Simulation and Analysis of Mobile IPv6 By Using OMNeT++ Simulator Gede Pradipta Yogaswara Undergraduate Program, Faculty of Industrial Engineering, 2010 Gunadarma University http://www.gunadarma.ac.id Keywords: Mobile IPv6, IPv6, OMNeT, Handover, Round Trip Delay, End to End Delay, Ping Drop.
ABSTRACT Mobile IP is a technology that be communicate between different relationship
able to serve users with its mobile devices to move and networks while
still maintaining the
continuity
communication. With Mobile IP a node has two IP addresses. One
address that identifies the
node, and the other representing the
location
of
permanent
ofnodes in the
network topology. The parameters analyzed are the ping drop, round tripdelay, end to end delay and the simulator
the handover latency. Simulation
of mobile IP version
6 ismade by using
OMNeT + + with additional modules xMIPv6. While
the programming
language used bythis simulator is a C + + and NED.
Simulasi dan Analisis Mobile IPv6 dengan Menggunakan Simulator OMNeT++ Gede Pradipta Yogaswara bubur_ketan@studentsite. gunadarma.ac.id
Jurusan Teknik Informatika Fakultas Teknologi Industri Universitas Gunadarma Jl. Margonda Raya No. 100 Pondok Cina Depok 16424
Abstrak Mobile IP adalah suatu teknologi yang mampu untuk melayani user dengan mobile device-nya untuk berpindah dan berkomunikasi antar jaringan yang berbeda dengan tetap memelihara kelangsungan hubungan komunikasi. Dengan Mobile IP sebuah node mempunyai dua alamat IP. Satu alamat permanen yang mengidentifikasi node tersebut, dan yang lain merepresentasikan lokasi node dalam topologi jaringan. Adapun parameter yang dianalisa adalah ping drop, round trip delay, end to end delay dan handover latency. Simulasi mobile IP versi 6 ini dibuat dengan menggunakan simulator OMNeT++ dengan tambahan modul xMIPv6. Sedangkan bahasa pemrograman yang dipakai oleh simulator ini adalah C++ dan NED.
Kata Kunci: Mobile IPv6, IPv6, OMNeT, Handover, Round Trip Delay, End to End Delay,
Ping Drop. PENDAHULUAN Seiring
1. Latar Belakang Seiring
dengan
semakin
berkembangnya
perkembangan
peningkatan
jumlah
teknologi mobile
dan device,
teknologi, dukungan akan mobilitas pada suatu
keterbatasan alamat dan performa IPv4 sudah
device
Masalah
tidak mendukung dan perlu adanya standar
mobilitas terjadi ketika seseorang memutuskan
baru yaitu IPv6. IPv6 merupakan metode
koneksi internet dari point of attachment
pengalamatan IP yang perlahan-lahan mulai
semula untuk melakukan koneksi tapi dari
menggantikan
tempat
of
menggunakan 128-bit alamat yang jauh lebih
attachment yang berbeda. Tentu saja kita tidak
banyak dibandingkan dengan pengalamatan
dapat melanjutkan komunikasi sampai device
32-bit milik IPv4. IPv6
tersebut dikonfigurasi ulang dengan IP address
teknologi pengganti ini telah didesain dengan
dan netmask yang sesuai dengan jaringan baru
berbagai kelebihan dan sekaligus perbaikan
tersebut. Namun dengan adanya dukungan dari
untuk mengatasi berbagai kekurangan dari
IPv6 yaitu mobile IPv6, masalah mobilitas ini
IPv4. Dengan menggunakan IPv6 impian
dapat diatasi.
tentang komputasi massal, cepat atau lambat
menjadi
atau
sangat
jaringan
besar.
dengan
point
IPv4.
akan segera terwujud.
Pengalamatan
IPv6
digunakan sebagai
Simulator OMNeT++ merupakan simulator
Internet
protocol
jaringan yang digunakan untuk melakukan
didefinisikan dalam RFC 791.
simulasi topologi Internetwork, menguji dan
Perubahan dari IPv4 ke IPV6 pada dasarnya
mengevaluasi variasi protokol jaringan, traffic,
terjadi
routing, protokol multicast, dan sebagainya
dikelompokkan dalam kategori berikut :
baik pada jaringan dengan kabel maupun pada
Perubahan dari IPv4 ke IPv6 pada dasarnya
jaringan tanpa kabel, dengan lebih fleksibel
terjadi
dibandingkan dengan simulasi pada medium
dikelompokkan dalam kategori berikut :
karena
karena
versi
4
(IPv4)
beberapa
hal
beberapa
hal
yang
yang
yang
nyata, yang harus menyediakan beberapa
1. Kapasitas perluasan alamat
perangkat keras maupun perangkat lunak yang
2. Penyederhanaan format header
dibutuhkan, serta lebih mudah dalam hal
3. Peningkatan dukungan untuk header
implementasinya. OMNeT++ berjalan pada
pilihan dan header tambahan (Options and
sistem operasi Linux, atau Unix, namun dapat
extention header)
berjalan pada sistem operasi Windows dengan
4. Kemampuan pelabelan aliran paket
menggunakan mesin virtual Linux yang
5. Autentifikasi dan kemampuan privasi
disebut dengan Cygwin. OMNeT++ dapat
2. Mobile IPv6
melakukan simulasi dengan berbagai macam
Fitur
skenario seperti layaknya skenario pada
mengijinkan host yang telah mempunyai
medium nyata dan memberikan fleksibilitas
dukungan terhadap IPv6 untuk meninggalkan
untuk bereksperimen mengenai masalah yang
home subnetnya sementara host tersebut
dikaji.
sedang memperbaharui koneksinya ke internet.
2. Batasan Masalah
Hal ini berarti bahwa mobile IPv6 bisa
Penulis membatasi tugas akhir ini kepada
mengidentifikasi tiap-tiap node dengan static
kemampuan
addressnya, tanpa memperhatikan point of
OMNeT++
untuk
membuat
yang
terdapat
pada
mobile
IPv6
sebuah simulasi mobile IPv6, bagaimana
attachment ke internet.
memodelkan
yaitu
Apabila mobile node sedang berada jauh dari
perpindahan sebuah mobile node ke jaringan
jaringan asalnya (home network) mobile node
wireless yang berbeda dengan tetap terkoneksi
akan mengirimkan informasi tentang lokasi
dengan jaringan asalnya dan analisa performa
dimana mobile node tersebut berada kepada
dari
berdasarkan
home agent yang berada di home network.
parameter ping drop, round trip delay, end to
Selanjutnya home agent akan menerima paket
end delay dan handover latency.
yang dialamatkan kepada mobile node dan
fitur
jaringan
mobile
mobile
IPv6
IPv6,
mengirimkan melalui tunnel ke posisi dimana DASAR TEORI
mobile node tersebut berada.
1. IPv6
Solusi yang diberikan oleh MIPv6 terdiri dari
IP versi 6 (IPv6) adalah protokol Internet versi
pembuatan care of address setiap sebuah node
baru yang didesain sebagai pengganti dari
berpindah ke point of attachment yang lain.
Sebuah care of address didapatkan dari router
5. Saat MN menjawab CN, maka MN dapat
advertisement dari router pada jaringan yang
melalui care-of-address ke CN (dimana MN
bersangkutan.
melakukan
Mobile node dapat dikenali dari home
berkomunikasi langsung) atau MN dapat
addressnya walaupun mobile node berada pada
melalui tunnel ke HA dulu.
binding
dengan
CN
dan
jaringan yang berbeda (foreign network). Jika mobile node berada pada jaringan asing dapat
SIMULASI
diketahui letak dari mobile node berada dari
Pembangunan
care of address. Paket yang sebenarnya berasal
menggunakan simulator OMNeT++ versi 4.0.
dari
Dari sekian banyak fitur yang diberikan oleh
home
address
dialihkan
melalui
terowongan (tunnel) menuju care of address.
simulasi
dilakukan
simulator OMNeT++, pada skripsi ini akan lebih banyak menggunakan fitur wireless dan mobile yang disediakan oleh OMNeT++ (dengan menggunanakan modul tambahan). Simulasi dilakukan untuk mengukur performa mobile IP versi 6 pada saat melakukan
ping,
video
streaming
dan
handover. Kemudian dilakukan pengukuran beberapa paremeter terhadap input parameter yang dipilih, antara lain kecepatan mobile Gambar 1. Jaringan Mobile IPv6
node, dan laju data (data rate). Pengukuran dilakukan
untuk
mengetahui
apakah
tersebut
dapat
1. Mobile node (MN) bergerak ke jaringan
parameter-parameter
luar dan mendapatkan sebuah care-of-address
memberikan efek pada performasi mobile IP
yang baru.
versi 6. Posisi mobile node berada pada
2. MN menampilkan binding update ke Home
kordinat (180,100) bergerak menuju (530,100)
Agent (HA) nya, yang akan me-registrasi care-
dan kecepatan mobile node bergerak secara
of-address terbaru dari mobile node tersebut.
konstan dengan kecepatan minimum 1 m/s,
Selanjutnya,
dan kecepatan maksimum 20. m/s. Data rate
HA
mengirim
binding
acknowledgement ke MN.
pada simulasi ini dilakukan pada 4 ukuran
3. Sebuah Correspondent Node (CN) ingin
yaitu 1Mbps, 2Mbps, 5.5Mbps dan 11Mbps.
mengontak MN. HA menahan paket yang
Parameter jaminan kualitas layanan
dikirim dari CN ke MN.
yang
4. HA selanjutnya akan mengirim seluruh
pengukuran performansi mobile IP versi 6
paket yang ditujukan ke MN dengan cara
yaitu:
tunneling
1. Ping drop
tersebut.
melalui
care-of-address
MN
difokuskan
sebagai
parameter
Merupakan jumlah paket ping yang tidak
besarnya round trip delay dan ping drop yang
sampai/terbuang dari pengirim ke penerima.
dihasilkan dari penggunaan laju data (data
2. Ping roundtrip delay
rate) 1Mbps, 2Mbps, 5,5Mbps dan 11Mbps.
Menunjukkan waktu yang diperlukan paket
Selain itu pengujian juga dilakukan pada
yang dikirimkan untuk mencapai komputer
kecepatan mobile node yang berbeda-beda dari
yang
dengan
1m/s, 5m/s, 10m/s, 15m/s dan 20m/s. Adapun
membagi dua selisih waktu ping paket mulai
karakteristik jaringan pada simulasi ping ini
dikirimkan dengan waktu response dari ping
adalah ukuran paket data yang dikirim sebesar
paket diterima.
56 byte dengan interval waktu paket ping yang
3. End to end delay
dikirim 0,5 detik. Ping dimulai pada detik ke 5
End-to-end delay adalah akumulasi waktu
dan berakhir pada detik ke 35, sehingga total
pemrosesan
ada sebanyak 60 paket ping yang terkirim.
dituju.
Nilai
ini
transmisi
dihitung
hingga
pemrosesan
sistem akhir dari sumber ke tujuan. 4. Handover latency
Tabel 1. Hasil Simulasi Round Trip Delay
Handover latency merupakan jarak waktu
Round Trip Delay (ms)
Kec (m/s)
1Mbps
2Mbps
meneruskan proses komunikasi pada media
1
3.0702
2.0151
1.3600
1.1700
titik akses yang baru.
5
3.0702
2.0151
1.3600
1.1700
10
3.3107
2.1543
1.4388
1.2253
15
3.4883
2.2649
1.4842
1.2655
20
3.3504
2.1788
1.4302
1.2232
antara proses ketika host berpindah ke titik akses
yang
lain
sampai
host
tersebut
5,5Mbps 11Mbps
Tabel 2. Hasil Simulasi Ping Drop Kec (m/s) 1Mbps
Gambar 2. Topologi Simulasi
HASIL SIMULASI 1. Ping Skenario
simulasi
yang
pertama
adalah
melakukan test ping dari coresspondent node ke mobile node. Penelitian difokuskan pada
Ping Drop (%)
2Mbps
5,5Mbps 11Mbps
1
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
5
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
10
11.667
11.667
10.000
10.000
15
15.000
15.000
15.000
16.667
20
13.333
13.333
13.333
13.333
videonya sebesar 100Mb, port yang digunakan adalah port 3088 pada server dan port 9999 pada client, waktu tunggu setiap interval sebesar 10ms dan video streming dimulai pada detik ke 5.
Tabel 3. Hasil Simulasi Streaming Video End to End Delay (ms) Kec (m/s) 1Mbps 2Mbps 5,5Mbps 11Mbps Gambar 3. Grafik Round Trip Delay
1
9.3732
4.8783
2.1215
1.3341
5
9.3732
4.8783
2.1215
1.3341
10
9.6169
4.9360
2.1707
1.3783
15
9.9916
5.0799
2.2661
1.4674
20
9.8439
5.0530
2.2492
1.4500
Gambar 4. Grafik Ping Drop
2. Video Streaming Skenario simulasi selanjutnya adalah video
Gambar 5. Grafik End to End Delay
streaming dimana corespondent node menjadi sebuah server kemudian diakses oleh mobile node sebagai client. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui besarnya end to end delay dari paket data video terhadap pengaruh kecepatan dan laju data. Pengujian dilakukan pada 4 laju data yang berbeda yaitu 1Mbps, 2Mbps, 5,5Mbps dan 11Mbps. Selain itu dilakukan pada kecepatan yang berbeda pula yaitu 1m/s, 5m/s, 10m/s, 15m/s dan 20m/s. Adapun karakteristik simulasi jaringan dengan video streaming ini yaitu ukuran paket
3. Handover Skenario selanjutnya adalah mobile node melakukan perpindahan dari home network ke foreign
network.
difokuskan
untuk
Pada
penelitian
mengamati
ini
parameter
handover terhadap pengaruh kecepatan. Pada simulasi ini diberlakukan kondisi ideal dimana tidak terdapat trafik UDP dan TCP antara mobile node dan corespondent node. Adapun karakteristik jaringan pada simulasi handover yaitu penggunaan laju data (data rate) 1Mbps,
2Mbps, 5,5Mbps dan 11Mbps. Kecepatan
KESIMPULAN
mobile node yang berbeda-beda dari 1m/s,
Beberapa hal yang dapat disimpulkan dari
5m/s, 10m/s, 15m/s dan 20m/s. Waktu probe
tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
delay sebesar 0,1 detik. Waktu minimum
1. Kegagalan yang terjadi pada pengiriman
untuk pengecekan channel 0,15 detik dan
paket ping (ping drop) salah satunya dapat
maksimal 0,3 detik. Waktu yang dibutuhkan
disebabkan oleh kecepatan gerak dari mobile
untuk autentifikasi sebesar 5 detik. Pada
node. Semakin tinggi kecepatan gerak dari
perangkat
power
mobile node akan menyababkan tingginya
sebesar 2mW dengan frekuensi radionya
ping drop, walaupun grafik tidak monoton
2,4Ghz,
-82mW,
naik. Kegagalan ini mulai terjadi pada saat
thresholdnya 4dB serta thermal noise -
kecepatan gerak mobile node barada diatas 5
110dBm.
m/s.
radionya
radio
menggunakan
sensitifnya
2. Kecepatan gerak mobile node dan laju data Tabel 4. Hasil Simulasi Handover Kec (m/s)
Handover latency
(data rate) mempengaruhi round trip delay. Semakin cepat kecepatan mobile node maka round trip delay yang dihasilkan semakin
1Mbps
2Mbps
5.5Mbps 11Mbps
tinggi. Sedangkan semakin tinggi laju data
1
71.1317 65.1731 44.2738 32.1367
maka round trip delay yang dihasilkan
5
72.2314 66.4536 45.8773 33.4238
10
73.9132 67.8973 46.3718 34.7465
15
75.6727 69.8453 48.3887 37.8367
20
74.5134 68.1932 47.2173 36.2374
semakin rendah. 3. End to end delay pada saat mobile node melakukan video streaming dipengaruhi oleh kecepatan gerak mobile node itu sendiri dan besarnya laju data (data rate). Semakin cepat kecepatan mobile node maka end to end delay cenderung meningkat. Sedangkan semakin rendah laju data maka end to end delay semakin tinggi. 4.
Handover
latency
dipengaruhi
oleh
kecepatan gerak dari mobile node dan besar kecilnya laju data. Semakin cepat kecepatan mobile
node
maka
handover
latency
cenderung meningkat. Sedangkan semakin rendah laju data maka handover latency semakin tinggi. 5. Grafik handover lantency, ping drop, round Gambar 6. Grafik Handover Latency
trip delay dan end to end delay cenderung memiliki bentuk grafik yang sama. Hal ini
dapat disimpulkan bah keempat parameter tersebut saling mempengaruhi satu sama lain.
[8] Microsoft, “Understanding Mobile IPv6”, http://www.microsoft.com/technet/networ k/ipv6/introipv6.mspx, 2007
SARAN Pada pembuatan tugas akhir ini, masih banyak kekurangan seperti jumlah mobile node pada jaringan nirkabel yang digunakan, besarnya paket yang dikirim pada streaming video dan variasi kecepatan gerak. Sedangkan dalam dunia nyata, jumlah node dan besar paket yang digunakan lebih dari yang penulis gunakan dimana untuk melaksanakan simulasi tersebut membutuhkan perangkat keras dengan tingkat kemampuan yang tinggi. Selain itu, penulis juga mengharapkan adanya ahli yang mampu menguasai perangkat lunak OMNeT++, agar hasil maksimal dari penelitian ini dapat tercapai.
DAFTAR PUSTAKA [1] Rafiudin, Rahmat, “IPv6 Addressing”, Elex Media Komputindo Jakarta. 2005 [2] Solomon, James D, “Mobile IP The Internet Unplugged”, PTR Pretince Hall New Jersey 1997 [3] Taufan,
Riza. “Teori dan Implementasi
IPv6 Protokol Internet Masa Depan”, Elex Media Komputindo Jakarta. 2002 [4] http://www.faqs.org/ftp/rfc/rfc4068.txt [5] OMNeT++ ,”User Manual” http://www.omnetpp.org/doc/omnetpp41/ manual/usman.html [6] OMNeT++, “User Guide” http://www.omnetpp.org/doc/omnetpp41/u serguide/userguide.html [7] http://www.tldp.org/HOWTO/MobileIPv6-HOWTO/intro.html
