TUGAS AKHIR
ANALISIS DELAY DAN THROUGHPUT JARINGAN LAN TOPOLOGI STAR DENGAN SWITCH CROSSBAR
Oleh :
SYUIB 070402090
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012
ABSTRAK
Local area network adalah jaringan atau jaringan pribadi yang terdapat dalam satu gedung atau dalam satu ruangan. Jaringan ini juga disebut sebagai jaringan lokal. LAN biasa digunakan untuk jaringan kecil yang menggunakan satu resource secara bersama-sama, misalnya penggunaan printer, penggunaan media penyimpanan secara bersama dan lain-lain. . Pada praktiknya, seringkali transmisi data dalam jaringan lokal mengalami apa yang kita sebut sebagai delay. Delay adalah jeda waktu antara waktu pentransmisian dan penerimaan sebuah data pada jaringan lokal. Beberapa faktor yang mempengaruhi besarnya delay pada jaringan seperti bentuk topologi, metode akses maupun media transmisi yang digunakan. Throughput merupakan rasio rata-rata dari pengiriman pesan melalui sebuah kanal komunikasi. Pada Tugas Akhir ini akan dilakukan analisis delay dan throughput untuk pentransmisian paket pada sebuah jaringan lokal topologi star dengan switch crossbar. Dari hasil perhitungan diperoleh nilai delay total sebesar 5.0845 ms Nilai throughput hasil perhitungan yang diperoleh untuk jaringan LAN topologi star sebesar 75.3%.
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur penulis ucapkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan kemampuan dan ketabahan dalam menghadapi segala cobaan, halangan, dan rintangan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. Tugas Akhir ini penulis persembahkan kepada yang teristimewa yaitu ibunda, serta kakanda-kakanda tercinta yang merupakan bagian dari hidup penulis yang senantiasa mendukung dan mendoakan dari sejak penulis lahir hingga sekarang. Tugas Akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Adapun judul Tugas Akhir ini adalah: ANALISIS DELAY DAN THROUGHPUT JARINGAN LAN TOPOLOGI STAR DENGAN SWITCH CROSSBAR Selama penulis menjalani pendidikan di kampus hingga diselesaikannya Tugas Akhir ini, penulis banyak menerima bantuan, bimbingan, dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada: 1.
Bapak Ir. Zulfin, MT selaku dosen Pembimbing Tugas Akhir, atas nasehat, bimbingan, dan motivasi dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
2.
Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si dan Bapak Rachmad Fauzi ST, MT selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
3.
Kepada Ibu tercinta yang telah menghantarkan doa, perhatian, semangat dan segalanya sehingga penulisan tugas akhir ini dapat terselesaikan.
4.
Kepada seluruh keluarga penulis yang tak henti member dukungan untuk menyelesaikan tugas akhir ini.
5.
Seluruh staf pengajar yang telah memberi bekal ilmu kepada penulis dan seluruh
pegawai
Departemen
Teknik
Elektro,
Fakultas
Teknik,
Universitas Sumatera Utara atas segala bantuannya. 6.
Yenny Rusdiana Huang yang berperan banyak atas kerjasama, masukan, bantuan dan dukungan tanpa henti selama proses penulisan Tugas Akhir ini.
7.
Sahabat-sahabat terbaik di Elektro: Isan, Frans, Borong, Raedi, Habibi, Fitri, Bayu, Oki, Ajir, Ichsan, Samuel, Hirzi, Fajar, Arief, Roy, Yovie, Komeng, Febri, Rian, Ridho, Arynda, Dion dan segenap angkatan ‘07, semoga silaturahmi kita terus terjaga.
8.
Keluarga Besar Ikatan Mahasiswa Teknik Elektro dan semua pengurus IMTE 2011 – 2012 yang telah memberikan banyak waktu dan keleluasaan pada penulis untuk dapat menyelesikan Tugas Akhir ini.
9.
Teman–teman baik penulis, yang akan melebihi tebalnya tugas akhir jika disebutkan satu per satu.
10.
Komunitas mousehunt kaskus, yang tak henti mengejek tentang penulis yang tak kunjung tamat sehingga penulis tetap termotivasi.
11.
Franky, bos penulis yang telah dengan baik hati meminjamkan printernya kepada penulis untuk keperluan skripsi.
12.
Semua pihak yang tidak sempat penulis sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan baik dari segi materi maupun penyajiannya. Oleh karena itu saran dan kritik dengan tujuan menyempurnakan dan mengembangkan kajian dalam bidang ini sangat penulis harapkan. Akhir kata penulis berharap semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi pembaca sekalian terutama bagi penulis sendiri.
Medan, April 2012 Penulis
Syuib NIM. 070402090
DAFTAR ISI
ABSTRAK .................................................................................................... i KATA PENGANTAR ................................................................................. ii DAFTAR ISI ................................................................................................ v DAFTAR GAMBAR ................................................................................... viii DAFTAR TABEL ........................................................................................ ix I.
PENDAHULUAN ............................................................................... 1 1.1
Latar Belakang Masalah .............................................................. 1
1.2
Rumusan Masalah ....................................................................... 2
1.3
Tujuan Penulisan ......................................................................... 2
1.4
Batasan Masalah .......................................................................... 2
1.5
Metodologi Penulisan .................................................................. 3
1.6
Sistematika Penulisan .................................................................. 3
II. JARINGAN LOCAL AREA NETWORK…………………………... 5 2.1
Teori Umum ............................................................................... 5
2.2
Standar Jaringan Local Area Network ........................................ 7
2.3
Lapisan Pada Jaringan Local Area Network ............................... 8 2.3.1 Lapisan Fisik .................................................................... 8 2.3.2 Lapisan Data Link ............................................................ 8 2.3.3 Lapisan Jaringan .............................................................. 8 2.3.4 Lapisan Transpor ............................................................. 9 2.3.5 Lapisan Sesi ..................................................................... 9 2.3.6 Lapisan Presentasi ............................................................ 9
2.3.7 Lapisan Aplikasi .............................................................. 9 2.4
Arsitektur Jaringan Local Area Network .................................... 9 2.4.1 Arsitektur Protokol .......................................................... 10
2.5
Media Transmisi ......................................................................... 12 2.5.1 Kabel Twisted Pair .......................................................... 13 2.5.2 Kabel Coaxial ................................................................. 13 2.5.3 Kabel Fiber Optic ............................................................ 14
2.6
Topologi Jaringan Local Area Network...................................... 15 2.6.1 Topologi Bus ................................................................... 16 2.6.2 Topologi Cincin (Ring).................................................... 16 2.6.3 Topologi Pohon (Tree) .................................................... 17 2.6.4 Topologi Mesh ................................................................. 19 2.6.5 Topologi Bintang (Star) .................................................. 19
2.7
Metode Akses ............................................................................. 21 2.7.1 CSMA/CD ....................................................................... 22 2.7.2 Token Bus ........................................................................ 22 2.7.3 Token Ring ...................................................................... 24 2.7.4 TDMA ............................................................................. 25 2.7.5 Polling ............................................................................. 26
III. KINERJA JARINGAN LAN............................................................. 26 3.1
Analisa Kinerja Jaringan ............................................................. 26 3.1.1 Kategori dan Tujuan .......................................................... 28
3.2
Quality of Service (QoS) ............................................................. 28
3.3
Parameter – Parameter Quality of Service (QoS) ....................... 29
3.4
Langkah Pengerjaan dan Analisis Parameter QoS ..................... 32
3.5
Teori Pendukung......................................................................... 33 3.5.1 Packet Tracer .................................................................. 33 3.5.2 Sistem Antrian ................................................................. 34 3.5.2.1 Sistem Antrian M/M/N/1 .................................... 35 3.5.3 Sistem Switching ............................................................. 36 3.5.3.1 Switch Crossbar ................................................... 37 3.5.3.2 Cut Through Switching ....................................... 38
IV. ANALISA DATA ................................................................................ 39 4.1
Umum .......................................................................................... 39
4.2
Analisa ......................................................................................... 39 4.2.1 Analisa Buffer Masukan Port 1 .......................................... 42 4.2.2 Analisa Buffer Keluaran Port 4 .......................................... 45
V.
KESIMPULAN DAN SARAN........................................................... 48 5.1
Kesimpulan .................................................................................. 48
5.2
Saran ............................................................................................ 49
DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Hubungan Model Referensi OSI dan IEEE 802 ....................... 7
Gambar 2.2
Protokol LAN Menurut Konteks .............................................. 12
Gambar 2.3
Kabel Twisted Pair ................................................................... 13
Gambar 2.4
Kabel Coaxial ........................................................................... 14
Gambar 2.5
Kabel Fiber Optic ..................................................................... 15
Gambar 2.6
Topologi Bus ............................................................................ 16
Gambar 2.7
Topolologi Cincin (Ring) ......................................................... 17
Gambar 2.8
Topologi Pohon (Tree) ............................................................. 18
Gambar 2.9
Topologi Mesh .......................................................................... 19
Gambar 2.10 Topologi Bintang (Star) ........................................................... 20 Gambar 2.11 Metode Akses CSMA/CD ........................................................ 23 Gambar 2.12 Metode Akses Token Bus ......................................................... 24 Gambar 2.13 Metode Akses Token Ring ....................................................... 25 Gambar 2.14 Metode Akses TDMA .............................................................. 25 Gambar 2.15 Metode Akses Polling............................................................... 26 Gambar 3.1
Diagram Alur Perancangan dan Analisis.................................. 32
Gambar 3.2
Crossbar Switch dengan Metode Cut-through ......................... 38
Gambar 4.1
Tampilan Topologi Jaringan pada Packet Tracer .................... 39
Gambar 4.2
Ilustrasi Proses Pengiriman Paket pada Analisa ....................... 40
Gambar 4.3
Ilustrasi Lanjutan Analisa Sistem Antrian ................................ 41
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Perbandingan Topologi Bus, Ring dan Star .......................... 21
