laporan ethernet
DESCRIPTION
Laporan EthernetTRANSCRIPT
SIMULASI JARINGAN ETHERNET
1.1 Tujuan Percobaan
1 Mengetahui operasi jaringan Ethernet
2 Mengetahui kinerja jaringan Ethernet bawah skenario yang berbeda
1.2 Dasar Teori
Ethernet adalah contoh kerja Carrier Sense yang lebih umum, Multiple
Access dengan Collision Detect (CSMA/CD) teknologi jaringan area lokal.
Ethernet adalah jaringan multi-akses, yang berarti bahwa satu set node mengirim
dan menerima frame melalui link bersama. "Carrier Sense" dalam CSMA/CD
berarti bahwa semua node dapat membedakan antara link yang bebas dan link
yang sibuk. "Collision Detect" berarti bahwa node mendengarkan karena
mentransmisikan dan karena itu dapat mendeteksi ketika suatu frame telah
mengganggu transmisi (bertabrakan) dengan frame yang dikirimkan oleh node
lain. Ethernet dapat dikatakan sebagai salah satu protokol penting karena adaptor
dengan frame untuk mentransmisikan dengan probabilitas 1 setiap kali saluran
sibuk menjadi bebas. Dalam laboratorium ini Anda akan membuat sebuah
Ethernet dengan 30 node yang terhubung melalui link koaksial dalam topologi
bus. Link koaksial beroperasi pada data rate sebesar 10 Mbps. Kita akan
mempelajari bagaimana menempatkan melalui jaringan dipengaruhi oleh beban
jaringan serta ukuran paket.
1.3 Prosedur Percobaan
1.3.1 Membuat Project Baru
Untuk membuat proyek baru untuk jaringan Ethernet:
1. Mulai OPNET IT Guru Academic Edition ⇒ Pilih New dari menu
File.
2. Pilih Project ⇒ Klik OK ⇒ Nama project <initials anda>_Ethernet,
dan skenario Coax ⇒ Klik OK.
3. Dalam Startup Wizard: kotak dialog Topologi awal, pastikan bahwa
Create Emty Scenario dipilih ⇒ Klik Next ⇒ Pilih Office dari Daftar
Laporan Simulasi Jaringan Ethernet 1
Skala jaringan ⇒ Klik Next ⇒ Tetapkan 200 ke X Span dan menjaga Y
Span 100 ⇒ Klik Next dua kali ⇒ Klik OK.
4. Tutup kotak dialog Object Palette.
1.3.2 Membuat Jaringan
Untuk membuat jaringan koaksial Ethernet :
1. Untuk membuat konfigurasi jaringan, pilih Topologi ⇒ Rapid
Configuration. Dari menu drop-down pilih Bus dan klik OK.
2. Klik Select Model tombol di kotak dialog Rapid Configuration. Dari
daftar Model menu drop-down pilih ethcoax dan klik OK.
3. Pada kotak dialog Rapid Configuration, menetapkan delapan nilai
berikut dan klik OK.
4. Untuk mengkonfigurasi bus koaksial, klik kanan pada link horisontal ⇒ Pilih Advanced Adit Attributes dari menu:
a. Klik pada nilai model atribute ⇒ Pilih Edit dari drop-down menu ⇒ Pilih model eth_coax_adv.
b. Menetapkan nilai 0,05 pada delay (delay propagasi dalam detik / m).
c. Menetapkan 5 sampai atribut thickness.
Laporan Simulasi Jaringan Ethernet 2
d. Klik OK.
5. Sekarang Anda telah membuat jaringan. Seharusnya terlihat seperti
ilustrasi di bawah ini.
6. Pastikan untuk menyimpan proyek Anda.
1.3.3 Konfigurasi Jaringan Nodes
Untuk mengkonfigurasi lalu lintas yang dihasilkan oleh node:
1. Klik kanan pada salah satu dari 30 node ⇒ Select Similar Node.
sekarang semua node dalam jaringan dipilih.
Laporan Simulasi Jaringan Ethernet 3
2. Klik kanan pada salah satu node 30 ⇒ Edit Attributes.
3. Centang Apply Changes to Select Objects pada kotak centang. ini
penting untuk menghindari konfigurasi ulang setiap node secara
individual.
4. Memperluas hirarki Traffic Generation Parameter :
a. Mengubah nilai ON State Time untuk eksponensial (100) ⇒ Ubah
nilai dari OFF State Time untuk eksponensial (0). (Catatan : Paket
yang dihasilkan hanya di "ON" daerah)
5. Memperluas hirarki Packet Generation Argument:
a. Ubah nilai dari Packet Size atribut ke constant (1024).
b. Klik kanan pada atribut Interarrival Time dan pilih Promote
Attribute to Higher Level. Hal ini memungkinkan kita untuk
menetapkan beberapa nilai untuk atribut Interarrival Time dan
karenanya untuk menguji jaringan kinerja di bawah beban yang
berbeda.
6. Klik OK untuk kembali ke Project Editor.
7. Pastikan untuk menyimpan proyek Anda
Laporan Simulasi Jaringan Ethernet 4
1.3.4 Konfigurasi Simulasi
Untuk menguji kinerja jaringan di bawah beban yang berbeda , Anda perlu
menjalankan simulasi beberapa kali dengan mengubah beban ke dalam
jaringan. Ada cara yang mudah untuk melakukan itu . Ingatlah bahwa kita
dipromosikan atribut Interarrival Time untuk paket generasi . Di sini kita
akan menetapkan nilai-nilai yang berbeda untuk atribut yang :
1. Klik pada tombol: Configure/Run Simulation
2. Pastikan bahwa tab Common dipilih ⇒ Tetapkan 15 detik untuk
Duration.
3 . Klik pada Object Attributes tab .
4 . Klik pada tombol Add . Kotak dialog Add Atribut akan muncul diisi
dengan atribut dipromosikan dari semua node dalam jaringan (jika Anda
melakukannya tidak melihat atribut dalam daftar, menutup seluruh
proyek dan membukanya kembali). Anda perlu menambahkan atribut
Interarrival Time untuk semua node. Untuk melakukan itu :
a. Klik pada atribut pertama dalam daftar (Office
Network.node_0.Traffic Generation ... ) ⇒ Klik tombol Wildcard ⇒ Klik pada node_0 dan memilih tanda bintang (*) dari drop-down
menu ⇒ Klik OK.
Laporan Simulasi Jaringan Ethernet 5
b. Sebuah atribut baru sekarang dihasilkan berisi tanda bintang (kedua
satu dalam daftar) , dan Anda perlu menambahkannya dengan
mengklik sesuai sel di bawah Add ? kolom.
c . kotak Add Attribute dialog akan terlihat seperti berikut ini. Klik OK.
5. Sekarang Anda akan melihat Office Network.*.Traffic Generation
Parameter ... dalam daftar atribut objek simulasi. Klik pada artribut
tersebut untuk memilihnya ⇒ Klik tombol Value dari kotak dialog.
6. Tambahkan sembilan nilai berikut. (Catatan: Untuk menambahkan nilai
pertama, double-klik pada sel pertama dalam kolom Value ⇒ Ketik
"eksponensial (2)" ke dalam textbox dan tekan enter. Ulangi langkah ini
untuk semua sembilan nilai.)
7. Klik OK. Sekarang lihat pada pojok kanan atas Konfigurasi Simulasi
kotak dialog dan pastikan bahwa Jumlah berjalan di set 9.
Laporan Simulasi Jaringan Ethernet 6
8 . Untuk setiap simulasi dari sembilan berjalan , kita perlu simulator untuk
menyimpan "Scalar" nilai yang mewakili "average" load dalam jaringan
dan menyimpan nilai skalar lain yang mewakili throughput rata-rata
jaringan . Untuk menyimpan skalar ini kita perlu mengkonfigurasi
simulator untuk menyimpannya dalam sebuah file. Klik pada tab
Advanced di kotak dialog Configure Simulation.
9. Menetapkan <Initial Anda>_Ethernet_Coax ke kolom teks berkas
skalar.
Laporan Simulasi Jaringan Ethernet 7
10 . Klik OK dan kemudian simpan proyek Anda.
1.3.5 Pilih Statistik
Untuk memilih statistik yang akan dikumpulkan selama simulasi :
1 . Klik kanan di mana saja di ruang kerja proyek ( tetapi tidak pada salah
satu node atau link ) dan pilih Choose Individual Statistics dari menu
pop – up ⇒ Memperluas hirarki Global Statistic.
a . Memperluas hirarki Traffic Sink ⇒ Klik kotak centang di sebelah
Traffic Received (paket/detik) (pastikan Anda memilih statistic
dengan unit paket/detik ) .
b . Memperluas hirarki Traffic Source ⇒ Klik kotak centang di sebelah
Traffic Sent (paket/detik).
c . Klik OK .
2. Sekarang untuk mengumpulkan rata-rata dari statistik di atas sebagai
nilai skalar oleh akhir setiap menjalankan simulasi:
a. Pilih Choose Statistic (Advanced) dari menu Simulasi.
b. Probe Traffic Sent dan Traffic Received akan tampil di bawah
Global Statistik Probe.
c. Klik kanan pada probe Traffic Received ⇒ Edit Attribute.
Mengatur atribut Scalar data ke enable ⇒ Mengatur atribut scalar
type ke time average ⇒ rata Bandingkan dengan gambar berikut dan
klik OK.
d. Ulangi langkah sebelumnya dengan probe Traffic Sent.
e. Pilih save dari menu File di jendela Probe Model dan kemudian
menutup jendela itu.
f. Sekarang Anda kembali ke Project Editor. Pastikan untuk menyimpan
proyek Anda.
Laporan Simulasi Jaringan Ethernet 8
1.3.6 Jalankan Simulasi
Untuk menjalankan simulasi:
1. Klik pada tombol Configure/Run Simulation : ⇒ Pastikan bahwa
15 detik (s) (bukan jam) ditugaskan untuk Duration ⇒ klik Run.
Tergantung pada kecepatan prosesor Anda, ini dapat berlangsung
beberapa menit
2 . Sekarang simulator sedang menyelesaikan sembilan berjalan , satu untuk
setiap generasi lalu lintas waktu antar (mewakili beban ke jaringan).
Perhatikan bahwa masing-masing berturut-turut run waktu lebih lama
untuk menyelesaikan karena intensitas lalu lintas meningkat.
3. Setelah sembilan simulasi berjalan selesai, klik Tutup .
4. Simpan proyek Anda.
Bila Anda jalankan simulasi , OPNET IT Guru akan "menambahkan" hasil
baru untuk hasil yang telah di file skalar. Untuk menghindari itu, menghapus
file skalar sebelum Anda mulai menjalankan . ( Catatan : Menghapus file
Laporan Simulasi Jaringan Ethernet 9
skalar setelah berlari akan menyebabkan kehilangan Hasil dikumpulkan dari
run itu.).
• Pergi ke menu File ⇒ Pilih Model Files ⇒ Delete Model Files ⇒ Pilih
(.os): Output Scalar ⇒ Pilih file skalar yang akan dihapus , di lab ini
adalah <your initials> _Ethernet_Coax ⇒ Konfirmasi penghapusan
dengan mengklik OK ⇒ Klik Close.
1.3.7 Lihat Hasil
Untuk melihat dan menganalisis hasil :
1. Pilih View Result (Advanced ) dari menu Results . sekarang
Konfigurasi alat analisis terbuka .
2. Ingatlah bahwa kita diselamatkan hasil rata-rata dalam file skalar . Untuk
memuat file ini, pilih Load Output Scalar File dari menu File ⇒ Pilih
<inisial anda>_Ethernet - Coax dari menu pop - up .
3. Pilih Create Scalar Panel dari menu Panel ⇒ Menetapkan Traffic
Source. Traffic Sent (paket/detik). Rata-rata untuk Horizontal ⇒ Menetapkan Traffic Sink. Traffic Received (paket/detik). Rata-rata
vertikal ⇒ Klik OK.
4. Grafik yang dihasilkan harus menyerupai yang berikut:
Laporan Simulasi Jaringan Ethernet 10
1.4 Analisa Hasil dan Jawaban Pertanyaan
1. Jelaskan grafik yang didapat dalam simulasi yang menunjukkan hubungan
antara received (Throughput) dan sent (beban) paket. Mengapa penurunan
throughput terjadi saat beban sangat rendah atau sangat tinggi?
Gambar 1 Grafik perbandingan antara paket yang diterima dan dikirim
(packet/sec).
Analisa :
Dari grafik di atas menunjukan hubungan karakteristik antara data
yang diterima (Traffic sink.Traffic Received) dengan data yang terkirim
(Traffic Source.Traffic Sent) dalam (packets/sec). Pada grafik di atas dapat
dilihat bahwa saat saat pengiriman paket 0–500, paket yang dikirim semakin
bertambah maka paket yang diterima juga akan semakin banyak. Tetapi
paket yang diterima tidak sebanyak paket yang dikirim. Hal ini dikarenakan
oleh collision yang mulai terjadi serta terlihat jelas pergerakan pada kurva
yang tidak simetris dan sedikit bengkok. Maka pada saat pengiriman 500
paket ini disebut titik puncak.
Laporan Simulasi Jaringan Ethernet 11
Saat jumlah paket yang dikirim berjumlah 501 – 1000, maka
pergerakan kurva konstan. Hal ini dikarenakan oleh jumlah paket yang
diterima jumlahnya selalu sama (konstan). Sehingga pergerakan kurva
bergerak lurus walaupun sedikit ada perubahan naik dan turun. Maka mulai
pengiriman 501–1000 paket ini disebut dengan titik jenuh. Karena kurva
tidak dapat lagi bergerak naik.
Saat jumlah paket yang dikirim di atas 1000, walaupun jumlah paket
yang dikirim bertambah tetapi paket yang diterima semakin menurun. Hal
ini dikarenakan pengiriman berjumlah di atas 1000 paket telah melewati
titik jenuh. Maka jumlah paket yang terkena collision akan lebih banyak
daripada paket yang diterima dan terus menurun. Sehingga kurva pada
grafik menurun.
2. Buat tiga duplikat dari skenario simulasi dilaksanakan di laboratorium ini.
Beri nama skenario Coax_Q2a, Coax_Q2b, dan Coax_Q2c. Mengatur
Interarrival Time attribute dari Packet Generation Arguments untuk semua
node (pastikan untuk memeriksa Apply Change do Selected Objects ketika
mengedit atribut) dalam skenario baru sebagai berikut :
- Coax_Q2ascenario : eksponential (0.1)
- Coax_Q2bscenario : eksponential (0.05)
- Coax_Q2cscenario : eksponential (0,025)
Dalam semua skenario baru di atas, membuka kotak Configure Simulation
dan dari Object Attributes hapus atribut multi-nilai ( atu-satunya atribut
yang ditampilkan dalam daftar).
Pilih statistik berikut untuk node 0 : Ethcoax → Collision Count. Pastikan
bahwa statistik global dipilih : Statistics→Traffic Sink→Traffic Received
(paket/detik). (Lihat Choose the Statistics di laboratorium . )
Jalankan simulasi untuk ketiga skenario baru. Dapatkan dua grafik : satu
untuk membandingkan jumlah tabrakan node 0 di tiga skenario dan grafik
Laporan Simulasi Jaringan Ethernet 12
lain untuk membandingkan received traffic dari tiga skenario. Jelaskan
grafik dan komentari hasil. (Catatan : Untuk membandingkan hasil yang
Anda perlu memilih Compare Results dari menu Results setelah
menjalankan simulasi dilakukan.)
Gambar 2 Grafik Ethcoax Collision Count.
Analisa :
Grafik ini hanya membandingkan pada node 0, artinya hanya node 0
yang digunakan sebagi sample collision count. Grafik ini berfungsi sebagai
pembanding jumlah collision (tabrakan) yang terjadi pada node 0 dengan
perbandingan Interarrival Time yang berbeda beda.
Dapat terlihat pada grafik Ethcoax collision count, tidak terdapat
collision pada saat sampling awal (awal mulai hingga detik ke-5). Hal ini
dikarenakan oleh pengiriman yang masih dalam proses sehingga paket tidak
ada yang diterima. maka collision tidak terjadi sama sekali.
Dapat terlihat pada grafik ini pada node 0 diatas bahwa Coax_Q2c
dengan interarrival time 0.025 s memiliki jumlah collision yang lebih banyak
dari pada Coax_Q2b dengan interarrival time 0.05 s dan Coax_Q2a dengan
Laporan Simulasi Jaringan Ethernet 13
interarrival time 0.1 s. hal ini dikarenakan semakin kecil interarrival time
maka akan semakin kecil jeda kedatangan antar paket, maka akan semakin
besar kemungkinan terjadinya collision (tabrakan). Hal ini dibuktikan dengan
adanya jumlah collision terbesar yang terjadi pada Coax_Q2c yaitu sebanyak
24 collision.
Gambar 3 Grafik Traffic Sink. Traffic Received (packet/sec)
Analisa :
Dapat dilihat pada grafik Traffik Sink.Traffik received di atas bahwa
Pada saat sampling awal (awal mulai hingga detik ke-5), tidak terdapat
paket yang diterima. Hal ini dikarenakan pengiriman yang masih dalam
proses sehingga paket tidak ada yang diterima.
Pada grafik di atas, Coax_Q2c dengan interarrival time 0.025 s
menerima paket terbanyak pada tahap awal hingga detik ke-9. Hal ini
dikarenakan oleh Qoax_Q2c yang memiliki interarrival time terkecil,
sehingga lebih banyak paket data yang diterima dan collision belum banyak
terjadi.
Tetapi setelah itu, jumlah paket data yang diterima oleh Coax_Q2c
mulai menurun. Hal ini dikarenakan oleh semakin banyaknya collision yang
terjadi. Di mana collision ini terjadi karena Coax_Q2c memiliki interarrival
Laporan Simulasi Jaringan Ethernet 14
time terkecil, yaitu 0.025 s. sehingga paket data lebih cepat sampai dan
kemungkinan terjadinya collision lebih besar. Karena collision inilah, maka
paket yang diterima Coax_Q2c terus berkurang.
3. Untuk mempelajari pengaruh jumlah stasiun pada kinerja segmen Ethernet,
membuat duplikat dari skenario Coax_Q2c, yang Anda buat di Pertanyaan
2. Beri nama Coax_Q3 pada skenario baru. Dalam skenario baru, hapus
node bernomor ganjil, total 15 node (node 1, node 3, ..., dan node 29).
Jalankan simulasi untuk skenario baru. Membuat grafik yang
membandingkan jumlah tabrakan node 0 dalam skenario Coax_Q2cand
Coax_Q3. Jelaskan grafik dan komentari hasil.
Gambar 4 Grafik Ethcoax collision count (different node) pada Coax_Q2C
dan Coax_Q3
Analisa :
Dapat dilihat pada grafik perbandingan Ethcoax collision count di
mana pada saat sampling awal (awal mulai hingga detik ke-5), tidak
terdapat collision. Hal ini dikarenakan oleh pengiriman yang masih dalam
proses sehingga paket tidak ada yang diterima. maka collision tidak terjadi
sama sekali.
Laporan Simulasi Jaringan Ethernet 15
Pada grafik ini, Coax_Q2c dengan 30 node (Stasion) memiliki
collision yang lebih tinggi dari pada Coax_Q3 dengan 15 node (Stasion).
Hal ini dikarenakan oleh Coax_Q2c yang memiliki node (Stasion) lebih
banyak dari pada Coax_Q3, sehingga lebih banyak proses pengiriman yang
dilakukan pada Coax_Q2c. Banyaknya proses pengiriman tentu akan
memperbesar kemungkinan terjadinya collision.
4. Dalam simulasi ukuran paket 1024 byte digunakan. (Catatan: Setiap paket
Ethernet dapat berisi sampai 1500 byte data.) Untuk mempelajari efek
ukuran paket pada throughput jaringan Ethernet yang dibuat, buat duplikat
skenario Coax_Q2c, yang Anda buat di Pertanyaan 2. Beri nama Coax_Q4
pada skenario baru. Dalam skenario baru menggunakan ukuran paket 512
byte (untuk semua node). Untuk kedua scenario Coax_Q2c dan Coax_Q4 ,
pilih statistik berikut Global: Global Statistics → Traffic Sink → Traffic
Received (bit / detik). Memutarkan lagi simulasi scenario Coax_Q2c dan
Coax_Q4 . Buat grafik yang membandingkan jumlah tabrakan throughput
sebagai paket / detik dan grafik lain yang membandingkan jumlah tabrakan
throughput sebagai bit / detik di scenario Coax_Q2c dan Coax_Q4. Jelaskan
grafik dan komentari hasil.
Gambar 5 Grafik Traffic sink. traffic received (bit/sec)
Laporan Simulasi Jaringan Ethernet 16
Analisa :
Dapat dilihat pada grafik Traffik Sink.Traffik received di atas bahwa
pada saat sampling awal (awal mulai hingga detik ke-5), tidak ada paket
yang diterima. Hal ini dikarenakan pengiriman yang masih dalam proses
sehingga tidak ada packet yang diterima.
Pada grafik diatas, Coax_Q2c pada tahap awal menerima data (bit)
lebih banyak daripada Coax_Q4, hal ini dikarenakan oleh Coax_Q2c yang
mengirim paket dengan size 1024 bytes, yang tentunya lebih banyak dari
pada Coax_Q4, yaitu 512 bytes. Tetapi mulai setelah detik ke-9, data (bit)
yang diterima Coax_Q2c lebih sedikit dari pada Coax_Q4. Hal ini
dikarenakan oleh paket size Coax_Q2C per pengiriman yang lebih besar
dari pada size Coax_Q4, sehingga kemungkinan terjadinya collasion akan
lebih besar pada Coax_Q2C.
Coax_Q4 melakukan pengiriman yang menggunakan packet size yang
lebih kecil, artinya data (bit) yang datang dan diterima lebih teratur. Maka
kemungkinan terjadinya collision pada Coax_Q4 lebih sedikit dari pada
Coax_Q2c. Sehingga jumlah data (bit) Coax_Q4 lebih banyak diterima dan
lebih konstan daripada Coax_Q2c.
1.5 Kesimpulan
1.5.1 Kesimpulan
Dengan analisis yang telah dilakukan, didapatkan karakteristik dan
sistem kerja dari CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision
Detection) yang sesuai pada jaringan Hub dengan percobaan sebanyak 30
buah node dengan perubahan beberapa konfigurasi di tiap analisisnya.
Analisis ini setidaknya telah menunjukkan bagaimana CSMA/CD bekerja
dengan cara memberitahukan secara grafis collision yang terjadi pada
sebuah jaringan. Selain itu dapat ditampilkan pula hubungan karakteristik
antara paket terkirim dan paket diterima ketika collision sedang terjadi di
dalam sebuah jaringan. Dan jumlah paket dalam satuan yang dapat diatur
Laporan Simulasi Jaringan Ethernet 17
pada paket terkirim maupun diterima sehingga dari hasil analisis ini benar-
benar memudahkan untuk mengetahui kinerja suatu jaringan sebelum
dilakukan imlementasinya secara nyata.
Semakin kecil interarrival time maka akan semakin cepat jeda
kedatangan antar paket data, maka akan semakin besar kemungkinan
terjadinya collision (tabrakan).
Semakin kecil interarrival time maka akan lebih banyak paket data
yang diterima diawal proses pengiriman saat collision belum banyak terjadi.
Tetapi setelah itu, jumlah paket data yang diterima akan menurun. Hal ini
dikarenakan oleh semakin banyaknya collision yang terjadi.
Semakin banyak jumlah node (Stasion) akan menyebabkan lebih
banyak proses pengiriman yang dilakukan. Banyaknya proses pengiriman
tentu akan memperbesar kemungkinan terjadinya collision.
Semakin besar size pengiriman paket data maka akan lebih banyak
data yang diterima pada tahap awal proses penerimaan data. Tetapi setelah
itu pemerimaan data akan lebih kecil karena kemungkinan terjadi collision
lebih besar. Melakukan pengiriman data menggunakan packet size yang
lebih kecil akan menyebabkan data (bit) yang datang dan diterima lebih
teratur. Maka kemungkinan terjadinya collision lebih kecil sehingga jumlah
data (bit) lebih banyak diterima dan lebih konstan.
1.5.2 Saran
Peningkatan kinerja Ehernet dengan meminimalkan kerugian.
Dengan peningkatan teknologi yang bersifat kontinu maka diharapkan
pengembangan Ehernet menjadi lebih efektif, efisien, dan ekonomis.
Pemanfaatan Ehernet dengan baik untuk kemaslahatan umat manusia.
Laporan Simulasi Jaringan Ethernet 18