analisis performansi controller pox dan ryu pada …
TRANSCRIPT
ANALISIS PERFORMANSI CONTROLLER POX dan RYU
PADA JARINGAN SOFTWARE DEFINED NETWORK
DENGAN PROTOKOL SPANNING TREE
Skripsi
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar
Sarjana Komputer (S.kom)
Oleh:
Nurul Zaenal Abidin
11150910000084
PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH
JAKARTA
2021 M / 1442 H
ii
ANALISIS PERFORMANSI CONTROLLER POX dan RYU
PADA JARINGAN SOFTWARE DEFINED NETWORK
DENGAN PROTOKOL SPANNING TREE
Skripsi
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar
Sarjana Komputer (S.kom)
Oleh:
Nurul Zaenal Abidin
11150910000084
PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH
JAKARTA
2021 M / 1442 H
iii
LEMBAR PERSETUJUAN
iv
LEMBAR PENGESAHAN
v
HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS
vi
HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI SKRIPSI
UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai civitas akademik UIN Syarif Hidayatullah Jakarta, saya yang
bertanda tangan di bawah ini:
Nama : Nurul Zaenal Abidin
NPM : 11150910000084
Program Studi : Teknik Informatika
Departemen : Teknik Informatika
Fakultas : Sains dan Teknologi
Jenis Karya : Skripsi
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan
kepada Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta Hak Bebas
Royalti Nonekslusif (Non-exclusive Royalty Free Right) atas karya ilmiah
yang berjudul:
Analisis Performansi Controller POX dan RYU Pada Jaringan
Software Defined Network (SDN) Dengan Protokol Spanning Tree
beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti
Noneksklusif ini Univesitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta berhak
menyimpan, mengalihmedia/formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan
data (database), merawat, dan mempublikasikan tugas akhir saya selama
tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis/pencipta dan sebagai
pemilih Hak Cipta. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.
Dibuat di: Jakarta
Pada tanggal: 05 Mei 2021
Yang menyatakan
(Nurul Zaenal Abidin)
vii
KATA PENGANTAR
Bismillahirrahmanirrahim,...
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT, karena atas nikmat dan
rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Skripsi ini di tulis dengan
tujuan untuk memenuhi salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Komputer
Program Studi Teknik Informatika Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam
Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta. Dalam proses penyelesaiannya skripsi ini tidak
lepas dari bantuan, kritik dan saran dari berbagai pihak yang kemudian penulis
mengucapkan terima kasih kepada :
1. Kedua orang tua dan keluarga penulis yang selalu mendo’akan dan
memberikan dorongan kepada penulis dalam mengerjakan skripsi ini.
2. Selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi.
3. Bapak Imam Marzuki Shofi, M.T., selaku ketua Program Studi Teknik
Informatika, serta Bapak Andrew Fiade,M.Kom selaku sekretaris Program
Studi Teknik Informatika.
4. Ibu Siti Ummi Masruroh,M,Sc., selaku Dosen Pembimbing I dan Andrew
Fiade, M.Kom., Selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan
bimbingan, motivasi dan arahan kepada penulis sehingga skripsi ini dapat
terselesaikan dengan baik.
5. Seluruh jajaran Dosen serta Staf dan Karyawan Fakultas Sains dan
Teknologi, khususnya Program Studi Teknik Informatika yang telah
memberikan bantuan dan kerja sama dari awal perkuliahan.
6. Kepada teman seperjuangan Teknik Informatika angkatan 2015, khususnya
TI-C yang sudah memberikan bantuan kepada penulis dalam menyelesaikan
skripsi ini.
7. Teman-teman HIMTI dan KKN Karya Mekar yang juga memberikan
motivasi tambahan bagi penulis.
8. Keluarga besar Bani Hasan Bisri yang senantiasa memberikan semangat
dorongan untuk menyelesaikan skripsi.
viii
9. Ilham, Dieqy, Raihan, Oki, Danang, Azter, dan Dhiyaaulhaq sebagai
teman seperjuangan dalam menyelesaikan skripsi.
10. Sahabat sekaligus teman suka duka serta canda tawa bersama semasa
kuliah : Ahmad Maulana Fazri, Farid Evan Ramadhan, Ahmad Akbar
Azter, Ismail, Herdi Hardianto, Kunhadji Rahmata, M. Hasbi Ash
Shiddieqy, Ade Lutfi, Alif Rivaldi, Ilham, Raihan Prahastian, Ahmad Rifky
Firmansyah, Dhiyaaulhaq, Arfi Bayu, Alif Noer Ikhsan, Muchtar Ali
Anwar, Bima Perdana Sentosa, Bima Adi Sukma, Dede Agung Gunawan.
11. Seluruh pihak yang secara langsung maupun tidak langsung memberikan
bantuan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
Akhir kata, penulis menyadari bahwa dalam penyusunan dan penulisan
skripsi ini masih jauh dari kata sempurna. Apabila terdapat kebenaran dalam skripsi
ini maka kebenaran tersebut datangnya dari Allah SWT., dan apabila ada kesalahan
dalam penulisan ini maka kesalahan tersebut berasal dari penulis. Semoga skripsi
ini membawa manfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan. Penulis berharap
semoga Allah SWT membalas segala kebaikan semua pihak yang telah membantu
dan memotivasi penulis serta meridhai segala usaha kita.
Ciputat, 05 Mei 2021
Nurul Zaenal Abidin
11150910000084
ix
Nama : Nurul Zaenal Abidin (11150910000084)
Program Studi : Teknik Informatika
Judul : Analisis Performansi Controller POX dan RYU Pada
Jaringan Software Defined Network (SDN) Dengan
Protokol Spanning Tree
ABSTRAK
Software Defined Network (SDN) merupakan sebuah konsep baru dalam jaringan.
Konsep ini melakukan pemisahan antara control plane dan data plane. Dalam
konsep SDN terdapat suatu komponen yang sangat penting yang bertanggung
jawab terhadap semua aturan dalam pengelolaan seluruh perangkat jaringan yaitu
controller. Karena peran controller yang sangat penting maka analisis performa
dari controller perlu diuji, sehingga dapat mengetahui performa controller itu
sendiri. Pada jaringan yang memiliki redundat link akan mengalami looping, untuk
mencegah terjadinya loop pada jaringan diperlukan suatu metode yang tepat yaitu
spanning tree protocol, protokol ini dapat mencegah terjadinya loop dengan cara
memblok beberapa port sehingga hanya ada satu jalur yang aktif untuk
mengirimkan data. Dalam penelitian ini dilakukan analisis performa controller
POX dan RYU menggunakan spanning tree protocol dengan parameter Quality of
Service (QoS) seperti throughput, packet loss, delay dan jitter. Selama pengujian
berlangsung dialiri traffic UDP dengan variasi background traffic mulai dari 50
sampai 200 MB. Hasil yang didapatkan yaitu controller RYU memiliki nilai QoS
yang lebih baik dengan rata-rata nilai throughput sebesar 3182,197 Kbps, rata-rata
nilai packet loss sebesar 0%, rata-rata nilai delay sebesar 0,050 ms dan rata-rata
nilai jitter 0,014 ms, dari pada POX yang memiliki rata-rata nilai throughput
sebesar 2009,392 Kbps, rata-rata nilai packet loss sebesar 0,524%, rata-rata nilai
delay sebesar 82,305 ms dan rata-rata nilai jitter 6,232 ms.
Kata Kunci : Software Defined Network (SDN), POX, RYU, Mininet,
Spanning Tree Protocol, QoS, Throughput, Packet Loss,
Delay dan Jitter
Jumlah Pustaka : 7 Buku + 42 Jurnal
Jumlah Halaman : 6 BAB + xviii Halaman + 89 Halaman + 39 Gambar +
21 Tabel
x
Name : Nurul Zaenal Abidin (11150910000084)
Study Program : Informatics Engineering
Title : Analysis of the Performance of the POX and RYU
Controllers Software Defined Network (SDN) with
Spanning Tree Protocol
ABSTRACT
Software Defined Network (SDN) is a new concept in networking. This concept
separates the control plane and data plane. In the SDN concept, there is a very
important component that is responsible for all the rules in the management of all
network devices, namely the controller. Because the role of the controller is very
important, the performance analysis of the controller needs to be tested, so that we
can find out the performance of the controller itself. On networks that have
redundant links, looping will occur, to prevent loops on the network, an appropriate
method is needed, namely the spanning tree protocol, this protocol can prevent
loops from occurring by blocking several ports so that there is only one active path
to transmit data. In this research, analysis of POX and RYU controller performance
using spanning tree protocol with Quality of Service (QoS) parameters such as
throughput, packet loss, delay and jitter. During the test, UDP traffic was streamed
with variations in background traffic ranging from 50 to 200 MB. The results
obtained are that the RYU controller has a better QoS value with an average
throughput value of 3182.197 Kbps, an average packet loss value of 0%, an average
delay value of 0.050 ms and an average jitter value of 0.014 ms. , from POX which
has an average throughput value of 2009.392 Kbps, the average packet loss value
is 0.524%, the average delay value is 82.305 ms and the average jitter value is
6.232 ms.
Keywords : Software Defined Network (SDN), POX, RYU, Mininet,
Spanning Tree Protocol, QoS, Throughput, Packet Loss,
Delay dan Jitter
Bibliography : 7 Books + 42 Journal
Number of Pages : 6 Chapters + xviii pages + 89 pages + 39 images + 21
tables
xi
DAFTAR ISI
LEMBAR PERSETUJUAN................................................................................... iii
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................... iv
HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS .................................................... v
HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI SKRIPSI UNTUK
KEPENTINGAN AKADEMIS ............................................................................. vi
KATA PENGANTAR .......................................................................................... vii
ABSTRAK ............................................................................................................. ix
ABSTRACT .............................................................................................................. x
DAFTAR ISI .......................................................................................................... xi
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xv
DAFTAR TABEL ............................................................................................... xvii
BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................... 1
1.1. Latar Belakang ......................................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah .................................................................................... 5
1.3. Batasan Masalah ....................................................................................... 6
1.3.1. Proses ................................................................................................ 6
1.3.2. Metode............................................................................................... 6
1.3.3. Tools .................................................................................................. 6
1.4. Tujuan Penelitian ...................................................................................... 7
1.5. Manfaat Penelitian .................................................................................... 7
1.5.1. Penulis ............................................................................................... 7
1.5.2. Universitas ........................................................................................ 8
1.5.3. Pembaca ............................................................................................ 8
1.6. Metodologi Penelitian .............................................................................. 8
1.6.1. Metode Pengumpulan Data ............................................................... 8
1.6.2. Metode Simulasi ............................................................................... 8
1.7. Experimentation Sistematika Penulisan ................................................... 9
BAB II LANDASAN TEORI .............................................................................. 11
2.1. Analisis ................................................................................................... 11
2.2. Jaringan Komputer ................................................................................. 11
xii
2.3. Model OSI .............................................................................................. 11
2.4. Model TCP/IP ......................................................................................... 14
2.5. Software Defined Network (SDN) .......................................................... 16
2.5.1. Pengertian Software Defined Network (SDN) ................................ 16
2.5.2. Konsep Software Defined Network (SDN) ..................................... 17
2.5.3. Tujuan Utama Software Define Network (SDN) ............................. 18
2.5.4. Karakteristik Software Defined Network (SDN) ............................. 19
2.5.5. Arsitektur Software Define Network (SDN) ................................... 20
2.6. Protokol OpenFLow ............................................................................... 22
2.6.1. Open Flow Switch ........................................................................... 23
2.6.2. Openflow Table ............................................................................... 25
2.7. Controller SDN ...................................................................................... 26
2.8. POX Controller ...................................................................................... 28
2.9. RYU Controller ...................................................................................... 29
2.10. Mininet ................................................................................................ 30
2.11. Spanning Tree Protocol ...................................................................... 32
2.12. Switch .................................................................................................. 34
2.13. Metode Simulasi ................................................................................. 35
2.13.1. Problem Formulation ...................................................................... 36
2.13.2. Conceptual Model ........................................................................... 36
2.13.3. Input Output Data ........................................................................... 36
2.13.4. Modeling ......................................................................................... 37
2.13.5. Simulation ....................................................................................... 37
2.13.6. Verfication and Validation .............................................................. 37
2.13.7. Experimentation .............................................................................. 38
2.13.8. Output Analysis ............................................................................... 38
2.14. Quality of Service (Qos) ..................................................................... 38
2.15. Distributed Internet Traffic Generator (D-ITG) ................................. 41
BAB III METODOLOGI PENGEMBANGAN SISTEM ................................... 42
3.1. Metode Pengumpulan Data .................................................................... 42
3.2. Metode Simulasi ..................................................................................... 46
3.2.1. Problem Formulation ...................................................................... 46
xiii
3.2.2. Conceptual Model ........................................................................... 46
3.2.3. Input Output Data ........................................................................... 47
3.2.4. Modelling ........................................................................................ 47
3.2.5. Simulation ....................................................................................... 47
3.2.6. Verification and Validation ............................................................. 47
3.2.7. Experimentation .............................................................................. 48
3.2.8. Output Analysis ............................................................................... 48
3.3. Alur Penelitian ........................................................................................ 49
BAB IV IMPLEMENTASI SIMULASI DAN EKSPERIMENTAL .................. 50
4.1. Problem Formulation ............................................................................. 50
4.2. Conceptual Model .................................................................................. 51
4.3. Input/Output Data .................................................................................. 51
4.3.1. Input ................................................................................................ 51
4.3.2. Output .............................................................................................. 52
4.4. Modelling ................................................................................................ 52
4.5. Simulation ............................................................................................... 55
4.5.1. Instalasi Mininet dan POX Controller ............................................ 55
4.5.2. Instalasi RYU Controller ................................................................ 56
4.5.3. Membuat Skenario Topologi dan Konfigurasi mininet .................. 56
4.5.4. Menjalankan Controller .................................................................. 60
4.6. Verification and Validation .................................................................... 61
4.7. Experimentation ..................................................................................... 62
4.8. Output Analysis ...................................................................................... 62
BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................... 63
5.1. Verification and Validation .................................................................... 63
5.1.1. Pengujian Koneksi antar Host ......................................................... 63
5.1.2. Pengujian Status Links .................................................................... 64
5.1.3. Pengujian List Networks Connection .............................................. 64
5.2. Experimentation ..................................................................................... 65
5.2.1. Pengujian Koneksi Source dan Destination .................................... 65
5.2.2. Pengujian Spanning Tree Protocol ................................................. 66
5.2.3. Pengujian Packet UDP dengan Variasi Background Traffic .......... 68
xiv
5.3. Output Analysis ...................................................................................... 73
5.3.1. Throughput ...................................................................................... 73
5.3.2. Packet Loss ..................................................................................... 75
5.3.3. Delay ............................................................................................... 78
5.3.4. Jitter ................................................................................................ 80
BAB VI PENUTUP .............................................................................................. 83
6.1. Kesimpulan ......................................................................................... 83
6.2. Saran ................................................................................................... 84
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 85
DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................... 91
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. 1 Arsitektur Jaringan Konvensional dan SDN ...................................... 2
Gambar 2. 1 Arsitektur Software Defined Network (SDN) .................................. 20
Gambar 2. 2 Konsep OpenFlow ............................................................................ 22
Gambar 2. 3 Arsitektur Perangkat Switch OpenFlow ........................................... 24
Gambar 2. 4 Open Flow Table .............................................................................. 25
Gambar 2. 5 Arsitektur SDN Controller ............................................................... 26
Gambar 2. 6 Arsitektur POX Controller ............................................................... 29
Gambar 2. 8 Perintah Mininet ............................................................................... 30
Gambar 2. 7 Arsitektur Ryu Controller................................................................. 30
Gambar 2. 9 Arsitektur Mininet ............................................................................ 31
Gambar 2. 10 Keterangan Port Spanning Tree Protocol ....................................... 33
Gambar 2. 11 State Spanning Tree Protocol ......................................................... 34
Gambar 2. 12 Switch ............................................................................................. 35
Gambar 3. 1 Alur Penelitian.................................................................................. 49
Gambar 4. 1 Topologi Mesh 4 Switch dan 8 Host ................................................ 53
Gambar 4. 2 Topologi Mesh dengan Spanning Tree Protocol .............................. 54
Gambar 4. 3 Graphical User Interface Miniedit.................................................... 57
Gambar 4. 4 Konfigurasi Controller pada miniedit .............................................. 58
Gambar 4. 5 Edit Preference Controller ................................................................ 58
Gambar 4. 6 Save file Miniedit ............................................................................. 59
Gambar 4. 7 CLI mininet ...................................................................................... 60
Gambar 4. 8 Tampilan Ryu Running Spanning Tree ............................................ 60
Gambar 4. 9 Tampilan POX Running Spanning Tree .......................................... 61
Gambar 5. 1 Pengujian Pingall ............................................................................. 63
Gambar 5. 2 Pengujian Status Links ..................................................................... 64
Gambar 5. 3 Pengujian List Network Connection ................................................ 65
Gambar 5. 4 Pengujian Koneksi Host 1 (Source) ................................................. 65
Gambar 5. 5 Pengujian Koneksi Host 8 (Destination) .......................................... 66
Gambar 5. 6 ping host 1 to hos 8 tanpa Spanning Tree Protocol .......................... 66
Gambar 5. 7 Hasil Capture Packet ARP Wireshark .............................................. 67
xvi
Gambar 5. 8 Running Spanning Tree Protocol ..................................................... 67
Gambar 5. 9 ping host 1 to host 8 dengan spanning tree protocol ........................ 68
Gambar 5. 10 Hasil Pengujian Traffic 50 MB ...................................................... 69
Gambar 5. 11 Hasil Pengujian Traffic 100 MB .................................................... 70
Gambar 5. 12 Hasil Pengujian Traffic 150 MB .................................................... 71
Gambar 5. 13 Hasil Pengujian Traffic 200 MB .................................................... 72
Gambar 5. 14 Grafik Throughput POX dan RYU Controller ............................... 74
Gambar 5. 15 Grafik Packet Loss POX dan RYU Controller .............................. 77
Gambar 5. 16 Grafik Delay POX dan RYU Controller ........................................ 79
Gambar 5. 17 Grafik Jitter POX dan RYU Controller .......................................... 81
xvii
DAFTAR TABEL
Tabel 2. 1 Model OSI Layer ................................................................................. 12
Tabel 2. 2 Model Protokol TCP/IP ....................................................................... 14
Tabel 2. 3 Perbedaan Switch OpenFlow dan Switch Konvensional ..................... 24
Tabel 2. 4 Perbandingan Controller SDN POX dan RYU .................................... 27
Tabel 2. 5 State Spanning Tree Protocol ............................................................... 34
Tabel 2. 6 Kategori Throughput Versi TIPHON .................................................. 39
Tabel 2. 7 Kategori Packet Loss Versi TIPHON .................................................. 39
Tabel 2. 8 Kategori Delay Versi TIPHON ............................................................ 40
Tabel 2. 9 Kategori Jitter Versi TIPHON ............................................................. 40
Tabel 2. 10 Syntax yang digunakan pada D-ITG .................................................. 41
Tabel 3. 1 Studi Literatur Sejenis .......................................................................... 42
Tabel 3. 2 Resume Studi Literatur ........................................................................ 45
Tabel 4. 1 Pengalamatan IP Topologi Mesh 4 Switch 8 Host .............................. 53
Tabel 5. 1 Hasil Throughput POX Controller ....................................................... 73
Tabel 5. 2 Hasil Throughput RYU Controller ...................................................... 74
Tabel 5. 3 Hasil Packet Loss POX Controller....................................................... 75
Tabel 5. 4 Hasil Packet Loss RYU Controller ...................................................... 76
Tabel 5. 5 Tabel Hasil Delay POX Controller ...................................................... 78
Tabel 5. 6 Hasil Delay RYU Controller ................................................................ 78
Tabel 5. 7 Hasil Jitter POX Controller .................................................................. 80
Tabel 5. 8 Hasil Jitter RYU Controller ................................................................. 80
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Teknologi jaringan internet khususnya bidang infrastruktur jaringan
mengalami peningkatan yang sangat pesat pada beberapa tahun belakangan ini.
Menurut data yang dirilis oleh APJII, bahwa jumlah pengguna internet di
Indonesia hingga kuartal II tahun 2020 mencapai 196,7 juta pengguna dari
jumlah populasi penduduk Indonesia yaitu 266,9 juta. Hal ini juga berpengaruh
pada layanan internet yang berkembang dengan berbagai kompleksitas, desain
dan manajemen jaringan itu sendiri, sehingga jaringan harus mampu
menampung jumlah pengguna yang besar dan memberikan layanan data yang
optimal (APJII, 2020).
Dalam perkembangannya jaringan internet merupakan salah satu
teknologi yang sangat dibutuhkan oleh masyarakat, dimana hampir seluruh
aktivitas yang dilakukan tidak lepas dari penggunaan jaringan internet. Namun
infrastruktur jaringan konvensional yang tidak berubah menyebabkan semakin
lama jaringan yang dibangun semakin kompleks. Pada jaringan konvensional
konfigurasi perangkat masih dilakukan secara satu-satu atau individual, hal
tersebut menyebabkan jaringan tidak fleksibel terhadap perubahan (Anam &
Adrian, 2017).
Masalah lainnya router dan switch yang digunakan didistribusi secara
khusus, tertutup dan merupakan hak milik perusahaan. Dengan administrator
jaringan yang secara khusus mengkonfigurasi perangkat jaringan menggunakan
antarmuka konfigurasi vendor-based. Berdasarkan pada masalah infrastruktur
yang terjadi, diperlukan pendekatan untuk memudahkan pengelolaan terhadap
kondisi jaringan yang semakin beragam (Putra, Pramukantoro, & Yahya, 2018).
Pendekatan yang digunakan untuk mengatasi permasalahan tersebut
yaitu melalui konsep Software Defined Network (SDN). Software Defined
Network (SDN) adalah sebuah konsep pendekatan baru untuk mendesain,
2
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
membangun dan mengelola jaringan komputer yang memisahkan antara sistem
kontrol (control plane) dan sistem forwarding (data plane) pada perangkat
jaringan (Shaikh & Darekar, 2018). Arsitektur SDN memungkinkan suatu
jaringan dapat secara dinamis menyesuaikan lingkungan untuk kebutuhan
aplikasi maupun kebutuhan pengguna, menyederhanakan manajemen dan
meningkatkan skalabilitas jaringan yang diwujudkan melalui implementasi
sederhana dari penambahan komponen dan layanan jaringan (M. H. Hidayat &
Rosyid, 2017). Perbedaan mendasar antara konsep jaringan konvensional
dengan jaringan SDN terdapat pada Gambar 1.1.
(Sumber, Shaikh & Darekar, 2018)
Berdasarkan gambar 1.1 terlihat perbandingan jaringan konvensional dan
Software Defined Network (SDN). Pada jaringan konvensional control plane
dan data plane berada pada satu perangkat, dimana setiap perangkat networking
masing-masing memiliki control plane sehingga dapat melakukan distribusi
data secara tersendiri tiap perangkat yang ada. Sedangkan control plane pada
jaringan SDN memliki struktur yang terpusat, dimana perangkat networking
membutuhkan sebuah controller dalam memberikan keputusan untuk
melakukan distribusi data (Rahmawan, Syaifuddin, & Risqiwati, 2020). Selain
itu SDN mampu menyelesaikan permasalahan-permasalahan jaringan saat ini,
seperti sulitnya mengintegrasikan teknologi baru karena alasan perbedaan
Gambar 1. 1 Arsitektur Jaringan Konvensional dan SDN
3
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
perangkat atau platform, performansi yang buruk karena ada beberapa operasi
yang berlebihan dan sulitnya menyediakan layanan baru (Ummah, 2016).
Komponen yang paling penting dalam SDN adalah controller karena
secara langsung melakukan kendali terhadap konfigurasi perangkat jaringan itu
sendiri. Pada dasarnya sebuah controller memusatkan kecerdasan jaringan,
sedangkan jaringan mempertahankan data plane yang di distribusikan Switch
OpenFlow. Oleh karena itu sebuah controller menyediakan antarmuka untuk
mendesain, membangun dan mengelola tabel flow pada switch (Pramudita &
Suartana, 2020). Beberapa Controller yang telah berkembang diantaranya
OpenDayLight (ODL), POX, Nox, Beacon, RYU, Open Network Operating
System (ONOS), Floodlight, Maestro, Onix dan masih ada beberapa lainnya
yang terus dikembangkan. Setiap controller mempunyai kelebihan dan
kekurangan sehingga, dapat menentukan kegunaan masing-masing pada
controller tersebut dan pengaruhnya terhadap performansi jaringan (Zhu et al.,
2019).
Menurut A. Metzler Terdapat sepuluh hal yang dapat dipertimbangkan
dalam memilih jenis controller pada SDN, salah satunya adalah
mempertimbangkan performa dari controller, jangan sampai sebuah controller
menghambat kinerja jaringan itu sendiri (Rahmawan et al., 2020). Menurut (Ali,
Lee, & Roh, 2018), POX banyak digunakan dalam komunitas riset karena
kemudahan programabilitasnya, memiliki kemudahan instalasi karena sudah
termasuk dalam paket instalasi mininet. Selain itu POX juga memiliki beberapa
komponen yang dapat digunakan ulang untuk membuat SDN Controller sesuai
dengan kebutuhan pengguna (Prayoga, Ijtihadie, & Husni, 2017). Kemudian,
pada penelitian yang berjudul “Perbandingan Performa Controller
OpenDayLight dan RYU pada Arsitektur Software Defined Network”, performa
controller RYU lebih baik dengan rata-rata nilai throughput sebesar 325.682
Mb/s, rata-rata nilai delay sebesar 0.313395s dan rata-rata nilai Packet loss
sebesar 4.59% dari pada OpenDayLight yang memiliki nilai throughput sebesar
4
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
318.749 Mb/s, rata- rata nilai delay sebesar 0.622309s dan rata-rata nilai packet
loss sebesar 10.11% (Pramudita & Suartana, 2020).
Pada penelitian yang dilakukan oleh (Rahmawan et al., 2020) hanya
membandingkan dua controller saja, sehingga apabila menggunakan topologi
yang memiliki redundant links akan mengakibatkan looping. Untuk mengatasi
permasalahan tersebut, salah satunya menggunakan protokol spanning tree.
Protokol spanning tree memungkinkan switch-switch terkoneksi secara
berlebih dengan cara menyediakan mekanisme untuk mencegah loop yang tidak
diinginkan dalam jaringan (Subli, Moh & Wahyudi, 2020). Dalam penelitian
yang berjudul “SDN Layer 2 Switch Simulation Using Mininet and
OpenDayLight”, melakukan simulasi jaringan SDN dengan controller
OpenDaylight menggunakan protokol spanning tree, menjelaskan bahwa
protokol spanning tree mampu mengatasi looping pada topologi yang memiliki
redundant links (Rathi & Singh, 2018).
Adapun beberapa penelitian sejenis sebelumnya yaitu, pada penelitian
yang dilakukan oleh (Ali et al., 2018), menganalisis performansi controller
POX dan RYU dengan parameter QoS Thorughput dan Latency. Kemudian
penelitian yang dilakukan oleh (Pramudita & Suartana, 2020) Menganalisis
performansi controller OpenDayLight dan RYU dengan Parameter QoS
Throughput, Delay dan Packet Loss, menggunakan variasi background traffic
UDP. Selanjutnya pada penelitian yang dilakukan oleh (Fancy & Pushpalatha,
2018), menganalisis performansi controller POX dan Floodlight dengan
parameter delay dan throughput. Selain itu ada juga penelitian yang dilakukan
oleh (Prayoga et al., 2017), menganalisis performansi controller POX
menggunkan protokol spanning tree dengan parameter throughput. kemudian
pada peneliti yang dilakukan oleh (Rathi & Singh, 2018), mensimulasikan
jaringan SDN dengan controller OpenDayLight menggunakan Protokol
Spanning Tree. Selanjutnya pada penelitian yang dilakukan oleh
(Nuruzzamanirridha, Dyah, & Hariyani, 2016), Menganalisis performansi
5
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
controller RYU menggunkan protokol spanning tree dengan parameter
throughput, delay, packet loss dan jitter.
Dalam penelitian-penelitian yang telah dilakukan sebelumnya ada yang
hanya menggunakan satu jenis controller saja, kemudian ada yang hanya
mengukur dengan parameter QoS throughput, delay saja dan ada juga yang
tidak menggunakan protokol spanning tree serta tidak menggunakan variasi
background traffic untuk mengetahui pengaruhnya terhadap nilai dari
parameter QoS itu sendiri.
Berdasarkan latar belakang yang telah dipaparkan maka, perlu dilakukan
penelitian untuk menganalisis performansi controller Software Defined
Network (SDN), POX dan RYU controller, menggunakan protokol spanning
tree dengan parameter Quality of Service (QoS) seperti Throughput, Packet
Loss, Delay dan Jitter serta menggunakan variasi background traffic dalam
pengujiannya. Adapun judul pada penelitian ini yaitu “ Analisis Performansi
Controller POX dan RYU Pada Jaringan Software Defined Network (SDN)
Dengan Protokol Spanning Tree ”
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan permasalahan yang telah dipaparkan pada latar belakang,
rumusan masalah dalam penelitian ini yaitu :
1. Bagaimana mensimulasikan controller POX dan RYU pada jaringan
Software Defined Network dengan protokol spanning tree ?
2. Bagaimana hasil analisis performansi controller POX dan RYU pada
jaringan Software Defined Network dengan protokol spanning tree?
3. Bagaimana pengaruh variasi background traffic UDP terhadap nilai QoS
dengan parameter seperti : throughput, packet loss, delay dan jitter?
4. Bagaimana hasil pengukuran nilai QoS pada controller POX dan RYU
dengan paramater throughput, packet loss, delay dan jitter?
6
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
1.3. Batasan Masalah
Dalam penelitian ini, penulis menyadari perlu adanya batasan masalah
agar ruang lingkup penelitian tidak terlalu luas. Adapun batasan masalah dalam
penelitian ini sebagai berikut :
1.3.1. Proses
1. Penelitian ini berisi tentang analisis performansi controller POX dan RYU
pada Jaringan Software Defined Network (SDN) dengan protokol Spanning
Tree.
2. Analisis performansi berdasarkan parameter Quality of Service (QoS)
seperti: Throughput, Delay, Packet Loss dan Jitter.
3. Transmisson protocol hanya menggunakan UDP.
4. Menggunakan variasi background traffic 50 MB, 100 MB, 150 MB dan
200 MB dengan Inter Departure Time (IDT) 1000 pps.
5. Menggunakan topologi mesh dengan 4 switch dan 8 host.
6. Controller yang digunakan adalah POX dan RYU sebagai control plane
serta mininet sebagai data plane
7. Penelitian ini menggunakan metode simulasi dalam pengembangannya
1.3.2. Metode
1. Metode pengumpulan data adalah studi literatur.
2. Metode penelitian yang digunakan pada penelitian ini adalah metode
simulasi jaringan.
1.3.3. Tools
1. Sistem Operasi yang digunakan untuk melakukan penulisan adalah
Windows 10 Edu (64-bit).
2. Penulisan dan simulasi dilakukan dengan spesifikasi laptop Asus X455LB
processor Intel Core i7-5500U @ 2.40Ghz (4CPUs) dan RAM sebesar 8
GB.
3. Simulasi dilakukan menggunakan Sistem Operasi Ubuntu 18.04 LTS
4. Menggunakan Software Virtual Machine (VirtualBox 5.2.44) .
7
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
5. Emulator yang digunakan untuk simulasi adalah mininet versi 2.2.2.
6. Pengujian Quality of Service (QoS) dilakukan dengan D-ITG (Distributed
Internet Traffic Generator) versi 2.8.1.
7. Menggunakan Ms. Excel sebagai visualisasi grafik.
1.4. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dalam penelitian analisis performansi controller POX dan
RYU pada jaringan Software Defined Network dengan protokol spanning tree
yaitu :
1. Mengetahui langkah-langkah membuat simulasi controller POX dan RYU
pada jaringan Software Defined Network dengan protokol spanning tree.
2. Mengetahui hasil analisis performansi controller POX dan RYU pada
jaringan Software Defined Network dengan protokol spanning tree.
3. Mengetahui pengaruh variasi background traffic UDP terhadap nilai QoS
dengan parameter seperti : throughput, packet loss, delay dan jitter.
4. Mengetahui hasil pengukuran nilai QoS pada controller POX dan RYU
dengan paramater throughput, packet loss, delay dan jitter.
1.5. Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini akan memberikan manfaat kepada berbagai pihak
yang berkepentingan, diantaranya adalah sebagai berikut:
1.5.1. Penulis
1. Untuk memenuhi salah satu persyaratan kelulusan strata satu (S1) Program
Studi Teknik Informatika Fakultas Sains dan Teknologi UIN Syarif
Hidayatullah Jakarta.
2. Sebagai tolak ukur ilmu penulis selama menuntut ilmu di Program Studi
Teknik Informatika Fakultas Sains dan Teknologi UIN Syarif
Hidayatullah Jakarta.
8
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
3. Menambah wawasan penulis dalam analisis performansi controller POX
dan RYU pada jaringan software defined network (SDN) dengan
menggunakan protokol spanning tree .
4. Menambah wawasan penulis dalam melakukan proses pengukuran
throughput, packet loss, delay dan jitter.
1.5.2. Universitas
1. Menambah referensi studi kepustakaan Universitas Islam Negeri Syarif
Hidayatullah Jakarta.
2. Memberikan gambaran terhadap penerapan ilmu pengetahuan yang telah
diterima selama kuliah.
1.5.3. Pembaca
1. Mengetahui analisis performansi controller POX dan RYU pada jaringan
Software Defined Network (SDN) dengan protokol spanning tree.
2. Sebagai bahan referensi pada penelitian selanjutnya yang berhubungan
dengan controller SDN atau protokol spanning tree.
1.6. Metodologi Penelitian
Dalam rangka penyusunan skripsi ini yang berjudul “Analisis
Performansi Controller POX dan RYU Pada Software Defined Network
(SDN) menggunakan protokol Spanning Tree”, Penulis menggunakan
metode-metode antara lain :
1.6.1. Metode Pengumpulan Data
1. Studi Pustaka
2. Studi Literatur
1.6.2. Metode Simulasi
1. Problem Formulation
2. Conceptual Model
3. Input Output Data
9
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
4. Modelling
5. Simulation
6. Verfication dan Validation
1.7. Experimentation Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan ini untuk memudahkan pembahasan, keseluruhan
penelitian yang dibagi menjadi enam bab dengan pokok pikiran dari tiap-tiap
bab sebagai berikut :
BAB I PENDAHULUAN
Pada bab ini dijelaskan mengenai latar belakang, rumusan masalah,
batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metodologi
penelitian, dan sistematika penulisan.
BAB II LANDASAN TEORI
Pada bab ini dijelaskan mengenai teori-teori yang berhubungan
dengan permasalahan yang diambil. Teori-teori tersebut diambil dari
literatur-literatur.
BAB III METODOLOGI PENGEMBANGAN SISTEM
Pada bab ini dijelaskan mengenai metode yang digunakan dalam
skripsi ini, teknik pengumpulan data, metode simulasi dan kerangka
berpikir.
BAB IV IMPLEMENTASI SIMULASI DAN EKSPERIMENTAL
Pada bab ini dijelaskan mengenai simulasi dari serangkaian analisa,
perancangan, sampai pada implementasi jaringan.
BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada bab ini dijelaskan mengenai hasil dan pembahasan berisi
semua tahapan dari proses pengembangan aplikasi serta
pembahasan mengenai hasil analisis performansi controller POX
10
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
dan RYU berdasarkan parameter QoS seperti Throughput, Packet
Loss, Delay dan Jitter .
BAB VI PENUTUP
Pada bab ini akan memaparkan kesimpulan simulasi yang telah
dilakukan. Bab ini juga berisi tentang saran-saran bagi pembaca
guna mengembangkan penelitian yang telah dilakukan agar menjadi
lebih baik.
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
11
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1. Analisis
Analisis menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia adalah penyelidikan
terhadap suatu peristiwa (karangan, perbuatan, dsb) untuk mengetahui keadaan
yang sebenarnya (sebab-musabab, duduk perkaranya, dsb). Analisis juga bisa
diartikan sebagai penguraian dari suatu pokok atas berbagai bagiannya dan
penelaahan bagian itu sendiri serta hubungan antar bagian untuk memperoleh
pengertian yang tepat dan pemahaman arti keseluruhan (Mulyani, 2017).
Jadi, dapat disimpulkan bahwa analisis adalah melakukan penilaian
terhadap suatu masalah atau kejadian berdasarkan sebab-musababnya untuk
mnghasilkan sebuah kesimpulan.
2.2. Jaringan Komputer
Jaringan komputer adalah suatu himpunan interkoneksi sejumlah
komputer autonomous dapat dijelaskan bahwa jaringan komputer adalah
kumpulan beberapa komputer (dan perangkat lain seperti router, switch, dan
sebagainya) yang saling terhubung satu sama lain melalui media perantara
(Sofana, 2013).
Jaringan komputer adalah salah satu bentuk komunikasi antar komputer,
sama halnya seperti yang dilakukan oleh manusia dengan manusia, dalam
jaringan komputer tidak hanya melibatkan komputer saja, namun juga mampu
menggabungkan piranti lain, seperti hub, router, modem, printer, dan sebagainya
(Komputer, 2014).
2.3. Model OSI
OSI adalah sebuah model arsitektural jaringan yang dikembangkan oleh
badan International Organization for Standardization (ISO) di Eropa pada tahun
12
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
1997, OSI sendiri merupakan singkatan dari Open System Interconnection
(Sofana, 2013).
OSI adalah sebuah standar baku dan ia hanyalah sebuah rujukan, OSI
model dibuat dengan tujuan agar komunikasi data dapat berjalan melalui
langkah-langkah yang jelas, langkah-langkah ini biasa disebut dengan nama
“layer” dan model OSI terdiri dari 7 lapisan (Syamsu, 2013).
Secara umum, fungsi dan penjelasan masing-masing layer dapat dilihat
pada Tabel 2.1 (Sofana, 2013) :
Tabel 2. 1 Model OSI Layer
(Sumber, Sofana, 2013)
Lapisan (layer) Fungsi
Lapisan 7 -
Application
Berfungsi sebagai antarmuka (penghubung) aplikasi
dengan fungsionalitas jaringan, mengatur
bagaimana aplikasi dapat mengakses jaringan, dan
kemudian membuat pesan-pesan kesalahan. Pada
layer inilah sesungguhnya user “berinteraksi dengan
jaringan”
Contoh protokol yang berada pada lapisan ini HTTP,
WWW, FTP, TELNET, SMTP, POP3, dan NFS.
Lapisan 6-
Presentation
Berfungsi untuk menerjemahkan data yang hendak
ditransmisikan oleh aplikasi ke dalam format yang
dapat ditransmisikan melalui jaringan. Protokol yang
berada pada level ini adalah sejenis redirector
software, seperti network shell (semacam Virtual
Network Computing (VNC) atau Remote Dekstop
Protocol (RDP). Kompresi data dan enkripsi juga
ditangani oleh layer ini.
Lapisan 5 - Session Berfungsi untuk mendefinisikan bagaimana koneksi
dimulai, dipelihara, dan diakhiri. Selain itu, di level
13
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
ini juga dilakukan resolusi nama. Layer Session,
sering disalah artikan sebagai prosedur login pada
network dan berkaitan dengan keamanan.
Beberapa protokol pada layer ini:
• NETBIOS, protokol yang dikembangkan
IBM, menyediakan layanan ke layer
presentation dan layer application.
• ADSP (AppleTalk Data Stream Protocol)
• PAP (Printer Acces Protocol), protokol
untuk printer postscript pada jaringan
Appletalk
Lapisan 4 -
Transport
Berfungsi untuk memecah data menjadi paket-paket
data serta memberikan nomor urut setiap paket
sehingga dapat disusun kembali setelah diterima.
Paket yang diterima dengan sukses akan diberi tanda
(ack). Sedangkan paket yang rusak akan dikirim
ulang.
Contoh protokol yang digunakan pada layer ini
seperti : UDP dan TCP.
Lapisan 3 - Network Berfungsi untuk mendefinisikan alamat-alamat IP.
Membuat header untuk paket-paket, dan melakukan
routing melalui internet working dengan
menggunakan router dan switch layer 3. Pada layer
ini juga dilakukan proses deteksi error dan transmisi
ulang paket-paket yang error.
Contoh protokol yang digunakan seperti: IP
Lapisan 2 - Data
Link
Berfungsi untuk menentukan bagaimana bit-bit data
dikelompokan menjadi format yang disebut frame.
Pada level ini terjadi error correction, flow control,
pengalamatan perangakat keras (MAC address), dan
14
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
menentukan bagaimana perangkat-perangkat
jaringan seperti bridge dan switch layer 2.
Lapisan 1 - Physical Berfungsi untuk mendefinisikan media transmisi
jaringan, metode pensinyalan, sinkronisasi bit,
arsitektur jaringan, topologi jaringan, dan
pengkabelan. Selain itu, level ini juga
mendefinisikan bagaimana NIC berinteraksi dengan
media wire atau wireless.
Layer physical berkaitan langsung dengan besaran
fisis seperti listrik, magnet, gelombang. Data biner
dikodekan berbentuk sinyal yang dapat ditransmisi
melalui media jaringan.
2.4. Model TCP/IP
Model TCP/IP adalah sebuah referensi protokol jaringan yang diusulkan
oleh departemen pertahanan Amerika Serikat, model ini disebut juga internet
model. Pada mulanya TCP/IP digunakan pada jaringan bernama APRANET.
Namun, saat ini telah menjadi protokol standar bagi jaringan yang lebih umum
yang disebut internet (Sofana, 2013).
Protokol TCP/IP dikembangkan sebelum model OSI dipublikasikan,
karenanya TCP/IP tidak menggunakan model OSI sebagai rujukan. Model
TCP/IP hanya terdiri dari empat layer antara lain : (Syamsu, 2013)
Tabel 2. 2 Model Protokol TCP/IP
(Sumber, Syamsu, 2013)
Lapisan (layer) Fungsi
Lapisan 4 -
Application
Lapisan ini bagian dari TCP/IP di mana permintaan
data atau servis diproses, aplikasi pada layer ini
15
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
menunggu di portnya masing-masing dalam suatu
antrian untuk diproses.
Contoh aplikasi populer yang bekerja pada layer ini
misalnya FTP dan HTTP
Lapisan 3 -
Transport
Pada Layer ini menentukan bagaimana host pengirim
dan host penerima dalam membentuk sebuah
sambungan sebelum kedua host tersebut
berkomunikasi, serta seberapa sering kedua host ini
akan mengirim ack dalam sambungan tersebut satu
sama lainnya. Transport Layer hanya terdiri dari dua
protokol yaitu TCP dan UDP, TCP bertugas
membentuk sambungan, mengirim ack, dan menjadi
terkirimnya data, sedangkan UDP dapat membuat
transfer data menjadi cepat.
Lapisan 2 -
Internet
Layer Inter-networking atau biasa disebut juga layer
internet atau layer network berisi protokol yang
bertanggung jawab dalam pengalamatan dan routing
paket. Pada layer ini terdapat beberapa protokol, di
antaranya : IP, ICMP, IGMP, ARP, RARP.
Lapisan 1 -
Network Interface
Layer network interface disebut juga layer link atau
layer data link, layer terbawah dari model TCP/IP
yang bertanggung jawab dalam menentukan sebuah
komputer dapat terkoneksi ke dalam suatu jaringan
komputer, hal ini sangat penting karena data harus
dikirimkan dari dan ke suatu host melalui sambungan
jaringan.
16
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
2.5. Software Defined Network (SDN)
Awal mula terciptanya teknologi Software Defined Networking dimulai
tidak lama setelah Sun Microsystems merilis Java pada tahun 1995, namun pada
saat itu belum cukup membangunkan para periset untuk mengembangkan
teknologi tersebut. Baru pada tahun 2008 Software Defined Networking ini
dikembangkan di UC Berkeley and Stanford University. Dan kemudian
teknologi tersebut mulai dipromosikan oleh Open Networking Foundation yang
didirikan pada tahun 2011 untuk memperkenalkan teknologi SDN dan
OpenFlow (Dimitra, 2017) .
2.5.1. Pengertian Software Defined Network (SDN)
Software-Defined Networking (SDN) adalah sebuah konsep
pendekatan baru untuk mendesain, membangun, dan mengelola jaringan
komputer dengan memisahkan control plane dan data plane (I. Hidayat &
Perdana, 2020). Selain itu juga, SDN bisa disebut sebagai suatu metode
untuk meningkatkan tingkat abstraksi pada konfigurasi jaringan,
menyediakan mekanisme yang secara otomatis bereaksi terhadap perubahan
yang sering terjadi dan terus-menerus untuk jaringan, (Kim & Feamster,
2013).
Menurut Pendapat (M. H. Hidayat & Rosyid, 2017), Software-
Defined Network (SDN) merupakan sebuah konsep pendekatan baru untuk
mendesain, mengelola, dan mengimplementasikan arsitektur jaringan
dimana aliran data (data flows) dari sistem kontrol dipisahkan dari
hardware. Lebih lanjut mnurut (Ummah, 2016), Software-Defined Network
(SDN) adalah sebuah paradigma arsitektur baru dalam bidang jaringan
komputer, yang memiliki karakteristik dinamis, manageable, cost-effective,
dan adaptable, sehingga sangat ideal untuk kebutuhan aplikasi saat ini yang
bersifat dinamis dan high-bandwidth.
Menurut (Purwiadi, Yahya, & Basuki, 2018) dan (Al-Najjar,
Layeghy, & Portmann, 2016), Software Defined Network (SDN) adalah
17
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
sebuah konsep dalam mendesain, mengelola, dan mengimplementasikan
jaringan dengan melakukan pemisahan antara control plane dan forwarding
plane untuk kemudian dikendalikan melalui satu media aplikasi controller
melewati satu protokol. Sedangkan Software-Defined Networking (SDN)
atau split arsitektur menurut (Shirazipour, John, Kempf, Green, &
Tatipamula, 2012) adalah sebuah konsep yang memungkinkan/
memperbolehkan operator jaringan untuk mengelola router dan switch
secara fleksibel menggunakan software yang berjalan di server eksternal.
Berdasarkan beberapa pengertian di atas maka dapat disimpulkan
bahwa Software-Defined Networking SDN adalah suatu konsep pendekatan
baru yang didesain, dikelola, dibangun, dan mengelola jaringan komputer
secara otomatis yang memiliki karakter dinamis dengan memisahkan
control plane dan data plane.
2.5.2. Konsep Software Defined Network (SDN)
Konsep utama pada SDN adalah sentralisasi jaringan dengan semua
pengaturan berada pada control plane. Dalam SDN terdapat protokol yang
paling menonjol yaitu Open Flow. Open Flow adalah sebuah protokol atau
standar komunikasi antarmuka yang berada antara control dan forwarding
layer (Abdillah, Sibaroni, & Ummah, 2016). Selain itu, konsep dari SDN
sendiri dapat mempermudah dan mempercepat inovasi pada jaringan
sehingga diharapkan muncul ide-ide baru yang lebih baik dan dapat di
implementasikan (Abdillah et al., 2016). Pada arsitektur SDN terdapat dua
komponen utama, yaitu Control Plane dan Data Plane. Control Plane
adalah komponen pada jaringan yang berfungsi untuk mengontrol jaringan,
yaitu konfigurasi sistem, manajemen jaringan, menentukan informasi
routing table dan for warding table. Data Plane merupakan komponen yang
bertanggungjawab meneruskan paket, menguraikan header paket, mengatur
QoS, dan enkapsulasi paket (I. Hidayat & Perdana, 2020).
Arsitektur SDN diterapkan pada perangkat MikroTik untuk diamati
performansi dan karakteristik yang dimiliki oleh jaringan tersebut kemudian
18
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
dibandingkan dengan arsitektur tradisional. Secara umum dalam perangkat
jaringan terdapat tiga proses utama, yaitu Control Plane dan Data Plane.
Control Plane adalah komponen pada jaringan yang berfungsi untuk
mengontrol jaringan, yaitu konfigurasi sistem, manajemen jaringan,
menentukan informasi routing table dan forwarding table. Data Plane
adalah bagian yang bertanggung jawab memforward/ meneruskan paket,
selain itu juga menguraikan header paket, mengatur QoS, dan enkapsulasi
paket (M. H. Hidayat & Rosyid, 2017).
2.5.3. Tujuan Utama Software Define Network (SDN)
Menurut, tujuan utama dari SDN adalah untuk mencapai
pengelolaan jaringan yang lebih baik dengan tingkatan dan kompleksitas
yang besar serta memastikan bahwa semua keputusan dari sistem kontrol
dibuat dari titik pusat (controller).Tujuan utama dari SDN adalah untuk
mencapai pengelolaan jaringan yang lebih baik dengan tingkatan dan
kompleksitas yang besar serta memastikan bahwa semua keputusan dari
sistem control dibuat dari titik pusat (controller) (I. Hidayat & Perdana,
2020). SDN memperkenalkan suatu metode untuk meningkatkan tingkat
abstraksi pada konfigurasi jaringan, menyediakan mekanisme yang secara
otomatis bereaksi terhadap perubahan yang sering terjadi dan terus-menerus
untuk jaringan. Sedamgkan menurut (Nugroho & Setyanugroho, 2019),
Jaringan SDN memberikan solusi konfigurasi jaringan secara terpusat
dengan cara memisahkan fungsi control dalam sebuah perangkat jaringan.
Salah satu contoh dari fungsi control dalam sebuah perangkat adalah fungsi
routing yang terdapat dalam perangkat router.
Menurut (Yao & Yan, 2016), Teknologi jaringan SDN memberikan
solusi dalam mempermudah proses konfigurasi perangkat. Sistem
konfigurasi yang terpusat pada perangkat controller menjadikan waktu
konfigurasi perangkat lebih cepat. Perangkat switch dalam jaringan SDN
akan menerima informasi rute berupa tabel flow dari controller.
Keunggulan utama dalam penerapan SDN pada jaringan adalah SDN dapat
19
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
secara signifikan meminimalisasi sumber daya jaringan komunikasi yang
dibutuhkan untuk kebermanfaatan sumber daya jaringan secara keseluruhan
(Van Adrichem, Doerr, & Kuipers, 2014). Selain itu juga SDN mengurangi
biaya yang dibutuhkan dalam komunikasi pada jaringan dengan
menggunakan interface antara node jaringan dan protokol yang berfungsi
untuk memungkinkan adanya komunikasi antara control-plane dengan data-
plane (Van Adrichem et al., 2014). SDN juga dapat meningkatkan
fleksibilitas dalam penggunaan algoritma routing pada jaringan dengan
mengubah mekanisme, lokasi ataupun frekuensi dari algoritma routing yang
diimplementasikan (Yalda & Hamad, 2015).
2.5.4. Karakteristik Software Defined Network (SDN)
Teknologi SDN memiliki dua karakterisitik, yang pertama SDN
memisah antara control plane dan data plane. Kedua SDN menggabungkan
control plane setiap perangkat menjadi sebuah kontroler yang berbasiskan
programmeable software. Sehingga sebuah kontroler tersebut dapat
mengontrol banyak perangkat dalam sebuat data plane. SDN
mensentralisasikan jaringan dalam sebuah kontroler sehingga lebih
mempermudah dalam pengoperasian, dan memelihara jaringan secara
keseluruhan. Berikut adalah kelebihan atau keunggulan dari SDN (Roni
Fernando Simarmata, Rohmat Tulloh, 2018) :
1. Penyediaan jaringan terpusat.
2. Peningkatan kehandalan jaringan dan keamanan sebagai akibat dari
pengelolaan jaringan terpusat dan manajemen otomatis dari
perangkat jaringan, penegakan kebijakan yang seragam, dan
meminimalisir kesalahan konfigurasi yang lebih sedikit. Biaya lebih
murah .
3. Inovasi cepat melalui kemampuan untuk memberikan kemampuan
jaringan baru dan jasa tanpa perlu mengkonfigurasi perangkat
individu atau menunggu penjual rilis.
20
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
4. Kemampuan kontrol jaringan akan lebih rinci dengan menerapkan
dengan kebijakan di tingkat sesi, pengguna, perangkat, dan aplikasi
secara komprehensif.
2.5.5. Arsitektur Software Define Network (SDN)
Menurut (Negara & Tulloh, 2017), SDN memiliki 3 layer, yaitu
apllication layer, control layer, dan infrastruktur layer. Ketiga layer ini
memiliki fungsi yang berbeda-beda.
(Sumber, Listiani, 2017)
1. Application Layer
Application Layer adalah layer yang berfungsi sebagai antar
muka untuk mengelola jaringan, mengontrol jaringan, dan
melakukan fungsi konfigurasi, fungsi kontrol, dan fungsi
evaluasi. Layer ini terintegrasi dengan control layer yang
memberikan informasi tentang jaringan lalu ditampilkan oleh
application layer supaya dapat dipahami oleh pengelola jaringan.
2. Control Layer
Control layer memiliki fungsi untuk mengontrol seluruh
aktivitas jaringan dan memiliki fungsi sebagai control plane.
Gambar 2. 1 Arsitektur Software Defined Network (SDN)
21
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
3. Infrastructure Layer
Infrastruktur layer merupakan lapisan terbawah dari
arsitektur Software Defined Network. Didalam lapisan tersebut
berisi perangkat keras yang berfungsi sebagai Forwarding Plane
berdasarkan Data plane. Perangkat keras pada lapisan tersebut
yaitu router dan switch.
2.5.6. Keunggulan Software Defined Network (SDN)
Di dalam SDN sebuah jaringan tersentralisasi dalam sebuah kontroler
yang berbasiskan software yang dapat memelihara jaringan secara
keseluruhan, Sehingga dapat mempermudah dalam mendesain dan
mengoperasikan jaringan karena hanya melalui sebuah logical point.
Berikut adalah keunggulan Software Defined Networking (Ummah, 2016):
1. Manajemen terpusat dan kontrol perangkat jaringan dari beberapa
vendor.
2. Peningkatan otomatisasi dan manajemen dengan menggunakan
API.
3. Inovasi cepat melalui kemampuan untuk memberikan
kemampuan jaringan baru dan jasa tanpa perlu mengkonfigurasi
perangkat individu atau menunggu penjual rilis.
4. Programmability oleh operator, perusahaan, vendor perangkat
lunak independen, dan pengguna (bukan hanya produsen
peralatan) menggunakan pemrograman umum lingkungan, yang
memberikan semua pihak peluang baru untuk mendorong
pendapatan dan diferensiasi.
5. Peningkatan kehandalan jaringan dan keamanan sebagai akibat
dari pengelolaan jaringan terpusat dan manajemen otomatis dari
perangkat jaringan, penegakan kebijakan yang seragam, dan
meminimalisir kesalahan konfigurasi yang lebih sedikit.
6. Kemampuan kontrol jaringan akan lebih rinci dengan
menerapkan dengan kebijakan di tingkat sesi, pengguna,
perangkat, dan aplikasi secara komprehensif.
22
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
7. Penyajian antarmuka yang lebih baik sebagai aplikasi manajemen
jaringan terpusat.
2.6. Protokol OpenFLow
Protokol OpenFlow adalah protokol paling utama pada SDN. Posisinya
berada di antara controller dan forwarding (data plane). OpenFlow
memungkinkan pengaturan routing dan pengiriman paket ketika melalui
sebuah switch. Dalam sebuah jaringan, setiap switch hanya berfungsi
meneruskan paket yang melalui suatu port tanpa mampu membedakan tipe
protokol data yang dikirimkan. OpenFlow memungkinkan untuk mengakses
dan memanipulasi forwarding plane secara langsung dari perangkat-perangkat
jaringan seperti switch dan router baik secara fisik maupun virtual (Ummah,
2016).
OpenFlow adalah standar antarmuka komunikasi yang
menghubungkan antara lapisan controller dengan lapisan forwarding pada
arsitektur SDN. OpenFlow menginjinkan akses langsung dan manipulasi
forwarding plane dari sebuah perangkat jaringan seperti switch dan router baik
fisik maupun virtual. Secara sederhana OpenFlow merupakan sebuah
antarmuka antara SDN controller dengan perangkat switch (M. H. Hidayat &
Rosyid, 2017).
Gambar 2. 2 Konsep OpenFlow
(Sumber, Violet R. Syrotiuk, 2017)
OpenFlow mendefinisikan infrastruktur flow-based forwarding dan
Application Programmatic interface (API) standar yang memungkinkan
controller untuk mengarahkan fungsi dari switch melalui saluran yang aman
23
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
(secure chanel). Controller yang telah diprogram sesuai dengan konfigurasi
jaringan yang diinginkan dapat terhubung dengan forward plane. Dimana
secure channel ini merupakan perantara bagi controller untuk mengontrol
jaringan pada forward plane (Dimitra, 2017) .
2.6.1. Open Flow Switch
Pada perangkat OpenFlow switch dibagi menjadi tiga bagian
yaitu (Anam & Adrian, 2017) :
a. flow table
sebuah flow table yang mengindikasikan bahwa switch harus
memroses flow yang ada di dalamnya. Daftar flow ini dibuat
berdasarkan actions yang mana bersinggungan langsung
dengan setiap flow.
b. Secured Chanel
Sebuah saluran yang aman dibutuhkan untuk
menghubungkan switch dengan controller. Melalui saluran
ini, OpenFlow menyediakan jalur komunikasi antara switch
dan controller melalui protokol yang disebut protokol
OpenFlow.
c. Protokol OpenFlow
Komponen yang terakhir adalah protokol OpenFlow.
Protokol ini menyediakan sebuah standard dan komunikasi
terbuka antara kontroler dan switch. OpenFlow protocol
menentukan ke interface manakah flow akan diterapkan
dariflow table.
Gambaran mengenai konsep dari OpenFlow switch dapat
dilihat pada Gambar 2.3
24
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
Gambar 2. 3 Arsitektur Perangkat Switch OpenFlow
(Sumber, Anam & Adrian, 2017)
Terdapat beberapa perbedaan antara switch Openflow dengan
switch biasa (konvensional). Adapun berbedaanya terdapat pada
tabel 2.3 berikut :
Tabel 2. 3 Perbedaan Switch OpenFlow dan Switch Konvensional
(Sumber, I. Hidayat & Perdana, 2020)
Switch OpenFlow Switch biasa (Switch Konvensional)
Terpisahnya control path dan data
path
Control Path dan Data Path terletak pada
perangkat yang sama
Memungkinkan terjadi invasi
dalam jaringan
membatasi inovasi dalam jaringan Tetap
Menyediakan platform yang dapat
diteliti dan diujicobakan pada
jaringan sesungguhnya
Tetap dan sulit untuk diujicobakan (dibuat
tetap oleh vendor)
Fungsi yang dapat didefiniskan
oleh user
(Dapat di program ulang)
Arsitektur tertutup sehingga tidak da- pat
(Tidak dapat di program ulang)
Setiap keputusan untuk melakukan
pengiriman dilakukan oleh
kontroler Mengirimkan
Mengirimkan semua paket yang diterima
keluar dari switch
25
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
2.6.2. Openflow Table
Pada switch OpenFlow terdapat tabel yang berisi dari tiga
bagian yaitu : rule, action dan statistic seperti yang terdapat pada
Gambar 2.4 Rule merupakan sekumpulan kondisi yang akan di
bandingkan dengan paket yang akan masuk ke switch, yang di baca
adalah header-header dari setiap lapisan seperti mac address, ip
address, port number, protocol dan lain sebagainya. Action
merupakan tindakan yang akan dilakukan jika terdapat paket yang
masuk ke switch dan sesuai dengan rule, dapat berupa perintah
untuk meneruskan paket keluar ke port sekian atau men-drop paket
dan lain sebagainya. Pada flow table juga terdapat statistik dari
masing-masing flow berupa jumlah paket dan jumlah bytes (Anam
& Adrian, 2017).
(Sumber, Anam & Adrian, 2017)
Gambar 2. 4 Open Flow Table
26
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
2.7. Controller SDN
Controller SDN adalah aplikasi SDN yang mengelola flow control
untuk mengaktifkan inteligence networking. Controller SDN bekerja
berdasarkan protokol seperti OpenFlow yang memungkinkan server
memberitahu kemana paket dikirimkan. Perangkat meneruskan paket data yang
diterima berdasarkan aturan yang ditetapkan dari controller. Controller
menentukan apa yang harus dilakukan dengan paket dan, jika perlu,
mengirimkan aturan baru untuk perangkat sehingga dapat menangani paket
data di masa depan dengan cara yang sama (M. H. Hidayat & Rosyid, 2017).
(Sumber, Zhu et al., 2019)
Pada saat ini Beberapa Controller semakin banyak dan telah
berkembang diantaranya OpenDayLight (ODL), POX, NOX, Beacon, RYU,
Open Network Operating System (ONOS), Floodlight, Maestro, Onix, Loom
dan masih ada beberapa lainnya yang terus dikembangkan (Zhu et al., 2019).
Gambar 2. 5 Arsitektur SDN Controller
27
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
Menurut Mamushiane et al, ada beberapa controller yang populer atau
sering digunakan yaitu ONOS, OpenDaylight, POX, RYU dan Floodlight.
RYU memiliki sejumlah fitur yang membuatnya ideal untuk penerapan SDN
skala kecil. Modularitas menengahnya, penggunaan Python, arsitektur
terpusat, dan dukungan eksklusif untuk OS Linux membatasi penerapannya ke
jaringan skala kecil (Mamushiane, Lysko, & Dlamini, 2018). POX memiliki
beberapa komponen yang dapat digunakan ulang untuk membuat SDN
Controller sesuai dengan kebutuhan pengguna. Hal ini memungkinkan untuk
pembuatan perangkat lunak SDN Controller yang cocok untuk sebuah jaringan
spesifik, contohnya virtual data center berbasis Software Container.
(Nuruzzamanirridha et al., 2016).
Tabel 2. 4 Perbandingan Controller SDN POX dan RYU
(Sumber, Ali et al., 2018)
Features POX RYU
Language Support Python Puthon
OpenFlow Version v1.0 v1.0, v1.2, v1.3, v1.4,
v1.5, Niciara extensions
GUI Yes Yes
REST API Yes Yes
Platform Support Linux, Mac,
Windows Linux
License Provider Apache Apache
Learning Curve Easy Moderate
Distributed No Yes
28
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
2.8. POX Controller
POX adalah sebuah platform pengembangan perangkat lunak SDN
Controller berbasis bahasa pemrograman Python. POX memiliki beberapa
komponen yang dapat digunakan dan digabung untuk membentuk SDN
Controller sesuai kebutuhan pengguna (Prayoga et al., 2017).
POX controller menyediakan cara yang efisien untuk
mengimplementasikan protokol OpenFlow yang merupakan protokol
komunikasi de facto antara pengontrol dan switch. Dengan menggunakan
pengontrol POX Anda dapat menjalankan berbagai aplikasi seperti hub, switch,
load balancer, dan firewall. Alat paket capture Tcpdump dapat digunakan
untuk menangkap dan melihat paket yang mengalir antara kontroler POX dan
perangkat OpenFlow (Kaur, Singh, & Ghumman, 2014).
POX adalah versi berbasis python dari NOX (NOX di python). Latar
belakang pengembangan POX adalah mengembalikan NOX ke C++ dan
mengembangkan platform python (python 2.7) secara terpisah. Keuntungan
POX dibanding NOX adalah sebagai berikut (Thomas D. Nadeau, 2013):
a. POX memiliki pythonic OpenFlow interface.
b. POX memiliki komponen sampel yang dapat digunakan kembali untuk
seleksi jalur, penemuan topologi dan lain sebagainya.
c. POX dapat berjalan pada berbagai sistem operasi seperti Linux,
Windows dan Mac OS.
d. POX mendukung GUI dan visualiasasi seperti NOX.
e. POX berkinerja baik dibandingkan NOX.
29
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
(Sumber, Kaur et al., 2014)
2.9. RYU Controller
RYU adalah kerangka kerja SDN berbasis komponen, dikembangkan
oleh Nippon Telegraph and Telephone (NTT). RYU adalah pengontrol SDN
sepenuhnya diimplementasikan dengan Python. Nama RYU berasal dari kata
dalam bahasa Jepang yang berarti “mengalir,” yang mana adalah naga Jepang,
salah satu dewa air. Ia mengatur kontrol "aliran" untuk mengaktifkan
kecerdasan jaringan. Kontroler RYU menyediakan komponen perangkat lunak
dengan aplikasi yang terdefinisi dengan baik antarmuka program (API) yang
memudahkan pengembang membuat manajemen jaringan baru dan aplikasi
kontrol (Islam, Islam, & Refat, 2020).
RYU menyediakan komponen perangkat lunak dengan API terdefinisi
dengan baik yang memudahkan pengembang untuk membuat manajemen
jaringan baru dan aplikasi kontrol. RYU mendukung berbagai protokol untuk
mengelola perangkat jaringan, seperti OpenFlow, Netconf, OF-config, dll.
Tentang OpenFlow, RYU mendukung sepenuhnya 1.0, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, dan
Nicira Extensions. Semua kode tersedia secara bebas di bawah lisensi Apache
2.0. RYU berbasis bahasa python dan bersifat Open source (Edgar, Hanuranto,
& Mentari, 2019).
Gambar 2. 6 Arsitektur POX Controller
30
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
(Sumber, Rahmawan et al., 2020)
2.10. Mininet
Mininet adalah sebuah emulator untuk membuat prototype jaringan
berskala besar secara cepat pada sumberdaya yang terbatas (seperti pada single
komputer atau laptop maupun Virtual Machine). Mininet diciptakan dengan
tujuan untuk mendukung riset di bidang SDN dan OpenFlow. Emulator
Mininet memungkinkan kita untuk menjalankan sebuah kode secara interaktif
di atas laptop atau di atas virtual hardware, tanpa harus memodifikasi kode
tersebut. Artinya kode simulasi sama persis dengan kode pada real network
environment (Sembiring, 2018). Pada mininet ini dilakukan perancangan
jaringan dengan topologi yang diinginkan. Secara sederhana mininet ini
berfungsi untuk emulasi pada bagian data path untuk mengetes konfigurasi
jaringan SDN. Sedangkan untuk melakukan testing pada mininet dapat
dilakukan dengan command “sudo mn”. Dengan command ini mininet akan
mengemulasikan konfigurasi jaringan SDN yang terdiri dari 1 controller, 1
switch dan 2 host (Sudiyatmoko, Hertiana, & Negara, 2016).
(Sumber, Sudiyatmoko et al., 2016)
Gambar 2. 7 Perintah Mininet
Gambar 2. 8 Arsitektur Ryu Controller
31
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
Mininet adalah solusi yang dianggap paling unggul dalam hal
kemudahan penggunaan, performansi, akurasi, dan skalabilitas. Ia mampu
menyediakan lingkungan yang realistis dan nyaman (convenience) dengan
harga yang murah (low cost). Kita dapat menggunakan alternatif lain seperti
hardware test-bed untuk simulasi jaringan, yang mana dapat berjalan cukup
kencang dan akurat, namun harganya mahal dan harus di-shared dengan
pengguna lain. Begitu pula, kita dapat menggunakan simulator yang harganya
murah, namun seringkali kode simulasi akan harus dimodifikasi lagi bila akan
dijalankan di real network environment (Fadli, 2018).
(Sumber, Fadli, 2018)
Salah satu alasan mininet sering digunakan untuk penelitian karena
mininet dapat membantu dalam membuat topologi sesuai dengan kebutuhan
atau keinginan perancang, banyak yang telah membuktikannya dengan
topologi yang cukup kompleks, lebih besar dan topologi internet seperti yang
digunakan untuk penelitian pada BGP. Fitur lain yang sangat bagus dari
mininet yaitu memungkinkan untuk kostumisasi packet forwarding
sepenuhnya (Thomas D. Nadeau, 2013).
Gambar 2. 9 Arsitektur Mininet
32
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
Berikut adalah kelebihan mininet:
1. Menyediakan testbed jaringan yang sederhana dan murah untuk
mengembangkan aplikasi OpenFlow.
2. Memungkinkan beberapa pengembang untuk bekerja sama secara
independen pada topologi yang sama.
3. Mendukung system-level regression tests yang berulang dan mudah
dikemas.
4. Memungkinkan pengujian topologi yang kompleks tanpa perlu
memasang jaringan fisik.
5. Menggunakan CLI pada sebuah topologi dan Openflow untuk
debugging atau melakukan tes pada jaringan luas.
6. Mendukung pembuatan topologi custom secara acak, sehingga dapat
memudahkan pengguna dalam membuat topologi berdasarkan
kebutuhan pengguna.
7. Menyediakan API Python yang mudah dan extensible untuk
penciptaan jaringan dan eksperimen.
2.11. Spanning Tree Protocol
Spanning Tree Protocol adalah protokol yang berfungsi untuk
mengantisipasi terjadinya broadcast storm sehingga terjadi loop data secara
terus menerus. Fungsi utama adalah mencegah terjadinya loop dan digunakan
sebagai sarana untuk redundansi jaringan jika terjadi kegagalan jaringan.
Tanpa adanya STP, pada frame Ethernet akan terjadi loop untuk periode tak
terbatas di dalam waktu jaringan dengan link berlebihan secara fisik. Untuk
mencegah loop pada frame Ethernet, STP memblok beberapa port dari frame
Ethernet sehingga hanya satu jalur yang aktif (Subli, Moh & Wahyudi, 2020).
Spanning Tree Protocol (STP: 802.1D IEEE) menangani jaringan
sebagai logic tree dan dengan menetapkan port setiap switch untuk
menghindari loop. Dengan STP, paket Bridge Protocol Data Unit (BPDU)
saling bertukar antar bridge untuk membandingkan bridge dan port untuk
33
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
memutuskan data melalui port yang tersedia. Prosedur yang lebih spesifik
adalah berikut (Nuruzzamanirridha et al., 2016):
Gambar 2. 10 Keterangan Port Spanning Tree Protocol
(Sumber, orsg.github.io/ryu-book)
1. Memilih Root Bridge
Root bridge merupakan master bridge atau controlling bridge. Root
bridge dipilih berdasarkan bridge ID terkecil yang dibandingkan dengan
bridge lainnya melalui pertukaran paket Bridge Protocol Data Unit
(BPDU), Setelah itu, hanya root bridge yang mengirimkan paket BPDU
asli dan bridge lainnya mentransfer paket BPDU yang diterima root
bridge.
2. Memilih Peran Port
a. Root Port
Port memiliki cost terkecil di antara bridge untuk mencapai Root
Bridge. Port ini menerima paket BPDU dari root bridge.
b. Designated Port
Port yang memiliki cost kecil untuk mencapai root port pada setiap
link. Port akan mengirimkan paket BPDU yang diterima dari root bridge.
c. Non Designated Port
Port selain root port dan designated port. Port ini mencegah frame
transfer.
34
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
3. Perubahan Status Port
Awalnya semua port dalam keadaan BLOCK, Setelah perhitungan
STP selesai, masing-masing port dalam status LISTEN dan LEARN
untuk menyeleksi port dan bridge ID . Setelah itu, perubahan status
sesuai dengan peran masing-masing port, akhirnya port akan
memutuskan untuk FORWARD atau BLOCK. Port dengan status
DISABLE tidak akan melakukan perubahan apa-apa.
Gambar 2. 11 State Spanning Tree Protocol
(Sumber, Ryu Documentation Github)
Tabel 2. 5 State Spanning Tree Protocol
Status Operasi
DISABLE Disable port, mengabaikan semua paket
yang diterima
BLOCK Hanya menerima BPDU
LISTEN Mengirim dan menerima BPDU
LEARN Mengirim dan menerima BPDU, learns
MAC
FORWARD Mengirim dan menerima BPDU, learns
MAC, mengirim data
2.12. Switch
Menurut Jesin, Switch adalah bridge yang memiliki banyak port,
menghubungkan lebih dari 2 device. Sedangkan menurut Andi Micro
menjelaskan bahwa switch merupakan suatu device pada jaringan yang secara
konseptual berada pada layer 2 (Datalink Layer) dan ada yang layer 3 (Network
Layer) (Fahri, Fiade, & Suseno, 2018).
35
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
Dari kedua penjelasan di atas, maka dapat disimpulkan bahwa switch
merupakan suatu device yang memiliki banyak port sehingga dapat
menghubungkan lebih dari 2 device melalui layer 2 atau 3. Oleh karena itu,
switch disebut juga multiport bridge
Gambar 2. 12 Switch
Pada Data Link Layer, terjadi proses pengecekan terhadap alamat fisik
jaringan (MAC Address) untuk otentikasi alamat fisik komputer yang
terhubung ke switch, untuk kemudian disesuaikan dengan alamat jaringan pada
Network Layer (IP Address). Pada Physical Layer terjadi proses pengolahan
sinyal digital (Fahri et al., 2018).
Switch dapat mempelajari alamat hardware host tujuan, sehingga
informasi bisa langsung dikirim ke host tujuan. Switch yang lebih cerdas dapat
mengecek frame yang error dan dapat mem-blok frame yang error tersebut
(Sofana, 2013) .
2.13. Metode Simulasi
Metode simulasi merupakan teknik penyusunan model dari suatu keadaan
nyata (sistem), kemudian dilakukan percobaan pada model tersebut. Pada
umumnya simulasi cocok bila diterapkan untuk menganalisa interaksi masalah
yang rumit dari sistem, sedangkan penggunaan teknik analisa yang ada sangat
terbatas. Simulasi juga berguna untuk mengetahui pengaruh atau akibat suatu
keputusan dalam jangka waktu tertentu (Siregar, 2016).
36
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
Menurut (Sajjad, 2010) yang dikutip dari skripsi (Fenny, Shofi, &
Masruroh, 2019) metode simulasi terdiri dari beberapa tahapan yang terdiri
dari:
2.13.1. Problem Formulation
Proses simulasi dimulai dengan masalah praktis yang
memerlukan pemecahan atau pemahaman. Sebagai contoh sebuah
perusahaan kargo ingin mencoba untuk mengembangkan strategi baru
untuk pengiriman truk, contoh lain yaitu astronom mencoba memahami
bagaimana sebuah nebula terbentuk. Pada tahap ini kita harus
memahami perilaku dari sistem, mengatur operasi sistem sebagai objek
untuk percobaan. Maka kita perlu menganalisa berbagai solusi dengan
menyelidik hasil sebelumnya dengan masalah yang sama. Solusi yang
paling diterima yang harus dipilih.
2.13.2. Conceptual Model
Langkah ini terdiri dari deskripsi tingkat tinggi dari struktur dan
perilaku sebuah sistem dan mengidentifikasi semua benda dengan
atribut dan interface mereka. Kita juga harus menentukan variabel state-
nya, bagaimana cara mereka berhubungan, dan mana yang penting
untuk penelitian. Pada tahap ini dinyatakan aspek-aspek kunci dari
requirement. Selama definisi model konseptual, kita perlu
mengungkapkan fitur yang penting. Kita juga harus
mendokumentasikan informasi non-fungsional, misalnya seperti
perubahan pada masa yang akan datang, perilaku nonintuitive atau non-
formal, dan hubungan dengan lingkungan.
2.13.3. Input Output Data
Pada tahap ini kita mempelajari sistem untuk mendapatkan data
input dan output. Untuk melakukannya kita harus mengumpulkan dan
mengamati atribut yang telah ditentukan pada tahap sebelumnya.
Ketika entitas sistem yang dipelajari, maka dicoba mengaitkannya
37
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
dengan waktu. Isu penting lainnya pada tahap ini adalah pemilihan
ukuran sampel yang valid secara statistik dan format data yang dapat
diproses dengan komputer. Kita harus memutuskan atribut mana yang
stokastik dan deterministik. Dalam beberapa kasus, tidak ada sumber
data yang dapat dikumpulkan (misalnya pada sistem yang belum ada).
Dalam kasus tersebut kita perlu mencoba untuk mendapatkan set data
dari sistem yang ada (jika tersedia). Pilihan lain yaitu dengan
menggunakan pendekatan stokastik untuk menyediakan data yang
diperlukan melalui generasi nomor acak.
2.13.4. Modeling
Pada tahap pemodelan, kita harus membangun representasi yang
rinci dari sistem berdasarkan model konseptual dan input/output data
yang dikumpulkan. Model ini dibangun dengan mendefinisikan objek,
atribut, dan metode menggunakan paradigma yang dipilih. Pada tahap
ini spesifikasi model dibuat, termasuk set persamaan yang
mendefinisikan perilaku dan struktur. Setelah menyelesaikan definisi
ini, kita harus membangun struktur awal model (mungkin berkaitan
sistem dan metrik kerja).
2.13.5. Simulation
Pada tahap simulasi, kita harus memilih mekanisme untuk
menerapkan model (dalam banyak kasus menggunakan komputer dan
bahasa pemrograman dan alat-alat yang memadai), dan model simulasi
yang dibangun. Selama langkah ini, mungkin perlu untuk
mendefinisikan algoritma simulasi dan menerjemahkannya ke dalam
program komputer.
2.13.6. Verfication and Validation
Pada tahap-tahap sebelumnya, tiga model yang berbeda
dibangun: model konseptual (spesifikasi), model sistem (desain), dan
model simulasi (executable program). Kita perlu untuk memverifikasi
38
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
dan memvalidasi model ini. Verifikasi terkait dengan konsistensi
internal antara tiga model. Validasi difokuskan pada korespondensi
antara model dan realitas: adalah hasil simulasi yang konsisten dengan
sistem yang dianalisis.
2.13.7. Experimentation
Kita harus menjalankan model simulasi, menyusul tujuan yang
dinyatakan pada model konseptual. Selama fase ini kita harus
mengevaluasi output dari simulator menggunakan korelasi statistik
untuk menentukan tingkat presisi untuk metrik kerja. Fase ini dimulai
dengan desain eksperimen, dengan menggunakan teknik yang berbeda.
Beberapa teknik ini meliputi analisis sensitivitas, optimasi,dan seleksi
(dibandingkan dengan sistem alternatif).
2.13.8. Output Analysis
Pada tahap analisa keluaran, keluaran simulasi dianalisis untuk
memahami perilaku sistem. Keluaran ini digunakan untuk mendapatkan
tanggapan tentang perilaku sistem yang asli. Pada tahap ini, alat
visualisasi dapat digunakan untuk membantu proses tersebut.
2.14. Quality of Service (Qos)
Quality of Service (QoS) didefinisikan sebagai suatu pengukuran tentang
seberapa baik jaringan dan merupakan suatu usaha untuk mendefinisikan
karakteristik dan sifat dari suatu layanan. QoS mengacu pada kemampuan
jaringan untuk memberikan layanan yang lebih baik untuk jaringan lalu lintas
yang dipilih melalui berbagai teknologi yang berbeda-beda. Tujuan QoS
adalah untuk memenuhi kebutuhan-kebutuhan layanan yang berbeda, yang
menggunakan infrastruktur yang sama (Riandi, 2016).
39
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
Parameter Quality of Service pada penelitian ini terdiri dari :
1. Throughput
Throughput yaitu kecepatan (rate) transfer data efektif, yang
diukur dalam bps (bit per second). Throughput adalah jumlah total
kedatangan paket yang sukses yang diamati pada tujuan selama
interval waktu tertentu dibagi oleh durasi interval waktu tersebut
(Wulandari, 2016).
Tabel 2. 6 Kategori Throughput Versi TIPHON
(Sumber, TIPHON)
Kategori Throughput Besar Throughput
Sangat Bagus > 1200 Kbps
Bagus 700 s/d 1200 Kbps
Sedang 338 s/d 700 Kbps
Jelek 0 s/d 338 Kbps
2. Packet Loss
Packet Loss merupakan suatu parameter yang
menggambarkan suatu kondisi yang menunjukkan jumlah total
paket yang hilang dapat terjadi karena collision dan congestion
pada jaringan. Perhitungan packet loss berdasarkan packet loss
ratio adalah perbandingan jumlah paket yang diterima dan jumlah
paket yang dikirimkan user dan dinyatakan dalam bentuk ( % )
(Wulandari, 2016).
Tabel 2. 7 Kategori Packet Loss Versi TIPHON
(Sumber, TIPHON)
Kategori Packet Loss Besar Packet Loss
Sangat Bagus 0%
Bagus 3%
Sedang 15%
Jelek 25%
40
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
3. Delay
Delay (Latency) merupakan waktu yang dibutuhkan data
untuk menempuh jarak dari asal ke tujuan. Delay dapat dipengaruhi
oleh jarak, media fisik, congesti atau juga waktu proses yang lama
(Wulandari, 2016)
Tabel 2. 8 Kategori Delay Versi TIPHON
(Sumber, TIPHON)
Kategori Delay Besar Delay
Sangat Bagus <150 ms
Bagus 150 s/d 300 ms
Sedang 300 s/d 450 ms
Jelek >450 ms
4. Jitter
Jitter diakibatkan oleh variasi-variasi dalam panjang antrian,
dalam waktu pengolahan data, dan juga dalam waktu
penghimpunan ulang paket-paket diakhir perjalanan jitter. Jitter
lazimnya disebut variasi delay, berhubungan erat dengan latency,
yang menunjukkan banyaknya variasi delay pada transmisi data di
jaringan (Wulandari, 2016).
Tabel 2. 9 Kategori Jitter Versi TIPHON
(Sumber, TIPHON)
Kategori Jitter Besar Jitter
Sangat Bagus 0 ms
Bagus 0 s/d 75 ms
Sedang 75 s/d 125 ms
Jelek 125 s/d 225 ms
41
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
2.15. Distributed Internet Traffic Generator (D-ITG)
D-ITG (Distributed Internet Traffic Generator) adalah platform yang
mampu menghasilkan lalu lintas IPv4 dan IPv6 dengan mereplikasi beban kerja
aplikasi internet secara akurat. D-ITG juga merupakan alat pengukuran jaringan
yang dapat mengukur metrik kinerja yang paling umum (misalnya throughput,
delay, jitter, packet loss) pada tingkat paket (Alessio Botta, Walter de Donato,
n.d.).
Pada lapisan transport, D-ITG saat ini mendukung TCP (Transmission
Control Protocol), UDP (User Datagram Protocol), SCTP1 (Stream Control
Transmission Protocol), dan DCCP1 (Datagram Congestion Control Protocol).
Ini juga mendukung ICMP (Internet Control Message Protocol). Di antara
beberapa fitur yang dijelaskan di bawah, mode pasif seperti FTP juga didukung
untuk melakukan eksperimen dengan adanya NAT, dan dimungkinkan untuk
menyetel kolom header TOS (DS) dan TTL IP (Alessio Botta, Walter de Donato,
n.d.).
Tabel 2. 10 Syntax yang digunakan pada D-ITG
(Sumber, D-ITG 2.8.1 Manual)
Syntax Keterangan
- T (protocol) Transmission protocol :TCP, UDP, SCTP, DCCP
- t (time) Waktu yang dibutuhkan selama pengujian 15s.
- C (rate) Packet konstan yang dikirmkan pada tiap detik
(default: 1000 pkts/s)
-c (paket size) Ukuran paket yang akan dialirkan pada pengujian
(bytes)
-a (bind address) Alamat IP address yang dituju sebagai receiver
-l sender.log Menyimpan hasil pengujian pada sender
-x receiver.log Menyimpan hasil pengujian pada receiver
./ITGRecv Menjadikan suatu perangkat sebagai receiver
./ITGSend Perintah untuk mengirim data dari sisi sender
./ITGDec sender.log Menampilkan hasil pengujian QoS dari sisi sender
./ITGDec receiver.log Menampilkan hasil pengujian QoS dari sisi
receiver
42
BAB III
METODOLOGI PENGEMBANGAN SISTEM
3.1. Metode Pengumpulan Data
Dalam penelitian yang dilakukan, dibutuhkan data dan informasi yang
digunakan sebagai materi dan pembahasan. Oleh sebab itu, penulis melakukan
beberapa penelitian dalam mencari data dan informasi yang dibutuhkan untuk
penelitian. Metode pengumpulan data yang penulis gunakan untuk melakukan
penelitian yaitu:
1. Studi Pustaka
Pada tahapan pengumpulan data dengan menggunakan studi
pustaka, penulis mencari referensi-referensi yang terkait dengan
topik dan metode yang akan diteliti. Pencarian referensi dilakukan
di perpustakaan, toko buku, dan secara online melalui internet.
Informasi yang didapatkan digunakan untuk penyusunan landasan
teori, metode penelitian, dan cara Analisis performansi Controller
POX dan RYU pada Software Defined Network SDN dengan
Protokol Spanning Tree .
2. Studi Literatur
Tabel 3. 1 Studi Literatur Sejenis
No Judul Penelitian Penelitian Kekurangan Perbedaan
1
Performance
Analysis of POX
and RYU with
Different SDN
Topologies
(Ali et al., 2018)
Menganalisis
performansi
controller POX dan
RYU dengan
parameter QoS
Thorughput dan
Latency
Hanya
menggunakan
parameter QoS
Latency dan
Throughput, tidak
menggunakan
protokol untuk
mencegah paket
looping, Tidak
menggunakan
variasi background
traffic
Menggunakan
protokol spanning
tree dan melakukan
pengukuran Quality
of Service (QoS)
seperti
Throughput,Delay,P
acket Loss dan
Jitter. menggunakan
variasi background
traffic
43
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
2
Perbandingan
Performa
Controller
OpenDayLight
dan RYU pada
Arsitektur
Software Defined
Network
(Pramudita &
Suartana, 2020)
Menganalisis
performansi
controller
OpenDayLight dan
RYU dengan
Parameter QoS
Throughput, Delay
dan Packet Loss,
menggunakan
variasi background
traffic UDP
Tidak menguji
jitter dan tidak
menggunakan
protokol spanning
tree untuk
mencegah looping
packet
Menggunakan
protokol spanning
tree dan melakukan
pengukuran Quality
of Service (QoS)
seperti
Throughput,Delay,P
acket Loss dan
Jitter. menggunakan
variasi background
traffic
3
Performance
Evaluation of
SDN controllers
POX and
Floodlight in
Mininet
Emulation
Environment
(Fancy &
Pushpalatha,
2018)
Menganalisis
performansi
controller POX dan
Floodlight dengan
parameter delay
dan throughput
Hanya
menggunakan
parameter QoS
Delay dan
Thorughput, tidak
menggunakan
protokol spanning
tree, Tidak
menggunakan
variasi background
traffic
Menggunakan
protokol spanning
tree dan melakukan
pengukuran Quality
of Service (QoS)
seperti
Throughput,Delay,P
acket Loss dan
Jitter, menggunakan
variasi background
traffic
4
Implementasi
POX pada
Perangkat Lunak
Software-Defined
Networking
Controller untuk
Data Center
Berbasis
Container
(Prayoga et al.,
2017)
Menganalisis
performansi
controller POX
menggunkan
protokol spanning
tree dengan
parameter
throughput
Hanya melakukan
pengukuran QoS
dengan parameter
Thorughput dan
Tidak
menggunakan
variasi background
traffic
Menggunakan
protokol spanning
tree dan melakukan
pengukuran Quality
of Service (QoS)
seperti
Throughput,Delay,P
acket Loss dan
Jitter. menggunakan
variasi background
traffic
5
Implementasi
Jaringan
Komputer
Berbasis Software
Defined Network
Menggunakan
Menganalisis
performansi
controller RYU
menggunkan
protokol spanning
tree dengan
Hanya
menggunakan satu
controller. Tidak
menggunakan
Menggunakan
protokol spanning
tree dan melakukan
pengukuran
44
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
RYU controller
dan Openvswitch
(Nuruzzamanirrid
ha et al., 2016)
parameter
throughput, delay,
packet loss dan
jitter
variasi background
traffic
Quality of Service
(QoS) seperti
Throughput,Delay,P
acket Loss dan
Jitter, menggunakan
variasi background
traffic
6
Analisa
Performansi
Controller Pada
Arsitektur
Jaringan Software
Defined Network
(SDN)
(Rahmawan et al.,
2020)
Menganalisis
performansi
controller
FloodLight dan
RYU dengan
Parameter QoS
Throughput, Delay
Packet Loss, jitter
menggunakan
variasi background
traffic UDP
Tidak
menggunakan
protokol spanning
tree
Menggunakan
protokol spanning
tree dan melakukan
pengukuran Quality
of Service (QoS)
seperti
Throughput,Delay,P
acket Loss dan
Jitter. menggunakan
variasi background
traffic
7
SDN Layer 2
Switch
Simulation Using
Mininet and
OpenDayLight
(Rathi & Singh,
2018)
Mensimulasikan
jaringan SDN
dengan controller
OpenDayLight
menggunakan
Protokol Spanning
Tree.
Hanya
mensimulasikan
controller SDN
menggunakan
protokol spanning
tree, tidak
mengukur
parameter Quality
of Service
Menggunakan
protokol spanning
tree dan melakukan
pengukuran Quality
of Service (QoS)
seperti
Throughput,Delay,P
acket Loss dan
Jitter. menggunakan
variasi background
traffic
45
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
Tabel 3. 2 Resume Studi Literatur
Penelitian Peneliti
1
Peneliti
2
Peneliti
3
Peneliti
4
Peneliti
5
Peneliti
6
Peneliti
7
Penelitian
Ini
POX
Controller ✓ ✓ ✓ ✓
RYU
Controller ✓ ✓ ✓ ✓ ✓
Throughput ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓
Packet
Loss ✓ ✓ ✓ ✓
Delay ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓
Jitter ✓ ✓ ✓
Spanning
Tree ✓ ✓ ✓ ✓
UDP ✓ ✓ ✓
Variasi
Traffic ✓ ✓ ✓
D-ITG ✓ ✓ ✓
Mininet ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓
Pada tabel 3.1 terdapat beberapa penelitian sejenis yang dijadikan
sebagai perbandingan dengan penelitian ini dan pada Tabel 3.2 terdapat
beberapa kekurangan yang kemudian akan dijadikan acuan untuk
pengembangan penelitian pada simulasi jaringan SDN ini. Berdasarkan studi
literatur sejenis , maka dapat disimpulkan beberapa kelebihan pada penelitian
ini sebagai berikut :
1. Penelitian ini menggunakan Controller POX dan RYU sebagai
control plane.
2. Menggunakan emulator mininet sebagai data plane.
3. Penelitian ini menggunakan topologi mesh 4 switch 8 host .
4. Menggunakan protokol spanning tree untuk mencegah terjadinya
looping pada jaringan (Rathi & Singh, 2018).
5. Menggunakan transmission protokol UDP, mengutip dari penelitian
(Pramudita & Suartana, 2020) bahwa, untuk menggunakan variasi
background traffic dengan tools D-ITG hanya menggunakan UDP.
46
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
6. Menggunakan variasi background traffic 50 MB, 100 MB, 150 MB
dan 200 MB, karena menurut (Rahmawan et al., 2020), variasi
background traffic tersebut memberikan gambaran untuk mengetahui
bagaimana pengaruhnya terhadap nilai dari parameter QoS .
7. Menggunakan parameter pengujian Quality of Service (QoS) seperti
Throughput, Delay, Packet Loss dan Jitter .
8. Menggunakan TIPHON dalam menentukan standar nilai dari
parameter uji Quality of Service (QoS).
9. Menggunakan Distributed Internet Traffic Generator (D-ITG) untuk
melakukan skenario pengujian background traffic.
3.2. Metode Simulasi
Pada penelitian ini menggunakan metode simulasi sebagai metode untuk
menganalisis performansi controller POX dan RYU dengan protokol Spanning
Tree pada jaringan Software Defined Network (SDN) berdasarkan parameter
Quality of Service (QoS) seperti Throughput,Delay,Packet Loss dan Jitter
dengan cara melakukan uji coba simulasi menggunakan emulator Mininet.
Metode simulasi terdiri dari beberapa tahapan, yaitu:
3.2.1. Problem Formulation
Setelah penulis melakukan studi pustaka dan studi penelitian
sejenis, penulis mendapatkan permasalahan utama yaitu
menganalisis performansi controller POX dan RYU pada topologi
mesh dengan jumlah switch 4 dan jumlah host 8 berdasarkan
parameter Quality of Service (QoS) seperti Throughput, Delay,
Packet Loss dan Jitter menggunakan emulator mininet.
3.2.2. Conceptual Model
Setelah mendapatkan permasalahan, kemudian melakukan
pemodelan konseptual dengan merancang topologi yang akan
digunakan pada penelitian ini. Pada penelitian ini menggunakan
47
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
mininet sebagai emulator dan pembuatan topologi, yang dijlankan
pada Linux Ubuntu 18.04.1.
3.2.3. Input Output Data
Pada tahap ini, penulis harus membuat apa saja jenis input dan
output yang akan dibutuhkan pada simulasi. Input adalah apa saja
yang diperlukan dalam simulasi penelitian ini, seperti command-
command atau perintah-perintah yang digunakan, background
traffic yang dialirkan pada beberapa topologi, sedangkan output
adalah hasil yang di analisis seperti Throughput,Delay,Packet Loss
dan Jitter.
3.2.4. Modelling
Pada tahap ini akan menentukan parameter yang akan
digunakan selama simulasi, tahap ini juga dilakukan pembuatan
skenario-skenario pada simulasi.
3.2.5. Simulation
Pada tahap ini akan melakukan penerapan model yang telah
dibuat sebelumnya, model akan disimulasikan dengan variabel dan
parameter yang telah ditentukan. Pada simulasi jaringan SDN
controller POX dan RYU sebagai control plane dan pembuatan
topologi dilakukan pada mininet (data plane) . Setelah proses
simulasi dilakukan maka hasil komunikasi data tersebut diproses sesuai
dengan kebutuhan yang diperlukan yang akan menghasilkan sebuah
informasi untuk proses analisis .
3.2.6. Verification and Validation
Tahap ini merupakan bagian dari tahap pengujian yang
bertujuan untuk memeriksa kesesuaian penerapan metode pada
penelitian ini. Langkah verifikasi dan validasi dilakukan dengan
memeriksa command-command yang sudah berjalan. Tahap ini
48
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
merupakan tahap di mana proses pemeriksaan data serta putusan
akhir dari penulis untuk menilai data yang telah dihasilkan apakah
layak atau tidak.
3.2.7. Experimentation
Pada proses ini penulis akan melakukan pengujian yang
terhadap seluruh skenario yang telah ditentukan oleh penulis dan
dapat juga dikatakan sebagai langkah eksekusi command yang dapat
berjalan pada mininet.
3.2.8. Output Analysis
Tahap ini adalah tahap terakhir yaitu, akan dianalisis data hasil
dari skenario yang sudah dilakukan pada tahap experimentation.
Pada tahap ini, penulis menganalisis output yang dihasilkan dari
simulasi pada mininet yang dipersiapkan sebelumnya. Hasil analisis
akan diuraikan berupa nilai-nilai kecepatan dan waktu yang
dituangkan kedalam tabel dan juga grafik.
49
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
3.3. Alur Penelitian
Gambar 3. 1 Alur Penelitian
50
BAB IV
IMPLEMENTASI SIMULASI DAN EKSPERIMENTAL
4.1. Problem Formulation
Komponen utama dari SDN adalah controller yang secara langsung
melakukan kendali terhadap data path dari perangkat. Dalam memilih controller
harus dipertimbangkan performanya, jangan sampai sebuah controller
menghambat kinerja jaringan itu sendiri. menurut Ali jehad (2018), POX banyak
digunakan dalam komunitas riset karena kemudahan programabilitasnya, selain
itu POX memiliki kemudahan instalasi karena sudah termasuk dalam paket
instalasi mininet serta ukuranya yang ringan. Selain itu, pada penelitian yang
dilakukan Pramudita (2020), performa controller RYU lebih baik dengan nilai
throughput lebih tinggi dan packet loss lebih rendah dibandingkan
OpenDaylight. Oleh karena itu pada penelitian ini diambil dua controller yaitu
POX dan RYU, sehingga perlu membandingkan keduanya dengan parameter
Quality of Service (QoS) untuk mengetahui bagaimana performansinya dalam
arstitektur Software Defined Network (SDN) .
Beberapa penelitian yang dilakukan sebelumnya kebanyakan hanya
membandingkan controller saja, sehingga apabila menggunakan topologi yang
mempunyai jalur transmisi lebih dari satu atau kompleks seperti topologi mesh
dan sebagainya akan mengakibatkan broadcast storm atau looping. Untuk
mencegah terjadinya broadcast storm diperlukan suatu metode yang tepat salah
satunya menggunakan protokol spanning tree. Dalam penelitian yang dilakukan
V. Rathi yang melakukan analisis performansi controller OpenDaylight
menggunakan protokol spanning tree, menjelaskan bahwa protokol spanning
tree berhasil mencegah broadcast storm (Rathi & Singh, 2018). Untuk itu perlu
menggunakan protokol spanning tree dalam melakukan analisis controller POX
dan RYU.
51
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
Pada penelitian ini akan dianalisis performansi controller POX dan RYU
menggunakan protokol spanning tree Dengan Parameter QoS Throughput
,Delay, Packet Loss dan Jitter pada simulator mininet.
4.2. Conceptual Model
Conceptual model yang dilakukan dalam penelitian skripsi ini adalah
membuat konsep simulasi jaringan Software Defined Network (SDN)
menggunakan controller POX dan RYU dengan protokol Spanning Tree serta
mininet untuk membuat topologi. Pada tahap ini dilakukan pembuatan topologi
mesh dengan jumlah switch 4 buah dan host 8 buah dan dihubungkan dengan
controller POX dan RYU. Kemudian dilakukan analisis dengan parameter
Quality of Service (QoS) throughput, delay, jitter dan packet loss.
4.3. Input/Output Data
4.3.1. Input
Input merupakan atribut yang digunakan pada penelitian ini,
diantaranya adalah sebagai berikut:
1. Node
Node merupakan semua device yang terdapat dalam topologi
yang dibuat pada jaringan Software Defined Network. Topologi
yang digunakan yaitu topologi mesh dengan jumlah switch 4 buah
dan host 8 buah kemudian dihubungan dengan controller POX dan
RYU, maka dalam penelitian ini menggunakan 13 node.
2. Background Traffic
Background Traffic adalah besaran paket yang akan
dialirkan pada topologi yang dibuat. Pada penelitian ini
menggunakan variasi background traffic berdasarkan penelitian
sebelumnya yaitu sebesar 50 MB, 100MB, 150MB dan 200MB
(Rahmawan et al., 2020).
52
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
3. Intent Departure Time (IDT)
Intent Departure Time (IDT) adalah paket konstan yang akan
dikirimkan tiap detiknya, dalam penelitian ini menggunakan IDT
sebesar 1000 pps, artinya paket akan dikirimkan 1000 paket per
detik.
4.3.2. Output
1. Throughput
Throughput digunakan untuk mengukur kecepatan pengiriman
packet pada analisis controller POX dan RYU menggunakan
protokol spanning tree.
2. Delay
Delay merupakan waktu yang dibutuhkan data untuk menempuh
jarak dari asal ke tujuan.
3. Jitter
Jitter diakibatkan oleh variasi-variasi dalam panjang antrian, dalam
waktu pengolahan data, dan juga dalam waktu penghimpunan ulang
paket-paket diakhir perjalanan jitter. Jitter lazimnya disebut variasi
delay.
4. Packet Loss
Packet loss jumlah total paket yang hilang dapat terjadi karena
collision dan congestion pada jaringan. Perhitungan packet loss
dalam bentuk persentase.
4.4. Modelling
Pada tahap modelling ini penulis membuat simulasi jaringan Software
Defined Network menggunakan emulator mininet untuk membuat topologi
sekaligus bertindak sebagai data plane, Kemudian dijalankan menggunakan
controller POX dan RYU dengan protokol spanning tree, lalu akan dianalisis
berdasarkan parameter throughput, delay, jitter dan packet loss. Adapun
topologi tersebut sebagai berikut :
53
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
Pada gambar 4.1 penulis membuat model jaringan SDN dengan
menghubungkan 4 buah switch dengan 8 buah host dan 1 contrroler. Kemudian
masing-masing switch tersebut dihubungkan dengan controller POX dan RYU
secara bergantian, kemudian dilakukan pengujian menggunakan tools
Distributed Internet Traffic Generator (D-ITG) untuk mengukur Quality of
Service (QoS). Pengalamatan IP pada simulasi ini berdasarkan pengaturan
default dari mininet dengan IP base 10.0.0.0/24. Adapun pengalamatan IP
tersebut sebagai berikut :
Tabel 4. 1 Pengalamatan IP Topologi Mesh 4 Switch 8 Host
Device IP Address Subnetmask
Controller 127.0.0.1 255.255.255.255
Host 1 (h1) 10.0.0.1 255.255.255.0
Host 2 (h2) 10.0.0.2 255.255.255.0
Host 3 (h3) 10.0.0.3 255.255.255.0
Host 4 (h4) 10.0.0.4 255.255.255.0
Host 5 (h5) 10.0.0.5 255.255.255.0
Gambar 4. 1 Topologi Mesh 4 Switch dan 8 Host
54
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
Host 6 (h6) 10.0.0.6 255.255.255.0
Host 7 (h7) 10.0.0.7 255.255.255.0
Host 8 (h8) 10.0.0.8 255.255.255.0
Simulasi ini menggunakan protokol spanning tree untuk mencegah
looping atau broadcast storm, pada topologi yang dirancang ketika spanning
tree protocol dijalankan, maka salah satu port dengan nilai port terbesar dan
pada switch dengan MAC address terbesar akan dilakukan block sehingga hanya
ada 1 jalur untuk mengirimkan packet dari source menuju destination, akibatnya
tidak akan terjadi looping atau broadcast storm .
Pada gambar 4.2 dijelaskan bahwa jalur komunikasi antara switch 3 (s3)
dan switch 4 (s4) akan dilakukan block pada bagian switch 4 (s4) dengan ethernet
4 (eth4), hal ini disebabkan switch 4 (s4) memiliki MAC Address terbesar
dibandingkan switch lainnya, dan ethernet 4 dipilih untuk dilakukan block
karena ethernet 4 (eth4) terbesar dibandingkan ethernet lainnya pada switch 4.
Gambar 4. 2 Topologi Mesh dengan Spanning Tree Protocol
55
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
Pemberian MAC address dan detail port dilakukan secara otomatis oleh mininet
atau juga bisa di set secara manual pada konfigurasi mininet .
4.5. Simulation
Simulasi ini menggunakan sistem operasi Ubuntu 18.04 LTS 64 bit, yang
berjalan pada Virtual Box 5.22. Pada sistem operasi Ubuntu tersebut dilakukan
instalasi mininet, setelah itu dilakukan instalasi controller POX dan RYU.
Pembuatan topologi dilakukan dengan mininet 2.2.2 sesuai skenario yang telah
dirancang sebelumnya, kemudian dilakukan pengujian dengan tools iperf dan
wireshark untuk mengetahui Quality of Service (Qos) dengan paramter
throughput, delay, jitter dan packet loss, lalu data yang diperoleh dari hasil
pengujian tersebut akan ditambilkan dalam bentu grafik menggunakan MS.
Excel.
4.5.1. Instalasi Mininet dan POX Controller
Pada proses instalasi mininet dan POX controller dilakukan dalam
satu sistem operasi Ubuntu 18.04 LTS. Langkah-langkah instalasinya
melalui terminal Ubuntu sebagai berikut :
1. Sebelum melakukan instalasi mininet, penulis melakukan update
Ubuntu dengan perintah $ sudo apt-get update
2. Kemudian, instal git dengan perintah $ sudo apt-get install git
3. Setelah git terinstal, lalu clone repository mininet dari github
dengan perintah $ git clone git://github.com/mininet/mininet
4. Apabila clone mininet berhasil kemduian masuk ke direktori
mininet dengan perintah $ cd mininet, kemudian memeriksa versi
mininet yang tersedia dengan perintah $ git tag dan menentukan
versi yang ingin diinstal dengan perintah $ git checkout –b 2.2.2
2.2.2
5. Proses instalasi mininet terakhir adalah dengan perintah $
mininet/util/install.sh [options]. Ada beberapa pilihan dalam
melakukan instalasi mininet, yaitu antara lain:
56
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
a. –a untuk menginstal segala sesuatu yang termasuk dalam
Mininet VM, termasuk dependensi seperti Open vSwitch
serta penambahan seperti dissector OpenFlow wireshark dan
POX Controller. Secara default alat ini akan dibangun di
direktori yang dibuat di direktori home
b. –nfv untuk menginstal mininet dan Open vSwitch
Instalasi mininet yang penulis lakukan adalah dengan –a. Alasan
penulis melakukan instalasi mininet dengan –a adalah karena option –a
secara otomatis akan menginstal semua yang berkaitan dengan mininet
termasuk POX controller dan wireshark yang penulis gunakan.
4.5.2. Instalasi RYU Controller
Pada proses instalasi RYU controller dilakukan dalam satu sistem
operasi Ubuntu 18.04 LTS. Langkah-langkah instalasinya melalui
terminal Ubuntu sebagai berikut :
1. Update Ubuntu dengan perintah $ sudo apt-get update
2. Kemudian melakukan instalasi dependensi python packages
dengan perintah $ apt install gcc python-dev libffi-dev libssl-dev
libxml2-dev libxslt1-dev zlib1g-dev
3. Karena git sudah terinstal sebelumnya, langsung saja clone RYU
controller dari github dengan perintah $ git clone
https://github.com/faucetsdn/RYU.git
4. Setelah clone RYU berhasil, masuk ke direktori RYU dengan
perintah $ cd RYU
5. Kemduian lakukan instalasi dengan perintah $ pip install .
4.5.3. Membuat Skenario Topologi dan Konfigurasi mininet
Pembuatan skenario topologi dilakukan dengan mininet, adapun
langkah-langkahnya sebagai berikut :
1. Buka terminal ubuntu kemudian masuk ke direktori
mininet/examples dengan perintah $ cd mininet/examples
57
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
2. Kemudian jalankan miniedit untuk membuat topologi dengan
perintah $ sudo python miniedit.py, jika berhasil akan muncul
graphical user interface seperti gambar 4.3.
Pada gambar 4.3, dapat dilihat bahwa perangkat-perangkat
jaringan yang dapat digunakan pada miniedit, penelitian ini
menggunakan switch Openflow karena untuk menjalankan jaringan
SDN harus menggunkan switch yang support protokol openflow.
Setelah muncul tampilan miniedit kemudian membuat skenario
topologi yang dirancang sesuai dengan skenario yang dijelaskan
pada tahap modelling.
3. Selanjutnya, konfigurasi controller pada mininet agar dapat
dihubungkan dengan controller POX dan RYU, dengan cara klik
kanan pada controller lalu pilih properties, setelah itu ubah
controller type menjadi remote controller.
Gambar 4. 3 Graphical User Interface Miniedit
58
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
Pada gambar 4.4 dijelaskan bahwa IP Address controller
yang penulis gunakan adalah 127.0.0.1 dengan controller port 6633.
Pada umumnya controller port untuk sebuah controller adalah 6633
atau 6653.
4. Kemudian klik menu edit pilih preferences untuk konfigurasi IP
Base, Start CLI OpenFlow version
Pada gambar 4.5 dijelaskan bahwa ip base yang digunakan
adalah 10.0.0.0/24, artinya semua host yang terhubung mendapatkan
ip dengan range tersebut dengan netmask /24 atau 255.255.255.0.
Jangan lupa untuk menceklis start CLI agar bisa menjalankan
mininet dengan terminal, penulis juga menggunakan versi openflow
Gambar 4. 4 Konfigurasi Controller pada miniedit
Gambar 4. 5 Edit Preference Controller
59
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
1.3 untuk RYU controller dan openflow 1.0 untuk POX controller,
sesuai dengan versi yang support untuk controller tersebut.
5. Setelah semua skenario toplogi dibuat dan di konfigurasi,
kemudian save file dengan klik pada menubar file pilih save
Pada gambar 4.6 adalah tampilan untuk menyimpan file
topologi yang sudah dibuat dan akan otomatis tersimpan pada
direktori mininet/examples. Export level 2 script adalah pilihan
untuk mengubah file topologi menjadi file python dengan format
.py agar bisa di eksekusi melalui terminal.
6. Jika sudah membuat topologi kemudian jalankan topologi yang
sudah dibuat. Ada dua cara untuk menjalankannya pertama melalui
miniedit dengan klik tombol , yang ke dua dengan
terminal dengan perintah sebagai berikut :
Perintah pertama untuk masuk ke direktori mininet/examples
yang mana file yang penulis buat disimpan, kemduian perintah
kedua untuk mengubah permissons agar file dapat di eksekusi,
selanjutnya perintah ketiga untuk menjalankan file topologi.
Gambar 4. 6 Save file Miniedit
$ cd mininet/examples
$ sudo chmod 777 [namafile].py
$ sudo python [namafile].py
60
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
Apabila topologi berhasil running maka akan muncul CLI mininet
seperti gambar 4.7.
4.5.4. Menjalankan Controller
Jika mininet sudah running langkah selanjutnya menjalankan
controller agar controller yang ada pada topologi mininet dapat
terhubung dengan controller RYU dan POX
1. RYU Controller
Untuk menjalankan RYU controller, menggunakan perintah sebagai
berikut :
Pada perintah pertama berfungsi untuk masuk ke direktori
RYU/RYU/app, sedangkan perintah kedua untuk menjalankan
aplikasi forwarding dan spanning tree protokol. Apabila berhasil
maka akan muncul tampilan seperti gambaran dibawah 4.8
$ cd ryu/ryu/app
$ ryu-manager simple_switch_stp_13.py
Gambar 4. 7 CLI mininet
Gambar 4. 8 Tampilan Ryu Running Spanning Tree
61
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
2. POX Controller
Untuk menjalankan POX controller, menggunakan perintah
sebagai berikut :
Pada perintah forwarding.l2_learning berfungsi untuk
mengaktifkan fungsi forwarding agar paket bisa dikirimkan, lalu
perintah spanning_tree untuk mengaktifkan protokol spanning tree,
kemudian log.level –DEBUG untuk menampilkan detail packet.
Apabila berhasil maka akan muncul tampilan seperti gambar 4.9
4.6. Verification and Validation
Penjelasan dan pembahasan mengenai verification and validation dijelaskan
pada BAB V skripsi ini tentang hasil dan pembahasan.
$ sudo ~/POX/POX.py forwarding.l2_learning \
openflow.spanning_tree --no-flood --hold-down \
log.level --DEBUG samples.pretty_log \
openflow.discovery host_tracker \
info.packet_dump
Gambar 4. 9 Tampilan POX Running Spanning Tree
62
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
4.7. Experimentation
Penjelasan dan pembahasan mengenai experimentation dijelaskan pada
BAB V skripsi ini tentang hasil dan pembahasan
4.8. Output Analysis
Penjelasan dan pembahasan mengenai output analisys dijelaskan pada
BAB V skripsi ini tentang hasil dan pembahasan.
63
BAB V
HASIL DAN PEMBAHASAN
5.1. Verification and Validation
Verifikasi dan validasi data dilakukan dengan memeriksa jaringan yang
dibuat sudah sesuai atau tidak. Masing-masing skenario akan dilakukan
percobaan pada tahapan ini untuk mengetahui apakah simulasi jaringan yang
telah dirancang pada tahapan sebelumnya sudah sesuai dengan ketentuan yang
ditetapkan pada tahapan sebelumnya. Jika terjadi kesalahan pada percobaan yang
dilakukan pada tahapan ini, maka akan dilakukan koreksi atau perbaikan pada
tahapan simulasi. Jika tidak terjadi kesalahan, maka akan dilanjutkan ke tahapan
selanjutnya yaitu experimentation dan output analysis.
5.1.1. Pengujian Koneksi antar Host
Pada pengujian koneksi antar host dilakukan pemeriksaan dengan
syntax pingall. Pemeriksaan tersebut dilakukan dalam mininet. Perintah
pingall akan menghasilkan keterangan konektifitas semua host, jika koneksi
antar host tidak dapat terhubung maka proses pengujian tidak akan dapat
berjalan.
pengujian yang dilakukan pada gambar 5.1 menampilkan hasil yang
baik karena keseluruhan host terkoneksi satu sama lain dan tidak ada
broadcast yang tidak tersampaikan. hal tersebut dapat dilihat dari dropped
Gambar 5. 1 Pengujian Pingall
64
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
yang ada pada gambar yaitu 0% semakin tinggi nilai dropped pada proses
ini maka terdapat kesalah pada koneksi yang tidak terhubung. Untuk
mengetahui koneksi tersebut tidak terhubung dengan host lainnya ditandai
dengan tanda “X” pada tampilan hasil. Pada keterangan 56/56 received
artinya broadcast telah diterima pada masing-masing host.
5.1.2. Pengujian Status Links
Tujuan dari pengujian status links adalah untuk mengetahui status
links pada masing-masing ethernet yang terhubung dalam node jaringan
yang dibuat, adapun syntax yang digunakan yaitu links.
Pada gambar 5.2 menjelaskan bahwa masing-masing switch
terhubung dengan switch dan host satu sama lain dengan baik, hali ini dapat
ditunjukkan dengan status (OK OK) pada CLI mininet, maka dengan status
tersebut pengujian QoS dapat dilanjutkan dengan baik.
5.1.3. Pengujian List Networks Connection
Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui detail informasi antara
koneksi switch dengan switch, host dengan switch melalui interface apa
yang digunakan pada node tersebut. Untuk syntax yang digunakan adalah
net.
Gambar 5. 2 Pengujian Status Links
65
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
Gambar 5. 3 Pengujian List Network Connection
Pada gambar 5.3 menjelaskan bahwa host 1 (h1) terhubung dengan
switch 1 (s1) melalui ethernet 0 (eth0), sedangkan switch 1 terhubung
dengan host 1 (h1) melalui ethernet 2 (eth2) dan seterusnya.
5.2. Experimentation
Pada tahap experimentation, penulis melakukan pengujian terhadap
skenario topologi yang sudah dirancang pada tahapan sebelumnya, yaitu :
5.2.1. Pengujian Koneksi Source dan Destination
Pada pengujian ini yang bertindak sebagai source yaitu host 1 (h1)
dengan IP address 10.0.0.1/24 dan yang bertindak sebagai destination yaitu
host 8 (h8) dengan IP address 10.0.0.8/24. Untuk menguji koneksi tersebut
dilakukan dalam CLI mininet kemudian masukkan syntax mininet > xterm
h1 h8, yang bertujuan untuk membuka terminal host tersebut .
Gambar 5. 4 Pengujian Koneksi Host 1 (Source)
66
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
Gambar 5. 5 Pengujian Koneksi Host 8 (Destination)
Gambar 5.4 dan gambar 5.5, menunjukkan konektivitas antara host
1 dengan ip address 10.0.0.1 terhadap host 8 dengan ip address 10.0.0.8 .
gambar tersebut menujukkan bahwa host 1 dan host 8 saling terkoneksi
dengan paket yang dikirimkan tidak ada yang hilang, hal tersebut
ditunjukkan pada keterangan 4 packets transmitted, 4 received, 0% packet
loss.
5.2.2. Pengujian Spanning Tree Protocol
1. Pengujian Tanpa Spanning Tree Protocol
Pada pengujian ini dilakukan test koneksi ping dari host 1
(10.0.0.1) ke host 8 (10.0.0.8), tanpa mengaktifkan konfigurasi spanning
tree protocol
Gambar 5. 6 ping host 1 to hos 8 tanpa Spanning Tree Protocol
Pada gambar 5.6 terlihat bahwa telah terjadi broadcast storm
karena paket ICMP yang dikirim dari host 1 ke host 8 tidak sampai
(destination host unreachable).
67
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
Gambar 5. 7 Hasil Capture Packet ARP Wireshark
Pada gambar 5.7 Capture packet ARP oleh wireshark menunjukkan
bahwa hanya paket ARP request yang berulang dengan informasi “Who
has 10.0.0.8? tell 10.0.0.01” tanpa paket ARP, dengan demikian host 1
gagal mengirim paket ke host 8 dan terjadi looping atau broadcast storm.
2. Pengujian dengan Spanning Tree Protocol
Sama dengan pengujian sebelumnya, pengujian ini dilakukan test
koneksi ping dari host 1 (10.0.0.1) ke host 8 (10.0.0.8), kali ini dengan
mengaktifkan konfigurasi spanning tree protocol .
Gambar 5. 8 Running Spanning Tree Protocol
Awalnya semua port dalam keadaan BLOCK, Setelah perhitungan
STP selesai, masing-masing port dalam status LISTEN dan LEARN
68
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
untuk menyeleksi port dan bridge ID . Setelah itu, perubahan status
sesuai dengan peran masing-masing port, akhirnya port akan
memutuskan untuk FORWARD atau BLOCK.
Hasil uji koneksi ping setelah menggunakkan spanning tree
protocol, dari host 1 (10.0.0.1) ke host 8 (10.0.08) ditampilkan pada
gambar 5.9 dengan paket ICMP reply dari host 8 berhasil. Dengan
demikian spanning tree protocol berhasil mencegah terjadinya loop atau
broadcast storm.
Gambar 5. 9 ping host 1 to host 8 dengan spanning tree protocol
5.2.3. Pengujian Packet UDP dengan Variasi Background Traffic
Pada tahapan ini pengujian dilakukan dengan menggunakan packet
UDP dan diberikan variasi background traffic yang berbeda yaitu 50 MB,
100MB, 150MB dan 200 MB dengan masing-masing pengujian dilakukan
sebanyak tiga kali selama 15 detik sesuai dengan default setting D-ITG.
Nilai yang keluar pada akhir percobaan adalah throughput, packet loss,
delay, jitter.
Tools yang digunakan untuk melakuan pengujian adalah Distributed
Internet Traffic Generator (D-ITG). Adapun syntax yang digunakan dan
tampilan salah satu hasil percoaan sebagai berikut :
1. Pengujian Background Traffic 50 MB
Untuk melakukan pengujian dengan D-ITG langkah pertama
yang harus dilakukan adalah membuka terminal host 1 (source) dan host
8 (destination) dengan memasukkan syntax pada CLI mininet > xterm
h1 h8. Kemudian masukkan syntax sebagai berikut :
Pada host 8 (destination) jalankan syntax :
69
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
Syntax ./ITGRecv untuk menjadikan host 8 sebagai receiver atau
destination
Pada host 1 (source) jalankan syntax :
Syntax diatas menunjukkan bahwa paket dengan traffic UDP akan
dikirimkan ke ip address 10.0.0.8 dengan background traffic 50 MB,
paket konstan perdetik sebesar 1000 pps, selama 15 detik dan hasilnya
disimpan pada log sender dan receiver . Adapun salah satu hasil
percobaan tersebut sebagai berikut:
Gambar 5. 10 Hasil Pengujian Traffic 50 MB
$ cd D-ITG-2.8.1-r1023/bin
$ ./ITGRecv
$ cd D-ITG-2.8.1-r1023/bin
$ ./ITGSend –T UDP –a 10.0.0.8 –c 50000 –C 1000 –t 15000 -l
sender.log –x receiver.log
70
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
2. Pengujian Background Traffic 100 MB
Sama halnya dengan pengujian sebelumnya hanya saja yang
membedakkan adalah background traffic yang digunakan, pada
pengujian ini menggunakan background traffic sebesar 100 MB.
Adapun syntax yang digunakkan sebagai berikut :
Pada host 8 (destination) jalankan syntax :
Syntax ./ITGRecv untuk menjadikan host 8 sebagai receiver atau
destination
Pada host 1 (source) jalankan syntax :
Syntax diatas menunjukkan bahwa paket dengan traffic UDP akan
dikirimkan ke ip address 10.0.0.8 dengan background traffic 100 MB,
paket konstan perdetik sebesar 1000 pps selama 15 detik dan hasilnya
disimpan pada log sender dan receiver. Untuk menampilkan hasil
pengujiannya sebagai berikut:
$ ./ITGRecv
$ ./ITGSend –T UDP –a 10.0.0.8 –c 100000 –C 1000 –t 15000
-l sender.log –x receiver.log
$ ./ITGDec receiver.log
Gambar 5. 11 Hasil Pengujian Traffic 100 MB
71
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
3. Pengujian Background Traffic 150 MB
Sama halnya dengan pengujian sebelumnya hanya saja yang
membedakkan adalah background traffic yang digunakan, pada
pengujian ini menggunakan background traffic sebesar 150 MB.
Adapun syntax yang digunakkan sebagai berikut :
Pada host 8 (destination) jalankan syntax :
Syntax ./ITGRecv untuk menjadikan host 8 sebagai receiver atau
destination
Pada host 1 (source) jalankan syntax :
Syntax diatas menunjukkan bahwa paket dengan traffic UDP akan
dikirimkan ke ip address 10.0.0.8 dengan background traffic 150 MB,
paket konstan perdetik sebesar 1000 pps selama 15 detik dan hasilnya
disimpan pada log sender dan receiver. Untuk menampilkan hasil
pengujiannya sebagai berikut:
$ ./ITGRecv
$ ./ITGSend –T UDP –a 10.0.0.8 –c 150000 –C 1000 –t 15000
-l sender.log –x receiver.log
$ ./ITGDec receiver.log
Gambar 5. 12 Hasil Pengujian Traffic 150 MB
72
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
4. Pengujian Background Traffic 200 MB
Sama halnya dengan pengujian sebelumnya hanya saja yang
membedakkan adalah background traffic yang digunakan, pada
pengujian ini menggunakan background traffic sebesar 200 MB.
Adapun syntax yang digunakkan sebagai berikut :
Pada host 8 (destination) jalankan syntax :
Syntax ./ITGRecv untuk menjadikan host 8 sebagai receiver atau
destination
Pada host 1 (source) jalankan syntax :
Syntax diatas menunjukkan bahwa paket dengan traffic UDP akan
dikirimkan ke ip address 10.0.0.8 dengan background traffic 200 MB,
paket konstan perdetik sebesar 1000 pps selama 15 detik dan hasilnya
disimpan pada log sender dan receiver. Untuk menampilkan hasil
pengujiannya sebagai berikut:
$ ./ITGRecv
$ ./ITGSend –T UDP –a 10.0.0.8 –c 200000 –C 1000 –t 15000
-l sender.log –x receiver.log
$ ./ITGDec receiver.log
Gambar 5. 13 Hasil Pengujian Traffic 200 MB
73
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
5.3. Output Analysis
Hasil pengujian yang didapatkan dari percobaan berdasarkan skenario
pengujian yang dilakukan sebagaimana yang dijelaskan pada sub bab 5.2.2
dicatat dalam bentuk tabel dan akan ditampilkan berupa grafik. Pengujian
dilakukan dengan menggunakan tools untuk mengukur kinerja jaringan yaitu
Distributed Internet Traffic Generator (D-ITG), untuk mengukur parameter
throughput, packet loss, delay dan jitter.
Pengujian dilakukan dengan menggunakan packet UDP dan diberikan
variasi background traffic yang berbeda yaitu 50 MB, 100 MB, 150 MB dan 200
MB dengan masing-masing pengujian dilakukan sebanyak tiga kali selama 15
detik sesuai dengan default setting D-ITG
5.3.1. Throughput
Hasil pengujian throughput pada POX controller dengan topologi mesh
4 switch dan 8 host dapat dilihat pada tabel berikut ini.
Tabel 5. 1 Hasil Throughput POX Controller
Traffic
(MB)
Pengujian ke
1
Pengujian ke
2
Pengujian ke
3
Rata-Rata
(Kbps)
50 3401,785 3388,719 3421,295 3403,933
100 3166,288 3067,288 2893,603 3042,393
150 848,255 1094,878 896,569 946,567
200 663,504 743,932 526,588 644,675
Rata-rata Throughput (Mbps) 2009,392
Dari Tabel 5.1 diperoleh beberapa informasi hasil dari pengujian
quality of service throughput pada POX controller, diperoleh rata-rata
throughput dari tiga kali pengujian dengan masing-masing background traffic
yaitu pada 50 MB sebesar 3403,933 Kbps , 100 MB sebesar 3042,393 Kbps,
150 MB sebesar 946,567 Kbps dan 200 MB sebesar 644,675 Kbps. Dengan
demikian rata-rata throughput POX sebesar 2009,392 Kbps.
74
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
Hasil pengujian throughput pada RYU controller dengan topologi mesh
4 switch dan 8 host dapat dilihat pada tabel berikut ini.
Tabel 5. 2 Hasil Throughput RYU Controller
Traffic
(MB)
Pengujian ke
1
Pengujian ke
2
Pengujian ke
3
Rata-Rata
(Kbps)
50 3485,534 3492,259 3429,104 3468,966
100 3283,361 3284,066 3335,751 3301,059
150 3111,27 3151,071 3075,049 3112,463
200 2883,209 2773,052 2882,64 2846,300
Rata-rata Throughput (Mbps) 3182,197
Dari Tabel 5.2 diperoleh hasil dari pengujian quality of service
throughput pada RYU controller, dengan rata-rata throughput dari tiga kali
pengujian menggunakan variasi background traffic yaitu pada 50MB sebesar
3468,966 Kbps , 100MB sebesar 3301,059 Kbps, 150MB sebesar 3112,463
Kbps dan 200 MB sebesar 2846,300 Kbps. Dengan demikian rata-rata
throughput RYU sebesar 3182,197 Kbps Berikut adalah grafik hasil
throughput POX dan RYU controller.
Gambar 5. 14 Grafik Throughput POX dan RYU Controller
50 100 150 200
POX 3403,933 3042,393 946,567 644,675
RYU 3468,966 3301,059 3112,463 2846,300
3403,933
3042,393
946,567
644,675
3468,966 3301,0593112,463
2846,300
0,000
500,000
1000,000
1500,000
2000,000
2500,000
3000,000
3500,000
4000,000
Throughput (Kbps)
POX RYU
75
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
Pada gambar 5.14, grafik hasil pengujian terlihat bahwa nilai
throughput yang didapatkan oleh controller POX mengalami penurunan pada
traffic 100 MB sebesar 3042,393 Kbps, kemudian kembali turun pada traffic
150 MB sebesar 946,567 Kbps hingga pada traffic 200 MB turun sebesar
644,675 Kbps. Sedangkan pada controller RYU hasil pengujian terlihat
bahwa nilai throughput yang didapatkan oleh controller RYU mengalami
penurunan pada traffic 100 MB sebesar 3301,059 Kbps, kemudian kembali
turun pada traffic 150 MB sebesar 3112,463 Kbps hingga pada traffic 200
MB turun sebesar 2846,300 Kbps.
Penurunan nilai throughput pada controller POX dan RYU diakibatkan
karena pertambahan background traffic yang diberikan, semakin besar
background traffic yang diberikan maka semakin padat kondisi jaringan,
sehingga mempengaruhi nilai throughput yang dihasilkan.
Menurut standar versi (TIPHON, n.d.) nilai throghput yang baik yaitu
> 1200 Kbps, dalam hal ini throghput RYU lebih baik karena memiliki rata-
rata nilai throughput sebesar 3182,197 Kbps, sedangkan POX memiliki rata-
rata nilai throghput 2009,392 Kbps.
5.3.2. Packet Loss
Hasil pengujian packet loss pada POX controller dengan topologi mesh
4 switch dan 8 host dapat dilihat pada tabel berikut ini.
Tabel 5. 3 Hasil Packet Loss POX Controller
Traffic
(MB)
Pengujian ke
1
Pengujian ke
2
Pengujian ke
3 Rata-rata (%)
50 0 0 0 0,000
100 0 0 0 0,000
150 0,23 0,33 0,5 0,353
200 1,09 0,59 3,55 1,743
Rata-rata Packet Loss (%) 0,524
76
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
Dari Tabel 5.3 diperoleh beberapa informasi hasil dari pengujian
Quality of Service (QoS) dengan parameter packet loss pada POX controller,
diperoleh rata-rata packet loss dari tiga kali pengujian dengan masing-masing
background traffic yaitu pada 50 MB sebesar 0%, 100 MB sebesar 0%, 150
MB sebesar 0,353% dan 200 MB sebesar 1,743%. Dengan demikian rata-rata
packet loss POX sebesar 0,524%.
Hasil pengujian packet loss pada RYU controller dengan topologi
mesh 4 switch dan 8 host dapat dilihat pada tabel berikut ini.
Tabel 5. 4 Hasil Packet Loss RYU Controller
Traffic
(MB)
Pengujian ke
1
Pengujian ke
2
Pengujian ke
3 Rata-rata (%)
50 0 0 0 0,000
100 0 0 0 0,000
150 0 0 0 0,000
200 0 0 0 0,000
Rata-rata Packet Loss (%) 0,000
Dari Tabel 5.4 diperoleh beberapa informasi hasil dari pengujian
Quality of Service (QoS) dengan parameter packet loss pada RYU controller,
diperoleh rata-rata packet loss dari tiga kali pengujian dengan masing-masing
background traffic yaitu pada 50 MB sebesar 0%, 100 MB sebesar 0,%, 150
MB sebesar 0% dan 200 MB sebesar 0%. Dengan demikian rata-rata packet
loss RYU sebesar 0%. Berikut adalah grafik hasil packet loss POX dan RYU
controller.
77
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
Gambar 5. 15 Grafik Packet Loss POX dan RYU Controller
Pada gambar 5.15, grafik hasil pengujian terlihat bahwa nilai packet
loss yang didapatkan oleh controller POX mengalami kenaikan pada
background traffic 150 MB sebesar 0,353% kemudian kembali naik pada
background traffic 200 MB sebesar 1,743%. Sedangkan pada controller RYU
hasil pengujian terlihat bahwa packet loss yang dihasilkan sebesar 0% pada
semua background traffic yang diberikan.
Kenaikan nilai packet loss pada controller POX diakibatkan karena
pertambahan background traffic yang diberikan, namun pada RYU tidak
terjadi kenaikan packet loss. Semakin besar background traffic yang
diberikan maka akan menyebabkan tumbukan paket (congestion), sehingga
packet loss yang dihasilkan semakin besar.
Menurut standar versi (TIPHON, n.d.) nilai packet loss yang baik yaitu
0%, dalam hal ini packet loss RYU lebih baik karena memiliki rata-rata nilai
packet loss sebesar 0%, sedangkan POX memiliki rata-rata nilai packet loss
sebesar 0,524% .
50 100 150 200
POX 0,000 0,000 0,353 1,743
RYU 0,000 0,000 0,000 0,000
0,000 0,000
0,353
1,743
0,000 0,000 0,000 0,000
0,000
0,200
0,400
0,600
0,800
1,000
1,200
1,400
1,600
1,800
2,000
Packet Loss %
POX RYU
78
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
5.3.3. Delay
Hasil pengujian delay pada POX controller dengan topologi mesh 4
switch dan 8 host dapat dilihat pada tabel berikut ini.
Tabel 5. 5 Tabel Hasil Delay POX Controller
Traffic
(MB)
Pengujian ke
1
Pengujian ke
2
Pengujian ke
3 Rata-rata (ms)
50 0,044 0,046 0,044 0,045
100 0,14 0,063 0,071 0,091
150 77,588 51,019 139,942 89,516
200 197,873 217,514 303,312 239,566
Rata-rata Delay (ms) 82,305
Dari Tabel 5.5 diperoleh beberapa informasi hasil dari pengujian
Quality of Service (QoS) dengan parameter delay pada POX controller,
diperoleh rata-rata delay dari tiga kali pengujian dengan masing-masing
background traffic yaitu pada 50 MB sebesar 0,045 ms, 100 MB sebesar
0,091 ms, 150 MB sebesar 89,516 ms dan 200 MB sebesar 239,566 ms.
Dengan demikian rata-rata delay POX sebesar 82,305 ms.
Hasil pengujian delay pada RYU controller dengan topologi mesh 4
switch dan 8 host dapat dilihat pada tabel berikut ini.
Tabel 5. 6 Hasil Delay RYU Controller
Traffic
(MB)
Pengujian ke
1
Pengujian ke
2
Pengujian ke
3 Rata-rata (ms)
50 0,049 0,051 0,056 0,052
100 0,055 0,045 0,044 0,048
150 0,051 0,048 0,047 0,049
200 0,052 0,047 0,053 0,051
Rata-rata Delay (ms) 0,050
Dari Tabel 5.6 diperoleh beberapa informasi hasil dari pengujian
Quality of Service (QoS) dengan parameter delay pada RYU controller,
diperoleh rata-rata delay dari tiga kali pengujian dengan masing-masing
79
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
background traffic yaitu pada 50 MB sebesar 0,052 ms, 100 MB sebesar
0,048 ms, 150 MB sebesar 0,049 ms dan 200 MB sebesar 0,051 ms. Dengan
demikian rata-rata delay RYU sebesar 0,050 ms. Berikut adalah grafik hasil
delay POX dan RYU controller.
Gambar 5. 16 Grafik Delay POX dan RYU Controller
Pada gambar 5.16, grafik hasil pengujian terlihat bahwa nilai delay
yang didapatkan oleh controller POX mengalami kenaikan pada background
traffic 150 MB sebesar 89,516 ms, kemudian kembali naik pada background
traffic 200 MB sebesar 239,566 ms. Sedangkan pada controller RYU hasil
pengujian terlihat bahwa nilai delay mengalami kenaikan pada background
traffic 150 MB sebesar 0,049 ms, kemudian kembali naik pada background
traffic 200 MB sebesar 0,051 ms.
Kenaikan nilai delay pada controller POX dan RYU diakibatkan karena
pertambahan background traffic yang diberikan, Semakin besar background
traffic yang diberikan, maka semakin tinggi pemrosesan dan waktu yang
dibutuhkan semakin lama, sehingga delay yang dihasilkan semakin besar.
50 100 150 200
POX 0,045 0,091 89,516 239,566
RYU 0,052 0,048 0,049 0,051
0,045 0,091
89,516
239,566
0,052 0,048 0,049 0,051
0,000
50,000
100,000
150,000
200,000
250,000
300,000
Delay (ms)
POX RYU
80
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
Menurut standar versi (TIPHON, n.d.) nilai delay yang baik yaitu < 150
ms , dalam hal ini delay RYU lebih baik karena memiliki rata-rata nilai delay
sebesar 0,050 ms, sedangkan POX memiliki rata-rata nilai delay sebesar
82,305 ms.
5.3.4. Jitter
Hasil pengujian jitter pada POX controller dengan topologi mesh 4
switch dan 8 host dapat dilihat pada tabel berikut ini.
Tabel 5. 7 Hasil Jitter POX Controller Traffic
(MB)
Pengujian ke
1
Pengujian ke
2
Pengujian ke
3 Rata-rata (ms)
50 0,008 0,009 0,009 0,009
100 0,115 0,035 0,052 0,067
150 4,16 6,534 3,244 4,646
200 21,413 13,436 25,767 20,205
Rata-rata Jitter (ms) 6,232
Dari Tabel 5.7 diperoleh beberapa informasi hasil dari pengujian
Quality of Service (QoS) dengan parameter jitter pada POX controller,
diperoleh rata-rata jitter dari tiga kali pengujian dengan masing-masing
background traffic yaitu pada 50 MB sebesar 0,009 ms, 100 MB sebesar
0,067 ms, 150 MB sebesar 4,646 ms dan 200 MB sebesar 20,205 ms. Dengan
demikian rata-rata jitter POX sebesar 6,232 ms.
Hasil pengujian jitter pada Ryu controller dengan topologi mesh 4
switch dan 8 host dapat dilihat pada tabel berikut ini.
Tabel 5. 8 Hasil Jitter RYU Controller Traffic
(MB)
Pengujian ke
1
Pengujian ke
2
Pengujian ke
3 Rata-rata (ms)
50 0,009 0,011 0,01 0,010
100 0,018 0,011 0,01 0,013
150 0,016 0,014 0,015 0,015
200 0,017 0,016 0,017 0,017
Rata-rata Jitter (ms) 0,014
81
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
Dari Tabel 5.8 diperoleh beberapa informasi hasil dari pengujian
Quality of Service (QoS) dengan parameter jitter pada RYU controller,
diperoleh rata-rata jitter dari tiga kali pengujian dengan masing-masing
background traffic yaitu pada 50 MB sebesar 0,010 ms, 100 MB sebesar
0,013 ms, 150 MB sebesar 0,015 ms dan 200 MB sebesar 0,017 ms. Dengan
demikian rata-rata jitter RYU sebesar 0,014 ms. Berikut adalah grafik hasil
jitter POX dan RYU controller
Gambar 5. 17 Grafik Jitter POX dan RYU Controller
Pada gambar 5.17, grafik hasil pengujian terlihat bahwa nilai jitter yang
didapatkan oleh controller POX mengalami kenaikan pada traffic 100 MB
sebesar 0,067 ms, kemudian kembali naik pada traffic 150 MB sebesar 4,646
ms hingga pada traffic 200 MB naik sebesar 20,205 ms. Sedangkan pada
controller RYU hasil pengujian terlihat bahwa nilai jitter yang didapatkan
mengalami kenaikan pada traffic 100 MB sebesar 0,013 ms, kemudian
kembali naik pada traffic 150 MB sebesar 0,015 ms hingga pada traffic 200
MB turun sebesar 0,017 ms.
Kenaikan nilai jitter pada controller POX dan RYU diakibatkan karena
pertambahan background traffic yang diberikan, semakin besar background
50 100 150 200
POX 0,009 0,067 4,646 20,205
RYU 0,010 0,013 0,015 0,017
0,009 0,0674,646
20,205
0,010 0,013 0,015 0,017
0,000
5,000
10,000
15,000
20,000
25,000
Jitter (ms)
POX RYU
82
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
traffic yang diberikan, maka semakin padat kondisi jaringan sehingga
mempengaruhi nilai jitter yang dihasilkan.
Menurut standar versi (TIPHON, n.d.) nilai jitter yang baik yaitu 0 ms,
dalam hal ini jitter RYU lebih baik karena memiliki rata-rata nilai jitter
sebesar 0,014 ms, sedangkan POX memiliki rata-rata nilai jitter sebesar
6,232 ms .
Pada contoller POX nilai packet loss, delay dan jitter naik drastis
disebabkan karena POX memliki versi Openflow v1.0 sedangkan RYU
memiliki versi Openflow v1.3, sehingga controller RYU lebih stabil dalam
menangani pertambahan backgound traffic. Dengan demikian protokol
spanning tree pada RYU lebih baik dari pada POX.
Berdasarkan pengukuran Quality of Service (QoS) dengan parameter
throughput, packet loss, delay dan jitter, pertambahan background traffic
yang diberikan mempengaruhi nilai QoS itu sendiri, semakin tinggi
background traffic maka semakin tinggi pula pemrosesan yang dilakukan
controller. Pada parameter throughput semakin tinggi background traffic
yang diberikan maka nilainya semakin turun, sedangkan pada parameter
packet loss, delay dan jitter emakin tinggi background traffic yang diberikan
maka nilainya semakin naik. Dengan demikian performa controller RYU
lebih baik dari POX dalam semua parameter .
83
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
BAB VI
PENUTUP
6.1. Kesimpulan
Kesimpulan dari seluruh proses penelitian dan hasil pembahasan yang
dilakukan yaitu :
1. Pada penelitian ini, analisis performansi controller POX dan RYU
dengan protokol Spanning Tree telah berhasil dilakukan dan
menghasilkan performa yang berbeda. Dalam hal ini controller RYU
memiliki perfoma lebih baik dibandingkan controller POX dalam
parameter throughput, packet loss, delay dan jitter.
2. Pada controller POX dan RYU dengan parameter throughput, semakin
tinggi background traffic yang diberikan, maka nilai througput semakin
turun.
3. Pada controller POX dan RYU dengan parameter packet loss, delay dan
jitter, semakin tinggi background traffic yang diberikan, maka akan
semakin tinggi juga nilai yang dihasilkan dari parameter tersebut.
4. Pada pengujian QoS dengan parameter throughput, controller RYU
memiliki nilai throughput lebih besar dengan nilai rata-rata keseluruhan
yaitu 3182,197 Kbps, sedangkan pada controller POX memiliki
throughput yang lebih rendah yaitu 2009,392 Kbps. Kemudian pada
pengujian packet loss, controller RYU memiliki nilai packet loss lebih
kecil dengan nilai rata-rata keseluruhan 0%, sedangkan pada controller
POX memiliki nilai packet loss lebih besar dengan nilai rata-rata
keseluruhan 0,524%. Selanjutnya pada pengujian delay, controller RYU
memiliki nilai delay lebih kecil dengan nilai rata-rata keseluruhan 0,050
ms, sedangkan pada controller POX memiliki delay yang lebih besar
dengan nilai rata-rata keseluruhan 82,305 ms. Pada pengujian jitter,
controller RYU memiliki nilai jitter lebih kecil dengan nilai rata-rata
keseluruhan 0,014 ms, sedangkan pada controller POX memiliki jitter
yang lebih besar dengan nilai rata-rata keseluruhan 6,232 ms .
84
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
6.2. Saran
Saran yang dapat diberikan dari hasil penelitian ini untuk pengembangan
ke depannya adalah dilakukan pengujian terhadap controller yang berbeda
seperti ONOS, NOX, OpenDaylight, FloodLight dan sebagainya dengan
menggunakan protokol spanning tree serta menggunakan protocol transmission
selain UDP
85
DAFTAR PUSTAKA
Abdillah, D., Sibaroni, Y., & Ummah, I. (2016). Design and Analysis of Virtual
Network Based on Software- Define Networking ( SDN ). E-Proceeding of
Engineering, 3(1), 1247–1252.
Al-Najjar, A., Layeghy, S., & Portmann, M. (2016). Pushing SDN to the end-host,
network load balancing using OpenFlow. 2016 IEEE International
Conference on Pervasive Computing and Communication Workshops,
PerCom Workshops 2016.
https://doi.org/10.1109/PERCOMW.2016.7457129
Alessio Botta, Walter de Donato, Alberto Dainotti, Stefano Avallone, and A. P.
(n.d.). D-ITG 2.8.1 Manual. Retrieved April 23, 2021, from
http://traffic.comics.unina.it/software/ITG/manual/index.html#d-itg0000
Ali, J., Lee, S., & Roh, B. H. (2018). Performance analysis of POX and Ryu with
different SDN topologies. ACM International Conference Proceeding Series,
244–249. https://doi.org/10.1145/3209914.3209931
Anam, K., & Adrian, R. (2017). Analisis Performa Jaringan Software Defined
Network Berdasarkan Penggunaan Cost Pada Protokol Ruting Open Shortest
Path First. Citee, 1–8.
APJII. (2020). Buletin APJII. Asosiasi Penyelenggara Jasa Internet Indonesia.
Retrieved from https://apjii.or.id/content/read/104/503/BULETIN-APJII-
EDISI-74---November-2020
Dimitra. (2017). MSc . Thesis A Qualitative Study of SDN Controllers Dimitra
Sakellaropoulou Supervisor : George Xylomenos, (September).
Edgar, R., Hanuranto, A. T., & Mentari, O. (2019). Perancangan Dan Analisis
Sistem Pada Kontroler Pox , Ryu , Dan Opendaylight Pada Software Defined
Network Design and Analysis System on Controller Pox , Ryu , and
Opendaylight on Software Defined Network, 6(2), 4433–4441.
Fadli, A. (2018). Implementasi Quality Of Service pada Campus Network
Menggunakan Teknologi Software-Defined Networking dan Opendaylight
Controller dengan Metode Hierarchical Token Bucket. Universitas Sumatera
Utara.
86
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
Fahri, M., Fiade, A., & Suseno, H. B. (2018). Simulasi Jaringan Virtual Local
Area Network (VLAN) Menggunakan Pox Controller. Jurnal Teknik
Informatika, 10(1), 85–90. https://doi.org/10.15408/jti.v10i1.6821
Fancy, C., & Pushpalatha, M. (2018). Performance evaluation of SDN controllers
POX and floodlight in mininet emulation environment. Proceedings of the
International Conference on Intelligent Sustainable Systems, ICISS 2017,
(Iciss), 695–699. https://doi.org/10.1109/ISS1.2017.8389262
Fenny, D., Shofi, I. M., & Masruroh, S. U. (2019). Analisis Perbandingan Cosine
Normalization dan Min- max Normalization pada Pengelompokan
Terjemahan Ayat Al Quran Menggunakan Algoritma K-Means Clustering.
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.
Hidayat, I., & Perdana, B. A. (2020). Arsitektur Software Defined Network :
Implementasi Pada Small Network, 1(1), 1–13.
Hidayat, M. H., & Rosyid, N. R. (2017). Analisis Kinerja dan Karakteristik
Arsitektur Software-Defined Network Berbasis OpenDaylight Controller.
Citee, (2085–6350), 194–200.
Islam, M. T., Islam, N., & Refat, M. Al. (2020). Node to Node Performance
Evaluation through RYU SDN Controller. Wireless Personal
Communications, 112(1), 555–570. https://doi.org/10.1007/s11277-020-
07060-4
Kaur, S., Singh, J., & Ghumman, N. S. (2014). Network Programmability Using
POX Controller. International Conference on Communication, Computing &
Systems, (December 2015), 5. https://doi.org/10.13140/RG.2.1.1950.6961
Kim, H., & Feamster, N. (2013). Improving network management with software
defined networking. IEEE Communications Magazine, 51(2), 114–119.
https://doi.org/10.1109/MCOM.2013.6461195
Komputer, W. (2014). Konsep & Implementasi Jaringan dengan Linux Ubuntu (I,
1st Pub). Yogyakarta: ANDI.
Listiani, V. (2017). Analisis Performansi Sdn (Software Defined Network)
Menggunakan Protokol Routing Ospf (Open Shortest Path First).
Mamushiane, L., Lysko, A., & Dlamini, S. (2018). A comparative evaluation of
87
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
the performance of popular SDN controllers. IFIP Wireless Days, 2018–
April, 54–59. https://doi.org/10.1109/WD.2018.8361694
Mulyani, S. (2017). Metode Analisis dan Perancangan Sistem. Bandung: Abdi
Sistematika.
Negara, R. M., & Tulloh, R. (2017). Analisis Simulasi Penerapan Algoritma
OSPF Menggunakan RouteFlow pada Jaringan Software Defined Network (
SDN ), 9(1), 75–83.
Nugroho, K., & Setyanugroho, D. P. (2019). Analisis Kinerja RouteFlow pada
Jaringan SDN (Software Defined Network ) menggunakan Topologi Full-
Mesh. ELKOMIKA: Jurnal Teknik Energi Elektrik, Teknik Telekomunikasi,
& Teknik Elektronika, 7(3), 585. https://doi.org/10.26760/elkomika.v7i3.585
Nuruzzamanirridha, M., Dyah, I., & Hariyani, Y. S. (2016). Implementasi
Jaringan Komputer Berbasis Software Defined Network Menggunakan Ryu
Controller Dan Openvswitch Implementation of Computer Network Based-
on Software Defined Network Using Ryu Controller and Openvswitch, 2(2).
Pramudita, A. Z., & Suartana, I. M. (2020). Perbandingan Performa Controller
OpenDayLight dan Ryu pada Arsitektur Software Defined Network, 1, 174–
178.
Prayoga, D., Ijtihadie, R. M., & Husni, M. (2017). Implementasi POX pada
Perangkat Lunak Software-Defined Networking Controller untuk Data
Center Berbasis Container. Jurnal Teknik ITS, 6(2), 352–355.
https://doi.org/10.12962/j23373539.v6i2.23448
Purwiadi, M., Yahya, W., & Basuki, A. (2018). High Availability Controller
Software Defined Network Menggunakan Heartbeat dan DRBD. Jurnal
Pengembangan Teknologi Informasi Dan Ilmu Komputer (J-PTIIK)
Universitas Brawijaya, 2(8), 2297–2306. Retrieved from http://j-
ptiik.ub.ac.id
Putra, M. W., Pramukantoro, E. S., & Yahya, W. (2018). Analisis Perbandingan
Performansi Kontroller Floodlight , Maestro , RYU , POX Dan ONOS
Dalam Arsitektur Software Defined Network ( SDN ). Jurnal Pengembangan
Teknologi Informasi Dan Ilmu Komputer, 2(10), 3779–3787.
88
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
Rahmawan, A. D., Syaifuddin, S., & Risqiwati, D. (2020). Analisa Performansi
Controller Pada Arsitektur Jaringan Software Defined Network (Sdn). Jurnal
Repositor, 2(12), 1727. https://doi.org/10.22219/repositor.v2i12.75
Rathi, V. K., & Singh, K. (2018). SDN layer 2 switch simulation using mininet
and opendaylight. Advances in Intelligent Systems and Computing (Vol.
732). Springer Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-10-8533-8_30
Riandi, A. (2016). Analisis Delay Jitter , Throughput , Dan Paket Lost
Menggunakan Iperf3. Ilmu Komputer, 1–7.
Roni Fernando Simarmata, Rohmat Tulloh, Y. S. H. (2018). Simulasi Jaringan
Software Define Network Menggunakan Protokol Routing OSPF dan RYU
Controller, 1–12.
Sembiring, R. (2018). Analisa Perbandingan OSPF dan BGP Jaringan MPLS
untuk Video Streaming. Universitas Sumatera Utara.
Shaikh, M. Z., & Darekar, S. H. (2018). Performance Analysis of Various Open
Flow Controllers by Performing Scalability Experiment on Software Defined
Networks. Proceedings of the 3rd International Conference on Inventive
Computation Technologies, ICICT 2018, 783–787.
https://doi.org/10.1109/ICICT43934.2018.9034343
Shirazipour, M., John, W., Kempf, J., Green, H., & Tatipamula, M. (2012).
Realizing packet-optical integration with SDN and OpenFlow 1.1 extensions.
IEEE International Conference on Communications, 6633–6637.
https://doi.org/10.1109/ICC.2012.6364859
Siregar, K. (2016). Simulasi dan Pemodelan: Aplikasi Untuk Keteknikan
Pertanian. Deepublish.
Sofana, I. (2013). Membangun Jaringan Komputer. Bandung: Informatika
Bandung.
Subli, Moh, H., & Wahyudi, E. (2020). Penerapan Spanning Tree Protocol Untuk
Mencegah Terjadinya Looping Pada Frame Ethernet. Explore, 10(1), 7.
https://doi.org/10.35200/explore.v10i1.358
Sudiyatmoko, A. R., Hertiana, S. N., & Negara, R. M. (2016). Analisis
Performansi Perutingan Link State Menggunakan Algoritma Djikstra Pada
89
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
Platform Software Defined Network (SDN). JURNAL INFOTEL -
Informatika Telekomunikasi Elektronika, 8(1), 40.
https://doi.org/10.20895/infotel.v8i1.50
Syamsu, S. (2013). Jaringan Komputer. (E. Risanto, Ed.) (1st ed.). Yogyakarta:
CV ANDI OFFSET.
Thomas D. Nadeau, K. G. (2013). Software Defined Networks. O’Reilly.
TIPHON. (n.d.). Telecommunications and Internet Protocol Harmonization Over
Networks (TIPHON); General aspects of Quality of Service (QoS). Etsi Tr
101 329 V2.1.1, 1, 1–37. Retrieved from
http://www.etsi.org/deliver/etsi_tr/101300_101399/101329/02.01.01_60/tr_1
01329v020101p.pdf
Ummah, I. (2016). Perancangan Simulasi Jaringan Virtual Berbasis Software-
Define Networking. Indonesian Journal on Computing (Indo-JC), 1(1), 95–
106. https://doi.org/10.21108/indojc.2016.1.1.20
Van Adrichem, N. L. M., Doerr, C., & Kuipers, F. A. (2014). OpenNetMon:
Network monitoring in OpenFlow software-defined networks. IEEE/IFIP
NOMS 2014 - IEEE/IFIP Network Operations and Management Symposium:
Management in a Software Defined World.
https://doi.org/10.1109/NOMS.2014.6838228
Violet R. Syrotiuk. (2017). An Introduction to Software Defined Networking and
OpenFlow. The Global Environment for Network Innovations, 1. Retrieved
from https://www.youtube.com/watch?v=f501zUUcXD0
Wulandari, R. (2016). ANALISIS QoS (QUALITY OF SERVICE) PADA
JARINGAN INTERNET (STUDI KASUS : UPT LOKA UJI TEKNIK
PENAMBANGAN JAMPANG KULON – LIPI). Jurnal Teknik Informatika
Dan Sistem Informasi, 2(2), 162–172.
https://doi.org/10.28932/jutisi.v2i2.454
Yalda, K. G., & Hamad, D. J. (2015). Design and Implementation of an Intra-
domain routing module for an SDN controller for Traffic Engineering in
SDN environment, (December 2016). https://doi.org/10.17758/ur.u0915128
Yao, Z., & Yan, Z. (2016). Security in Software-De fi ned-Networking :, 2, 319–
90
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
332. https://doi.org/10.1007/978-3-319-49148-6
Zhu, L., Karim, M. M., Sharif, K., Li, F., Du, X., & Guizani, M. (2019). SDN
controllers: Benchmarking & performance evaluation. arXiv, 1–14.
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
DAFTAR LAMPIRAN
1. Script Mininet Topologi 4 Switch 8 Host
a. Add library
b. Add controller dan set ip base, remote controller
#!/usr/bin/python
from mininet.net import Mininet
from mininet.node import Controller, RemoteController, OVSController
from mininet.node import CPULimitedHost, Host, Node
from mininet.node import OVSKernelSwitch, UserSwitch
from mininet.node import IVSSwitch
from mininet.cli import CLI
from mininet.log import setLogLevel, info
from mininet.link import TCLink, Intf
from subprocess import call
#!/usr/bin/python
from mininet.net import Mininet
from mininet.node import Controller, RemoteController, OVSController
from mininet.node import CPULimitedHost, Host, Node
from mininet.node import OVSKernelSwitch, UserSwitch
from mininet.node import IVSSwitch
from mininet.cli import CLI
from mininet.log import setLogLevel, info
from mininet.link import TCLink, Intf
from subprocess import call
#!/usr/bin/python
from mininet.net import Mininet
from mininet.node import Controller, RemoteController, OVSController
from mininet.node import CPULimitedHost, Host, Node
from mininet.node import OVSKernelSwitch, UserSwitch
from mininet.node import IVSSwitch
from mininet.cli import CLI
from mininet.log import setLogLevel, info
from mininet.link import TCLink, Intf
from subprocess import call
def myNetwork():
net = Mininet( topo=None,
build=False,
ipBase='10.0.0.0/24')
info( '*** Adding controller\n' )
c0=net.addController(name='c0',
controller=RemoteController,
ip='127.0.0.1',
protocol='tcp',
port=6633)
def myNetwork():
net = Mininet( topo=None,
build=False,
ipBase='10.0.0.0/24')
info( '*** Adding controller\n' )
c0=net.addController(name='c0',
controller=RemoteController,
ip='127.0.0.1',
protocol='tcp',
port=6633)
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
c. Add switch
d. Add host
e. Add Links
info( '*** Add switches\n')
s4 = net.addSwitch('s4', cls=OVSKernelSwitch)
s1 = net.addSwitch('s1', cls=OVSKernelSwitch)
s2 = net.addSwitch('s2', cls=OVSKernelSwitch)
s3 = net.addSwitch('s3', cls=OVSKernelSwitch)
info( '*** Add switches\n')
s4 = net.addSwitch('s4', cls=OVSKernelSwitch)
s1 = net.addSwitch('s1', cls=OVSKernelSwitch)
s2 = net.addSwitch('s2', cls=OVSKernelSwitch)
s3 = net.addSwitch('s3', cls=OVSKernelSwitch)
info( '*** Add switches\n')
s4 = net.addSwitch('s4', cls=OVSKernelSwitch)
s1 = net.addSwitch('s1', cls=OVSKernelSwitch)
s2 = net.addSwitch('s2', cls=OVSKernelSwitch)
s3 = net.addSwitch('s3', cls=OVSKernelSwitch)
info( '*** Add switches\n')
s4 = net.addSwitch('s4', cls=OVSKernelSwitch)
s1 = net.addSwitch('s1', cls=OVSKernelSwitch)
s2 = net.addSwitch('s2', cls=OVSKernelSwitch)
s3 = net.addSwitch('s3', cls=OVSKernelSwitch)
info( '*** Add hosts\n')
h7 = net.addHost('h7', cls=Host, ip='10.0.0.7', defaultRoute=None)
h8 = net.addHost('h8', cls=Host, ip='10.0.0.8', defaultRoute=None)
h5 = net.addHost('h5', cls=Host, ip='10.0.0.5', defaultRoute=None)
h4 = net.addHost('h4', cls=Host, ip='10.0.0.4', defaultRoute=None)
h6 = net.addHost('h6', cls=Host, ip='10.0.0.6', defaultRoute=None)
h2 = net.addHost('h2', cls=Host, ip='10.0.0.2', defaultRoute=None)
h3 = net.addHost('h3', cls=Host, ip='10.0.0.3', defaultRoute=None)
h1 = net.addHost('h1', cls=Host, ip='10.0.0.1', defaultRoute=None)
info( '*** Add hosts\n')
h7 = net.addHost('h7', cls=Host, ip='10.0.0.7', defaultRoute=None)
h8 = net.addHost('h8', cls=Host, ip='10.0.0.8', defaultRoute=None)
h5 = net.addHost('h5', cls=Host, ip='10.0.0.5', defaultRoute=None)
h4 = net.addHost('h4', cls=Host, ip='10.0.0.4', defaultRoute=None)
h6 = net.addHost('h6', cls=Host, ip='10.0.0.6', defaultRoute=None)
h2 = net.addHost('h2', cls=Host, ip='10.0.0.2', defaultRoute=None)
h3 = net.addHost('h3', cls=Host, ip='10.0.0.3', defaultRoute=None)
h1 = net.addHost('h1', cls=Host, ip='10.0.0.1', defaultRoute=None)
info( '*** Add hosts\n')
h7 = net.addHost('h7', cls=Host, ip='10.0.0.7', defaultRoute=None)
h8 = net.addHost('h8', cls=Host, ip='10.0.0.8', defaultRoute=None)
h5 = net.addHost('h5', cls=Host, ip='10.0.0.5', defaultRoute=None)
h4 = net.addHost('h4', cls=Host, ip='10.0.0.4', defaultRoute=None)
h6 = net.addHost('h6', cls=Host, ip='10.0.0.6', defaultRoute=None)
h2 = net.addHost('h2', cls=Host, ip='10.0.0.2', defaultRoute=None)
h3 = net.addHost('h3', cls=Host, ip='10.0.0.3', defaultRoute=None)
h1 = net.addHost('h1', cls=Host, ip='10.0.0.1', defaultRoute=None)
info( '*** Add links\n')
net.addLink(s1, s3)
net.addLink(h1, s1)
net.addLink(h2, s1)
net.addLink(h5, s3)
net.addLink(h6, s3)
net.addLink(s2, h3)
net.addLink(s2, h4)
net.addLink(s4, h7)
net.addLink(s4, h8)
net.addLink(s1, s2)
net.addLink(s2, s4)
net.addLink(s4, s3)
info( '*** Add links\n')
net.addLink(s1, s3)
net.addLink(h1, s1)
net.addLink(h2, s1)
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
2. Instalasi Distributed Internet Traffic Generator (D-ITG) 2.8.1
Adapun syntax untuk instalasi sebagai berikut :
3. Hasil Pengujian D-ITG pada POX Controller
a. Background Traffic 50 MB
Login into Mininet VM.
$ sudo apt-get install unzip
$ sudo apt-get install g++
$ wget http://traffic.comics.unina.it/software/ITG/codice/D-ITG-2.8.1-r1023-src.zip
$ unzip D-ITG-2.8.1-r1023-src.zip
$ cd D-ITG-2.8.1-r1023/src
$ make
Login into Mininet VM.
$ sudo apt-get install unzip
$ sudo apt-get install g++
$ wget http://traffic.comics.unina.it/software/ITG/codice/D-ITG-2.8.1-r1023-src.zip
$ unzip D-ITG-2.8.1-r1023-src.zip
$ cd D-ITG-2.8.1-r1023/src
$ make
Login into Mininet VM.
$ sudo apt-get install unzip
$ sudo apt-get install g++
$ wget http://traffic.comics.unina.it/software/ITG/codice/D-ITG-2.8.1-r1023-src.zip
$ unzip D-ITG-2.8.1-r1023-src.zip
$ cd D-ITG-2.8.1-r1023/src
$ make
Login into Mininet VM.
$ sudo apt-get install unzip
$ sudo apt-get install g++
$ wget http://traffic.comics.unina.it/software/ITG/codice/D-ITG-2.8.1-r1023-src.zip
$ unzip D-ITG-2.8.1-r1023-src.zip
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
b. Background traffic 100 MB
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
c. Background Traffic 150 MB
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
d. Background Traffic 200 MB
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
4. Hasil Pengujian D-ITG pada RYU Controller
a. Background Traffic 50 MB
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
b. Background Traffic 100 MB
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
c. Background Traffic 150 MB
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta
d. Background Traffic 200 MB
UIN Syarif Hidayatullah Jakarta