Batasan Masalah Sistematika Penulisan TCP Sack Selective Acknowledgments

1.2. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, ,rumusan masalah yang didapat sebagai berikut: 1. Bagaimana pengaruh SACK pada jaringan wireless terhadap parameter Throuhgput, RTT, byte in flight ,RTO dan retransmission? 2. Bagaimana pengaruh SACK pada jaringan wired terhadap parameter Throuhgput, RTT, byte in flight ,RTO dan retransmission?

1.3. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah: 1. Menganalisis performa TCP pada jaringan kabel wired dan nirkabel wireless. 2. Membandingkan performa TCP pada kondisi menggunakan SACK OPTION dan tanpa SACK OPTION pada jaringan nirkabel wireless. 3. Membandingkan performa TCP pada kondisi menggunakan SACK OPTION dan tanpa SACK OPTION pada jaringan kabel wired.

1.4. Batasan Masalah

1. Perancangan dan konfigurasi serta analisis unjuk kerja TCP pada ad hoc multihop wireless dan wired link 2. Pengujian dilakukan dengan transfer file FTP pada jaringan lokal. 3. Pengujian dilakukan dengan mendownload file sebesar 50MB dari server FTP lokal. 4. Pengujian dilakukan dengan wireshark untuk capture data. 5. Pengujian menggunakan os ubuntu 14.04 pada client. 6. Pengujian dilakukan dengan 5 skenario : Skenario 1 :pengujian pada jaringan wired Skenario 2 :pengujian pada jaringan wireless static satu 1 interface Skenario 3 : pengujian pada jaringan wireless static dua 2 interface Skenario 4 : pengujian pada jaringan wireless mobile satu 1 interface Skenario 5 : pengujian pada jaringan wireless mobile dua 2 interface 7. Pada saat pengujian skenario wireless mobile ,client bergerak menjauhi dan mendekati wireless router secara random.

1.5. Metodologi Penelitian

Metodologi yang digunakan dalam pelaksanaan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:

1.5.1. Studi Literatur

a. Teori Wireless LAN b. Teori TCP

1.5.2. Diagram Alir Perancangan Sistem

Pada tahap ini ditulis penggambaran logika perancangan sistem melalui diagram alir berdasarkan studi literatur yang ada. Diagram alir desain pengujian meliputi perancangan topologi jaringan nirkabel hingga tahap pengujian.

1.5.3. Perancangan Sistem

Pada tahap ini penulismelakukan perancangan sistem yang akan dibuat berdasarkan studi literatur dan diagram alir perancangan system. Perancangan sistem meliputi perancangan skenario pengujian, implementasi skenario pengujian.

1.5.4. Pemilihan Hardware dan Software

Pada tahap ini, dilakukan pemilihan hardware dan software yang dibutuhkan untuk membangun jaringan nirkabel komputer sesuai skenario pengujian.

1.5.5. Konfigurasi Alat Pengujian

Penulis melakukan konfigurasi alat pengujian pada Linksys WRT320N yang berfungsi sebagai access point. Kemudian penulis melakukan konfigurasi pada computer FTP server yang berfungsi sebagai server.

1.5.6. Pengujian

Dalam tahap pengujian ini, penulis melakukan pengujian berdasarkan skenario yang telah penulis buat.

1.5.7. Analisis

Dalam tahap analisis, dihasilkan output pengambilan data yang didapatkan dari tahap-tahap pengujian. Sehingga data-data yang didapatkan dari pengujian throughput, RTT,RTO, retransmission serta byte in flight dapat dianalisis sesuai parameter pengujian.

1.6. Sistematika Penulisan

Dalam laporan tugas akhir ini, pembahasan disajikan dalam lima bab dengan sitematika pembahasan sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini berisi tentang latar belakang, rumusan masalah, tujuan penelitian, batasan masalah, metodologi penelitian dan sistematika penulisan.

BAB II LANDASAN TEORI

Bab ini dijelaskan tentang teori-teori pemecahan masalah yang berhubungan dan digunakan untuk mendukung penulisan tugas akhir ini.

BAB III METODE PENELITIAN

Bab ini dijelaskan tentang diagram alir perancangan sistem, spesifikasi alat, skenario pengujian.

BAB IV ANALISIS DAN PENGAMBILAN DATA

Pada bab ini berisi evaluasi dari pelaksanaan uji coba skenario yang dibuat.Hasil pengambilan data dikumpulkan dan dianalisis.

BAB V KESIMPULAN

Bab ini berisi kesimpulan dan saran dari penulis untuk pengembangan penelitian. DAFTAR PUSTAKA Pada bagian ini akan dipaparkan tentang sumber-sumber literatur yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini. 6

BAB II LANDASAN TEORI

2.1. Wireless LAN

Wireless LAN disini dapat didefinisikan sebagai sebuah sistem komunikasi data fleksibel yang dapat digunakan untuk menggantikan atau menambah jaringan LAN yang sudah ada untuk memberikan tambahan fungsi dengan konsep jaringan komputer pada umumnya. Fungsi yang ditawarkan di sini dapat berupa konektivitas yang andal sehubungan dengan mobilitas user.

2.1.1. Topologi Jaringan Wireless

IEEE 802.11 mendukung tiga 3 topologi dasar untuk WLAN – Basic Service Set BSS, dan Extended Service Set ESS.

2.1.1.1 Basic Service Set BSS

Basic Service Set hanya terdiri atas satu access point dan satu atau beberapa client. Sebuah Basic Service Set menggunakan mode infrastruktur, yaitu sebuah mode yang membutuhkan sebuah access point dan semua trafik melewati access point. Tidak ada transmisi langsung client to client yang diizinkan. [2] Gambar 2. 1Topologi Jaringan BSS Setiap client harus menggunakan access point untuk berkomunikasi dengan client lainnya atau dengan host yang terdapat pada jaringan kabel. Jadi Komuikasi antara node A dan node B benar-benar mengalir dari node A ke AP dan kemudian dari AP ke node B.

2.1.1.2 Extended Service Set ESS

Sebuah Extended Service Set ESS didefinisikan sebagai dua atau beberapa basic service set BSS yang dihubungkan dengan sebuah sistem distribusi bersama. Sebuah Extended Service Set ESS harus memiliki paling sedikit 2 access point. Semua paket harus melewati salah satu access point yang tersedia. [2] Meskipun DS Distribution System bisa dibentuk pada semua jenis jaringan khususnya ethernet Local Area Network LAN. Mobile Station dapat melakukan roaming antara AP sehingga dapat mencakup kawasan yang cukup luas. Gambar 2. 2 Topologi Jaringan ESS

2.1.2. Mode Jaringan Wireless LAN

WLAN menggunakan piranti wireless agar dapat berhubungan dengan jaringan, node pada WLAN menggunakan kanal frekuensi yang sama dan SSID yang menunjukkan identitas dari piranti wireless. Yang membedakan jaringan kabel LAN, jaringan wireless memiliki dua model yang dapat digunakan : infrastruktur dan Ad-Hoc. Konfigurasi infrastruktur adalah komunikasi antar masing-masing PC melalui sebuah access point pada WLAN atau LAN. Komunikasi Ad-Hoc adalah komunikasi secara langsung antara masing-masing komputer dengan menggunakan piranti wireless. Penggunaan kedua mode ini tergantung dari kebutuhan untuk berbagi data atau kebutuhan yang lain dengan jaringan berkabel.

2.1.2.1. Mode Adhoc

Ad-Hoc merupakan model jaringan Wireless LAN yang sangat sederhana, karena pada ad-hoc ini tidak membutuhkan access point untuk host dapat saling berinteraksi. Pada setiap host cukup memilikitransmitter dan receiver wireless agar dapat berkomunikasi secara langsung satu sama lain. Kekurangan dari model ini adalah adalah keterbatasan jangkauan, komputer tidak dapat berkomunikasi dengan komputer pada jaringan yang menggunakan kabel jaringan. Selain itu, area jangkauan pada model ini terbatas pada jarak antara kedua komputer tersebut.[13] Gambar 2. 3 Mode jaringan adhoc

2.1.2.2. Mode Infrastruktur

Jika komputer pada jaringan wireless ingin mengakses jaringan kabel atau berbagi printer misalnya, maka jaringanwireless tersebut harus menggunakan model infrastruktur. Pada model infrastruktur access point berfungsi untuk melayani komunikasi utama pada jaringan wireless. Access point mentransmisikan data pada PC dengan jangkauan tertentu pada suatu daerah. Penambahan dan pengaturan letak access point dapat memperluas jangkauan dari Wireless LAN pada model jaringan Wireless infrastruktur ini.[13] Gambar 2. 1 Mode Jaringan infrastruktur

2.2. Jaringan Wired dan Wireless

Jaringan komputer adalah ”interkoneksi” antara 2 komputer autonomous atau lebih, yang terhubung dengan media transmisi kabel atau tanpa kabel wireless. Dua unit komputer dikatakan terkoneksi apabila keduanya bisa saling bertukar datainformasi, berbagi resource yang dimiliki, seperti: file, printer, media penyimpanan hardisk, floppy disk, cd-rom, flashdisk, dll. Data yang berupa teks, audio maupun video, bergerak melalui media kabel atau tanpa kabelwireless sehingga memungkinkan pengguna komputer dalam jaringan komputer dapat saling bertukar filedata, mencetak pada printer yang sama dan menggunakan hardwaresoftware yang terhubung dalam jaringan bersama- sama.[12] Wired LAN dan Wireless LAN jaringan komputer lokal memungkinkan terjadinya pertukaran dan pengiriman data yang cepat dan handal pada jaringan komputer.

2.2.1 Jaringan Kabel atau Wired

Jaringan wired menggunakan kabel sebagai media penghubung.Singkatnya perangkat tersebut dapat dilihat dan diraba, makanya dari itu disebut juga telekomunikasi fisik.

2.2.1.1. Kelebihan Jaringan Wired

a. Sangat bagus jika melakukan transfer data dalam jumlah yang sangat besar dengan stabil dan kecepatan tinggi b. Relative berbiaya rendah c. Relative lebih aman dibandingkan jaringan wireless, apalagi jika keamanan fisik bisa dikendalikan dengan baik d. Kecepatan relative lebih tinggi sampai kecepatan Gigabit

2.2.1.2. Kekurangan Jaringan Wired

a. Kurang fleksibel jika ada ekspansi. b. Mobilitas yang kurang c. Wired lan harus di tempatkan di tempat yang aman d. Security pada wired lan akan hilang pada saat kabel jaringan di potong atau ditap.

2.2.2 Jaringan Nirkabel atau Wireless

Wireless LAN atau jaringan nirkabel adalah bentuk jaringan komputer dimana komunikasi yang terjadi antara perangkat komputer tidak menggunakan kabel sebagai media transmisinya. Wireless LAN menggunakan frekwensi radio sebagai sarana transmisisnya, memungkinkan workstation dan peralatan portable untuk mengakses jaringan . Wireless LAN memiliki beberapa kelebihan dan juga kekurangan seperti di bawah ini.[14]

2.2.2.1. Kelebihan Jaringan Wireless

a. Pemakai tidak dibatasi ruang gerak dan hanya dibatasi pada jarak jangkauan dari satu titik pemancar WIFI. b. Jarak pada sistem WIFI mampu menjangkau area 100 feet atau 30M radius. Selain itu dapat diperkuat dengan perangkat khusus seperti booster yang berfungsi sebagai relay yang mampu menjangkau ratusan bahkan beberapa kilometer ke satu arah directional. Bahkan hardware terbaru, terdapat perangkat dimana satu perangkat Access point dapat saling merelay disebut bridge kembali ke beberapa bagian atau titik sehingga memperjauh jarak jangkauan dan dapat disebar dibeberapa titik dalam suatu ruangan untuk menyatukan sebuah network LAN. c. Perangkat wireless untuk teknologi wireless Wi-Fi ini sudah umum digunakan dan harganya sudah menjadi relatif murah. d. Sebagian besar notebook tipe terbaru sudah dilengkapi dengan perangkat network wireless dengan teknologi Wi-Fi ini. e. Area jangkauan yang lebih fleksible dikarenakan tidak dibatasi oleh jaringan distribusi seperti bila menggunakan kabel UTP maupun fiber optic. f. Memungkinkan Local Area Network untuk di pasang tanpa kabel, hal ini juga sekaligus akan mampu mengurangi biaya untuk pemasangan dan perluasan jaringan. Selain itu juga Wi-Fi dapat dipasang di area yang tidak dapat di akses oleh kabel, seperti area outdoor.

2.2.2.2. Kekurangan Jaringan Wireless

a. Untuk menggunakan WiFi kita harus ada di area yang dijangkau oleh WiFi atau isti lahnya „hotspot‟. b. Area jangkauan WiFi masih kecil, sinyalnya kurang bisa menembus tembok. c. Pertukaran data gampang disadap. d. Penggunaan baterai relative lebih tinggi apabila dibandingkan dengan penggunaan standar, sehingga menyebabkan baterai cepat lemah atau habis mempersingkat daya tahan baterai dan menyebabkan panas. e. Jaringan Wi-Fi bisa di monitor dan di gunakan untuk membaca dan menduplikasikan data termasuk di dalamnya data-data pribadi yang disalurkan melalui jaringan ketika tidak ada akses tertutup, seperti VPN.

2.3. TCP

TCP adalah suatu protokol yang memungkinkan terjadinya komunikasi antar komputer yang memiliki perbedaan karakteristik dari segi hardware ataupun software. TCP merupakan protokol yang paling sering digunakan dalam operasi jaringan. Meskipun software TCP selalu melihat segment yang di kirim maupun diterima, tidak ada field yang berisi nomor segment di headersegment. Namun ada dua field yang disebut sequence number dan acknowledgement number. Dua field tersebut merujuk pada byte number dan bukan segment number. TCP memberi nomor pada setiap byte data yang dikirim dalam sebuah koneksi. Penomoran tersebut bebas dilakukan pada setiap arah. Ketika TCP menerima byte data dari proses, data tersebut akan dimasukkan ke dalam sending buffer dan penomoran data dimulai. Penomoran tidak harus dimulai dari 0. TCP membuat nomor secara acak antara 0 sampai 2 32 -1 untuk penomoran pertama pada byte data. Sebagai contoh, jika nomor acak yang dipilih adalah 1057 dan total data yang dikirim adalah 6000 byte, byte tersebut akan diberi nomor dari 1057 sampai 7056. Penomoran tersebut nantinya akan digunakan untuk flow dan error control. Setelah semua byte diberi nomor, TCP membuat sequence number pada setiap segment yang dikirim. Sequence number pada setiap segment adalah nomor dari byte pertama yang dibawa segment tersebut.[4] Gambar 2. 2 TCP Header o Sequence number dengan panjang 32 bit merupakan nomor urut bagi segment TCP. Apabila flag SYN bernilai 1 maka sequence number berisi nomor inisialisasi bagi segment, tetapi apabila flag SYN bernilai 0 sequence number berisi nomor segment yang merupakan akumulasi panjang data dari byte yang paling awal sampai byte terakhir yang ada di dalam segment ini. o Acknowledgment number dengan panjang 32 bit merupakan nomor bagi segment acknowledgment. Apabila flag ACK di set ke 1 maka acknowledgment number berisi nomor urut dari segment berikutnya yang diharapkan oleh penerima. o Header length dengan panjang 4 bit menspesifikasikan panjang header dari segment TCP. Panjang header dapat berubah-ubah karena adanya slot options. Apabila options bernilai 0, maka panjang header hanya 20 byte. o Flag sebanyak 9 buah dengan panjang masing-masing 1 bit. i FIN: tidak ada data lagi dari pengirim. ii SYN: sinkronisasi sequence number. iii RST: reset koneksi. iv PSH digunakan untuk meminta mendorong data dari buffer ke lapisan aplikasi. v ACK: untuk menunjukkan bahwa segment ini adalah segment acknowledgement. vi URG: klmengindikasikan data yang bersifat urgent. vii ECE ECN-Echo: untuk indikasi Explicit Congestion Notification. viii CWR: untuk indikasi Congestion Window Reduced. ix NS: untuk indikasi ECN- nonce dengan tujuan untuk proteksi terhadap percobaan serangan dari pengirim. o Receive window dengan panjang 16 bit berisi jumlah dalam bentuk byte yang mengindikasikan jumlah data yang dapat ditampung oleh penerima pada saat ini. o Checksum sepanjang 16 bit digunakan untuk pengecekan kesalahan bit pada header dan data. o Urgent data pointer sepanjang 16 bit menunjuk pada sequence number dari data yang bersifat urgent terakhir apabila flag URG di set menjadi 1. o Options digunakan oleh pengirim dan penerima untuk melakukan negosiasi MSS.

2.1.1 Flow Control

Perbedaan TCP dengan UDP adalah pada TCP terdapat flow control. Penerima receiver data akan mengontrol jumlah data yang akan dikirim oleh pengirim. Hal ini dilakukan untuk mencegah penerima mengalami kebanjiran data. Penomoran yang dilakukan TCP memungkinan TCP untuk menggunakan flow control berorientasi byte.

2.1.2 Error Control

Untuk menyediakan layanan yang baik, TCP menggunakan mekanisme error control. Error control terdiri dari sebuah segment sebagai unit data untuk mendeteksi kesalahan. Error control merupakan byte-oriented.[11]

2.1.3 Congestion Control

Tidak seperti UDP, TCP memperhitungkan kongesti pada jaringan. Jumlah data yang dikirim oleh pengirim tidak hanya dikendalikan oleh penerima flow control, tetapi juga ditetapkan oleh tingkat kongesi pada jaringan.[11]

2.4. TCP Sack Selective Acknowledgments

TCP SACK Selective Acknowledgments mendeteksi beberapa paket yang hilang, dan re-transmisi lebih dari satu paket yang hilang per RTT. SACK mempertahankan bagian slow-start dan fastretransmit, timeout dan, membungkus paket hilang yang tidak terdeteksi oleh algoritma yang dimodifikasi. Menurut Mathias, Mahdavi, Floyd, Romanow 1996, Selective Acknowledgement SACK adalah strategi yang mengoreksi dalam menghadapi kehilangan beberapa segmen. Dengan selective acknowledgment, penerima data dapat menginformasikan pengirim tentang semua segmen yang telah berhasil tiba,sehingga pengirim perlu mengirim ulang hanya segmen yang benar-benar telah hilang. Pada metode pengiriman dengan menggunakan Selective Repeat terdapat kelemahan yaitu saat terdapat suatu paket data yang hilang, maka paket- paket data selanjutnya harus dikirimkan ulang lagi oleh karena itu dikenalah sebuah metode yang bernama Selective Acknowledgment SACK.[3] Gambar 2. 3 Proses TCP SACK Poin 1 : Pengiriman segmen2 terjadi kegagalankehilangan. Poin 2: Client memberitahukan bahwa terdapat segmen yang hilang diantara segmen 1 dan 3 dengan cara mengirimkan duplikasi acknowledgment untuk segmen 1dan menambahkan sebuah SACK yang menandakan bahwa dia telah menerima segmen 3. Poin 3 : Client menerima segmen 4 dan mengirimkan duplikasi acknowledgment yang lain untuk segmen 1, tetapi kali ini client manambahkan SACK yang menunjukkan bahwa client telah menerima segmen 3 dan 4. Poin 4: Server menerima duplikasi ACK dari client untuk segmen 1 dan SACK untuk segmen 3yang keduanya terdapat pada paket TCP yang sama. Dari sini server dapat menduga bahwa client telah kehilangan segmen 2, yang kemudian akan dikirimkan ulang segmen 2. SACK yang berikutnya diterima oleh server merupakan pemberitahu bahwa client juga telah berhasil menerima segmen 4, jadi telah tidak ada lagi segmen yang harus dikirimkan. Poin 5: Client menerima segmen 2 dan mengirimkan sebuah ACK yang memberitahukan bahwa dia telah menerima seluruh data termasuk segmen 4.

2.5. RTT