NASKAH PUBLIKASI. diajukan oleh Habib Burhanuddin Yusuf

ANALISIS DAN PERANCANGAN LOAD BALANCING DENGAN METODE ECMP MENGGABUNGKAN MODEM ADSL DAN USB PADA KANTOR PENGOLAHAN DATA ELEKTRONIK, ARSIP, DAN DOKUMENTASI DAERAH KABUPATEN LOMBOK TENGAH

NASKAH PUBLIKASI

diajukan oleh Habib Burhanuddin Yusuf 12.11.5899

kepada SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER AMIKOM YOGYAKARTA YOGYAKARTA 2016

NASKAH PUBLIKASI

ANALISIS DAN PERANCANGAN LOAD BALANCING DENGAN METODE ECMP MENGGABUNGKAN MODEM ADSL DAN USB PADA KANTOR PENGOLAHAN DATA ELEKTRONIK, ARSIP, DAN DOKUMENTASI DAERAH KABUPATEN LOMBOK TENGAH

disusun oleh

Habib Burhanuddin Yusuf 12.11.5899

Dosen Pembimbing

Sudarmawan, MT NIK. 190302035 Tanggal, 23 April 2016

Ketua Jurusan Teknik Informatika

Sudarmawan, MT NIK. 190302035

ANALISIS DAN PERANCANGAN LOAD BALANCING DENGAN METODE ECMP MENGGABUNGKAN MODEM ADSL DAN USB PADA KANTOR PENGOLAHAN DATA ELEKTRONIK, ARSIP, DAN DOKUMENTASI DAERAH KABUPATEN LOMBOK TENGAH Habib Burhanuddin Yusuf1), Sudarmawan2), 1, 2)

Teknik Informatika STMIK Amikom Yogyakarta Jl Ringroad Utara, Condongcatur, Depok, Sleman, Yogyakarta Indonesia 55283 Email: [email protected]), [email protected])

mengalami lost connection pada jaringannya. Hal ini cukup mengganggu dan dapat menurunkan kinerja dari objek. Idealnya, kantor masa kini memiliki jaringan internet yang andal dan dapat menjalankan perannya secara berkesinambungan. Dan dalam kasus seperti ini, ada beberapa cara yang dapat diterapkan. Pertama adalah dengan mengganti Internet Service Provider (ISP) yang ada saat ini dengan yang lebih andal, atau mengimplementasikan fitur load balancing dari beberapa ISP. Jika berkaca peada penelitian yang dilakukan oleh Saudara Dwi Hermanto (2015) menyimpulkan bahwa kinerja dari load balance sangat membantu dalam dua penyempurnaan suatu koneksi yang lebih stabil. Dikarenakan fungsi dari load balance itu sendiri digunakan untuk membagi beban (load) ke dalam beberapa jalur (link). Sehingga, Penulis memutuskan untuk menawarkan solusi berupa pemergeran dua ISP telekomunikasi seluler dengan satu ISP yang memang fokus pada penyediaan jasa internet dengan cara load balncing menggunakan metode Equal Cost Multipath (ECMP) untuk menyelesaikan permasalahan di atas.

Abstract - Nowadays internet connection is not a special thing in office affairs. Local Electrical Data Processor, Archives, and Documentation Office of the district of Central Lombok is an office which extremely needs an internet connection in daily works. However, it's vital role could be a big problem when it is getting troubled. It's current internet network feels unreliable, because it suffered lost connection oftentimes. In this research, Researcher identified problem which is suffered by object of research, and then try to offer the alternative choice of way out about the problem. By using Network Development Life Cycle (NDLC) network system development with supporting datum form field collection. Also load balancing feature with Equal Cost Multi Path (ECMP) method. The answer which is produced was a prototype from simulation which held by Researcher in order to display an image for Local Electrical Data Processor, Archives, and Documentation Office of the district of Central Lombok Office to develop the network system for the future. And the other one, Researcher also gives some points of conclusion and advice with the network system for the direct implementation so the object can get better capability and performance.

1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang yang tersebut di atas, dapat diidentifikasi permasalahan sebagai berikut: 1. Bagaimana cara yang tepat agar mendapatkan koneksi internet yang lebih stabil. 2. Bagaimana fitur load balancing dengan metode ECMP dapat menyelesaikan masalah pada koneksi jaringan yang tidak stabil. 1.3 Manfaat dan Tujuan Penelitian Dengan dikerjakannya penelitian ini, Penulis tentu memiliki tujuan yang hendak dicapai baik bagi pihak terkait maupun Penulis sendiri. Tujuannya adalah sebagai berikut:

Keywords: capability and performance, internet, lost connection, NDLC, ECMP, prototype, simulation, conclusion, and advice 1. Pendahuluan 1.1 Latar Belakang Ketersediaan internet kini sudah menjadi menu pokok bagi penggelut bisnis mau pun bidang kemasyarakatan, salah satunya adalah Kantor Pengolahan Data Elektronik, Arsip, dan Dokumentasi Deareah Kabupaten Lombok Tengah ini. Perannya sudah masuk dalam kebutuhan primer dari kantor teresebut. Sayang, jaringan internet yang sekarang ini terasa kurang andal, karena kerap

1

1. Sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana S1 pada jurusan Teknik Informatika di STMIK Amikom Yogyakarta. 2. Mengatasi masalah jaringan pada Kantor Pengolahan Data Elektronik, Arsip, dan Dokumentasi Daerah Kabupaten Lombok Tengah. 3. Mengimplementasikan ilmu yang dimiliki oleh penulis sejak melakukan proses belajar di STMIK Amikom Yogyakarta. 4. Merancang dan menganalisis penggunaan meotde ECMP pada load balancing. 5. Dapat mengidentifikasi permasalah jaringan komputer di lapangan serta menyediakan solusinya.

internasional dengan pengaturan IP statis. Berdasarkan hal yang tersebut di atas, Ia menyimpulkan bahwa hipotesisnya tentang kinerja dari multihomed gateway pada teknik load balancing dan failover dapat dilakukan oleh routerOS v2.9 dari Mikrotik. Selain itu, dari hasil pengujian yang sudah Ia lakukan, membuktikan bawha gateway dari kedua ISP yang dipakai dapat dipisahkan berdasarkan kebutuhan bandwidth lokal mau pun internasional. [3] 2.2 Landasan Teori 2.2.1 Jaringan Komputer Tiga abad sebelum sekarang, msaing-masing ditandai dengan dominasi yang berbeda. Abad ke-18 didominasi oleh perkembangan sistem mekanik yang mengiringi revolusi industry. Abad ke-19 merupakan zaman mesin uap. Abad ke-20, teknologi radio, televisi, dan komputer memegang peran untuk pengumpulan, pengolaan, dan media distribusi informasi. Abad ke-20 ini, di mana teknologi pengembangan sistem dan teknologi yang digunakan, penyebaran informasi melalui media internet, peluncuran satelit-satelit komunikasi dan perangkat komunikasi wireless/seluler, menandai awal abad millennium. [4]

2. Landasan Teori 2.1 Tinjauan Pustaka Menurut Teguh, melakukan penelitian tentang laod balancing yang diterapkan di SMK Muhammadiyah 07 Randudongkal dengan membandingkan Metode Nth dan PCC. Metodologi yang digunakan olehnya adalah metode observasi dan pengujian. Hasil dari penelitan tersebut disimpulkan bahwa load balancing bukan akumulasi dari dua jaringan (1 + 1 = 2), tetapi mengacu pada pembagian beban koneksi. Selain itu ia juga menyimpulkan bahwa metode PCC lebih unggul disbanding dengan metode Nth. [1] Menurut Dwi, melakukan penelitian mengenai fitur MetaRouter yang dilakukan pada Jaringan Global Media Solusindo yang meliputi load balancing, manajemen QoS, dan traffic monitoring. Dalam penilitiannya, metodologi yang digunakan adalah PPDIOO (Prepare, Literature, Plan, Design, Implementation, Operate, Optimize). Akhirnya, Ia menyimpulkan bahwa kinerja dari load balance sangat membantu dalam penyempurnaan suatu koneksi yang lebih stabil. Dikarenakan fungsi dari load balance itu sendiri digunakan untuk membagi beban (load) ke dalam beberapa jalur (link). [2] Dan Nurul, melakukan penelitian dengan judul Implementasi Load Balancing dan Failover Menggunakan Mikrotik RouterOS Berdasarkan Multihomed Gateway Pada Warung Internet ”Diga”. Di penelitian ini, poin utama yang dibahas adalah load balancing dan failover dalam multihomed gateway. Kemudian, Ia juga menggunakan dua ISP lalu memisahkan jalur dari kedua ISP teresbut untuk kebutuhan internet dan game online berdasarkan jaringan nasional dan

2.2.2 Load Balance Proses load balancing sebenarnya merupakan proses fleksibel yang dapat diciptakan dengan berbagai cara dan metode. Proses ini tidak dapat dilakukan oleh sebuah perangkat tertentu atau sebuah software khusus saja. Cukup banyak cara dan pilihan untuk mendapatkan jaringan yang dilengkapi dengan sistem load balancing. Cara kerja dan prosesnya pun berbeda-beda satu dengan yang lainnya. Namun, cara yang paling umum dan banyak digunakan adalah dengan mengandalkan konsep virtual server atau virtual IP. [5] 2.2.3 Internet Service Provider (ISP) Internet Service Provider (ISP) adalah perusahaan atau badan penyedia jasa layanan internet kepada pelanggan baik pelanggan yang sifatnya individu mau pun ke pelanggan yang sifatnya korporat. ISP awalnya diidentikkan dengan perusahaan jasa telekomunikasi, karena dulu ISP menawarkan produknya melalui jaringan telepon. Seperti salah satunya adalah Telkomnet Instant dari Telkom. Sekarang, dengan perkembangan teknologi, ISP berkembang tidak hanya menggunakan jaringan telepon tapi juga menggunakan teknologi radio atau wireless. About.com memberikan pengertian Internet Service Provider adalah perusahaan 2

penyuplai ke pengguna rumahan atau bisnis, mulai dari dial-up modem tradisional sampai dedicated T1/T3. [6] 2.2.4 MikroTik MikroTikls [dengan trade name MikroTik®] didirikan tahun 1995 bertujuan mengembangkan sistem ISP dengan wireless. MikroTikls saat ini telah mendukung sistem ISP dengan wireless untuk jalur data internet di banyak negara, antara lain Iraq, Kosovo, Sri Lanka, Ghana dan banyak negara lainnya. Pengalaman dalam melakukan instalasi di Latvia menempa kami dengan kondisi serupa di negara-negara pecahan Uni Soviet dan negara berkembang lainnya. Berbagai pengembangan telah dilakukan hingga saat ini tersedia perangkat lunak sistem operasi router versi 2 yang menjamin kestabilan, kontrol, dan fleksibilitas pada berbagai media antar muka dan sistem routing dengan menggunakan komputer standart sebagai hardware. Perangkat lunak ini mendukung berbagai aplikasi ISP, mulai dari RADIUS modem pool, hingga sirkuit backbone dengan DS3. [7]

sebagai bahan presentasi dan sharing dengan team lainnya. d. Implementation: pada tahapan ini akan memakan waktu lebih lama dari tahapan sebelumnya. Dalam implementasi networker akan menerapkan semua yang telah direncanakan dan didesain sebelumnya. Implementasi merupakan tahapan yang sangat menentukan dari berhasil atau tidaknya suatu project yang akan dibangun dan di tahap inilah team work akan diuji di lapangan untuk menyelesaikan masalah teknis mau pun non teknis. e. Monitoring: setelah implementasi tahapan monitoring merupakan tahapan yang penting, agar jaringan komputer dan komunikasi dapat berjalan sesuai dengan keinginan dan tujuan awal dari user pada tahap awal analisis, maka perlu dilakukan kegiatan monitoring. f. Management, di manajemen atau pengaturan, salah satu yang menjadi perhatian khusus adalah masalah policy, kebijakan yang perlu dibuat untuk membuat/mengatur agar sistem yang telah dibangun dan berjalan dengan baik dapat berlangsung lama dan unsur reliability terjaga.

2.2.5 Network Development Life Cycle (NDLC) [8] a. Analysis: Tahap awal ini dilakukan analisa kebutuhan, analisa permasalahan yang muncul, analisa kebutuhan user, dan analisa topologi jaringan yang sudah ada saat ini. Metode yang biasa digunakan pada tahap ini di antaranya; (1) wawancara; (2) survei langsung; (3) membaca blueprint; (4) menelaah tiap data. b. Design: dari data-data yang didapatkan sebelumnya, tahap ini akan membuat gambar desain topologi jaringan interkoneksi yang akan dibangun. Diharapkan dengan gambar ini akan memberikan gambaran seutuhnya dari kebutuhan yang ada. Design bisa berupa desain struktur topologi, desain akses data, desain tata layout pengabelan, dan sebagainya yang akan memberikan gambaran jelas tentang project yang akan dibangun. c. Simulation Prototype: beberapa networker akan membuat dalam bentuk simulasi dengan bantuan tools khusus di bidang network seperti BOSON, PACKET TRACERT, NETSIM, dan sebagainya. Hal ini dimaksudkan untuk melihat kinerja awal dari network yang akan dibangun dan

3. Analisis 3.1 Desain Topologi Jaringan Penulis memilih untuk menggunakan perangkat dari Mikrotik dengan pertimbangan aspek jangka panjang. Dimana, Mikrotik sendiri memliki distributor resmi di Indonesia yang berpusat di Kota Yogyakarta. Sehingga apabila terjadi kerusakan, objek dapat mengklaim garansi dalam rentan waktu yang cukup singkat. Selain itu, Mikrotik juga memiliki sebuah aplikasi remote access dengan antarmuka pengguna yang sangat user friendly bernama Winbox. Sehingga saat administrator jaringa hendak melakukan penyesuaian, dapat dilakukan dengan cara yang sangat mudah dan sederhana.

3

luarannya. Jangan lupa untuk membuka tab “Action” dan memilih “masquerade”. d. Pengaturan ECMP Setelah semua pengaturan standar koneksi ke internet selesai, selanjutnya sudah bisa dimulai pengaturan untuk load balance ECMP. Tambahkan rule default gateway pada dstaddress yakni 0.0.0.0 dan gateway dari ISP utama beserta dua ISP pembantu. Karena sistem memiliki koneksi jaringan internet yang berbeda kecepatan bandwidth, buatlah perbandingan untuk membagi beban jaringan. Pada kasus ini, kecepatan ISP utama adalah 8,14 Mbps, kecepatan ISP pembantu 1 dan ISP pembantu 2 adalah 1,43 Mbps dan 2,24 Mbps. Sehingga didapatkan perbandingan 1:2:8.

Gambar 1. Perancangan Topologi Jaringan 4. Pembahasan 4.1 Simulasi Prototyping a. Melakukan remote access dengan Winbox Tahap pertama yang harus dilakukan adalah melakukan remote access pada Mikrotik RB951Ui-2nD yang akan digunakan sebagai load balancer dengan menggunakan aplikasi bernama WinBox. b. Pengaturan Modem USB Lalu masuk ke jendela interface, dan setting dua modem USB dengan tipe “PPP Client”.

Gambar 4. Pengaturan ECMP e. Pengaturan IP mangle dan route Dengan tersedianya lebih dari satu gateway, terkadang membuat permasalahan baru pada router, yakni paket respon untuk request yang diterima dari interface WAN 1, bisa saja dikirim melalui interface WAN 2. Untuk menghindari hal tersebut, perlu dibuat aturan routing agar koneksi outgoing pada router tetap melalui interface yang sama dengan interface trafik incoming-nya berasal. Untuk itu, masuklah ke jendela “Terminal”, dan memasukkan kode berikut. /ip firewall mangle add chain=input in-interface=isp-main action=mark-connection new-connectionmark=isp-main_conn add chain=input in-interface=isp-backup1 action=mark-connection new-connectionmark=isp-backup1_conn add chain=input in-interface=isp-backup2 action=mark-connection new-connectionmark=isp-backup2_conn add chain=output connection-mark=ispmain_conn action=mark-routing new-routingmark=ke_isp-main

Gambar 2. PPP Client setting c. Pengaturan NAT Langkah ini dilakukan untuk memberikan izin akses kepada koneksi jaringan yang sudah terdaftar. Untuk melakukannya, buka IP > Firewall.

Gambar 3. NAT rules Namun jika pada jendela firewall masih kosong atau kurang dari yang seharusnya, maka harus dilakukan pengaturan manual. Dengan cara menekan tombol plus berwarna biru, kemudian pada kolom “Chain” diisi dengan “srcnat”. Setelah itu memilih interface 4

add chain=output connection-mark=ispbackup1_conn action=mark-routing newrouting-mark=ke_isp-backup1 add chain=output connection-mark=ispbackup2_conn action=mark-routing newrouting-mark=ke_isp-backup2 /ip route add dst-address=0.0.0.0/0 gateway=192.168.1.88 routing-mark=ke_ispmain add dst-address=0.0.0.0/0 gateway=120.189.44.53 routing-mark=ke_ispbackup1 add dst-address=0.0.0.0/0 gateway=202.67.41.51 routing-mark=ke_ispbackup2

mengirim package data sebanyak 30 paket pada situs google.com, kemudian setelah 15 paket pertama terkirim lalu koneksi dari/ke ISP utama diputus pada paket ke 16 sampai paket ke 30. Setelah itu barulah diamati keandalan dari jaringan ini.

4.2 Pengujian Sistem a. Pengujian terhadap latency Pada pengujian pertama, Penulis memonitoring sistem jaringan yang ada dengan mengirimkan package data ke google.com melalui command prompt (cmd). Pada tahap ini penulis melakukan perbandingan respon paket (latency) dari sistem jaringan sebelum diterapkan load balance dengan sistem jaringan yang sudah diterapkan load balance. Dan berikut hasilnya.

4.3 Pembahasan Pengujian a. Pembahasan latency Pada pembahasan latency, bisa dilihat dari tabel perbandingan (Tabel 1) bahwa sistem jaringan mengalami peningkatan antara sistem yang belum dengan yang sudah diterapkan load balance. Dilihat dari estimasi waktu pengiriman paket, semua aspek mengalami peningkatan mulai dari waktu minimum yang naik 256%, dan waktu maksimum yang naik 520%. Hal ini disebabkan karena Equal Cost Multi-Path (ECMP) merupakan persistent per-connection load balancing yang berarti melakukan pembagian beban secara terus-menerus per koneksi secara merata. Namun jika mengacu pada International Telecommunication Union (ITU) kemudian melihat rata-rata latency yang masih berkisar pada 0 - 150 ms dan package loss yang masuk berkisar 0 - 3% keduanya masih masuk dalam kategori baik (dari tiga kategori Baik, cukup, dan buruk-).

Gambar 6 Hasil uji keandalan jaringan

Tabel 1. Tabel perbandingan latency

b. Pengujian fungsional load balancing Pada tahap ini, Penulis melakaukan pemantauan traffic internet pada tiap ISP yang digunakan dengan hasil sebagai berikut.

b. Pembahasan fungsional load balancing Tabel 2 menunjukkan bahwa penyebaran data pada masing-masing ISP tidak merata. Bahkan pada kasus yang terjadi di atas, beban jaringan terbesar justru berada pada jalur ISP cadangan 1. Hal tersebut memang merupakan fungsionalitas dari ECMP dimana pembagian beban jaringan dilakukan secara merata (equal cost) berdasarkan perbandingan kecepatan pada tiap jaringan. Dengan begitu jika salah satu jalur milik ISP down atau terputus, check-gateway akan men-knock down jalur tersebut dan menggunakan jalur ISP lain yang masih aktif, sehingga bisa mendapatkan efek failover.

Tabel 2. Tabel penyebaran data

c. Penguijan reliability dari load balancing Pada pengujian terakhir ini, akan diuji reliability dari sistem load balancing. Dimana, pengujian merupakan simulasi terjadinya down pada ISP utama. Hal tersebut dilakan dengan 5

1. Jika akan menggunakan load balancing dengan metode ECMP disarankan untuk menggunakan open DNS. 2. ISP pembantu disarankan yang cukup baik agar tidak terpaut sangat jauh pada ISP utama 3. Pastikan modem yang dipakai sudah mendukung produk MikroTik. 4. Untuk implementasi di lapangan, disarankan untuk menggunakan produk dengan seri RB951Ui-2HnD.

c. Pembahasan reliability dan waktu recovery sistem load balancing Menurut data yang ditampilkan pada gambar 4.11 menunjukkan bahwa proses pengiriman 30 paket data berhasil terkirim sebanyak 29 paket dengan persentase kehilangan paket 3%. Hal yang tersebut di atas juga dapat dijadikan sebagai landasan dalam mengukur waktu recovery sistem jaringan ini. Bsa dilihat bahwa sistem kehilangan satu paket data dari 30 paket data yang dikirimkan. Penulis kemudian mencoba pengujian serupa berulang-ulang agar mendapatkan data yang konkret, dan mendapati sistem mengalami kehilangan terkecil yakni satu paket dan terbesar sebanyak empat paket. Jika dalam sekali sesi request timed out secara default adalah 4.000 milidetik atau sama dengan empat detik, maka dalam sekali me-recovery sistem dibutuhkan waktu 4 – 16 detik.

Daftar Pustaka [1] Prayitno, Teguh. 2015. Analisis Perancangan Load Balancing 3 ISP Dengan Kombinasi Modem ADSL dan USB Di SMK Muhammadiyah 07 Randudongkal. Yogyakarta: STMIK Amikom Yogyakarta. [2] Hermanto, Dwi. 2015. Analisis dan Implementasi Fitur MetaRouter Mikrotik Untuk Load Balance dan QOS Menggunakan Mikrotik RB751U2HND Pada Jaringan Global Media Solusindo. Yogyakarta: STMIK Amikom Yogyakarta. [3] Zamzami, Nurul Fadilah. 2012. Implementasi Load Balancing dan Failover Menggunakan Mikrotik RouterOS Berdasarkan Multihomed Gateway Pada Warung Internet ”Diga”. Bandung: Politeknik Telkom. [4] Syafrizal, Melwin. 2008. Pengatar Jaringan Komputer. Yogyakarta: ANDI. [5] Andestoni, M., dkk. 2010. Makalah Load Balancing. Yogyakarta: UIN Sunan Kalijaga. [6] _______. 2011. Pengertian ISP – Internet Service Provider. Situs: jaringankomputer.org. [7] _______. Tentang Mikrotik. Situs: mikrotik.co.id. [8] Stiawan, Deris. Fundamental: Internetworking Development & Design Life Cycle. Palembang: Universitas Sriwijaya.

5. Penutup 5.1 Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian dan pemabahasan yang disajikan pada BAB IV, Penulis dapat menyimpulkan penelitian mengenai load balancing dengan metode ECMP ini sebagai berikut: 1. Load balancing dengan metode ECMP tidak mengakumulasi bandwidth tapi membagi beban jaringan menjadi sama rata berdasarkan perbandingan kecepatan tiap ISP. 2. Dengan dibaginya beban secara merata tiap jalur membuat performa jaringan secara keseluruhan dapat turun, namun masih dapat ditoleransi jika menggunakan layanan dari provider-provider yang baik. 3. Load balancing ECMP merupakan persistent per-connection, dengan begitu jika salah satu jalur milik ISP down, checkgateway akan memutuskan jalur tersebut dan menggunakan jalur ISP lain yang masih aktif. 4. ECMP memiliki tingkat keandalan jaringan yang tinggi jika melihat dari tingkat kehilangan data saat melakukan efek failover. Tapi tidak pada kondisi yang ekstrem.

Habib Burhanuddin Yusuf, memeroleh gelar Sarjana Komputer (S.Kom), Jurusan Teknik Informatika STMIK AMIKOM Yogyakarta, lulus tahun 2016. Sudarmawan, memeroleh gelar Sarjana Teknik (S.T), Jurusan Teknik Elektro Universitas Gajah Mada Yogyakarta, lulus tahun 1998. Memperoleh gelar Magister Teknik (M.T) Program Pasca Sarjana Magister Teknik Elektro Fakultas Teknik Elektro Universitas Gajah Mada Yogyakarta, lulus tahun 2006. Saat ini menjadi Dosen di STMIK AMIKOM Yogyakarta.

5.2 Saran Merunut dari hasil penelitian dan beberapa poin kesimpulan yang tersebut di atas, ada beberapa saran dalam pengimplementasian penelitian ini.

6