Konferensi Nasional Sistem dan Informatika 2011; Bali, November 12, 2011
KNS&I11-018
PENGARUH QUALITY OF SERVICE (QoS) TERHADAP PERFORMANSI JARINGAN VIDEO CONFERENCE PROTOKOL H. 323 PADA JARINGAN IPv6 Ricky Teruna Nugraha, Taufiq Abdul Gani, Melinda, dan Yuwaldi Away Center for Computational Engineering, Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Syiah Kuala, Darussalam, Banda Aceh
[email protected],
[email protected],
[email protected], dan
[email protected] ABSTRACT Video conference is a multimedia communications technology which is highly used nowadays. It has been applied in every fields based on IP protocol H.322. The video conference is often lack of quality due to some factors: the concurent usage of bandwidth resource, higher delay and jitter. Hence, Quality of Services (QoS) are required to maintain the performance of video conference. A typical QoS commonly used today is Differentiated Service (Diffserv) which tries to maintain good services for each packet required through packet classification, traffic shaping, traffic policing and queuing based. IPv6 is a new internet addressing scheme that enhances real time traffic like video conference. This paper presents effects of QoS on video conference based on IP protocol H.322 through IPv6 networks. The simulations were done on various traffic conditions like crowd, heavy and disturbances. Keywords: Quality of Services, Video Conference, H.323, IPv6.
1. Pendahuluan
Dewasa ini, kebutuhan akan teknologi internet sangat tinggi. Salah satunya penggunaan teknologi video conference[1] . Teknologi video conference adalah telekomunikasi audio dan video untuk menghubungkan dua orang atau lebih, dari tempat yang berbeda dalam waktu yang sama. Video conference telah digunakan dalam banyak bidang kehidupan, salah satunya, dalam instansi pendidikan berupa pemanfaatan video conference sebagai media pendidikan jarak jauh untuk keperluan pemberian materi yang tidak terbatas waktu dan jarak. Teknologi video conference berbasis Internet Protocol (IP)[2], yang khususnya menggunakan protokol H.323[3], telah dikembangkan, dan saat ini telah banyak digunakan. IP merupakan teknologi shared bandwidth dimana resource yang sama digunakan secara bersamaan. Oleh karena itu butuh pemikiran untuk mendapatkan kualitas komunikasi yang lebih baik. Salah satu usaha untuk mendapatkan kualitas video conference yang baik yaitu dengan menggunakan Quality of Service (QoS)[4]. QoS adalah sebuah mekanisme untuk mengoptimumkan kemampuan jaringan dalam penyediaan layanan yang menggunakan berbagai macam teknologi jaringan. Penggunaan QoS diharapkan dapat meningkatkan performansi video conference dengan memprioritaskan paket video conference. Penelitian ini akan mengoptimumkan performansi video conference dengan menggunakan QoS dengan jaringan IPv6[5] . Usaha mengoptimumkan performansi video conference dengan menggunakan mekanisme QoS sudah pernah dilakukan oleh Rahmad[6], tetapi menggunakan IPv4[7]. Penelitian ini termotivasi karena alokasi alamat IPv4 hampir habis, sehingga dirasa perlu meneliti lebih lanjut pengaruh QoS terhadap kualitas video conference berbasis protokol H.323 pada jaringan IPv6.
2. Video Concerence, QoS dan IPv6
Video conference[1] memakai telekomunikasi audio dan video untuk membawa orang ke tempat berbeda dalam waktu yang bersamaan untuk pertemuan. Ini bisa sama sederhananya dengan percakapan di antara dua orang di jaringan pribadi (titik-ke-titik) atau melibatkan beberapa tempat (multi-titik) dengan lebih dari satu orang di kamar besar di tempat berbeda. Selain audio dan pengiriman visual aktivitas, video conferencing bisa dilakukan dengan dokumen, informasi yang diperlihatkan dengan komputer, dan whiteboards. Parameter-parameter yang lazim dijadikan referensi umum untuk mengamati unjuk kerja jaringan, di antaranya adalah delay (latency), jitter, throughput, dan packet loss[7]. IP versi 6 (IPv6)[5,8] adalah versi baru dari internet protokol, didisain berdasarkan IP versi 4 (IPv4)[6]. Perubahan dari IPv4 ke IPv6 pada dasarnya terjadi karena beberapa hal yang dikelompokkan dalam kategori berikut: (i) Kapasitas Perluasan Alamat, (ii) Penyederhanaan Format Header, (iii) Peningkatan dukungan untuk header pilihan dan header, (iv) Kemampuan pelabelan aliran paket, (v) Autentifikasi dan kemampuan privasi.
3. Metode Penelitian Penelitian ini dilakukan dengan mensimulasikan jaringan dalam empat kondisi, yaitu kondisi normal, diberi trafik sesak, dibangkitkan gangguan delay dan jitter serta diterapkan QoS; (i) Pengujian dalam kondisi normal, (ii) Pengujian dalam trafik sesak, (iii) Pengujian dalam kondisi diberi gangguan. (iv) Pengujian dalam kondisi diberi QoS.
116
Konferensi Nasional Sistem dan Informatika 2011; Bali, November 12, 2011
KNS&I11-018
Kapasitas paket data video conference yang digunakan yaitu 420,48 kbps. Untuk media transmisi yang digunakan adalah kabel UTP dengan bandwidth sebesar 100 Mbps. Parameter yang diukur pada pengujian ini adalah besarnya throughput yang dihasilkan oleh paket video conference saat kondisi normal, dibebani delay dan jitter. ITU-T merekomendasikan parameter gangguan untuk protokol H.323 menjadi 3 kategori delay dan jitter yaitu bagus, dapat diterima dan jelek. Untuk delay, kategori bagus bernilai 0-150 ms, dapat diterima 150-300 ms dan jelek bernilai lebih besar dari 300 ms. Sedangkan nilai jitter juga ada tiga kategori, yaitu bagus sebesar 0-20 ms, dapat diterima sebesar 20-50 ms dan jelek bernilai lebih besar dari 50 ms. Maka pada pengujian ini, gangguan yang akan dibangkitkan adalah delay dan jitter. Adapun besarnya nilai delay yang dibangkitkan yaitu 10 ms, 250 ms dan 1000 ms. Sedangkan untuk jitter yaitu 10-20 ms, 21-50 ms dan 1000-4000 ms.
4. Hasil dan Pembahasan Grafik masing-masing paket dengan perbandingan pada saat dibangkitkan (sumber), tanpa dan menggunakan QoS dengan IPv6 ditunjukkan pada Gambar 1, Gambar 2, dan Gambar 3.
Throughput (kbps)
Throughput HTTP 70000 65000 60000 55000 50000 45000 40000 35000 30000 1
4
7
10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58
Waktu (detik) H.323 Sumber
Gambar 1. Grafik Perbandingan Throughput Paket FTP Pada Trafik Sesak IPv6
H.323 Tanpa QOS
H.323 Dengan QOS
Gambar 2. Grafik Perbandingan Throughput Paket HTTP Pada Trafik Sesak
Throughput H.323 Throughput (kbps)
421.5 421 420.5 420 419.5 419 1
4
7
10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58
Waktu (detik) H.323 Sumber
H.323 Tanpa QOS
H.323 Dengan QOS
Gambar 3. Grafik Perbandingan Throughput Paket H.323 Pada Trafik Sesak IPv6 Pada pembahasan berikutnya akan dilihat bagaimana performansi jaringan setelah terjadi gangguan dan bagaimana QoS dapat menjaga performansi jaringan tersebut. a. Pengaruh QoS Terhadap Trafik H.323 yang Dibebankan Delay dan Jitter 1. Delay 10 ms Dengan Jitter 10–20 ms. Adapun grafik throughput dari H.323 pada kondisi delay 10 ms dengan jitter 10-20 ms ditunjukkan pada Gambar 4. Tabel 1. di bawah memperlihatkan nilai rata-rata dan standar deviasi. Rata-rata paket H.323 mengunakan QoS IPv6 sebesar 420.48 kbps lebih baik daripada tanpa QoS yang berjumlah sebesar 420.45 kbps. Untuk standar deviasi, paket H.323 lebih stabil ketika diberi QoS yang berjumlah 0.84 dibandingkan tanpa QoS yang berjumlah 0.85. 2. Delay 10 ms Dengan Jitter 21-50 ms. Adapun grafik throughput dari H.323 pada kondisi delay 10 ms dengan jitter 21-50 ms ditunjukkan pada Gambar 5. Dari Tabel 2. didapat nilai rata-rata dan standar deviasi. Rata-rata paket H.323 dengan QoS sebesar 420.47 kbps lebih baik daripada tanpa QoS yang berjumlah sebesar 420.51 kbps. Untuk standar deviasi, paket H.323 lebih stabil ketika diberi QoS yang berjumlah 0.95 dibandingkan tanpa QoS yang berjumlah 1.22.
117
Konferensi Nasional Sistem dan Informatika 2011; Bali, November 12, 2011
KNS&I11-018
Throughput H.323 424
Throughput (kbps)
423 422 421 420 419 418 417 1
4
7
10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 Waktu (detik) H.323 Sumber
H.323 Tanpa QOS
H.323 Dengan QOS
Gambar 4. Perbandingan Throughput (delay 10 ms dan jitter 10-20 ms) Throughput H.323 424
Throughput (kbps)
423 422 421 420 419 418 417 1
4
7
10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 Waktu (detik) H.323 Sumber
H.323 Tanpa QOS
H.323 Dengan QOS
Gambar 5 Throughput Paket H.323 (delay 10 ms, jitter 21-50 ms) Tabel 1. Nilai Rata-Rata dan Standar Deviasi Bandwidth (delay 10 ms dan jitter 10–20 ms). H.323 Sumber H.323 tanpa QoS H.323 menggunakan QoS Rata-rata (kbps) Standar Deviasi
420.48 0
420.45 0.85
420.48 0.84
Tabel 2. Nilai Rata-Rata dan Standar Deviasi Bandwidth (delay 10 ms dan jitter 21–50 ms). H.323 Sumber H.323 tanpa QoS H.323 menggunakan QoS Rata-rata (kbps) 420,48 420.51 420.47 Standar Deviasi 0 1.22 0.95 3. Delay 10 ms Dengan Jitter 1000-4000 ms. Adapun grafik throughput dari H.323. pada kondisi delay 10 ms dengan jitter 1000-4000 ms ditunjukkan pada Gambar 6. Throughput H.323 422 Throughput (kbps)
421 420 419 418 417 416 415 1
4
7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 Waktu (detik) H.323 Sumber
Gambar 6. Perbandingan Throughput Paket H.323 (delay 10 ms dengan jitter 1000-4000 ms )
H.323 Tanpa QOS
H.323 Dengan QOS
Gambar 7. Perbandingan Throughput Paket H.323 (delay 250 ms dengan jitter 10-20 ms)
Dari Tabel 3. didapat nilai rata-rata dan standar deviasi. Rata-rata paket H.323 menggunakan QoS sebesar 420.48 kbps lebih baik daripada tanpa QoS yang berjumlah sebesar 420.42 kbps. Untuk standar deviasi, paket H.323 lebih stabil ketika diberi QoS yang berjumlah 15.05 dibandingkan tanpa QoS yang berjumlah 16.72.
118
Konferensi Nasional Sistem dan Informatika 2011; Bali, November 12, 2011
KNS&I11-018
Tabel 3. Data Rata-Rata dan Standar Deviasi Paket H.323 Pada Delay 10 ms dan Jitter 1000 – 4000 ms Dengan IPv6. H.323 Sumber H.323 tanpa QoS H.323 mengunakan QoS Rata-rata (kbps) 420,48 420.42 420.48 Standar Deviasi 0 16.72 15.05 4. Delay 250 ms Dengan Jitter 10-20 ms. Adapun grafik throughput dari H.323 pada kondisi delay 250 ms dengan jitter 10-20 ms ditunjukkan pada Gambar 7. Dari Tabel 4 didapat nilai rata-rata dan standar deviasi. Rata-rata paket H.323 menggunakan QoS sebesar 420.49 kbps lebih baik daripada tanpa QoS yang berjumlah sebesar 420.31 kbps. Untuk standar deviasi, paket H.323 lebih stabil ketika diberi QoS yang berjumlah 0.43 dibandingkan tanpa QoS yang berjumlah 0.73. Tabel 4. Data Rata-Rata dan Standar Deviasi Paket H.323 Pada Delay 250 ms dan Jitter 10–20 ms Dengan IPv6. H.323 Sumber H.323 tanpa QoS H.323 mengunakan QoS Rata-rata (kbps) 420,48 420.31 420.49 Standar Deviasi 0 0.73 0.43 5. Delay 250 ms Dengan Jitter 21-50 ms. Adapun grafik throughput dari H.323 pada kondisi delay 250 ms dengan jitter 21-50 ms ditunjukkan pada Gambar 8.
Throughput H.323
Throughput (kbps)
425 420 415 410 405 400 1
4
7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58
Waktu (detik) H.323 Sumber
H.323 Tanpa QOS
H.323 Dengan QOS
Gambar 8. Grafik Perbandingan Throughput Paket H.323 Pada Kondisi Delay 250 ms Dengan Jitter 21-50 ms Dengan IPv6
Gambar 9. Grafik Perbandingan Throughput Paket H.323 Pada Kondisi Delay 250 ms Dengan Jitter 10004000 ms Dengan IPv6
Dari Tabel 5. didapat nilai rata-rata dan standar deviasi. Rata-rata paket H.323 menggunakan QoS sebesar 420.48 kbps lebih baik daripada tanpa QoS yang berjumlah sebesar 420.23 kbps. Untuk standar deviasi, paket H.323 lebih stabil ketika diberi QoS yang berjumlah 1.13 dibandingkan tanpa QoS yang berjumlah 2.08. Tabel 5. Data Rata-Rata dan Standar Deviasi Paket H.323 (delay 250 ms dan jitter 21–50 ms). H.323 Sumber H.323 tanpa QoS H.323 mengunakan QoS Rata-rata (kbps) 420,48 420.23 420.48 Standar Deviasi 0 2.08 1.13 6. Delay 250 ms Dengan Jitter 1000-4000 ms. Adapun grafik throughput dari H.323 pada kondisi delay 250 ms dengan jitter 1000-4000 ms ditunjukkan pada Gambar 9. Dari Tabel 6 didapat nilai rata-rata dan standar deviasi. Rata-rata paket H.323 menggunakan QoS sebesar 420.74 kbps lebih baik daripada tanpa QoS yang berjumlah sebesar 416.47 kbps. Untuk standar deviasi, paket H.323 lebih stabil ketika diberi QoS yang berjumlah 16.09 dibandingkan tanpa QoS yang berjumlah 21.11. Tabel 6 Data Rata-Rata dan Standar Deviasi Paket H.323 Pada Delay 250 ms dan Jitter 1000–4000 ms Dengan IPv6. H.323 Sumber H.323 tanpa QoS H.323 mengunakan QoS Rata-rata (kbps) 420,48 416.47 420.74 Standar Deviasi 0 21.11 16.09 7. Delay 1000 ms Dengan Jitter 10-20 ms. Adapun grafik throughput dari H.323 pada kondisi delay 1000 ms dengan jitter 10-20 ms ditunjukkan pada Gambar 10.
119
Konferensi Nasional Sistem dan Informatika 2011; Bali, November 12, 2011
KNS&I11-018
Throughput H.323
Throughput H.323 430 420 Throughput (kbps)
Throughput (kbps)
430 410 390 370 350
410 400 390 380 370
330
360 1
4
7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58
1
4
7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58
Waktu (detik) H.323 Sumber
H.323 Tanpa QOS
Waktu (detik) H.323 Dengan QOS
H.323 Sumber
Gambar 10. Perbandingan Throughput Paket H.323 Pada Kondisi Delay 1000 ms Dengan Jitter 10-20 ms Dengan IPv6
H.323 Tanpa QOS
H.323 Dengan QOS
Gambar 11. Perbandingan Throughput Paket H.323 Pada Kondisi Delay 1000 ms Dengan Jitter 21-50 ms Dengan IPv6
Dari Tabel 7. didapat nilai rata-rata dan standar deviasi. Rata-rata paket H.323 menggunakan QoS sebesar 420.48 kbps lebih baik daripada tanpa QoS yang berjumlah sebesar 418.95 kbps. Untuk standar deviasi, paket H.323 lebih stabil ketika diberi QoS yang berjumlah 0.38 dibandingkan tanpa QoS yang berjumlah 10.17. Tabel 7. Data Rata-Rata dan Standar Deviasi Paket H.323 Pada Delay 1000 ms dan jitter 10–20 ms Dengan IPv6. H.323 Sumber H.323 tanpa QoS H.323 mengunakan QoS Rata-rata (kbps) 420,48 418.95 420.48 Standar Deviasi 0 10.17 0.38 8. Delay 1000 ms Dengan Jitter 21-50 ms. Adapun grafik throughput dari H.323. pada kondisi delay 1000 ms dengan jitter 21-50 ms ditunjukkan pada Gambar 11. Dari Tabel 8. didapat nilai rata-rata dan standar deviasi. Rata-rata paket H.323 menggunakan QoS sebesar 420.48 kbps lebih baik daripada tanpa QoS yang berjumlah sebesar 419.64 kbps. Untuk standar deviasi, paket H.323 lebih stabil ketika diberi QoS yang berjumlah 1.02 dibandingkan tanpa QoS yang berjumlah 6.56. Tabel 8. Data Rata-Rata dan Standar Deviasi Paket H.323 Pada Delay 1000 ms dan Jitter 21–50 ms Dengan IPv6. H.323 Sumber H.323 tanpa QoS H.323 mengunakan QoS Rata-rata (kbps) 420,48 419.64 420.48 Standar Deviasi 0 6.56 1.02 9. Delay 1000 ms Dengan Jitter 1000-4000 ms. Adapun grafik throughput dari H.323 pada kondisi delay 1000 ms dengan jitter 1000-4000 ms ditunjukkan pada Gambar 12.
Gambar 12. Grafik Perbandingan Throughput Paket H.323 Pada kondisi Delay 1000 ms Dengan Jitter 1000-4000 ms Dengan IPv6 Untuk melihat data rata-rata dan standar deviasi paket H.323 pada delay 1000 ms dan jitter 1000–4000 ms dengan IPv6 dapat dilihat pada Tabel 9.
120
Konferensi Nasional Sistem dan Informatika 2011; Bali, November 12, 2011
KNS&I11-018
Tabel 9. Data Rata-Rata dan Standar Deviasi Paket H.323 Pada Delay 1000 ms dan Jitter 1000–4000 ms Dengan IPv6. H.323 Sumber H.323 tanpa QoS H.323 mengunakan QoS Rata-rata (kbps) 420,48 420.63 420.87 Standar Deviasi 0 22.06 17.18 Dari Tabel 9 didapat nilai rata-rata dan standar deviasi. Rata-rata paket H.323 menggunakan QoS sebesar 420.87 kbps kurang baik daripada tanpa QoS yang berjumlah sebesar 420.63 kbps. Untuk standar deviasi, paket H.323 lebih stabil ketika diberi QoS yang berjumlah 17.18 dibandingkan tanpa QoS yang berjumlah 22.06.
5. Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian, dapat disimpulkan bahwa: 1. Penelitian ini telah berhasil mengaplikasikan pengaruh Quality of Service (QoS) video conference pada protokol H.323 menggunakan metode Differentiated Service (DiffServ) pada jaringan IPv6 2. QoS dalam penelitian ini telah mampu menjalankan tugas utamanya yaitu dengan memberikan prioritas pada paket H.323 yang dibangkitkan pada trafik sesak dengan jumlah throughput yang hilang lebih kecil daripada paket FTP dan HTTP. 3. Dari hasil pengukuran yang dilakukan didapatkan bahwa: a. Gangguan delay dan jitter dapat ditekan mendekati kondisi normal dengan adanya QoS. Hal ini terbukti dari kecilnya nilai standar deviasi throughput ketika diberi QoS daripada tanpa QoS yang diperoleh selama 60 detik dalam 10 kali pengujian. b. Semakin tinggi nilai delay dan jitter yang diberikan semakin tinggi nilai ketidakstabilan throughput paket H.323 yang dihasilkan.
Daftar Pustaka [1] Herryawan, Kusti. (2009). Videoconference, Pusat Teknologi Informasi dan Komunikasi Pendidikan Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta. [2] Information Sciences Institute. (1981). Internet Protocol, RFC 791, California. [3] ITU, ITU-T. (1996). Recommendation H.323, Genewa. [4] Liebeherr, J. (1995). Multimedia networks: issues and challenges, Computer, vol.28, issue 4, pages 68-69. [5] R. Hinden, S. Deering. (1998a). Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification, The Internet Society, Cisco Systems, rfc 2460 [6] Rahmad. (2010). Mengaplikasikan Pengaruh Quality Of Service (QOS) video conference pada trafik H.323 menggunakan metode Differenttated service (DIFFSERV), Laporan Tugas Akhir, Fakultas Teknik Unsyiah, Banda Aceh. [7] Ahmed, Mohiuddin, Adam Suhaimi, Mohd, Md. Faisal, Quazi Shoyweeb, Haseeb, Shariq. (2007). Evaluating QoS performance of Streaming Video On both IPv4 and IPv6 Protocols SpringSim '07 Proceedings of the 2007 spring simulaiton multiconference, San Diego, CA, USA. [8] R. Hinden, S. Deering. (1998b). IP Version 6 Addressing Architecture, The Internet Society, Cisco Systems, rfc 2373.
121
