15101108 45

1 BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

1.1 ALUR KERJA PERANCANGAN

1.1.1 Flowchart Perancangan Keseluruhan

Berikut ini merupakan alur kerja dalam pengerjaan penelitian secara

keseluruhan dalam menerapkan kedua skenario metode load balancing baik

PCC maupun Nth :

Gambar 3.1 Flowchart Penelitian

a. Perancangan Topologi Jaringan

Pada tahap perancangan topologi jaringan dengan membuat design

topologi jaringan menggunakan software microsoft visio. Desain topologi

yang direncanakan adalah menngunakan 2 jalur koneksi internet yaitu dari

ISP Citra Net dan Speedy, 1 buah router mikrotik RB1100AH, dan

46 15101108

beberapa komputer client serta perangkat switch hub yang terhubung ke

client.

b. Implementasi Jaringan

Pada bagian ini dilakukan pengimplemantasi secara riil dari hasil

desain topologi jaringan yang sudah disusun diatas.

c. Perancangan Skenario Load Balancing Metode PCC dan Nth

Pada tahap ini dilakukan perancangan pada perangkat router mikrotik

terkait sekenario load balancing yang akan dipergunakan yaitu sekenario

pertama menggunakan metode PCC dan sekenario kedua menggunakan

metode Nth

d. Konfigurasi masing-masing Metode Load Balancing

Pada tahap ini dilakukan konfigurasi load balancing pada mikrotik

RB110AH, dimana pada sekenario pertama dilakukan konfigurasi load

balancing dengan metode PCC kemudian dilakukan uji coba dan

pengambilan data. Skenario kedua adalah dilakukan konfigurasi load

balancing dengan metode Nth dan kemudian dilakukan uji coba serta

pengambilan data juga.

e. Pengumpulan data

Proses pengumpulan data dilakukan dengan mengambil paramater-

parameter pada Quality of Service yaitu berupa throughput, jitter, delay

dan packet loss serta beberapa hasil uji coba sesuai dengan studi pustaka

dari kedua metode load balancing.

f. Analisa Hasil dan Kesimpulan

Pada tahap ini dilakukan sebuah analisis berdasarkan hasil simulasi

dari kedua metode load balancing yang sudah berjalan. Hasil yang

diperoleh juga berupa pengukuran parmeter-parameter QoS berupa

throughput, jitter, delay dan packet loss serta pengujian berdasarkan studi

pustaka yang telah ada dari penggunaan metode Per Connection Classifier

(PCC) dan Nth pada jaringan ISP Citra Net Purwokerto.

1.2 PERANGKAT JARINGAN

Perangkat yang digunakan dalam penelitian ini terbagi atas dua jenis,

yaitu:

1.2.1 Komponen Perangkat Lunak (Software)

Perangkat lunak atau software yang digunakan dalam penerapan kedua

metode load balancing pada jaringan ISP Citra Net Purwokerto adalah :

a. Sistem Operasi Windows XP/7/8/10 yang digunakan pada bagian

client maupun admin.

15101108 47

b. Mikrotik RouterOS licence level 6

c. Winbox v6.34.4 yang merupakan aplikasi untuk me-remote mikrotik

server berbasis Graphic User Interface (GUI).

d. Wireshark digunakan sebagai Network Analyzer.

1.2.2 Komponen Perangkat Keras (Hardware)

Perangkat keras yang digunakan dalam penerapan metode load balancing

di ISP Citra Net Purwokerto adalah sebagai berikut :

a. Satu unit Mikrotik RouterBoard seri RB1100AH dengan sistem

operasi RouterOS licence level 6.

b. Satu unit swicth hub.

c. 3 buah PC atau laptop yang digunakan untuk remote perangkat

routerboard dan dipergunakan untuk client.

1.3 IMPLEMENTASI JARINGAN

1.3.1 Perancangan Topologi Jaringan

Perancangan jaringan pada penelitian skripsi ini adalah dengan membuat

topologi jaringan sederhana untuk simulasi riil di ISP Citra Net Purwokerto

untuk dipakai dalam pengumpulan data. Gambaran dari topologi jaringan yang

penulis rancang dapat terlihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 3.2 Simulasi Topologi Jaringan

Gambar 3.2 merupakan topologi untuk simulasi penerapan load balancing

baik metode PCC maupun Nth pada ISP Citra Net Purwokerto. Dalam topologi

ini penulis menggunakan dua jalur koneksi internet dari ISP Citra Net dengan

48 15101108

kapasitas bandwidth 2 Mbps dan dari Telkom Speedy sebesar up to 10 Mbps.

Kedua koneksi ini akan terhubung dengan router RB1100AH, di router inilah

nantinya penerapan load balancing masing-masing metode PCC dan Nth akan

dilakukan. Selain itu, router RB1100AH ini berfungsi sebagai gateway untuk

client yang akan menentukan tiap paketnya akan dilewatkan di jalur koneksi

yang mana. Metode load balancing yang dipergunakan adalah metode PCC dan

Nth yang akan dikonfigurasi pada RB1100AH. Metode ini tidak diterapkan

sekaligus, melainkan agar dicoba satu persatu tiap metode untuk dilakukan

simulasi pada 3 buah client dan dilakukan pengujian pada masing-masing

metode load balancing tersebut dengan membandingkan parameter-parameter

QoS nya.

Pada simulasi ini, fasilitas dari ISP Citra Net yang sudah tersedia adalah

sebagai berikut :

a. 2 jalur ISP dengan kecepatan masing-masing :

ISP-CitraNet = dedicated 2Mbps

ISP-Speedy (ADSL) = up to 10 Mbps

b. Router Board RB1100AH yang dijadikan sebagai router yang include

mikrotikOS didalamnya dengan versi 6

c. 1 unit switch 8-port.

d. 3PC/laptop client.

1.3.2 Konfigurasi IP Address

Dalam membangun sebuah jaringan komputer diperlukan pengalamatan

IP address sebagai protokol untuk media pengalamatan jalur untuk

menghubungan antar jaringan satu dengan yang lain. Berikut ini pengalamatan

IP address pada topologi jaringan untuk menerapkan load balancing dari 2

jalur ISP yang berbeda :

Tabel 3.1 Tabel IP Address

Name Type Address Network Gateway

ISP-CitraNet Fa 0/6 192.168.50.100 255.255.255.0

ISP-Speedy Fa 0/2 192.168.100.1 255.255.255.0

Mikrotik

Fa 0/1 192.168.50.2 255.255.255.0 192.168.50.100

Fa 0/2 192.168.100.2 255.255.255.0 192.168.100.1

Fa 0/3 192.168.1.1 255.255.255.0 192.168.50.100/

192.168.100.1

Admin Fa 0/1 192.168.1.2 255.255.255.0 192.168.1.1

Client 1 Fa 0/1 192.168.1.3 255.255.255.0 192.168.1.1

Client 2 Fa 0/1 192.168.1.4 255.255.255.0 192.168.1.1

15101108 49

Pengaturan Interface pada router mikrotik :

a. ISP-CitraNet : alamat IP Address 192.168.50.2 mengarah ke jalur

koneksi milik ISP Citra Net menggunakan port ethernet Fa 0/1.

b. ISP-Speedy: : alamat IP Address 192.168.100.2 mengarah ke

Speedy menggunakan port ethernet Fa 0/2

c. LAN : alamat IP address 192.168.1.1 mengarah ke client

menngunakan port ethernet Fa 0/3

1.3.3 Skenario Pengujian Jaringan

a. Pengujian hasil konfigurasi masing-masing metode PCC dan Nth

dalam pemilihan jalur ISP mana yang dipilih.

b. Melakukan test Pengujian Metode Fail Over pada Metode Load

Balancing PCC dan Nth.

c. Test ping untuk masing-maing metode load balancing PCC dan Nth

d. Mencatat hasil performansi / kinerja jaringan dilihat dari hasil test ping

dengan parameter latency, packet loss, dan throughput.

e. Mengolah hasil performansi kedua skenario kedalam bentuk excel

serta membuat dalam bentuk grafik

f. Membandingkan hasil performansi jaringan antara skenario

menggunakan load balancing PCC dan Nth.

Dalam skenario menggunakan load balancing PCC & Nth ini akan

dilakukan pengumpulan data yang digunakan untuk melakukan pengujian

masing-masing metode. Data yang akan digunakan dalam pengujian sistem

adalah file data zip. data tesebut didapatkan pada saat browsing di internet. ada

3 jenis file data zip dengan ukuran yang berbeda-beda yang diambil pada

website http://indoprogram.com setelah itu client akan menjalankan aplikasi

Wireshark yang akan disetting agar memonitoring paket data TCP dan hasil

monitoring akan dilakukan pada masing-masing client. kemudian hasil dari

monitoring tersebut akan diolah untuk menadapatkan nilai dari Throughput,

Delay, Jitter dan Packet Loss pada masing-masing metode PCC dan Nth.

Tabel 3.2 Skenario Pengujian Jaringan

Skenario Metode Ukuran File Tipe File Parameter

Skenario 1

Load

Balancing

PCC

6.6 MB

zip

Delay,

Throughput,

Packet loss dan

Jitter

14.9 MB

29.4 MB

50 15101108

Skenario 2

Load

Balancing

Nth

6.6 MB

zip

Delay,

Throughput,

Packet loss dan

Jitter

14.9 MB

29.4 MB

1.4 PERANCANGAN METODE PCC DAN Nth

Dalam pengimplementasikan penelitian ini tentang load balancing metode

PCC dan Nth, perlu dilakukan konfigurasi dasar sebelum mengimplementasi

masing-masing metode load balancing. konfigurasi dasar tersebut meliputi

pemberian nama pada masing-masing interface mikrotik beserta alamat IP

Addressnya.

1. Penamaan Interface :

Gambar 3.3 Penamaan Interface Mikrotik

2. Pengalamatan :

Gambar 3.4 Pengalamatan IP Address pada Mikrotik

3. DNS Server :

Untuk DNS Server ini menggunakan DNS dari ISP Speedy

Gambar 3.5 IP DNS Server

15101108 51

4. Pengaturan NAT

Karena client menggunakan alamat IP Address LAN, maka diperlukan

fungsi src-nat untuk menerjemahkan alamat IP Address dari client menjadi

alamat IP router sehingga dapat dikenali network diatasnya.. Untuk itu

diperlukan pengaturan pada NAT router mikrotik.

Gambar 3.6 Pengaturan NAT Mikrotik

1.4.1 Skenario 1 metode Per Connection Classifier (PCC)

Skenario pertama pada penelitian ini adalah menerapkan konfigurasi

metode Per Connection Classifier pada router mikrotik. Didalam metode PCC

akan ada PCC matcher yang memungkinkan sebuah router untuk mengingat

alamat sumber dan tujuan pada saat melakukan suatu koneksi ke internet.

Dalam skenario metode load balancing PCC ini menggunakan 2 jalur

internet yang berbeda. karena menggunakan 2 jalur yang akan di load

balancing, maka koneksi yang akan ditandai pada mangle ada dua juga. berarti

akan ada 2 mark-connection baru yang dibentuk. Untuk koneksi-1 akan

ditandai sebagai ISP-CitraNet dan untuk koneksi-2 ditandai sebagai ISP-

Speedy. Begitu juga untuk paket routing yang akan ditandai ISP-CitraNet dan

ISP-Speedy. untuk membentuk suatu jalur berbasis metode PCC, maka terlebih

dahulu harus ditandai untuk paket yang keluar dan masuk ke router. Setelah itu

baru dibuat mangle untuk mengimplementasikan rule PCC nya.

Dalam membagi trafik ,PCC menggunakan algoritma hasing untuk

mengklasifikasikan berdasarkan source address, destination address, source

port, destination port atau kombinasi dari keduanya. Disamping itu PCC juga

menggunakan aritmatika modular yang meliputi Numerators (pembilang),

Denominator (penyebut) dan Remainder (sisa bagi) untuk menentukan paket

mana akan dilewatkan. Berikut contoh konfigurasi rule PCC menggunakan

aritmatika modular.

Gambar 3.7 Rule Algoritma Arimatika Modular PCC

52 15101108

Konfigurasi pada baris pertama seperti yang ditunjukan gambar 3.7

menunjukan bahwa semua output yang dihasilkan dari fungsi hash diberikan

paket source address kemudian di-mod 2 dan jika sisanya adalah 0, maka akan

dilakukan tindakan menandai koneksi sebagai WAN1 yang disini adalah

koneksi ISP CitraNet. Sedangkan konfigurasi pada baris kedua menunjukan

semua output dari fungsi hash diberikan paket source address yang kemudian

di-mod dengan 2 dan jika sisanya adalah 1, maka akan dilakukan tindakan

menandai koneksi sebagai WAN2 atau koneksi ISP-Speedy.

Setelah rule PCC diimplementasikan, kemudian barulah dibentuk penanda

untuk masing-masing paket yang me-routing-kan mark-conection PCC yang

telah dibuat sebelumnya seperti yang terlihat pada gambar 3.8 diberikut ini.

Gambar 3.8 Pengaturan Mangle Metode PCC

Kemudian tahap selanjutnya melakukan penentuan gateway untuk

masing-masing mangle yang sudah dibentuk. Untuk mangle ISP-CitraNet akan

di arahkan ke alamat IP 192.168.50.100 yang merupakan alamat dari IP modem

CitraNet. Sedangkan untuk ISP-Speedy akan diarahkan ke alamat IP

192.168.100.1 yang merupakan alamat dari modem Speedy.

Gambar 3.9 Pengaturan IP Route PCC

Selanjutnya adalah melakukan pengujian koneksi untuk melihat jaringan

pada router mikrotik yang telah terkonfigurasi PCC pada jaringan, apakah

masing-masing client sudah bisa terhubung dengan dua jalur koneksi milik ISP

Citra Net dan ISP Speedy serta apakah proses pemilihan kedua jalur koneksi

tersebut berjalan lancar ketika masing-masing client mengakses ke internet.

15101108 53

Pada gambar 3.10 berikut merupakan proses ping ke alamat masing-

masing gateway dari ISP-CitraNet dan ISP-Speedy dimana masing-masing

alamat IP Address gateway nya adalah 192.168.50.100 dan 192.168.100.1

Tabel 3.3 Hasil Ping test di sisi Client Untuk Metode PCC

IP Address Deskripsi Status

192.168.50.100 IP Gateway ISP-

CItraNet

Berhasil

192.168.100.1 IP Gateway ISP-

Speedy

Berhasil

www.google.co.id IP Address HTTP Berhasil

Gambar 3.10 Pengujian Ping test Masing-Masing ISP Untuk Metode PCC

54 15101108

1.4.2 Skenario 2 metode Nth

Skenario kedua adalah dengan menerapkan konfigurasi metode Nth pada

router mikrotik. Metode Nth ini akan mengimplementasikan dalam suatu deret

yang terdiri dari parameter every dan packet yang akan direalisasikan dala suatu

deret integer. Melalui metode load balancing inilah , paket data yang masuk

nantinya akan ditandai sebagai variabel n dalam tipe data integer. Dalam load

balancing ini menggunakan 2 jalur berbeda yaitu ISP-CitraNet dan ISP-Speedy

untuk terkoneksi ke intenet, sehingga variabel n ini akan bernilai 2 dan dalam

nilai integer akan membentuk antrian 2,1 dan 2,2.

Pada proses antrian tadi, nilai pertama menandakan every dan nilai

kedua menandakan paket. Sehingga pada nilai 2,1 router akan menangkap

setiap paket pertama dari dua paket dan 50% dari semua trafik akan ditangkap

oleh rule ini yang selanjutnya diteruskan ke WAN1 atau ISP-CitraNet.

Kemudian Nth pada rule kedua yang mempunyai nilai 2,2 berarti menangkap

setiap paket kedua dari dua paket dan 50% dari sisa tadi akan ditangkap oleh

rule ini yang akan diterukan ke WAN2 atau ISP-Speedy.

Gambar 3.11 Konfigurasi Nth pada mikrotik

Pada metode load balancing dua jalur koneksi yang ditandai sebagai

Nth ini akan diimplementasikan dalam bentuk koneksi yang baru atau disebut

dengan new-connection-mark. Dalam praktiknya, penanda untuk koneksi-1

diberi nama ISP-CitraNet dan penanda untuk koneksi-2 diberi nama dengan

ISP-Speedy. Selanjutnya dibuatlah penanda untuk meroutingkan kedua koneksi

tersebut, Routing untuk koneksi ISP-CitaNet ditandai dengan mark-routing

ISP-CitraNet dan untuk koneksi ISP-Speedy ditandai dengan mark-routing ISP-

Speedy. Hasil konfigurasi diatas dapat dilihat jelas pada gambar 3.12 berikut.

15101108 55

Gambar 3.12 Pengaturan Mangle Metode Nth

Kemudian tahap selanjutnya melakukan penentuan gateway untuk

masing-masing mangle yang sudah dibentuk. Untuk mangle ISP-CitraNet akan

diarahkan ke alamat IP 192.168.50.100 yang merupakan alamat dari IP modem

CitraNet. Sedangkan untuk ISP-Speedy akan di arahkan ke alamat IP

192.168.100.1 yang merupakan alamat dari modem Speedy.

Gambar 3.13 Pengaturan IP Route Nth

Selanjutnya adalah melakukan pengujian koneksi untuk melihat jaringan

pada router mikrotik yang telah terkonfigurasi Nth pada jaringan, apakah

masing-masing client sudah bisa terhubung dengan dua jalur koneksi milik ISP

Citra Net dan ISP Speedy serta apakah proses pemilihan kedua jalur koneksi

tersebut berjalan lancar ketika masing-masing client mengakses ke internet.

Pada gambar 3.13 berikut merupakan proses ping ke alamat masing-

masing gateway dari ISP-CitraNet dan ISP-Speedy dimana masing-masing

alamat IP Address gateway nya adalah 192.168.50.100 dan 192.168.100.1

Tabel 3.4 Hasil Ping test di sisi Client Untuk Metode Nth

IP Address Deskripsi Status

192.168.50.100 IP Gateway ISP-

CItraNet

Berhasil

192.168.100.1 IP Gateway ISP-

Speedy

Berhasil

www.google.co.id IP Address HTTP Berhasil

56 15101108

Gambar 3.14 Pengujian Ping test Masing-Masing ISP Untuk Metode Nth

1.5 PARAMETER QoS

Parameter yang diamati pada penelitian ini adalah parameter delay,

throughput, packet loss, dan jitter untuk mengetahui performansi antara load

balancing PCC dan Nth pada jaringan lokal di office CitraNet. Hasil pengujian

pada parameter delay, throughput, packet loss dan jitter tersebut akan

dibandingkan dengan standar QoS berdasarkan standar TIPHON TR 101 329

v2.1.1 (1999-06)

1. Throughput

Throughput adalah sebuah ukuran tentang berapa banyak data yang

bisa dialirkan dalam sebuh media yang sebenarnya per satuan waktu. Besaranya

nilai throughput dapat dipengaruhi oleh beberapa hal, diantaranya jumlah

pengguna dan delay. Nilai throughput dapat dinyatakan dalam persamaan 3-1

berikut :

𝑇ℎ𝑟𝑜𝑢𝑔ℎ𝑝𝑢𝑡 =𝑈𝑘𝑢𝑟𝑎𝑛 𝐷𝑎𝑡𝑎

𝐷𝑒𝑙𝑎𝑦 (3-1)

15101108 57

2. Delay

Delay adalah waktu yang dibutuhkan data untuk menempuh jarak dari

asal ke tujuan. Delay dapat dipengaruhi oleh jarak, media transmisi, dan waktu.

Nilai delay dapat dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut :

𝐷𝑒𝑙𝑎𝑦 𝑅𝑎𝑡𝑎 − 𝑅𝑎𝑡𝑎 =𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝐷𝑒𝑙𝑎𝑦

𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑃𝑎𝑘𝑒𝑡 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝐷𝑖𝑡𝑒𝑟𝑖𝑚𝑎

(3-2)

Standarisasi delay berdasarkan TIPHON seperti yang tercantum pada tabel 2.3.

3. Jitter

Jitter adalah variasi – variasi dalam panjang antrian, dalam waktu

pengolahan data dan juga dalam waktu penghimpunan ulang paket – paket

perjalanan akhir. Nilai jitter dapat dinyatakan dengan persamaan sebagai

berikut :

𝐽𝑖𝑡𝑡𝑒𝑟 𝑅𝑎𝑡𝑎 − 𝑅𝑎𝑡𝑎 =𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑉𝑎𝑟𝑖𝑎𝑠𝑖 𝐷𝑒𝑙𝑎𝑦

𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑃𝑎𝑘𝑒𝑡 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝐷𝑖𝑡𝑒𝑟𝑖𝑚𝑎

(3-3)

Standarisasi jitter berdasarkan TIPHON seperti yang tercantum pada tabel 2.4.

4. Packet loss

Packet loss adalah suatu parameter yang menggambarkan suatu

kondisi yang menunjukan jumlah total paket yang hilang dalam proses

pengiriman data dari sumber ke tujuan. Nilai packet loss dapat dinyatakan

dengan persamaan sebagai berikut :

𝑃𝑎𝑐𝑘𝑒𝑡 𝐿𝑜𝑠𝑠 = (𝑝𝑎𝑘𝑒𝑡 𝑑𝑎𝑡𝑎 𝑡𝑒𝑟𝑘𝑖𝑟𝑖𝑚 − 𝑝𝑎𝑘𝑒𝑡 𝑑𝑎𝑡𝑎 𝑑𝑖𝑡𝑒𝑟𝑖𝑚𝑎)

𝑝𝑎𝑘𝑒𝑡 𝑑𝑎𝑡𝑎 𝑑𝑖𝑘𝑖𝑟𝑖𝑚

(3-4)

Standarisasi packet loss berdasarkan TIPHON seperti yang tercantum pada

tabel 2.5.