analisa perbandingan qos pada metode load...
TRANSCRIPT
ANALISA PERBANDINGAN QOS PADA METODE LOAD BALANCING
NTH DAN PCC UNTUK OPTIMALISASI
BANDWIDTH PADA DINAS PERTANIAN DIY
NASKAH PUBLIKASI
diajukan oleh
Abdul Rajab Tahir
11.11.5222
kepada
SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA DAN KOMPUTER
AMIKOM YOGYAKARTA
YOGYAKARTA
2015
1
ANALISA PERBANDINGAN QOS PADA METODE LOAD BALANCING NTH DAN PCC
UNTUK OPTIMALISASI BANDWIDTH PADA DINAS PERTANIAN DIY
Abdul Rajab Tahir1), Melwin Syafrizal2),
1)Teknik Informatika STMIK AMIKOM Yogyakarta,
2)Sistem Informasi STMIK AMIKOM Yogyakarta
Jl Ringroad Utara, Condongcatur, Depok, Sleman, Yogyakarta Indonesia 55283
Email : [email protected]), [email protected])
Abstract - In the modern era like today use the Internet
network is needed, it is caused by the globalization that
require high information to save time and want a more
practical steps. Difficulty in accessing information due
to an interruption of the Internet is detrimental to the
network users.
Load balancing method with a Peer
Connection Clasifier (PCC) and the Nth used to
analyze which methods work more optimally. This
implementation is applied to a mikrotik router is
connected between dial up, switch hub and modem as
its hardware. Load balancing system is useful for users
who tend to be the admin to minimize Internet network
disconnection occurs due to damage of the server your
ISP (Internet Service Provider).
Quality of Service is a mechanism that allows
network applications or services to operate as expected.
Computer network performance can vary due to several
problems, such as problems of bandwidth, latency and
jitter, which can make a substantial effect for many
applications.
Keyword:load balancing, Quality of Service, PCC, NTH.
1. Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
Pada era modern seperti ini penggunaan jaringan
internet sangatlah dibutuhkan, hal tersebut dikarenakan
oleh arus globalisasi yang membutuhkan informasi yang
tinggi agar menghemat waktu dan menginginkan
langkah yang lebih praktis. Kesulitan dalam hal
pengaksesan suatu informasi yang disebabkan
terputusnya atau lambatnya jaringan internet sangatlah
merugikan bagi pengguna jaringan tersebut.
Pentingnya layanan internet tidak jarang suatu
perusahaan atau instansi menggunakan lebih dari satu
layanan internet. Hal ini bertujuan untuk menghindari
terputusnya koneksi internet apabila layanan dari salah
satu internet service provider (ISP) yang terpakai
mengalami masalah teknis atau terjadi gangguan.
Pada Dinas Pertanian DIY memiliki dua ISP
untuk akses internetnya, untuk melancarkan proses
pengiriman dan pengambilan data. Hanya saja kedua
internet tersebut masih berjalan sebagai pengganti dikala
putus dan dilakukan secara manual. Selain itu juga
sering terjadi koneksi yang lambat dikarenakan jalur
trafik yang tidak seimbang dan pemakain bandwidth
yang tidak merata.
Oleh karena itu penulis tertarik untuk
mengoptimalkan kedua ISP dengan penggunaan load
balance. Namun dibutuhkan analisa dari metode mana
load balancing NTH atau PCC yang lebih sesuai dengan
Dinas Pertanian DIY. Dengan model load balancing
maka pembagian trafik dari kedua bandwidth tersebut
dapat terpakai secara seimbang. Disamping itu dapat
dilakukan pengaturan bandwidth pada user yang
terkoneksi ke internet, maka dengan begitu tidak ada
istilah user yang tidak kebagian bandwidth.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah
dikemukakan, maka permasalahan yang dapat
dirumuskan diantaranya:
1. Mencari load balancing terbaik antara PCC
dan NTH yang cocok digunakan pada Dinas
Pertanian DIY?
2. Mencari perbandingan QoS antara load
balancing PCC dan NTH?
3. Mengatur dan Memanejemen bandwidth klien
pada Dinas Pertanian DIY?
1.3 Maksud dan Tujuan Penelitian Maksud dan Tujuan yang ingin dicapai dari
penelitian ini antara lain adalah:
1. Menganalisa load balancing terbaik pada
infrastruktur jaringan Dinas Pertanian DIY
untuk sebagai acuan pengembangan jaringan.
2. Mengetahui perbandingan QoS antara load
balancing NTH dan PCC.
2. Tinjauan Pustaka
Jasa Dwiyuga (2013), Load balancing merupakan
teknik untuk membagi jalur jaringan agar menstabilkan
jalur akses jaringan bila paket diteruskan ke internet dan
mencegah kelebihan beban pada jalur jaringan.
Penggunaan modem USB GSM memudahkan seorang
admin dalam mengatasi masalah apabila salah satu
provider internet mengalami down. Admin dapat
mengganti provider GSM yang mengalami down
tersebut dengan provider GSM lain.[1]
Eko Sumarno (2013), Ketika server atau suatu
jaringan diakses oleh banyak pengguna maka disitulah
keuntungan load balancing yang paling dirasakan.
Selain itu ketika sebuah aplikasi yang sangat penting
yang ada disebuah server tidak bisa diakses karena
mengalami gangguan maka dengan adanya teknik load
2
balancing secara otomatis akan dialihkan ke server lain.
[2]
Kelebihan memakai metode load balancing jika
salah satu server mengalami gangguan, maka koneksi
internet akan tetap berjalan. Selain itu koneksi internet
terasa lebih cepat karena konsep load balancing adalah
membagi rata beban koneksi ke beberapa jalur jaringan
secara seimbang.
Agus Heriyanto (2010), Load balance bukanlah
menggabungkan dua atau lebih koneksi menjadi satu,
tetapi membagi beban sehingga tidak terfokus pada satu
gateway saja. Dengan ini maka kapasitas bandwidth
meningkat menjadi sejumlah koneksi yang di load
balance tersebut. Saat mengunduh file dan melakukan
tes kecepatan menggunakan penjelajah web, hanya satu
gateway yang terpakai terus menerus karena saat
melakukan download file yang ukurannya lebih besar
tetap akan dianggap menjadi satu sesi (session). [3] Ketika digunakan untuk menjelajah web
(browsing), file yang diunduh relatif kecil ukurannya
seperti file gambar, text dan html. Load balance sangat
efektif digunakan untuk meningkatkan kapasitas
bandwidth dengan harga yang lebih murah dengan
menggunakan layanan broadband internet ADSL tetapi
dengan kapasitas bandwidth yang terbatas tiap jalurnya,
sehingga harus menggunakan lebih dari satu jalur untuk
mendapatkan kapasitas bandwidth yang lebih besar.
Muhammad Hafizh (2011), melakukan penelitian
tentang load balancing dengan menggunakan metode
Per Connection Classifier (PCC) menggunakan proxy
server, penerapan load balancing dengan metode PCC
dapat membagi paket sama rata dan dapat mengatasi
masalah disconnecting pada jaringan internet. [4]
Jika salah satu link jaringan internet terputus,
maka seluruh beban akan dialihkan secara otomatis ke
jaringan internet yang masih aktif. Hubungan client
server terjalin utuh karena selalu pada jalur yang sama,
dikarenakan pada rule PCC akan selalu mengingat IP
address sumber dan tujuan.
2.1 Penjelasan Singkat Jaringan Komputer
Jaringan komputer adalah himpunan interkoneksi
sejumlah komputer autonomous. Dua buah komputer
dikatakan “interkoneksi” apabila keduanya bisa berbagi
resources yang dimiliki, seperti saling bertukar
data/informasi, berbagi printer, berbagi penyimpanan
(harddisk, floppy disk, CD-ROM, flashdisk, dan
sebagainya). Data berupa teks, audio maupun video,
mengalir melalui media jaringan (baik kabel maupun
nirkabel) sehingga memungkinkan pengguna jaringan
komputer bertukar file/data, menggunakan printer yang
sama menggunakan hardware/software yang terhubung
dalam jaringan.5
2.2 Bandwidth
Bandwitdh merupakan suatu ukuran dari
5 Sofana, Iwan. 2011. Teori dan Modul Praktikum Jaringan Komputer.
Modula Bandung.
banyaknya informasi yang dapat mengalir dari suatu
tempat ke tempat lain dalam waktu tertentu. Bandwidth
dapat digunakan untuk mengukur baik aliran data analog
maupun aliran data digital. Satuan yang digunakan untuk
bandwidth adalah bits per second (bps). Bit atau binary
digit adalah basis angka yang terdiri dari angka 0 dan 1.
Satuan ini menggambarkan seberapa banyak bit (angka 0
dan 1) yang dapat mengalir dari suatu tempat ke tempat
yang lain dalam setiap detiknya melalui suatu media
transmisi. Bandwidth adalah konsep pengukuran yang
sangat penting dalam jaringan, tetapi konsep ini
memiliki kekurangan atau batasan, tidak peduli
bagaiman cara mengirimkan informasi maupun media
apa yang dipakai dalam penghantaran informasi
sehingga menyebabkan batasan terhadap panjang media
yang dipakai, kecepatan maksimal yang dapat
digunakan, maupun perlakuan khusus terhadap media
yang digunakan. Besarnya tiap komponen bandwidth
tersebut dapat tidak sama atau sama satu sama lain.6
2.3 Quality of Service (QoS)
Quality of Service merupakan sekumpulan teknik
dan mekanisme yang menjamin performasi dari jaringan
komputer (terutamanya di internet) di dalam penyediaan
layanan kepada aplikasi-aplikasi di dalam jaringan
komputer. QoS dilihat dan diukur dari sudut pandang
penyedia layanan. Performasi jaringan merujuk ke
tingkat kecepatan dan keandalan penyampaian berbagai
jenis beban data di dalam suatu sistem komunikasi.7
2.4 Load Balancing
Load balancing dalam jaringan komputer adalah
teknik untuk membagi beban (load) kedalam beberapa
jalur atau link. Ini dilakukan jika untuk menuju suatu
network terdapat beberapa jalur (link). Tujuan dari load
balancing yaitu agar tidak ada link yang mendapatkan
beban yang lebih besar dari link yang lain. Penerapan
load balancing pada suatu jaringan lokal yang memiliki
dua atau lebih koneksi internet. Load balancing sangat
penting jika jumlah permintaaan proses ke server sulit
diramalkan. Situs web yang sibuk atau banyak
dikunjungi biasanya menggunakan dua atau lebih web
server, sehingga jika salah satu server kelebihan beban,
permintaan akan dialihkan ke server lain yang masih
mempunyai kapasitas untuk memproses permintaan
tersebut.8
2.5 Per Connection Classifier (PCC)
Merupakan metode yang mengelompokkan trafik
koneksi melalui atau keluar masuk router menjadi
beberapa kelompok. Pengelompokan ini bisa dibedakan
berdasarkan src-address, dst-address, src-port, atau dst-
port. Router akan menyimpan informasi tentang jalur
gateway yang dilewati data ditiap trafik koneksi,
6 Wibisono, Stevanus Gunawan. 2011. Kamus Komputer Untuk
Pelajar dan Umum. Kawan Kita. Klaten. 7 Eka Pratama, I Putu Agus. 2014. Handbook Jaringan Komputer.
Informatika. Bandung. 8 Towidjojo, Rendra. 2013. Mikrotik Kungfu Kitab 2. Jasakom.
3
sehingga pada paket-paket selanjutnya yang masih
berkaitan dengan paket data sebelumnya akan
dilewatkan pada jalur gateway yang sama juga.9
2.6 NTH Load Balance
NTH load balance merupakan suatu teknik load
balance yang membentuk suatu deret tertentu (NTH),
yang nantinya akan digunakan sebagai suatu sistem
antrian didalam mangle rule yang dibentuk. NTH
diimplementasikan dalam suatu deret yang terdiri dari
every dan packet yang akan direalisasikan dalam suatu
deret integer. Pada metode ini, paket data yang masuk
akan ditandai sebagai suatu variabel (n) dalam tipe data
integer. Koneksi load balance menggunakan multi
gateway ini disebut dengan metode round robin karena
beban terbagi secara berurutan dan bergiliran dari
gateway yang satu ke gateway yang lain, oleh karena itu
gateway yang digunakan selalu bergantian dan tidak
tetap (random).10
3. Analisa dan Perancangan
3.1 Analisa Masalah
Gambar 1 Detail Topologi pada gedung 2 aaat ini
Pada saat ini sistem yang berjalan di Dinas
Pertanian DIY menggunakan dua ISP untuk memenuhi
kebutuhan internet. Tetapi dua ISP tersebut belum
digunakan secara optimal untuk kebutuhan internet. Ini
dikarenakan belum digunakannya semua jalur gateway
yang ada untuk terhubung ke internet, sehingga terjadi
penumpukan disalah satu gateway bila ada yang
mengakses internet. Selain itu, akibat dari penumpukan
di salah satu jalur gateway ini, bandwidth yang
digunakan menjadi tidak optimal.
Banyaknya user yang mengakses internet secara
bersamaan sering kali mengakibatkan waktu untuk
mengakses paket data meningkat dan bahkan dapat
terjadi request timed out, hal ini tentu menjadi
penghambat pada saat akses internet sangat dibutuhkan.
Selain itu, pergantian ISP masih dilakukan secara manual
9 Hafizh, Muhammad. 2011. Load Balancing Dengan Metode Per
Connection Classifier (PCC) Menggunakan Proxy Server Sebagai
Caching. UIN Syarif Hidayatullah. Jakarta. 10 Kristanto Hartono, Henry. 2012. Optimasi Perbandingan Antara
NTH Load Balance Dengan PCC Load Balance. Universitas Kristen
Satya Wacana. Salatiga.
bila ada salah satu ISP terputus (down).
3.2 Solusi Masalah
Berdasarkan hasil analisa, maka permasalahan
yang dihadapi dapat diselesaikan dengan beberapa
metode antara lain sebagai berikut:
1. Penggunaan teknik load balancing PCC atau
NTH yang berguna untuk mengoptimalkan
jalur gateway agar kedua ISP dapat
dipergunakan secara optimal.
2. Melakukan perbandingan antara load
balancing PCC dan NTH yang cocok
digunakan pada jaringan komputer Dinas
Pertanian DIY.
3. Penggunaan load balancing PCC atau NTH
yang berfungsi untuk mengelompokkan trafik
keluar masuk data melalui router. Sehingga
ISP 1 dan ISP 2 dapat beroperasi secara
bersamaan.
4. Penggunaan teknik simple queue pada
mikrotik yang berfungsi untuk memanajemen
bandwidth pada client.
3.3 Analisa kebutuhan
3.3.1 Kebutuhan Perangkat Keras (Hardware)
Tabel 1 Kebutuhan Perangkat Keras
Perangkat
Keras Spesifikasi
Router RB750
CPU AR7241 400MHz
64 MB Main Storage
32 MB RAM
5 Lan Ports
Switch TP-
Link
1610/100Mbps RJ45 Ports
100~240VAC, 50-60Hz
Modem USB
CDMA 2000 1x EV-DO Rev.B
800/1900Mhz
Chipset Qualcomm MDM 6600
Notebook Asus
A43S
Intel Core i3 2310M CPU
@2,1GHz
LAN Realtek PCIe GBE Family
Controller
Gambar 2 Topologi Perancangan Load Balancing Gedung 2
4
3.3.2 Kebutuhan Perangkat Lunak (Software)
Perangkat lunak yang dibutuhkan dalam
perancangan load balancing adalah sebagai berikut:
Tabel 2 kebutuhan perangkat lunak
Perangkat Lunak Versi
Mikrotik Router OS 6.25
Mikrotik Winbox Loader 3
Internet Download Manager 6.18
Windows 7 64 bit
3.4 Implementasi
Setelah dilakukan perancangan sistem, maka
tahap selanjutnya adalah melakukan implementasi load
balancing PCC dan NTH. Dikarenakan pada saat
melakukan implementasi ISP 2 yang ada pada gedung
dua dinonaktifkan untuk sementara atas permintaan
kantor, maka penulis berinisiatif untuk menggantikan
ISP tersebut dengan menggunakan modem.
3.4.1 Konfigurasi Router Mikrotik
Untuk melakukan remote mikrotik, disini penulis
menggunakan aplikasi winbox.
Gambar 3 Tampilan Login Mikrotik Pada Winbox
3.4.1.1 Konfigurasi Interfaces
Untuk menampilkan dan mengkonfigurasi semua
interfaces yang terdapat pada mikrotik dilakukan dengan
klik menu “interfaces” pada bagian kiri dan akan muncul
seperti tampilan seperti gambar dibawah.
Gambar 4 Tampilan Menu Interfaces
3.4.1.2 Konfigurasi IP Address
Tahap selanjutnya adalah mengkonfigurasi IP
address pada mikrotik. Penulis melakukan konfigurasi
pada interfaces ether1, ether2 dan ether3. Penulis
membuat list konfigurasi IP address seperti gambar
dibawah.
Gambar 5 Daftar IP Address
3.4.1.3Konfigurasi Load Balancing PCC
Teknik Load Balancing Per Connection Clasifier
(PCC) yaitu mengelompokan trafik koneksi yang melalui
atau keluar masuk router menjadi beberapa kelompok.
Gambar 6 Konfigurasi IP Routing Load Balancing PCC
3.4.1.4 Konfigurasi Load Balancing NTH
NTH load balance merupakan suatu teknik load
balance yang membentuk suatu deret tertentu (NTH),
yang nantinya akan digunakan sebagai suatu sistem
antrian didalam mangle rule yang dibentuk.
Gambar 7 Konfigurasi IP Routing Load Balancing NTH
3.4.1.5 Manajemen Bandwidth Klien
Pada tahap ini penulis akan mengatur bandwidth
pada klien, agar bandwidth terpakai secara merata.
5
Penulis menggunakan teknik simple queue yang ada
pada mikrotik untuk menejemen bandwidth pada klien.
Gambar 8 Tampilan Konfigurasi Bandwidth Klien
3.5 Pengujian
3.5.1 Pengujian Load Balancing PCC
Pengujian dilakukan dengan cara mengamati
trafik bandwidth pada router dan aktifitas-aktifitas dari
beberapa klien yang dapat dijadikan sebagai acuan
dalam pengamatan. Yang dijadikan sebagai parameter
dalam pengamatan ini adalah trafik bandwidth untuk
download dan upload.
Gambar 9 Proses Download Data
3.5.2 Pengujian Load Balancing NTH
Seperti halnya dengan pngujian load balancing
PCC, Pengujian load balancing NTH dilakukan dengan
cara mengamati trafik bandwidth pada router dan
aktifitas-aktifitas dari beberapa klien yang dapat
dijadikan sebagai acuan dalam pengamatan. Yang
dijadikan sebagai parameter dalam pengamatan ini
adalah trafik bandwidth untuk download dan upload.
Gambar 10 Proses Download Data
3.6 Perbandingan Load Balancing PCC dan NTH
3.6.1 Perbandingan Latency
Tabel 3 Perbandingan Latency
No
Delay
Ket
Delay
Ket PCC
(ms)
NTH
(ms)
1 45ms Koneksi
Baik 46ms
Koneksi
Baik
2 46ms Koneksi
Baik 49ms
Koneksi
Baik
3 49ms Koneksi
Baik 45ms
Koneksi
Baik
4 43ms Koneksi
Baik 44ms
Koneksi
Baik
Total 45.7ms Total
46ms
3.6.2 Perbandingan Packet Loss
Dari hasil pengujian tabel 4.3 dan 4.5 diperoleh
hasil rata-rata persentase packet loss yang sama sekitar
0% dengan keterangan koneksi baik pada metode PCC
maupun NTH. Situs yang diakses memiliki persentase
packet loss yang bervariasi, hal ini dikarenakan pengaruh
distorsi dan redaman. Dari persentase tersebut dapat
disimpulkan pada pengujian packet loss, metode PCC
dan NTH mendapatkan hasil yang sama. Persentase
packet loss sangat baik dimana mempunyai nilai 0 % ,
dimana antrian yang terjadi tidak melebihi kapasitas
buffer pada setiap node.
3.6.3 Perbandingan Jitter
Tabel 4 Perbandingan Jitter
No Jitter PCC
(ms)
Jitter NTH
(ms)
1 3ms 8ms
2 1ms 3ms
3 1ms 9ms
4 1ms 1ms
Total rata-rata
1.5ms
Total rata-
rata 5.2ms
3.6.4 Perbandingan Throughput
Tabel 5 Perbandingan Throughput
No Rata-rata PCC
(Kbps)
Rata-rata NTH
(Kbps)
1 15.2 14.9
2 15.4 15
3 15.5 15.3
4 15.3 15.2
Rata-rata bandwidth
15.3
Total rata-rata
15.1
6
4.1 Kesimpulan
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, dapat
disimpulkan sebagai berikut:
1. Metode load balancing PCC merupakan load
balancing cocok untuk penggunaan dua
koneksi internet dibandingkan dengan load
balancing NTH untuk memenuhi kebutuhan
internet pada Dinas Pertanian DIY.
2. Berdasarkan parameter QoS, metode load
balancing PCC lebih unggul dibandingkan
dengan metode load balancing NTH pada
infrastruktur jaringan internet di Dinas
Pertanian DIY.
3. Pengaturan bandwidth pada setiap klien
semua diratakan tanpa ada perbedaan yaitu
upload max 256kb dan download max 1mb.
4. Bandwidth dari kedua jalur ISP akan tetap
terpakai karena beban trafik akan
didistribusikan ke klien.
4.2 Saran
Untuk saran pengembangan jaringan internet
selanjutnya:
1. Karena jaringan ini masih menggunakan
jaringan dalam skala kecil, maka hasil yang
didapat masih kurang maksimal. Diharapkan
kepada peneliti selanjutnya untuk
mengembangkan analisa perbandingan PCC
dan NTH ini menggunakan jaringan yang
lebih besar.
2. Load balancing digunakan bukan untuk
meringankan beban jaringan, tetapi untuk
mengatur alokasi beban jaringan. Maka
dibutuhkan proxy server untuk membantu
meringankan jaringan.
3. Untuk topologi jaringan, penulis menyarankan
sebagai berikut:
Gambar 11 Topologi Keseluruhan yang Disarankan
Daftar Pustaka
[1] Dwiyuga, Jasa. 2013. Analisis dan Perancangan
Load Balancing Dari 3 Provider Seluler Untuk
Jaringan RT/RW Net. STMIK AMIKOM
Yogyakarta.
[2] Sumarno, Eko. 2013. Implementasi Load
Balancing Dengan Dua Jalur. Indonesian Jurnal on
Networking and Security (IJNS).
[3] Heriyanto, Agus. 2010. Analisis dan Implementasi
Load Balance Dua ISP Menggunakan Mikrotik
Dengan Metode Round Robin. STMIK AMIKOM
Yogyakarta.
[4] Hafizh, Muhammad. 2011. Load Balancing
Dengan Metode Per Connection Classifier (PCC)
Menggunakan Proxy Server Sebagai Caching. UIN
Syarif Hidayatullah. Jakarta.
[5] Sofana, Iwan. 2011. Teori dan Modul Praktikum
Jaringan Komputer. Modula. Bandung.
[6] Wibisono, Stevanus Gunawan. 2011. Kamus
Komputer Untuk Pelajar dan Umum. Kawan Kita.
Klaten.
[7] Eka Pratama, I Putu Agus. 2014. Handbook
Jaringan Komputer. Informatika Bandung.
[8] Towidjojo, Rendra. 2013. Mikrotik Kungfu Kitab 2.
Jasakom.
[9] Kristianto Hartono, Henry. 2012. Optimasi
Perbandingan Antara NTH Load Balance dengan
PCC Load Balance. Universitas Kristen Satya
Wacana Salatiga.
Biodata Penulis
Abdul Rajab Tahir, Menempuh pendidikan strata 1
Jurusan Teknik Informatika di STMIK AMIKOM
Yogyakarta.
Melwin Syafrizal, memperoleh gelar Sarjana Komputer
(S.Kom), di STMIK AMIKOM Yogyakarta dan
memperoleh gelar Master of Engineering (M.Eng) di
Universitas Gadjah Mada Yogyakarta. Saat ini menjadi
Dosen di STMIK AMIKOM Yogyakarta.