BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Saat ini internet sudah menjadi suatu kebutuhan yang sangat penting bagi

seluruh lapisan masyarakat di dunia, hal ini menyebabkan semakin meningkatnya

permintaan akan kebutuhan informasi dalam internet, sehingga trafik dalam

internet semakin padat oleh permintaan-permintaan akan informasi. Semakin

meningkatnya trafik dalam internet menyebabkan beban kerja pada server

penyedia layanan internet tersebut juga meningkat seiring dengan bertambahnya

permintaan yang masuk. Apalagi pada sebuah jaringan yang memiliki bandwidth

kecil, ini akan sangat mengganggu trafik jaringan yang dapat menyebabkan

terputusnya jalur koneksi internet.

Perkembangan pemakaian internet yang meningkat pesat saat ini

menyebabkan permintaan akan mutu layanan (Quality of services/QoS) yang

harus ditingkatkan. Maka diperlukan pengaturan beban trafik jaringan agar beban

menjadi rata dan seimbang. Salah satu solusi yang dapat digunakan untuk tetap

menjaga kualitas koneksi internet dengan menjaga trafik tetap berjalan seimbang

dan menghemat bandwidth adalah dengan membagi beban ke beberapa jalur atau

link dengan menggunakan teknik load balancing.

Load balancing merupakan suatu teknik yang digunakan untuk

memisahkan antara dua atau banyak network link, dengan mendistribusikan beban

trafik pada dua atau lebih jalur koneksi secara seimbang sehingga trafik dapat

berjalan optimal. (Lukitasari dan Oklilas, 2010). Load balancing memiliki

beberapa metode, metode yang saat ini sering digunakan adalah metode PCC atau

Per Connection Classifier dan metode NTH.

PCC (Per Connection Classifier) merupakan metode yang

menspesifikasikan suatu paket menuju gateway suatu koneksi tertentu. PCC

mengelompokkan trafik koneksi yang keluar masuk router menjadi beberapa

kelompok. Pengelompokan ini bisa dibedakan berdasarkan src-address, ds

address, src-port dan dst-port. (Hafizh, 2011). Kelebihan metode PCC adalah

mampu menspesifikasikan gateway untuk tiap paket data yang masih

berhubungan dengan data yang sebelumnya sudah dilewatkan pada salah satu

gateway.

NTH load balance merupakan metode load balancing yang menggunakan

algoritma Round Robin untuk menentukan pembagian pemecahan koneksi yang

akan menandai paket pada jalur yang dibuat untuk load balancing. Kelebihan dari

metode ini adalah dapat membagi penyebaran paket data yang merata pada

masing-masing gateway.

Kedua metode load balancing diatas memiliki kelebihan dan kekurangan

sehingga penulis tertarik ingin menganalisa kinerja dari masing-masing metode.

Dari kelebihan yang dimiliki oleh masing-masing metode load balancing tersebut

akan dianalisis kinerja teknik load balancing dengan menggunakan metode PCC

dan NTH untuk mengetahui metode mana yang lebih baik digunakan dalam

memisahkan dua network/link yang diukur berdasarkan parameter delay dan

packetloss. Penelitian ini akan diimplemetasikan menggunakan software network

simulator GNS3.

1.2. Rumusan Masalah

Rumusan masalah yang akan penulis gunakan sebagai acuan dalam

penelitian ini yaitu bagaimana perbandingan kinerja dari metode load balancing

PCC dan NTH berdasarkan parameter delay dan packetloss ?

1.3. Batasan Masalah

Batasan masalah dalam melakukan penelitian ini adalah :

a. Pengujian kinerja dilakukan pada FTP (File Transfer Protocol) dan

Streaming

b. Penelitian ini menggunakan manajemen bandwidth simple queue.

c. Pengujian kinerja meliputi delay dan packet loss.

d. Bandwidth pada link 1, link 2, link 3, dan link 4 sebesar 256 Kbps.

1.4. Tujuan

Penulisan skripsi ini bertujuan untuk mengetahui kinerja teknik load

balancing dengan metode PCC dan NTH yang diukur berdasarkan parameter

delay dan packetloss

1.5. Manfaat

Manfaat dari penulisan skripsi ini adalah :

a. Memberikan solusi penerapan load balancing untuk membagi beban

traffic jaringan internet

b. Dapat menerapkan manajemen jaringan sehingga bermanfaat pada

pengembangan jaringan

1.6. Metodelogi Penelitian

Pada penelitian ini penulis menggunakan pendekatan metode riset

eksperimental. Riset eksperimental merupakan penelitian yang memungkinkan

untuk menentukan penyebab dari suatu prilaku (Zainal, 2007).

1.6.1. Variabel Penelitian

Dalam penelitian ini penulis bertujuan untuk mengetahui kinerja dari

teknik load balancing menggunakan Metode PCC dan NTH. Variabel independen

yang digunakan dalam penelitian ini adalah penerapan Metode PCC dan NTH

dalam implementasi load balancing dengan menggunakan bandwidth pada

masing-masing link sebesar 256 Kbps. Client yang digunakan dalam penelitian ini

sebanyak 4 client. Variabel dependen penelitian ini adalah kinerja dari Metode

PCC dan NTH yaitu delay dan packet loss.

1.6.2. Perlakuan Penelitian

Perlakuan yang dilakukan dalam penelitian ini adalah melakukan

proses transfer file dan video streaming. Besaran file yang digunakan pada

transfer file FTP adalah 10 MB, 15 MB, 20 MB, dan durasi video streaming

selama 10 menit. Bandwidth yang digunakan pada masing-masing link sebesar

256 Kbps. Pengamatan yang dilakukan adalah melihat kinerja Metode PCC dan

NTH dari

teknik load balancing dengan mengukur delay dan packet loss dari proses transfer

file dan video streaming dengan besaran file dan durasi yang telah ditentukan.

1.6.3. Metode Evaluasi

Metode evaluasi yang digunakan dalam penelitian ini adalah observasi

langsung terhadap objek penelitian.

1.6.4. Pengambilan Data

Konfigurasi teknik load balancing menggunakan Metode PCC dan NTH,

dimana masing-masing diimplementasikan dalam satu perangkat lunak GNS3.

Pengambilan data berfungsi untuk mengetahui kinerja Metode PCC dan NTH

dalam transfer file untuk FTP dan video streaming untuk Server Streaming. Data

akan dianalisis yaitu waktu tunda pada proses transfer paket dari sumber paket ke

tujuannya yang melewati serangkaian node (delay) dan hilangnya paket saat

dikirim dalam jaringan (packet loss).

Pengambilan data dilakukan dengan melakukan proses download file dari

client ke server dan melakukan proses streaming dari server video streaming ke

client streaming. Proses transfer file dan streaming akan di capture oleh aplikasi

Wireshark di sisi server dan client.

1.6.5. Teknik Pengambilan Data

Pengambilan data dilakukan pada dua sisi yaitu pada sisi client dan sisi

server. Alasan dalam pengambilan data di sisi server karena untuk mencari nilai

delay dan packet loss maka harus mengetahui berapa awal waktu pada sisi server

saat paket tersebut dikirim ke client, sehingga pengambilan data dilakukan pada

sisi server. Selain mencari waktu pada sisi server, juga untuk mendapatkan

jumlah packet yang dikirim oleh server ke client. Sedangkan alasan pengambilan

data di sisi client untuk mencari nilai delay dan packet loss maka harus

mengetahui berapa waktu terakhir dari packet tersebut sampai. Selain mencari

waktu client, juga untuk mendapatkan jumlah packet yang diterima oleh client

dari server.

Untuk mendapatkan nilai delay dan packet loss pada saat proses video

streaming dihitung dengan menggunakan aplikasi Wireshark, diperlukan beberapa

query Wireshark yang digunakan untuk melakukan filtering terhadap data yang

diinginkan. Query yang digunakan yaitu : (ip.src == ip server &&

ip.dst == ip client && udp) yang berfungsi untuk memfilter paket UDP.

Gambar 1.1. Query Filtering UDP

Dikarenakan pada proses video streaming pada penelitian ini

menggunakan aplikasi RTP dengan protokol UDP maka hasil dari filtering akan

di decode menjadi RTP dengan port 5004.

Gambar 1.2. Decode file menjadi RTP dengan port 5004

Kemudian kembali melakukan filtering paket RTP menggukanan query :

(!(icmp or mpeg or mpeg-pes) and rtp and ip.src == ip server

and ip.dst == ip client). Di dalam proses filtering tersebut akan didapat

waktu per paket baik di sisi server maupun client. Setelah didapatkan waktu per

paket maka dapat dihitung waktu delay dan packet loss.

Gambar 1.3. Filter paket RTP

Selisih dari waktu tersebut disebut dengan delay yang dihitung pada

penelitian ini. Sedangkan packet loss merupakan jumlah paket yang hilang pada

pengiriman paket dari server ke client pada transfer file dan video streaming.

Pada pengambilan data packet loss, nilai packet loss dapat dicari dengan

menghitung total packet yang dikirim oleh server dikurangi dengan total packet

yang diterima pada sisi client.

Untuk teknik pengambilan data delay transfer file pada penelitian ini,

penghitungan Delay yang digunakan adalah delay round trip time pada suatu

paket, dimana delay yang terjadi dari suatu paket dikirimkan dari pengirim

(server) sampai mendapatkan Acknowledgement dari paket yang bersangkutan.

Karena karakteristik pengiriman paket dengan protokol TCP setelah suatu paket

dikirimkan, maka penerima (client) mengirimkan acknowledgment (ACK) ke

pengirim untuk memastikan paket sudah sampai di client. Untuk menghitung

Delay round trip time, akan menggunakan Wireshark dengan query :

(ip.dst==ip server && ip.src==ip client) || (ip.src==ip

client && ip.dst==ip server) && tcp.analysis.ack_rtt),

kemudian masuk pada menu IO graph.

Gambar 1.4. Contoh IO Graphs untuk Menghitung Delay RTT

Pada kolom filter, masukkan filter yang sudah ditentukan yaitu :

(ip.dst==ip server && ip.src==ip client) || (ip.src==ip

client && ip.dst==ip server), kemudian calc AVG (*) dengan query

(tcp.analysis.ack.rtt) dimana artinya dari filter tersebut, akan dihitung

rata-rata delay rtt yang terjadi setiap satuan detik. Kemudian untuk mendapatkan

nilai delay rata-rata maka dapat dilakukan penghitungan dengan menambahkan

semua hasil delay tersebut dibagi dengan waktu. Untuk itu, klik pada copy, dan

akan dilakukan penghitungan dengan library office.

Gambar 1.5. Contoh Menghitung Rata-Rata Delay RTT

Dari hasil semua angka yang didapatkan tersebut, lakukan penghitungan

rata-rata (average) dan akan didapatkan hasil Delay rtt seperti pada contoh

gambar 1.5 yaitu sebesar 20454,42 milliseconds atau 20,45442 seconds.

Pada pengambilan data packet loss dengan menggunakan Wireshark,

diperlukan query Wireshark yang digunakan untuk melakukan filtering terhadap

data yang diinginkan. Query yang digunakan yaitu : (ip.dst==ip client &&

ip.src==ip server) || (ip.src==ip server && ip.dst==ip

client) && tcp.analysis.retransmission. Maka akan menampilkan

capture sebagai berikut.

Gambar 1.6. Contoh Hasil Filtering Packet Loss

Untuk melihat nilai packet loss setelah melakukan filtering, dapat dilihat

pada menu summary, yang akan menampilkan hasil sebagai berikut:

Gambar 1.7. Contoh Hasil summary packet loss pada Wireshark

Nilai packet loss dihasilkan dari berapa kali client melakukan retransmisi

data (request kembali pada server) hingga data yang dikirim utuh sampai pada

tujuan. Dimana jika mengambil contoh pada gambar 1.7 maka nilai packet

loss yang dihasilkan yaitu 632 buah paket.

1.6.6. Skenario pengujian

1. Pengujian metode PCC

Pada skenario pengujian ini akan diuji penerapan metode PCC dengan

melakukan proses transfer file dan video streaming. Protokol transport yang

digunakan pada skenario ini yaitu TCP untuk transfer file dan UDP untuk

video streaming. Masing-masing protokol akan melalui dua link yang berbeda.

Client 1 dan 2 akan melakukan transfer file FTP, sedangkan client 3 dan 4

akan melakukan video streaming. Setelah melalukan transfer file dan video

streaming melalui ke-empat link tersebut akan dilihat apakah transfer file

menggunakan protokol TCP sudah melalui dua link yang berbeda dan proses

streaming menggunakan protokol UDP sudah melalui 2 link yang berbeda dari

link yang digunakan untuk transfer file. Bandwidth yang digunakan pada

masing-masing link sebesar 256 Kbps. Besaran file FTP dalam skenario ini

sebesar 10 MB, 15 MB, dan 20 MB, sedangkan durasi file video streaming

selama 10 menit.

2. Pengujian metode NTH

Pada skenario pengujian ini akan diuji penerapan metode NTH dengan

melakukan proses transfer file dan video streaming. Protokol transport yang

digunakan pada skenario ini yaitu TCP untuk transfer file dan UDP untuk

video streaming. Client 1, 2, 3, dan 4 akan melakukan transfer file FTP,

kemudian melakukan video streaming. Saat melakukan proses transfer file

dan video streaming dengan menggunakan metode NTH akan dilihat apakah

sudah menggunakan ke-empat link secara bersamaan dengan bandwidth yang

sama. Bandwidth yang digunakan pada masing-masing link sebesar 256 Kbps.

Besaran file FTP dalam skenario ini sebesar 10 MB, 15 MB, dan 20 MB,

sedangkan durasi file video streaming selama 10 menit.

3. Pengujian QoS metode PCC

Pada skenario pengujian ini akan dilakukan proses transfer file FTP dan

video streaming. Parameter yang diuji adalah delay dan packet loss. Besaran file

FTP yang digunakan sebesar 10 MB, 15 MB, dan 20 MB dan durasi video

streaming selama 10 menit, dengan bandwidth pada masing-masing link

sebesar 256 Kbps. Percobaan dilakukan sebanyak 10 kali pada masing-masing

pengujian dan diambil nilai rata-ratanya. Untuk mendapatkan nilai delay, cara

yang dilakukan adalah dengan meng-capture waktu pengiriman paket file dari

sisi server, kemudian melakukan capture waktu penerimaan paket file dari sisi

client sehingga nanti akan didapatkan nilai delay dari pengurangan waktu

penerimaan paket dengan waktu pengiriman paket. Setelah itu akan dilakukan

pencarian nilai packet loss dengan cara meng-capture jumlah paket file yang

dikirimkan pada sisi server dan meng-capture jumlah paket file yang diterima

pada sisi client dengan menggunakan aplikasi Wireshark. Setelah itu

dilakukan pengurangan jumlah paket yang dikirim dengan jumlah paket yang

diterima sehingga didapatkan jumlah packet loss.

4. Pengujian QoS metode NTH

Pada skenario pengujian ini akan dilakukan proses transfer file FTP dan video

streaming. Parameter yang diuji adalah delay dan packet loss. Besaran file

FTP yang digunakan sebesar 10 MB, 15 MB, dan 20 MB dan durasi video

streaming selama 10 menit, dengan bandwidth pada masing-masing link

sebesar 256 Kbps. Percobaan dilakukan sebanyak 10 kali pada masing-masing

pengujian dan diambil nilai rata-ratanya. Untuk mendapatkan nilai delay, cara

yang dilakukan adalah dengan meng-capture waktu pengiriman paket file dari

sisi server, kemudian melakukan capture waktu penerimaan paket file dari sisi

client sehingga nanti akan didapatkan nilai delay dari pengurangan waktu

penerimaan paket dengan waktu pengiriman paket. Setelah itu akan dilakukan

pencarian nilai packet loss dengan cara meng-capture jumlah paket file yang

dikirimkan pada sisi server dengan menggunakan aplikasi Wireshark dan

meng-capture jumlah paket file yang diterima pada sisi client dengan

menggunakan aplikasi wireshark. Setelah itu dilakukan pengurangan jumlah

paket yang dikirim dengan jumlah paket yang diterima sehingga didapatkan

jumlah packet loss.

5. Dari hasil pengujian delay dan packetloss dengan besaran file yang sudah

ditentukan, maka akan dibuat grafik dari hasil pengujian yang sudah dilakukan

sehingga dapat dilihat perbandingan hasil pengukuran delay dan packet loss

dari metode PCC dan NTH serta persentase peningkatan delay dan packetloss

berdasarkan variasi perubahan besar file yang sudah ditentukan.

1.7. Tempat Penelitian

Penelitian ini akan dilaksanakan pada jaringan internal Universitas

Udayana.