BAB IPENDAHULUAN

1.2 AbstrakJaringan IP terdefinisi sebagai protocol best effort. Yang dimaksud best effort yaitu jaringan akan memberikan layanan sebaik-baiknya akan trafik yang ada ke tujuan secepat mungkin namun tidak ada jaminan kualitas paket sampai di penerima. Kecepatan transfer data menjadi masalah yang sering dialami dalam jaringan komputer. Untuk itu muncul lah teknologi Multi-Protocol Label Switching (MPLS) yang secara teoritis mampu meningkatkan kelancaran transfer data.Multi-Protocol Label Switching (MPLS) adalah suatu metode forwarding (meneruskan data melalui suatu jaringan dengan menggunakan informasi dalam label yang dilekatkan pada IP), sehingga memungkinkan router untuk meneruskan paket dengan hanya melihat label dari paket itu, tanpa melihat alamat IP tujuannya. MPLS menggabungkan teknologi switching layer-2 dengan teknologi routing layer-3. Teknik pelabelan yang dipakai bukanlah teknik yang baru. Frame Relay dan ATM menggunakan teknik ini untuk memindahkan frame atau sel pada suatu jaringan, dimana pada Frame Relay panjang Frame disesuaikan dengan besarnya paket dan pada ATM panjangnya frame tetap, yaitu 5 byte untuk header dan 48 byte sebagai payload. Selain itu Frame Relay dan ATM memiliki kesamaan yaitu penggantian label pada setiap hop di jaringan. Proses seperti ini tidak terjadi pada proses penerusan paket di jaringan IP, dimana pada jaringan IP tidak terjadi penggantian alamat tujuan, tetapi melihat alamat dari tujuan paket itu sendiri kemudian dicocokan dengan tabel routing untuk kemudian diteruskan ke hop selanjutnya dengan proses seperti itu maka waktu yang dibutuhkan dalam proses penerusan paket menjadi lama. Atas dasar itulah maka teknologi MPLS ini dibuat.Dalam tugas besar ini akan dilakukan penelitian performansi pada MPLS untuk mendukung layanan video streaming. Parameter yang akan diukur dalam penelitian ini adalah parameter-parameter QoS seperti Delay, Packet Loss Ratio, Throughput dan Jitter. Simulasi yang dilakukan untuk mengukur parameter-parameter tersebut adalah simulasi routing menggunakan algoritma BGP (Border Gateway Protocol).

1.2 Latar Belakang Perkembangan technology dan jaringan memungkinkan kita untuk melakukan berbagai hal dengan cepat dan mudah. Salah satu contoh nya dalah menonton video. Sekarang kita dapat menonton video melalui internet ataupun melakukan streaming dalam jaringan lokal. Tapi masih didapati masalah ketika kita ingin melakukan streaming video seperti terlalu lama waktu buffering dan tampilan video tidak maksimal. Layanan video streaming membutuhkan minimum bitrate untuk mendapatkan qualitas yang baik. Pada real-time video streaming dibutuhkan delay yang rendah dan juga packet loss ratio harus berada dibawah threshold. Untuk memenuhi syarat-syarat tersebut dibutuhkan jaringan dengan protokol routing yang tepat. Multi Protocol Label Switch (MPLS) adalah teknologi penyampaian paket berkecepatan tinggi yang menggabungkan beberapa kelebihan dari sistem komunikasi circuit-switched dan packet switched yang melahirkan teknologi yang lebih baik dari keduanya. Sedangkan Border Gateway Protocol merupakan bagian dari Exterior Routing Protocol, dimana protocol tersebut sudah dapat memilih rute terbaik yang digunakan pada ISP besar yang akan dipilih. Pada penelitian Tugas Besar ini dilakukan analisis performansi MPLS dengan routing protokol BGP pada layanan video streaming. Parameter yang digunakan adalah nilai QoS berupa Delay, Packet Loss Ratio, Jitter. dan Throughput.

1.3 Rumusan Masalah a. Bagaimana pengaruh penerapan MPLS dengan routing protokol BGP pada jaringan pada layanan video streaming.b. Bagaimana menganalisa performansi menggunakan parameter QoS meliputi Throughput, Delay, Packetloss dan Jitter. c. Bagaimana perancangan jaringan pada GNS3 untuk simulasi.

1.4 Kontribusi dan Hasil Tugas BesarDalam pembuatan tugas besar ini, kami membagi-bagi tugas dalam pembuatan laporan, presentasi, analisa dan pembuatan jaringannya. Kami juga berdiskusi dalam hari yang ditentukan untuk membahas dan melanjutkan progress tugas besar ini.Hasil dari tugas besar ini adalah jaringan yang dibuat berhasil dalam melakukan streaming video dan kita melakukan analisa QoS melalui wireshark.

1.5 Batasan Masalaha. Parameter yang dianalisis adalah Delay, Packetloss Ratio, Throughput, Jitter.b. Simulator yang digunakan GNS3 dan wireshark.c. Format file video yang digunakan .mkvd. Streaming video menggunakan aplikasi vlc player

1.6 Tujuan a. Mengetahui penerapan MPLS dengan routing protokol BGP pada jaringan pada layanan video streaming.b. Dapat menganalisa performansi menggunakan parameter QoS meliputi Throughput, Delay, Packetloss dan Jitter. c. Mengetahui perancangan jaringan pada GNS3 untuk simulasi.

1.1 Metode PenelitianMetode yang digunakan antara lain:1.1.1 Studi LiteratureDilakukan pemahaman konsep dan teori dengan mengumpulkan literatur-literatur berupa buku referensi, jurnal, dan artikel yang mendukung pembuatan tugas besar.2.1.1 PerancanganMelakukan perancangan model jaringan yang akan diterapkan dalam simulasi.3.1.1 SimulasiSimulasi dilakukan berdasarkan model jaringan yang telah dirancang menggunakan software yang mampu mendukung rancangan jaringan yang telah dibuat.4.1.1 AnalisaSetelah mencari nilai parameter Delay, Packetloss Ratio, Throughput, Jitter yang kemudian akan dianalisa. Hasil akhir tersebut kemudian akan diperoleh suatu kesimpulan dan rekomendasi yang akan digunakan pada saat implementasi dan penelitian selanjutnya.5.1.1 Konsultasi dengan dosen pembimbing dan pihak yang memiliki kompetensi untuk menghasilkan metode analisa yang tepat.

BAB IILANDASAN TEORI

2.1 Multi Protocol Label SwitchingMulti Protocol Label Switching (MPLS) adalah teknologi penyampaian paket pada jaringan backbone (jaringan utama) berkecepatan tinggi yang menggabungkan beberapa kelebihan dari sistem komunikasi circuit-switched dan packet-switched yang melahirkan teknologi yang lebih baik dari keduanya. MPLS bekerja pada packets dengan MPLS header, yang berisi satu atau lebih label. Header MPLS terdiri atas 32 bit data, termasuk 20 bit label, 2 bit eksperimen, dan 1 bit identifikasi stack, serta 8 bit TTL. Label pada MPLS digunakan untuk proses forwarding, termasuk proses traffic engineering.Prinsip kerja MPLS ialah menggabungkan kecepatan switching pada layer 2 dengan kemampuan routing dan skalabilitas pada layer 3. Cara kerjanya adalah dengan menyelipkan label di antara header layer 2 dan layer 3 pada paket yang diteruskan. Label dihasilkan oleh Label-Switching Router dimana bertindak sebagai penghubung jaringan MPLS dengan jaringan luar. Label berisi informasi tujuan node selanjutnya kemana paket harus dikirim. Kemudian paket diteruskan ke node berikutnya, di node ini label paket akan dilepas dan diberi label yang baru yang berisi tujuan berikutnya. Paket-paket diteruskan dalam path yang disebut LSP (Label Switching Path).

2.1.1 Arsitektur MPLSMPLS, multi-protocol label switching, adalah arsitektur network yang didefinisikan oleh IETF untuk memadukan mekanisme label swapping di layer 2 dengan routing di layer 3 untuk mempercepat pengiriman paket. Network MPLS terdiri atas sirkit yang disebut label-switched path (LSP), yang menghubungkan titik-titik yang disebut label-switched router (LSR).

Setiap LSP dikaitkan dengan sebuah forwarding equivalence class (FEC), yang merupakan kumpulan paket yang menerima perlakukan forwarding yang sama di sebuah LSR. FEC diidentifikasikan dengan pemasangan label.

Gambar 2.1 Arsitektur MPLSUntuk membentuk LSP, diperlukan suatu protokol persinyalan. Protokol ini menentukan forwarding berdasarkan label pada paket. Label yang pendek dan berukuran tetap mempercepat proses forwarding dan mempertinggi fleksibilitas pemilihan path. Hasilnya adalah network datagram yang bersifat lebih connection-oriented.

2.1.2 Arsitektur Jaringan MPLS

Gambar 2.2 Arsitektur Jaringan MPLS1) Penggolongan dan pemberian label pada packet. Setelah itu packets akan menuju provider (P). Dari provider, packet akan diteruskan ke inti.2) Pada inti, packet diteruskan berdasarkan label bukan berdasarkan pada IP address. Label ini menunjukkan penggolongan class (A, B, C, D) dan tujuannya.3) Menghilangkan label dan meneruskan packet pada sisi penerima.

2.2 Border Gateway ProtocolBorder Gateway Protocol adalah suatu protokol gateway yang didesain untuk bertukar informasi routing antara Autonomous Systems (AS). Protokol ini menjadi backbone dari jaringan internet di dunia, BGP bekerja dengan cara memetakan sebuah Ip Table Network yang menunjukkan ke jaringan yang dapat dicapai antar AS. BGP digambarkan sebagai sebuah protocol path vector, tidak menggunakan metrik IGP (Interior Gateway Protocol) tapi membuat keputusan routing berdasarkan path, network policies, dan rule set.BGP mendukung class-inter-domain dan menggunakan route aggregation untuk mengurangi tabel routing. BGP diciptakan sebagai pengganti routing EGP yang mengizinkan routing secara tersebar sehingga tidak harus mengacu pada jaringan backbone saja. Walaupun BGP merupakan protokol routing EGP yang merutekan paket data antar AS tetapi BGP juga mendukung proses routing paket data dalam sebuah AS. BGP dikategorikan menjadi dua, yaitu: Internal BGP merupakan proses pertukaran informasi routing dalam sebuah AS Eskternal BGP merupakan proses pertukaran informasi routing BGP antar router-router di internet yang berbeda AS.BGP menggunakan beberapa parameter dalam mengambil keputusan jalur mana yang dipakai untuk mengirimkan data, yaitu: Weight, merupakan parameter dari router itu sendiri mengenai routing mana yang hendak dipilih. Semakin tinggi nilai weight dari sebuah router maka semakin baik jalur routing melalui router tersebut. Local Preference, berbeda dengan weight yang hanya digunakan sendiri oleh router, nilai umum local preference adalah 100, semakin tinggi nilai local preference menunjukkan semakin baik jalur routing tersebut. Multi-Exit Descriminator (MED), menggambarkan kondisi jalur yang kita miliki ke router eksternal. Default nilai MED adalah 0, semakin kecil nilai MED maka semakin baik jalur routing tersebut. Origin, merupakan gambaran sebuah jalur routing berasal dari protokol IGP, EGP, atau redistribusi dari protokol lain.

AS-PATH, jalur routing BGP berdasarkan pada daftar AS yang harus dilewati untuk mencapai sebuah alamat tujuan. Jalur routing yang dipilih adalah jalur routing dengan AS-PATH paling pendek. Dengan AS-PATH memungkinkan BGP mendeteksi adanya routing loop.

2.3 OSPFProtocol ini termasuk dalam link-state protocol, kelebihan utama dari protocol ini adalah dapat dengan cepat mendeteksi perubahan dan mejadikan routing kembali konvergen dalam waktu singkat dengan sedikit pertukaran data. Routing ini membentuk peta jaringan dalam tiga tahap, tahap pertama setiap router mengenali seluruh tetangganya, lalu router saling bertukar informasi dan router akan menghitung jarak terpendek ke setiap tujuan. Peta jaringanya akan disimpan dalam basis data sebagai hasil dari pertukaran informasi antar router. OSPF dapat menangani routing jaringan TCP/IP yang besar dan membuat hirarki routing dengan membagi jaringan menjadi beberapa area. Setiap paket yang dikirim dapat dibungkus dengan authentikasi, namun protocol ini membutuhkan kemampuan CPU dan memori yang besar. Proses dasar routing OSPF adalah menghidupkan adjency, proses flooding, dan perhitungan table routing. Router-router mengirimkan paket hello ke seluruh jaringan yang terhubung secara periodic, jika paket tidak terdengar maka jaringan dianggap down, defaultna mengirimkan 4 kali paket hello. Router-router selalu berusaha adjacent dengan router tetangganya berdasarkan paket hello yang diterima. Dalam jaringan multi access, router memilih Designated Router (DR) dan Backup Designated Router (BDR) dan mencoba adjacent dengan kedua router tersebut

2.4 Video StreamingVideo streaming adalah istilah yang sering digunakan saat melihat video di internet melalui browser. Untuk memutar file tersebut kita tidak perlu menunggu waktu download, yang ada hanyalah buffer itupun jika koneksinya terbilang lambat. Istilah ini tersebut terdiri dari dua suku kata yaitu video dan streaming, secara istilah video berarti teknologi untuk menangkap, merekam, memproses, mentransmisikan dan menata ulang gambar bergerak, sedangkan streaming berarti proses penghantaran data dalam aliran berkelanjutan dan tetap yang memungkinkan pengguna mengakses dan menggunakan file sebelum data dihantar sepenuhnya.Video streaming banyak diimplementasikan pada dunia pertelevisian untuk melakukan siaran dari website atau mengirimkan gambar siaran langsung melalui website atau disebut juga live streming. Jadi gambar yang didapatkan dari siaran langsung, sesegera mungkin ditransmisikan dan dapat diputar melalui internet sehingga bisa dilihat oleh orang-orang melalui laptop, PC, atau smartphone.

2.5 Quality of Service (QoS)Quality of Service (QoS) adalah kemampuan suatu jaringan untuk menyediakan layanan yang baik dengan menyediakan bandwith, mengatasi jitter dan delay. Parameter QoS adalah latency, jitter, packetloss, throughput, dan lain lain. QoS sangat ditentukan oleh kualitas jaringan yang digunakan. Terdapat beberapa factor yang dapat menurunkan nilai QoS, seperti : Redaman, Distorsi, dan Noise.Performansi mengacu ke tingkat kecepatan dan keandalan penyampaian berbagai jenis beban data di dalam suatu komunikasi. Performansi merupakan kumpulan dari beberapa parameter besaran teknis, yaitu :a. Waktu tunda (delay)[1]Waktu tunda (delay) merupakan akumulasi berbagai waktu tunda dari ujung ke ujung pada jaringan Internet. Waktu tunda mempengaruhi kualitas layanan (QoS) karena waktu tunda menyebabkan suatu paket lebih lama mencapai tujuan. ITU-T G.114 merekomendasikan waktu tunda tidak lebih besar dari 150 ms untuk berbagai aplikasi, dengan batas 400 ms untuk komunikasi suara yang masih dapat diterima. Rekomendasi tersebut ditunjukkan di Tabel 1. sebagai berikut:Waktu Tunda (ms)Kualitas

0-150Baik

150-400Cukup, masih dapat diterima

>400Buruk

b. Jitter[1]Variasi waktu tunda (jitter) merupakan perbedaan selang waktu kedatangan antar paket diterminal tujuan. Variasi waktu tunda dapat disebabkan oleh terjadinya kongesti, kurangnya kapasitas jaringan, variasi ukuran paket, serta ketidakurutan paket. Tabel 2 di bawah ini menunjukkan standar nilai variasi waktu tunda yang mempengaruhi kualitas layanan multimedia streaming. Waktu Tunda (ms) Kualitas

0-20Baik

20-50Dapat Diterima

>50Tidak dapat diterima

c. Throughput[1][2]Throughput merupakan rate(kecepatan) transfer data efektif, yang diukur dalam bit per second (bps). Throughput merupakan jumlah total kedatangan paket yang sukses yang diamati pada destination selama interval waktu tertentu dibagi oleh durasi interval waktu tersebut. Pada streaming video troughput yang dihasilkan tidak stabil, hal ini dipengaruhi oleh besarnya bitrate dan besarnya kapasitas dari video streaming itu sendiri.

d. Packet Loss[1]Paket hilang (packet loss) merupakan penyebab utama pelemahan audio dan video pada multimedia streaming. Paket hilang dapat disebabkan oleh pembuangan paket di jaringan (network loss) atau pembuangan paket di gateway/terminal sampai kedatangan terakhir (late loss). Network loss secara normal disebabkan kemacetan (router buffer overflow), perubahan rute secara seketika, kegagalan link, dan lossy link seperti saluran nirkabel. Kemacetan atau kongesti pada jaringan merupakan penyebab utama dari paket hilang. Tabel 3 menunjukkan rekomendasi nilai paket hilang yang mempengaruhi kualitas layanan (QoS).Paket Hilang (%)Kualitas

0-1Baik

1-5Dapat Diterima

>10Tidak dapat diterima