REKAYASA TRAFIK. Bab 2. Konsep tentang Trafik. Dr. Jusak STIKOM Surabaya

REKAYASA TRAFIK Bab 2. Konsep tentang Trafik Dr. Jusak STIKOM Surabaya

Rekayasa Trafik, Jusak

Definisi tentang Trafik • Kata traffic berasal dari bahasia

Italia yang berarti bisnis. • Dalam teletraffic theory kata traffic ini mengacu pada kata intensitas trafik (traffic intensity). • Sedangkan definisi intensitas trafik menurut ITU-T adalah: “The instantaneous traffic intensity in a pool of resources is the number of busy resources at a given instant of time”. • Intensitas trafik diukur dalam satuan Erlang.

STIKOM Surabaya

2


STIKOM Surabaya

3

Beberapa definisi ‘Intensitas Trafik’ • Traffic intensity is a measure of the average occupancy

of a server or resource during a specified period of time, normally a busy hour. It is measured in traffic units (erlangs) and defined as the ratio of the time during which a facility is cumulatively occupied to the time this facility is available for occupancy. (Wikipedia). • Traffic intensity describes the mean number of simultaneous call in progress. (J. Virtamo)


STIKOM Surabaya

Masih tentang Intensitas Trafik

1 𝑇 𝑌 𝑇 = 𝑛(𝑡) 𝑑𝑡 𝑇 0 𝑛(𝑡) adalah jumlah okupansi server pada saat t.

4


STIKOM Surabaya

Satuan-Satuan Trafik 1. Trafik telepon • Dalam satuan Erlang. • Satu Erlang berhubungan dengan satu panggilan yang sedang berlangsung atau satu kanal yang sedang diokupasi (sedang diduduki) 2. Trafik data • Bit per second (bps), kilo bps (kbps), mega bps (Mbps), giga bps (Gbps). • Packet per second (pps) Note: 1 byte = 8 bit. 1kbps = 1.000 bps. 1Mbps = 1.000.000 bps 1Gbps = 1.000.000.000 bps

5


STIKOM Surabaya

6

Carried Traffic • Carried traffic disimbolkan dengan 𝐴𝑐 adalah trafik yang

dapat dibawa oleh sebuah grup server dalam interval waktu 𝑇. • Secara intuitif kita dapat mengatakan bahwa carried traffic adalah intensitas trafik: 𝑌 = 𝐴𝑐 • Perlu diperhatikan bahwa carried traffic tidak akan pernah melebihi jumlah kanal yang tersedia.


STIKOM Surabaya

Carried Traffic (2) • Misalkan di dalam selang waktu 1 jam terdapat 5

panggilan telepon dengan waktu pendudukan masingmasing adalah 5, 10, 5, 5 dan 15 menit, maka carried traffic adalah sebesar: Ac= (5+10+5+5+15) menit/60 menit = 2/3. • Berdasar rumusan di atas terlihat bahwa trafik tidak memiliki dimensi, karena itu digunakan Erlang untuk menandai trafik dengan tujuan untuk mengenang A.K. Erlang.

7


STIKOM Surabaya

8

Carried Traffic (3) Contoh lagi: Suatu berkas saluran terdiri dari 4 saluran. Di dalam selang waktu satu jam misalnya diketahui data sebagai berikut: • Saluran 1 diduduki selama total 0,30 jam • Saluran 2 diduduki selama total 0,50 jam

• Saluran 3 diduduki selama total 0,25 jam • Saluran 4 diduduki selama total 0,15 jam

Maka Ac= (0,30+0,50+0,25+0,15)jam/1 jam = 1,2 Erlang. Nilai Ac di atas memiliki arti bahwa jumlah saluran ratarata yang diduduki selama 1 jam adalah sebanyak 1,2.


STIKOM Surabaya

Berbagai Carried Traffic 1. Circuit-switched traffic, meliputi: • Jumlah panggilan telepon atau jumlah koneksi telepon yang aktif pada saat itu (satuan Erlang). • Dapat dikonversikan ke dalam bit rate pada sistem telepon dijital, misalnya dengan menggunakan modulasi Pulse Code Modulation (PCM) 2. Packet-switched traffic, meliputi: • Dalam bentuk bit stream dengan satuan bps, kbps, Mbps, Gbps. • Dalam bentuk packet stream dengan satuan pps. • Jumlah flow yang aktif pada satu saat (satuan Erlang).

9


STIKOM Surabaya

10

Offered Traffic • Secara teoritis offered traffic, 𝐴, berarti jumlah traffic yang

dapat dibawa apabila tidak ada call rejection akibat adanya keterbatasan kapasitas dari sistem. • Karena itu offered traffic adalah konsep teoritis tentang jumlah traffic yang dapat dibawa dengan asumsi bahwa jumlah server tak terbatas. Atau jumlah semua traffic yang dapat dibawa apabila tidak ada rejection sama sekali.

Hanoi traffic


STIKOM Surabaya

11

Offered Traffic (2) • Offered traffic dirumuskan sebagai:

𝐴 = 𝜆. 𝑠 𝜆 adalah jumlah rata-rata trafik yang ditawarkan dalam satu satuan waktu, 𝑠 adalah rata-rata waktu layanan sistem (mean service time).

• Berdasar rumusan di atas terlihat bahwa trafik tidak

memiliki dimensi, karena itu digunakan Erlang untuk menandai trafik. • Offered traffic adalah parameter teoritis, di dalam praktek hanya carried traffic yang dapat diukur.


STIKOM Surabaya

12

Lost/Rejected Traffic • Lost atau Rejected traffic, 𝐴𝑙 , adalah selisih antara offered

traffic dan carried traffic. Jumlah rejected traffic dapat dikurangi dengan cara meningkatkan kapasitas dari sistem. Offered traffic

Carried traffic System

Overflow/Rejected/Lost traffic


STIKOM Surabaya

13

Contoh • Jika intensitas panggilan dalam sebuah sistem telepon

adalah 120 panggilan dalam 1 menit, sedang waktu layanan rata-rata adalah 2 menit, maka kita katakan bahwa offered traffic adalah 240 erlang. • Maka volume offered traffic dalam waktu 12 jam sehari adalah 240*12=2880 erlang-hours. • Apabila intensitas kedatangan paket dalam sebuah router adalah 1000 packet/s dan waktu layanan rata-rata dari router sebut adalah 500ms, berapa offered traffic dari sistem di atas?


STIKOM Surabaya

System Utilization • Apabila kapasitas dari sistem diketahui dan disimbolkan

dengan 𝜑, maka utilisasi dari sistem dapat dihitung dengan rumusan: 𝜆. 𝑠 𝜚= 𝜑 Utilisasi ini akan memiliki nilai di dalam interval 0 ≤ 𝜚 ≤ 1.

14


STIKOM Surabaya

15

Multirate Traffic Apabila beberapa panggilan menggunakan lebih dari satu kanal komunikasi, dan tipe trafik ke-𝑖 menempati 𝑑𝑖 kanal, maka offered traffic yang diekspresikan dalam jumlah kanal yang sedang sibuk adalah: 𝑁

𝐴=

𝜆𝑖 . 𝑠𝑖 . 𝑑𝑖 𝑖=1

𝑁 adalah jumlah tipe dari trafik.


Traffic Classification

STIKOM Surabaya

16


Telephone Network 1. Memiliki karakteristik connection

oriented, yaitu: • Sebelum informasi dikirimkan, perlu

dilakukan penetapan koneksi end-to-end terlebih dahulu. • Seluruh sumber daya akan direserved sampai koneksi selesai. • Apabila sumber daya tidak tersedia, maka permintaan panggilan akan mengalami penolakan (blocking).

2. Informasi dikirimkan secara

streaming.

STIKOM Surabaya

17


STIKOM Surabaya

18

Telephone Traffic Model 1.

Trafik dalam jaringan telepon adalah banyaknya panggilan (call). • Sebuah panggilan menggunakan sebuah kanal dari setiap sambungan

(link) sepanjang rute yang dipilih. • Karakteristik dari panggilan adalah Holding Time. 2.

Link Model: pure loss system. • Sebuah server adalah sebuah kanal. • Laju layanan rata-rata (service rate), 𝜇, tergantung pada rata-rata

holding time. • Jumlah server, 𝑛, tergantung pada kapasitas sambungan. • Pada saat semua kanal terpakai, akan terjadi penolakan panggilan (block) dan kehilangan panggilan (lost). 3.

Modelling of carried traffic • Proses trafik (traffic process) adalah jumlah panggilan yang sedang

berlangsung = jumlah kanal yang terpakai.


Traffic Process

STIKOM Surabaya

19


Traffic at Packet Level 1. Bersifat connectionless: • Tidak memiliki proses penetapan koneksi, • Tidak ada reservasi sumber daya jaringan. 2. Informasi ditransmisikan secara

independen dalam bentuk paket dengan menggunakan Internet Protocol (IP). 3. Best Effort service: • Router akan mem-forward paket secepat

dan sebisa mungkin. • Paket mungkin hilang, mengalami delay panjang, urutan berubah  tidak ada jaminan.

STIKOM Surabaya

20


STIKOM Surabaya

21

Traffic Model at Packet Level 1. Data dalam trafik terdiri atas paket-paket: • Paket saling bersaing untuk mendapatkan sumber daya (untuk pemrosesan dan transmisi). 2. Pemodelan pada offered traffic: • Packet arrival process, • Distribusi dari packet length. 3. Link model: a single server queueing system: • Laju layanan, 𝜇, tergantung pada kapasitas link dan panjang paket rata-rata (average packet length). • Pada saat link dalam kondisi sibuk, paket baru yang datang akan diletakkan dalam buffer, atau dibuang bila buffer penuh. 4. Pemodelan pada carried traffic: • Traffic process adalah jumlah paket di dalam sistem.


Traffic Process

STIKOM Surabaya

22


STIKOM Surabaya

23

Transport Layer 1. Traffic pada flow level tergantung pada protokol

transport yang digunakan, yaitu TCP atau UDP. 2. Transmission Control Protocol (TCP): • Laju transmisi beradaptasi dengan kondisi trafik di dalam jaringan

dengan menggunakan mekanisme congestion control. • Sesuai untuk trafik yang bersifat non-real time (elastis), misalnya pengiriman data dokumen.

3. User Datagram Protocol (UDP): • Laju transmisi data tidak tergantung pada kondisi trafik. • Sesuai untuk trafik yang bersifat transaksi (pesan pendek) dan juga data yang bersifat real-time (stream) dengan bantuan protokol di atasnya misalnya RTP.


STIKOM Surabaya

24

TCP 1. Merupakan connection oriented end-to-end protocol. 2. Reliable protocol yang mentransfer byte stream.

Disebut reliable karena memiliki flow control, error checking dan congestion control. 3. Flow control: mencegah terjadi limpahan data pada memori di sisi penerima. 4. Congestion control: mengendalikan kecepatan pengiriman data untuk mengantisipasi adanya kongesi di dalam jaringan. • Adanya packet loss adalah pertanda adanya kongesi di dalam

jaringan. TCP memiliki algoritma untuk menurunkan kecepatan pada saat terjadi kongesi dan menaikkan kecepatan saat tidak ada kongesi.


STIKOM Surabaya

UDP 1. Merupakan connectionless protocol: • Tidak memiliki proses penetapan koneksi pada saat inisialisasi. 2. Disebut unreliable protocol karena tidak ada jaminan

bahwa paket data sampai di tempat tujuan. 3. Tidak memiliki flow control. 4. Tidak memiliki congestion control.

25


STIKOM Surabaya

26

Traffic at Flow Level 1. Data Traffic merupakan kumpulan flow (aliran data).

Yang dimaksud dengan flow tunggal adalah sebuah continuous bit stream dengan kecepatan yang mungkin bervariasi. 2. Sebuah flow dapat diklasifikasikan sebagai: • Elastic flow, kecepatan transmisi beradaptasi dengan kondisi

jaringan akibat adanya congestion control. Misalnya transmisi data dengan menggunakan protokol TCP. • Streaming flow, kecepatan transmisi tidak dipengaruhi oleh kondisi jaringan. Misalnya transmisi data real time voice, video dengan menggunakan protokol UDP.


STIKOM Surabaya

27

Elastic Flow Model 1.

Trafik elastis terdiri atas beberapa TCP flow: • Karakteristik flow: ukuran (dalam data unit) • Laju transmisi dan durasi transmisi bersifat adaptif tergantung pada

kondisi jaringan. 2.

Pemodelan pada offered traffic: • Flow arrival process (untuk prediksi kedatangan flow berikutnya) • Flow size distribution (untuk perhitungan volume dari trafik)

3.

Link model: sharing system • Karena tidak ada admission control maka tidak ada panggilan yang

akan mengalami penolakan. • Laju layanan, 𝜇, tergantung pada kapasitas link dan ukuran flow ratarata. • Kapasitas link terbagi sama rata untuk semua flow. 4.

Pemodelan pada carried traffic: • Traffic process adalah jumlah flow di dalam sistem.


Traffic Process

STIKOM Surabaya

28


STIKOM Surabaya

Streaming Traffic Clasification Constant bit rate: • Packet level: paket dengan ukuran dan durasi yang sama

dibangkitkan secara teratur. • Flow level: bit stream dengan laju yang konstan. • Karakteristik flow: laju bit dan durasinya. • Contoh: CBR coded voice/audio/video.

Variable bit rate: • Packet level: paket dengan ukuran dan durasi yang bervariasi

dibangkitkan secara teratur. • Flow level: bit stream dengan laju yang bervariasi. • Karakteristik flow: laju bit sebagai fungsi waktu. • Contoh: VBR coded voice/audio/video.

29


STIKOM Surabaya

Streaming Flow Model 1.

Trafik CBR straming terdiri atas UDP flow dengan laju yang konstan: • Karakteristik flow: laju bit dan durasinya.

2.

Pemodelan pada offered traffic: • Flow arrival process (untuk prediksi kedatangan flow berikutnya). • Flow duration distribution (untuk perhitungan waktu penggunaan

sistem). 3.

Pemodelan link: • Karena tidak ada admission control maka tidak ada panggilan yang

akan mengalami penolakan. • Laju layanan, 𝜇, tergantung pada durasi flow rata-rata. • Laju transmisi dan durasi tidak tergantung kondisi jaringan. • Ketika laju transmisi melebihi kapasitas, akan terjadi penolakan. 4.

Pemodelan pada carried traffic: • Traffic process menunjuk pada jumlah flow dan laju bit total di dalam

sistem.

30


Traffic Process

STIKOM Surabaya

31


STIKOM Surabaya

32

Concept of Quality-of-Service (QoS) • Menurut ITU-T E.800, definisi dari QoS adalah:

“The collective effect of service performance, which determine the degree of satisfaction of a user of the service”. • QoS terdiri atas beberapa parameter yang berkaitan dengan unjuk kerja jaringan. • Semakin baik kualitas yang ditawarkan oleh provider kepada user, maka semakin banyak pelanggan akan memilih provider tersebut. Tetapi layanan yang baik berbanding lurus dengan investasi yang tinggi. • Penentuan kualitas layanan berdasar pada: a.l. Teknologi jaringan, strategi routing, aspek reliabilitas jaringan, dll.


STIKOM Surabaya

33

QoS for Networks • QoS untuk Networks pada dasarnya terdiri atas berbagai

macam standar dan mekanisme yang telah diterima oleh industri secara luas untuk menjamin adanya kualitas yang paling bagus untuk aplikasi-aplikasi jaringan. • Sebagai contoh efekd ari pemanfaatan QoS, perhatikan gambar di bawah:


STIKOM Surabaya

Network Characteristics • Network characteristics dalam konsep QoS meliputi:

Network Characteristics

Description

Bandwidth

Laju dari trafik yang dibawa oleh sebuah jaringan.

Latency

Waktu tunda dari proses transmisi antara sumber dan penerima.

Jitter

Variasi dari waktu tunda.

Reliability

Prosentase dari paket data yang dibuang oleh perangkat jaringan, mis. Router.

34


STIKOM Surabaya

QoS models for IP Network IETF mendefinisikan dua buah model dari IP-based Networks, yaitu: • Integrated Services (IntServ), dan • Differenciated Services (DiffServ).

35


STIKOM Surabaya

36

Integrated Services Framework IntServ framework dibangun untuk memberikan jaminan QoS untuk sesi-sesi aplikasi secara individu. Fitur utama dari IntServ adalah: 1. Reserved Resoures: sebuah router perlu tahu jumlah sumber daya (misalnya: buffer, bandwidth) yang telah di reserve oleh sesi yang telah berjalan. 2. Call setup: sebuah sesi aplikasi yang membutuhkan jaminan QoS harus melakukan reserve terhadap sumber daya jaringan (router) dari sumber ke tujuan untuk menjamin end-to-end QoS yang dibutuhkan.


STIKOM Surabaya

37

Differentiated Services Framework • Diffserv bertujuan untuk memberikan diferensiasi layanan

yang scalable dan flexible, yaitu kemampuan untuk membedakan kelas-kelas trafik data yang berbeda di dalam jaringan Internet. • Scalable, berarti: kemampuan menjamin ratusan atau

ribuan aliran data simultan untuk dapat menggunakan sumber daya jaringan. • Flexible, berarti: kemampuan untuk menjamin adanya kebutuhan service baru di dalam jaringan atau juga kemampuan melepaskan service lama yang ingin meninggalkan jaringan.


STIKOM Surabaya

38

Concept of Grade-of-Service (GoS) • Menurut ITU-T E.600, definisi Grafe-of-Service adalah:

“A number of traffic engineering variables to provide a measure of adequacy of a group resources under specific conditions. These GoS may be probability of loss, dial tone delay, etc”. • Perbedaan: QoS adalah penilaian pelanggan terhadap sebuah layanan, sedang GoS adalah standar yang diberikan oleh provider terhadap sebuah layanan agar QoS tercapai.


STIKOM Surabaya

39

Service Level Agreement (SLA) • Provider bertugas menjaga standar GoS dari elemen-

elemen jaringan sedemikian rupa sehingga QoS dapat tercapai. • Tetapi karena konsep GoS berbeda dengan konsep QoS, maka seringkali tugas ini tidak mudah. • Karena itu dibutuhkan SLA untuk menjembatani antara jaminan layanan yang ditawarkan oleh provider dalam bentuk GoS dan keinginan pelanggan dalam bentuk QoS.

REKAYASA TRAFIK. Bab 2. Konsep tentang Trafik. Dr. Jusak STIKOM Surabaya

Recommend Documents