UNJUK KERJA METODE ANTRIAN FIFO DAN SFQ PADA JARINGAN INTRANET
TUGAS AKHIR
Diajukan guna memenuhi sebagian persyaratan dalam rangka menyelesaikan pendidikan sarjana S1 Pada Jurusan Teknik Elektro
Oleh: GEDE RIMA WEDANTARA NIM. 0619451025
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK NON REGULER UNIVERSITAS UDAYANA 2012
LEMBAR PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam proposal Tugas Akhir ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan Tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Denpasar, Juli 2012
Gede Rima Wedantara NIM. 0619451025
ii
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK NON REGULER UNIVERSITAS UDAYANA LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR JUDUL
: UNJUK KERJA METODE ANTRIAN FIFO DAN SFQ PADA JARINGAN INTRANET
DISUSUN OLEH : GEDE RIMA WEDANTARA NIM
: 0619451025
JURUSAN
: TEKNIK ELEKTRO
BIDANG STUDI : SISTEM KOMUNIKASI NIRKABEL DIUJI TANGGAL : 16 JULI 2012
Menyetujui,
Dosen Pembimbing I
Dosen Pembimbing II
Ngurah Indra ER, ST, MSc NIP. 132 303 077
Ir. Linawati, M. Eng. Sc. PhD NIP. 19660824 199103 2 001
Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Elektro
Ir. I Nyoman Setiawan, MT NIP. 19631229 199103 1 001
iii
ABSTRAK Antrian data adalah salah satu proses yang terjadi di dalam bandwidth manager. FIFO (First In First Out) adalah antrian data yang menggunakan sistem FCFS (First Come First Serve) yaitu data yang datang pertama, akan diproses pertama, demikian data yang datang selanjutnya, akan diproses setelah data pertama selesai. Sedangkan SFQ (Stochastic Fairness Queue) adalah antrian data yang membagi setiap paket data yang diterima dalam jumlah yang sama rata, setiap paket data yang telah terbagi dimasukkan ke dalam antrian dan menunggu dikeluarkan oleh penjadwalan. Berkembangnya sistem internet dewasa ini, menuntut adanya suatu sistem bandwidth manager yang handal yang bisa mengakomodasi kebutuhan bandwidth di tiap-tiap klien. Dalam tugas akhir ini dibahas tentang analisis unjuk kerja metode antrian FIFO dan SFQ terhadap pola sistem CIR dan MIR pada bandwidth manager. Analisis dilakukan dengan menggunakan metode percobaan dengan melihat hasil output throughput yang dihasilkan oleh masing masing klien dengan pola CIR dan MIR, lalu dicari rata-rata nilai burstiness-nya. Dari hasil analisis menunjukkan, untuk percobaan pada jaringan intranet tanpa menggunakan pola MIR maupun CIR, metode antrian FIFO lebih baik daripada metode antrian SFQ sedangkan untuk percobaan pada jaringan intranet dengan menggunakan pola CIR dan MIR, metode antrian SFQ lebih baik daripada metode antrian FIFO. Pengaruh penambahan jumlah klien pada pola MIR menyebabkan bandwidth yang didapatkan pada tiap klien tidak merata satu dengan yang lain, sedangkan pada pola CIR, tiap klien mendapatkan bandwidth yang merata. Kata kunci : throughput, burstiness, SFQ, FIFO
iv
ABSTRACT The data queue is one of the occurring processes on the bandwidth manager. FIFO (First In First Out) means that the data which comes first, will be processed first, so the next data, will be processed after the first data is completed. While the SFQ (Stochastic Fairness Queue) is a data queue that divides each data packet that received in equal amounts, each data packet that has been divided put into a queue and wait out for the scheduling. Development of today's internet system requires a reliable bandwidth manager which can accommodate the bandwidth requirements for each client. This final task discuss about the analysis of performance of the data queue method which use FIFO queue and SFQ queue on the pattern of CIR and MIR system in the bandwidth manager. Analyses were performed in the lab by looking at the output throughput generated by each client with a pattern of CIR and MIR, then look for the average value of its burstiness. The result, without using MIR and CIR, FIFO method is better than SFQ methods on the intranet network. Then, when using MIR and CIR, the SFQ method is better than FIFO method. The effect of increasing the number of clients on MIR causes bandwidth to each client is uneven from one another, while on the CIR, each client gets the bandwidth evenly. Key words: throughput, burstiness, SFQ, FIFO
v
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Ida Sang Hyang Widhi Wasa Tuhan Yang Maha Esa karena atas karunia-Nyalah penulis dapat menyelesaikan Proposal Tugas Akhir yang berjudul “ Unjuk Kerja Metode Antrian FIFO dan SFQ Pada Jaringan Intranet ”. Penyusunan ini merupakan salah satu persyaratan akademis pada bidang studi Sistem Komunikasi Nirkabel, Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Non Reguler Universitas Udayana. Penulis menyadari bahwa Proposal Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna secara kualitas maupun kuantitas, hal ini disebabkan karena terbatasnya pengetahuan dan pengalaman yang penulis miliki. Meskipun demikian penulis telah berusaha untuk dapat menyelesaikan dengan sebaik-baiknya. Oleh karena itu, penulis mengharapkan adanya kritik dan saran untuk lebih sempurnanya Proposal Tugas Akhir ini. Pada kesempatan ini penulis dengan segala hormat dan ketulusan hati, mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan dan bimbingan di dalam penulisan Proposal Tugas Akhir ini sehingga dapat terselesaikan dengan baik. Untuk itu dengan segala kesungguhan dan kerendahan hati penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak Prof.Ir. I Wayan Redana, MASc, Ph.D. , selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Udayana. 2. Bapak Ir. I Nyoman Setiawan, MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana. 3. Bapak Ngurah Indra ER, ST.,MSc. selaku pembimbing I yang telah banyak memberikan pengarahan dan bimbingan dalam Proposal Tugas Akhir ini. 4. Ibu Ir. Linawati, MengSc., Phd. selaku pembimbing II yang banyak memberikan arahan dan bimbingan dalam Proposal Tugas Akhir ini. 5. Bapak Ir. I Nyoman Budiastra, MErg., MT. selaku pembimbing akademis yang telah banyak memberikan bimbingan dan arahan selama menempuh perkuliahan. 6. Keluargaku yang telah memberikan dukungan moril selama menempuh kuliah dan penyusunan Tugas Akhir ini.
vi
7. Bapak Michael Eric, S.Kom , Manager PT Centrin Online cabang Denpasar yang telah banyak memberikan dukungan dan bimbingan di lapangan. 8. Seluruh Staf dan Keluarga Besar PT Centrin Online , Tbk. yang telah banyak memberikan motivasi dan bantuan kepada penulis.
Akhir kata, semoga Proposal Tugas Akhir ini dapat memenuhi harapan dalam menambah wawasan dan ilmu bagi yang membacanya.
Denpasar , Juli 2012
Penulis
vii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL................................................................................................ i PERNYATAAN...................................................................................................... ii LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................... iii ABSTRAK .............................................................................................................. iv ABSTRACT ............................................................................................................ v KATA PENGANTAR ............................................................................................ vi DAFTAR ISI .......................................................................................................... vii DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. xi DAFTAR TABEL .................................................................................................. xii BAB I.
PENDAHULUAN ................................................................................ 1 1.1 Latar Belakang ............................................................................. 1 1.2 Rumusan Masalah........................................................................ 3 1.3 Batasan Masalah .......................................................................... 3 1.4 Tujuan Tugas Akhir ..................................................................... 4 1.5 Manfaat Tugas Akhir ................................................................... 4 1.6 Sistematika Pembahasan.............................................................. 4
BAB II.
TINJAUAN PUSTAKA ....................................................................... 6 2.1 Umum .......................................................................................... 6 2.2 Jaringan Komputer ...................................................................... 6 2.3 Protokol Jaringan ........................................................................ 13 2.3.1 Model Referensi OSI....................................................... 14 2.3.2 Model Referensi DARPA ............................................... 17 2.3.3 Transmission Control Protocol / Internet Protocol (TCP/IP) .......................................................................... 17 2.3.3.1 Arsitektur TCP/IP ................................................ 18 2.3.3.2 Pengalamatan TCP/IP .......................................... 20 2.4 Interconnected Networking......................................................... 21 2.4.1
Sejarah Internet .............................................................. 21
2.4.2
Internet Service Provider (ISP) ...................................... 21
viii
2.5 Router ........................................................................................... 22 2.6 Quality of Service (QoS) .............................................................. 23 2.6.1
Bandwidth Management ................................................. 31
2.6.2
Queuing discipline / teknik-teknik antrian data ............. 31
2.6.3
Pola pola pembagian bandwidth .................................... 35 2.6.3.1 Sharing .................................................................. 36 2.6.3.2 Burstable ............................................................... 37 2.6.3.3 Committed Information Rate (CIR) ...................... 38
2.6.4 2.7
Performansi hasil pengukuran ....................................... 39
Linux Mikrotik ............................................................................ 41 2.7.1
Jenis-jenis mikrotik ....................................................... 41
2.7.2
Fitur-fitur mikrotik ........................................................ 42
2.8
Metode antrian FIFO (First In First Out) ................................... 43
2.9
Metode antrian SFQ (Stochastic Fairness Queuing) .................. 45
2.10 Konfigurasi mikrotik RB750....................................................... 46
BAB III.
2.10.1
Konfigurasi FIFO ........................................................ 47
2.10.2
Konfigurasi SFQ ......................................................... 47
MATERI DAN METODE .................................................................. 49 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian..................................................... 49 3.2 Data ............................................................................................. 49 3.2.1 Jenis data ........................................................................ 49 3.2.2
Sumber data ................................................................... 49
3.2.3
Teknik pengumpulan data ............................................. 50
3.3 Perangkat Penelitian ................................................................... 50 3.3.1 Bahan penelitian ............................................................. 50 3.3.2
Alat penelitian................................................................ 50
3.4 Rancangan Penelitian ................................................................. 52 3.4.1
Skenario antrian FIFO dengan pola CIR ....................... 53
3.4.2
Skenario antrian SFQ dendan pola CIR ........................ 54
3.5
Konfigurasi Jaringan .................................................................. 55
3.6
Metode Analisis ......................................................................... 56
ix
3.7 Bagan Alur Analisis.................................................................... 57 3.8 Jadwal Pelaksanaan .................................................................... 61 BAB IV.
HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................... 62 4.1
Umum ........................................................................................ 62
4.2
Proses Pengujian ........................................................................ 62
4.3
Analisis Throughput ................................................................... 63 4.3.1
4.3.2
BAB V.
Analisis metode antrian FIFO dengan pola CIR ........... 72 4.3.1.1
Skenario I ........................................................... 72
4.3.1.2
Skenario II ......................................................... 73
4.3.1.3
Skenario III ........................................................ 75
4.3.1.4
Skenario IV ........................................................ 77
Analisis metode antrian SFQ dengan pola CIR ............. 80 4.3.1.1
Skenario I ........................................................... 80
4.3.1.2
Skenario II ......................................................... 82
4.3.1.3
Skenario III ........................................................ 84
4.3.1.4
Skenario IV ........................................................ 86
PENUTUP ........................................................................................... 94 5.1
Simpulan ................................................................................... 94
5.2
Saran ........................................................................................... 95
DAFTAR PUSTAKA
........................................................................................ 96
LAMPIRAN ........................................................................................................... 97
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1
Bagan kerja internet ..................................................................... 1
Gambar 2.1
Topologi bintang ......................................................................... 9
Gambar 2.2
Topologi cincin ........................................................................... 10
Gambar 2.3
Tujuh lapisan OSI ....................................................................... 14
Gambar 2.4
Lapisan pada TCP/IP .................................................................. 19
Gambar 2.5
Alur routing ................................................................................ 23
Gambar 2.6
Classfull Queuing Disciplin ....................................................... 33
Gambar 2.7
Filtering ...................................................................................... 34
Gambar 2.8
Perbandingan kecepatan download 4 client dengan sistem sharing ....................................................................................... 36
Gambar 2.9
FIFO
...................................................................................... 43
Gambar 2.10
Algoritma antrian FIFO
Gambar 2.11
SFQ
Gambar 2.12
Algoritma antrian SFQ
Gambar 3.1
Logo mikrotik ............................................................................. 51
Gambar 3.2
Switch Linksys 5 port ................................................................. 51
Gambar 3.3
Tampilan software Netmeter ...................................................... 51
Gambar 3.4
Tampilan MRTG ........................................................................ 52
Gambar 3.5
Tampilan software Free Download Manager ............................. 52
Gambar 3.6
Konfigurasi jaringan penelitian ................................................... 55
Gambar 3.7
Bagan alur analisis antrian FIFO ................................................ 58
Gambar 3.8
Bagan alur analisis antrian SFQ .................................................. 59
Gambar 3.9
Bagan alur analisis penarikan kesimpulan .................................. 60
......................................................... 44
....................................................................................... 45 .......................................................... 46
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Fungsi lapisan-lapisan pada model tujuh lapis OSI ........................... 15 Tabel 2.2 Percobaan perbandingan kecepatan download rata-rata dari 4 client dengan pola sistem sharing ..................................................... 36 Tabel 3.1 Kalender kerja ................................................................................... 61 Tabel 4.1
Tabel hasil penelitian metode antrian SFQ pada jaringan intranet….63
Tabel 4.2
Tabel hasil penelitian metode antrian FIFO pada jaringan intranet...64
Tabel 4.3
Tabel nilai mean dan burstiness metode antrian FIFO dan SFQ pada jaringan intranet……………………………………………………65
Tabel 4.4
Tabel hasil penelitian MIR dengan teknik antrian data FIFO……..66
Tabel 4.5
Tabel hasil penelitian MIR dengan teknik antrian data SFQ………67
Tabel 4.6
Tabel mean dan burst hasil penelitian MIR dengan teknik antrian SFQ dan FIFO ……………………………………………………..68
Tabel 4.7
Tabel hasil penelitian dengan teknik antrian data SFQ…………….70
Tabel 4.8
Tabel hasil penelitian dengan teknik antrian data FIFO…………...71
Tabel 4.9
Nilai mean untuk metode antrian FIFO pada skenario I…………...73
Tabel 4.10
Nilai burstiness untuk metode antrian FIFO pada skenario I …......73
Tabel 4.11
Nilai mean untuk metode antrian FIFO pada skenario II ………… 75
Tabel 4.12
Nilai burstiness untuk metode antrian FIFO pada skenario II…… 75
Tabel 4.13
Nilai mean untuk metode antrian FIFO pada skenario III ………..77
Tabel 4.14
Nilai burstiness untuk metode antrian FIFO pada skenario III …...77
Tabel 4.15
Nilai mean untuk metode antrian FIFO pada skenario IV………...80
Tabel 4.16
Nilai burstiness untuk metode antrian FIFO pada skenario IV……80
Tabel 4.17
Nilai mean untuk metode antrian SFQ pada skenario I……………81
Tabel 4.18
Nilai burstiness untuk metode antrian SFQ pada skenario I……….82
Tabel 4.19
Nilai mean untuk metode antrian SFQ pada skenario II…………...83
Tabel 4.20
Nilai burstiness untuk metode antrian SFQ pada skenario II……...84
Tabel 4.21
Nilai mean untuk metode antrian SFQ pada skenario III…………..86
Tabel 4.22
Nilai burstiness untuk metode antrian SFQ pada skenario III……..86
Tabel 4.23
Nilai mean untuk metode antrian SFQ pada skenario IV…………89
xii
Tabel 4.24
Nilai burstiness untuk metode antrian SFQ pada skenario IV……..89
Tabel 4.25
Nilai mean dan burstiness untuk metode antrian SFQ dan FIFO pada percobaan menggunakan pola CIR………….……………………..90
Tabel 4.26 Nilai rataan burstiness untuk metode antrian SFQ dan FIFO dengan pola CIR………… ..……………………………………………….91 Tabel 4.27
Nilai rataan burstiness untuk metode antrian SFQ dan FIFO dengan pola MIR ………………………………………………………….91
xiii
