PERANCANGAN DAN ANALISA WIRELESS DISTRIBUTION SYSTEM (WDS) BERBASIS OPENWRT MENGGUNAKAN TL-MR3020 Cristian Wijaya Jurusan Teknik Informatika STMIK PalComTech Palembang Abstrak Jaringan nirkabel merupakan salah satu alternatif terbaik dalam membangun sebuah jaringan komputer yang praktis. Beberapa ruang publik seperti taman dan cafe serta gedung-gedung perkantoran saat ini sebagian besar telah dilengkapi dengan fasilitas hotspot supaya para pengunjungnya dapat menikmati layanan internet secara nirkabel dan praktis. Selain itu pada beberapa instansi dan perkantoran jaringan nirkabel ini digunakan untuk mendukung jaringan kabel yang sudah ada. Implementasinya masih dipergunakan jaringan kabel yang menjadi backbone dari access point supaya client yang terhubung bisa mengakses internet. Permasalahan pengkabelan ini dapat menjadi kendala yang cukup berarti pada tempat-tempat yang sulit dijangkau.Salah satu alternatif solusi dari permasalahan tersebut adalah dengan mengimplementasikan Wireless Distribution System (WDS) pada perangkat access point. WDS merupakan sistem untuk mengembangkan jaringan internet nirkabel tanpa harus menggunakan kabel sebagai backbone untuk access point melainkan memanfaatkan jalur nirkabel dari access point tersebut. Analisis perbandingan kualitas layanan (QoS) Wireless Distribution System (WDS) menggunakan parameter jitter, througput, delay dan packet loss. Hasil analisis kinerja kualitas layanan (QoS) tersebut maka akan diketahui perbandingan access point yang menggunakan backbone kabel sehingga dapat diketahui maisng-masing keunggulan dan kekurangan penerapan metode WDS dan tanpa menggunakan WDS pada jaringan nirkabel. Kata Kunci : Jaringan Nirkabel, Wireless Distribution System (WDS), Access Point, openWRT
PENDAHULUAN Menurut Syafrizal (2005:2), Jaringan komputer adalah suatu himpunan interkoneksi sejumlah komputer autonomous. Bahasa yang populer dapat dijelaskan bahwa jaringan komputer adalah kumpulan beberapa komputer (dan perangkat lain seperti printer, hub, dan sebagainya) yang saling terhubung satu sama lain melalui media perantara. Media perantara ini bisa berupa media kabel ataupun media tanpa kabel (nirkabel). Informasi berupa data akan mengalir dari satu komputer ke komputer yang lainnya atau dari satu komputer keperangkat yang lain, sehingga masing-masing komputer yang terhubung tersebut bisa saling bertukar data atau berbagi perangkat keras. Perkembangan pesat teknologi internet dan implementasinya dalam sebuah LAN (Local Area Network) telah mempermudah pencarian informasi yang diinginkan tanpa batas waktu dan lokasi, Local Area Network (LAN) merupakan jaringan yang dibatasi oleh area yang relatif kecil,umumnya dibatasi oleh area lingkungan seperti kantor, gedung, laboratorium, atau tiap-tiap ruangan pada tiap-tiap sekolah. Jarak antar node tidak lebih jauh dari sekitar 200m. Jaringan nirkabel merupakan salah satu alternatif terbaik dalam membangun sebuah jaringan komputer yang praktis. Beberapa ruang publik seperti taman dan cafe serta gedung-gedung perkantoran saat ini sebagian besar telah dilengkapi dengan fasilitas hotspot supaya para pengunjungnya dapat menikmati layanan internet secara nirkabel dan praktis. Selain itu pada beberapa instansi dan perkantoran jaringan nirkabel ini digunakan untuk mendukung jaringan kabel yang sudah ada. Implementasinya masih dipergunakan jaringan kabel yang menjadi backbone dari access point supaya client yang terhubung bisa mengakses internet. Permasalahan pengkabelan ini dapat menjadi kendala yang cukup berarti pada tempat-tempat yang sulit dijangkau.
[1]
Salah satu alternatif solusi dari permasalahan tersebut adalah dengan mengimplementasikan Wireless Distribution System (WDS) pada perangkat access point. WDS merupakan sistem untuk mengembangkan jaringan internet nirkabel tanpa harus menggunakan kabel sebagai backbone untuk access point melainkan memanfaatkan jalur nirkabel dari access point tersebut. Analisis perbandingan kualitas layanan (QoS) Wireless Distribution System (WDS) menggunakan parameter jitter, througput, delay dan packet loss. Berdasarkan analisis kinerja kualitas layanan (QoS) tersebut maka akan diketahui perbandingan access point yang menggunakan backbone kabel sehingga dapat diketahui maisng-masing keunggulan dan kekurangan penerapan metode WDS dan tanpa menggunakan WDS pada jaringan nirkabel.
LANDASAN TEORI Jaringan Komputer Menurut Herlambang (2008:1), jaringan komputer adalah sekelompok otonom yang saling menggunakan protokol komunikasi melalui media komunikasi sehingga dapat berbagi data, informasi, program aplikasi, dan perangkat keras seperti printer, dvd drive maupun harddisk, serta memungkinkan saling berkomunikasi secara elektronik. Terminologi Jaringan Menurut Herlambang (2008:2) jaringan komputer dapat di kelompokan berdasarkan luas area yang dapat dijangkau atau di layani. Secara umum jaringan komputer terbagi menjadi 3 (tiga) jenis, yaitu: Local Area Network ( LAN ), Metropolitan Area Network ( MAN ), Wide Area Network ( WAN ) IP Address Menurut Syarizal (2005:110), IP (Internet Protocol) address merupakan pengenal yang digunakan untuk memberi alamat pada tiap-tiap komputer dalam jaringan. Alamat IP merupakan representasi dari 32 bit bilangan biner yang ditampilkan dalam bentuk desimal dengan dipisah tanda titik. IP Address terdiri atas network ID dan host ID. Network ID menunjukkan nomor jaringan sedangkan Host ID mengidentifikasikan host dalam satu jaringan. IP akan dibagi menjadi 3 kelas, yaitu kelas A, B, dan kelas C.
A
Tabel 1. Pembagian Kelas IP OKTET PERTAMA PRIVATE ADDRESS 1-127 10.0.0.0 – 10.255.255.255
B
128-191
172.16.0.0 – 172.31.255.255
C
192-223
192.168.0.0
CLASS
-192.168.255.255
Wireless Fidelity (Wi-Fi) Menurut Mulyanta (2005:52), WiFi sebenarnya merupakan merek dagang wireless LAN yang diperkenalkan dan distandarisasi oleh WiFi Alliance Standar didasarkan pada standar 802.11. Pengertian Openwrt Menurut Russel (2012), Openwrt adalah sebuah proyek open source untuk menciptakan sebuah sistem operasi gratis yang bisa di install (embeded) pada perangkat radio wireless.
[2]
Wireless Mesh dan Wireless Distribution System (WDS) Menurut Akyildiz (2009), Jaringan wireless mesh network adalah sebuah jaringan wireless yaitu point to point dan multi point to point, jaringan wireless mesh setiap perangkat mesh memiliki fungsi point to point dan multi point to point pada saat bersamaan. Axence NetTools Menurut Axence Software (2009:2), Axence NetTools merupakan software untuk mengukur performa jaringan dan dapat dengan cepat mendiagnosa masalah yang ada pada jaringan. Axence NetTools - solusi yang baik untuk mengukur performa jaringan dan dapat dengan cepat mendiagnosa masalah yang ada pada jaringan. Parameter QoS Menurut Tiphon Project (2005), Performansi mengacu ke tingkat kecepatan dan keandalan penyampaian berbagai jenis beban data di dalam suatu komunikasi. Performansi merupakan kumpulan dari beberapa parameter besaran teknis. HASIL DAN PEMBAHASAN Analisis Kebutuhan Selain itu pada beberapa instansi dan perkantoran jaringan nirkabel ini digunakan untuk mendukung jaringan kabel yang sudah ada. Akan tetapi pada implementasinya masih dipergunakan jaringan kabel yang menjadi backbone dari access point supaya client yang terhubung bisa mengakses internet. Permasalahan pengkabelan ini dapat menjadi kendala yang cukup berarti pada tempat-tempat yang sulit dijangkau. Salah satu alternatif solusi dari permasalahan tersebut adalah dengan mengimplementasikan Wireless Distribution System (WDS) pada perangkat access point. WDS merupakan sistem untuk mengembangkan jaringan internet nirkabel tanpa harus menggunakan kabel sebagai backbone untuk access point melainkan memanfaatkan jalur nirkabel dari access point tersebut. Analisis Permasalahan a. Bagaimana perancangan Wireless Distribution System (WDS) menggunakan Tplink MR3020 berbasis Openwrt ? b. Bagaimana cara simulasi untuk mendapatkan hasil pengujian ? c. Bagaimana menganalisa kinerja perbandingan QoS (Quality Of Service) Wireless Distribution System (WDS) dan Non Wireless Distribution System (WDS) dengan pengukuran parameter QoS berupa Delay, Packetloss, Throughput dan Jitter ? Implementasi Openwrt berbasis Non WDS Langkah pertama untuk konfigurasi Access Point, buka web browser ketik ip default 192.168.0.254 kemudian login menggunakan user admin dan password admin, setelah itu klik pada bagian system tools kemudian lakukan proses upgrade firmware menjadi openwrt, dengan terlebih dahulu mendownload file image openwrt seperti pada gambar 1 dan 2
[3]
Gambar 1. Tampilan upgrade firmware openwrt
Gambar 2. Proses upgrade firmware openwrt Setelah proses upgrade selesai, langkah selanjutnya dengan menggunakan web browser masukan ip default openwrt yaitu 192.168.1.1 kemudian muncul tampilan login isi user root dan password (kosong) seperti pada gambar 3, kemudian ubah konfigurasi password login openwrt seperti pada gambar 4
[4]
Gambar 3. Tampilan login web openwrt
Gambar 4. Mengganti password openwrt Kemudian konfigurasi IP access point berbasis openwrt pada bagian general setup dengan mengubah ip default menjadi ip address 192.168.3.1 seperti pada gambar 5
[5]
Gambar 5. Konfigurasi IP LAN openwrt Berikutnya konfigurasi Ssid wireless router dengan memberi nama openwrt seperti pada gambar 6.
Gambar 6. Konfigurasi Ssid Openwrt Kemudian konfigurasi security wireless access point pada bagian key dengan memberi password kemudian klik save & apply seperti pada gambar 7.
[6]
Gambar 7. Konfigurasi password wireless Implementasi Openwrt berbasis Wireless Distribution System (WDS) Langkah pertama konfigurasi Ssid dengan memilih menu wifi dan bagian mode pilih konfigurasi Access point (WDS) seperti pada gambar 8.
Gambar 8. Konfigurasi Access Point sebagai WDS Master Untuk melakukan konfigurasi di openwrt via console, menggunakan software putty dengan menggunakan user root dan password, seperti pada 9
Gambar 9. Konfigurasi Openwrt basis Console
[7]
Gambar 10, konfigurasi IP address eth0 dengan menggunakan editor vi pada file /etc/config/network, dimana pada bagian option ipaddr di setting 192.168.3.1
Gambar 10. Konfigurasi IP address eth0 Master WDS Gambar 11, konfigurasi wireless dengan menggunakan editor vi pada file /etc/config/wireless, dimana pada bagian ssid di setting ‘openwrt’, option mode setting sebagai ‘ap’, dan option wds ‘1’.
Gambar 11. Konfigurasi Wireless via Console
Gambar 12. Tampilan Access Point sebagai Master WDS
[8]
Konfigurasi Access Point Openwrt sebagai WDS Client Langkah pertama konfigurasi Ssid dengan memilih menu wifi dan bagian mode pilih konfigurasi Client (WDS) seperti pada gambar 13
Gambar 13. Konfigurasi Access point sebagai WDS Client Gambar 14, konfigurasi IP addres eth0 dengan menggunakan editor vi pada file /etc/config/network, dimana pada bagian option ipaddr di setting 192.168.3.2
Gambar 14. Konfigurasi IP Address eth0 WDS Client Gambar 15, konfigurasi wireless dengan menggunakan editor vi pada file /etc/config/wireless, dimana pada bagian ssid di setting ‘openwrt’, option mode setting sebagai ‘sta’, dan option wds ‘1’
[9]
Gambar 15. Konfigurasi Wireless WDS Client / station
Gambar 16. Tampilan Access Point sebagai Client WDS Analisa QoS Wireless Non Distribution System (WDS) Tool yang digunakan dalam pengukuran QoS adalah Axence Nettools, untuk hasil data Throughput, Delay/Latency, Packet Loss. Sedangkan tool iperf digunakan untuk memperoleh data jitter. Jitter lazimnya disebut variasi delay, berhubungan erat dengan latency, yang menunjukkan banyaknya variasi delay pada taransmisi data di jaringan. Delay antrian pada router dan switch dapat menyebabkan jitter. Delay / Latency dan Packet Loss Hasil pengukuran pada Tabel 2 diperoleh nilai Delay dan Packet Loss pada web www.detik.com dengan nilai rata-rata delay 28.6ms dengan rata persentase packet loss sebesar 0.5% dengan waktu pengukuran ± 4 Menit, dapat disimpulkan nilai delay masuk dalam kategori sangat bagus sedangkan Packet Loss masuk dalam kategori sangat bagus. Tabel 2. Hasil Delay dan Packet Loss www.detik.com Min Max Rata-rata Packet Pengujian (ms) (ms) Delay (ms) Loss (%) 1 26 71 28 1 2 26 113 29 1 3 25 145 29 0
[10]
4 5 6 7 8 9 10
26 26 26 26 26 26 26 Rata-rata Sumber : Diolah Sendiri
113 74 122 112 118 126 122
28 28 29 28 29 29 29 28.6
0 1 0 0 1 0 1 0.5
Throughput Hasil pengukuran pada tabel 3, diperoleh nilai Throughput pada web www.detik.com dengan nilai rata-rata nilai throughput berupa nilai rata-rata (average) sebesar 365.8 kbit/sec, nilai throughput rata-rata minimum sebesar 136 kbps dan rata-rata maximum sebesar 402 kbps dengan waktu pengukuran ± 4 Menit, serta jumlah paket yang dikirim (sent) bervariasi. Tabel 3. Hasil Throughput www.detik.com Min Max Rata-rata Pengujian (kbps) (kbps) (kbps) 1 139 403 373 2 203 406 380 3 254 405 381 4 190 404 379 5 138 404 377 6 143 404 377 7 112 405 373 8 122 404 380 9 154 399 342 154 400 296 10 Rata-rata 365.8 Sumber : Diolah Sendiri Jitter Hasil pengukuran pada tabel 4, diperoleh nilai jitter yang bervariasi dengan nilai ratarata jitter 6.4 ms, sehingga dalam kategori versi tiphon termasuk dalam kategori bagus ( 0 s/d 75 ms), semakin kecil nilai jitter maka QoS yang dihasil semakin bagus , semakin besar nilainya maka semakin jelek QoS jaringan internet tersebut. Tabel 4. Hasil Jitter Pengujian dalam interval 10s Interval (s) 0.0-0.5 0.5- 1.0 1.0 – 1.5 1.5 – 2.0 2.0 – 2.5 2.5 – 3.0 3.0 – 3.5
Transfer (KByte) 64.6 64.6 63.2 64.6 63.2 64.6 63.2
Bandwidth (Mbps) 1.06 1.06 1.03 1.06 1.03 1.06 1.03
[11]
Jitter (ms)
Kategori
5.9 6.7 7.0 6.5 6.0 6.2 6.6
Bagus Bagus Bagus Bagus Bagus Bagus Bagus
3.5 – 4.0 4.0 – 4.5 4.5 -5.0 5.0 – 5.5 5.5 – 6.0 6.0 – 6.5 6.5 – 7.0 7.0 – 7.5 7.5 – 8.0 8.0 – 8.5 8.5 – 9.0 9.0 – 9.5 9.5 - 10
64.6 63.2 64.6 63.2 64.6 63.2 63.2 64.6 63.2 64.6 64.6 64.6 63.2 Rata-rata Sumber : Diolah Sendiri
1.06 1.03 1.06 1.03 1.06 1.03 1.03 1.06 1.03 1.06 1.06 1.06 1.03
7.6 7.1 6.9 5.9 6.1 6.7 6.3 5.7 6.2 6.3 6.5 6.5 6.0 6.4
Bagus Bagus Bagus Bagus Bagus Bagus Bagus Bagus Bagus Bagus Bagus Bagus Bagus Bagus
Analisa QoS Wireless Distribution System (WDS) Tool yang digunakan dalam pengukuran QoS adalah Axence Nettools, untuk hasil data Throughput, Delay/Latency, Packet Loss. Sedangkan tool iperf digunakan untuk memperoleh data jitter. Jitter lazimnya disebut variasi delay, berhubungan erat dengan latency, yang menunjukkan banyaknya variasi delay pada taransmisi data di jaringan. Delay antrian pada router dan switch dapat menyebabkan jitter. Delay / Latency dan Packet Loss Hasil pengukuran pada Tabel 5 diperoleh nilai Delay dan Packet Loss pada web www.detik.com dengan nilai rata-rata delay 29.4ms dengan rata persentase packet loss sebesar 0.5% dengan waktu pengukuran ± 4 Menit, dapat disimpulkan nilai delay masuk dalam kategori sangat bagus sedangkan Packet Loss masuk dalam kategori sangat bagus. Faktor penyebab packet Loss dapat terjadi karena collision atau tabrakan/tumbukan antara data pada jaringan. Umumnya perangkat jaringan memiliki buffer untuk menampung data yang diterima. Jika terjadi kongesti atau kelebihan beban dalam jaringan LAN yang cukup lama, buffer akan penuh, dan data baru tidak akan diterima, hal inilah yang bisa menyebabkan packet Loss. Tabel 5 Hasil Delay dan Packet Loss www.detik.com Min Max Rata-rata Packet Pengujian (ms) (ms) Delay (ms) Loss (%) 1 26 75 29 0 2 26 150 30 0 3 26 119 29 0 4 26 52 29 1 5 26 51 29 0 6 26 69 29 0 7 26 126 31 1 8 26 156 30 1 9 26 87 29 1 10 26 67 29 1 Rata-rata 29.4 0.5 Sumber : Diolah Sendiri
[12]
Throughput Hasil pengukuran pada tabel 6, diperoleh nilai Throughput pada web www.detik.com dengan nilai rata-rata nilai throughput berupa nilai rata-rata (average) sebesar 313 kbit/sec, nilai throughput rata-rat minimum sebesar 136 kbps dan rata-rata maximum sebesar 402 kbps dengan waktu pengukuran ± 4 Menit, serta jumlah paket yang dikirim (sent) bervariasi. Tabel 6. Hasil Throughput www.detik.com Min Max Rata-rata Pengujian (kbps) (kbps) (kbps) 1 138 404 366 2 185 406 386 3 175 403 287 4 35 398 279 5 105 401 289 6 198 403 328 7 100 402 310 8 95 399 303 9 129 406 296 203 400 287 10 Rata-rata 313 Sumber : Diolah Sendiri Jitter Jitter didefinisikan sebagai variasi dari delay atau variasi waktu kedatangan paket. Hal yang mempengaruhi jitter, diantaranya adalah peningkatan trafik secara tiba-tiba sehingga penyempitan bandwidth dan menimbulkan antrian. Mendapatkan nilai jitter dengan menggunakan tool iperf dengan mencoba koneksi ke iperf server di internet dengan menggunakan protokol UDP (User Datagram Protocol), dimana iperf server yang diuji adalah 180.242.35.219, iperf client mencoba koneksi ke port 5001 ( port iperf server) dalam interval 10 detik. Tabel 7. Hasil Jitter Pengujian dalam interval 10s Interval (s) 0.0-0.5 0.5- 1.0 1.0 – 1.5 1.5 – 2.0 2.0 – 2.5 2.5 – 3.0 3.0 – 3.5 3.5 – 4.0 4.0 – 4.5 4.5 -5.0 5.0 – 5.5 5.5 – 6.0 6.0 – 6.5 6.5 – 7.0
Transfer (KByte) 64.6 64.6 63.2 63.2 64.6 63.2 64.6 63.2 64.6 64.6 63.2 63.2 64.6 64.6
Bandwidth (Mbps) 1.06 1.06 1.03 1.03 1.06 1.03 1.06 1.03 1.06 1.06 1.03 1.03 1.06 1.06
[13]
Jitter (ms)
Kategori
5.9 6.4 6.2 6.7 6.3 6.1 5.9 6.2 6.2 7.1 6.5 6.2 6.1 6.5
Bagus Bagus Bagus Bagus Bagus Bagus Bagus Bagus Bagus Bagus Bagus Bagus Bagus Bagus
7.0 – 7.5 7.5 – 8.0 8.0 – 8.5 8.5 – 9.0 9.0 – 9.5 9.5 - 10
63.2 64.6 63.2 64.6 66 63.2 Rata-rata Sumber : Diolah Sendiri
1.03 1.06 1.03 1.06 1.08 1.03
5.9 6.3 6.3 6.4 6.0 7.5 6.3
Bagus Bagus Bagus Bagus Bagus Bagus Bagus
Hasil pengukuran pada tabel diatas diperoleh nilai jitter yang bervariasi dengan nilai rata-rata jitter 6.3 ms, sehingga dalam kategori versi tiphon termasuk dalam kategori bagus ( 0 s/d 75 ms), semakin kecil nilai jitter maka QoS yang dihasil semakin bagus, semakin besar nilainya maka semakin jelek QoS jaringan internet tersebut. Hasil Perbandingan Non WDS dan WDS Hasil perbandingan tabel 8 terlihat bahwa parameter delay Non WDS sedikit lebih unggul yaitu sebesar 28.6 ms dibanding WDS sebesar 29.4 ms, sedangkan pada parameter packet loss memiliki nilai persen yang berimbang atau sama. Parameter pengujian Throughput terlihat dimana nilai bandwidth murni (aktual) pada Non WDS lebih unggul dibanding WDS dimana penggunaan throughput Non WDS sebesar 365.8 kbps sedangkan WDS sebesar 313 kbps. Kemudian pada parameter jitter diperoleh hasil yang berimbang atau mendekati sama. Nilai perbandingan secara keseluruhan antara WDS DAN Non WDS mempunyai nilai QoS yang hampir sama di parameter delay, packet loss dan jitter, hanya pada parameter throughput terlihat perbandingan nilai yang cukup signifikan dimana saat menggunakan teknologi WDS mengalami penurunan throughput sekitar 14.2 %. Tabel 8. Hasil Perbandingan QoS WDS dan Non WDS No
Perbandingan WDS Non WDS 29.4 28.6 0.5 0.5 313 365.8 6.3 6.4
Parameter
1 Delay / Latency (ms) 2 Packet Loss (%) 3 Throughput (kbps) 4 Jitter (ms) Sumber : Diolah Sendiri
PENUTUP Berdasarkan hasil pengujian dengan menggunakan metode WDS dan tanpa WDS berbasis openwrt diketahui bahwa terjadi penurunan throughput sebesar 14.2 % yaitu dari throughput sebesar 365.8 kbps pada jaringan tanpa WDS menjadi 313 kbps pada jaringan dengan WDS sedangkan pada parameter delay, packet loss dan jitter diperoleh nilai perbedaan yang tidak terlalu signifikan. Jarak antar AP dalam kondisi pada jaringan dengan sistem WDS memiliki pengaruh yang besar terhadap kualitas throughput yang diterima oleh client .Penerapan sistem WDS dengan letak antar AP dalam kondisi ruangan yang terpisah oleh tembok beton dengan ukuran cukup tebal dapat menurunkan kualitas throughput selain itu juga semakin bertambah seiring meningkatnya jumlah client yang terhubung.
[14]
DAFTAR PUSTAKA
Akyildiz, Ian . Wang Xudong. 2009. “ Wireless Mesh Networks”. John Wiley & Sons Ltd, West Sussex. United Kingdom Axence, Team . 2009. Axence Network Tools Usr Guide, Axence Software Inc Herlambang Linto, Catur Azis. 2008. Panduan Lengkap Menguasai Router Masa Depan Menggunakan Mikrotik RouterOS. Yogyakarta:ANDI. Mulyanta, Edi. 2005. Pengenalan Protokol Jaringan Wireless Komputer. Penerbit ANDI Yogyakarta Russel, Jesse. Cohn,Ronald . 2012. Openwrt. Publish: Book on Demand Syarizal, Melwin. 2005. Pengantar Jaringan Komputer. Yogyakarta:ANDI Tiphon Project. 2005. Telecommunications and Internet Protocol Harmonization Over Networks (TIPHON). General aspects of Quality of Service (QoS) ETSI. DTR/TIPHON-05006 (cb0010cs.pdf)
[15]
