Perancangan Dan Implementasi Jaringan Wifi Berbasiskan Protokol Openflow

PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI JARINGAN WIFI
BERBASISKAN PROTOKOL OPENFLOW

AHMAD FAUZI

DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Perancangan dan
Implementasi Jaringan WiFi Berbasiskan Protokol OpenFlow adalah benar karya
saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk
apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau
dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah
disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir
skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.
Bogor, Maret 2016
Ahmad Fauzi
NIM G64110063

ABSTRAK
AHMAD FAUZI. Perancangan dan Implementasi Jaringan WiFi Berbasiskan
Protokol OpenFlow. Dibimbing oleh HERU SUKOCO.
OpenFlow merupakan teknologi baru pada jaringan komputer, khususnya
pada teknologi switching. OpenFlow menyediakan protokol yang mengizinkan
controller untuk meneruskan paket melalui sebuah jaringan dan dapat diprogram
secara terpusat. Tujuan penelitian ini adalah merancang dan menerapkan jaringan
WiFi menggunakan protokol OpenFlow. Metode penelitian ini terdiri atas
beberapa proses yaitu analisis masalah, perancangan jaringan OpenFlow,
implementasi protokol OpenFlow menggunakan jaringan WiFi, pengujian, dan
analisis quality of service (QoS). Dalam melakukan analisis QoS digunakan
beberapa parameter, yaitu ping test, delay, jitter, throughput, dan packet loss.
Hasil penelitian menunjukkan semakin besar ukuran paket, maka semakin lama
waktu delay paket pada pengujian ping test. Nilai maksimum throughput yang
didapat sebesar 58.16 Mbps pada pengujian nilai bandwidth 10-60 Mbps. Nilai

jitter maksimum yang didapat sebesar 0.482 ms. Nilai delay maksimum yang
didapat sebesar 0.1 ms dan nilai packet loss yang didapat sebesar 0.1548%.
Berdasarkan hasil penelitian tersebut, dapat disimpulkan penggunaan jaringan
WiFi berbasiskan protokol OpenFlow memiliki QoS yang baik.
Kata kunci: access point, controller, OpenFlow switch, quality of service

ABSTRACT
AHMAD FAUZI. Design and Implementation of WiFi Networks Based on
OpenFlow Protocol. Supervised by HERU SUKOCO.
OpenFlow is a new technology in computer networking field, particularly in
the switching technology. It provides a protocol that allows a controller to forward
packets through a network and can be centrally programmed. The purpose of this
research is to design and implement a WiFi network using OpenFlow protocol.
The method of this research consists of several processes, such as problem
analysis, a design of OpenFlow network, OpenFlow protocol implementation
using WiFi networks, experiment, and analysis of quality of service (QoS).
Analysis of the quality of services used several parameters, such as the ping test,
delay, jitter, throughput, and packet loss. The results showed that the larger the
package, the longer it will delay the package delivery on a ping test. The
maximum value of throughput was 58.16 Mbps with bandwidth value of 10-60

Mbps. The maximum value of jitter was 0.482 ms. The maximum value of delay
was 0.1 ms, and the average value of packet loss was 0.1548%. Based on the
result of the research, one can conclude that WiFi network based on OpenFlow
protocol has a good quality of service.
Keywords: access point, controller, OpenFlow switch, quality of service

PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI JARINGAN WIFI
BERBASISKAN PROTOKOL OPENFLOW

AHMAD FAUZI

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Ilmu Komputer
pada
Departemen Ilmu Komputer

DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR
2016

Penguji:
1 Dr Ir Sri Wahjuni, MT
2 Auriza Rahmad Akbar, SKomp MKom

Judul Skripsi : Perancangan dan Implementasi Jaringan WiFi berbasiskan Protokol
OpenFlow
Nama
: Ahmad Fauzi
NIM
: G64110063

Disetujui oleh

DrEng Heru Sukoco, SSi MT
Pembimbing

Diketahui oleh

Dr Ir Agus Buono, MSi MKom
Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang
dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Mei 2015 ini adalah
jaringan OpenFlow, dengan judul Perancangan dan Implementasi Jaringan WiFi
Berbasiskan Protokol OpenFlow.
Penulis menyadari bahwa dalam proses penelitian ini banyak mengalami
kendala, namun berkat bimbingan, dukungan, kerja sama, doa dari berbagai pihak,
dan pertolongan Allah subhanahu wa ta’ala kendala-kendala tersebut dapat
diatasi. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1 Isnani selaku ibu, Sabarana selaku ayah, Naila dan Rifqi selaku adik dan
seluruh anggota keluarga yang selalu memberi doa, dukungan, dan dorongan
untuk menyelesaikan penelitian ini.
2 Bapak DrEng Heru Sukoco, SSi MT selaku pembimbing yang selalu tulus dan

sabar dalam memberi arahan dan bimbingan sampai akhir penelitian ini.
3 Heri Agung dan Guntoro yang telah banyak membantu penulis dalam
membantu menyelesaikan penelitian ini.
4 Ira Hastuti yang selalu memberi motivasi, masukan, dukungan, dorongan, dan
doa untuk menyelesaikan penelitian ini.
5 Ikhsan Wisudhandi Wibawa, Lutfi Muzaqi, dan Agum Aditama yang selalu
mengingatkan penulis agar menyelesaikan penelitian ini.
6 Sahabat-sahabat seperjuangan dan satu bimbingan saya, yaitu Riko Ahmad
Maulana, Muhammad Al Mabruri, dan Herdi Agusthio yang telah berjuang
bersama-sama dalam proses penyelesaian skripsi ini.
7 Seluruh teman-teman Ilmu Komputer IPB angkatan 48 atas doa, dukungan, dan
dorongan untuk menyelesaikan skripsi ini.
Penulis berharap semoga karya ilmiah ini dapat memberikan manfaat
khususnya bagi penulis dan umumnya bagi yang memerlukannya.

Bogor, Maret 2016
Ahmad Fauzi

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

vi

DAFTAR GAMBAR

vi

DAFTAR LAMPIRAN

vi

PENDAHULUAN

1

Latar Belakang

1

Perumusan Masalah

2

Tujuan Penelitian

2

Manfaat Penelitian

2

Ruang Lingkup Penelitian

2

TINJAUAN PUSTAKA

3

Protokol OpenFlow

3

OpenFlow Switch

5

Wireless Fidelity (WiFi)

6

METODE

6

Analisis Masalah

7

Perancangan

7

Implementasi

7

Pengujian dan Analisis Hasil

8

HASIL DAN PEMBAHASAN

10

Analisis Masalah

10

Perancangan

11

Implementasi

12

Pengujian dan Analisis Hasil

13

SIMPULAN DAN SARAN

22

Simpulan

22

Saran

23

DAFTAR PUSTAKA

23

LAMPIRAN

24

DAFTAR TABEL
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

Header fields
Actions
Perbedaan antara switch OpenFlow dan switch konvensional
Batas delay berdasarkan ITU-T G.114
Standar nilai jitter berdasarkan ITU-T G.114
Rekomendasi nilai packet loss berdasarkan ITU-T G.114
Nilai throughput switch OpenFlow
Nilai jitter switch OpenFlow
Nilai delay switch OpenFlow
Nilai packet loss switch OpenFlow
Hasil pengukuran Wireshark dan iPerf

4
4
5
9
10
10
19
19
20
21
22

DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

Perbandingan switch OpenFlow dan konvensional
OpenFlow switch
Metode penelitian
Perancangan jaringan OpenFlow
Install plugin openflow.so
Floodlight controller terhubung dengan OpenFlow switch
Web monitoring Floodlight controller
Traffic data protocol OpenFlow
Grafik nilai rata-rata delay dari ping test
Ilustrasi data transfer pada iPerf
Grafik nilai throughput terhadap bandwidth
Grafik nilai jitter terhadap bandwidth
Grafik nilai delay terhadap bandwidth
Grafik nilai packet loss terhadap bandwidth

4
6
6
11
12
14
14
15
16
16
18
19
20
21

DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
6
7
8

Foto perangkat komputer untuk membuat jaringan OpenFlow
Informasi port OpenVSwitch
Instalasi plugin openflow.so pada Wireshark
Instalasi dan konfigurasi OpenVSwitch
Instalasi dan konfigurasi Floodlight controller
Komunikasi antara controller dan OpenFlow switch
Nilai delay dari ping test
Detail hasil pengukuran Wireshark dan iPerf

24
24
25
25
26
27
27
27

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Saat ini sedang berkembang sebuah teknologi jaringan, yaitu software
defined network (SDN). Teknologi ini merupakan sebuah pendekatan baru dalam
mendesain, membangun, dan mengelola jaringan komputer. SDN dapat dikatakan
sebagai suatu sistem jaringan yang kinerjanya diatur oleh software tertentu.
Konsep dasar SDN berkaitan dengan arsitektur perangkat networking seperti
router, packet switch, dan local area network (LAN) switch.
SDN adalah sebuah arsitektur jaringan terpusat yang memisahkan logical
dari perangkat jaringan ke sebuah entitas yang disebut dengan controller. SDN
dapat dikatakan sebagai suatu arsitektur jaringan yang letak kontrol jaringan
dipisahkan dari system forwarding. Controller tersebut dapat diprogram secara
langsung. Pada umumnya, perangkat jaringan yang ada saat ini terdiri atas control
plane dan data plane yang terdapat dalam satu perangkat. Dalam SDN, antara
control plane dan data plane dipisahkan dari perangkat tersebut dan fungsi dari
control plane diterapkan menggunakan software.
Saat ini perangkat jaringan komputer seperti switch banyak beredar di
pasaran. Dalam jaringan konvensional, sebuah perangkat switch tidak melihat
protokol yang digunakan, tetapi hanya meneruskan paket dari satu host ke host
lain atau dari port satu ke port lain sesuai dengan alamat data (Shinde dan
Tamhankar 2013). Fungsi dari alat tersebut tidak dapat dimodifikasi ataupun
diperluas. Hal ini dapat dikatakan jika suatu paket ditransmisikan melalui sebuah
switch atau router ke titik lain, maka pengiriman data tersebut akan dibatasi oleh
fungsionalitasnya.
OpenFlow merupakan protokol yang baru dikembangkan sekitar tahun 2008
oleh University of California, Berkeley dan Stanford University. SDN dan fungsi
OpenFlow telah dipelajari dalam beberapa tahun terakhir untuk packet networks,
tetapi dalam implementasinya masih termasuk jarang. Menurut Sherwood (2013),
beliau menjelaskan bahwa hanya ada 8 universitas dan 2 badan riset nasional yang
telah menggunakan OpenFlow. Protokol OpenFlow merupakan salah satu SDN
yang menyediakan protokol yang digunakan oleh controller untuk mengontrol
bagaimana paket dapat diteruskan melalui sebuah jaringan. Selain itu, OpenFlow
merupakan sebuah arsitektur jaringan komputer pada perangkat switch yang dapat
melakukan komunikasi data antara data plane dan control plane yang letaknya
dipisahkan. OpenFlow merupakan protokol standar terbuka yang menggunakan
port 6633.
OpenFlow merupakan satu-satunya standar yang tersedia dan diterima
secara luas untuk protokol SDN (Shirazipour et al. 2012). Protokol OpenFlow
bersifat programmable sehingga dapat melakukan pengaturan pergerakan paket
dan dapat diprogram secara terpusat. SDN memungkinkan peneliti, administrator,
dan operator untuk mengontrol jaringan mereka dengan perangkat lunak.
OpenFlow dirancang supaya dapat mengatur serta mengelola aliran lalu lintas data
antara router dan switch. OpenFlow juga dirancang untuk memberikan konsistensi
pada manajemen lalu lintas data supaya dapat dilakukan proses penjaluran paket
jaringan melalui switch.

2
Penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Hakim (2014) sudah
membandingkan kinerja switch OpenFlow dengan switch konvensional pada
jaringan komputer. Hasil yang didapat adalah switch OpenFlow memiliki kinerja
yang lebih baik dibanding switch konvensional. Pada penelitian ini dilakukan
implementasi OpenFlow pada jaringan wireless fidelity (WiFi). Switch OpenFlow
yang digunakan bukan merupakan perangkat hardware/dedicated switch
OpenFlow, melainkan dengan menggunakan switch OpenFlow software-based.
Hal ini disebabkan oleh harga yang masih tinggi untuk membeli sebuah perangkat
hardware switch OpenFlow yang dikeluarkan oleh beberapa vendor. Selain harga
yang termasuk tinggi, penggunaan software-based dapat memudahkan peneliti
untuk melakukan percobaan switch OpenFlow tanpa harus memiliki perangkat
switch tersebut.
Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan, dapat dilakukan perumusan
masalah dalam penelitian ini sebagai berikut:
1 Bagaimana penerapan jaringan WiFi menggunakan protokol OpenFlow?
2 Bagaimana menganalisis kinerja jaringan WiFi?
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah:
1 Menerapkan jaringan WiFi menggunakan protokol OpenFlow.
2 Menganalisis kinerja jaringan WiFi.
Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah:
1 Memberikan gambaran konsep OpenFlow pada jaringan WiFi.
2 Melihat kinerja jaringan WiFi yang berada di laboratorium Net Centric
Computing (NCC) Fakultas Matematika Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA)
Institut Pertanian Bogor (IPB) dengan menggunakan protokol OpenFlow.
3 Pengontrol paket terpusat sehingga mudah melakukan management data.
4 Rute pengiriman data lebih efisien dan tidak kompleks.
Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup penelitian ini adalah:
1 Satu buah personal computer (PC) yang di-install OpenFlow switch, satu buah
laptop sebagai host, satu buah wireless router sebagai access point.
2 Satu buah PC yang di-install OpenFlow controller yang bertugas
memformulasikan flow, mengontrol path, dan mengatur kerja OpenFlow switch.
3 Penerapan konsep OpenFlow dengan menghubungkan ke jaringan di
laboratorium NCC.
4 Penggunaan controller menggunakan setting default.

3
5 Menganalisis kinerja protokol OpenFlow melalui jaringan wireless dengan
mengukur beberapa parameter.

TINJAUAN PUSTAKA
Protokol OpenFlow
OpenFlow adalah sebuah protokol yang memungkinkan pengaturan
penjaluran dan pengiriman paket ketika melalui sebuah switch. Dalam sebuah
jaringan konvensional, setiap switch hanya berfungsi meneruskan paket dengan
melewati port yang sesuai tanpa membedakan tipe protokol data yang dikirimkan.
Pada sebuah switch yang umum, terdapat data plane dan control plane terletak
dalam perangkat yang sama. Control plane adalah bagian yang berfungsi untuk
mengatur logika pada perangkat networking atau memutuskan bagaimana lalu
lintas data harus diteruskan seperti routing table, pemetaan jaringan, dan
sebagainya. Data plane adalah bagian yang berfungsi untuk meneruskan paketpaket yang masuk ke suatu port pada perangkat networking menuju port keluar
dengan berkomunikasi kepada control plane.
Sementara itu, OpenFlow switch memisahkan kedua fungsi tersebut. Bagian
data plane tetap berada dalam perangkat switch, sementara bagian control plane
dipindahkan ke controller yang terpisah dengan switch. Perbandingan antara
switch konvensional dan switch OpenFlow dapat dilihat pada Gambar 1.
Controller menggunakan protokol OpenFlow untuk melakukan konfigurasi
perangkat jaringan dan memilih jalur terbaik untuk lalu lintas pertukaran data.
Controller diimplementasikan dalam perangkat jaringan sehingga lalu lintas
jaringan dapat dikelola lebih mudah dan fleksibel. Setiap paket data yang
melewati jaringan OpenFlow harus diverifikasi oleh controller. Controller yang
digunakan dalam penelitian ini adalah Floodlight controller. Floodlight
merupakan OpenFlow controller berbasis Java yang dirilis di bawah lisensi
Apache 2.0 (Kartadie dan Satya 2014).
Data plane yang berada di dalam OpenFlow switch memperlihatkan flow
table yang terdiri atas satu set paket field untuk dicocokkan. Dalam masingmasing flow entry terdiri atas header fields, counters, dan actions yang akan
dilakukan oleh controller ketika mencocokkan paket dengan field tersebut (Suzuki
et al. 2014). Header fields terdiri atas 12 fields yang dapat digunakan untuk
mencocokkan paket. Header fields tersebut dapat dilihat pada Tabel 1. Header
fields yang cocok dengan paket akan diproses dengan melakukan actions terhadap
paket tersebut. Actions merupakan fields yang mendefinisikan cara untuk
memperlakukan paket data yang akan diproses. Setiap flow entry dapat
menjalankan beberapa actions. Deskripsi berbagai macam actions dapat dilihat
pada Tabel 2. Selanjutnya, ketika switch menerima paket yang tidak didefinisikan
dalam flow entry, switch akan meneruskan paket tersebut ke controller. Controller
dapat membuang paket tersebut atau mendefinisikan paket tersebut menjadi paket
yang baru.
OpenFlow switch dan controller dapat berkomunikasi menggunakan
protokol OpenFlow. Selain itu, dengan OpenFlow kita tidak hanya dapat
melakukan flow forwarding berbasis network layer tetapi juga dapat dilakukan

4
pengaturan pergerakan paket secara terpusat, sehingga aliran paket di jaringan
dapat diprogram secara independent (Hakim 2014). Jaringan yang menggunakan
switch OpenFlow dan switch konvensional memiliki beberapa perbedaan (Yik
2012). Perbedaan tersebut dapat dilihat pada Tabel 3.
Control element

OpenFlow protocol

Control element
Forwarding element

Forwarding

Gambar 1 Perbandingan switch OpenFlow dan konvensional
(Suzuki et al. 2014)
Tabel 1 Header fields
Field
Ingress port
Ethernet source address
Ethernet destination address
Ethernet type
VLAN ID
VLAN priority
IP source address
IP destination address
IP protocol number
IP ToS bits
Transport source port/ICMP type
Transport destination port/ICMP code

Action
Forward
Enqueue
Drop
Modify-Field

Tabel 2 Actions
Deskripsi
Meneruskan paket ke port yang diberikan
Meneruskan paket ke dalam antrian
Membuang paket
Memodifikasi header fields

5
Tabel 3 Perbedaan antara switch OpenFlow dan switch konvensional
Switch OpenFlow
Switch konvensional
Terpisahnya control path dan data Control path dan data path terletak
path
pada perangkat yang sama (tidak
terpisah)
Memungkinkan
dalam jaringan

terjadi

inovasi Membatasi inovasi dalam jaringan

Menyediakan platform yang dapat Tetap dan tidak dapat diprogram
diteliti dan diujicoba pada jaringan (dibuat tetap oleh vendor)
sesungguhnya
Fungsi yang dapat didefinisikan Arsitektur tertutup sehingga tidak
oleh pengguna (dapat diprogram)
dapat diprogram ulang
Setiap keputusan untuk melakukan Mengirimkan semua paket yang
pengiriman
dilakukan
oleh diterima keluar dari switch
controller
OpenFlow Switch
OpenFlow switch terdiri atas dua jenis, yaitu hardware-based dan softwarebased switch. Switch jenis hardware-based merupakan switch OpenFlow secara
fisik, switch ini telah disediakan oleh beberapa vendor. Switch jenis ini telah
dimodifikasi hardware-nya menggunakan ternary content addressable memory
(TCAM) dan menggunakan operating system (OS) khusus untuk
mengimplementasikan flow table dan protokol OpenFlow (Kartadie dan Satya
2014). Switch jenis software-based merupakan switch OpenFlow yang
menggunakan sistem Linux untuk mengimplementasikan fungsi switch OpenFlow.
OpenFlow switch melakukan komunikasi dengan controller melalui protokol
OpenFlow. OpenFlow switch terdiri atas tiga bagian:
a OpenFlow protocol
OpenFlow protocol merupakan sebuah cara yang bersifat terbuka dan
standar untuk dapat berkomunikasi dengan OpenFlow switch. Protocol ini
dapat diprogram dengan menggunakan aturan pencocokan dan mengatur lalu
lintas jaringan ke dalam aliran data. Administrator dapat melakukan kontrol
langsung pada jalannya paket data hanya dengan mengontrol melalui sebuah
software controller. Protokol OpenFlow juga memungkinkan sebuah controller
dapat menangani aliran paket yang berasal dari switch. (Hakim 2014)
b Secure channel
Secure channel merupakan sebuah interface yang dapat menghubungkan
OpenFlow switch dan controller. Controller dapat saling mengirim pesan
dengan OpenFlow switch untuk melakukan konfigurasi terhadap switch melalui
interface tersebut.
c Flow table
OpenFlow switch terdiri atas satu atau lebih flow table. Tabel-tabel
tersebut akan berfungsi untuk memproses paket yang datang (Kumar et al.
2012). Bagian-bagian dari OpenFlow Switch dapat dilihat pada Gambar 2.

6

Gambar 2 OpenFlow switch (sumber: http://yuba.stanford.edu/cs244wiki/
index.php/Overview)
Wireless Fidelity (WiFi)
Wireless fidelity (WiFi) adalah sebuah teknologi yang dapat
menghubungkan device yang dilengkapi dengan wireless card dengan
internet (Yurandi et al. 2013). WiFi merupakan sebuah teknologi yang
memanfaatkan peralatan elektronik untuk bertukar data menggunakan gelombang
radio (nirkabel) melalui jaringan komputer dan dapat mentransfer data dengan
cepat dan aman. WiFi sebenarnya merupakan merk dagang wireless local area
network (WLAN) yang dikenalkan dan distandarisasi oleh WiFi Alliance dan
nama merk untuk produk-produk yang berstandar IEEE 802.11. Sejak
diperkenalkan kepada publik pada tahun 1997 hingga sekarang, WiFi mengalami
kemajuan yang cukup pesat. Saat ini telah ada 4 standard WiFi yang telah dirilis,
diantaranya adalah 802.11a, b, g, dan n. Standar ini diterbitkan oleh IEEE dan
setiap standar yang dirilis merupakan pengembangan dari standar sebelumnya.
Setiap perangkat WiFi atau biasa disebut dengan access point (AP) yang
dijual di pasaran memiliki sertifikasi WiFi. Setiap perangkat ini memiliki standar
yang berbeda tergantung kemampuannya, tetapi saat ini sebagian besar telah
menggunakan standar 802.11n. WiFi mempunyai sejarah keamanan yang
berubah-ubah. Sistem enkripsi yang pertama digunakan yaitu wired equivalent
privacy (WEP), kemudian diubah menjadi WiFi protected access (WPA) dan
WPA2 (Mulyanta 2008).

METODE
Pada penelitian ini, metode terdiri atas empat tahapan di antaranya adalah
analisis kebutuhan, perancangan, implementasi, dan pengujian. Tahapan-tahapan
penelitian yang dilakukan ditampilkan pada Gambar 3.

Mulai

Analisis Masalah

Perancangan

Selesai

Pengujian dan
Analisis Hasil

Implementasi

Gambar 3 Metode penelitian

7
Analisis Masalah
Pada tahap ini, kegiatan yang dilakukan adalah melakukan analisis terhadap
permasalahan yang ada pada perangkat jaringan komputer. Pada penelitian ini,
permasalahan tersebut terdapat pada perangkat switch konvensional. Perangkat
switch tidak melihat protokol yang digunakan, tetapi hanya meneruskan paket dari
satu port ke port lain sesuai alamat tujuan data. Hal ini dapat dikatakan bahwa
fungsi switch konvensional tidak dapat dimodifikasi. Masalah tersebut dapat
diselesaikan dengan menggunakan switch OpenFlow dengan fungsi controller
yang terpisah dari perangkat switch. Jaringan OpenFlow pada penelitian ini
menggunakan media transmisi data dengan wireless dari router ke client yang
terhubung ke jaringan OpenFlow. Analisis juga dilakukan terhadap penggunaan
jaringan WiFi yang berbasiskan protokol OpenFlow. Sistem ini diharapkan
mampu menggantikan fungsi switch konvensional menjadi switch OpenFlow
dengan menggunakan jaringan wireless.
Perancangan
Pada tahap ini, kegiatan yang dilakukan adalah melakukan perancangan
topologi jaringan. Penelitian ini merancang dan menerapkan protokol OpenFlow
pada jaringan WiFi. Dalam melakukan perancangan ini, digunakan konsep SDN
untuk membangun jaringan. SDN tidak hanya dapat melakukan flow forwarding
tetapi juga dapat melakukan pengaturan pergerakan paket secara terpusat. Hal ini
yang diterapkan pada jaringan WiFi, sehingga pergerakan paket dapat diatur
secara independen dalam satu buah controller yang bertugas untuk mengatur
traffic. Perancangan ini dilakukan dengan menggunakan perangkat keras yang ada
di laboratorium NCC. Perangkat keras yang digunakan dapat dilihat pada
Lampiran 1.
Implementasi
Pada tahap ini, kegiatan yang dilakukan adalah melakukan implementasi
jaringan OpenFlow menggunakan wireless sebagai media transmisi data ke client
yang terhubung pada jaringan OpenFlow. Penelitian ini dilaksanakan di Lab NCC
Departemen Ilmu Komputer. Perangkat keras yang digunakan dalam membuat
jaringan OpenFlow tersebut yaitu:
1 Satu buah laptop sebagai client dengan spesifikasi:
 Processor Intel Core i5
 RAM 4 GB
2 Satu buah PC sebagai OpenFlow switch dengan spesifikasi:
 Processor Intel Pentium 4
 RAM 512 MB
3 Satu buah PC sebagai controller dengan spesifikasi:
 Processor Intel Core i5
 RAM 8 GB
4 Satu buah D-Link DES-1016D sebagai switch penghubung router.
5 Satu buah TP-Link TL-WR1043ND sebagai wireless router dengan spesifikasi:
 Standard IEEE 802.11b, g, dan n

8
 1 wide area network (WAN) port dan 4 LAN ports support 10/100/1000
Mbps
 Frequency range 2.4-2.4835 GHz
 Wireless data rates up to 300 Mbps
 Antena 3 5 dBi detachable
Selain itu, perangkat lunak yang digunakan yaitu:
1 Floodlight Controller
Perangkat lunak ini berfungsi digunakan sebagai controller yang mengatur dan
memberikan keputusan terhadap apa yang akan dilakukan oleh switch. Sistem
operasi yang digunakan adalah Ubuntu 14.04.1.
2 OpenVSwitch
Perangkat lunak ini berfungsi sebagai switch OpenFlow. Sistem operasi yang
digunakan adalah Ubuntu 14.04.1. Switch OpenFlow ini menggunakan
OpenVSwitch versi 2.02.
3 Wireshark
Perangkat lunak ini berfungsi sebagai capture data yang menangkap aliran data
yang masuk atau keluar melalui OpenFlow switch dan controller. Sistem
operasi yang digunakan adalah Ubuntu 14.04.1.
4 IPerf
Perangkat lunak ini berfungsi sebagai tools pengukur bandwidth client dan
server. Software ini digunakan sebagai alat ukur kualitas jaringan OpenFlow
yang telah dibangun. Sistem operasi yang digunakan adalah Ubuntu 14.04.1.
Pengujian dan Analisis Hasil
Pada tahap ini, kegiatan yang dilakukan adalah melakukan pengujian
terhadap rancangan jaringan WiFi menggunakan protokol OpenFlow dan
melakukan analisis terhadap hasil yang telah diperoleh. Pengujian tersebut
berdasarkan penerapan secara langsung yang telah dilakukan pada tahap
implementasi. Skenario pengujian yang dilakukan adalah melakukan pengambilan
data yang berasal dari host ke web server. Host tersebut sebelumnya sudah
terhubung dengan jaringan OpenFlow melalui wireless router. Host yang
terhubung melakukan pengujian berupa ping test dengan tujuan web server.
Pengujian tersebut dilakukan melalui terminal di Ubuntu dan diuji dengan
beberapa ukuran paket yang dikirimkan. Tahap selanjutnya melakukan analisis
hasil terhadap data yang dibaca oleh Wireshark dan iPerf untuk menentukan
quality of service (QoS) jaringan OpenFlow. QoS menunjukkan tingkat kualitas
dari suatu jaringan dan mengacu pada kemampuan jaringan untuk menyediakan
layanan yang baik. Paramater yang diamati untuk menentukan QoS tersebut
adalah throughput, delay, jitter, dan packet loss.
Throughput
Throughput adalah kecepatan transfer data sebenarnya dari laju bit jaringan
(bandwidth aktual). Throughput merupakan jumlah total paket yang diterima
dalam interval waktu tertentu dibagi dengan waktu untuk mengirimkan semua
data tersebut. Throughput dapat menggambarkan kemampuan sebenarnya suatu
jaringan dalam melakukan pengiriman data. Bandwidth bersifat fix sementara

9
throughput bersifat dinamis tergantung dengan traffic yang sedang terjadi. Nilai
throughput semakin baik apabila throughput yang dihasilkan mendekati nilai
bandwidth yang diberikan. Cara menghitung throughput menggunakan rumus
(Hakim 2014):
h u h ut

b
w

(1)

dengan
Tb = jumlah total bit yang diterima (b)
w = waktu untuk mengirimkan data (s)
Delay
Delay adalah penundaan waktu suatu paket yang diakibatkan oleh proses
transmisi dari satu titik ke titik yang lain yang menjadi tujuannya (Sihombing
2013). Delay merupakan waktu yang diperlukan untuk proses pengiriman mulai
dari bit pertama sampai bit terakhir. Pada penelitian ini delay yang dihitung
merupakan nilai delay dari paket yang berhasil dikirimkan. Waktu tunda ini dapat
mempengaruhi kualitas layanan jaringan atau QoS. Hal ini disebabkan oleh waktu
tunda menyebabkan paket menjadi lebih lama mencapai tujuan. Menurut
International Telecomunication Union (ITU) yang merupakan lembaga dunia yang
mengatur traffic jaringan, delay tidak lebih besar dari 150 ms dengan batas 400 ms
untuk dapat melakukan pengiriman data dengan cukup baik. Besaran batas delay
yang direkomendasikan ITU-T dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4 Batas delay berdasarkan ITU-T G.114
Delay (ms)
Kualitas
0 - 150
Good
150 - 400
Acceptable
> 400
Bad
Cara menghitung delay menggunakan rumus (Hakim 2014):
ela

(2)

dengan
T = nilai throughput (bps)
Jitter
Jitter adalah nilai rataan dari variasi delay pada suatu jaringan (Hakim
2014). Jitter dipengaruhi oleh variasi delay beban trafik dan besarnya tumbukan
antar paket. Nilai jitter berpengaruh terhadap kualitas jaringan, semakin kecil nilai
jitter maka kualitas suatu jaringan akan semakin baik. Besaran batas jitter
berdasarkan ITU-T G.114 dapat dilihat pada Tabel 5.

10
Tabel 5 Standar nilai jitter berdasarkan ITU-T G.114
Jitter (ms)
Kualitas
0 - 20
Good
20 - 50
Acceptable
> 50
Bad
Cara menghitung jitter menggunakan rumus (Hakim 2014):
tte

d
t

(3)

dengan
Vd = variasi delay (ms)
Pt = paket yang diterima
Packet Loss
Packet loss adalah kegagalan dalam transmisi paket pada alamat tujuannya
yang disebabkan oleh beberapa paket dalam waktu pengiriman hilang atau loss
(Sihombing 2013). Packet loss digunakan untuk melihat seberapa banyak paket
hilang dan tidak diterima oleh alamat tujuan. Semakin kecil nilai packet loss,
maka semakin baik kualitas jaringan tersebut. Besaran batas nilai packet loss
berdasarkan ITU-T G.114 dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 6 Rekomendasi nilai packet loss berdasarkan ITU-T G.114
Packet loss (%)
Kualitas
0-1
Good
1-5
Acceptable
>5
Bad
Cara menghitung packet loss dapat ditulis sebagai berikut (Hakim 2014):
ac et l ss

t

(4)

dengan
Pk = paket yang dikirim
Pt = paket yang diterima

HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis Masalah
Berdasarkan masalah yang terdapat pada perangkat switch konvensional,
yaitu fungsionalitas perangkat switch tersebut yang terbatas, maka dapat
diselesaikan dengan menggunakan switch OpenFlow. Penggunaan switch

11
OpenFlow dapat memisahkan fungsi control dari perangkat switch. Hal ini akan
membuat fungsi switch hanya untuk menyimpan data paketnya saja tanpa harus
mengontrol sumber dan tujuan paket data tersebut. Penelitian ini menggunakan
wireless router sebagai media transmisi data untuk dapat menghubungkan host ke
web server yang ada di Lab NCC. Penggunaan wireless router bermanfaat sebagai
media transmisi data dengan menggunakan wireless. Hal ini juga dapat
memudahkan host yang berupa perangkat mobile dapat terkoneksi ke jaringan
OpenFlow tanpa harus menggunakan kabel.
Perancangan
Perancangan jaringan OpenFlow sudah dilakukan sebelumnya oleh Hakim
(2014), namun perancangan tersebut masih dalam lingkup yang kecil.
Perancangan tersebut menggunakan beberapa laptop pribadi yang dijadikan
percobaan untuk membuat jaringan OpenFlow. Berdasarkan penelitian yang telah
dilakukan sebelumnya, disimpulkan bahwa penggunaan switch OpenFlow lebih
baik daripada switch konvensional. Hal tersebut menjadi landasan untuk
melakukan perancangan jaringan OpenFlow yang lebih luas.
Pada penelitian ini, perancangan dilakukan dengan menggunakan beberapa
komputer dan perangkat jaringan lainnya yang ada di Lab NCC. Dalam membuat
topologi jaringan WiFi berbasiskan protokol OpenFlow, diperlukan wireless
router yang terhubung dengan protokol OpenFlow. Wireless router tersebut di-set
sebagai access point, sehingga host yang terhubung mendapatkan internet
protocol (IP) address dengan network ID yang sama, yaitu 172.18.88.0/24.
OpenFlow switch tersebut dihubungkan dengan controller dan internet yang
berada di Lab NCC. Penggunaan wireless router ini bertujuan untuk melihat
traffic data yang terjadi antara host yang terhubung secara wireless dan web server.
Host tersebut melakukan ping test dari host ke web server yang terhubung ke
internet di Lab NCC. Pergerakan aliran data melalui terminal host yang terjadi
akan dicatat yang kemudian dilakukan analisis data. Host tersebut juga melakukan
pengambilan data dengan menggunakan iPerf client-server dan Wireshark sebagai
penangkap traffic data yang terjadi. Perancangan jaringan OpenFlow yang
dilakukan dapat dilihat pada Gambar 4.

LAN
Web Server
OpenFlow
switch

Non OFP
OpenFlow
Controller

Wireless
Router
Host

OFP-based LAN

Gambar 4 Perancangan jaringan OpenFlow

12
Dalam melakukan perancangan jaringan OpenFlow, satu buah PC dijadikan
switch OpenFlow menggunakan software OpenVSwitch. Sofware tersebut diinstall dan dilakukan konfigurasi pada network yang digunakan. IP address pada
switch OpenFlow yaitu 172.18.88.101/24. Pada PC tersebut terdapat tiga buah
port ethernet yang digunakan untuk menghubungkan PC dengan perangkat lain.
Ethernet tersebut dibuat dalam satu bridge supaya memudahkan dalam pengaturan
IP switch OpenFlow. Ethernet 0 dihubungkan pada jaringan internet yang ada di
Lab NCC. Ethernet 1 dihubungkan pada PC yang digunakan sebagai controller.
Ethernet 2 dihubungkan pada switch yang terhubung pada wireless router. Kabel
yang digunakan dalam perancangan ini menggunakan kabel unshielded twisted
pair (UTP) Cat5e yang memiliki transmisi data sebesar 100 Mbps.
PC yang terhubung dengan ethernet 1 switch OpenFlow menggunakan
controller yang berupa software. PC tersebut di-install Floodlight controller
dengan alamat IP 172.18.88.149/24. Controller tersebut dihubungkan dengan
switch OpenFlow pada port 6633. Pada Lampiran 2 dapat terlihat bahwa antara
controller dan switch OpenFlow sudah terhubung. Web server yang digunakan
mendapatkan alamat IP 172.18.88.234/24. PC yang digunakan sebagai web server
terhubung langsung dengan jaringan internet yang ada di Lab NCC sehingga dapat
diakses dari host yang terhubung dengan jaringan OpenFlow. Host tersebut
memiliki alamat IP 172.18.88.196 dengan netmask prefix 24.
Implementasi
Penelitian ini bersifat testbed yang diterapkan pada jaringan internet yang
ada di Lab NCC. Hal ini dilakukan untuk melihat kinerja dari switch OpenFlow
yang dihubungkan dengan host melalui jaringan wireless. Berdasarkan topologi
yang telah dibuat, PC yang menjadi web server di-install Wireshark dengan plugin
openflow.so. Instalasi plugin tersebut dapat dilihat pada Lampiran 3. Plugin
tersebut berhasil di-install dapat dilihat pada Gambar 5. Wireshark akan
menangkap traffic data yang terjadi, selajutnya data tersebut dilakukan analisis
QoS dari jaringan OpenFlow yang telah dibuat.

Gambar 5 Install plugin openflow.so

13
Pada penelitian ini, switch OpenFlow yang digunakan adalah PC yang diinstall menggunakan OpenVSwitch versi 2.02. Penggunaan software ini mampu
menjalankan fungsi-fungsi switch OpenFlow yang berbentuk fisik. Perbedaan
mendasar antara switch OpenFlow software-based dan switch OpenFlow
hardware-based adalah skala penggunaan terhadap perangkat yang terhubung.
Switch OpenFlow dengan hardware-based dapat menghubungkan dengan banyak
perangkat jaringan dalam satu perangkat switch. Switch OpenFlow dalam bentuk
software dipilih sebagai pengujian untuk melihat QoS yang dihasilkan switch
tersebut. Penggunaan switch jenis ini bertujuan memudahkan dalam
mengimplemtasikan protokol OpenFlow tanpa harus menggunakan switch
OpenFlow hardware-based.
Konfigurasi yang dilakukan untuk membuat switch OpenFlow adalah
dengan membuat bridge dengan nama br0. Dalam bridge ini terdapat eth0, eth1,
dan eth2. Ethernet dibuat dalam satu bridge untuk memudahkan dalam
pengalamatan IP address. Bridge tersebut diberi IP address secara static yaitu
172.18.88.10/24. Konfigurasi tersebut dapat dilihat pada Lampiran 4.
Fast ethernet switch menghubungkan antara switch OpenFlow dan wireless
router yang berfungsi untuk menambahkan ethernet yang dapat terhubung pada
switch OpenFlow. Host yang digunakan adalah sebuah laptop dengan OS Ubuntu
14.04 yang sudah di-install Wireshark dengan plugin openflow.so. Plugin ini
berfungsi untuk membaca traffic OpenFlow yang sedang terjadi. Host tersebut
melakukan pengujian ping test dan mendapatkan beberapa parameter QoS dengan
tujuan web server yang terhubung pada jaringan internet di Lab NCC. PC yang
menjadi web server di-install iPerf server dan laptop yang menjadi host di-install
iPerf client.
Dalam melakukan pengambilan data, host ditempatkan didalam jangkauan
sinyal WiFi router ilkomstudent-OF1 lalu melakukan aktifitas pengambilan data
dengan melakukan beberapa skenario pengujian dengan tujuan web server. Traffic
data yang terjadi dicatat lalu dilakukan analisis terhadap data tersebut.
Pengujian dan Analisis Hasil
Sistem yang sudah dilakukan implementasi, tahap selanjutnya adalah
pengujian dan analisis hasil terhadap sistem yang berhasil dibangun. Tahap
pengujian dilakukan untuk mengetahui kesalahan yang terjadi pada sistem yang
telah dibangun. Pengujian sistem ini juga bertujuan untuk mengetahui bahwa
sistem dapat berjalan dengan baik.
Dalam melakukan pengujian jaringan OpenFlow, dilakukan dengan
menjalankan aplikasi Floodlight controller pada terminal Ubuntu. Instalasi
aplikasi Floodlight ini dapat dilihat pada Lampiran 5. Aplikasi Floodlight dapat
dijalankan dengan masuk ke directory Floodlight dan menjalankannya dengan
perintah berikut:
$ sudo cd Floodlight
$ sudo java -jar target/Floodlight.jar

Floodlight controller dan OpenFlow switch dapat terhubung dengan baik.
Berdasarkan Gambar 6 terlihat bahwa OpenFlow switch yang dibangun dapat

14
terhubung dengan Floodlight controller. Hal ini membuktikan bahwa jaringan
OpenFlow yang telah dibangun dapat berjalan dengan baik.

Gambar 6 Floodlight controller terhubung dengan OpenFlow switch
Dalam melakukan pengamatan traffic data yang terhubung ke controller,
Floodlight menyediakan tampilan graphic user interface (GUI) berupa web
monitoring. Tampilan tersebut dapat diakses melalui browser dengan alamat
http://172.18.88.149:8080/ui/index.html. Dengan tampilan web monitoring
tersebut, administrator dapat mengetahui OpenFlow switch yang terhubung
dengan controller, jumlah host yang terhubung dengan switch OpenFlow, serta
ukuran paket data yang masuk traffic jaringan OpenFlow. Web monitoring
Floodlight controller tedapat dilihat pada Gambar 7.

Gambar 7 Web monitoring Floodlight controller
Switch OpenFlow yang sudah terhubung dengan controller akan selalu
berkomunikasi melalui protokol OpenFlow selama fungsi controller dijalankan
dengan perintah melalui terminal Ubuntu. Komunikasi antara kedua perangkat
tersebut dapat ditangkap dengan menggunakan Wireshark yang sudah di-install
plugin OpenFlow. Komunikasi antara controller dan OpenFlow switch dapat

15
dilihat pada Lampiran 6. Traffic data yang dikirim akan melalui protokol
OpenFlow dan dikontrol oleh controller. Traffic tersebut dapat dilihat pada
Gambar 8.

Gambar 8 Traffic data protokol OpenFlow
Skenario pengujian data
Pengambilan data dilakukan pada aliran data yang melewati switch
OpenFlow. Berikut beberapa skenario pengujian untuk menentukan kualitas dari
sebuah jaringan.
a Skenario pengujian dengan menggunakan ping test.
Ping test merupakan salah satu program yang digunakan untuk mengecek
komunikasi antar komputer dalam sebuah jaringan. Ping digunakan untuk
memastikan bahwa komputer tujuan sedang terhubung dalam jaringan dan
memberi respon balik. Skenario ini bertujuan untuk memperlihatkan besaran delay
antar paket yang dikirimkan. Besaran nilai delay tersebut menjadi tolak ukur
kualitas jaringan OpenFlow.
Host melakukan ping dengan berbagai ukuran paket dalam bytes.
Pengambilan data dilakukan dengan 6 ukuran paket yang berbeda dan setiap
ukuran paket dilakukan ping test selama 10 detik dengan perulangan sebanyak 5
kali. Pengujian ping test menggunakan ukuran paket 200, 400, 600, 800, 1000,
1200, dan 1400 bytes. Hal ini dilakukan untuk melihat seberapa besar pengaruh
ukuran paket terhadap nilai delay dalam jaringan OpenFlow yang telah dibangun.
Ukuran paket yang kecil dipilih karena untuk melihat delay ketika paket yang
diberikan kecil. Pengujian dilakukan pada terminal Ubuntu dengan perintah ping
dari host ke web server sebagai berikut:
b

for i in 200 400 600 800 1000 1200 1400; do
ping –s $i –c 10 172.18.88.234
done

Perintah –s 200 merupakan besar ukuran paket yaitu sebesar 200 bytes. Perintah
–c 10 akan mengirimkan paket selama 10 detik dan perintah 172.18.88.234
merupakan alamat IP dari server yang digunakan. Hal yang sama berlaku untuk
perintah yang lainnya. Nilai rata-rata delay yang dihasilkan dari ping test secara

16

Rata - rata delay (ms)

spesifik dapat dilihat pada Lampiran 7. Grafik dari nilai rata-rata delay tersebut
dapat dilihat pada Gambar 9.

4
3
2
1
200

400

600

800

1000

1200

1400

Ukuran paket (bytes)
Gambar 9 Grafik nilai rata-rata delay dari ping test
Berdasarkan Gambar 9 dapat dilihat bahwa semakin besar paket yang
dikirimkan akan semakin besar delay yang terjadi. Selama pengujian tidak ada
packet loss yang terjadi. Hal ini menunjukkan bahwa paket yang dikirimkan
semuanya sampai pada komputer tujuan. Pengujian tersebut menggunakan ukuran
paket dari 200-1400 bytes mengalami kenaikan yang cukup stabil. Pengujian
tersebut menggunakan ukuran paket keliapatan 200 bytes yang bertujuan untuk
melihat besaran delay dengan memberikan besaran paket yang linear. Dalam
melakukan pengiriman data, paket yang berukuran besar akan menghabiskan
waktu untuk proses membagi-bagi paket tersebut kedalam paket yang lebih kecil,
sehingga waktu pengiriman menjadi semakin lambat. Namun hasil tersebut masih
termasuk baik dalam rekomendasi menurut ITU-T.
b Skenario pengujian dengan menggunakan network performance tool.
Network performance tool merupakan software yang digunakan untuk
mengukur kualitas jaringan dengan menghitung beberapa parameter. Tool yang
digunakan adalah iPerf yang berguna untuk menghitung delay, throughput, jitter,
dan packet loss. Skema iPerf dalam melakukan penghitungan berdasarkan
bandwidth dapat diilustrasikan pada Gambar 10.

10 Mbps
time

20 Mbps

…

100 Mbps

time
Traffic Generator
Bandwidth
Channel
Gambar 10 Ilustrasi data transfer pada iPerf

17
Berdasarkan Gambar 10 dapat diilustrasikan bahwa jumlah data yang
ditransfer untuk menghitung QoS kurang dari kapasitas bandwidth yang diberikan.
Pada ilustrasi tersebut diberikan bandwidth sebesar 10-60 Mbps, bagian gambar
yang diarsir merupakan representasi dari traffic generator yang terdapat pada
iPerf. Hal ini berlaku pada penggunaan bandwidth yang lainnnya. Data yang
ditransfer untuk menguji kemampuan jaringan tiap bandwidth pada suatu channel
jaringan merupakan besaran data yang dikirim setiap 1 detik selama 10 detik.
Pada penelitian ini, penggunaan aplikasi iPerf di-install pada host sebagai
client dan web server sebagai server. Host dapat mengakses web server dengan
terhubung pada wireless router ilkomstudent-OF1. Host dipasang aplikasi iPerf
yang bertindak sebagai client dan mendapatkan IP address 172.18.88.196/24. Web
server terhubung langsung pada jaringan internet NCC sehingga mendapatkan
alamat IP local. Web server tersebut dipasang aplikasi iPerf yang bertindak
sebagai server dan mendapatkan IP address 172.18.88.234/24 dengan penggunaan
port eth0 pada perangkat PC web server.
Paket yang diamati pada penelitian ini yaitu UDP dengan port default 5001.
Pemilihan pengamatan paket UDP dipilih karena pengujian ini ingin melihat
kualitas jaringan OpenFlow dengan mengirimkan paket data secara terus menerus.
Paket UDP mampu mengirimkan data sesuai jumlah paket yang dikirim. Paket ini
juga cocok untuk data-data kecil dengan jumlah banyak. Perilaku paket UDP
adalah tidak mengecek data yang dikirimkan telah sampai atau tidak. Hal ini
membuat paket UDP lebih cepat dan lebih efisien sehingga akan menampilkan
hasil yang lebih akurat dibandingkan pengamatan paket transmission control
protocol (TCP). Pengamatan dilakukan dengan menggunakan maksimum
bandwidth. Setiap pengamatan yang dilakukan akan mendapatkan nilai delay,
throughput, jitter, dan packet loss.
IPerf yang bertindak sebagai server dapat dijalankan dengan perintah pada
terminal berikut:
$ iperf –s –u –i 1
-------------------------------------------------------Server listening on UDP port 5001
Receiving 1470 byte datagrams
UDP buffer size: 208 KByte (default)
--------------------------------------------------------

Perintah –s menjadikan komputer sebagai server, perintah –u menjadikan
komputer menangkap paket UDP. Pengujian ini menggunakan port default 5001.
Perintah –i 1 akan menampilkan interval waktu pengambilan data sebesar 1
detik.
IPerf yang bertindak sebagai client dapat dijalankan dengan perintah pada
terminal berikut:
$ iperf –c 172.18.88.234 –u –b 10m
-------------------------------------------------------Client Connecting to 172.18.88.234, UDP port 5001
Sending 1470 byte datagrams
UDP buffer size: 208 KByte (default)
--------------------------------------------------------

18
Perintah –c menjadikan komputer sebagai client dan terhubung dengan web
server yang memiliki IP address 172.18.88.234. Perintah –u menjadikan
komputer akan menghitung berdasarkan paket UDP. Penggunaan maksimum
bandwidth sebesar 10 Mbps diatur dengan perintah –b 10m. Analisis hasil
digunakan untuk mengukur kinerja jaringan yang telah diimplementasikan dengan
protokol OpenFlow. Pengukuran kinerja tersebut diperlukan beberapa parameter
yang menjadi tolak ukur untuk melihat QoS suatu jaringan. Pengambilan data
dilakukan selama 10 detik setiap pengukuran dengan pengulangan sebanyak 5 kali
supaya data yang didapat lebih akurat. Pengambilan data parameter tersebut
menggunakan maksimum bandwidth pada pengujian berurutan 10-60 Mbps
dengan penambahan 10 Mbps tiap dilakukan pengukuran. Batas atas pengujian
menggunakan maksimum bandwidth sebesar 60 Mbps disebabkan oleh perangkat
router WiFi menggunakan stardard IEEE 802.11n yang memiliki kecepatan
transfer maksimum sebesar 65 Mbps. Tolak ukur pengukuran jaringan OpenFlow
menggunakan maksimum bandwidth. Parameter yang dapat diukur adalah
throughput, jitter, dan packet loss. Berikut penjelasan tentang analisis hasil dari
pengukuran beberapa parameter.

Rata-rata throughput
(Mbps)

Throughput
Skenario pengujian dilakukan untuk mengukur performa jaringan yang
menggunakan OpenFlow switch. Host yang terhubung dengan wireless router
akan berkomunikasi dengan web server. Pengujian jaringan dan pengambilan data
dilakukan dengan pengukuran throughput. Nilai yang diambil merupakan nilai
rata-rata dari 5 kali perulangan. Hasil tersebut dapat dilihat sesuai grafik pada
Gambar 11.
60
50
40
30
20
10
0
10

20
30
40
50
Maksimum bandwidth (Mbps)

60

Gambar 11 Grafik nilai throughput terhadap bandwidth
Berdasarkan Gambar 11 dapat dilihat bahwa grafik throughput tiap nilai
bandwidth 10-60 Mbps mengalami penggunaan maksimum bandwidth sampai
dengan 60 Mbps. Besaran throughput tersebut merupakan nilai throughput ideal
dari bandwidth yang diberikan pada pengujian. Hal ini dapat dilihat pada nilai
throughput yang hampir mendekati dari nilai maksimum bandwidth yang
diberikan. Hasil tersebut dapat dinilai baik karena semakin tinggi bandwidth yang
diberikan akan semakin tinggi juga throughput yang didapatkannya. Hal ini dapat
dinilai juga bahwa jaringan berjalan dengan baik dilihat dari besaran nilai
throughput tersebut. Data pengujian untuk mengukur seluruh parameter QoS
diambil pada tanggal 4 Februari 2016 pukul 16.00-18.00 WIB di Lab NCC

19
sehingga traffic data yang terjadi sudah menurun. Hasil pengukuran nilai rata-rata
throughput dapat dilihat pada Tabel 7.
Tabel 7 Nilai throughput switch OpenFlow
Maksimum bandwidth (Mbps) Throughput (Mbps)
10
10.00
20
20.00
30
30.00
40
40.00
50
49.54
60
58.16
Jitter

Rata-rata jitter (ms)

Skenario pengambilan data sama seperti mendapatkan nilai throughput.
Nilai jitter diperoleh dengan pengambilan nilai rata-rata jitter dari 5 kali
perulangan. Hasil tersebut dapat dilihat sesuai grafik pada Gambar 12.
0.6
0.4
0.2
0.0
10

20

30

40

50

60

Maksimum bandwidth (Mbps)

Gambar 12 Grafik nilai jitter terhadap bandwidth
Berdasarkan Gambar 12 dapat dilihat bahwa grafik nilai jitter dari pengujian
nilai bandwidth 10-60 Mbps mengalami fluktuatif terhadap hasil rata-rata yang
didapat pada pengambilan data namun terlihat cenderung menurun. Pengujian
menggunakan nilai bandwidth 10 Mbps didapat nilai jitter yang cukup tinggi. Hal
ini berbeda dengan pengujian menggunakan nilai bandwidth 20-60 Mbps, hasil
yang didapatkan cenderung menurun walaupun ada yang nilainya konstan. Nilai
jitter maksimum yang dihasilkan dari pengambilan data sebesar 0.482 ms.
Berdasarkan nilai maksimum tersebut, nilai jitter termasuk baik menurut batasan
ITU-T yaitu sebesar 0-20 ms. Nilai rata-rata jitter yang dihasilkan secara spesifik
dapat dilihat pada Tabel 8.
Tabel 8 Nilai jitter switch OpenFlow
Maksimum bandwidth (Mbps)
Jitter (ms)
10
0.4820
20
0.3184
30
0.3180
40
0.2918
50
0.2862
60
0.2480

20

Rata-rata delay (ms)

Delay
Skenario pengambilan data sama seperti mendapatkan beberapa parameter
sebelumnya. Nilai delay diperoleh dengan pengambilan nilai rata-rata jitter dari 5
kali perulangan. Hasil tersebut dapat dilihat sesuai grafik pada Gambar 13.
0.12
0.10
0.08
0.06
0.04
0.02
0.00
10

20

30
40
50
Maksimum bandwidth (Mbps)

60

Gambar 13 Grafik nilai delay terhadap bandwidth
Berdasarkan Gambar 13 dapat dilihat bahwa nilai delay dari pengujian
menggunakan nilai bandwidth 10-60 Mbps mengalami penurunan. Hal ini
disebabkan oleh pengaruh besarnya nilai throughput. Pengujian dengan bandwidth
10 Mbps mendapatkan nilai delay yang cukup tinggi dibandingkan dengan
bandwidth lain. Hal ini masih dapat diterima karena nilai delay masih termasuk
kecil dan baik dalam sebuah jaringan. Nilai delay terhadap bandwidth yang
diberikan antara 20-60 Mbps cenderung stabil menurun. Delay yang semakin kecil
membuat kualitas jaringan menjadi baik. Berdasarkan batasan nilai delay yang
baik menurut ITU-T adalah kurang dari 150 ms. Hal ini dapat menjadi batasan
bagi pengujian jaringan OpenFlow yang telah dibangun. Hasil pengukuran nilai
rata-rata delay dapat dilihat pada Tabel 9.
Tabel 9 Nilai delay switch OpenFlow
Maksimum bandwidth (Mbps) Delay (ms)
10
0.100
20
0.050
30
0.034
40
0.028
50
0.024
60
0.023
Packet Loss
Skenario pengambilan data untuk mendapatkan packet loss sama seperti
mendapatkan beberapa parameter sebelumnya. Nilai delay diperoleh dengan
pengambilan nilai rata-rata packet loss dari 5 kali perulangan. Hasil tersebut dapat
dilihat sesuai grafik pada Gambar 14.

Rata-rata delay (ms)

21
0.12
0.10
0.08
0.06
0.04
0.02

0.00
10

20
30
40
50
Maksimum bandwidth (Mbps)

60

Gambar 14 Grafik nilai packet loss terhadap bandwidth
Berdasarkan Gambar 14 dapat dilihat bahwa grafik nilai packet loss
merupakan rata-rata dari keseluruhan proses pengukuran dari setiap perulangan.