan musik semua bisa dilakukan. Untuk mempermudah berbagi konten media, perangkat-perangkat tersebut juga bisa saling terhubung satu sama lain berkat teknologi jaringan komputer yaitu Digital
Network Alliance (DLNA).
DLNA (Digital Living Network Alliance) merupakan sebuah organisasi asosiasi bisnis non-profit yang berkolaborasi untuk meningkatkan kemampuan jaringan rumahan, dengan menggunakan standar teknologi yang dapat menyatukan beragam perangkat elektronik dengan lebih mudah dibandingkan yang ada pada sekarang ini. DLNA dibangun di atas protokol UPnP (Universal Plug and Play) yang memungkinkan perangkat untuk menemukan satu sama lain menggunakan pesan broadcast Dalam penerapannya di jaringan, DLNA memerlukan media server, media client dan data storage berisi konten media yang akan di-stream ke jaringan menggunakan acces point ataupun router. Dengan pemanfaatan Sistem Tertanam (embedded system) Linux dan open source, banyak perangkat lunak yang bisa digunakan untuk membuat media server yang berkemampuan memadai, murah dan hemat daya dengan ukuran yang lebih kecil. Perangkat lunak tersebut diantaranya miniDLNA. Perangkat lunak tersebut diinstal
di sistem OpenWrt yang merupakan Sistem Tertanam Linux pada
wireless router. Inilah yang kemudian mendasari untuk membuat media server yang lebih murah, hemat daya dan mempunyai kemampuan yang memadai sebagai solusi untuk pembuatan jaringan DLNA di rumah. 2.
Landasan Teori
2.1
OpenWrt OpenWrt merupakan sistem tertanam berbasis Linux untuk perangkat access
point. Pada awalnya dukungan untuk firmware ini hanya terbatas untuk pabrikan Linksys seri WRT54G, namun seiring pengembangan OpenWrt yang pesat, maka access point pabrikan lain dapat ditanamkan OpenWrt. Pabrikan yang ditanamkan OpenWrt adalah
Linksys, Netgear, D-link, TP-Link dan lain-lain sebagainya termasuk telepon selular Openmoko1. OpenWrt menggunakan command-line interfaces (CLI), seperti halnya di linux. Selain itu pengguna dapat pula menginstall web-line interfaces yang berbasis tampilan GUI.
Gambar Arsitektur OpenWrt Pengembangan OpenWrt awalnya dibantu oleh kemudahan yang diberikan oleh pabrikan berlisensi GPL (General Public License). Dengan lisensi tersebut maka access point tersebut bersifat open source sehingga pengguna dapat mengganti sistem operasi asli dan diganti dengan OpenWrt. Seperti halnya sistem operasi pada perangkat komputer, sistem operasi OpenWrt ini dapat digunakan untuk menginstal aplikasi lain yang mempunyai lisensi GPL tersebut. Misalnya asterisk, pythons, IP-tables dan lain sebagainya. Sehingga untuk pengembangan selanjutnya konfigurasi dari access point ini tidak hanya terbatas pada penggunaan wifi, selain itu dapat menghitung traffic ataupun mengukur bandwidth yang terdapat pada jaringan. 2.2
UPnP (Universal Plug n’ Play) Universal Plug And Play (UPnP) adalah arsitektur untuk konektivitas jaringan dari
aplikasi-aplikasi pintar, alat-alat nirkabel, dan komputer-komputer yang semakin berkembang. UPnP didesain untuk mendukung ‘zero configuration’ , jaringan ‘invisible’, Hal ini berarti sebuah alat dapat secara dinamis bergabung dalam sebuah jaringan, memperoleh IP address, memberitahukan kemampuan yang dimiliki oleh alat tersebut,
1
Risky Agri Syafindra, Analisa Performansi dan Kualitas Kanal VoIP Pada Sistem Embedded Wireless Berbasis 802.11 G, hal 2
serta mempelajari tentang keberadaan dan kemampuan dari alat lain di dalam jaringan tersebut. Arsitektur UPnP merupakan arsitektur yang dibangun atas dasar protocol TCP/IP dengan memanfaatkan protocol HTTP yang di-extended dengan protocol lain pada Layer Application-nya. Arsitektur ini dirintis oleh sebuah forum bernama UPnP Working Forum Committee untuk melakukan standarisasi. Pengembang aplikasi yang menggunakan standar UPnP dikatakan sebagai UPnP Vendor. 2.3
DLNA (Digital Living Network Alliance) DLNA dibangun di atas UPnP (Universal Plug and Play) dan memungkinkan
perangkat untuk menemukan satu sama lain menggunakan pesan broadcast. Perangkat kemudian dapat berbagi informasi tentang layanan apa yang mereka tawarkan.
Gambar Jaringan DLNA2 DLNA menetapkan standar dan pedoman untuk perangkat media jaringan rumahan.
Sebuah
perangkat
dapat
menerima
sertifikasi
DLNA.
Sertifikasi
ini
memungkinkan konsumen mengetahui bahwa bila perangkat yang ber-DLNA tersambung ke jaringan rumah, maka secara otomatis akan berkomunikasi dan tersambung dengan produk lain yang bersertifikat DLNA juga. Perangkat yang bersertifikat DLNA dapat menemukan dan memutar film, mengirim, menampilkan dan / atau mengunggah foto, mencari, mengirim, bermain dan /
2
http://www.esol.com/embedded/dlna.html diakses 16 Oktober 2013 15:22 WIB
atau mengunduh musik, mengirim dan mencetak foto. Tabel berikut menerangkan beberapa format file media yang dapat disupport oleh DLNA. Tabel Daftar file yang disupport DLNA3 Kategori
Video
Audio
Gambar
Tipe file
Extension
MPEG-1
.mpg, .mpe, .mpeg
MPEG-2 PS
.mpg, .mpe, .mpeg
MPEG-2 TS
.mpg, .m2t, .mpe, .mpeg
AVC (MPEG-4 part 10), MPEG-2 TS
.m2ts, .mts
AVC (MPEG-4 part 10), MP4
.mp4
MPEG-4 Visual (MPEG-4 part 2), MP4
.mp4
WMV (9/VC1), Asf
.asf, .wmv
LPCM
.wav
MPEG-1 Audio Layer-3
.mp3
WMA
.wma
JPEG
.jpg, .mpo
PNG
.png
RAW (Sony α)
.arw
3.
Analisis
3.1
Perancangan Sistem Dalam perancangan jaringan DLNA ini menggunakan topologi yang hampir sama
seperti jaringan DLNA pada umumnya. Perbedaannya hanya pada Media Server yang dibuat menggunakan Wireless Router dan Hard disk External. Bentuk topologi jaringan DLNA akan dibuat sebagai berikut :
3
http://esupport.sony.com/info/799/US/EN/ 16 Oktober 2013 15:20 WIB
Rancangan Topologi Jaringan DLNA Penjelasan dari gambar rancangan topologi jaringan di atas adalah sebagai berikut : 1.
External hardisk dihubungkan dengan wireless router menggunakan kabel USB. Rangkaian ini berfungsi sebagai media Server.
2.
Wireless router juga terhubung dengan personal computer melalui kabel UTP. Personal computer berfungsi sebagai media konfigurasi dan pengisi konten multimedia untuk media server.
3.
Dari media server, konten media kemudian di-stream melalui koneksi nirkabel ke beberapa media client, dalam kasus ini berupa perangkat mobile berbasis Android dan iOS, serta tiga buah laptop berbasis Macintosh OS X, Windows dan Linux Ubuntu.
4.
Setelah media server bisa terbaca dan berjalan dengan baik, kemudian dilakukan
pengujian
kompatibilitas,
kinerja
dan
penggunaan
jaringan
menggunakan empat media client.
4.
Hasil Penelitian dan Pembahasan
4.1
Pengujian Kompatibilitas Media server ini diuji kompatibilitasnya menggunakan lima jenis sistem operasi
yang terdiri dari: 1. Windows 2. Linux 3. Macintosh
4. Android 5. iOS 4.2
Pengujian Kinerja Pengujian kinerja yang dimaksud adalah pengujian kecepatan baca dan tulis dari
server. Pengujian ini menggunakan empat media klien dan dibagi menjadi lima jenis sistem pengujian. Sistem pengujian dibuat dengan mengukur kecepatan baca dan tulis dengan beban yang bergantian. Hasil pengujian dapat dilihat pada table berikut : Tabel Pengujian Kecepatan Read dan Write No 1
Empat klien melakukan proses read
2
Kecepatan
Pengujian
Read
Write
1401 kB/detik
-
-
1263 kB/detik
Empat klien melakukan proses write
3
Dua klien read, dua klien write
1193 kB/detik
1585 kB/detik
4
Satu klien read, tiga klien write
1253 kB/detik
1219 kB/detik
5
Satu klien write, tiga klien read
1397 kB/detik
2.7 MB/detik
Berdasarkan data diatas, Kecepatan write server lebih tinggi bila dibadingkan dengan kecepatan read server. Kemudian semakin banyak jumlah klien yang melakukan proses yang sama maka kecepatan dalam menjalankan proses tersebut akan semakin rendah. 4.3
Jumlah Daya Media Server Berdasarkan keterangan label pada power supply maka daya yang dibutuhkan
untuk menjalankan media server ini adalah 9 V x 0,85 A = 7,65 Watt. Angka tersebut menunjukkan jika media server ini termasuk hemat daya karena jumlah daya ini setara dengan lampu neon yang dijual dipasaran 4.4
Jumlah Biaya Pembuatan Media Server Dari keterangan di bawah jumlah pembuatan media server dengan implementasi
Linux Embedded System menghabiskan biaya sebesar Rp. 750.000.
Tabel Rincian biaya pembuatan Media Server
No. 1
Jenis Kebutuhan
Total Biaya
Wireless Router TP-Link MR-3220 External
Hardisk
Hitachi
Rp. 250.000,-
Touro
2
Rp. 500.000,500GB
4.5
3
Firmware OpenWrt
4
MiniDLNA
5
Samba server
6
XBMC
7
Browser
8
PuTTY
9
WinSCP
Free (Open Source) Free (Open Source) Free (Open Source) Free (Open Source) Free (Open Source) Free (Open Source) Free (Open Source)
Pengujian Penggunaan Jaringan Dari hasil pengamatan monitoring pemutaran video dengan resolusi 640x360
(360p) berjalan dengan baik tanpa lag. Tetapi ketika pemutaran video dengan resolusi 1280x720 (HD) mulai terjadi lag secara bergantian antara media klien yang satu dengan yang lainnya. Masalah tersebut juga terjadi saat pemutaran video dengan resolusi 1920x1080 (Full HD). Semua media klien mengalami lag yang parah, video yang diputar sama sekali tidak nyaman untuk ditonton. Dari hasil monitoring bandwith dan beban sistem di atas maka dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi resolusi video yang diputar maka semakin tinggi bandwith yang dibutuhkan untuk melayani media klien. Beban yang dijalankan sistem juga semakin besar sehingga memperberat kerja dari prosessor dan RAM dari Wireless Router. 5.
Kesimpulan Dari hasil perancangan dan pengujian implementasi Linux Embedded System
untuk DLNA (UPnP Media Server) menggunakan OpenWrt pada Wireless Router TP-Link MR3220 secara keseluruhan dapat disimpulkan sebagai berikut :
1.
Implementasi Linux Embedded System untuk DLNA (UPnP Media Server) pada Wireless Router TP-Link MR3220 menghabiskan biaya pembuatan sebesar Rp 750.000 dengan daya maksimal yang dibutuhkan sebesar 7,65 Watt.
2.
Media server ini dapat digunakan untuk sistem operasi Windows 7, Linux Ubuntu, Android 2.3.7 Gingerbread, Macintosh 10.9.1 Maverick, dan iOS 7.1
3.
Dengan empat media client tersambung, media server ini mampu melayani pemutaran video dengan resolusi 640x360 (360p) dengan lancar tanpa lag, resolusi 1280x720 (HD) dengan sedikit lag bergantian pada semua pada client, dan video resolusi 1920x1080 (Full HD) dengan lag yang parah pada semua media client.
4.
Dalam proses pemindahan data, semakin banyak media client yang melakukan proses yang sama dalam sekali waktu, maka kecepatan dalam memproses data semakin turun.
DAFTAR PUSTAKA Ariyus, Dony dan K.R., Rum Andri. 2008. Komunikasi Data. Yogyakarta: Andi. Gambar Contoh Alur Jaringan DLNA di Rumah http://www.grundig.de/en/products/tv/technologies/dlna diakses pada tanggal 16 Oktober 2013 pukul 15.37 WIB Gambar Jaringan DLNA http://esol.com/embedded/dlna.html diakses pada tanggal 16 Oktober 2013 pukul 15.22 WIB Heath, Steve. 2002. Embedded System Design. Newness. USA Husni, Muchammad. 2009. Implementasi Arsitektur UPnP untuk Mendistribusikan Hasil Keluaran Video Streaming. Surabaya: Perpustakaan ITS. Norton, Peter dan Griffith, Arthur. 2000. Peter Norton’s Complete Guide to Linux. Indianapolis, Ind: Sams. OpenWrt Version History http://wiki.openwrt.org/about/history diakses pada tanggal 17 Oktober 2013 pukul 19.01 WIB Raharjo, Suwanto. 2003. Teori Analisa dan Implementasi Jaringan Tanpa Disk pada GNU/Linux. Yogyakarta: Andi Spesifikasi Produk DLNA http://www.dlna.org/dlna-for-industry/digital-living/how-it-works/technicaloverview diakses pada tanggal 17 Oktober 2013 pukul 21.25 WIB Sukamaaji, Anjik dan Rianto, S. 2008. Jaringan Komputer Konsep Dasar Pengembangan Jaringan dan Keamanan Jaringan. Yogyakarta: Andi Offset.
Syafindra, Risky Agri dan K.H, Achmad Subhan. 2013. .Analisa Performansi dan Kualitas Kanal VoIP Pada Sistem Embedded Wireless Berbasis 802.11 G. Institut Teknologi Sepuluh November. Surabaya. Tabel Daftar File yang Disupport DLNA http://esupport.sony.com/info/799/US/EN diakses pada tanggal 16 Oktober 2013 pukul 15.20 WIB Tim Penelitian dan Pengembangan Wahana Komputer. 2006. Pengelolaan Jaringan Komputer di Linux. Jakarta: Salemba Infotek. Wahana Komputer. 2005. Mari Mengenal Linux. Semarang: Andi Publisher. Yaghmour, Karim. 2008. Buliding Embedded Linux System. Sebastopool, CA: O’Reilly Media
