Journal of Control and Network Systems

JCONES Vol. 4, No. 1 (2015) 100-105

Journal of Control and Network Systems SitusJurnal : http://jurnal.stikom.edu/index.php/jcone

ANALISIS PERBANDINGAN PROTOCOL ROUTING AD HOC UNTUK JARINGAN BERSKALA BESAR Jap Fen Dy1) Jusak2) Yosefine Triwidyastuti3) S1 Sistem Komputer Institut Bisnis dan Informatika Stikom Surabaya Jl. Raya Kedung Baruk 98 Surabaya, 60298 Email: 1)[email protected], 2)[email protected], 3)[email protected]

Abstract: Ad hoc is a wireless network that contains a group of nodes that communicate each other. Ad hoc networks do not require any infrastructure. The Ad hoc technology has been used in military operations and personal communication i.e. phone, PDA or laptop. Because of large number of used ad, then it is necessary to test large scale involving many nodes to the selection of the appropriate routing protocol. In recent research, for there are comparative routing protocol AODV (Ad hoc On-Demand Distance Vector) and DSR (Dynamic Source Routing) For 10 static node and 50 mobile node, aodv has better performance. Both research shown AODV better than DS, in this research use 10 node to 70 static node. With multiples of ten to find the effect of the number of nodes on performance. Nodes positioning is random to see the change of QoS (Quality of Service) in the amount of a particular node. To produce a comparative analysis of routing protocols, with regard of Delay, PLR (Packet Loss Ratio), PDR (Packet Delivery Ratio), the calculation of bandwidth utilization and value normalized routing load. The results of this research resulted DSR has better performance if used for static networks. In contrast to AODV is more suitable for the mobile node. Keywords: Wireless Network, Ad-hoc, Ns-2 Teknologi jaringan nirkabel telah lama ditemukan. Penggunaan teknologi jaringan nirkabel semakin berkembang, salah satu dampak dari perkembangan teknologi jaringan nirkabel adalah teknologi Ad hoc, Ad hoc adalah jaringan nirkabel yang terdiri dari sekumpulan node-node yang berkomunikasi satu sama lain secara langsung, jaringan Ad hoc tidak memerlukan infrastruktur. Teknologi Ad hoc sudah digunakan dalam berbagai hal, untuk operasi militer seperti, atau komunikasi pribadi seperti Ponsel, PDA atau Laptop, Pada penelitian ini akan mensimulasikan protocol routing Ad hoc pada jaringan yang berskala besar. Penelitian ini menggunakan routing AODV (Ad hoc On-Demand Distance Vector) dan DSR (Dynamic Source Routing) dengan memperhatikan Delay, PLR (Packet Loss Ratio), PDR (Packet Delivery Ratio), perhitungan utilisasi bandwidth dannilai normalized routing load dengan jumlah node antara 10 node sampai 70 node dengan kelipatan 10 secara bertahap yang

menghasilkan protocol.

analisis

perbandingan

routing

METODE Berikut metode penelitian TA ini :

Gambar 1. Diagram blok Blok diagram menjelaskan bahwa ada 3 bagian dalam penelitian ini yaitu Input, Proses dan Output. Yang dimaksud dengan input adalah data yang akan dikirimkan dari node sumber menuju node tujuan, untuk penelitian ini digunakan Jap Fen Dy, Jusak, Yosefine Triwidyastuti JCONES Vol. 4, No. 1 (2015) Hal: 100

protocol routing DSR dan AODV yang akan dibangkitkan secara random pada NS-2. Sedangkan bagian proses berisikan konfigurasi node, desain topologi dan simulasi secara random, hasil dari proses adalah trace file. Padabagian output kita akan menghitung parameter QoS yang akan kita bandingkan untuk sehingga dapat dipilih protokol yang paling sesuai untuk pengimplementasian Ad hoc berskala besar.

DesainTopologi Desain topologi yang digunakan adalah secara bertahap mulaidari 10, 20, 30, 40, 50, 60 dan 70 node dengan penentuan posisi node secara random.

Parameter-Parameter Simulasi: 1. Delay Delay adalah waktu yang dibutuhkan oleh sebuah paket data, terhitung dari saat pengiriman oleh transmitter sampai saat diterima oleh receiver. Waktutunda(𝒕) = (𝑻𝒓 – 𝑻𝒔) detik 0≤t≤T dimana : Tr = Waktu penerimaan paket (detik) Ts = Waktu pengiriman paket (detik) T = Waktu simulasi (detik) t = Waktu pengambilan sampel (detik) 2. Packet loss ratio Packet loss adalah banyaknya paket yang hilang selama proses transmisi ke tujuan. Paket hilang terjadi ketika satu atau lebih paket data yang melewati suatu jaringan gagal mencapai tujuan (Jonathan, 2011). 𝑷𝒍

𝐏𝐋𝐑 = x 100% 𝑷𝒔 0≤t≤T dimana : Pl = Paket yang mengalami loss (paket) Ps = Paket yang dikirim (paket) T = Waktu simulasi (detik) t = Waktu pengambilan sampel (detik)

Gambar 2.Topologi Gambar 2 merupakan topologi dengan 10 node yang posisinya ditentukan secara random.

3. Packet drop ratio

Parameter-Parameter Simulasi

Packet drop ratio adalah banyak paket yang didrop ketika antrian sistem mencapai nilai maksimal, Packet drop ratio dapat dicari dengan :

Tabel 1. Parameter No.

Parameter

Value 𝑷𝒅

1. 2.

Protocol Tipe antar muka antrian

𝐏𝐃𝐑 = x 100% 𝑷𝒔 0≤t≤T

AODV dan DSR Drop Tail

3.

Model antenna

Omni antenna

4.

Dimensitopografi

1500 x 1500 m

5.

Wireless type

WirelessPhy802.11.

6.

Number of Node

10,20,30,40,50,60,70

7.

Waktusimulasi

± 200 detik

dimana : Pd = Paket yang mengalamidrop (paket) Ps = Paket yang dikirim (paket) T = Waktu simulasi (detik) t = Waktu pengambilan sampel (detik) 4. Packet delivery ratio Packet delivery adalah banyaknya paket yang diterima selama proses transmisi ke tujuan. Paket diterima ketika satu atau lebih paket data yang melewati suatu jaringan dan berhasil sampai Jap Fen Dy, Jusak, Yosefine Triwidyastuti JCONES Vol. 4, No. 1 (2015) Hal: 101

tujuan

0.3 𝑷𝒓

𝐏𝐃𝐑 = x 100% 𝑷𝒔 0≤t≤T dimana : Pr = Paket yang diterima (paket) Ps = Paket yang dikirim (paket) T = Waktu simulasi (detik) t = Waktu pengambilan sampel (detik) 5. Utilisasi Bandwidth Utilisasi Bandwidth merupakan parameter yang menunjukkan prosentase suatu sumber daya yang digunakan(Bandwidth). Utilisasi bandwidth suatu link menunjukan rasio antara ukuran bandwidth total terpakai dengan bandwidth yang tersedia, untuk mendapatkan nilai utilisasi bandwidth dilakukan dengan menggunakan 2 formula. Berikut adalah formulaformula untuk menghitung besarnya Utilisasi Bandwidth : (Jusak, 2011) 𝐋𝐞𝐧𝐠𝐭𝐡 𝐁𝐚𝐧𝐝𝐰𝐢𝐝𝐭𝐡 𝐭𝐞𝐫𝐩𝐚𝐤𝐚𝐢 = (𝐓 − 𝐭 𝟎 )

HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil dari penelitian ini adalah análisis dari parameter QoS yang akan digunakan dalam perbandingan protocol routing DSR dan AODV.

0.25 0.2 0.15

dsr

0.1

aodv

0.05 0 10 20 30 40 50 60 70

Gambar 3 Kenaikan delay Pada Gambar 3 terjadi kenaikan nilai delay berbanding lurus dengan kenaikan pertambahan jumlah node. Pada node ke 60 AODV terjadi penurunan kecil nilai delay, kemungkinan jarak antar nodepengirim dan penerima lebih kecil dibanding pada node 10,20,30,40 dan 50, sedangkan DSR nilai delay naik secara konstan. Hal ini terlihat .Nilai delay masing-masing node merupakan rata-rata dari 10x percobaan untuk setiap jumlah node tertentu dimana node 1 sebagai pengirim dan node 4 sebagai penerima.

Analisis Perbandingan PDR(Drop) Hasil Penghitungan Parameter-Parameter QoS dan perbandingannya Setiap percobaan memiliki hasil QoS yang berbeda-beda karena dijalankan dengan penentuan posisi node ke-i secara random dan dengan protocolrouting yang berbeda (AODV dan DSR).

Analisis Perbandingan Delay Hal yang mempengaruhi analisis perbandingan delay adalah jumlah hop semakin banyak hop yang dilalui maka semakin besar juga delay yang terjadi (Nofianti, Dwi, dkk. 2011). Perbandingan delay untuk protocolDSR& AODV ini dapat dilihat pada Gambar 3.

Hal yang mempengaruhi analisis perbandingan PDR adalah jumlah antrian, jikaantrian dalam node melebihi kapasitas system makan paket akan di drop sssdan kemampuan masing-masing protocol DSRmaupun AODV. Perbandingan Packet drop ratio untuk protocol DSR & AODV ini dapat dilihat pada Gambar 4. 3 2 1

dsr

0

aodv 10 20 30 40 50 60 70 Node number

Gambar 4. Kenaikan Packet Drop Ratio PDR pada DSR lebih besar dari AODV dikarenakan pada antrian DSR mencapai nilai maksimal sehingga paket terpaksa di drop, Jap Fen Dy, Jusak, Yosefine Triwidyastuti JCONES Vol. 4, No. 1 (2015) Hal: 102

sebaliknya pada AODV masih tersedia antrian, hal tersebut disebabkan karena DSR tidak menggunakan periodic messages update untuk menghabiskan bandwidth, sehingga DSR dapat mengirimkan data lebih banyak, akan tetapi karena kecilnya maksimal antrian(10) sehingga banyak packet pada protocol routing DSR yang di drop karena penuhnya antrian.

10 8 6 4

dsr

2

aodv

0

Analisis Perbandingan PDR (Packet Delivery Ratio) dan PLR (Packet Loss Ratio) Hal yang mempengaruhi analisis perbandingan PDR dan PLR adalah perbedaan protocolrouting yang dipakai DSR atau AODV, nilai PDR dan PLR berbanding terbalik, sehingga ketika nilai PDR turun maka nilai PLR akan naik. Perbandingan Packet delivery ratio untuk protocolDSR & AODV ini dapat dilihat pada Gambar 5

10 20 30 40 50 60 70 Node number

Gambar 6. Kenaikan Packet Loss Ratio Packet loss AODV pada node ke-50, 60 dan 70 lebih besar karena pada AODV terjadi link failure sama seperti PDR, seperti penjelasan sebelumnya.

Analisis Perbandingan NRL (Normalized Routing Overhead)

100 98 96 94 92 90 88

dsr aodv

Hal yang mempengaruhi analisis perbandingan NRL adalah jumlah dari node, semakin banyak node semakin besar pula NRL yang didapat, berakibat semakin banyak proses routing. 8

10 20 30 40 50 60 70

6

Node number

4 dsr

2

. Gambar 5. Kenaikan Packet Delivery Ratio Gambar 5 menunjukan pada node ke 50,60 dan 70 AODV terjadi penurunan nilai PDR berbeda dengan Gambar 6 dimana terjadi kenaikan nilai PLR, hal tersebut terjadi karena protocol AODV yang menggunakan periodic routing messages (Anuj K Gupta, India) sehingga membuat beban trafik menjadi naik secara signifikan, mengakibatkan link failure, link failure menyebabkan node pengirim menyusun ulang route, berbeda dengan DSR. Perbandingan Packet Loss Ratio untuk protocolDSR & AODV ini dapat dilihat pada Gambar 4.6

aodv

0 10 20 30 40 50 60 70 Node number

Gambar 7.Kenaikan Normalized Routing Overhead Pada Gambar 7 terjadi kenaikan nilai NRL AODV pada node ke 50,60 dan 70 karena semakin bertambahnya node semakin banyak juga proses routing yang terbentuk Yang mana pada AODV selalu melakukan periodic update berbeda dengan DSR. DSR tidak memiliki periodic update sehingga mengurangi routing update/routing packet yang terjadi (Amith Khandakar, Singapore). Nilai NRL dipengaruhi oleh routing packet dan data packet yang diterima. Jap Fen Dy, Jusak, Yosefine Triwidyastuti JCONES Vol. 4, No. 1 (2015) Hal: 103

AODV yang menggunakan periodic update menyebabkan nilai routing packet bertambah. Routing packet digunakan untuk proses pencarian nilai NRL, sehingga semakin besar routing packet yang terjadi semakin besar pula nilai NRL.

a.

b.

Analisis PerbandinganUtilisasi bandwidth 38.00% 36.00% 34.00% 32.00% 30.00% 28.00%

Utiliz DSR

10203040506070

Utiliz AODV

Number of node c. Gambar 8. Utilisasi Bandwidth Terlihat pada Gambar 8 menunjukan terjadinya penurunan bandwidth pada protocol AODV pada jumlah node ke 50 hal tersebut disebabkan karena terjadinya link failure sehingga membuat pengiriman data packet menurun, sehingga penggunaan bandwidth juga ikut menurun, berbeda dengan protocol DSR.

d.

Analisis perbandingan protocol routing DSR dan AODV Analisis perbandingan protocolrouting dengan membandingkan QoS yang telah didapat, lalu akan dicari perbedaan antara protocolrouting. Protocol DSR lebih unggul dari AODV untuk pertambahan jumlah node untuk Delay, Packet Loss dan Normalized Routing Load, sedangkan untuk AODV lebih hemat untuk utilasasi bandwidth.

KESIMPULAN 1.

2.

Simulasi telah dilakukan dengan menggunakan protocol DSR dan AODV, node dapat berkomunikasi satu dengan lainnya, node tujuan dapat menerima data yang dikirimkan oleh node sumber. Berikut hasil perbandingan parameterparameter QoS:

e.

f.

Delay : Delay AODV lebihbesar drpd DSR untuk node 10, 20, 30 dan 40 tetapi untuk node 50, 60 dan 70 delay DSR lebih besar PDR (Delivery): PDR pada DSR lebih besar daripada AODV, pada node ke 50AODV terjadi penurunan nilai PDR hal tersebut terjadi karena pertambahan proses routing yang signifikan membuat beban trafik menjadi naik mengakibatkan link failure, loss RREP menyebabkan node pengirim menyusun ulang route.AODV menggunakan periodic routing messages yang mana menghabiskan bandwidth, sehingga dapat disimpulkan bahwa PDR pada DSR lebih bagus daripada PDR pada AODV karena pada AODV terdapat periodic update sehingga membuat beban trafik menjadi besar berbeda dengan DSR. PDR (Drop) : PDR pada DSR lebih besar daripada AODV, dan terjadinya kenaikan PDR secara signifikan pada node ke 50 karena terjadi kenaikan besarpacket loss pada protocol DSR, sehingga dapat disimpulkan bahwa PDR pada DSR lebih bagus daripada protocol AODV karena pada AODV terdapat banyak packet loss berbeda dengan DSR yang memiliki loss yang lebih kecil. PLR :Terjadi kenaikan nilai PLR pada DSR dan AODV seiring dengan pertambahan jumlah node, pada node ke 50AODV terjadi kenaikan nilai PLRsecara signifikan hal tersebut terjadi karena pertambahan proses routing yang signifikan membuat beban trafik menjadi naik mengakibatkan link failure, loss RREP menyebabkan node pengirim menyusun ulang route, Sehingga dapat disimpulkan bahwa protocol routing DSR lebih baik untuk jumlah node banyak karena protocol routing DSR tidak melakukan periodic update yang membuat beban trafik menjadi besar seperti pada AODV. Utilisasi bandwidth : Nilai Utilisasi bandwidth dipengaruhi oleh banyak packet yang dikirimkan sehingga dapat disimpulkan Utilisasi bandwidthDSR lebih baik dari pada AODV karena pada protocol DSR nilai PDR lebih besar. Normalized Routing Overhead(NRL) : Nilai NRL dipengaruhi oleh routing packet dan data packet yang Jap Fen Dy, Jusak, Yosefine Triwidyastuti JCONES Vol. 4, No. 1 (2015) Hal: 104

diterima.Routing packet digunakan untuk proses routing, data packet merupakan data yang dikirimkan dari node sumber ke node tujuan., sehingga dapat disimpulkan bahwa nilai NRL akan naik secara signifikan untuk AODV ketika jumlah node dan hop bertambah, sedangkan DSR akan hanya naik secara perlahan.

DAFTAR PUSTAKA Dr. Jusak. 2011. Diktat Bab 3 Rekayasa Trafik. Surabaya : STIKOM. Jonathan, Pradana, Hermawan, Didit dkk. 2011. Network Traffic Management, Quality of Service (QoS), Congestion Control dan Frame Relay. Universitas Gunadarma. Khandakar.2012. Step by Step Procedural Comparison of DSR, AODV and DSDV Routingprotocol.International Conference on Computer Engineering and Technology (ICCET 2012) IPCSIT vol.40 (2012) IACSIT Press. Diakses 2 agustus 2014.

Jap Fen Dy, Jusak, Yosefine Triwidyastuti JCONES Vol. 4, No. 1 (2015) Hal: 105