Analisis Kinerja Jaringan Atm Menggunakan Simulator Opnet

ANALISIS KINERJA JARINGAN ATM MENGGUNAKAN

SIMULATOR OPNET

OLEH:

070402019

APRIAL UMARDI

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

ANALISIS KINERJA JARINGAN ATM MENGGUNAKAN

SIMULATOR OPNET

OLEH :

NIM : 070402019 APRIAL UMARDI

Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

Sidang pada tanggal 5 bulan Februari tahun 2014 di depan penguji :

1. Rahmad Fauzi, S.T, M.T : Ketua Penguji : ………. 2. Naemah Mubarakah, S.T, M.T : Anggota Penguji : ……….

Disetujui Oleh : Pembimbing Tugas Akhir,

NIP : 19780826 200312 1 001 Ali Hanafiah Rambe, S.T, M.T

Diketahui Oleh :

Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU,

NIP. 19540531198601 1 002 Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si

i ABSTRAK

Jaringan ATM merupakan jaringan yang mengintegrasikan semua jenis trafik baik data, suara, maupun video ke dalam paket-paket kecil berukuran 53 byte yang disebut sel yang kemudian dikirimkan melalui jaringan ke tujuannya. Kemampuan jaringan ini melakukan transfer data dalam jumlah besar dengan kecepatan tinggi dan kemampuannya menyediakan Quality of Service (QoS) dengan berbagai kategori layanan yang berbeda menjadikan jaringan ini dipilih oleh ITU-T untuk menjadi jaringan backbone untuk teknologi B-ISDN.

Analisis kinerja jaringan aATM dapat dilakukan dengan metode simulasi menggunakan bantuan software komputer. Pada Tugas Akhir ini, penulis menggunakan software OPNET untuk memodelkan dan mendapatkan kinerja jaringan ATM. Parameter kinerja jaringan ATM yang akan dianalisis adalah Cell Transfer Delay (CTD), Cell Delay Variation (CDV), dan Cell Loss Ratio (CLR), dengan mengamati pengaruh jumlah node, kapasitas buffer, trafik imbalance, dan juga trafik bursty.

Hasil dari simulasi yang dilakukan menunjukkan bahwa semakin banyak jumlah node, maka semakin besar nilai CTD, CDV, dan CLR. Hasil simulasi juga menunjukkan bahwa semakin kecil kapasitas buffer, maka nilai CTD semakin kecil sedangkan nilai CDV dan CLR semakin besar. Pada kapasitas buffer 1000 sel diperoleh nilai CTD 21,7 x 10-3 s, CDV 6,66 x 10-6 s, dan CLR 1,76 %. Selanjutnya, semakin besar trafik bursty, maka CTD, CDV, dan CLR semakin besar. Kehadiran trafik imbalance dapat memperbesar CTD, CDV, dan CLR. Gabungan dari keempat faktor tersebut dapat menyebabkan kongesti pada jaringan ATM.

ii KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kehadirat Allah Subhanahu wa Ta’ala yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan

Tugas Akhir yang berjudul:

ANALISIS KINERJA JARINGAN ATM MENGGUNAKAN SIMULATOR OPNET

Tugas Akhir ini penulis persembahkan kepada yang teristimewa ibunda

dan ayahanda, dan saudara-saudara penulis yang tercinta yang merupakan bagian

hidup penulis yang selalu mendukung dan mendoakan penulis dari sejak lahir

sampai dengan sekarang.

Tugas Akhir ini dibuat untuk memenuhi salah satu persyaratan untuk

memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Elektro, Fakultas

Teknik, Universitas Sumatera Utara.

Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Bapak Ali Hanafiah Rambe, ST, MT selaku Dosen Pembimbing Tugas

Akhir dari penulis.

2. Bapak Ir. Zulkarnaen Pane selaku Dosen Wali penulis.

3. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si dan Bapak Rahmad Fauzi, ST, MT

selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Sumatera Utara.

4. Seluruh staf pengajar dan pegawai Departemen Teknik Elektro Fakultas

iii 5. Kawan-kawan seperjuangan di elektro dan semua pihak yang tidak dapat

penulis sebutkan namanya satu persatu.

Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih memiliki banyak

kekurangan. Oleh karena itu saran dan kritik dengan tujuan penyempurnaan Tugas

Akhir ini sangat penulis harapkan. Semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi

pembaca dan penulis sendiri.

Medan, Januari 2014

NIM : 070402019 Aprial Umardi

iv DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

KATA PENGANTAR ... ii

DAFTAR ISI ... iv

DAFTAR GAMBAR ... viii

DAFTAR TABEL ... ix

DAFTAR SINGKATAN ... x

I. PENDAHULUAN. ... 1

1.1 Latar Belakang Masalah ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 2

1.3 Tujuan Penulisan ... 3

1.4 Batasan Masalah ... 3

1.5 Metode Penulisan ... 3

1.6 Sistematika Penulisan ... 4

II. DASAR TEORI. ... 5

2.1 Pendahuluan……… ... 5

2.2 Konsep Jaringan ATM……… ... 6

2.3 Protokol Jaringan ATM……… ... 7

2.3.1 Lapis Fisik ATM…….………...9

2.3.2 Lapis ATM……….………....9

2.3.3 ATM Adaptation Layer (AAL)……….10

v

2.5 Manajemen Trafik Pada Jaringan ATM………13

2.5.1 Quality of Service (QoS)……….………. 13

2.5.2 Parameter Trafik ATM………. 15

2.5.3 Connection Admission Control (CAC)..……….. 16

2.5.4 Usage Parameter Control (UPC)……..……….. 17

2.6 Kongesti………....……….. 17

III. PEMODELAN JARINGAN ATM MENGGUNAKAN OPNET 19 3.1 Umum……… ... 19

3.2 Software OPNET……… ... 19

3.3 Instalasi OPNET... 20

3.4 Editor OPNET Modeler. ... 21

3.4.1. Project Editor… ... 21

3.4.2. Node Editor… ... 21

3.4.3. Process Model Editor… ... 22

3.5 Dokumen Referensi ATM OPNET. ... 22

3.6 Model Standar ATM di OPNET. ... 23

3.7 Mekanisme Antrian di OPNET. ... 25

3.8 Perancangan Jaringan ATM Menggunakan OPNET. ... 26

3.8.1 Langkah – Langkah Simulasi……….26

3.8.2 Model Jaringan………...29

3.8.3 Komponen – Komponen Jaringan…. ... 29

3.8.3.1 Switch ATM. ... 30

3.8.3.2 Server ATM. ... 30

vi

3.9 Kedatangan Trafik Aplikasi Pada OPNET. ... 32

3.9.1 Distribusi Standar OPNET. ... 32

3.9.2 Email. ... 33

3.9.3 File Transfer Protocol (FTP). ... 34

3.9.4 Remote Login. ... 34

3.9.5 Video Conferencing. ... 35

3.10 Parameter Kinerja Jaringan ATM. ... 36

IV. HASIL DAN ANALISIS SIMULASI KINERJA JARINGAN ATM MENGGUNAKAN OPNET. ... 37

4.1 Umum ... 37

4.2 Model Jaringan ... 37

4.3 Parameter Simulasi ... 38

4.4 Skenario Simulasi ... 40

4.5 Hasil dan Analisis Simulasi ... 41

4.5.1 Pengaruh Jumlah Node. ... 41

4.5.2 Pengaruh Trafik Imbalance. ... 43

4.5.3 Pengaruh Kapasitas Buffer. ... 44

4.5.4 Pengaruh Trafik Bursty. ... 46

4.5.5 Pengaruh Trafik Imbalance, Pengurangan Buffer dan Trafik Bursty. ... 48

vii

V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 52

5.1 Kesimpulan ... 52

5.2 Saran ... 53

DAFTAR PUSTAKA. ... 54 LAMPIRAN

viii DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Sel ATM ……… 6

Gambar 2.2 Sel Header ATM ……… 7

Gambar 2.3 Arsitektur Protokol ATM ……….. 8

Gambar 2.4 Switching Sel Pada Jaringan ATM ………... 10

Gambar 2.5 Model Probabilitas Kepadatan Delay Transfer Sel ……... 15

Gambar 3.1 Editor OPNET ………. 22

Gambar 3.2 Mekanisme Antrian di OPNET ……….. 26

Gambar 3.3 Diagram Alir Simulasi Jaringan Dengan OPNET ………. 28

Gambar 3.4 Model Client Server ……… 29

Gambar 3.5 Model Node Switch ATM ……….. 30

Gambar 3.6 Struktrur Model Server dan Client ATM ………... 31

Gambar 3.7 Pola Trafik Email ……… 33

Gambar 3.8 Trafik FTP ……….. 34

Gambar 3.9 Trafik Remote Login ……….. 35

Gambar 3.10 Trafik Video Conferencing ……… 35

Gambar 4.1 Model Jaringan ……… 38

Gambar 4.2 Grafik Simulasi Skenario 1 ……… 41

Gambar 4.3 Grafik Simulasi Skenario 2 ……… 43

Gambar 4.4 Grafik Simulasi Skenario 3 ……… 45

Gambar 4.5 Grafik Simulasi Skenario 4 ……… 47

Gambar 4.6 Grafik Simulasi Skenario 5……….……… 48

ix DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Dokumen Referensi ATM OPNET ……… 23

Tabel 3.2 Variabel Kedatangan Trafik Pada Model Standar……….. 32

Tabel 4.1 Pengaturan Aplikasi ……… 39

Tabel 4.2 Tabel Permintaan QoS ……… 39

Tabel 4.3 Statistik Simulasi Skenario 1 ………. 42

Tabel 4.4 Statistik Simulasi Skenario 2 ………. 44

Tabel 4.5 Statistik Simulasi Skenario 3 ………. 46

Tabel 4.6 Statistik Simulasi Skenario 4 ………. 47

Tabel 4.7 Statistik Simulasi Skenario 5 ………. 49

x DAFTAR SINGKATAN

AAL ATM Adaptation Layer ABR Available Bit Rate

ATM Asynchronous Transfer Mode

BT Burst Tolerance

CAC Connection Admission Control CBR Constant Bit Rate

CDV Cell Delay Variation CER Cell Error Rate CLP Cell Loss Probability CLR Cell Loss Ratio

CMR Cell Misinsertion Ratio CTD Cell Transfer Delay DES Discrete Event Simulation FTP File Transfer Protocol GCRA Generic Cell Rate Algorithm GFC Generic Flow Control GFR Guaranted Frame Rate GUI Graphical User Interface HEC Header Error Control LAN Local Area Network MBS Maximum Burst Size MCR Minimum Cell Rate

xi MFS Maximum Frame Size

PCR Peak Cell Rate PDU Packet Data Unit QoS Quality of Service SCR Sustainable Cell Rate

SECBR Severely Errored Cell Block Ratio UBR Unspecified Bit Rate

UNI User Network Interface UPC Usage Parameter Control VBR Variable Bit Rate

VCI Virtual Channel Identifier VPI Virtual Path Identifier

i ABSTRAK

Jaringan ATM merupakan jaringan yang mengintegrasikan semua jenis trafik baik data, suara, maupun video ke dalam paket-paket kecil berukuran 53 byte yang disebut sel yang kemudian dikirimkan melalui jaringan ke tujuannya. Kemampuan jaringan ini melakukan transfer data dalam jumlah besar dengan kecepatan tinggi dan kemampuannya menyediakan Quality of Service (QoS) dengan berbagai kategori layanan yang berbeda menjadikan jaringan ini dipilih oleh ITU-T untuk menjadi jaringan backbone untuk teknologi B-ISDN.

Analisis kinerja jaringan aATM dapat dilakukan dengan metode simulasi menggunakan bantuan software komputer. Pada Tugas Akhir ini, penulis menggunakan software OPNET untuk memodelkan dan mendapatkan kinerja jaringan ATM. Parameter kinerja jaringan ATM yang akan dianalisis adalah Cell Transfer Delay (CTD), Cell Delay Variation (CDV), dan Cell Loss Ratio (CLR), dengan mengamati pengaruh jumlah node, kapasitas buffer, trafik imbalance, dan juga trafik bursty.

Hasil dari simulasi yang dilakukan menunjukkan bahwa semakin banyak jumlah node, maka semakin besar nilai CTD, CDV, dan CLR. Hasil simulasi juga menunjukkan bahwa semakin kecil kapasitas buffer, maka nilai CTD semakin kecil sedangkan nilai CDV dan CLR semakin besar. Pada kapasitas buffer 1000 sel diperoleh nilai CTD 21,7 x 10-3 s, CDV 6,66 x 10-6 s, dan CLR 1,76 %. Selanjutnya, semakin besar trafik bursty, maka CTD, CDV, dan CLR semakin besar. Kehadiran trafik imbalance dapat memperbesar CTD, CDV, dan CLR. Gabungan dari keempat faktor tersebut dapat menyebabkan kongesti pada jaringan ATM.

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Perkembangan teknologi telekomunikasi terjadi dari waktu ke waktu.

Berbagai variasi layanan terbaru bermunculan setiap saat. Dengan berkembangnya

berbagai layanan komunikasi, seperti layanan suara, data, dan video, semakin besar pula tantangan untuk menyediakan jaringan dan mengembangkan

teknik-teknik terbaru untuk mendukung komunikasi yang efisien dan handal. Berbagai

teknologi jaringan muncul dengan tujuan untuk mengakomodir layanan-layanan

komunikasi yang semakin beragam agar komunikasi dapat berjalan dengan lancar.

Teknologi jaringan yang muncul tersebut di antaranya adalah jaringan circuit switching, packet switching, frame relay, dan Asynchronous Transfer Mode (ATM) [1].

Jaringan ATM merupakan jaringan yang cocok untuk pengiriman data

dalam jumlah yang besar di mana data, suara, dan video akan dipecah-pecah ke dalam paket-paket kecil berukuran tetap yang disebut sel yang kemudian

dikirimkan melalui jaringan ke tujuannya. Kemampuan jaringan ini melakukan

transfer data dalam jumlah besar dengan kecepatan tinggi, ditambah dengan

kemampuannya menyediakan Quality of Service (QoS) dengan berbagai kategori layanan yang berbeda menjadikan jaringan ini dipilih oleh ITU-T untuk menjadi

jaringan backbone untuk teknologi B-ISDN [1][2].

Analisa terhadap kinerja sebuah jaringan banyak dilakukan dengan

2 digunakan untuk menganalisa kinerja sebuah jaringan adalah OPNET [4]. Pada

Tugas Akhir ini, penulis akan menggunakan perangkat lunak OPNET untuk

memodelkan jaringan ATM dan menganalisa kinerjanya.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, dirumuskan beberapa permasalahan sebagai berikut:

1. Bagaimana prinsip kerja jaringan ATM.

2. Faktor-faktor atau parameter apa saja yang berpengaruh terhadap kinerja jaringan ATM

3. Bagaimana memodelkan dan menganalisis kinerja jaringan ATM menggunakan perangkat lunak OPNET.

1.3 Tujuan Penulisan

Adapun tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah:

1. Mensimulasikan jaringan ATM dengan menggunakan perangkat lunak OPNET.

2. Menganalisa kinerja dari jaringan ATM khususnya yang berkenaan dengan kongesti pada jaringan ATM.

3

1.4 Batasan Masalah

Untuk menghindari pembahasan yang meluas maka penulis membatasi

pembahasan Tugas Akhir ini dengan hal-hal sebagai berikut:

1. Jaringan yang ditinjau adalah jaringan Asynchronous Transfer Mode (ATM).

2. Hanya membahas aspek-aspek jaringan ATM secara umum. Tidak

membahas masalah switching, signalling, dan routing pada jaringan ATM secara spesifik.

3. Perangkat lunak yang digunakan adalah OPNET Modeler versi 14.5

4. Model jaringan yang digunakan adalah jaringan yang dibuat secara

simulasi, bukan jaringan yang eksisting.

1.5 Metode Penulisan

Metode penulisan yang digunakan dalam penulisan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:

1. Studi literatur, berupa studi kepustakaan dan kajian dari jurnal-jurnal, artikel dan buku-buku teks pendukung.

2. Simulasi dengan menggunakan perangkat lunak OPNET.

3. Analisis hasil kinerja jaringan berdasarkan simulasi yang sudah dibuat menggunakan OPNET

4

1.6 Sistematika Penulisan

Untuk memudahkan pemahaman terhadap Tugas Akhir ini maka penulis

menyusun sistematika penulisan sebagai berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini merupakan pendahuluan yang berisikan tentang latar

belakang masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, metode

penulisan, dan sistematika penulisan.

BAB II DASAR TEORI

Bab ini membahas tentang konsep jaringan ATM, kategori layanan

pada jaringan ATM, kongesti pada jaringan, serta manajemen trafik

jaringan ATM.

BAB III PEMODELAN JARINGAN ATM MENGGUNAKAN OPNET Bab ini membahas tentang teori OPNET serta pemodelan dan

perancangan simulasi jaringan ATM menggunakan OPNET.

BAB IV ANALISIS HASIL SIMULASI JARINGAN ATM MENGGUNAKAN OPNET

Bab ini menerangkan proses dan analisis hasil dari simulasi jaringan

ATM yang telah dibuat menggunakan OPNET.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Pendahuluan

Jaringan Asynchronous Transfer Mode (ATM) merupakan jaringan transfer di mana informasi dari berbagai jenis layanan seperti suara, video, dan

data di ubah ke dalam bentuk paket-paket kecil berukuran tetap yaitu 53 byte yang disebut sel [1].

Secara teknis, jaringan ATM dianggap sebagai evolusi dari jaringan packet switching. Sama seperti packet switching, jaringan ATM mengintegrasikan fungsi switching dengan multiplexing yang sangat cocok untuk trafik yang bersifat bursty. Jaringan ATM dirancang sebagai jaringan multimedia berkecepatan tinggi. Karena dianggap sebagai jaringan yang memiliki banyak kelebihan, pada tahun

1998 ITU-T telah memilih jaringan ATM sebagai jaringan backbone untuk teknologi B-ISDN [2].

Kelebihan dari jaringan ATM di antaranya adalah sebagai berikut [3]:

1. Dapat menjamin transfer data yang handal dengan berbagai jenis layanan

yang memiliki bit rate dan layanan jaringan yang berbeda (menyediakan Quality of Service atau QoS), serta mampu menangani trafik data yang bersifat bursty.

2. Memiliki fleksibilitas yang membuatnya mudah dikembangkan untuk

layanan-layanan masa depan.

3. Pengurangan fungsionalitas jaringan, seperti pengiriman ulang paket dan

6 4. Efisien dalam penggunaan resource yang tersedia.

5. Mengurangi biaya operasi, administrasi, dan pemeliharaan jaringan.

6. Menyediakan alokasi bandwidth yang dinamis.

2.2 Konsep Jaringan ATM

Jaringan Asynchronous Transfer Mode (ATM) merupakan jaringan yang dirancang untuk mendukung integrasi dari layanan voice, video, dan data. Jaringan ATM mengubah informasi dari berbagai jenis layanan ke dalam bentuk

paket-paket kecil berukuran tetap yaitu 53 byte yang disebut sel. Terhadap end user, ATM menyediakan kemampuan untuk mengirimkan trafik pada laju yang konstan maupun berubah-ubah. Jaringan ATM mengizinkan alokasi bandwidth sesuai Quality of Service (QoS) yang diminta oleh user. Terhadap penyedia jaringan, ATM memungkinkan untuk mengirimkan berbagai jenis trafik yang

berbeda melalui jaringan yang sama [3].

Gambar 2.1 Sel ATM

Sel ATM terdiri dari 48 byte payload dan 5 byte header seperti terlihat pada Gambar 2.1. Generic Flow Control (GFC) hanya ada dalam sel antara host dan jaringan, yaitu antarmuka User Network Interface (UNI). Sel ATM bisa berisi data pengguna atau trafik menajemen atau kontrol. Dua jenis trafik ini dikenali

dari field payload type identifier. Bit Cell Loss Priority (CLP) menunjukkan prioritas dari sel. Bila CLP=1, sel tersebut akan menjadi subyek yang akan

7 dibuang oleh jaringan apakah karena terjadi kongesti pada jaringan atau terkena

policy oleh admin jaringan. Bit header error control (HEC) berfungsi untuk memeriksa dan membetulkan error 1 bit. Sel header ATM ditunjukkan oleh Gambar 2.2 [3].

Gambar 2.2 Sel Header ATM

Bagian Virtual Path Identifier (VPI) dan Virtual Channel Identifier (VCI) digunakan untuk identifikasi link transmisi. Secara umum, switch akan mengenali sel dari gabungan VPI/VCI dan menerjemahkan VCI/VPI masukan menjadi

VCI/VPI baru saat meneruskan sel ke link keluaran [5].

2.3 Protokol Jaringan ATM

Model referensi ATM menggunakan model 3 dimensi seperti yang

ditunjukkan oleh Gambar 2.3. Model ini terdiri dari tiga bidang (plane) yang masing-masing memiliki fungsi tersendiri, yaitu [3]:

1. Bidang Pengguna

Bidang ini memiliki fungsi untuk transfer informasi pengguna. Pada sisi

pengirim bidang ini berfungsi untuk memaketkan informasi pengguna ke

dalam sel dan mentransmisikan sel-sel tersebut melalui lapis fisik. Pada

8 2. Bidang Kontrol

Bidang ini bertanggung jawab dalam membangun dan memutuskan

koneksi antara sumber dan tujuan. Saat sebuah koneksi dibangun, bidang

kontrol ini membangun pemetaan di antara switch-switch VPI/VCI datang dan VPI/VCI keluar. Pemetaan inilah yang berfungsi untuk

merutekan sel ke tujuan. Saat koneksi diputuskan, bidang kontrol

menghapus pemetaan yang terdapat pada switch-switch antara sumber dan tujuan.

3. Bidang Pengaturan

Bidang ini bertanggung jawab untuk mengatur lapis-lapis individu pada

protokol ATM dan membuat koordinasi antar lapis. Bidang ini terdiri dari

bagian pengaturan lapis dan bagian pengaturan bidang. Bagian pengatur

lapis bertanggung jawab untuk mengatur administrasi, pemeliharaan, dan

konfigurasi masing-masing lapis. Sedangkan bidang pengaturan bidang

bertanggung jawab untuk mengkoordinasikan semua bidang-bidang pada

protokol ATM.

9 2.3.1 Lapis Fisik ATM

Lapis fisik ATM memiliki 4 fungsi: Mengubah sel menjadi deretan bit,

mengontrol transmisi dan penerimaan bit-bit yang melalui media fisik,

menentukan batas-batas sel, dan memaketkan sel-sel ke dalam jenis frame yang sesuai dengan media fisiknya. Misalnya, sel-sel akan dipaketkan secara berbeda

untuk media fisik SONET dengan DS-3 atau media lainnya.

2.3.2 Lapis ATM

Lapis ATM merupakan lapis inti dari stack protokol ATM. Semua fungsi-fungsi penting dilakukan pada lapis ini. Lapis ini menggabungkan deretan sel dari

beberapa pengguna ke dalam satu saluran dan memisahkannya pada antarmuka

jaringan pengguna di tujuan. Pada node-node antara, dilakukan penerjemahan dari VPI/VCI dan juga proses switching sel. Lapis ini juga mengimplementasikan manajemen trafik dan kontrol hubungan. Termasuk didalamnya fungsi untuk

memeriksa ketersediaan resource saat menerima permintaan hubungan dan memeriksa laju data yang diminta oleh pengguna saat terhubung dengan jaringan.

Lapis ATM menerima 48 byte payload dari lapis di atasnya dan menambahkan 5 byteheader sel sehingga menjadi sel berukuran 53 byte. Header sel selain berisi informasi VPI/VCI, juga berisi field lain seperti bit prioritas sel, field jenis payload dan field pemeriksa kesalahan header.

Proses switching sel pada jaringan ATM dilakukan pada lapis ATM. Contoh dari sel switching pada protokol ATM yang terjadi saat dua buah perangkat berhubungan ditunjukkan oleh Gambar 2.4 [5]. Switch ATM hanya membutuhkan lapis fisik dan lapis ATM saat memindahkan sel.

10 Gambar 2.4 Switching Sel Pada Jaringan ATM

2.3.3 ATM Adaptation Layer (AAL)

Lapis ATM Adaptation Layer (AAL) bertanggung jawab untuk menangani berbagai jenis data yang berbeda dan memetakan kebutuhan dari aplikasi-aplikasi

terhadap layanan yang disediakan oleh lapis yang di bawahnya. Di bawah lapis

AAL terdapat lapisan ATM. Lapis ini menerima paket-paket 48 byte dari lapis AAL, menambahkan 5 byteheader dan mengirimkannya ke lapis di bawahnya Untuk mendukung berbagai aplikasi yang berbeda, Forum ATM

menetapkan empat jenis AAL yaitu AAL1, AAL2, AAL3/4, dan AAL5 [3].

2.4 Kategori Layanan ATM

ATM memiliki beberapa kategori layanan, yaitu [2][3] :

1. Constant Bit Rate (CBR)

CBR digunakan untuk aplikasi-aplikasi yang membutuhkan bandwidth yang konstan selama koneksi berlangsung. Aplikasi-aplikasi yang

menggunakan layanan CBR adalah layanan suara, video, dan emulasi rangkaian. Kebutuhan bandwidth untuk CBR ini dicirikan hanya oleh

11 Peak Cell Rate (PCR). Hal ini disebabkan laju rata-rata dan laju sel puncak untuk koneksi CBR adalah sama. Karena masalah delay dan jitter pada aplikasi-aplikasi ini sangat penting, parameter CDV dan CTD digunakan.

Demikian juga dengan masalah loss maka CLR juga digunakan dalam kategori ini.

2. Real-Time Variable Bit Rate (rt-VBR)

Kategori layanan ini digunakan untuk aplikasi-aplikasi yang bersifat bursty dan membutuhkan pembatasan CTD dan CDV. Untuk trafik rt-VBR,

kebutuhan bandwidth dispesifikasikan oleh SCR dan PCR. Karena aplikasi real-time juga sensitif terhadap loss,delay dan jitter, CLR, CTD, dan CDV dipakai untuk rt-VBR ini. Aplikasi-aplikasi yang memakai VBR adalah

video terkompresi, suara, dan aplikasi real-time lainnya yang trafiknya bersifat bursty.

3. Non Real-Time Variable Bit Rate (nrt-VBR)

Nrt-VBR ditujukan untuk aplikasi-aplikasi yang bersifat bursty, akan tetapi tidak sensitif terhadap delay dan jitter. Sama seperti rt-VBR, persyaratan bandwidth untuk kategori layanan ini dicirikan oleh PCR, SCR, dan MBS. Untuk aplikasi-aplikasi non real-time, CDV dan CLR tidak dispesifikasikan karena delay dan jitter tidak penting. Contoh aplikasi-aplikasinya adalah transfer video off-line, email multimedia dan transaksi perbankan.

4. Unspesified Bit Rate (UBR)

UBR ditujukan untuk aplikasi-aplikasi yang umum, semua aplikasi yang

12 alasan mengapa kategori ini tidak mempermasalahkan

parameter-parameter trafik. Koneksi UBR dicirikan oleh PCR meskipun pengaruhnya

hanya sedikit karena jaringan tidak pernah menolak koneksi UBR karena

ketidaktersediaan resource. Bila jaringan tidak sanggup melayani permintaan, maka beban kategori UBR ini akan di buang. Umumnya,

kategori layanan ini digunakan untuk mengisi sisa kapasitas jaringan.

Contoh aplikasi untuk kategori UBR adalah aplikasi transfer file sederhana dan email.

5. Available Bit Rate (ABR)

ABR digunakan untuk aplikasi-aplikasi yang dapat menyesuaikan diri

terhadap perubahan informasi umpan-balik dari jaringan yang berisi

informasi tentang laju data yang dapat digunakan oleh pengguna untuk

mengirimkan data. Kategori ini tidak terlalu sensitif terhadap delay , jitter, maupun cell loss. Laju data yang dikirim oleh sumber disesuaikan oleh jaringan dan mendapatkan bandwidth yang tersedia. ABR ini dicirikan oleh PCR dan MCR. Contoh dari aplikasi yang menggunakan ABR adalah

transfer data dan email.

6. Guaranteed Frame Rate (GFR)

Sama dengan ABR, GFR menggunakan bandwidth yang masih tersedia pada jaringan secara dinamis. Perbedaannya dengan ABR adalah GFR

mempunyai mekanisme flow control. Kategori ini ditujukan untuk aplikasi-aplikasi non real-time.

13 2.5 Manajemen Trafik Pada Jaringan ATM

Manajemen trafik merupakan suatu hal yang penting pada jaringan ATM.

Manajemen trafik pada jaringan ATM memiliki fungsi [3] :

1. Untuk mengatasi kongesti pada jaringan sehingga kinerja jaringan

yang baik dapat tercapai.

2. Untuk menghasilkan efisiensi dan optimasi penggunaan resource pada jaringan.

Manajemen trafik pada jaringan ATM dilakukan dengan menyediakan

Quality of Services (QoS) untuk berbagai jenis trafik yang berbeda. Dalam manajemen trafik ada beberapa parameter dan juga komponen -komponen yang

menjadi kunci bagaimana agar penerapan manajemen trafik ini memberikan hasil

yang baik terhadap kinerja jaringan ATM.

2.5.1 Quality of Service (QoS)

Salah satu kelebihan dari jaringan ATM adalah kemampuannya

menyediakan Quality of Service (QoS) yang dibutuhkan oleh suatu layanan. QoS menjamin bahwa suatu layanan akan mendapatkan resource jaringan yang dibutuhkannya. Ada beberapa parameter QoS pada jaringan ATM, yaitu :

1. Delay transfer sel maksimum/ MaximumCell Transfer Delay (maxCTD) MaxCTD merupakan delay yang dialami oleh sebuah sel mulai dari bit sel pertama yang dikirimkan oleh sumber sampai bit terakhir yang diterima

pada tujuan. Delay pada jaringan ATM terdiri dari delay paketisasi, delay transmisi, delayswitching, delay antrian, dan delayreassembly [12].

14 2. Variasi delay sel puncak ke puncak / Peak to Peak Cell Delay Variation

(P2P-CDV)

P2P CDV merupakan perbedaan Max CTD dan Min CTD terjadi selama

koneksi berlangsung.

3. Rasio sel hilang / Cell Loss Ratio (CLR)

CLR merupakan persentasi sel hilang yang terjadi pada jaringan akibat

dari error maupun kongesti sehingga sel tidak sampai ke tujuan. 4. Rasio sel error / Cell Error Ratio (CER)

CER merupakan rasio jumlah sel yang dikirim mengalami error terhadap jumlah total sel yang dikirimkan.

5. Rasio kesalahan penyisipan sel / Cell Mis-insertion Ratio (CMR)

CMR merupakan jumlah sel yang disisipkan pada tujuan yang salah per

detik.

6. Rasio blok sel error / Severely Errored Cell Block Ratio (SECBR)

SECBR merupakan rasio blok sel yang error terhadap total sel yang dikirimkan.

Untuk penjelasan parameter P2P-CDV dan maxCTD Forum ATM

membuat sebuah model probabilitas kepadatan transfer sel seperti yang terdapat

pada Gambar 2.5. Dari Gambar terlihat bahwa maxCTD terdiri dari fixeddelay dan P2P-CDV [6].

15 Gambar 2.5. Model Probabilitas Kepadatan Delay Transfer Sel

2.5.2 Parameter Trafik ATM

Pada jaringan ATM, banyak parameter-parameter yang digunakan untuk

menentukan karakteristik dari koneksi yang dibutuhkan oleh sumber trafik

tertentu. Adapun parameter-parameter tersebut adalah sebagai berikut [3]:

1. Laju sel puncak / Peak Cell Rate (PCR)

PCR merupakan laju maksimum data yang bisa dikirimkan oleh pengguna

jaringan. Nilai maksimum dari PCR ini tergantung dari saluran transmisi

yang digunakan.

2. Laju sel yang dapat ditangani / Sustainable Cell Rate (SCR)

SCR merupakan batas atas dari trafik rata-rata sel untuk sebuah koneksi

ATM. Sebuah sumber ATM tidak dapat mengirimkan data dengan laju

yang lebih besar dari SCR.

3. Ukuran maksimum burst / Maximum Burst Size (MBS)

MBS merupakan jumlah sel yang dapat dikirimkan oleh sumber ATM

16 4. Toleransi terhadap burst / Burst Tolerance (BT)

BT merupakan interval waktu setelah sumber ATM dapat kembali

mengirimkan data pada laju PCR.

5. Laju selminimum / Minimum Cell Rate (MCR)

MCR merupakan laju sel minimum untuk sebuah koneksi. MCR

didefinisikan untuk aplikasi-aplikasi prioritas rendah yang membutuhkan

transfer yang handal.

6. Ukuran frame maksimum / Maximum Frame Size (MFS)

MFS merupakan ukuran maksimum AAL PDU untuk kategori layanan

Guaranted Frame Rate (GFR).

2.5.3 Connection Admission Control (CAC)

Dalam menangani trafik, jaringan ATM menyediakan fungsi Connection Admission Control (CAC). CAC berfungsi untuk menentukan apakah sebuah permintaan sambungan akan diterima atau ditolak oleh jaringan dengan melihat

terlebih dahulu sumber daya yang dimiliki oleh jaringan.

Adapun langkah - langkah yang dilakukan oleh prosedur CAC adalah:

1. Memeriksa QoS yang diminta oleh sambungan baru.

2. Mencocokkan permintaan sambungan dengan seluruh sumber daya yang

dimiliki oleh jaringan dan menentukan apakah QoS bisa dijamin tanpa

mengganggu sambungan yang sudah ada.

3. Bila sumber daya yang dibutuhkan tersedia, maka sambungan baru akan

17 2.5.4 Usage Parameter Control (UPC)

Usage Parameter Control (UPC) merupakan prosedur yang digunakan pada jaringan ATM untuk memonitor dan mengontrol trafik apakah setiap user menaati kontrak trafik yang sudah disepakati. Tujuannya adalah untuk melindungi

keseluruhan sumber daya jaringan dari user yang melanggar kesepakatan kontrak trafik agar QoS dari seluruh koneksi yang lain tidak terganggu.

Metode yang umum digunakan menentukan kesesuaian sel adalah metode

Generic Cell Rate Algorithm (GCRA). Sedangkan algoritma yang banyak dipakai untuk mengontrol trafik pada ATM adalah algoritma leaky bucket [12].

UPC dapat melakukan cell passing, cell tagging, atau cell discarding. Cell tagging akan mengubah atribut sel CLP= 0 menjadi CLP= 1 yang akan memiliki prioritas rendah dan kemungkinan besar akan dibuang pada saat terjadi kongesti

pada jaringan. Aksi cell passing akan meloloskan sel di antrian, sedangkan cell discarding akan membuang sel dari antrian [12].

2.6 Kongesti

Kongesti merupakan suatu keadaan dimana kinerja jaringan menurun

akibat dari habisnya sumber daya jaringan baik bandwidth dari link maupun buffer memori. Kongesti terjadi apabila laju input lebih besar dari pada sumber daya

jaringan yang tersedia. Dalam kondisi kongesti, buffer akan mengalami overflow, delay meningkat tajam, dan banyak sel yang hilang. Kongesti bisa disebabkan

18 Kongesti merupakan masalah yang melibatkan keseluruhan bagian dari

jaringan. Kongesti juga merupakan masalah yang dinamis, sehingga solusi statis

seperti menambah kapasitas buffer atau menggunakan link yang memiliki kecepatan lebih tinggi tidak akan menghilangkan masalah ini. Kurangnya

kapasitas buffer dapat menyebabkan kongesti. Menambah kapasitas buffer dapat mengurangi kongesti pada tingkatan tertentu, tapi juga dapat memperburuk

keadaan karena dapat memperbesar delay [7].

Oleh karena itu, kendali kongesti merupakan hal yang penting pada

jaringan ATM. Kendali kongesti bertujuan untuk mendukung sejumlah parameter

QoS dan kelas-kelas layanan ATM dan meminimalisasi kompleksitas jaringan dan

meningkatkan utilisasi jaringan.

Ada dua jenis kendali kongesti yaitu kendali kongesti preventif dan kendali kongesti reaktif. Kendali kongesti preventif mencegah kongesti terjadi pada jaringan. Pada jaringan ATM digunakan algoritma Connection Admission Control (CAC) untuk menentukan apakah sebuah koneksi dapat diterima atau harus ditolak. Setelah itu dilakukan mekanisme bandwidth enforcement untuk menjaga agar sumber tidak mengirim data melebihi yang sudah disepakati.

Bandwidth enforcement ini menggunakan mekanisme Usage Parameter Control (UPC) [5].

Kendali kongesti reaktif mengontrol level kongesti yang boleh terjadi

pada jaringan dengan mengirimkan umpan balik tentang keadaan jaringan kepada

setiap perangkat yang terhubung ke jaringan. Kendali kongesti reaktif pada

19 BAB III

PEMODELAN JARINGAN ATM MENGGUNAKAN OPNET

3.1 Umum

Untuk mengevaluasi kinerja sebuah jaringan komunikasi ada beberapa cara yaitu dengan analisis dan pemodelan matematis, dengan simulasi, gabungan dari analisis dan simulasi, dan dengan test-bed emulation. Cara yang paling banyak digunakan adalah dengan simulasi karena memiliki kelebihan dibanding metode lain. OPNET merupakan salah satu tools yang paling banyak digunakan untuk memodelkan dan mengevaluasi kinerja jaringan komunikasi [13].

3.2 Software OPNET

OPNET merupakan salah satu tools yang paling banyak digunakan untuk mengevaluasi kinerja jaringan. OPNET menggunakan suatu metode simulasi yang disebut Discrete Event Simulation (DES) yang memungkinkan pemodelan dengan lebih akurat dan diterapkan secara luas pada berbagai jaringan [13]. Pada DES, simulasi berjalan dengan eksekusi event selanjutnya yang sudah dijadwalkan. Waktu simulasi diupdate setelah event terjadwal selanjutnya dieksekusi.

Pada Tugas Akhir ini akan digunakan OPNET Modeler versi 14.5. Adapun pemilihan OPNET untuk Tugas Akhir ini karena adalah karena OPNET memiliki banyak kelebihan, di antaranya:

1. Mudah dipelajari karena menyediakan Graphical User Interface (GUI) yang baik.

20 2. Dapat memodelkan keseluruhan komponen jaringan, termasuk router,

switch, protokol, server, dan berbagai layanan suatu jaringan. Sistem komunikasi mulai dari LAN hingga jaringan global dapat dimodelkan menggunakan OPNET.

3. Tersedia gratis untuk kepentingan akademis.

4. Memiliki proses yang cepat dalam mensimulasikan suatu jaringan.

5. Memiliki komunitas yang besar. Lebih dari 500 perusahaan besar, penyedia layanan, dan organisasi pemerintah di seluruh dunia menggunakan OPNET.

3.3 Instalasi OPNET

Sebelum menginstal OPNET di komputer, harus terlebih dahulu diinstal Microsoft Visual C++ sebagai compiler OPNET. Setelah itu OPNET bisa diinstal dengan terlebih dahulu melihat persyaratan sistem minimum yang dibutuhkan yaitu sebagai berikut:

- Sistem Operasi Windows XP SP2, Vista, atau Windows 7

- Prosesor Intel Pentium III atau kompatibel 1,5 GHz atau lebih tinggi - RAM minimal 512 MB.

- Ruang kosong hardisk 3-5 GB - Display monitor 1024 x 768

Instalasi OPNET memerlukan langkah yang cukup panjang, dan langkah-langkahnya bisa dilihat pada lampiran.

21

3.4 EditorOPNET Modeler

OPNET Modeler memiliki beberapa jenis editor untuk merancang dan mensimulasikan jaringan fleksibel. Editor-editor ini, mudah digunakan karena dilengkapi dengan berbagai tools bantuan yang disediakan sehingga memudahkan untuk memahami tentang jaringan yang sedang disimulasikan. Adapun beberapa diantara editor-editor yang terdapat pada OPNET adalah project editor, node editor, dan processmodel editor.

3.4.1 ProjectEditor

Project editor merupakan area utama untuk merancang jaringan. Pada

project editor tersedia menu, toolbar, serta jendela utama yang digunakan untuk memodelkan sistem. Fungsi dari projecteditor di antaranya;

- Membuat dan menyunting model atau komponen-komponen jaringan - Membuat model turunan dari node maupun link

- Menyesuaikan lingkungan jaringan - Menjalankan simulasi

- Memilih dan menganalisa hasil simulasi

3.4.2 Nodeeditor

Node editor dapat digunakan untuk membuat node-node penyusun suatu komponen jaringan, misalnya switch. Tiap komponen jaringan tersusun dari node

-node yang bisa dimodelkan pada nodeeditor ini. Tiap node yang dibuat memiliki fungsi-fungsinya tersendiri, seperti untuk membangkitkan paket, untuk antrian, pemrosesan paket, dan untuk menerima atau mengirimkan paket. Node editor

22

3.4.3 Process Model Editor

Process model editor digunakan untuk mengontrol proses dari sebuah

node yang dibuat pada node editor. Tiap proses dibuat dengan lambang berwarna hijau atau merah yang mewakili suatu keadaan. Setiap keadaan melakukan fungsi-fungsi tertentu yang dibangun menggunakan blok-blok bahasa C atau C++.

Process model editor ditunjukkan oleh Gambar 3.1 (c).

Gambar 3.1 Editor OPNET (a) Project Editor (b) Node Editor (c) Process Editor

3.5 Dokumen Referensi ATM OPNET

Model-model ATM yang terdapat dalam OPNET diimplementasikan berdasarkan informasi dari sumber-sumber ATM Forum dan ITU, seperti yang ditunjukkan oleh Tabel 3.1 [4].

23 Tabel 3.1 Dokumen Referensi ATM OPNET

No Referensi Keterangan

1 ATM Forum, September 1993 ATM User-Network Interface

Spesification, Version 3

2 ATM Forum, April 1996 ATM Traffic Management Spesification,

Version 4.0

3 ITU-TSS Recommendation I.150 B-ISDN ATM Functional Characteristics

4 ITU-TSS Recommendation I.361 B-ISDN ATM Layer Spesification

5 ITU-TSS Recommendation I.362 B-ISDN ATM Adaptation Layer (AAL)

Functional Description

6 ITU-TSS Recommendation I.363 B-ISDN ATM Adaptation Layer (AAL)

Spesification

7 ITU-T Spesification Q.2110 B-ISDN AAL – Service Connection

Oriented Protocol (SSCOP)

8 PNNI V1.0

PNNI 1.0 ATM Forums: Private Network-Network Interface Spesification Version 1.0 (PNNI 1.0)

3.6 Model Standar ATM di OPNET

OPNET menyediakan banyak fitur ATM dalam paketnya. Adapun

model-model standar ATM yang terdapat pada OPNET adalah sebagai berikut:

1. Dukungan signaling. OPNET mendukung signaling untuk model point to point, full duplex, SwitchedVirtual Circuit (SVC), Soft-Permanent Virtual Circuit (SPVC) dan Soft-Permanent Virtual Path (SPVP). OPNET juga mendukung prosedur dynamic call setup dan prosedur teardown.

2. Kontrol trafik. Kontrol trafik pada OPNET meliputi Call Admission Control (CAC) dan Usage Parameter Control (UPC). Kontrol trafik berdasarkan pada kategori layanan tertentu, parameter trafik (PCR, SCR,

MCR, MBS) dan parameter QoS) (ppCDV, maxCTD, CLR). Kontrol

24 tidak bisa didukung oleh jaringan agar kinerja jaringan untuk panggilan

yang sudah dilayani tidak menurun dibawah QoS.

3. Buffering. Buffering port output bisa dimodelkan. Buffer output mendukung skema antrian round robin dan weighted round robin. Buffer bisa dikonfigurasi pada masing-masing switch untuk berbagai level QoS yang berbeda-beda. Level QoS terdiri dari kategori QoS(CBR, rt-VBR,

nrt-VBR, ABR, UBR), parameter QoS(ppCDV, maxCTD, CLR), dan

parameter trafik.

Model node ATM di OPNET terdiri dari beberapa node client dan node server yang bisa dibagi kedalam beberapa kategori yaitu workstation dan server, uni-client dan uni-server, uni-source dan uni-destination, dan switching element. Node ATM dapat ditemukan pada pallete objek dengan awalan “atm” yaitu atm, atm_advanced, atm_lane, dan atm_lane_advanced.

Node-node ATM dan switch pada OPNET memiliki banyak atribut yang berguna untuk mengkonfigurasi jaringan ATM secara mendetail. Beberapa di

antaranya adalah sebagai berikut:

1. Traffic Contract:

Atribut ini berguna untuk mengkonfigurasi parameter kontrak trafik yang

digunakan oleh lapis aplikasi saat mengirimkan trafik lewat stack ATM. Meskipun lapis aplikasi terdiri dari trafik data, trafik signaling dan trafik routing IP/ATM, hanya trafik data yang bisa dikonfigurasi. Kontrak trafik untuk trafik signaling, routing IP/ATM dan control LANE tidak bisa dikonfigurasi. Traffic contract terdiri tiga bagian dari category, requested traffic contract, dan requested QoS. Category berguna untuk memilih

25 kategori layanan CBR, rt-VBR, nrt-VBR, ABR, atau UBR. Requested traffic contract berguna untuk memilih PCR, MCR, SCR, dan MBS dari sumber trafik. Requested QoS berguna untuk mengkonfigurasi parameter QoS seperti ppCDV, maxCTD, dan CLR.

2. Port Buffer Configuration

Atribut ini digunakan untuk mengatur parameter dan konfigurasi buffer pada tiap node. Konfigurasi berlaku untuk semua port pada node. Port buffer configuration terdiri dari parameter queue number, queue parameters, max_avail_BW (%Link BW), min_guaran_BW(%Link BW), size, traffic and QoS parameters.

3.7 Mekanisme Antrian di OPNET

Mekanisme antrian atau disebut juga algoritma penjadwalan berfungsi

untuk menentukan urutan pelayanan paket pada sistem. Sebuah paket bisa saja

disimpan untuk sementara dalam buffer antrian atau segera dibuang dari sistem bila terjadi kongesti pada sistem. Mekanisme antrian diterapkan pada port output dari switch. Ada dua jenis mekanisme antrian yang disediakan OPNET secara default untuk jaringan ATM yaitu round robin dan weighted round robin.

1. Round robin

Pada mekanisme round robin, semua sel yang berada dalam sistem antrian akan memiliki prioritas dan kesempatan yang sama untuk dilayani.

Bandwidth link dibagi rata antara semua sel atau koneksi yang sedang dilayani.

26 2. Weighted round robin

Pada mekanisme ini, semua antrian dilayani berdasarkan bobot yang

diberikan kepadanya. Bobot ditentukan berdasarkan atribut minimum guaranteedbandwidth pada pengaturan atribut node ATM di OPNET.

Gambar 3.2 Mekanisme Antrian di OPNET

3.8 Perancangan Jaringan ATM menggunakan OPNET

OPNET menyediakan sejumlah besar model standar dari perangkat

komunikasi yang dapat digunakan untuk merancang jaringan mulai dari yang

sederhana sampai yang rumit. Jaringan yang sudah dirancang kemudian dapat

disimulasikan dan hasilnya dianalisis.

3.8.1 Langkah-Langkah Simulasi

Adapun langkah-langkah simulasi jaringan ATM menggunakan OPNET

adalah sebagai berikut:

1. Langkah pertama dalam pemodelan dan simulasi jaringan ATM di

OPNET adalah pembuatan topologi jaringan. Topologi jaringan yang

digunakan disesuaikan dengan kebutuhan akan parameter jaringan yang

27 2. Setelah topologi jaringan dibuat dan semua komponen sudah saling

terhubung hal selanjutnya adalah mengkonfigurasi parameter / atribut dari

setiap objek yang ada. Di sini ditetapkan parameter trafik, parameter QoS,

antrian, dan yang lainnya.

3. Setelah semua objek dikonfigurasi, langkah selanjutnya adalah pemilihan

statistik kinerja jaringan yang akan dikumpulkan.

4. Langkah selanjutnya adalah menjalankan simulasi. Sebelum menjalankan

simulasi terlebih dahulu diatur atribut simulasi. Pada proses berjalannya

simulasi kita bisa melihat berapa event yang sudah dijalankan, penggunaan memori, serta kecepatan simulasi.

5. Setelah simulasi selesai dijalankan, kita bisa melihat hasil simulasi.

Hasilnya berupa grafik dari parameter kinerja jaringan yang sudah kita

pilih sebelumnya. Hasil grafik bisa dipindahkan ke excel untuk

menganalisa hasilnya lebih lanjut.

6. Langkah terakhir adalah menganalisa hasil simulasi. Di sini kita

menganalisa, apakah hasil dari simulasi sesuai dengan yang diharapkan

dan masuk akal sesuai dengan teorinya.

Langkah-langkah di atas bisa dibuat ke dalam bentuk diagram alir seperti

28 Gambar 3.3 Diagram Alir Simulasi Jaringan Dengan OPNET

29 3.8.2 Model Jaringan

Model yang digunakan pada simulasi ini adalah model jaringan client server karena model ini bisa memodelkan semua layanan pada jaringan ATM. Ada empat jenis aplikasi yang akan digunakan. Untuk trafik CBR digunakan

aplikasi video conferencing. Untuk mewakili kategori VBR yang bersifat burst digunakan aplikasi remote login. Kategori ABR menggunakan aplikasi FTP dan untuk kategori UBR digunakan aplikasi email.

Model jaringan client server ditunjukkan oleh Gambar 3.4 [7]. Model ini terdiri dari dua puluh client, satu server dan lima switch ATM. Switch-switch terhubung dalam topologi star.

Gambar 3.4 Model Client Server

3.8.3 Komponen – Komponen Jaringan

Untuk mensimulasikan jaringan ATM berupa jaringan client server digunakan komponen – komponen standar ATM yang tersedia di OPNET yaitu

30 3.8.3.1 Switch ATM

Node switch ATM pada OPNET ditunjukkan pada Gambar 3.5. Switch ATM terdiri dari lapis ATM dan lapis fisik. Lapis ATM diimplementasikan

dengan tujuh modul prosesor. Fungsi lapis ATM dimuat dalam model proses yang

berada didalam ketujuh modul prosesor tersebut. Lapis fisik diimplementasikan

dengan sejumlah modul penerima dan transmitter point to point.

Gambar 3.5 Model Nodeswitch ATM

Model pada Gambar 3.5 menunjukkan sebuah switch ATM yang memiliki kemampuan switch VP dan VC pada jaringan ATM. Switch ini mampu menyambungkan sejumlah VCC di dalam delapan link VP. Switch mendukung protokol ATM dan port yang terdiri dari delapan link berkapasitas 155 Mbps.

3.8.3.2 Server ATM

Node server dimodelkan pada Gambar 3.6(a) merepresentasikan sebuah station ATM dengan aplikasi server yang langsung menggunakan AAL5. Server ini mendukung protokol ATM dan AAL. Parameter Tabel konfigurasi server, digunakan untuk mengkonfigurasikan aplikasi yang berjalan pada node tersebut.

31 Parameter lainnya, transport address, berfungsi untuk menentukan alamat dari node. Modul server menerima dan memproses permintan dari client pada laju pemrosesan yang ditentukan oleh user. Permintaan dari client akan direspon oleh server. Tiap respon memerlukan sejumlah waktu pemrosesan. Waktu pemrosesan tergantung ukuran paket, semakin besar paket semakin lama waktu untuk

memprosesnya.

3.8.3.3 Client ATM

Gambar 3.6(b) merepresentasikan sebuah model client. Atribut client, seperti email, FTP, remote login, dan video conferencing, memungkinkan untuk menentukan pembangkitan trafik pada node. Sama seperti sebelumnya, atribut transport address berfungsi untuk menentukan alamat node. Beda antara dua node tersebut adalah model proses yang diimplementasikan pada lapis aplikasi.

(a) Node model server (b) Node model client Gambar 3.6 Struktur model server dan client ATM

32 3.9 Kedatangan Trafik Aplikasi Pada OPNET

Software OPNET menyediakan distribusi trafik standar untuk memodelkan aplikasi pada jaringan. Semuanya dapat digunakan untuk

memodelkan trafik pada jaringan ATM [7].

3.9.1 Distribusi Standar OPNET

Pada model client server standar OPNET, kedatangan trafik didefinisikan oleh sejumlah variabel pada model proses net_app_mgr. Variabel - variabel ini

menunjukkan waktu antar kedatangan dan durasi waktu untuk membangkitkan

sesi dan periode burst, besar paket aplikasi, dan lain-lain. Tabel 3.2 menunjukkan daftar variabel untuk beberapa aplikasi yang berbeda [7].

Tabel 3.2 Variabel Kedatangan Trafik Pada Model Standar

Pada Tabel 3.2, istilah exponential, normal, ataupun poisson berarti bahwa variabel pada baris yang bersangkutan terdistribusi eksponensial dengan satu (atau

dua) argumen. Argumen pada distribusi yang sama biasanya memiliki nilai yang

berbeda, tergantung pada aplikasinya.

Seperti disebutkan sebelumnya, trafik antara client dan server dibagi ke dalam dua sesi. Sepanjang sebuah sesi, client berubah antara periode trafik rendah (lull) dan trafik tinggi (burst). Kesamaan antara periode lull (rendah) dengan

33 periode burst adalah bahwa pada kedua periode tersebut, dua varibel yaitu waktu antar kedatangan dan ukuran paket didefinisikan dengan cara yang sama. Bedanya

adalah bahwa pada periode burst memiliki waktu antar kedatangan paket kecil dan ukuran paketnya besar. Dengan kata lain, jika distribusi dan argumen untuk kedua

variabel di atas (waktu antar kedatangan dan ukuran paket dalam periode lull dan burst didefinisikan sama, maka tidak ada perbedaan antara periode lull dan burst.

3.9.2 Email

Aplikasi email terdiri dari satu sesi untuk membangkitkan email dan satu sesi untuk menerima email. Pada model standar, email selalu berada pada periode lull dan tidak pernah dalam keadaan burst. Parameter laju email didefiniskan konstan pada model proses yang bisa didefinisikan oleh user. Kedatangan trafik dari pesan email yang dibangkitkan diilustrasikan pada Gambar 3.7. Interval waktu untuk pembangitan email (T) adalah sebuah distribusi eksponensial dengan nilai rata-rata laju pengiriman, dan besar dari tiap email adalah terdistribusi normal. Waktu kedatangan email (TI1, TI2…) bisa terjadi kapan saja selama email dibangkitkan.

34 3.9.3 File Transfer Protocol (FTP)

Gambar 3.8 menggambarkan kedatangan trafik aplikasi FTP. FTP

memiliki sejumlah variabel dari sesi tergantung pada laju sesi yang ditentukan.

Sesi dibangkitkan dengan distribusi eksponensial berdasarkan laju sesi yang

diperoleh dari spesifikasi atribut. Sebagai contoh, Tf pada Gambar 3.8 merupakan

distribusi eksponensial dengan nila rata-rata laju sesi. Sama dengan email, FTP akan tetap berada dalam periode lull. Waktu antar kedatangan pengiriman FTP akan tak terbatas karena hanya satu permintaan yang diinginkan. Aplikasi FTP

menggunakan perintah CLOSE untuk meminta sebuah file. Hanya satu file yang dikembalikan dan ukuran dari file ditentukan oleh distribusi normal dengan nilai ukuran file rata-rata.

Gambar 3.8 Trafik FTP

3.9.4 Remote login

Pada aplikasi remote login ada periode lull dan burst. Jumlah sesi remote login (Tr) mengikuti distribusi eksponensial dan durasi dari sesi (tr) mengikuti distribusi normal. Gambar 3.9 mengilustrasikan kedatangan trafik aplikasi remote login sesuai dengan definisi dalam Tabel 3.1. Db dan Dl merepresentasikan durasi

35 periode burst dan lull. Tb dan Tl merepresentasikan paket waktu antar kedatangan paket burst dan. Db, Dl, Tb dan Tl semuanya menggunakan distribusi eksponensial, tapi dengan argumen yang berbeda.

Gambar 3.9 Trafik remote login

3.9.5 Video Conferencing

Pada aplikasi video conferencing, sesi yang dibangkitkan memiliki distribusi eksponensial (Tv) dan panjang sesi (tv) terdistribusi normal. Periode

burst tidak pernah terjadi dan selalu berada pada periode lull. Waktu antar kedatangan (Tl) dan ukuran frame pada trafik videoconferencing adalah konstan.

36 3.10 Parameter Kinerja Jaringan ATM

Parameter kinerja jaringan ATM yang akan ditinjau pada Tugas Akhir ini

adalah Cell Transfer Delay (CTD), Cell Delay Variation (CDV), dan juga Cell Loss Ratio (CLR). CTD merupakan waktu yang dibutuhkan antara waktu sel dibangkitkan hingga waktu tiba di tujuan. CTD terdiri dari delay paketisasi, transmisi, switching, antrian, dan reassembly [10].

CDV merupakan perbedaan CTD maksimum dan minimum selama

koneksi. Pada model standar OPNET, CDV dihitung menggunakan persamaan

3.1, dimana Si adalah sampel delay dan n adalah jumlah sample [7].

��� = (∑�_�=1�_�2)⁄ −� ((∑�_�=1��)⁄�)2 (3.1) CLR menunjukkan rasio sel hilang untuk semua kelas QoS ATM pada

jaringan. Persamaan 3.2 digunakan untuk menghitung CLR [12].

���

=

�����ℎ���ℎ�����

37 BAB IV

HASIL DAN ANALISIS SIMULASI KINERJA JARINGAN ATM MENGGUNAKAN OPNET

4.1 Umum

Pada Bab ini akan dianalisis kinerja jaringan ATM yang disimulasikan

menggunakan OPNET. Beberapa skenario simulasi akan dibuat untuk dilihat

pengaruhnya terhadap kinerja jaringan ATM. Skenario simulasi dibuat dengan

mengubah jumlah node, kapasitas buffer switch, membuat trafik imbalance, dan membuat trafik lebih bursty. Adapun parameter kinerja yang akan ditinjau adalah Cell Transfer Delay (CTD), Cell Delay Variation (CDV), dan Cell Loss Ratio (CLR).

4.2 Model Jaringan

Model jaringan ATM yang digunakan ditunjukkan oleh Gambar 4.1.

Jaringan yang digunakan adalah jaringan WAN di area geografis Amerika. Subnet

digunakan sebagai komponen abstrak untuk penyederhanaan jaringan

di OPNET [14]. Jaringan terdiri dari 4 buah subnet utama. Subnet 1 hanya terdiri dari satu subnet yaitu sub_winnipeg. Subnet 2 terdiri dari sub_seattle dan sub_portland. Subnet 3 terdiri dari sub_reno dan sub_lasvegas. Subnet 4 terdiri

dari sub_chicago dan sub_cincinnati. Masing – masing subnet terdiri dari jaringan client server seperti pada Gambar 3.4 yang terdiri dari 20 node client, 5 node switch, dan 1 nodeserver sehingga keseluruhan jaringan terdiri dari 182 node.

38 Gambar 4.1 Model Jaringan

4.3 Parameter Simulasi

Setelah model jaringan selesai dibuat, selanjutnya dilakukan pengaturan

parameter untuk simulasi. Adapun parameter – parameter yang digunakan dalam

simulasi ini adalah sebagai berikut:

1. Semua link adalah OC3 yang berkapasitas 155,52 Mbps

2. Aplikasi yang digunakan adalah email, FTP, remote login, dan video conferencing

3. PCR semua client 1 Mbps.

4. Skema antrian menggunakan weighted round robin

39 6. Pengaturan aplikasi ditunjukkan pada Tabel 4.1. Atribut dan nilai default

untuk trafik low, medium, dan high dari masing-masing aplikasi bisa dilihat pada lampiran.

7. Tiap aplikasi akan menggunakan layanan yang berbeda serta persyaratan

QoS default OPNET seperti ditunjukkan pada Tabel 4.2. 8. Parameter lain diset ke nilai default OPNET.

9. Durasi simulasi 20 detik.

Tabel 4.1 Pengaturan Aplikasi [7]

Atribut Server Client

Alamat Transport Auto assigned Auto assigned

Tabel Konfigurasi Server (bobot)

Email (10) FTP (15)

Remote login (25) VideoConferencing (20)

-

Waktu mulai - Uniform (1,3)

Aplikasi Server - Random

Load Aplikasi L = low M = medium H = high

-

Email (L) FTP (M)

Remote login (H) VideoConferencing (M)

Tabel 4.2 Tabel Permintaan QoS [11]

No Aplikasi Layanan maxCTD (ms) ppCDV (ms) CLR

1 _{Email UBR 5000 1000 3E-07}

2 _{FTP ABR 5000 1000 1E-05}

3 _{Remote login RT-VBR 200 10 3E-07}

4 _{Videoconferencing CBR 200 10 3E-07}

40 Ada beberapa skenario yang dibuat pada Tugas Akhir ini dan kemudian

masing – masing hasilnya akan dibandingkan dan di analisis.

Skenario 1 : Skenario ini dibuat untuk melihat pengaruh jumlah node. Awalnya jaringan hanya memiliki 140 node client dan total 182 node. Node client pada masing-masing subnet akan ditambah 8 node sehingga sekarang menjadi 28 node client per subnet. Total node pada jaringan menjadi 238 node. Dalam hal ini nodeserver tujuan dibuat acak. Untuk selanjutnya jaringan dengan 182 node disebut jaringan A, dan jaringan dengan 238 node disebut jaringan B.

Skenario 2 : Skenario simulasi dengan membuat trafik imbalance. Dalam hal ini, semua client dari semua node akan mengirimkan permintaan sambungan ke satu server tunggal. Hasilnya akan dibandingkan dengan skenario pertama di mana permintaan sambungan dilakukan secara acak.

Skenario 3 : Skenario dengan merubah kapasitas buffer switch. Dalam hal ini akan digunakan tiga kapasitas buffer switch yaitu 10000 sel (nilai default), 5000 sel, dan 1000 sel.

Skenario 4 : Skenario dengan menaikkan besar trafik yang bersifat bursty. Trafik remote login akan dinaikkan dua kali lipat dari nilai awal dengan menaikkan nilai terminal traffic pada aplikasi remote login dari 60 bytes/command (nilai default) menjadi 120 bytes/command.

Skenario 5 : Skenario terakhir dengan membuat trafik imbalance, mengurangi kapasitas buffer, dan juga dengan menaikkan trafik remote login.

41 OPNET menyediakan hasil simulasi berupa grafik dari kinerja jaringan

yang diinginkan. Nilai berupa angka-angka juga dapat diperoleh dan ditransfer ke

software microsoft excel untuk selanjutnya dianalisis. 4.5.1 Pengaruh Jumlah Node

Gambar 4.2 menunjukkan grafik perbandingan antara kinerja antara

jaringan A yang terdiri dari 182 node dan jaringan B yang terdiri dari 238 node. Grafik warna biru menunjukkan statistik dari jaringan A dan warna merah untuk

jaringan B. Seperti terlihat, CTD dan CDV jaringan B lebih besar daripada

jaringan A. Hal ini terjadi karena semakin banyak node, maka semakin banyak sel yang dibangkitkan dan dikirimkan melewati jaringan sehingga jaringan makin

padat dan buffer menjadi penuh sehingga sel menjadi lebih lama untuk mencapai tujuan. Antara detik ke 1 sampai detik ke 3 terlihat CTD naik cukup tajam. Hal ini

terjadi karena pada waktu tersebut semua client mulai mengirimkan trafik.

42 (c)

Gambar 4.2 Grafik Simulasi Skenario 1 (a) CTD (b) CDV (c) CLR

Gambar 4.2 menunjukkan bahwa untuk jaringan A CLR bernilai nol yang

mengindikasikan bahwa tidak ada sel yang hilang karena resource jaringan masih sanggup untuk menangani semua sel yang ada pada jaringan. Sedangkan untuk

jaringan B mulai terjadi sel hilang walaupun kurang dari 0.4 %. Hal ini

menunjukkan bahwa dengan semakin bertambahnya jumlah node maka CLR juga akan semakin besar. Nilai CTD, CDV, dan CLR dari skenario 1 ditunjukkan oleh

Tabel 4.3

Tabel 4.3 Statistik Simulasi Skenario 1

Skenario Parameter Maks Rata-Rata

182 Node

CTD (s) 0.02194699 0.01549369

CDV (s) 0.00000665 0.00000292

CLR (%) 0 0

238 Node

CTD (s) 0.02439982 0.01890603

CDV (s) 0.00000835 0.00000356

CLR (%) 0.32 0.3

43 Trafik imbalance merupakan keadaan di mana semua client pada tiap subnet meminta layanan dan mengirim sel ke server tunggal. Hal ini berbeda dari skenario sebelumya di mana semua client bisa meminta layanan ke server mana

saja secara acak. Statistik yang diperoleh ditunjukkan pada Gambar 4.3. Grafik

warna biru menunjukkan jaringan dengan server acak dan warna merah dengan

trafik imbalance.

(a) (b)

(c)

44 Dengan membuat trafik imbalance, terlihat pada Gambar 4.3 bahwa CTD sel dan CDV naik signifikan bila dibandingkan dengan tujuan yang acak. Hal ini

terjadi karena pada saat tujuan hanya terpusat pada satu node, maka link menuju node tersebut akan menjadi bottleneck dengan trafik yang padat dan buffer yang terisi penuh sehingga tiap sel akan mengalami waktu yang lebih lama untuk

mencapai tujuannya.

Pada Gambar 4.3 terlihat juga bahwa CLR naik walaupun nilai

maksimalnya tidak sampai 0.4 %. Hal ini menunjukkan bahwa dengan beban yang

diberikan, jaringan masih memiliki resource yang dapat menangani semua sel sehingga hanya sedikit sekali sel yang terbuang. Selanjutnya, nilai dari statistik

kinerja untuk skenario 2 ini ditunjukkan oleh Tabel 4.4.

Tabel 4.4 Statistik simulasi Skenario 2

Skenario Parameter Maks Rata-Rata

Server Acak

CTD (s) 0.02194699 0.01549369

CDV (s) 0.00000665 0.00000292

CLR (%) 0 0

Imbalance

CTD (s) 0.03562121 0.03311431

CDV (s) 0.00001035 0.00000525

CLR (%) 0.34 0.3

4.5.3 Pengaruh Kapasitas Buffer

Gambar 4.4 menunjukkan grafik statistik dari pengaruh kapasitas buffer terhadap kinerja jaringan ATM. Dalam hal ini tiga kapasitas buffer digunakan yaitu 10000 sel, 5000 sel, dan 1000 sel.

45

(a) (b)

(c)

Gambar 4.4 Grafik Simulasi Skenario 3 (a) CTD (b) CDV (c) CLR

Seperti terlihat pada grafik, bahwa dengan semakin kecil kapasitas buffer ternyata CTD juga semakin kecil walaupun perbedaannya sangat kecil. CDV juga

menunjukkan hal yang sama. CTD dan CDV yang paling kecil didapat dengan

kapasitas buffer 1000 sel dan yang paling besar diperoleh oleh kapasitas buffer 10000 sel. Hal ini terjadi karena kapasitas buffer menentukan lama tidaknya sel harus mengantri pada buffer. Semakin besar kapasitas buffer, maka semakin lama juga waktu sebuah sel untuk keluar dari buffer.

46 Walaupun CTD dan CDV menjadi lebih kecil bila kapasitas buffer dikurangi, tetapi ternyata hal ini membuat nilai CLR tidak lagi nol. Hal ini terlihat

pada grafik CLR. Dari grafik terlihat bahwa ada sekitar 0.4 % sel yang hilang

pada buffer 5000 dan 1.76 % pada buffer 1000 sel. Hal ini disebabkan karena bila ukuran buffer kecil, tidak ada cukup ruang untuk menampung sel yang mengantri sehingga bila sel berikutnya datang terus menerus akan menyebabkan sel yang

memiliki prioritas rendah akan dibuang dari antrian. Statistik nilai maksimum dan

rata-rata dari parameter kinerja ditunjukkan oleh Tabel 4.5

Tabel 4.5 Statistik Simulasi Skenario 3

Buffer Parameter Maks Rata-Rata

10000

CDT (s) 0.02194699 0.01549369

CDV (s) 0.00000665 0.00000292

CLR (%) 0 0

5000

CDT (s) 0.02176699 0.01536064

CDV (s) 0.00000665 0.00000281

CLR (%) 0.48 0.46

1000

CDT (s) 0.02172699 0.01529314

CDV (s) 0.00000666 0.00000291

CLR (%) 1.76 1.61

4.5.4 Pengaruh Trafik Bursty

Pada skenario ini terminal traffic dari remote login yang bersifat bursty dinaikkan dua kali lipat dari 60 bytes/command menjadi 120 bytes/command.

Hasilnya ditunjukkan oleh Gambar 4.5. Dengan dinaikkannya trafik bursty memperbesar nilai CTD. CDV juga naik walaupun tidak terlalu signifikan. Begitu

juga dengan CLR yang naik dari nol jadi maksimal 0.2 %. Tabel 4.6 menunjukkan

47

(a) (b)

(c)

Gambar 4.5 Grafik Simulasi Skenario 4 (a) CTD (b) CDV (c) CLR

Tabel 4.6 Statistik Simulasi Skenario 4

Skenario Parameter Maks Rata-Rata

Bursty 1x

CTD (s) 0.02194699 0.01549369

CDV (s) 0.00000665 0.00000292

CLR (%) 0 0

Bursty 2x

CTD (s) 0.02394699 0.01706436

CDV (s) 0.00000695 0.00000370

48 4.5.5 Pengaruh Trafik Imbalance, Pengurangan Buffer, dan Trafik Bursty

Skenario ini dibuat untuk melihat bagaimana pengaruhnya bila ketiga

faktor berupa trafik imbalance, pengurangan buffer, dan trafik bursty digabungkan. Hasilnya dibandingkan dengan skenario awal pada skenario

pertama dan ditunjukkan pada Gambar 4.6.

(a) (b)

(c)

49 Gambar 4.6 menunjukkan nilai CTD dan CDV meningkat tajam. CLR

juga meningkat. Hal ini menunjukkan terjadinya kongesti pada jaringan. Kongesti

terjadi ketika laju sel yang datang dan memasuki jaringan sudah lebih besar dari

yang bisa ditangani oleh jaringan. Kongesti menyebabkan turunnya kinerja

jaringan ATM.

Tabel 4.7 Statistik Simulasi Skenario 5

Skenario Parameter Maks Rata-Rata

Awal

CTD (s) 0.02194699 0.01549369

CDV (s) 0.00000665 0.00000292

CLR (%) 0 0

Akhir

CTD (s) 0.10799865 0.09560707

CDV (s) 0.00000962 0.00000425

CLR (%) 12.4 % 9.25 %

4.5.6 Pengaruh Layanan ATM

Kinerja keseluruhan (global) jaringan ATM merupakan gabungan dari

semua layanan yang disediakan oleh jaringan. Seperti misalnya CLR global

merupakan gabungan dari CLR perkategori layanan. Tiap layanan memiliki QoS

tersendiri yang membedakan prioritas antara satu layanan dengan yang lain.

Gambar 4.7 menunjukkan statistik dari skenario akhir untuk tiap kategori layanan

50

(a) (b)

(c)

Gambar 4.7 Grafik Simulasi Layanan ATM (a) CTD (b) CDV (c) CLR

Pada Gambar 4.7 terlihat bahwa CBR dan ABR memiliki CTD dan CDV

yang rendah. Sesuai dengan teori bahwa CBR dan RT-VBR memang merupakan

layanan real-time yang membutuhkan CTD yang minimal. CTD yang besar

dialami oleh layanan ABR dan UBR. Seperti diketahui bahwa layanan ABR dan

UBR bersifat non real-time dan mendapatkan prioritas yang rendah pada jaringan. Pada saat terjadi kongesti sel-sel yang memiliki prioritas rendah akan dibuang

51 yang paling tinggi seperti ditunjukkan oleh Gambar 4.7. Selanjutnya nilai statistik

untuk tiap kategori layanan ATM ditunjukkan oleh Tabel 4.8.

Tabel 4.8 Statistik Simulasi Skenario Akhir per Kategori Layanan

Layanan Parameter Maks Rata-Rata

CBR

CDT (s) 0.0119468 0.01180967

CDV (s) 0.0000015 0.00000018

CLR (%) 0 0

RT-VBR

CDT (s) 0.01463979 0.01262844

CDV (s) 0.00000010 0.00000008

CLR (%) 0.7 0.6

ABR

CDT (s) 0.05121134 0.03355085

CDV (s) 0.00000681 0.00000043

CLR (%) 5.3 4.8

UBR

CDT (s) 0.04544354 0.03934002

CDV (s) 0.00000693 0.00000268

CLR (%) 6.9 6.2

52 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari Tugas Akhir ini dapat ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut:

1. Kinerja jaringan ATM dapat dilihat dari Cell Transfer Delay (CTD), Cell Delay Variation (CDV), dan Cell Loss Ratio (CLR) berdasarkan pengaruh jumlah node, kapasitas buffer, trafik imbalance, dan trafik bursty. Gabungan keempat faktor tersebut dapat menyebabkan kongesti pada

jaringan.

2. Semakin banyak jumlah node, maka CTD, CDV, dan CLR semakin besar. Pada jumlah node 238 node, nilai CTD sebesar 24.4 x 10-3 s, CDV 8.35 x 10-6

3. Semakin kecil kapasitas buffer, maka CTD semakin kecil, sedangkan CDV dan CLR semakin besar. Pada kapasitas buffer 1000 sel diperoleh CTD

21,7 x 10

s, dan CLR 0.32 %.

-3

s, CDV 6,66 x 10-6

4. Nilai CTD, CDV, dan CLR untuk trafik imbalance lebih besar bila dibandingkan dengan server tujuan yang acak.

s, dan CLR 1,76 %.

5. Semakin besar trafik bursty pada jaringan maka CTD, CDV, dan CLR juga semakin besar. Pada terminal traffic 120 bytes/command diperoleh CTD sebesar 23,94 x 10-3 s, CDV 6,95 x 10-6

6. Jaringan ATM dapat menjamin QoS yang berbeda untuk tiap pengguna

dengan menggunakan layanan yang berbeda. Layanan CBR memiliki

prioritas yang tertinggi, kemudian VBR dan ABR, sedangkan yang paling

rendah prioritasnya adalah UBR.

53 7. OPNET cocok untuk untuk simulasi jaringan ATM karena menyediakan

banyak model standar yang dapat digunakan untuk memodelkan jaringan

baik dalam kondisi normal maupun kondisi abnormal seperti kongesti.

5.2 Saran

Beberapa saran yang dapat penulis berikan pada Tugas Akhir ini yaitu:

1. Membuat lebih banyak variasi jumlah node, kapasitas buffer, dan trafik bursty. Tentu saja akan dibutuhkan waktu simulasi yang lebih lama.

2. Memodifikasi model proses OPNET untuk menerapkan metode kendali

kongesti, dibandingkan dengan hanya menggunakan model bawaan dan

kemudian menganalisa kinerjanya.

3. Menggunakan software simulator jaringan yang lain seperti NS2 dan OMNeT++ sebagai perbandingan.

54 DAFTAR PUSTAKA

1. Kasera, Sumit, Pankaj Sethi, ATM Networks Concept and Protocols, Edisi Pertama, McGraw-Hill Publishing Company Limited, New Delhi, 2001. 2. Stalling, W., Data and Computer Communications, Edisi Keenam,

Prentice Hall International, Inc, New Jersey, USA, 1996.

3. Kumar, Balaji, Broadband Communications A Proffesional’s Guide to ATM, Frame Relay, SMDS, SONET, and BISDN, McGraw-Hill, Inc, Singapura, hal. 141-145, 1995.

4. OPNET Technology Inc., ATM Model User Guide, OPNET Modeler/ Release 10.0, 1999.

5. Perror, Harry G., An Introduction to ATM Networks, John Wiley & Sons Ltd, West Sussex, hal. 69-79, 2002.

6. Mahbub, Hassan, Mohammed Atiquzzaman, Performance of TCP/IP Over ATM Network, Artech House, Norwood, 2000.

7. Yao, Zhunghoi, ATM Network Models For Traffic Management. Tesis, Departement of Electrical and Computer Engineering, University of Manitoba, Winnipeg, 1997

8. M Sreenivasulu et al, Performance Evaluation of EFCI and ERICA Schemes for ATM Networks, Int, J. Com. Tech. Appl, vol 2 (4), 2011. 9. Gupta B.K et al, Performance Evaluation of ATM Networks with Round

Robin and Weighted Round Robin Algorithm, International Journal of Computer Science and Telecommunications, Vol. 4, hal. 34 – 37, 2013. 10.Baharuddin, Anton, Analisa Throughput dan Layanan Dalam Jaringan

ATM, http://repository.unand.ac.id/1036 (diakses tanggal 12 April 2013) 11.Ricky Ng et al, Implementation of IPv6 ToS over ATM Network,

http://ensc.sfu.ca/~ljilja/papers/opnetwork01_ng_yip.pdf (diakses tanggal 5 May 2013)

12.ATM Forum, Traffic Management Specification Version 4.1 AF-TM-0121.000, Maret 1999

13.Lu Zheng, Hongji Yang, Unlocking the Power of OPNET Modeler, Cambridge University Press, UK, 2012.

14.OPNET Technology Inc., Introduction to Modeler, OPNET Training Manual,2004.

55 LAMPIRAN

A. Cara Install OPNET Modeler di Windows 7

Berikut ini akan dijelaskan file apa saja yang dibutuhkan dan juga

langkah-langkah yang dilakukan untuk menginstall OPNET di windows 7. A.1 Persiapan

Sebelum menginstall, ada beberapa hal yang perlu dipersiapkan, antara lain: 1. Visual Studio 2005, 2008, atau 2010 (di sini digunakan Visual Studio 2010)

2. File OPNET Modeler 14.5 yang terdiri dari:

 modeler_145A_PL8_7808_win

 modeler_docs_02_Sep-2008_win

 models_145A_PL8_24Sep08_win 3. File lisensi (license maker):

 OPNET.Modeler.14.5.License.Maker-FFS

A.2 Langkah – Langkah Instalasi

Adapun langkah – langkah yang dilakukan untuk menginstall OPNET Modeler 14.5 di windows 7 adalah sebagai berikut:

1. Install Visual Studio terlebih dahulu dengan mengikut sertakan C++ di dalamnya.

2. Ins tall file OPNET Modeler 14.5 dengan urutan:

 modeler_145A_PL8_7808_win

 modeler_docs_02_Sep-2008_win

56 3. Setelah seluruh file OPNET Modeler selesai diinstall, lakukan setting variable

yaitu dari Control Panel -> System -> Advanced System Setting -> Environment Variables. Bila nama variabel sudah ada, maka tinggal ditambahkan value-nya. Bila belum ada maka dibuat baru. Setting variabelnya sebagai berikut:

Path =

C:\Program Files\Microsoft Visual Studio 10.0\Common7\IDE; C:\Program Files\Microsoft Visual Studio 10.0\VC\BIN;

C:\Program Files\Microsoft Visual Studio 10.0\Common7\Tools; C:\Program Files\Microsoft Visual Studio 10.0\Common7\Tools\bin; C:\Program Files\Microsoft Visual Studio 10.0\VC\PlatformSDK\bin; C:\Program Files\Microsoft Visual Studio 10.0\SDK\v2.0\bin;

C:\Windows\Microsoft.NET\Framework\v2.0.50727;

C:\Program Files\Microsoft Visual Studio 10.0\VC\VCPackages; INCLUDE =

C:\Program Files\Microsoft Visual Studio10.0\VC\ATLMFC\INCLUDE; C:\Program Files\Microsoft Visual Studio 10.0\VC\INCLUDE;

C:\Program Files\Microsoft Visual Studio 10.0\VC\PlatformSDK\include; C:\Program Files\Microsoft Visual Studio 10.0\SDK\v2.0\include;

LIB =

C:\Program Files\Microsoft Visual Studio 10.0\VC\ATLMFC\LIB; C:\Program Files\Microsoft Visual Studio 10.0\VC\LIB;

C:\Program Files\Microsoft Visual Studio 10.0\VC\PlatformSDK\lib; C:\Program Files\Microsoft Visual Studio 10.0\SDK\v2.0\lib;

LIBPATH =

C:\WINDOWS\Microsoft.NET\Framework\v2.0.50727;

C:\Program Files\Microsoft Visual Studio 10.0\VC\ATLMFC\LIB; DevEnvDir =

57 FrameworkDir =

C:\WINDOWS\Microsoft.NET\Framework; FrameworkSDKDir =

C:\Program Files\Microsoft Visual Studio 10.0\SDK\v2.0; FrameworkVersion =

v2.0.50727;

NetSamplePath =

C:\Program Files\Microsoft Visual Studio 10.0\SDK\v2.0; VCBUILD_DEFAULT_CFG =

Debug^|Win32;

VCBUILD_DEFAULT_OPTIONS = /useenv;

VCINSTALLDIR =

C:\Program Files\Microsoft Visual Studio 10.0\VC; VS100COMNTOOLS =

C:\Program Files\Microsoft Visual Studio 10.0\Common7\Tools\ VSINSTALLDIR =

C:\Program Files\Microsoft Visual Studio 10.0;

4. Setelah semua variable selesai disetting, langkah selanjutnya adalah menginstall lisensi OPNET dengan klik file OPNET.Modeler.14.5.License.Maker-FFS

5. Terakhir, jalankan OPNET yang sudah terinstall. Pilih menu Edit > Preferences, pilih kategori Discrete Event Simulation, ubah property Network Simulation Repositories menjadi stdmod.

58 B. Langkah – Langkah Pembuatan Model Jaringan

Berikut ini akan dijelaskan langkah – langkah untuk membuat model jaringan

ATM menggunakan OPNET.

B.1 Pembuatan Proyek Baru

1. Buka OPNET Modeler 14.5 -> Pilih New dari menu File

2. Pilih Project dan klik OK -> Beri nama proyek TugasAkhir_ATM, dan nama

skenario Jaringan A -> Klik OK

3. Pada bagian kotak dialog Startup Wizard: Initial Topology, pilih Create

Empty Scenario -> Klik Next -> Dari daftar yang ada pilih Choose From Maps -> Klik Next -> Dari daftar Select Technologies, klik atm_advanced seperti ditunjukkan pada gambar -> Klik Next -> Terakhir klik Finish.

Gambar B.1 Startup Wizard: Initial Topology

B.2 Inisialisasi Jaringan

Langkah – langkah dalam membuat jaringan adalah sebagai berikut:

1. Object Pallette akan muncul pada workspace. Bila belum ada, klik tools object palette dari toolbar. Pastikan atm_advanced terpilih pada menu pull-down pada object palette.

59 2. Tambahkan objek – objek berikut dari palette: Application Config, Profile Config, dan 7 buah subnet seperti pada Gambar. Untuk menambahkan objek dari palette, klik ikon pada palette – Gerakkan mouse ke workspace dan klik untuk menempatkan objek. rename objek (klik kanan pada node -> Set Name) seperti yang terlihat pada gambar dan kemudian simpan project.

Gambar B.2 Jaringan A

B.3 Pembuatan Jaringan di Dalam Subnet

Di dalam tiap subnet dibuat jaringan client server. Caranya adalah seperti berikut: 1. Klik dua kali node subnet. Akan didapat workspace kosong yang menandakan

bahwa subnet tidak berisi objek.

2. Buka objectpalette dan pastikan bahwa atm_advanced dipilih dari menu pull-down pada paletteobject.

3.Tambahkan item-item berikut pada workspace: 5 buah node switch atm8_crossconn_adv, 1 buah atm_uni_server_adv, dan 20 buah atm_uni_client_adv, dan hubungkan semua menggunakan link atm_adv -> Tutup palette.

60 Gambar B.3 Jaringan Pada Subnet Winnipeg

Adapun penamaan objek pada subnet di gambar B.2 adalah seperti berikut:

1. Nama tiap switch dibuat tambahan dengan inisial subnetnya. Untuk sub_winnipeg inisialnya win, sub_seattle inisial sea, sub_portland inisial por, sub_reno inisial ren, sub_lasvegas inisial las, sub_chicago inisial chi, dan sub_cincinnati inisial cin. Maka switch 1 pada sub_winnipeg akan diubah namanya menjadi switch_1_win dan demikian juga untuk yang lainnya.

2. Nama server juga dibuat seperti pada pengubahan nama switch. Jadi server pada subnet seattle akan dibuat menjadi server_sea.

3. Untuk tiap subnet yang berhubungan, masing-masing terhubung ke switch_5 dari tiap subnet lain. Maka switch_5_ren akan terhubung dengan switch_5_las.

69 B.8 Konfigurasi Server:

1. Klik kanan node Server -> Pilih Edit Attributes

2. Ubah Atribut Server Address menjadi sama dengan nama server. Misalnya atribut Server Address dari server pada subnet winnipeg akan diubah menjadi

server_win.

Gambar B.14 Atribut Server

3. Pilih edit atribut Application: Supported Services. Ubah rows menjadi 4. Kemudian buat masing-masing seperti gambar berikut:

70 B.9 Pembuatan Jaringan Untuk Tiap Skenario

Jaringan untuk tiap skenario dibuat dari duplikasi dan modifikasi jaringan A. Cara duplikasi skenario adalah dari Menu Scenario -> Duplicate Scenario… Kemudian beri nama skenario hasil duplikasi. Adapun perbedaan dan tambahan untuk tiap skenario adalah sebagai berikut:

1. Untuk skenario 1 yang bertujuan untuk melihat pengaruh jumlah node, jumlah

node client pada tiap subnet ditambah masing-masing 2 untuk tiap kategori

layanan (total tambahan 8 node untuk tiap subnet).

2. Untuk skenario 2 yang bertujuan untuk melihat pengaruh trafik imbalance maka semua node client di kolom Actual Name-nya pada pilihan Application

Destination Preferences hanya diisi dengan 1 dan Kolom Name diganti dengan

server_win.

3. Untuk skenario 3 yang bertujuan untuk melihat kapasitas buffer, atribut Size

(cells) masing-masing kategori layanan di pilihan Queue Configuration pada

tiap switch diubah dari 10000 menjadi 5000 dan 1000.

4. Untuk skenario 4 yang bertujuan untuk melihat pengaruh trafik bursty, aplikasi

remote login akan dinaikkan dua kali lipat dari nilai awal.

5. Untuk skenario 5 yang bertujuan untuk melihat pengaruh gabungan dari faktor kapasitas buffer, trafik imbalance, dan trafik bursty pada jaringan, semua parameter diubah digabungkan dalam satu skenario.

71 B.10 Pemilihan Statistik Simulasi

Cara memilih statistik simulasi adalah sebagai berikut:

1. Klik dimana saja pada workspace. Akan muncul pop-up seperti gambar. Pilih

Gambar B.13 Pop-up Statistik Simulasi

2. Pada jendela yang muncul pilih statistik yang diinginkan. Selanjutnya klik OK.

72 C. Menjalankan dan Menampilkan Hasil Simulasi

Setelah jaringan selesai dimodelkan, maka jaringan akan disimulasikan. Langkah-langkahnya adalah sebagai berikut:

1. Pilih Menu DES -> Configure/Run Discrete Event Simulation atau bisa juga dengan klik ikon di toolbar.

2. Selanjutnya akan muncul jendela seperti gambar berikut. Isi kotak Duration dengan 20 second(s). Untuk parameter lain biarkan tetap (default).

Gambar C.1 Jendela Run Simulasi

3. Klik Run. Selanjutnya akan muncul tampilan jendela simulation progress yang menampilkan waktu simulasi tersisa dan juga grafik kecepatan simulasi.

73 Selanjutnya setelah simulasi selesai dijalankan, hasil simulasi bisa ditampilkan dengan cara sebagai berikut:

1. Pilih Menu DES -> Results -> View Results, atau klik pada ikon di

toolbar. Akan muncul jendela result browser.

Gambar C.3 Jendela Result Browser

2. Pilih skenari Skenario Simulasi yang diinginkan dan pilih global statistik. Akan tampak preview dari hasil simulasi. Klik Show untuk menampilkan hasil grafik. Untuk memindahkan nilai-nilai grafik ke microsoft excel klik kanan pada hasil dan pilih Export Graph Data to Spreadsheet.

74 D. Atribut Default Aplikasi

Atribut default untuk aplikasi email, FTP, remote login, dan video conferencing pada OPNET ditunjukkan oleh gambar – gambar berikut.

(a) (b)

(c) (d)

Gambar D.1 Atribut Default Aplikasi OPNET (a) Email (b) FTP