5
BAB 2
DASAR TEORI
2.1 KAJIAN PUSTAKA
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui performansi QoS layanan video
call pada layanan open IMS (IP Multimedia Subsystem) di jaringan IPv4 dan IPv6.
Penelitian yang dikaji oleh Nurul Luthfihadi dan Arman Sani pada tahun 2014 yang
berjudul “ Analisa Kualitas Layanan Video Call Menggunakan Codec H.263 dan
H.264 Terhadap Lebar Pita Jaringan yang Tersedia” yang meneliti tentang kualitas
layanan Video Call pada perangkat NSN FlexiPacket Radio. Sistem komunikasi
Video Call menjadi alternatif komunikasi jarak jauh. Video Call menyalurkan
gambar serta suara dalam bentuk video sehingga terlihat seperti nyata (real-
time). Parameter kualitas layanan video yang diamati adalah jitter, packet loss,
delay dan throughput[1].
Pada penelitian yang dikaji oleh Rafki Altoberi, Giva Andriana Mutiara, dan
Muh.Fahrul Rizal pada tahun 2014 yang berjudul “Implementasi IMS (IP
Multimedia Subsystem) menggunakan protokol SIP (Session Initiation Protocol)
pada jaringan fakultas ilmu terapan” yang meneliti tentang implementasi IMS
menggunakan protokol SIP. Awal dari konsep NGN (Next Generation Network)
adalah Teknologi softswitch. Teknologi ini memisahkan softswitch dari fungsi
aplikasi server yang memungkinkan pengadaan layanan atau aplikasi tanpa
mengubah konfigurasi lapisan transport maupun lapisan akses di bawahnya. IMS
adalah salah satu arsitektur jaringan yang memungkinkan terjadinya pemusatan
data dan suara melalui infrastruktur berbasis IP[2].
Pada penelitian yang dikaji oleh Maria Ulfa, Muhammad Sobri dan Iin
Seprina pada tahun 2014 yang berjudul “Analisis perbandingan IPv4 dan IPv6
dalam membangun sebuah jaringan” yang meneliti tentang perbandingan IPv4 dan
IPv6. Setiap komputer yang terhubung ke jaringan harus memiliki sebuah IP
address pada setiap interfacenya dan IP address sendiri harus unik karena tidak
boleh ada komputer yang menggunakan IP address yang sama. Alamat IPv4 yang
sebesar 32bit akan semakin terbatas dan sulit didapatkan pada masa-masa
6
mendatang, oleh karenanya dibutuhkan suatu pengembangan baru dari IP address
yaitu, Internet Protocol vesion 6 (IPv6) atau yang dikenal dengan Internet Protocol
Next Generation (IPNG) adalah suatu protocol layer ketiga terbaru yang diciptakan
untuk menggantikan IPv4. Pada masa sekarang ini bukan komputer saja yang
terhubung ke internet namun peralatan sehari-hari seperti telepon seluler, PDA,
home appliances dan sebagainya juga terhubungkan ke internet. Penulis melakukan
penelitian menganalisa perbandingan penggunaan IPv4 dan IPv6 dalam
membangun sebuah jaringan. Penelitian ini dapat membantu bagi para pengguna
yang akan melakukan transisi dari IPv4 ke IPv6[3].
2.2 DASAR TEORI
2.2.1 INTERNET PROTOCOL ADDRESS (ALAMAT IP)
Internet protocol addres atau dengan kata lain alamat IP merupakan sebuah
kode atau identitas pengenal pada sebuah komputer di suatu jaringan. IP merupakan
kode vital dalam jaringan internet, dikarenakan alamat IP merupakan identitas suatu
perangkat untuk mengakses internet maka pengalamatan IP antara satu alamat
dengan alamat lainnya tidak boleh sama.
Sebelum dibuatnya internet protocol, pada jaringan memiliki peralatan dan
protocol tersendiri yang di gunakan untuk saling berhubungan. Kemudian dibuatlah
suatu protocol yang dapat digunakan secara umum dan dalam skala luas untuk
dapat menyatukan berbagai perbedaan dalam penggunaan perangkat elektronik
yang terhubung dalam jaringan internet. Protokol tersebutlah yang sampai saat ini
masih banyak digunakan dan mendominasi dalam jaringan internet yaitu internet
protocol version 4 (IPv4)[4].
2.2.2 IP ADDRESS VERSI 4 (IPv4)
Alamat IP versi 4 (IPv4) terdiri dari sederet bilangan biner sepanjang 32 bit
yang digunakan untuk mengidentifikasi suatu host pada jaringan internet. Alamat
IP diberikan secara unik pada masing – masing komputer atau host yang terhubung
dalam jaringan internet. Format alamat internet protocol versi 4 panjangnya 32 bit
dan dibagi menjadi dua identifikasi sebagai berikut :
a) Bagian identifikasi network ID (net ID) merepresentasikan indentitas
jaringan komputer tempat sekumpulasn host-host (komputer) dihubungkan.
7
b) Bagan identifikasi host ID merepresentasikan suatu pengenal unik di setiap
host (komputer) pada suatu jaringan komputer[4].
Gambar 2.1 Skema Pengalamatan IPv4[3].
Pada gambar 2.1 merupakan skema penglamatan IP Address versi 4 yang
terdiri dari 32 bits dan dibagi menjadi 4 bagian yang setiap bagiannya terdiri dari 8
bit. Range nilai dari IP Address yaitu mulai dari “000000000.00000000.
00000000.00000000 hingga 11111111.111111111.11111111.111111111”,
penulisan IP Address dapat dibuat dalam format biner maupun desimal seperti yang
ditampilkan pada gambar 2.2 [5].
Desimal 192 168 44 1
Biner 11000000 10101000 00101100 00000001
Gambar 2.2 Format Penulisan IP Address [4].
Pada IP Address versi 4 berisi alamat lengkap suatu komputer yang berupa
gabungan antara alamat Network dengan alamat Host. Pada bit–bit awal merupakan
Network ID sedangkan pada bit–bit sisanya merupakan Host ID. Batas pemisah
antar bit–bit Network ID dengan Host ID ditentukan dengan kelas Network yang
digunakan. Pada IP Address memiliki lima kelas diantaranya kelas A, kelas B, kelas
C, kelas D, dan kelas E. Perbedaan dari tiap kelas tersebut berada pada ukuran dan
jumlah alamat Host yang digunakan[4].
Bit pertama pada IP Address kelas A adalah 0, dengan panjang net ID 8 bit
dan Host ID 24 bit, sehingga pada kelas A memiliki 127 Network yang dapat
menampung sekitar 16 juta Host (255x255x255). Struktur IP Address kelas A
ditampilkan pada gambar 2.3 [5].
xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx xxxxxxxx
xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx
32 Bits
8 Bits 8 Bits 8 Bits 8 Bits
8
Gambar 2.3 IP Address kelas A [5].
Pada IP Address kelas B dua bit selalu diset 10 sehingga byte pertama selalu
bernilai 128-191. Network ID merupakan 16 bit pertama dan Host ID adalah 16 bit
setelahnya. Renge IP pada IP Address kelas B yakni dari 128.0.xxx.xxx hinga
191.155.xxx.xxx, yang menghasilkan 65.255 alamat Network dengan 255x255
Host atau sekitar 65.000 Host pada tiap Network-nya. Struktur IP Address kelas B
ditampilkan pada gambar 2.4
Gambar 2.4 IP Address kelas B [5].
IP Address kelas C biasa digunakan untuk keperluan jaringan skala kecil
seperti LAN. Tiga bit pertama pada kelas C selalu bernilai 111. IP Address kelas C
terdiri dari 24 bit pertama merupakan Network ID sedangkan 8 bit setelahnya
merupakan Host ID. Sehingga dapat menghasilkan 2 juta Network dengan 256 Host
pada masing masing Networknya. Struktur IP Address kelas C ditampilkan pada
gambar 2.5
Gambar 2.5 IP Address kelas C [5].
Pada IP Address kelas D dimanfaatkan untuk keperluan Multicasting,
sehingga pada kelas D 4 bit pertamanya selalu diset 1110 sehingga byete pertama
berkisar antara 224-247. Sedangkan untuk bit bit selanjutnya diatur sesuai dengan
keperluan Multicast group yang menggunakan IP Address tersebut. Pada kelas D
tidak ada istilah Network ID dan Host ID. IP Address kelas E diperuntukan untuk
keperluan eksperimen, pada kelas E, 4 bit pertama di set 1111, sehingga byte
pertamanya berkisar antara “248-255”[5].
0-127 0-255 0-255 0-255
0nnnnnnn hhhhhhhh hhhhhhhh hhhhhhhh
128-191 0-255 0-255 0-255
10nnnnnn nnnnnnnn hhhhhhhh hhhhhhhh
192-223 0-255 0-255 0-255
10nnnnnn nnnnnnnn hhhhhhhh nnnnnnnn
9
Selain address yang digunakan sebagai identitas pengenal host, ada beberapa
jenis address yang digunakan untuk keperluan khusus dan tidak boleh digunakan
untuk pengenal host. Address tersebut adalah :
a) Network Address : merupakan alamat yang digunakan untuk mengenali suatu
network pada jaringan internet
b) Broadcast Address : merupakan alamat yang digunakan untuk mengirim /
menerima informasi yang harus diketahui oleh seluruh host yang ada pada
suatu network.
c) Multicast Address : merupakan alamat yang digunakan untuk komunikasi
antara satu host dengan beberapa host sekaligus (grup host) dengan hanya
mengirimkan satu datagram saja [5].
2.2.3 IP ADDRESS VERSI 6 (IPv6)
Internet protocol versi 6 atau biasa disebut dengan Ipng (Internet Protocol
next generation) merupakan suatu protokol yang bekerja pada layer tiga OSI Layer,
IPv6 diciptakan untuk menggantikan teknologi IPv4. Latar belakang diciptakannya
IPv6 adalah untuk mengatasi masalah kebutuhan akan penggunaan alamat internet
yang semakin banyak, maka IPv6 diciptakan dengan tujuan untuk menyediakan
pengalamatan IP yang lebih banyak dibandingkan IPv4.
Pada format pengalamatan IPv6 memiliki persamaan dengan format IPv4,
akan tetapi lebih diperluas dengan tujuan untuk menciptakan sistem pengalamatan
yang dapat mendukung perkembangan internet yang semakin pesat dalam
penggunaan aplikasi aplikasi baru di masa depan. Perubahan yang signifikan pada
format pengalamatan IPv6 adalah terdapat pada header, yaitu peningkatan jumlah
alamat dari 32 bit pada IPv4 menjadi 128 bit pada IPv6 [4].
Format Penulisan IPv6
Dalam penulisan alamat IPv 6 , alamat 128 bit akan dibagi menjadi 8 blok
berukuran 16 bit, yang dapat dikonversikan kedalam format bilangan hexadesimal
berukuran 4 digit. Setiap blok dalam penulisan bilangan hexadesimal tersebut
dipisahkan dengan tanda titik dua (:). Berikut contoh penulisan alamat IPv6 :
1. Contoh penulisan alamat IPv 6 dalam bentuk biner :
“00100001110110100000000011010011000000000000000000101111001
10
110110000001010101010000000001111111111111110001010001001110
001011010”
kemudian angka-angka biner tersebut dibagi menjadi 8 buah blok berukuran
16 bit:
“0010000111011010” “0000000011010011” “0000000000000000”
“0010111100111011” “0000001010101010” “0000000011111111”
“1111111000101000” “1001110001011010” [18].
2. Contoh penulisan dalam bentuk hexadesimal :
“21da:00d3:0000:2f3b:02aa:00ff:fe28:9c5a”
Dalam penulisan alamat IPv 6 dapat disederhanakan lagi dengan
menghilangkan angka 0 pada setiap blok berukuran 16 bit dengan
menyisakan satu digit terakhir. Pada tabel 2.1 menampilkan
penyederhanaan penulisan alamat IPv6 [18].
Tabel 2.1 Penyederhanaan IPv6 [18].
Alamat Asli Alamat Asli disederhanakan Alamat setelah
dikompres
fe80:0000:0000:0000:
02aa:00ff:fe9a:4ca2 fe80:0:0:0:2aa:ff:fe9a:4ca2 fe80::2aa:ff:fe9a:4ca2
ff02:0000:0000:0000:
0000:0000:0000:0002 ff02:0:0:0:0:0:0:2 ff02::2
Jenis – Jenis Alamat IP versi 6
Pada IPv 6 mendukung pengalamatan diantaranya sebagai berikut :
1. Alamat Unicast
Alamat Unicast merupakan alamat yang menyediakan komunikasi
secara point to point secara langsung antara dua host dalam sebuah
jaringan[4]. Pada format alamat unicast, 128 bit alamat IPv6 dibagi menjadi
3 bagian yang masing masing dapat dijelaskan melalui tabel 2.2 berikut :
Tabel 2.2 Format Alamat Global Unicast [18].
Nama Bagian Ukuran (Bit) Keterangan
Prefix N (Global routing prefix) Network ID atau
prefix dari alamat, digunakan untuk routing
Subnet ID M (Subnet identifier) Nomor identifikasi subnet
dalam site
Interface ID 128 – n – m (Interface identifier) Identitas unik dari
interface tertentu (host)
11
Untuk implementasi dari alamat global unicast IPv6 digunakan 48 bit
pertama untuk routing prefix, 16 bit selanjutnya untuk subnet identifier dan 64 bit
terakhir digunakan untuk identifikasi interface. Berikut adalah gambar format dari
alamat global unicast IPv6:
Gambar 2.6 Format alamat global unicast [18].
2. Alamat Multicast
Alamat Multicast merupakan alamat yang memungkinkan sebuah paket data
ke banyak host yang berada dalam group yang sama. Alamat ini digunakan untuk
komunikasi one-to-many [5].
3. Alamat Anycast
Alamat Anycast alamat yang memungkinkan penyimpanan paket data kepada
anggota terdekat dari sebuah group, alamat ini digunakan pada komunikasi one-to-
one-of-many, selain itu alamat ini juga diguakan hanya sebagai alamat tujuan
(destination address) dan diberikan hanya kepada router, bukan kepada host-host
biasa [5].
2.2.4 FORMAT HEADER IPv4 DAN IPv6
Format header alamat IPv6 (RFC 2460) menyederhanakan format header
pada alamat IPv4 (RFC 791). Perbandingan antara format header IPv6 dan IPv4
adalah sebagai berikut :
Gambar 2.7 Format Header IPv4 [6].
12
Gambar 2.8 Format Header IPv6[6].
Berikut adalah keterangan yang menjelaskan gambar diatas.
Keterangan :
a) Version (4 bit), merepresentasikan versi Internet Protocol
b) Traffic Class (8 bit), berisi field kelas trafik, menandakan prioritas dari paket
bila terjadi kongesti.
c) Flow Label (20 bit), berfungsi untuk menyediakan penanganan khusus untuk
paket yang dikirim, flow label digunakan untuk mendeteksi paket palsu.
d) Payload Length Panjang payload IPv6, yaitu sisa paket yang mengikuti header
IPv6, dalam oktet (dengan catatan bila header ekstension ada dapat dianggap
sebagai payload).
e) Next Header mengidentifikasi tipe header yang langsung mengikuti header
IPv6 selanjutnya. Menggunakan nilai yang sama dengan field protokol IPv4.
f) Hop Limit, diturunkan 1 bit oleh setiap node yang meneruskan paket. Paket
dibuang jika hop limit turun menjadi nol.
g) Source address, alamat sebanyak 128 bit dari pengirim paket.
h) Destination address, alamat sebanyak 128 bit dari penerima yang dimaksud
oleh pengirim paket[6].
2.2.5 MEKANISME TRANSISI IPv4 KE IPv6
Pada teknologi jaringan internet saat ini menggunakan sistem adressing
protokol IPv4. Namun pada kenyataannya infrastruktur jaringan yang digunakan
saat ini belum sepenuhnya mendukung transisi protokol IPv4 ke IPv6 sekaligus.
Untuk itu, terdapat mekanisme yang dapat menangani kondisi tersebut. Berikut
adalah beberapa mekanisme yang dikembangkan untuk transisi, antara lain :
13
1. Dual Stack
Pada teknologi transisi Dual Stack, protokol IPv4 dan IPv6 tersedia di
node jaringan yang sama sehingga dapat terhubung ke server jarak jauh
dengan menggunakan kedua teknologi (IPv6 dan IPv4). Pada metode Dual
Stack memastikan bahwa hanya node IPv4 yang ditingkatkan versinya[7].
2. Network Address Translation (NAT)
Pada teknologi Network Address Translation memfasilitasi komunikasi
antara jaringan IPv4 dan jaringan IPv6. Pada metode NAT, menerjemahkan
alamat IPv6 dan IPv4 dan memberikan pengalamatan yang konsisten kepada
pengguna. Fitur lainnya pada teknologi ini yaitu penyedia layanan internet
yang ada dapat menyediakan layanan IPv6 hanya dengan menggunakan fitur
penerjemah oleh karena itu mereka tidak perlu meng-upgrade seluruh sestem
mereka ke IPv6 untuk menyediakan layanan IPv6 ke pengguna akhir[7].
3. Tunneling
Pada teknologi ini bertujuan untuk meminimalkan transisi, semua router
(router IPv4) yang berjalan di antara dua node IPv6 perlu mendukung IPv6.
Teknologi tunneling digunakan pada model jaringan IPv4 yang berjalan
diantara dua node IPv6, pada metode tunneling dikenal sebagai “terowongan
overlay” yaitu dimana paket IPv6 dienkapsulasi melintasi infrastruktur
jaringan IPv4 menggunakan “terowongan overlay”. Kelemahan dari metode
tunneling adalah tidak mendukung komunikasi antara penguna protokol baru
(IPv6) dan protokol lama (IPv4) tanpa host dual stack.
Gambar 2.9 Model tunneling[7].
14
Tunneling dapat melibatkan kombinasi device tergantung pada titik akhir
(titik masuk dan keluar) tunnel. Terdapat 3 skenario : host-to-host, host-to-router,
dan router-to-router yang ditampilkan pada gambar 2.11.
2.2.6 OSI LAYER
Open System Interconnection (OSI) Layer merupakan struktur yang
menjelaskan mengenai lapisan – lapisan komunikasi dan protokol jaringan
komputer. Struktur dari OSI layer ditampilkan pada gambar 2.12
Gambar 2.10 Struktur OSI Layer [7].
Pada gambar 2.12 menampilkan layer OSI yang terdiri dari tujuh layer,
dimana layer 7 sampai 5 difokuskan untuk pelayanan suatu aplikasi. Sedangkan
untuk layer 4 hingga layer 1 difokuskan untuk aliran data dari pengirim ke
tujuannya. Pada tabel 2.3 menjelaskan fungsi tiap layer penyusun OSI Layer.
Tabel 2.3 Model Referensi OSI Layer [8].
Nama Layer Keterangan
Aplication
(layer 7)
Aplication layer sebagai antarmuka yang mengacu pada
pelayanan komunikasi pada suatu aplikasi, bertanggung
jawab atas pertukaran informasi antar program komputer.
Presentation
(layer 6)
Mendefinisikan format data
Session
(layer 5)
Mendefinisikan proses bagaimana memulai, mengkontrol
dan mengakhiri suatu komunikasi / percakapan.
Aplication
Presentation
Session
Transport
Network
Data Link
Physical
Layer 7
Layer 6
Layer 5
Layer 4
Layer 3
Layer 2
Layer 1 Binary transmission
Access to media
Network process to applications
Data representation
Inter host communication
End to end connections
Addresses and best path
15
Transport
(layer 4)
Melakukan proses multiplexing pada data yang datang dan
mengurutkan pengurutan apabila data tersebut datang secara
acak. Pada layer ini bisa diatur apakah menggunakan
protokol error recovery atau tudak.
Network
(layer 3)
Mengatur jalur pengiriman (Routing) dengan melakukan
pengalamatan.
Data Link
(layer 2)
Mengatur pengiriman data dari interface yang berbeda,
sebagai contoh pengiriman data dari interface Ethernet
802.3 menuju High Level Data Link Control (HDLC)
Phisical
(layer 1)
mengatur bentuk interface yang berbeda, misalnya
penggunaan pin dan konektor, arus listrik yang mengalir,
sumber cahaya, encoding dan lain sebagainya.
2.2.7 ROUTING PROTOCOL
Routing adalah proses menentukan rute dari host asal ke host tujuan. Routing
merupakan proses memindahkan data dari satu network ke network lain dengan cara
forward paket data via gateway. Routing menentukan kemana datagram akan
dikirim agar mencapai tujuan yang diinginkan, informasi yang dibutuhkan router
dalam melakukan routing yaitu alamat tujuan / destination address, mengenal
sumber informasi, menentukan rute, pemilihan rute dan menjaga informasi routing.
Sebuah router mempelajari informasi routing dari mana sumber dan tujuannya
yang kemudian ditempatkan pada tabel routing, untuk memberitahukan port yang
akan digunakan untuk meneruskan paket ke alamat tujuan [9].
a. Open Shortest Path First (OSPF)
OSPF bekerja berdasarkan algoritma Shortest Path First yang
dikembangkan berdasarkan algoritma Dijkstra. Sebagai Interior Gateway
protocol (IGP). Interior Gateway protocol atau Interior Routing Protokol
dikembangkan untuk menghubungkan router - router dibawah kendali
administrator jaringan. OSPF mendistribusikan informasi routingnya di
dalam router - router yang tergabung kedalam suatu AS. AS adalah jaringan
yang dikelola oleh administrator setempat. OSPF menggunakan protokol
routing link state, didesain untuk bekerja dengan sangat efisien dalam proses
16
pengiriman update informasi rute. OSPF meruoakan protocol alternative
untuk menutupi kelemahan RIP. OSPF ialah protocol routing yang
menggunakan prinsip multipath (multi path protokol) dapat mempelajari
berbagai rute dan memilih lebih dari satu rute ke host tujuan. OSPF digunakan
bersama dengan IP, maksudnya paket OSPF dikirim bersamaan dengan
header paket data IP. Setiap router OSPF mempunyai database identik yang
menggambarkan topologi suatu Autonomous System yang disebut dengan
Link State database (Topological database). Dari database ini, perhitungan
Shortest Path First dilakukan untuk membentuk Routing Tabel [9].
b. Keuntungan menggunakan routing OSPF adalah :
1. OSPF menggunakan pembagian jaringan berdasarkan konsep area.
2. Konsep jaringan yang hirarki, yang membuat proses update informasinya
lebih termanagement dengan baik.
3. Adanya convergence dimana router akan menerima informasi dari router
lain yang bertidak sebagai tetangganya, sehingga pada akhirnya semua
router akan mengetahui informasi yang ada pada suatu jaringan.
4. OSPF menghemat penggunaan bandwidth
5. OSPF menggunakan cost sebagai metric [9].
2.2.8 IP MULTIMEDIA SUBSYSTEM (IMS)
IP Multimedia Subsystem (IMS) merupakan kerangka arsitektur jaringan
yang memungkinkan untuk memberikan layanan berbasis IP, IMS merupakan
standar yang dikembangkan dengan menjadikan IP sebagai teknologi utama dan
spesifikasinya, serta ditunjukan untuk memberikan layanan – layanan internet
untuk semua jenis jaringan akses yang mendukung teknologi IP. Kerangka jaringan
pada tekologi IMS dapat memungkinkan menggabungkan layanan suara, video,
data, serta jaringan mobile hanya dengan memanfaatkan satu infrastruktur IP.
Pemanfaatan IP pada teknologi IMS membuat teknologi ini menjadi salah satu
teknologi yang mendukung konsep Next Generation Network (NGN).
Akses broadband berbasis teknologi IMS mampu menyediakan berbagai
layanan komunikasi yang bervariasi diantaranya yaitu suara, teks, gambar, video
atau kombinasinya, secara personal dalam jalur yang terkendali. Prinsip kerja dari
IMS adalah menggunakan Session dalam menangani setiap layanan permintaan
17
pelanggan[10]. Dalam arsitektur jaringan IP Multimedia Subsystem memiliki tiga
lapisan layer IMS diantaranya adalah :
a. Transport and Endpoint Layer
Pada Transport and end point layer berfungsi sebagai call signaling yaitu
bertugas untuk memulai dan mengakhiri proses pensinyalan SIP yang digunakan
untuk membangun Session dan menyediakan layanan bearer misalnya
mengkonversi suara (voice) dari format analog maupun digital menjadi paket IP
dengan Realtime Transport Protocol. Media server dapat menyediakan beberapa
jenis layanan media, dintaranya adalah conferencing, speech synthesis dan speech
recognition (pengenalan suara).
b. Session Control Layer
Pada Session control layer merupakan layer yang termasuk dalam Media
Gateway Control Function (MGCF). MGCF berfungsi untuk mengatur distribusi
Session yang melalui multiple media gateway. Teknik pada MGCF adalah bekerja
sama dengan SIP signaling degan signaling yang digunakan pada media gateway.
Pada Session control layer terdapat Call Session Control Function (CSCF) yang
bertugas untuk menyediakan regristrasi dari end point dan proses Routing dari
proses pensinyalan SIP menuju Aplication server yang dituju.
c. Application ServerLayer
Pada Aplication Server layer berfungsi sebagai penyedia layanan end user
logic. Dalam arsitektur jaringan IMS dan proses pensinyalan SIP mempunyai
kemampuan yang cukup fleksibel dalam mendukung berbagai macam variasi
application server, yang digunkan sebagai sarana komunikasi antara layanan
telepony dan non telephony[11].
Gambar 2.11 Arsitektur Jaringan IMS [11].
18
Dalam arsitektur jaringan IMS memiliki komponen-komponen utama
penyusun jaringan IMS diantaranya adalah :
1. Proxy Call Session Control Function (P-CSCF)
P-CSCF merupakan titik awal dari jalur pensinyalan terminal IMS dengan
jaringan IMS. P-CSCF difungsikan sebagai pintu masuk dan keluar server SIP. P-
CSCF bertugas untuk meneruskan permintaan SIP dan memberikan respon ke
tujuan. Kegunaan dari P-CSCF berkaitan dengan keamanan dan melakukan
verifikasi kebenaran permintaan SIP yang dikirim terminal. Pengecekan ini
bertujuan untuk menjaga agar terminal IMS terbebas dari permintaan SIP yang
tidak sesuai [10].
2. Interroganiting Call Session Control Function (I-CSCF)
I-CSCF merupakan SIP proxy yang teletaknya berada ditepi domain
administrasi. Pesan dari P-CSCF akan diteruskan menuju ICSCF yang berfungsi
untuk memilih S-CSCF yang sesuai dengan permintaan pelanggan. I-CSCF
memiliki hubungan dengan Home Subscriber Server (HSS) untuk meperoleh
informasi mengenai lokasi pengguna dan mencari jalur permintaan SIP ke arah
tujuan yang diinginkan (S-CSCF) [10].
3. Serving Call Session Control Function (S-CSCF)
S-CSCF adalh titik sentral dari jalur pensinyalan SIP. S-CSCF adalah
merupakan Server SIP, tetapi mempunyai peran sebagai pengendali sesi. S-CSCF
dapat berperan sebagai pendaftar SIP. Sehingga memungkinkan S-CSCF
mengetahui hubungan antara lokasi user, dan catatan alamat user SIP. Fungsi dari
S-CSCF adalah menyediakan layanan pengurutan SIP serta menjalankan
pengaturan dari operator jaringan [10].
4. Home Subscriber Server (HSS)
Merupakan lokasi penyimpanan utama mengenai informasi yang berhubungan
dengan user. HSS memiliki seluruh data yang berkaitan dengan user yang
diperlukan untuk mengadakan sesi multimedia. Data tersebut meliputi informasi
lokasi, informasi keamanan, profil pengguna, dan informasi tentang S-CSCF yang
telah dialokasikan untuk user. Dalam sebuah jaringan dimungkinkan terdapat lebih
dari satu HSS, apabila jumlah pendaftar telalu banyak untuk ditangani oleh satu
HSS [10].
19
5. Media Resources
Pengiriman content multimedia melalui sebuah sesi dilakukan oleh Media
Resources Function (MRF) [11].
6. Gateway Control Function
Gateway Control Function bisa disebut juga sebagai Media Gatway (MGW)
merupakan komponen yang berfungsi sebagai penghubung antara jaringan IP dan
jaringan SS7 sehingga dapat melakukan interworking dengan PSTN [11].
7. Session Initiation Protocol (SIP)
Session Initiation Protocol (SIP) adalah protokol yang diterbitkan oleh Internet
Engineering Task Force (IETF) yang merupakan sesi signaling protokol yang
bekerja pada layer aplikasi untuk membangun, memodifikasi dan mengakhiri suatu
sesi multimedia yang melibatkan satu maupun beberapa pengguna. Sesi multimedia
merupakan proses pertukaran informasi antar user yang dapat berupa video, suara
maupun teks. Protokol SIP tepilih sebagai protokol pengontrol sesi untuk IMS yang
mana protokol SIP didesain dari prinsip Simple Mail Transfer Protocol (SMTP)
dan Hypertext Transfer Protocol (HTTP), hal tersebut menjadikan protokol SIP
memiliki keunggulan, dikarenakan SMTP dan HTTP merupakan protocol yang
paling suskses di internet [11].
Keuntungan Menggunakan IMS (IP Multimedia Subsystem) pada sistem
komunikasi ialah :
a. Dari sisi Operator penyedia jaringan IMS
1. Menghemat waktu, karena penyedia layanan tidak harus terlibat secara
langsung ke pasar.
2. Biaya untuk menyediakan layanan lebih sedikit.
3. Memungkinkan penentuan tarif diatur oleh operator berdasarkan jenis
layanannya.
4. Keuntungan dari mekanisme QoS dapat membantu meningkatkan dan
menjamin kualitas transmisi layanan [11].
b. Dari sisi pengguna
1. Integrated rich media
Pengguna mempunyai peluang untuk menggunakan lebih dari satu jenis
layanan, sebagi contoh : teks, video atau audio dalam panggilan tunggal.
20
2. Single public identity
Pengguna hanya menggunakan satu identitas eksternal yang digunakan
untuk semua jasa yang ditawarkan. Infastruktur IMS dapat
menyembunyikan penggunaan internal dari identitas aplikasi pribadi
tertentu.
3. Roaming
Arsitektur jaringan IMS mengalamatkan isu roaming, yang
memungkinkan pengguna untuk berpindah Mobile Network Operator
(MNO) serta dapat menggunakan seluruh jasa IMS, seolah-olah berada
dalam lingkup jaringan lokalnya [11].
2.2.9 TRANSPORT PROTOCOL
a. Transmission Control Protocol (TCP)
Protokol TCP merupakan protokol yang paling sering digunakan di internet.
Protokol TCP memiliki beberapa karakteristik diantaranya:
1. Connection Oriented, yaitu mekanisme pengiriman paket/pesan pada
protokol TCP harus melalui proses koneksi (handshaking) terlebih
dahulu dengan host tujuan sebelum pengiriman paket dilakukan.
2. Reliable, yaitu pengiriman data pada TCP dikirim dengan mekanisme
tertentu agar data yang dikirim akan diterima secara berurutan disisi host
tujuan. Sehingga pada protokol TCP memiliki jaminan pengiriman data
yang lengkap (tidak ada data yang hilang / packet loss).
3. Pengiriman data bersifat point-to-point.
4. Flow Control, adanaya flow control berfungsi untuk membatasi data
yang dikirim pada satu waktu, hal tersebut bertujuan untuk
meminimalisir terjadinya kewalahan penerimaan data di sisi host tujuan.
5. Full duplex, pada protocol TCP memungkinkan aliran data dua arah di
satu akses koneksi yang sama [12].
b. User Datagram Protocol (UDP)
Protocol UDP merupakan tipe protokol yang mengutamakan kecepatan transfer
data, sehingga protokol UDP lebih banyak digunakan untuk keperluan komunikasi
voice, video streaming dan fasilitas real-time lainnya. Berikut karakeristik protokol
UDP:
21
1. Connectionless, yaitu mekanisme pengiriman pesan pada protokol UDP
tanpa melalui proses koneksi (handshaking) ke host tujuan sehingga
dapat mengurangi waktu delay, namun hal tersebut beresiko karena
dapat menyebabkan packet loss.
2. Unreliable, paket data yang dikirim menggunakan protocol UDP tidak
memiliki disertai nomor urut pengiriman, hal tersebut dapat
memungkinkan tidak urutnya formasi paket-paket data yang diterima di
sisi host tujuan. Sehingga pada aplication layer berperan penting dalam
memperbaiki pesan pesan tersebut [12].
c. Realtime Transport Protocol (RTP)
RTP merupakan sebuah standard yang dapat mengirimkan data
multimedia (audio/video) secara real-time, RTP berjalan diatas protokol
UDP yang cocok untuk transmisi data real-time seperti telephony, video
conference dan layanan real-time lainnya.
Standar protokol RTP sebenarnya mendefinisikan sepasang protokol
yaitu RTP dan RTCP, RTP digunakan untuk pertukaran data multimedia,
sedangkan Real-time Control Protocol (RTCP) merupakan bagian
pengontrolan paket data pada RTP, fungsi dari RTCP untuk memonitor
Quality of Service (QoS) yang menjamin kualitas streaming [13].
2.2.10 QUALITY OF SERVICE (QoS)
(QoS) merupakan metode pengukuran tentang seberapa baik jaringan dan
merupakan suatu usaha untuk mendefinisikan karakteristik dan sifat dari satu servis.
QoS digunakan untuk mengukur sekumpulan atribut kinerja yang telah
dispesifikasikan dan diasosiasikan dengan satu servis. Model monitoring QoS
terdiri dari komponen monitoring application, QoS monitoring, monitor, dan
monitored objects[14]. Parameter QoS (quality of service) terdiri dari :
1. Throughput
Throughput yaitu kecepatan (rate) transfer data efektif, yang diukur dalam bps
(bit per second). Throughput adalah jumlah total kedatangan paket yang
sukses yang diamati pada tujuan selama interval waktu tertentu dibagi oleh
durasi interval waktu tersebut. Berikut adalah tabel kategori throughput [14].
22
Tabel 2.4 Kategori Throughput [14].
Throughput = (𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑏𝑖𝑡 𝑑𝑎𝑡𝑎 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑡𝑒𝑟𝑖𝑚𝑎 𝑏𝑒𝑛𝑎𝑟)
𝑊𝑎𝑘𝑡𝑢 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑖𝑟𝑖𝑚𝑎𝑛 𝑏𝑖𝑡 𝐵𝑝𝑠 (2.1)
Throughput dalam sistem adalah perbandingan antara jumlah bit benar yang
diterima dengan waktu pengiriman bit.[14]
2. Delay
Delay merupakan waktu yang dibutuhkan data untuk menempuh jarak dari asal
ke tujuan. Delay dapat dipengaruhi oleh jarak, media fisik, congesti atau juga
waktu proses yang lama [16].
Delay (n) = Tout(n) = serving time + Tin (n) (2.2)
Dimana :
Tout(n) = waktu data ke-n keluar antrian dan siap ditransmisi
Tin (n) = waktu data ke-n masuk antrian[14].
Tabel 2.5 Kategori Delay [14].
3. Jitter
Jitter merupakan variasi delay pengiriman paket yang terjadi pada jaringan IP
antara source dan destination. Besarnya nilai jitter yang dihasilkan dipengaruhi
oleh variasi beban trafik dan besarnya tumbukan (congestion) antar paket pada
jaringan IP[14].
Kategori Throughput (bps)
Sangat Baik 100
Baik 75
Cukup Baik 50
Tidak Direkomendasikan <25
Kategori Delay (ms)
Sangat Baik < 150 ms
Baik 150 – 300 ms
Cukup Baik 300 – 450 ms
Tidak Direkomendasikan >450
23
Tabel 2.6 Kategori Jitter [14].
4. Packet Loss
Packet Loss merupakan banyaknya paket yang hilang selama proses transmisi
data berjalan. Packet Loss disebabkan oleh beberapa faktor yaitu disebabkan
karena tabrakan (collision) atau kemacetan trafik data (congestion) pada
jaringan.[14]
Packet Loss = (𝑃𝑎𝑐𝑘𝑒𝑡𝑠 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑚𝑖𝑡𝑡𝑒𝑑−𝑃𝑎𝑐𝑘𝑒𝑡𝑠 𝑟𝑒𝑐𝑒𝑖𝑣𝑒𝑑)
𝑃𝑎𝑐𝑘𝑒𝑡 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑚𝑖𝑡𝑡𝑒𝑑 𝑥 100 % (2.3)
Dalam implementasi jaringan nilai packet loss yang diharapkan memiliki nilai
yang minimum [14].
Tabel 2.7 Kategori Packet Loss [14].
2.2.11 VIDEO CALL
Video call merupakan suatu layanan yang dapat digunakan untuk
mentransmisikan gambar serta suara dalam bentuk video sehingga terlihat seperti
nyata (real-time). Hal ini bisa sama sederhananya dengan percakapan yang
dilakukan oleh dua orang di tempat yang sama. Saat ini video call sangat berguna
bagi orang tuli dan bisu karena mereka tetap dapat melakukan komunikasi dengan
menggunakan bahasa isyarat [1].
Kategori Jitter (ms)
Sangat Baik 0 ms
Baik 0 – 75 ms
Cukup Baik 75 – 125 ms
Tidak Direkomendasikan 125 – 225 ms
Kategori Throughput (bps)
Sangat Baik 0 %
Baik 3 %
Cukup Baik 15 %
Tidak Direkomendasikan 25 %
24
Prinsip video call ialah sinyal suara yang masuk melalui microphone dan
sinyal gambar yang direkam melalui kamera / webcam dikonversikan menjadi
sinyal digital. Kemudian kedua sinyal tersebut dikompresi menggunakan perangkat
yang disebut codec. Sinyal yang sudah dikompresi tersebut ditransmisikan melalui
jaringan internet dalam hal ini menggunakan IP. Setelah informasi yang berbentuk
video atau audio tersebut sampai pada alamat yang di tuju, sinyal dari internet dapat
didekompresikan kembali menjadi sinyal suara dan gambar. Setelah itu pada
receiver, video dapat ditampilkan di layar monitor dan audio dapat diputar pada
speaker [1].
2.2.12 SOFTWARE SIMULATOR GNS3
GNS3 merupakan software yang digunakan untuk keperluan simulasi
jaringan komputer, software GNS3 hampir mirip dengan Cisco Packet Tracer.
Nemun pada softwareGNS3 memungkinkan simulasi jaringan yang lebih
kompleks, hal tersebut dikarnakan pada GNS3 menggunakan operating system asli
dari perangkat cisco maupun juniper. Adapun beberapa fitur yang terdapat pada
GNS3 yaitu :
a. Kualitas desain jaringan yang tinggi dan jaringan yang kompleks
b. Memungkinkan koneksi jaringan simulasi ke dunia nyata.
c. Mendukung banyak platform seperti Cisco IOS Router, dan JUNOS
d. Simulasi Ethernet yang sederhana, Frame Relay dan ATM switch.
e. Penggunaan Wireshark untuk packet capture.
Untuk dapat membuat simualsi jaringan pada GNS3 netwok engineer harus
menyediakan sendiri IOS / JUNOS / yang akan digunakan dalam perancangan
simulasi jaringan [15].
Gambar 2.12 Tampilan logo GNS3[15].
25
2.2.13 SOFTWARE OPEN IMS CORE
Open IP Multimedia Subsystem (IMS) Core merupakan software yang
dikembangkan oleh FOKUS (Germany Institute) yang dimulai sejak tahun 2006.
FOKUS mengimplementasikan komponen dalam IMS menjadi beberapa bagian
yaitu CSCF (Call Session Control Function), HSS (Home Subscriber Server), MG
(Media Gateway), MRF (Media Resource Function), Aplikasi Server, dan lain
sebagainnya, yang kemudian dari beberapa komponen tersebut diintegrasikan
dalam satu lingkungan[16].
Institute FOKUS menciptakan software Open IMS Core dimaksudkan untuk
keperluan simulasi pengujian jaringan IMS atau prototyping untuk tujuan penelitian
mengenai performansi jaringan IMS yang dirancang. Dalam penggunaan Open IMS
Core ini dapat di instal PC/komputer dengan operating systemlinux/ubuntu. Pada
gambar 2.16 Tampilan Open IMS Core.
Gambar 2.13 Tampilan Open IMS Core[16].
Dari gambar 2.16 merupakan gambaran komponen – komponen penyususn
Open IMS Core, pada gambar tersebut terdapat empat elemen penting pada Open
IMS Core yaitu Proxy Call Session Control Function (P-CSCF), Interrogating Call
Session Control Function (I-CSCF), Serving Call Session Control Function (S-
CSCF), dan Home Subscriber Server (HSS). P-CSCF berperan sebagai “pintu
gerbang” menuju terminal IMS pada bagian P-CSCF user akan mengalami tahapan
autentikasi terlebih dahulu sebelum masuk ke jaringan IMS. I-CSCF bertidak
sebagai inbound SIP Proxy Server.Saat proses regristrasi IMS, I-CSCF akan
melakukan konfirmasi pada HSS untuk menentukan service yang diberikan pada S-
CSCF yang sesuai dengan User Entity. Kemudian pada S-CSCF berperan sebagai
26
jaringan inti IMS yang bertindak sebagai penghubung antara media server dengan
aplication server kepada jaringan IMS. HSS adalah pusat penyimpanan database
seluruh user pada jaringan IMS. data data yang tersimpan pada HSS diantaranya
dapat berupa informasi mengenai profil user, dapat melakukan autentikasi dan
autorisasi user, serta dapat memberi informasi mengenai alamat IP dan lokasi
user[16].
2.2.14 WIRESHARK
Wireshark adalah salah satu network analysis tool / packet sniffer yang
digunakan untuk membantu network administrator dalam mengatasi troble
shooting serta analisis jaringan. Aplikasi Wireshark memungkinkan menangkap
informasi dan paket – paket data yang berjalan dalam jaringan [19].
Packet sniffer dapat diartikan sebagai sebuah tool atau program yang mampu
untuk menghambat / mencegat dan mencatat informasi dalam trafik jaringan.
Aplikasi Wireshark adalah salah satu packet sniffer yang diprogram sedemikaian
rupa agar dapat mengenali berbagai macam protokol dalam jaringan[17].
Gambar 2.14 Tampilan Aplikasi Wireshark[17].