Analisa Parameter QoS Routing pada Protokol Jaringan Ad-Hoc Bergerak (MANET)

Muhammad AffandesUniversitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau

affandes@uin-suska.ac.id

AbstrakManajemen QoS (Quality of Service) pada MANET (Mobile Ad Hoc Network) tidak semudah jika dibandingkan dengan penanganan QoS pada jaringan berkabel. Hal ini disebabkan karakteristik MANET yaitu kualitas bandwidth yang tidak bisa dijaga dikarenakan kualitas bandwidth pada MANET sangat ditentukan oleh kualitas sinyal wireless. Ditambah lagi setiap node pada MANET dapat berpindah-pindah kapan dan kemana saja. Akibatnya, sering terjadi proses routing untuk membangun struktur jaringan antar node-node tersebut. Pada MANET, setiap node-nodenya memiliki peran sebagai end-user sekaligus sebagai router yang menghitung sendiri arah rute selanjutnnya. Dengan demikian permasalah routing ini akan bertambah sulit karena kemungkinan terjadinya looping akan sangat besar. Belum lagi masalah lain yaitu packet loss, packet error, dropped packet, latency dan lain sebagainya. Penelitian ini menganalisa beberapa jenis protokol Ad-Hoc Routing diimplementasikan pada MANET dengan cara simulasi menggunakan OPNET Modeler sehingga dapat diketahui protokol mana saja yang memenuhi kriteria QoS untuk MANET.

Kata Kunci : MANET, mobile ad hoc network, QoS, routing, wireless

1 Pendahuluan

1.1 Latar BelakangTeknologi wireless saat ini telah didukung oleh berbagai perangkat mobile. Sehingga memungkinkan suatu perangkat mobile mengirimkan data ke perangkat lainnya. Perangkat mobile disini mencakup netbook, tablet, smartphone dan berbagai perangkat yang terhubung menggunakan teknologi.

Dengan adanya kemampuan pengiriman data antara perangkat mobile tersebut, maka memungkinkan perangkat-perangkat tersebut saling terhubung satu sama lain untuk saling bertukar data antara mereka layaknya Local Area Network (LAN) pada jaringan berkabel. Model jaringan wireless seperti inilah yang sering disebut dengan Mobile Ad Hoc Network (MANET).

Ad Hoc Network adalah jaringan yang terjadi antara beberapa node yang terhubung secara langsung, dimana kedua perangkat yang terhubung dapat mengirimkan data secara langsung. Pada MANET, jaringan ini terjadi antar perangkat mobile. Dengan kata lain, MANET seperti LAN namun tanpa kabel.

Ad Hoc Network dapat terjadi pada jaringan berkabel, hanya saja memerlukan banyak ethernet untuk menghubungkan ke node lain apabila ada penambahan node yang ingin tersambung. Sehingga istilah Ad Hoc Network menjadi kurang efisien dan kurang tepat jika digunakan pada jaringan berkabel. Dengan demikian Ad Hoc Network lebih sering didengar pada jaringan wireless. Ini dikarenakan hanya memerlukan satu perangkat wireless untuk menghubungkan ke banyak node yang ada dalam jangkauan wireless. Hal inilah yang membedakan antara MANET dan LAN yang memiliki Hub atau Switch sebagai penghubung antar beberapa aliran jaringan – dalam hal ini adalah kabel.

Karena MANET secara umum bukanlah koneksi one-hop, maka perlu adanya routing. Setiap node pada MANET berperan sebagai client sekaligus sebagai router. Sehingga, untuk berkomunikasi antara satu

node ke node lainnya, perlu mekanisme routing untuk dari satu node ke node lainnya hingga data sampai pada node yang menjadi tujuan. Proses routing ini menjadi sebuah permasalahan pada MANET, ini dikarenakan setiap node berperan sebagai router yang menghitung node mana yang akan dilewati untuk bisa sampai kepada tujuan. Ditambah lagi dengan sifat mobile yang ada pada masing-masing node, memungkinkan node berpindah-pindah, memutuskan koneksi dan menyambungkan koneksinya ke MANET, membuat permasalahan routing menjadi lebih komplek. Beberapa permasalahan lain adalah dari segi kualitas koneksi jaringan, interferensi sinyal, sumber daya bandwidth yang dibatasi dan bagaimana mengefisienkan admission control.

Keunikan MANET dibandingkan dengan LAN ini tentunya memerlukan penerapan Quality of Service (QoS) yang khusus pula. QoS pada jaringan wireless lebih rumit daripada pada jaringan berkabel. Ada beberapa alasan mengapa QoS pada MANET lebih rumit, antara lain :

a. Interferensi gelombang radio b. Keterbatasan bandwidth dan jangkauan transmisic. Sifat wireless yang menyebar (tidak terarah)d. Packet-loss pada saat transmisie. Mudahnya penyadapan data pada jaringan wirelessf. Perangkat mobile yang berpindah-pindah

1.2 Penelitian TerkaitBanyak riset yang dilakukan untuk menjawab berbagai permasalahan di atas dengan mengajukan berbagai metode. Beberapa riset memfokuskan untuk membahas masalah QoS Routing, seperti yang dilakukan Nguyen dan Minet (1), mereka menawarkan protokol routing OLSR yang dimodifikasi untuk menjawab permasalahan radio interferensi yang berdampak signifikan pada kualitas bandwidth pada jaringan wireless. Selain itu mereka (1) juga mengangkat tentang optimasi packet-flooding pada jaringan. Dengan metode OLSR yang telah dimodifikasi, pemilihan routing didasarkan pada permintaan bandwidth dan radio interferensi, dimana node yang memiliki packet-flooding yang paling efisien yang akan dipilih.

Berbeda dengan Thenmozhi dan Lakshmipathi (2) yang meneliti lebih lanjut tentang QoS-Enhanced AODV Protocol. Menurut mereka, QE-AODV protokol merupakan optimisasi dari protokol AODV klasik yang telah disesuaikan untuk digunakan pada Mobile Ad Hoc Network (MANET). Thenmozhi lebih fokus kepada modifikasi format paket Route Request dan paket Reply untuk menyimpan informasi tambahan yang akan berguna untuk membangun rute antara dua node. Hal ini yang membedakan antara algoritma AODV dengan QE-AODV sehingga mereka mendapatkan hasil optimasi yang signifikan antara QE-AODV terhadap AODV.

Isu kecepatan multimedia dan aplikasi yang berjalan real time menjadi pokok permasalahan pada penelitian yang dilakukan oleh Jawhar dan Wu (3), membahas berbagai protokol routing yang dapat diterapkan pada jaringan MANET berdasarkan isu multimedia dan aplikasi real time. Tentu protokol-protokol yang dibahas memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing. Jika dilihat dari kebutuhan jaringan dan aplikasi yang akan digunakan, tentu memerlukan manajemen bandwidth yang baik untuk menjamin bandwidth tersedia secara kontinyu. Sehingga aplikasi yang bersifat real time dapat berjalan dengan baik dan lancar. Protokol routing yang dibahas oleh Jawhar antara lain adalah Dynamic Source Routing (DSR), Ad Hoc On-demand Distance Vector (AODV), Temporally Ordered Routing Algorithm (TORA), Destination Sequenced Distance Vector (DSDV) dan beberapa pendekatan protokol lainnya.

1.3 Rumusan MasalahDari berbagai riset yang dilakukan oleh beberapa peneliti sebelumnya, semua manajemen QoS diarahkan kepada mengoptimalkan jaringan MANET dengan berbagai algoritma routing yang disediakan. Mengoptimalkan resource yang ada untuk dapat dimanfaatkan semaksimal mungkin untuk kebutuhan tertentu. Masing-masing penelitian tentu punya pertimbangan-pertimbangan tertentu untuk

2

memutuskan memilih protokol tertentu. Ini lebih ditentukan oleh kasus yang sedang dialami masing-masing riset.

Pada paper ini akan mempelajari beberapa routing protokol dan menganalisa nilai parameter-parameter yang berhubungan dengan QoS yang terjadi dalam MANET. Sehingga didapat protokol yang dapat memenuhi kebutuhan QoS pada MANET.

2 Quality of Service (QoS)Dalam mengukur Quality of Service (QoS) tidak ada satu standarisasi tentang model QoS yang baik. IETF Internet Protocol Performance Metrics (IPPM) mencoba mendefinisikan satuan ukur (metrics) untuk internet performance (4) yang merupakan awal dari pengukuran performa internet.

2.1 DefenisiQuality of Service (QoS) merupakan totalitas dari karakteristik layanan telekomunikasi yang bertanggung jawab terhadap kemampuannya untuk memuaskan kebutuhan pengguna layanan tersebut, baik secara tersirat maupun dinyatakan (5).

QoS mengacu kepada kemampuan suatu sistem terdistribusi untuk menyediakan layanan komputasi dan jaringan seperti harapan masing-masing pengguna untuk memenuhi kualitas dan ketepatan waktu (6).

QoS mencakup semua aspek dari sebuah koneksi, antara lain service response time, packet loss, signal to noise ratio, cross talk, echo, interrupt, frequency response, dan lain-lain (7).

2.2 Terminologi QoSTerminologi QoS diklasifikasikan ke dalam 3 area, antara lain layanan (service), jaringan (network) dan manajemen (management) (5).

a. QoS yang berhubungan dengan kualitas layanan (service) terdiri dari kecepatan pemrosesan (speed), tingkat ketepatan (accuracy), tingkat kepastian atau jaminan (dependability), ketersediaan (availability), keandalan (reliability), kemudahan (simplicity) dan sebagainya.

b. QoS yang berhubungan dengan jaringan (network) terdiri dari network accessibility, connection accessibility, connection error probability, connection failure probability, misrouting probability, bit error ratio, transmission performance dan sebagainya.

c. QoS yang berhubungan dengan manajemen (management) terdiri dari resource management, class of service, customer relationship management, benchmark, service level agreement, time between interruptions, interruption duration, mean time between interruption, mean time to restoration, fault coverage, repair coverage, maintenance, disaster recovery, complaint, directory service dan sebagainya.

2.3 Kualitas JaringanPada jaringan terdapat berbagai faktor yang mempengaruhi kualitas jaringan antara lain faktor manusia dan faktor teknis (7). Faktor manusia terdiri dari kestabilan layanan (stability of service), ketersediaan layanan (availability of service), jeda waktu (delay), informasi pengguna dan lain-lain. Sedangkan faktor teknis terdiri dari keandalan (reliability), scalability, effectiveness, maintainability, grade of service dan lain-lain (8).

Transmisi sebuah paket data yang melewati jaringan dari transmiter sampai receiver akan mengalami berbagai permasalahan, di antaranya (7):

a. Low ThroughputThroughput akan dipengaruhi oleh tipe data-stream pada jaringan. Tipe data-stream tertentu bisa saja membutuhkan prioritas lebih tinggi dalam jaringan jika dibandingkan dengan tipe data-stream lain. Misalkan data multimedia (video dan audio).

3

b. Dropped PacketsRouter akan membuang paket (drop) jika terdapat paket yang rusak atau paket tersebut sampai pada saat buffer router penuh. Ini menyebabkan pengiriman ulang terhadap paket tersebut, ini dapat menyebabkan terjadinya delay pada aliran transmisi tersebut.

c. ErrorsPaket error terkadang disebabkan oleh bit-error oleh gangguan sinyal gelombang radio (pada jaringan wireless). Apabila receiver menerima dan mendeteksi paket tersebut error, maka paket tersebut akan dibuang (drop) dan akan meminta transmiter untuk mengirim ulang paket tersebut.

d. Latency Sebuah paket bisa saja melewati berbagai rute untuk menghindari terjadinya kemacetan (congestion) sehingga membutuhkan waktu yang cukup lama untuk sampai ke tujuan. Hal ini akan sangat mempengaruhi latency.

e. JitterJitter merupakan variasi delay setiap paket. Hal ini akan sangat berpengaruh terhadap kualitas streaming audio atau video.

f. Out of order deliveryHal ini terjadi apabila suatu paket yang dikirimkan melalui router yang berbeda, memungkinkan untuk sampai pada tujuan dan mengakibatkan paket diterima tidak sesuai dengan urutan paket yang dikirim.

2.4 QoS pada IP NetworkUntuk menyediakan QoS pada IP Network, IP Router perlu dilengkapi dengan berbagai fungsi tambahan. Pertama, sebuah host harus melakukan resource reservation pada router sepanjang jalur menuju tempat pengiriman melalui signaling protocol. Request tersebut akan melalui sebuah rute dimana router dapat menawarkan jalur terbaik, yang disebut dengan QoS Routing. Setiap router sepanjang jalur melakukan admission control untuk menentukan apakah request tersebut diterima atau ditolak.

Apabila permintaan resource reservation tersebut diterima, maka router akan siap untuk menerima aliran data dari host. Pada saat aliran data dikirim dan diterima oleh router, router perlu melakukan classifying terhadap semua paket yang diterima menjadi per-flow queue atau per-class queue, lalu menerapkan policing untuk melihat apakah paket tersebut menggunakan resource yang berlebihan dari resource yang diminta, dan terakhir melakukan scheduling untuk memastikan paket tersebut mendapatkan alokasi bandwidth (9).

2.5 Komponen QoSTerdapat 6 komponen yang perlu diperhatikan dalam membangun jaringan yang memilki QoS, antara lain (9) :

a. Signaling ProtocolMerupakan protokol umum yang digunakan untuk melakukan komunikasi antar router dengan tujuan untuk resource reservation. Salah satu protokol yang sering digunakan adalah Resource ReserVation Protocol (RSVP) yang digunakan oleh aplikasi untuk melakukan reservasi terhadap resource pada suatu jaringan. Contoh lain adalah protokol Common Open Policy Service (COPS), yaitu protokol query-response yang sederhana yang digunakan di dalam policy management system yang merupakan bagian dari arsitektur QoS Management.

b. QoS RoutingQoS Routing menyediakan rute yang dinamis yang ditentukan berdasarkan waktu dan panjang jalur. Router melakukan pemilihan rute berdasarkan informasi dasar seperti jumlah hop yang sedikit, delay, bandwidth, loss ratio dan lain-lain.

c. Admission ControlPemilihan rute yang terdekat akan memungkinkan terjadinya kemacetan di suatu jalur tertentu, untuk itu perlu adanya admission control yang mengatur apakah paket tersebut boleh

4

melewati rute tersebut atau tidak. Hal ini ditentukan berdasarkan jumlah paket yang menumpuk pada jalur tersebut, apabila jalur tersebut dipadati dengan paket yang sedang menunggu antrian (macet), maka paket akan di-drop.

d. Packet ClassificationApabila jalur telah disepakati, melalui signaling protocol, QoS Routing dan Admission Control, maka paket dapat dikirimkan ke tujuan. Paket perlu diklasifikasikan.

e. PolicingKomponen ini mengatur hak-hak paket. Apakah paket tersebut menggunakan resource yang berlebihan dari yang disepakati. Jika paket tersebut melebihi penggunaan resource-nya, maka paket tersebut akan di-drop atau diberi jeda waktu (delay).

f. SchedulingTujuan umum adalah untuk melakukan resource sharing antara kelas paket. Terdapat bermacam-macam algoritma yang digunakan untuk scheduling, mulai dari yang sederhana sampai yang rumit.

2.6 Arsitektur QoSTerdapat 2 arsitektur dari QoS antara lain Integrated Services (IntServ) dan Differential Services (DiffServ).

a. Integrated Services (IntServ)Merupakan arsitektur yang lengkap yang dapat memenuhi hampir seluruh kebutuhan QoS yang disebabkan oleh critical network applications. Namun IntServ memerlukan cost yang besar.

b. Differential Services (DiffServ)Merupakan solusi sederhana dengan menyediakan layanan yang berbeda berdasarkan level pengguna. Perbedaan layanan tersebut mencakup bandwidth, delay dan lain-lain.

3 Mobile Ad Hoc Network (MANET)

3.1 DefenisiMobile Ad Hoc Network (MANET) adalah kumpulan dari beberapa wireless node yang dapat di set-up secara dinamis dimana saja dan kapan saja tanpa menggunakan infrastruktur jaringan yang ada (10). MANET juga merupakan jaringan sementara yang dibentuk oleh beberapa mobile node tanpa adanya pusat administrasi dan infrastruktur kabel (11). Pada MANET, mobile host yang terhubung dengan wireless dapat bergerak bebas dan juga berperan sebagai router.

Terdapat beberapa perbedaan antara jaringan ad hoc dengan jaringan yang memiliki infrastruktur, antara lain :

a. Peer-to-Peer, yaitu komunikasi antara dua node dalam satu hop.b. Remote-to-Remote, yaitu komunikasi antar dua node diluar satu hop, namun masih tetap

mengelola kestabilan rute di antara keduanya.c. Dynamic Traffic, terjadi ketika node bergerak, maka rute harus dikonstruksi ulang. Ini

merupakan hasil dari tingkat konektifitas yang rendah.

3.2 Karakteristik MANETBerdasarkan dokumen Request for Comments menjelaskan bahwa terdapat beberapa karakteristik dari Mobile Ad Hoc Network (MANET). Disana dijelaskan bahwa MANET terdiri dari mobile platform (seperti router dan perangkat wireless) dalam hal ini disebut dengan “node” yang bebas berpindah-pindah ke mana saja. Node tersebut bisa saja berada di pesawat, kapal, mobil dan dimana saja (12).

Setiap node dilengkapi dengan transmitter dan receiver wireless menggunakan antena atau sejenisnya yang bersifat omnidirectional (broadcast), highly directional (point to point), memungkinkan untuk diarahkan, atau kombinasi dari beberapa hal tersebut. Omnidirectional maksudnya adalah gelombang

5

radio dipancarkan ke segala arah oleh perangkat transmitter wireless. Sedangkan highly directional adalah gelombang dipancarkan ke satu arah tertentu (12).

Selain karakteristik di atas, Mobile Ad Hoc Network (MANET) juga memiliki beberapa karakteristik yang lebih menonjol, antara lain (12) :

a. Topologi yang dinamis : Node pada MANET memiliki sifat yang dinamis, yaitu dapat berpindah-pindah kemana saja. Maka topologi jaringan yang bentuknya adalah loncatan antara hop ke hop dapat berubah secara tidak terpola dan terjadi secara terus menerus tanpa ada ketetapan waktu untuk berpindah. Bisa saja didalam topologi tersebut terdiri dari node yang terhubung ke banyak hop lainnya, sehingga sangat berpengaruh secara signifikan terhadap susunan topologi jaringan.

b. Otonomi : Setiap node pada MANET berperan sebagai end-user sekaligus sebagai router yang menghitung sendiri route-path yang selanjutnya akan dipilih.

c. Keterbatasan bandwidth : Link pada jaringan wireless cenderung memiliki kapasitas yang rendah jika dibandingkan dengan jaringan berkabel. Jadi, kapasitas yang keluar untuk komunikasi wireless juga cenderung lebih kecil dari kapasitas maksimum transmisi. Efek yang terjadi pada jaringan yang berkapasitas rendah adalah congestion (kemacetan).

d. Keterbatasan energi : Semua node pada MANET bersifat mobile, sehingga sangat dipastikan node tersebut menggunakan tenaga baterai untuk beroperasi. Sehingga perlu perancangan untuk optimalisasi energi.

e. Keterbatasan Keamanan : Jaringan wireless cenderung lebih rentan terhadap keamanan daripada jaringan berkabel. Kegiatan pencurian (eavesdroping, spoofing dan denial of service) harus lebih diperhatikan.

3.3 Protokol MANETTerdapat berbagai jenis protokol routing untuk MANET yang secara keseluruhan dapat dibagi menjadi beberapa kelompok, antara lain (13):

a. Proactive RoutingAlgoritma ini akan mengelola daftar tujuan dan rute terbaru masing-masing dengan cara mendistribusikan routing table ke seluruh jaringan, sehingga jalur lalu lintas (traffic) akan sering dilalui oleh routing table tersebut. Hal ini akan memperlambat aliran data jika terjadi restrukturisasi routing table.Beberapa contoh algoritma proactive routing adalah :- Babel- B.A.T.M.A.N – Better Approach to Mobile Ad hoc Network- DSDV – Highly Dynamic Destination Sequenced Distance Vector routing protocol- HSR – Hierarchial State Routing Protocol- IARP – Intrazone Routing Protocol- LCA – Linked Cluster Architecture- WAR – Witness Aided Routing- OLSR – Optimized Link State Routing Protocol

b. Reactive RoutingTipe ini akan mencari rute (on demand) dengan cara membanjiri jaringan dengan paket router request. Sehingga dapat menyebabkan jaringan akan penuh (clogging).Beberapa contoh algoritma reactive routing adalah :- SENCAST- Reliable Ad Hoh On Demand Distance Vector Routing Protocol- Ant-Based Routing Algorithm for Mobile Ad Hoc Network- Admission Control Enabled On Demand Routing (ACOR)- Ariadne- Associativity Based Routing

6

- Ad Hoc On Demand Distance Vector (AODV)- Ad Hoc On Demand Multipath Distance Vector- Backup Source Routing- Dynamic Source Routing (DSR)- Flow State in the Dynamic Source Routing- Dynamic MANET On Demand Routing (DYMO)

c. Flow Oriented RoutingTipe protokol ini mencari rute dengan mengikuti aliran yang disediakan. Salah satu pilihan adalah dengan unicast secara terus-menerus ketika meneruskan data saat mempromosikan link baru. Beberapa kekurangan tipe protokol ini adalah membutuhkan waktu yang lama untuk mencari rute yang baru. Beberapa protokol yang memiliki tipe ini adalah :- Interzone Routing Protocol (IERP)- Lightweight Underlay Network Ad Hoc Routing (LUNAR)- Signal Stability Routing (SSR)

d. Hybrid RoutingTipe protokol ini menggabungkan antara proactive routing dengan reactive routing. Protokol untuk tipe ini adalah :- Hybrid Routing Protocol for Large Scale MANET (HRPLS)- Hybrid Wireless Mesh Protocol (HWMP)- Zone Routing Protocol (ZRP)

3.4 Fokus Pengembangan MANETTopik tentang Mobile Ad Hoc Network (MANET) menjadi sangat banyak dijadikan penelitian. Adapun fokus penelitian MANET saat ini mengacu kepada beberapa hal antara lain (10):

a. RoutingTopologi MANET yang secara dinamis dapat berubah-ubah menyebabkan muncul tantangan untuk mencari solusi untuk routing paket. Hal ini penting karena pada saat ada perubahan posisi node, maka kemungkinan besar jalur routing akan berubah dan perlu untuk mengatur ulang jalur routing.

b. Security dan ReliabilityKeamanan sangat diperlukan terlebih pada jaringan wireless. Ini akan mencegah seseorang untuk mengambil dan mengirimkan paket yang tidak diinginkan. Selain itu juga terhadap ketangguhan jaringan wireless yang memiliki jangkauan yang terbatas.

c. Quality of Service (QoS)Penerapan QoS pada jaringan yang selalu berubah-ubah merupakan tantangan tersendiri. Implementasi QoS harus dikembangkan agar dapat menyesuaikan dengan kondisi jaringan pada MANET.

d. InternetworkingSelain komunikasi antar node di dalam MANET, juga perlu mengembangkan teknologi untuk berkomunikasi pada jaringan tetap.

e. Power ConsumptionHampir sebagian besar perangkat mobile saat ini menggunakan baterai sebagai sumber dayanya. Untuk penggunaan dalam jangka waktu yang relatif lama, maka perlu dikembangkan cara memperpanjang waktu operasi perangkat tersebut dengan cara memperbesar kapasitas baterai atau memperkecil jumlah konsumsi baterai.

4 Parameter QoS pada MANET

4.1 Kebutuhan QoS pada MANETDikarenakan karakteristik dari MANET yang berbeda dengan jaringan tetap, maka dalam menerapkan QoS pada MANET perlu memperhatikan beberapa hal berikut ini :

7

a. Route StabilityKestabilan routing haruslah dijaga mengingat karakteristik topologi MANET yang dapat berubah-ubah menyebabkan rekonstruksi jalur routing setiap saat khususnya pada saat terjadi perubahan node.

b. SecurityKeamanan data harus menjadi perhatian karena data mengalir melalui jaringan wireless yang sangat mudah untuk direkam. Penggunaan enkripsi yang kuat akan membantu meningkatkan keamanan pada jaringan tersebut.

c. ReliabilityKeandalan jaringan menjadi perhatian penting karena jaringan dibangun menggunakan media gelombang radio yang memiliki keterbatasan jangkauan dan mudah terjadinya tabrakan gelombang (interferensi) yang menyebabkan terjadinya bit-error atau paket yang rusak dalam perjalanan.

4.2 Komponen Pengukuran QoSUntuk mengetahui kualitas layanan pada jaringan MANET, maka ada beberapa parameter yang perlu diperhatikan, antara lain :

a. Throughputb. Delay c. Data dropped

4.3 Protokol Yang Diujikan

4.3.1 Ad Hoc On-Demand Distance Vector (AODV)Protokol Ad-Hoc On-Demand Distance-Vector (AODV) merupakan protokol link-state yang menawarkan pemakaian jaringan yang rendah dan menggunakan sequence number untuk menjamin terhindar dari looping [7]. Keunggulan protokol AODV ini adalah menggunakan sebuah sequence number beserta rute yang telah dilalui. Jika ada rute yang sama, maka sender node akan melalui rute yang memiliki sequence number yang lebih besar. Sehingga AODV menjamin bebas dari looping.

4.3.2 Optimized Link State Routing (OLSR)Protokol Optimized Link State Routing (OLSR) merupakan optimalisasi dari protokol link state yang dasar. Protokol ini menggunakan konsep multipoint relays (MPRs) untuk mengurangi ukuran kapasitas control messages [4]. Dengan adanya konsep MPRs, maka protokol ini dapat memperkecil terjadinya flooding terhadap lalu lintas control messages.

Terdapat dua fungsionalitas utama dari OLSR, yaitu Neighbor Discovery dan Topology Dissemination. Neighbor Discovery merupakan fungsi untuk menemukan siapa node yang berada di dekat node tersebut dengan cara mengirimkan pesan “hello” secara broadcast dalam waktu interval tertentu, yang disebut hello interval. Sedangkan Topology Dissemination merupakan bentuk penyebaran informasi topologi ke semua node secara broadcast. Pengiriman informasi ini dilakukan secara berkala, sehingga akan membanjiri jalur lalu lintas data. Pada OLSR, pengiriman informasi topologi hanya dilakukan kepada two-hop node atau multipoint relays. Sehingga akan mencegah pengiriman informasi topologi yang tidak diperlukan.

4.3.3 Dynamic Source Routing (DSR)Dynamic Source Routing (DSR) merupakan sebuah protokol reaktif. Protokol ini hanya menghitung rute (routing) pada saat diperlukan saja [4]. Node yang mengirim paket akan menentukan urutan lengkap rute yang akan dilewati dan menyimpan urutan rute tersebut pada header paket tersebut.

Proses yang penting pada DSR adalah Route Discovery dan Route Mantenance. Sebuah node akan mengirimkan paket request secara broadcast untuk menentukan rute yang akan dilalui oleh paket

8

tersebut. Namun DSR tidak mengirimkan paket request tersebut secara periodik, sehingga tidak membanjiri jalur lalu lintas pada jaringan.

4.3.4 Temporally Ordered Routing Algorithm (TORA)Temporally Ordered Routing Algorithm (TORA) merupakan algoritma LRR (Link Reversal Routing) yang paling baik yang menyediakan tipe routing yang paling adaptif. Protokol ini dirancang khusus untuk jenis jaringan dengan topologi yang sering berubah-ubah [3].

5 Simulasi

5.1 Skenario SimulasiSkenario simulasi adalah mengalirkan sejumlah traffic pada jaringan MANET berskala kecil (50 node) dan jaringan MANET berskala besar (100 node) dan mengatur protokol masing node sesuai dengan tipe protokol yang akan diujikan. Pengujian ini menghitung nilai rata-rata dari beberapa parameter-parameter QoS untuk keseluruhan node dan membandingkannya dengan nilai untuk protokol lainnya.

Simulasi akan menggunakan aplikasi OPNET Modeler 14.0 dan menghasilkan grafik nilai untuk masing-masing parameter. Adapun parameter yang akan dilihat adalah :data dropped, delay dan throughput.

5.2 Lingkungan SimulasiAgar hasil simulasi valid, maka perlu menyamakan lingkungan simulasi. Berikut ini merupakan spesifikasi lingkungan simulasi pada aplikasi OPNET Modeler 14.0.

a. Waktu simulasi : 300 detikb. Luas area : 1000 x 1000 mc. Jumlah node : 50 dan 100d. Ukuran paket data : 5120000 bytee. Data rate : 11 mbpsf. Perpindahan node : Random waypointg. Protokol Routing : AODV, OLSR, DSR dan TORAh. Parameter : Data Dropped, Delay, Throughput

5.3 Langkah-Langkah Simulasi

5.4 Hasil Simulasi

5.4.1 ThroughputPada Gambar 1 terlihat bahwa protokol AODV memiliki nilai rata-rata throughput paling tinggi dibandingkan dengan 3 protokol lainnya. AODV memiliki nilai rata-rata ±9.500.000 bit/detik, sedangkan OLSR ±7.500.000 bit/detik. Pada Gambar 2 nilai rata-rata throughput untuk protokol AODV ±20.000.000 bit/detik, dan OLSR ±13.000.000 bit/detik. Sedangkan protokol DSR dan TORA selalu memiliki nilai yang rendah, yaitu ±5.000.000 bit/detik dan ±1.000.000 bit/detik untuk jaringan 50 node, dan ±3.000.000 bit/detik dan ±500.000 bit/detik untuk jaringan 100 node.

9

Gambar 1. Rata-rata throughput (50 node)

Gambar 2. Rata-rata throughput (100 node)

5.4.2 DelayNilai rata-rata delay untuk protokol OLSR adalah nilai rata-rata delay terendah, artinya protokol OLSR sangat baik untuk nilai delay. Protokol AODV dan DSR juga memiliki nilai delay yang rendah. Tidak jauh

10

berbeda dengan protokol OLSR. Namun, nilai yang buruk dimiliki oleh protokol TORA dengan nilai rata-rata delay ±19 detik untuk jaringan 50 node dan ±60 detik untuk jaringan 100 node.

Gambar 3. Rata-rata delay (50 node)

Gambar 4. Rata-rata delay (100 node)

5.4.3 Data DroppedJumlah data yang dibuang pada protokol TORA merupakan jumlah yang paling sedikit, yaitu ±5.000 bit/detik untuk jaringan 50 node dan ±8.000 bit/detik untuk jaringan 100 node. Sedangkan DSR pada jaringan 50 node memiliki nilai paling buruk, yaitu ±45.000 bit/detik paket yang dibuang, pada jaringan 100 node memiliki nilai ± 100.000 bit/detik.

11

Pada jaringan 50 node, protokol OLSR dan AODV memiliki nilai yang berdekatan, yaitu ±30.000 bit/detik. Sedangkan pada jaringan 100 node, protokol OLSR memiliki nilai yang lebih buruk dibandingkan dengan protokol DSR, yaitu ±135.000 bit/detik, dan protokol AODV memiliki nilai yang lebih baik dari protokol DSR, yaitu ±40.000 bit/detik.

Gambar 5. Rata-rata data dropped (50 node)

Gambar 6. Rata-rata data dropped (100 node)

12

6 Penutup

6.1 KesimpulanPada paper ini protokol AODV, OLSR, DSR dan TORA telah disimulasikan dengan OPNET Modeler 14.0 menggunakan environment yang sama. Sehingga menghasilkan data perbandingan yang valid. Berikut ini beberapa poin kesimpulan, antara lain :

a. Bahwa setiap protokol memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing.b. Protokol AODV memiliki nilai yang bagus pada throughput untuk jaringan skala kecil (50 node)

dan skala besar (100 node).c. Protokol OLSR memiliki nilai yang bagus pada data dropped, delay dan throughput.d. Protokol DSR memiliki nilai yang bagus pada data dropped dan delay.e. Protokol TORA memiliki nilai yang bagus pada data dropped.

7 Daftar Pustaka1. Quality of Service Routing in a MANET with OLSR. Nguyen, Dang-Quan dan Minet, Pascale. France :

Le Chesnay Cedex, 2007.

2. Quality of Service Enhanced Routing in Mobile Ad Hoc Networks. Thenmozhi, D.S. dan Lakshmipathi, R. Tamilnadu, India : International Journal of Computer Science and Information Security, 2010.

3. Quality of Service Routing in Mobile Ad Hoc Networks. Jawhar, Imad dan Wu, Jie. s.l. : Kluwer Academic Publisher, 2004.

4. Framework for IP Performance Metrics. V. Paxson, G. Almes, J. Mahdavi, and M. Mathis. s.l. : Internet Engineering Task Force. Request for Comments (Informational) RFC 2330.

5. ITU-T Recommendation. E.800: Definitions of terms related to quality of service. s.l. : ITU-T, 2008.

6. Quality of Securiy Service. Irvine, Cynthia dan Levin, Timothy. s.l. : NISSC, 2000.

7. Quality of Service. Wikipedia. [Online] http://en.wikipedia.org/wiki/Quality_of_service.

8. IP Quality of Service. Peuhkuri, Markus. s.l. : Helsinki University of Technology, Laboratory of Telecommunications Technology, 1999.

9. Lin, Ying-Dar, Hwang, Ren-Hung dan Baker, Fred. Computer Network: An Open Source Approach. New York : McGraw-Hill, 2011. 978-0-07-131587-6.

10. Sun, Jun-Zhao. Mobile Ad Hoc Networking: An Essential Technology for Pervasive Computing. Finland : University of Oulu, 2001.

11. Cluster Based QoS Routing Protocol for. Suri, P.K., Soni, M. K. dan Tomar, Parul. s.l. : International Journal of Computer Theory and Engineering, 2010.

12. Corson, S. dan Macker, J. Mobile Ad hoc Networking (MANET): Routing Protocol Performance Issues and Evaluation Considerations. 1999. Request for Comments (Informational) RFC 2501.

13. List of ad hoc routing protocols. Wikipedia. [Online] http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_ad_hoc_routing_protocols.

13

14