analisis pengaruh node selfishness pada kinerja … · suatu jaringan tidak akan hanya menjadi...

i

ANALISIS PENGARUH NODE SELFISHNESS PADA KINERJA

PROTOKOL ROUTING EPIDEMIK DIJARINGAN OPORTUNISTIK

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar

Sarjana Komputer Program Studi Teknik Informatika

Oleh:

Agustinus Indriyadi

145314027

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA

JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2019

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ANALYSIS OF THE EFFECT OF SELFISHNESS NODE ON

PERFORMANCE OF ENDEMIC ROUTING IN OPORTUNISTIC

NETWORK

A THESIS

Presented as Partial Fulfillment of Requirements to Obtain Sarjana

Komputer Degree in Informatics Engineering Department

By:

AGUSTINUS INDRIYADI

145314027

INFORMATICS ENGINEERING STUDY PROGRAM

INFORMATICS ENGINEERING DEPARTMENT

FACULTY SCIENCE AND TECHNOLOGY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2019


ii

HALAMAN PERSETUJUAN

SKRIPSI



Oleh:

Agustinus Indriyadi

145314027

Telah disetujui oleh:

Dosen Pembimbing,

Bambang Soelistijanto, Ph.D

Tanggal, ..... Januari 2019


iii

HALAMAN PENGESAHAN

SKRIPSI



Dipersiapkan dan ditulis oleh:

Agustinus Indriyadi

145314027

Telah dipertahankan di depan panitia penguji

Pada tanggal 14 Januari 2019

dan dinyatakan memenuhi syarat

Susunan Panitia Penguji

Nama Lengkap Tanda Tangan

Ketua : Puspaningtyas Sanjoyo Adi, S.T., M.T. .......................

Sekretaris : Henricus Agung Hernawan, S.T., M.Kom. .......................

Anggota : Bambang Soelistijanto, Ph.D. .......................

Yogyakarta, ...... Januari 2019

Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Sanata Dharma

Dekan,

Sudi Mungkasi, S.Si., M.Math.Sc., Ph.D.


iv

“Tidak ada manusia yang jahat sejak lahir, hanya keadaan yang buruk.

Jadi saat kau merasa benci, marah dan tidak mengerti, cobalah untuk

membaca dan berpikir semuanya secara terbalik.

Maka semuanya akan masuk akal.”

- Film “Along with the gods 2”


v

PERNYATAAN LEMBAR KEASLIAN KARYA

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa di dalam skripsi yang saya tulis

ini tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan

dalam kutipan daftar pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.

Yogyakarta, 7 Januari 2019

Penulis

Agustinus Indriyadi


vi

LEMBAR PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK

KEPENTINGAN AKADEMIS

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mehasiswa Universitas Sanata Dharma:

Nama : Agustinus Indriyadi

NIM : 145314027

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan

Universitas Sanata Dharma karya ilmiah yang berjudul:

ANALISI PENGARUH NODE SELFISHNESS PADA KINERJA PROTOKOL

ROUNTING EPIDEMIK DI JARINGAN OPPORTUNISTIK

Beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan

kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan

dalam bentuk media lain, mengolahnya dalam bentuk angkalan data,

mendistribusikannyasecara terbatas, dan mempublikasikannya di Internet atau media

lain untuk kepentingan akademis tanpa meminta ijin dari saya maupun memberikan

royalty kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.

Dengan demikian ini saya buat dengan sebenarnya.


Penulis,

Agustinus Indriyadi


vii

ABSTRAK

Jaringan Oportunistik merupakan jaringan komunikasi nirkabel tanpa memakai

infrastruktur. Dimana setiap perangkat yang ada di jaringan yang akan mengirimkan

pesan dan perangkat yang meneruskan pesan yang diterima. Sebuah perangkat yang

mengirim dan menerima pesan secara terus menerus akan menghabiskan banyak

sumber daya pada perangkat tersebut. Kejadian tersebut mengakibatkan perangkat

menjadi selfish atau tidak kooperatif dengan tujuan menghemat sumber daya perangkat

tersebut. Penelitian ini melakukan pengamatan terhadap pengaruh perangkat (node)

selfish terhadap pengiriman pesan pada jaringan oportunistik menggunakan protokol

routing Epidemik dengan matrik unjuk kerja delivery probability, buffer occupancy,

latency, total relay message dan latency. Pergerakan yang digunakan untuk

mendapatkan data tersebut adalah Haggle3-Infocom05, Haggle4-Cambridge,

Haggle6-Infocom06, dan MIT Reality Mining, dengan menggunakan beberapa model

distribusi nilai selfish yaitu uniform distribution, percentage of selfishness, dan normal

distribution. Dilihat dari hasil terlihat bahwa perangkat yang kooperatif memiliki

probabilitas pengiriman lebih besar dari pada perangkat yang selfish. Turunnya

probabilitas pengiriman pesan pada perangkat selfish akan membuat penggunaan daya

pada perangkat menjadi lebih kecil dibanding node kooperatif.


viii

ABSTRACT

Opportunistic networks are wireless communication networks without using

infrastructure. Where each device on the network will send a message and the device

that forwarded the message received. A device that sends and receives messages

continuously will consume a lot of resources on the device. This event resulted in the

device becoming selfish or uncooperative in order to save the device's resources. This

study observes the effect of selfish devices on sending messages on opportunistic

networks using Epidemic routing protocols with delivery probability performance

matrices, buffer occupancy, latency, total relay messages and latency. The movements

used to obtain the data are Haggle3-Infocom05, Haggle4-Cambridge, Haggle6-

Infocom06, and MIT Reality Mining, using several models of selfish value distribution

namely uniform distribution, percentage of selfishness, and normal distribution.

Viewed from the results, it can be seen that cooperative devices have a greater

probability of sending than selfish devices. The decrease in the probability of sending

messages on the selfish device will make the use of power on the device smaller than

the cooperative node.


ix

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas limpahan berkat dan

karunia bagi kita semua. Berkat dan karunia-Nya pula yang memampukan penulis

menyelesaikan tulisan ini dengan keterbatasan waktu dan wawasan yang dimiliki

penulis.

Bagi penulis, tugas akhir ini ibarat puncak dari perjalanan masa studi penulis di

bangku kuliah. Banyak tantangan yang harus dihadapi penulis untuk menyelesaikan

tugas akhir ini. Tetapi banyaknya tantangan yang dihadapi membuat penulis menjadi

pribadi yang lebih baik lagi. Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini mustahil

diselesaikan tanpa adanya bantuan yang diberikan kepada penulis.

Banyak pihak yang berperan membantu penulis menyelesaikan tulisan ini.

Namun secara khusus penulis menyampaikan terima kasih kepada kedua orangtua

penulis untuk dukungan tulus yang diberikan kepada penulis. Penulis juga

mengucapkan terima kasih kepada keluarga besar penulis yang selalu memberi

semangat kepada penulis. Terima kasih juga penulis ucapkan kepada Pak Anto dan

seluruh dosen yang telah membimbing penulis selama masa kuliah serta teman-teman

penulis yang selalu setia membantu penulis baik secara langsung maupun tidak.

Penulis sadar bahwa masih banyak kekurangan dalam laporan tugas akhir ini.

Saran dan kritik yang membangun senantiasa penulis terima untuk hasil yang lebih baik

di hari mendatang.


Penulis


x

DAFTAR ISI

HALAMAN PERSETUJUAN ...................................................................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN ...................................................................................... iii

PERNYATAAN LEMBAR KEASLIAN KARYA ...................................................... v

LEMBAR PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH .................................... vi

ABSTRAK .................................................................................................................. vii

ABSTRACT ............................................................................................................... viii

KATA PENGANTAR ................................................................................................. ix

DAFTAR ISI ................................................................................................................. x

BAB I ............................................................................................................................ 1

PENDAHULUAN......................................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang .................................................................................................... 1

1.2 Rumusan masalah................................................................................................ 3

1.3 Tujuan Penelitian ................................................................................................ 3

1.4 Manfaat Penelitian .............................................................................................. 3

1.5 Batasan masalah .................................................................................................. 3

1.6 Metode penelitian ................................................................................................ 3

1.7 Sistematika Penulisan.......................................................................................... 4

BAB II ........................................................................................................................... 6

LANDASAN TEORI .................................................................................................... 6

2.1 Mobile Ad Hoc Network (MANET) .............................................................. 6

2.2 Jaringan Opportunistik ................................................................................... 6

2.3 Protokol Routing Epidemik ............................................................................ 7

2.4 Selfishness dan Altruism ................................................................................ 7

2.6 The One Simulator ......................................................................................... 8


BAB III.......................................................................................................................... 9

PERANCANGAN SIMULASI ..................................................................................... 9

3.1 Parameter Simulasi ......................................................................................... 9

3.2 Pergerakan Node .......................................................................................... 10

3.3 Distribusi Nilai Alturism .............................................................................. 11

3.4 Skenario Simulasi ......................................................................................... 12

3.5 Parameter Unjuk Kerja ................................................................................. 12

BAB IV ....................................................................................................................... 15

PENGUJIAN DAN ANALISIS .................................................................................. 15

4.1. Tabel Perbandingan Hasil Simulasi .......................................................... 15

4.2 Perbandingan Delivery Probability, Total Relayed Message, Overhead Ratio

dan Latency ............................................................................................................. 19

4.3 Perbandingan Buffer Occupancy per Node .................................................. 27

BAB V ......................................................................................................................... 33

KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................................... 33

5.1 Kesimpulan ................................................................................................... 33

5.2 Saran ............................................................................................................. 33

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................. 34

LAMPIRAN ................................................................................................................ 35


1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Teknologi merupakan karya manusia yang terus menerus berkembang

misalnya saja teknologi jaringan. Teknilogi jaringan berkembang pesat pada

jaringan nirkabel (wireless) yang memiliki ragam jaringan. Jaringan

oportunistik tidak membutuhkan infrastruktur dalam melakukan komunikasi,

setiap perangkat saling berhubungan satu sama lain pada interval yang tidak

dapat diprediksi dengan durasi yang tak terduga dari setiap kontak. Pada

teknologi nirkabel muncul beberapa jenis jaringan yang memiliki kelebihan

serta masalah tersendiri. Seperti contohnya jaringan penanggulangan bencana,

jaringan antar planet, jaringan militer yang memiliki tantangan baru pada ranah

jaringan komputer.

Mobile Ad-Hoc Network (MANET) adalah jawaban dari tantangan-

tantangan itu, konsep komunikasi MANET yang tidak memerlukan

infrastruktur dan menggunakan multi-hop wireless communication

(smartphone, komputer). Tetapi MANET selalu tersedia end-to-end path

source dan destination. Pada jaringan MANET setiap node dalam jaringan

dapat bertindak sebagai penyedia router (relay) digunakan sebagai penghubung

dengan node yang lain, sehingga semua node pada suatu jaringan bertanggung

jawab dalam proses pertukaran informasi.

Salah satu protokol routing yang ada di jaringan opportunistik adalah

protokol epidemik. Protokol epidemik mengirimkan pesan dengan cara

menyebarkannya saat bertemu dengan node lain seperti halnya sebuah penyakit

menular. Pesan akan terus disebarkan sampai ke penerima atau destination,

dengan begitu pesan yang dikirim akan cepat sampai menuju tujuannya. Tetapi

protokol epidemik memiliki kelemahan yaitu dengan membanjiri paket ke

semua jaringan maka beban jaringan akan menjadi lebih berat walaupun pesan

akan cepat sampai.


2

Suatu node atau perangkat bisa dikatakan selfish jika perangkat tersebut

tidak mau meneruskan pesan yang diterimanya. Tindakan tersebut dapat

memiliki dampak jika diterapkan dijaringan opportunistik. Beberapa node

selfish yang ada disuatu jaringan akan mengurangi beban jaringan. Selain sifat

selfish ada sifat lainnya yaitu sifat altruism yang artinya, semakin besar nilai

altruismnya maka semakin besar nilai ketertarikan node untuk meneruskan

pesan berbanding terbalik dengan sifat selfishness yang apabila nilai selfishnya

tinggi maka nilai ketertarikan node dalam meneruskan pesan akan semakin

menurun.


3

1.2 Rumusan masalah

Berdasarkan latar belakang, maka rumusan masalah yang didapat

adalah bagaimana peforma kinerja protokol epidemik dijaringan opportunistik

jika menerapkan node selfishness.

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan dari tugas akhir ini adalah mengetahui pengaruh penerapan node

selfishness di dalam protokol eidemik di jaringan opportunistik.

1.4 Manfaat Penelitian

Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai bahan

pertimbangan pemilihan protokol yang ada dijaringan opportunistik.

1.5 Batasan masalah

Batasan masalah dalam penelitian ini adalah:

1. Menggunakan protokol epidemik

2. Parameter yang digunakan adalah total relayed message, delivery

probability, overhead ratio, latency average.

3. Simulator yang digunakan adalah the ooprtunistic network

environment simulator (The One Simulator)

1.6 Metode penelitian

Metode yang dilakukan dalam penelitian ini adalah:

1. Studi pustaka

Mencari dan mengumpulkan referensi dan menerapkan teori untuk

mendukung tugas akhir meliputi:

a. Teori MANET

b. Teori Delay Tolerant Network

c. Teori protokol routing Epidemik


4

d. The One Simulator

2. Pengumpulan bahan penelitian

Pengumpulan bahan penelitian menggunakan dataset yang tersedia

diwebsite dengan alamat :

http://www.shigs.co.uk/index.php?page=traces .

3. Pembuatan alat uji

Alat uji dibuat dengan melakukan perancangan sistem dilakukan

dengan menerapkan skenario selfishness pada node yang ada di

protokol Epidemik sehingga dapat mengidentifikasi dari hasil yang

dihasilkan.

4. Analisis data simulasi

Analisis didapat dari hasil simulasi yang dikelola, yang kemudian

disesuaikan dengan parameter unjuk kerja.

5. Penarikan kesimpulan

Penarikan kesimpulan dari hasil yang sudah dianalisis dengan acuan

parameter unjuk kerja yang telah ditentukan.

1.7 Sistematika Penulisan

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini berisi tentang latar belakang masalah, rumusan masalah,

tujuan penelitian, manfaat penelitian, batasan masalah,

metodologi penelitian, dan sistematika penulisan.

BAB II LANDASAN TEORI

Bab ini berisi tentang penjelasan dari beberapa teori antara lain

adalah Mobile Ad Hoc Network (MANET), Jaringan

Opportunistik, Protokol Routing Epidemik, Selfishness dan

Alturism, The One Simulator.

BAB III PERANCANGAN SIMULASI

Bab ini berisi tentang perencanaan skenario simulasi yang akan

dikerjakan dalam tugas akhir ini.


http://www.shigs.co.uk/index.php?page=traces

5

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS

Bab ini berisi tentang pelaksanaan simulasi dan analisis data

hasil simulasi.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi tentang kesimpulan yang didapat dari hasil analisis

data simulasi.


6

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Mobile Ad Hoc Network (MANET)

Mobile ac hoc network (MANET) adalah jaringan nirkabel (tanpa

infrastruktur) yang terdiri dari beberapa node. Setiap perangkat pada jaringan

ini yang dijadikan node memiliki sifat mobile. Semua node yang ada di dalam

suatu jaringan tidak akan hanya menjadi pengguna (host) saja, tetapi node

tersebut bisa menjadi router untuk menghubungkan antar node yang lain.

Di dalam jaringan MANET, sebuah node akan melakukan komunikasi

secara peer to peer untuk mengirim sebuah pesan dari node pengirim asal

(source) menuju ke node tujuan (destination) dengan cara multihop. Informasi

yang didapat pada sebuah node akan disimpan terlebih dahulu lalu akan

diteruskan ke node yang lainnya. Berhubung node bisa bergerak maka topologi

jaringan akan berubah, dan dengan perubahan topologi tersebut setiap node

harus tahu perubahan topologi tersebut.

2.2 Jaringan Opportunistik

Jaringan Opportinustik (Opportunistic Network) merupakan jaringan

MANET tanpa infrastruktur dlam melakukan komunikasi. Jaringan

opportunistik memungkinkan untuk komunikasi dalam lingkungan dengan

waktu delay yang besar dan berubah-ubah. Pada jaringan ini tidak ada jalur

yang terbentuk secara langsung atau tidak ada jalur end-to-end path antara node

untuk jangka waktu yang panjang dari node source ke node destination.

Sebagian besar node source mengirim pesan ke destination tanpa membangun

atau membentuk jalur lengkap end-to-end path atau konektivitas antar node.

Jalur terbentuk karena terjadi secara kebetulan atau dengan kata lain jalur akan

terbentuk secara tidak terduga saat node saling bertemu, sehingga sangat mudah

sekali terkena putus koneksi atau jalur bisa dapat berubah-ubah.


7

Jaringan oportunistik menggunakan metode store (menyimpan), carry

(membawa), dan forward (meneruskan). Sebuah data yang diterima akan

disimpan terlebih dahulu sebelum diteruskan, hal tersebut dilakukan karena

untuk mengantisipasi jika node selanjutnya tidak dapat dijangkau atau mati atau

kendala lainnya. Bundle layer mengimplementasikan mekanisme tersebut yang

dimana setiap perangkat dapat menyimpan dan membawa pesan kedalam

memori (buffer) serta dapat meneruskan pesan ke node selanjutnya yang

terkoneksi.

2.3 Protokol Routing Epidemik

Protokol routing epidemik muncul karena protokol routing pada

MANET gagal bekerja dengan baik dijaringan oportunistik. Epidemik

dirancang sebagai routing berbasis flooding forwarding, yang artinya protokol

ini membanjiri jaringan dengan salinan pesan. Tujuan dari protokol ini adalah

untuk memaksimalkan tingat pengiriman pesan dan meminimalisir delay.

Konsep epidemik sama seperti penyakit menular pada manusia, diibaratkan

pesan adalah penyakit dan perangkat adalah manusia.

2.4 Selfishness dan Altruism

Selfishness adalah sifat yang dimiliki sebuah node apabila node tersebut

egois. Sebuah node saat memiliki sifat tersebut akan menolak meneruskan

pesan yang telah diterima. Semakin tinggi nilai selfishness pada suatu node

maka semakin tinggi juga node tersebut akan menolak untuk meneruskan pesan.

Berbanding terbalik dengan selfishness, altruism adalah sifat dimana sebuah

node memiliki antusias untuk meneruskan pesan yang telah diterima. Semakin

tinggi nilai altruismnya maka semakin tinggi pula antusias node untuk

meneruskan pesan.


8

2.6 The One Simulator

The One Simulator adalah sebuah simulator untuk melakukan simulasi

jaringan opportunistik. Simulator ini memiliki fungsi sebagai pemodelan dari

pergerakan perangkat, kontak perangkat, routing, dan message handling. Hasil

dan analisis yang didapat dilakukan melalui visualization, post-processing tools

dan reports.


9

BAB III

PERANCANGAN SIMULASI

3.1 Parameter Simulasi

Parameter yang digunakan dalam penelitian ini adalah:

Parameter Randomwalk Haggle3-

Infocom05

Haggle4-

Cam-

Imote

Haggle6-

Infocom06

Reality

Scenario

Time

336400 274883 987529 345915 16981816

Transmit

Speed

250kBps 250kBps 250kBps 250kBps 250kBps

Transmit

Range

10 10 10 10 10

Scan

Interval

120 120 120 120 120

Buffer Size 30 M 30 M 30 M 30 M 30 M

Familiar

Threshold

(s)

1000 1300 1000 80000

TTL

(menit)

1440 360 1440 360 20160

Host 300 41 36 98 97

Msg.

Interval

(1msg/s)

300, 350 200 500, 600 500, 600 500,600

Msg. Size 250k, 500k 250k,300k 100k,

250k

350k, 400k 20k


10

3.2 Pergerakan Node

Dalam penelitian ini, pergerakan node yang digunakan adalah pergerakan real

atau pergerakan manusia yaitu:

• Haggle 4 – Cambridge

Dataset yang berisi data pertemuan antar pelajar di Universitas

Cambridge. Jumlah partisipan yang digunakan dalam simulasi ini adalah 36

orang. Lokasi pengambilan data berada di kota Cambridge, Inggris. Selain

membawa 36 orang mahasiswa Cambridge, iMotes juga diletakan di beberapa

tempat yang sering dikunjungi partisipan, yaitu laboratorium komputer

Universitas Cambridge, toko penjual bahan makanan, pubs, supermarket, pusat

perbelanjaan di Kota Cambridge. Durasi simulasi pada dataset ini adalah

987529, sekitar 11.43 hari.

• Haggle 3 – Infocom 05

Dataset ini berisi data pertemuan antar partisipan pada konferensi IEEE

infocom di Miami. Setiap partisipan diberi device (iMotes) yang digunakan

untuk mencatat data pertemuan antar partisipan. Dari 50 partisipan yang dipilih,

device yang menghasilkan data yang dapat digunakan untukmelakukan

penelitian sebanyak 41 device. Durasi simulasi pada dataset ini adalah 254150

detik, sekitar 2.94 hari.

• Haggle 6 – Infocom 06

Dataset ini berisi data pertemuan antar warga di kota metropolitan yang

sibuk di Barcelona. Setiap partisipan diberi device (iMotes) yang digunakan

untuk mencatat data pertemuan antar partisipan. Pada dataset ini, partisipan

yang ikut dan valid berjumlah 98 device. Durasi simulasi pada dataset ini adalah

342915 detik, sekitar 3.97 hari.

• MIT Reality Mining


11

Dataset ini berisi data pertemuan antar pelajar dari 2 fakultas di

Universitas MIT. Jumlah partisipan yang digunakan dalam simulsi ini sebanyak

75 pelajar. Fakultas Media Laboratory dan 25 pelajar dari Fakultas Business.

Durasi simulasi pada dataset ini adalah sekitar 1 semester akademik. Dari 100

partisipan yang dipilih, device yang menghasilkan data yang valid dan dapat

digunakan untuk melakukan penelitian sebanyak 97 device.

3.3 Distribusi Nilai Alturism

Nilai alturism dapat diamati dalam banyak aspek masyarakat modern,

yang biasanya memiliki jaringan hubungan pertukaran yang padat, pembagian

makanan, peperangan kolektif, perburuan kooperatif. Umumnya, setiap node

(orang) memiliki alturism yang berbeda-beda tergantung dari kepeduliannya

terhadap node (orang) lain. Dibawah ini terdapat beberapa jenis model

distribusi yang digunakan dalam penelitian ini:

• Percentage of Selfishness

Persentase keegoisan, persentase titik egois bervariasi antara 0 sampai

100, dan titik yang lain adalah alturistik. Yang dimaksud dari pesentase

distribusi ini adalah persebaran alturisme paling sederhana, tapi sebagaimana

yang kita ketahui, sebuah titik biasanya tidak akan sepenuhnya egois atau

alturistik.

Dalam skenario ini persentase of selfishness node dibagi menjadi 3,

yaitu 30%, 50%, 70% dari total jumlah node. node yang selfish akan benar-

benar egois, dan sebaliknya node yang alturism akan benar-benar peduli.

• Uniform Distribution

Adalah distribusi seragam, tingkat alturism pada seluruh populasi

tersebar seragam antara 0 dan 1. Seragam dan normal adalah distribusi yang

populer dijumpai dan sangat memungkinkan dijadikan model bagi alturism.

Di dalam skenario ini nilai alturism dari setiap node akan dibagi menjadi

3, yaitu 0.3, 0.5, 0.7.


12

• Normal Distribution

Distribusi normal, tingkat alturism pada keseluruhan populasi

mengikuti distribusi normal dengan tingkat normal antara 0 sampai 1. Dalam

penerapan kali ini, distribusi normal dibagi menjadi 5 bagian, setiap bagian

memiliki nilai alturism 0.1, 0.3, 0.7, 0.9, 1, dengan nilai rata-rata 0.5 dan

simpangan baku 0.5. Untuk menccari berapa persen luas wilayahnya dapat

menggunakan table normal z.

3.4 Skenario Simulasi

Skenario yang digunakan dalam penulisan ini adalah:

Protokol

Routing

Pergerakan Node Jumlah Node Waktu Simulasi (detik)

Epidemic RandomWalk 300 336400

Epidemic Haggle4-Cambridge 36 987529

Epidemic Haggle3-Infocom05 41 274883

Epidemic Haggle6- Infocom06 98 342915

Epidemic MIT Reality Mining 97 16981816

Skenario pengujian yang dimainkan dalam penelitian ini adalah mengubah

distribusi nilai alturism dari setiap node. Nilai alturism dan selfishness dibagi

menjadi beberapa model distribusi yaitu:

a. Uniform Distribution

b. Percentage of Selfishness

c. Normal Distribution

3.5 Parameter Unjuk Kerja

Dalam penulisan ini menggunakan parameter unjuk kerja yang

digunakan untuk melakukan evaluasi unjuk kerja protokol routing Epidemic

pada skenario node selfishness, yang akan menggunakan parameter unjuk kerja

sebagai berikut:


13

• Total Relayed Message

Total relayed message adalah jumlah keseluruhan dari pesan, pesan yang

disampaikan dan pesan yang terkirim yang ada di jaringan.

• Delivery Probability

Deliveri probability adalah menunjukan berapa banyak pesan yang terkirim

ke tujuan (destination) dan berapa banyak pesan yang dibuat. Secara garis besar

deliveri probability akan menyimpulkan nilai probabilitas pesan yang berhasil

dikirimkan ke tujuan (node destination). Rasio antara jumlah pesan yang

terkirim ke node destination dibagi dengan jumlah pesan yang dibuat. Deliveri

Probability menggunakan rumus:

𝐷𝑒𝑙𝑖𝑣𝑒𝑟𝑦 𝑃𝑟𝑜𝑏𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑡𝑦 =𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝐷𝑒𝑙𝑖𝑣𝑒𝑟𝑒𝑑 𝑀𝑒𝑠𝑠𝑎𝑔𝑒

𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝐺𝑒𝑛𝑒𝑟𝑎𝑡𝑒𝑑 𝑀𝑒𝑠𝑠𝑎𝑔𝑒

• Overhead Ratio

Overhead ratio adalah matriks yang digunakan untuk memperkirakan

copy pesan dari pesan asli yang disebarkan di dalam jaringan. Jaringan dapat

dikatakan memiliki kinerja yang baik apabila memiliki overhead yang rendah.

Rumus overhead ratio adalah:

𝑂𝑣𝑒𝑟ℎ𝑒𝑎𝑑 𝑅𝑎𝑡𝑖𝑜 =𝑆𝑢𝑚 𝑜𝑓 𝑅𝑒𝑙𝑎𝑦𝑒𝑑 𝑀𝑒𝑠𝑠𝑎𝑔𝑒 − 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝐷𝑒𝑙𝑖𝑣𝑒𝑟𝑒𝑑 𝑀𝑒𝑠𝑠𝑎𝑔𝑒

𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝐷𝑒𝑙𝑖𝑣𝑒𝑟𝑒𝑑 𝑀𝑒𝑠𝑠𝑎𝑔𝑒

• Latency Average

Latency average adalah metriks unjuk kerja jaringan yang digunakan

untuk mengetahui jumlah rata-rata waktu yang dibutuhkan sebuah pesan untuk

mencapai node destination sejak pesan tersebut dibuat. Latency average

menggunakan rumus:

𝐿𝑎𝑡𝑒𝑛𝑐𝑦 𝐴𝑣𝑒𝑟𝑎𝑔𝑒 =𝑆𝑢𝑚 𝑜𝑓 𝐿𝑎𝑡𝑒𝑛𝑐𝑦 𝑜𝑓 𝐷𝑒𝑙𝑖𝑣𝑒𝑟𝑒𝑑 𝑀𝑒𝑠𝑠𝑎𝑔𝑒

𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝐷𝑒𝑙𝑖𝑣𝑒𝑟𝑒𝑑 𝑀𝑒𝑠𝑠𝑎𝑔𝑒

• Buffer Occupancy


14

Buffer occupancy adalah metriks unjuk kerja jaringan yang digunakan

untuk mengetahui jumlah rata-rata konsumsi buffer dengan skala antara 0-

100%. Buffer occupancy menggunakan rumus:

𝐵𝑢𝑓𝑓𝑒𝑟 𝑂𝑐𝑐𝑢𝑝𝑎𝑛𝑐𝑦 = 100 ∗(𝐵𝑢𝑓𝑓𝑒𝑟 𝑆𝑖𝑧𝑒 − 𝐹𝑟𝑒𝑒 𝐵𝑢𝑓𝑓𝑒𝑟)

𝐵𝑢𝑓𝑓𝑒𝑟 𝑆𝑖𝑧𝑒


15

BAB IV

PENGUJIAN DAN ANALISIS

4.1. Tabel Perbandingan Hasil Simulasi

Dibawah ini merupakan hasil yang didapat setelah melakukan simulasi

dengan jumlah lima kali di setiap pergerakan yang digunakan yaitu Haggle-

Infocom5, Haggle4-Cambridge-iMotes, Haggle-Infocom6 dan Reality MIT.

Protocol yang digunakan dalam simulasi adalah protocol routing Epidemik dan

Protokol routing Epidemik menggunakan scenario node Selfishness:

Uniform Percentage

Matriks 0.3 0.5 0.7 0.3 0.5 0.7

Total

Relayed

Message 22648.2 24160 24839.8 16537.2 12117.4 7042.2

Delivery

Probability 0.4086 0.43986 0.4518 0.30582 0.21702 0.12942

Overhead

Ratio 39.35264 38.97698 39.01312 38.34966 39.63824 38.60354

Latency

Average 8365.033 7890.129 7599.073 7594.207 7626.526 8158.655

Matriks Distribusi

Normal

Cooperative

Total

Relayed

Message 24617.8 25376

Delivery

Probability 0.45038 0.4622


16

Overhead

Ratio 38.78304 38.9622

Latency

Average 7639.361 7395.3244

Uniform Percentage

Matriks 0.3 0.5 0.7 0.3 0.5 0.7

Total

Relayed

Message 24042.8 13841.8 30312.6 19836.2 13841.8 7279.4

Delivery

Probability 0.41706 0.48002 0.52864 0.32078 0.2205 0.1143

Overhead

Ratio 34.11626 33.89744 33.92478 33.36982 33.8969 34.47838

Latency

Average 40186.74 37547.14 36834.5 36190.28 37228.74 40218.63

Matriks Distribusi

Normal

Cooperative

Total

Relayed

Message 30349.8 33185

Delivery


Overhead

Ratio 33.955 33.9316


17

Latency

Average 36393.98 35514.9821

Uniform Percentage

Matriks 0.3 0.5 0.7 0.3 0.5 0.7

Total

Relayed

Message 30855.8 35142.2 37498.8 24144.6 16553.6 9226.4

Delivery

Probability 0.51844 0.58136 0.62088 0.40612 0.28412 0.1509

Overhead

Ratio 94.58816 96.04816 95.95122 94.40452 92.5118 96.9407

Latency

Average 7008.542 5993.081 5524.02 5589.951 5743.792 6916.062

Matriks Distribusi

Normal

Cooperative

Total

Relayed

Message 37476.8 39564

Delivery


Overhead

Ratio 97.37386 97.1737

Latency

Average 5458.681 4980.7469


18

Uniform Percentage

Matriks 0.3 0.5 0.7 0.3 0.5 0.7

Total

Relayed

Message 1043109 1202462 1270621 861420.8 558246.6 278949.8

Delivery

Probability 0.36274 0.4174 0.44112 0.29842 0.1938 0.09674

Overhead

Ratio 95.49702 95.66582 95.65614 95.86154 95.66316 95.86024

Latency

Average 277923.3 248276.9 233516.8 239253.6 261976.3 276687.6

Matriks Distribusi

Normal

Cooperative

Total

Relayed

Message 1261673 1322133

Delivery


Overhead

Ratio 95.59724 95.5624

Latency

Average 234323 221448.763

Untuk menentukan nilai altruism pada simulasi tersebut, pada distribusi

Uniform nilai alturismnya ditentukan sebesar 0.3 dan 0.7 , dan pengambilan nilai

altruism pada distribusi Percentage ditentukan sebesar 30% node altruism dan 70%


19

node altruism dari jumlah keseluruhan node yang ada dijaringan. Hal tersebut

diharapkan dapat mewakili pola dari pengambilan nilai altruism pada masing-masing

distribusi.

4.2 Perbandingan Delivery Probability, Total Relayed Message, Overhead

Ratio dan Latency

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

Delivery Probability

Uniform 0.3 Uniform 0.5 Uniform 0.7 Percentage 0.3

Percentage 0.5 Percentage 0.7 Dist Normal 0.5 cooperative

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7



Percentage 0.5 Percentage 0.7 Dist Normal Cooperative


20

Dari hasil diatas terlihat bahwa protocol Epidemik sendiri lebih unggul dari

pada setiap jenis pergerakan yang sudah diujikan, hal tersebut terjadi karena pengaruh

dari node yang memiliki sifat selfishness terhadap setiap pengiriman pesan kepada

node tetangga. Sebuah node yang akan menerima pesan dari node lain, node tersebut

akan memeriksa nilai altruism yang ada padanya terlebih dahulu sebelum melakukan

tindakan lebih lanjut. Semakin kecil nilai altruism pada sebuah node maka semakin

kecil pula sebuah node mau menerima suatu pesan. Pesan yang ditolak oleh node yang

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

1


Uniform 0.3 uniform 0.5 Uniform 0.7 Percentage 0.3

Percentage 0.5 Percentage 0.7 Dist Normal 0.5 Cooperative

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5





21

memiliki nilai altruism yang kecil akan hilang dengan sendirinya sesuai dengan time

to live yang ada pada pesan tersebut sudah habis. Jika sebuah pesan yang dibuat lebih

banyak daripada pesan yang terkirim maka sudah jelas nilai probabilitas pesan yang

terkirim semakin kecil.

Selain dari dampak menurunnya probabilitas pesan yang terkirim, ada dampak

lain yang ditimbulkan dari nilai selfishness yang ada pada node yaitu jumlah pesan

yang ada dalam suatu jaringan karena terdapat beberapa node yangmemiliki nilai

selfishness yang tinggi tidak mau meneruskan pesan.

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

Total Relayed Message



0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000





22

Terlihat dalam penyebaran pesan pada protocol Epidemic tanpa menggunakan

metode node selfish lebih ungul dari pada yang menggunakan protocol epidemic yang

menggunakan metode node selfish. Metode node selfish memiliki jumlah persebaran

pesan lebih sekikit daripada yang tidak memiliki nilai selfishness pada semua distribusi.

Probabilitas meneruskan pesan akan naik jika sebuah node memiliki nilai altruism yang

tinggi atau hampir menyentuh nilai satu. Tapi sebaliknya jika sebuah node memiliki

nilai altruism yang kecil maka probabilitas sebuah pesan akan meneruskan pesan akan

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

45000




0

200000

400000

600000

800000

1000000

1200000

1400000


Uniform 0.3

Uniform 0.5

Uniform 0.7

Percentage 0.3

Percentage 0.5

Percentage 0.7

Dist Normal 0.5

Cooperative


23

semakin kecil. Persebaran pesan dipengaruhi oleh probabiltas sebuah pesan yang mau

mengirimkan pesan. Semakin kecil jumlah persebaran pesan akan mempengaruhi

penurunan cost yang digunakan dalam jaringan tersebut. Penurunan jumlah persebaran

pesan akan mempengaruhi juga dengan penurunan overhead ratio.

37,5

38

38,5

39

39,5

40

Overhead Ratio



32,8

33

33,2

33,4

33,6

33,8

34

34,2

34,4

34,6

1

Overhead Ratio




24

Dalam hasil diatas terlihat beberapa distribusi memiliki nilai overhead ratio

yang tinggi dari pada jaringan yang tidak memiliki nilai selfishness. Hal tersebut terjadi

karena pengaruh karena beberapa distribusi tersebut memiliki nilai selfishness yang

rendah, sebaliknya jika suatu jaringan memiliki sifat selfishness yang tinggi maka nilai

overheadnya akan menurun.

Dengan adanya nilai selfishness pada sebuah jaringan maka akan membuat

beban jaringan menjadi menurun. Tetapi hal tersebut juga akan berpengaruh pada

90

91

92

93

94

95

96

97

98

1

Overhead Ratio


Percentage 0.5 Percentage 0.7 Dist Normal Cooperative

95,3

95,4

95,5

95,6

95,7

95,8

95,9

Overhead Ratio




25

lamanya pesan akan sampai ke destination atau tujuan. Saat sebuah node memiliki nilai

selfishness yang tinggi akan mengakibatkan probabilitas node tersebut meneruskan

pesan akan menurun. Penurunan penerusan pesan disebuah jaringan akan berdampak

pada lamanya pesan akan sampai ke tujuan.

6800

7000

7200

7400

7600

7800

8000

8200

8400

8600

Latency Average


Percentage 0.5 Percentage 0.7 Dist Normal cooperative

33000

34000

35000

36000

37000

38000

39000

40000

41000

1

Latency Average




26

Dari hasil diatas terlihat bahwa jaringan yang memiliki sifat selfishness

mengakibatkan nilai latency yang tinggi dibandingkan jaringan yang tidak memiliki

sifat selsifhness. Jaringan yang memiliki sifat selfishness akan membuat jaringan

tersebut memiliki beban yang kecil, tetapi hal tersebuat akan menambah lamanya pesan

sampai ke tujuannya.

Semua distribusi selain yang cooperative diatas terlihat memiliki nilai latency

yang besar.

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

1

Latency Average



0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

Latency Average




27

4.3 Perbandingan Buffer Occupancy per Node

Haggle-Infocom5

0

10

20

30

40

50

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

Haggle3-Infocom5: Buffer Occupancy - Uniform

Cooperative Uniform 0.3 Uniform 0.5 Uniform 0.7

0

10

20

30

40

50

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

Haggle3-Infocom5: Buffer Occupancy -Percentage

Cooperative Percentage 0.3 Percentage 0.5 Percentage 0.7


28

Haggle4-Cambridge-iMotes

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

Haggle3-Infocom5: Buffer Occupancy - Distribusi Normal

Cooperative Distribusi Normal 0.5

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35

Haggle4-Cam-iMotes: Buffer Occupancy - Uniform



29

0

10

20

30

40

50

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35

Haggle4-Cam-iMotes: Buffer Occupancy -Percentage


0

10

20

30

40

50

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35

Haggle4-Cam-iMotes: Buffer Occupancy -Distribusi Normal



30

Haggle6-Infocom6

0

10

20

30

40

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90 93 96

Haggle6-Infocom6: Buffer Occupancy - Uniform


0

5

10

15

20

25

30

35

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90 93 96

Haggle6-Infocom6: Buffer Occupancy - Percentage



31

Reality MIT

0

5

10

15

20

25

30

35

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90 93 96

Haggle6-Infocom6: Buffer Occupancy - Distribusi Normal


0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90 93 96

Reality MIT: Buffer Occupancy - Uniform



32

Terlihat dari grafik diatas bahwa jaringan yang memiliki nilai selfishness yang

tinggi maka jumlah rata-rata pemakaian buffer akan lebih rendah dibandingkan dengan

jaringan yang tidak memiliki nilai selfishness. Jaringan yang tidak memiliki sifat

selfishness memiliki rata-rata pemakaian buffer yang tinggi karena semua node yang

ada didalam jaringan tersebut mau menerima dan meneruskan pesan yang otomatis

semua node memiliki pesan pada buffernya.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90 93 96

Reality MIT: Buffer Occupancy - Percentage


0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 72 75 78 81 84 87 90 93 96

Reality MIT: Buffer Occupancy - Distribusi Normal



33

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil dari melakukan pengujian dan analisis yang didapat

dari simulasi, maka kesimpulan yang didapat adalah:

Protocol routing Epidemik memilik probabilitas yang tinggi dalam

terkirimnya pesan ketujuan, tetapi hal tersebut membutuhkan resource dan

biaya yang tinggi karena pemakaian buffer yang tinggi pengaruh dari jumlah

persebaran pesan.

Resource dan biaya yang tinggi dapat diminimalisir dengan

menggunakan metode node selfishness, tetapi kerugian dari hal tersebut adalah

berkurangnya probabilitas pesan terkirin ke tujuan dalam suatu jaringan.

5.2 Saran

Penerapan metode node selfishness pada penelitian ini dirasa dapat

mengurangi pemakaian resource dan biaya node yang ada disebuah jaringan.

Dalam metode node selfishness, nilai selfishness dapat mempengaruhi tinggi

rendahnya pemakaian resource dan biaya dari suatu jaringan. Maka dari itu

untuk penelitian selanjutnya bisa dengan menggunakan nilai selfishness yang

berbeda atau mungkin menggunakan protocol yang lain.


34

DAFTAR PUSTAKA

[1] Ariyadi, Thomas Yanuar Nugroho Pengaruh “Node selfishness pada Kinerja

Protokol Routing Buble Rap di Jaringan Sosial Oportunistik,” 2018

[2] H. Pan, X. Kuang, O. L. Victor, L. Vito and L. Pietro, "Selfishness, Alturism

and Message Spreading in Mobile Social Network," IEEE, 2009.

[3] Ch. Srividya, and N. Rakesh “Enchancement and Performance Analysis of

Epidemic Routing Protocol for Delay Tolerant Networks,” ICISC, 2017.

[3] Kusuma, Michael Donny “Analisis Efek Transfer Acknowledgement pada

Protokol EpidemicTerhadap Beban Jaringan di Pergerakan Random dan

Manusia,” 2017


35

LAMPIRAN

1. EpidemicDecitionEngine


36


37

2. EpidemicUniformDistribution


38


39

3. EpidemicPercentageSelfishness


40


41

4. EpidemicNormalDistribution


42


analisis pengaruh node selfishness pada kinerja … · suatu jaringan tidak akan hanya menjadi...

Documents