versi-0-0-1

5/17/2018 versi-0-0-1 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/versi-0-0-1 1/13

Tugas Jaringan Infromasi

Perbandingan Performansi Ad-hocWireless Routing (AODV, DSR, OLSR,

TORA, GRP)

Erwid M Jadied

23510303

Oktober, 2011

SEKOLAH TEKNIK ELEKTRO DAN INFORMATIKAINSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG



Daftar Isi

1 Pendahuluan 11.1 Latar Belakang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2 Tujuan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.3 Rumusan Masalah . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21.4 Riset yang Serupa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

2 Metodologi 32.1 Opnet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32.2 Parameter Simulasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

2.2.1 Parameter Lingkungan . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

2.2.2 Skenario Aplikasi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42.2.3 Parameter Routing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72.2.4 Indikasi Performansi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

i



Daftar Gambar

1 Metodologi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

ii



Daftar Tabel

1 Artikel Membahas Perbandingan . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Parameter Lingkungan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Parameter HTTP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 Parameter Video . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 Parameter Voice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 Parameter Database . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 Parameter FTP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 Parameter DSR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 Parameter AODV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 710 Parameter OSLR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

11 Parameter GRP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 712 Parameter TORA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

iii



1 Pendahuluan

1.1 Latar Belakang

Jaringan Ad-hoc adalah kumpulan node wireless yang secara dinamis dapatdisetup dimanapun, kapanpun tanpa memerlukan jaringan dan infrastruk-tur yang tersentralisasi. Jaringan Ad-hoc1 merupakan sistem yang otonomdimana setiap node yang terkoneksi secara wireless bertindak sebagai hostdan terkadang juga bertindak sebagai router pada saat yang bersamaan.Setiap node yang dapat bergerak secara bebas sehingga jumlah node dalamsatu waktu sangat bervariasi. Akibatnya topologi jaringan ini sangat di-namis.

Fakta-fakta ini menciptakan permasalahan riset yang menarik karenaresource di node (bandwidth, battery power dan latency) yang terbatas dandinamis akan mempengaruhi kinerja routing secara keseluruhan. JaringanAd-hoc mempunyai beberapa karakteristik yang berbeda dengan jaringankabel:

• Topologi yang dinamis

• Bandwidth yang terbatas, kapasitas link yang bervariasi

• Beroperasi dengan energi terbatas (baterai)

• Keamanan fisik yang terbatas

Oleh karena itu, protokol biasa yang digunakan pada jaringan kabeltidak sesuai untuk protokol routing jaringan ad-hoc.

1.2 Tujuan

Tulisan ini akan mempelajari karakteristik protokol-protokol ad-hoc wirelessrouting dan kemudian membandingkan kinerjanya. Dalam membandingkankinerja ad-hoc wireless routing dipilih 5 protokolyaitu: AODV,DSR,OSLR,TORAdan GRP. Setiap protokol routing akan disimulasikan untuk menanganilayanan tertentu (Web, FTP, Video, Audio, Database). Simulator yang

akan digunakan adalah Opnet. Tujuan akhir kegiatan ini adalah untukmengetahui protokol routing apa yang sesuai untuk layanan/aplikasi yangdigunakan.

1Ad-hoc berasal dari bahasa latin yang berarti "untuk ini" atau "hanya untuk tujuan

ini", oleh karena itu biasanya bersifat sementara

1



1.3 Rumusan Masalah

Pada ad-hoc wireless routing terdapat banyak protocol yang bisa digu-nakan seperti:DSDV, TORA, AODV, TORA, ZRP, dst.Pengembangan pro-tocolpun terus dilakukan. Pada sisi lain, terdapat berbagai application-specific untuk jaringan sensor ad-hoc. Pada umumnya, application-specificpada jaringan ad-hoc akan memanfaatkan jaringan sensor untuk mengumpulkandata dan mengintegrasikannya pada satu titik sink dengan data-processingseminimal mungkin[3][5]. Aplikasi spesifik yang lebih kompleks antara lain:menggunakan in-network processing untuk kolaboratif pemrosesan sinyal[7]atau menggunakan database [9][5]. Banyaknya pilihan protokol routing ad-hoc wireless dan semakin kompleknya jaringan sensor menimbulkan masalah.

Masalah tersebut adalah pemilihan protokol yang paling sesuai dengan sifataplikasi yang dibangun.

1.4 Riset yang Serupa

Berikut adalah daftar artikel yang membahas perbandingan kinerja routingad-hoc wireless:

Referensi Tahun Materi

[10] 2010 Simulasi AODV, DSR dan TORA dengan ns-2

[4] 2007 Simulasi AODV dan DSR dengan ns-2

[1] 2006 Simulasi AODV, DSR dan TORA dengan opnet

[2] 1998 Simulasi AODV, DSR, DSDV, dan TORA dengan ns-2

Tabel 1: Artikel Membahas Perbandingan

2



2 Metodologi

Berikut adalah metodologi yang digunakan:

Gambar 1: Metodologi

Tujuan penelitian memberikan daftar pertanyaan-pertanyaa apa sajayang harus dijawab. Pertanyaan-pertanyaan penelitian akan ditranslasikandalam bentuk skenario. Skenario kemudian di ujicoba menggunakan simu-lator (Opnet). Hal penting lainnya adalah pemilihan indikator yang tepatuntuk setiap skenario. Indikator performansi yang tidak tepat akan meng-hasilkan kesimpulan yang tidak tepat. Hasil simulasi kemudian dianalisis.

2.1 Opnet

Opnet (http://www.opnet.com) adalah software simulator pengembangan jaringan yang dibuat tahun 1986 oleh mahasiswa MIT. Opnet digunakanuntuk mendesain dan mempelajari komunikasi jaringan, perangkat, pro-

tokol dan aplikasi. Interface Opnet adalah GUI sehingga mempermudahuser dalam mengembangkan model, skenario dan protokol. Opnet mensup-port hampir semua tipe dan jenis teknologi-teknologi utama dalam jaringan(LAN, WAN, Wireless, satelit, microwawe, fiber optik, pengembangan pro-tokol dan algoritma routing). Hal ini memungkinkan user untuk mende-sain dan menguji berbagai skenario dengan dengan mudah. User dap-at mengubah parameter jaringan dan dapat melihat efeknya secara lang-sung. Opnet juga dapat digunakan untuk menjawab pertanyaan "Bagimana-Jika". Bagaimana jika saya tambahkan 50 node ke dalam eksisting net-work, apa yang terjadi? Jika saya tingkatkan channel utilization hingga30% bagaimana dampaknya pada delay?

2.2 Parameter Simulasi

Parameter simulasi dibagi menjadi 3 kategori:

1. Parameter Lingkungan

Merupakan konfigurasi mengenai simulasi lingkungan yang digunakan.

2. Parameter Skenario Aplikasi

Merupakan konfigurasi bagaimana perilaku aplikasi. Misalnya: apakahuser menggunakan load yang ringan atau berat.

3



3. Parameter Routing

Merupakan parameter-parameter dari setiap protokol routing yang di-gunakan.

2.2.1 Parameter Lingkungan

Setiap node bergerak berdasarkan random waypoint model [8]: node beradapada posisi yang random, menunggu selama beberapa waktu (pause time)kemudian memilih lokasi random baru dan bergerak dengan kecepatan kon-stan antara 0 - Vmax . Ketika node telah sampai ditujuan, node akan me-nunggu selama pause time dan proses akan terus berulang. Ruangan yangdigunakan adalah berukuran 1500m x 300m[6]. Ruangan sengaja dipilih

bukan berbentuk persegi untuk meningkatkan rata-rata jumlah hops danmembuat lingkungan lebih nyata. Semua protokol routing disimulasi meng-gunakan model pergerakan dan lingkungan yang sama.

Parameter Nilai

Jumlah node 50

Kecepatan maksimal 20 m/s

Ukuran ruangan 1500m x 300m

Jarak nominal radio 25m

Pasangan Source-destination 20

Source data pattern 4 paket/detik

Data payload 512 bytes/paketTotal aplication data load 327 kbps

PHY link bandwidth 2 Mbps

Tabel 2: Parameter Lingkungan

2.2.2 Skenario Aplikasi

Dipilih 5 skenario aplikasi:

1. Web surfing,

2. Vidoe streaming,

3. Voice,

4. Database,

5. File transfer.

4



Web (HTTP)

Simulasi aplikasi browsing dari setiap node. Spesifikasi browsing adalahHTTP 1.1. Page interval time akan mendefinisikan kapan request web pageakan dilakukan. Akses webpage selanjutnya dihitung dengan menambahkaninterval time saat webpage selesai diakses. Tipe service yang digunakanadalah best effort (tidak ada QoS).

Parameter NilaiSpesifikasi HTTP HTTP 1.1

Page Interval time exponential(10)

Spesifikasi HTTP HTTP 1.1

Server Browsing

Type of service best effort

Tabel 3: Parameter HTTP

VideoSimulasi trafik ringan video dilakukan dengan menentukan frame rate

untuk incoming dan outgoing video stream. Ukuran setiap frame juga di-tentukan, dalam hal ini adalah 128x120 pixel. Ditentukan juga trafik yangterjadi, apakah murni semua video atau terdapat background trafik lainnya

Parameter Nilai

Frame Interval Time 10 frames/s

Frame size 128x120 pixel

Trafix Mix 50%


Tabel 4: Parameter Video

VoiceAkan disimulasikan light voice traffik. Serupa dengan simulasi video

tetapi perlu disetting parameter seperti encoder scheme yang digunakan,

compression delay, decompression delay dan lingkungan percakapan.

5



Parameter Nilai

Encoder Scheme G.729 AVoice frame per packet 1

Compression delay 0.02 s

Decompression delay 0.02 s

Trafix Mix 50%


Tabel 5: Parameter Voice

DatabaseSimulasi trafik database. Transaction mix merupakan perbandingan an-

tara jumlah query dan total transaksi. Ukuran transaksi menentukan bera-pa byte load dari setiap transaksi, dalam kasus ini adalah 16 byte konstan.Waktu transaksi adalah berapa sering node akan mengakses server. Ekspo-nensial berarti node akan mengakses server berdasarkan kurva ekponensial.Tipe service adalah tipe service yang digunakan oleh klien.

Parameter Nilai

Transaction Mix 50%

Transaction time exponential(30)

Transaction size 16 byte


Tabel 6: Parameter Database

FTPSimulasi trafik ringan FTP. Pertama-tama ditentukan perbandingan an-

tara perintah file "get" FTP dengan file "put" FTP (command mix). Sisapersentasi adalah perintah file "put". Ditentukan juga ukuran file yang akandikirim (1000 bytes) dan interval untuk mengirim file tersebut.

Parameter NilaiCommand Mix 50%

Inter-request time exponential(3600)

File size constant(1000 bytes)


Tabel 7: Parameter FTP

6



2.2.3 Parameter Routing

Parameter yang disetting untuk setiap protokol routing. Sebagai gambaran,berikut adalah parameter yang diperoleh dari referensi. Efek dari parameterdan hasil analisis simulasi akan dibahas pada tulisan selanjutnya .

DSR

Parameter Nilai

Route Expire Timer 30s

Request Table size 6

Send buffer max size infinity

Tabel 8: Parameter DSR

AODV

Parameter Nilai

Route Request Retries 5

Hello Interval (seconds) uniform(1,1.1)

Net diameter 6

Local repair enable

Tabel 9: Parameter AODV

OSLR

Parameter Nilai

Willingness high

Hello Interval (seconds) 5

Tabel 10: Parameter OSLR

GRP

Parameter Nilai

Hello Interval uniform

Neighbour Expiry Time Constan(10)

Number of initial flood 1

Backtrack Option Enable

Tabel 11: Parameter GRP

7



TORA

Parameter NilaiMode Operasi On-demand

Opt transit interval 300s

Ip packet discard 10s

Tabel 12: Parameter TORA

2.2.4 Indikasi Performansi

Indikasi performansi yang diukur dalam setiap simulasi adalah sebagai berikut:

1. Throughput

2. Delay

3. Trafik

4. Jumlah hop yang digunakan

Indikator perfomansi lainnya yang merupakan karakteristik spesifik ap-likasi akan ditambahkan. Sebagai contoh pada FTP ditambahkan indikasiavarage upload time, pada aplikasi voice akan ditambahkan indikator jitter.

8



Pustaka

[1] S. Ahmed M. S. Alam. Performance evaluation of important ad hocnetwork protocols. EURASIP Journal on Wireless Communicationsand Networking , 2006:1–11, 2006.

[2] J. Broch. A performance comparison of multi-hop wireless ad hoc net-work routing protocols. In 4th annual ACM/IEEE international con-

ference on Mobile computing and networking , 1998.

[3] C. Intanagonwiwat R. Govindan D. Estrin. Directed diffusion: Ascalable and robust communication paradigm for sensor networks. InACM/IEEE International Conference on Mobile Computing and Net-

working , 2000.

[4] G. Jayakumar G. Ganapathy. Performance comparison of mobile ad-hocnetwork routing protocol. IJCSNS International Journal of Computer Science and Network Security , 17:77–84, 2007.

[5] S. Madden M. J. Franklin J. Hellerstein W Hong. Tag: Tiny aggregatequeries in ad-hoc sensor networks. In USENIX Symposium on Operating Systems Design and Implementation , 2002.

[6] Y. Hu D. B. Johnson. Caching strategies in on-demand routing proto-cols for wireless ad hoc networks. In Sixth Annual IEEE/ACM Inter-

national Conference on Mobile Computing and Networking (MobiCom 2000), 2000.

[7] K. Yao R. E. Hudson C. W. Reed D.Chen F. Lorenzelli. Blind beam-forming on a randomly distributed sensor array system. IEEE Journal of Selected Areas in Communication , 1998.

[8] D. B. Johnson D. A. Maltz. Mobile Computing , chapter Dynamic SourceRouting in Ad Hoc Wireless Networks, pages 153–181. Kluwer Academ-ic Publishers, 1996.

[9] P. Bonnet J. Gehrke P. Seshadri. Querying the physical world. IEEE

Personal Communications Magazine, pages 10–15, 2000.

[10] A. K. Gupta H. Sadawarti A. K. Verma. Performance analysis of aodv,dsr & tora routing protocols. IACSIT International Journal of Engi-neering and Technology , 2, 2010.

9

versi-0-0-1

Documents