Rekayasa Trafik MPLS pada Jaringan Tera Router dengan Teknologi Transport DWDM Studi Kasus Trafik Speedy Telkom

REKAYASA TRAFIK MPLS PADA JARINGAN TERA ROUTER DENGAN TEKNOLOGI TRANSPORT DWDM

(STUDI KASUS TRAFIK SPEEDY TELKOM)

TESIS

Oleh

KURNIANINGSIH 087034028/TE

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

REKAYASA TRAFIK MPLS PADA JARINGAN TERA ROUTER DENGAN TEKNOLOGI TRANSPORT DWDM

(STUDI KASUS TRAFIK SPEEDY TELKOM)

TESIS

Untuk Memperoleh Gelar Magister Teknik dalam Program Studi Magister Teknik Elektro pada Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

Oleh

KURNIANINGSIH 087034028/TE

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

Judul Tesis : REKAYASA TRAFIK MPLS PADA JARINGAN TERA ROUTER DENGAN TEKNOLOGI TRANSPORT DWDM (STUDI KASUS TRAFIK SPEEDY TELKOM) NamaMahasiswa :Kurnianingsih

NomorInduk : 087034028

Program Studi : Magister Teknik Elektro

Menyetujui KomisiPembimbing:

Ketua

(Prof. Dr. Ir. Usman Baafai)

(Dr.Benny B. Nasution, Dipl.Ing.M.Eng)

Anggota Anggota

(Soeharwinto, ST.MT)

Ketua Program Studi, Dekan,

(Prof.Dr.Ir. Usman Baafai)

(Prof.Dr.Ir. Bustami Syam,MSME)

Telah Diuji pada

Tanggal: 6 Oktober 2011

PANITIA PENGUJI TESIS

Ketua : Prof. Dr. Ir. Usman Baafai

Anggota : 1. Dr. Benny B. Nasution, Dip.Ing. M.Eng 2. Soeharwinto, ST. MT

3. Prof. Dr. Muhammad Zarlis 4. Prof. Dr. Opim S. Sitompul, M.Si 5. Fakhruddin R. Batubara, ST. MTI

ABSTRAK

Perkembangan teknologi, peningkatan jumlah pengguna, beragamnya layanan serta gaya hidup masyarakat merupakan faktor-faktor yang memicu meningkatnya trafik jaringan. Dalam rangka menjamin kualitas layanan yang prima, Telkom sebagai salah satu operator telekomunikasi di Indonesia melakukan transformasi infrastrukturnya dengan menerapkan jaringan masa depan (Next Generation Network) yang berupa teknologi jaringan transport Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) pada backbone Telkom berkapasitas tera. Akan tetapi, pertumbuhan trafik yang cepat tidak bisa diselesaikan hanya dengan melakukan pembangunan infrastruktur saja, mengingat biaya dan waktu. Hal ini perlu adanya rekayasa trafik dan pembagian kelas layanan yang menyesuaikan kebutuhan segmentasi pelanggan. Berfokus pada trafik Speedy yang merupakan trafik terbesar dan menempati prioritas terendah pada jaringan Telkom, maka pada penelitian tesis ini dikaji mengenai penerapan rekayasa trafik MPLS dan pembagian kelas layanan pada jaringan tera dengan menggunakan simulator NS-3 (Network Simulator 3). Berdasarkan hasil penelitian, diperoleh bahwa penerapan rekayasa trafik MPLS pada jaringan tera, mampu meningkatkan kualitas layanan jaringan tera. Sebagai tambahan, penerapan rekayasa trafik MPLS yang dikombinasikan dengan pembagian kelas layanan (DiffServ) juga mampu meningkatkan kualitas layanan.

Kata-kata kunci : jaringan tera, kualitas layanan, rekayasa trafik MPLS, DiffServ

ABSTRACT

The improvement of Information Technology, number of users, number of services and lifestyle has been the main factors why the traffic on public network has rapidly increased. As one of the largest operator of telecommunication providers in Indonesia, PT Telkom has improved its infratructure to responsibility situation into Next Generation Network, transport network in Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM). However, the rapid growth of traffic can not be resolved simply by doing infrastructure development only, considering the cost and time issues. It is the need for traffic engineering and service class divisions that match the needs of customer segmentation. Focusing on traffic Speedy which is the largest traffic and occupy the lowest priority of Telkom’s network, it is interesting topic to be analysis as a thesis about the implementation of MPLS traffic engineering and class of service differentiation in tera network with uses Network Simulator 3 (NS-3). Based on research results, we have found that the implementation of MPLS traffic engineering can be capable to improve the quality of service of tera network. In addition, the implementation of MPLS traffic engineering combined with differentiated service (DiffServ) is also able to improve the quality of service.

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT, berkat rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan tesis berjudul: “Rekayasa Trafik MPLS pada Jaringan Tera Router dengan Teknologi Transport DWDM Studi Kasus Trafik Speedy Telkom”.

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Prof. Dr. Ir. Usman Baafai, selaku ketua komisi pembimbing, Bapak Dr. Benny B. Nasution, Dipl.Ing, M.Eng dan Bapak Soeharwinto, M.T selaku anggota komisi pembimbing yang dengan penuh kesabaran dan bijaksana memberikan bimbingan dan dorongan kepada penulis. Bapak Prof. Dr. Muhammad Zarlis, Bapak Prof. Dr. Opim S. Sitompul, M.Sc, dan Bapak Fakhruddin R. Batubara, ST. MTI selaku pembanding utama tesis ini. Terselesaikannya usulan penelitian tesis ini juga melibatkan berbagai pihak yaitu : Ketua Program Studi dan Sekretaris Program Studi Magister Teknik Elektro, serta seluruh staf pengajar dan karyawan Program Studi Magister Teknik Elektro, untuk itu penulis mengucapkan terima kasih atas kontribusinya dan bantuannya Terima kasih juga untuk keluarga dan sahabat penulis yang telah banyak memberikan semangat dan perhatian sehingga tesis ini selesai. Penulis menyadari masih ada kekurangan dalam tulisan ini, namun penulis mengharapkan tulisan ini dapat memenuhi persyaratan yang diperlukan untuk suatu tesis dalam Program Studi Magister Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas

Sumatera Utara. Akhir kata penulis mengucapkan banyak terima kasih dan semoga tesis ini dapat berguna bagi kita semua.

Medan, Oktober 2011 Hormat saya,

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

Saya yang bertanda tangan dibawah ini:

Nama : Kurnianingsih

Tempat / Tanggal Lahir : Semarang / 26 April 1979

Jenis Kelamin : Perempuan

Agama : Islam

Alamat Rumah : Jl. Kendeng Barat III/27, Sampangan, Semarang

Telepon : 081326780597 / 087869689069

Email : kurnia _polines@yahoo.com

1. Tamatan SD N Petompon, Semarang : 1985-1991

PENDIDIKAN

2. Tamatan SMP N 3, Semarang : 1991-1994

3. Tamatan SMU N 3, Semarang : 1994-1997

4. Tamatan STT Telkom Bandung : 1997-2001

Dosen tetap Politeknik Negeri Semarang Program Studi Teknik Informatika Jurusan Teknik Elektro

Demikian daftar riwayat hidup ini saya perbuat dengan sebenar-benarnya.

Tertanda

DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRAK ……….……

ABSTRACT……….………

KATA PENGANTAR ………...….………

DAFTAR RIWAYAT HIDUP ………...……..…….………

DAFTAR ISI ……….…….…………

DAFTAR TABEL ……..…….………..……….………

DAFTAR GAMBAR ……..…….……….……….………

DAFTAR ISTILAH ……..…….…………..…….………….………

BAB 1 PENDAHULUAN…..…….……….……

1.1.Latar Belakang…………...……….

1.2. Perumusan Masalah………

1.3. Batasan Masalah…………...………..

1.4. Tujuan Penelitian………...……….

1.5. Manfaat Penelitian………...………...

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA………..

2.1. Teknologi Tera Router………... 2.2. Teknologi Transport DWDM………. 2.3. Rekayasa Trafik……….………. 2.4. Multiprotocol Label Switching………..….… 2.5. Differentiated Service Dalam Jaringan MPLS Dengan Rekayasa Trafik ………...… 2.6. Telkom Sebagai Pengguna Tera Dengan Teknologi

Transport DWDM ……….

i ii iii v vii ix xi xiv 1 8 8 9 9 10 10 10 16 19 23 36 37

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN ……… 3.1. Rancangan Penelitian………. 3.2. Populasi dan Sampel ……… 3.3. Variabel Penelitian……… 3.4. Proses Penelitian……… 3.4.1. Pengumpulan Data………..…… 3.4.2. Perancangan Skenario Simulasi………..……… 3.4.2.1. Skenario I, Tanpa Rekayasa Trafik MPLS….. 3.4.2.2. Skenario II, Dengan Rekayasa Trafik MPLS.. 3.4.2.3. Skenario III, Dengan Rekayasa Trafik MPLS dan DiffServ……… 3.4.3. Pelaksanaan Percobaan………...…… 3.4.4. Hasil Skenario Simulasi………..……… 3.5. Diagram Aktivitas Kerja Penelitian………..…… 3.6. Instrumen Penelitian……….…

BAB 4 HASIL DAN ANALISIS………..……… 4.1. Hasil Simulasi……… 4.1.1. Hasil Skenario I……….……… 4.1.2. Hasil Skenario II ………..… 4.1.3. Hasil Skenario III………..… 4.2. Analisis………...……

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN……….………

5.1. Kesimpulan……….……… 5.2. Saran ………

DAFTAR PUSTAKA………

LAMPIRAN 43 43 43 44 45 45 53 55 60 67 74 83 94 96 98 98 98 109 119 128 131 131 132 134

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Halaman

1.1. 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5. 3.6. 3.7. 3.8. 3.9. 3.10. 3.11. 3.12. 3.13. 3.14. 3.15. 3.16. 3.17.

Penelitian terdahulu yang terkait………...……… Pemetaan berdasarkan CoS……… Skenario I - Kondisi Normal ……… Skenario I - Kondisi Kemacetan (Congestion) ………….…… Skenario I - Kondisi Kegagalan Link (Link Failure) ………... Skenario I - Kondisi Link Sibuk (Busy Link) …………..…… Skenario II - Kondisi Normal ………...… Skenario II - Kondisi Kemacetan (Congestion) ……… Skenario II - Kondisi Kegagalan Link (Link Failure) ………... Skenario II - Kondisi Link Sibuk (Busy Link) ………….…… Skenario III - Kondisi Normal ………..…… Skenario III - Kondisi Kemacetan (Congestion) ….……….… Skenario III - Kondisi Kegagalan Link (Link Failure) ….…… Skenario III - Kondisi Link Sibuk (Busy Link) …………....… Konfigurasi router-host topologi simulasi ……… Matriks konfigurasi router topologi simulasi …………...…… Hasil Skenario I - Kondisi Normal……… Hasil Skenario I - Kondisi Kemacetan ……….…

4 51 57 58 59 59 64 65 66 66 70 71 72 73 76 78 84 85

3.18. 3.19. 3.20. 3.21. 3.22. 3.23. 3.24. 3.25. 3.26. 3.27

Hasil Skenario I - Kondisi Kegagalan Link ………..…… Hasil Skenario I - Kondisi Link Sibuk ………..… Hasil Skenario II - Kondisi Normal ………..…… Hasil Skenario II - Kondisi Kemacetan ………...…. Hasil Skenario II - Kondisi Kegagalan Link ……….… Hasil Skenario II - Kondisi Link Sibuk ……… Hasil Skenario III - Kondisi Normal ……… Hasil Skenario III - Kondisi Kemacetan …………..………… Hasil Skenario III - Kondisi Kegagalan Link ………...……… Hasil Skenario III - Kondisi Link Sibuk………...….…

86 87 88 89 90 90 91 92 93 93

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul Halaman

2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.6. 2.7. 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5. 3.6. 3.7. 3.8. 3.9. 4.1. 4.2.

Fungsi router logik dengan perangkat keras dedicated …..….. Arsitektur Tera Router ……….. Sistem DWDM ……….. Arsitektur MPLS ………...

Header MPLS……….………...

Proses pengiriman pada MPLS ………... Jaringan Backbone Tera Router Telkom ………... Topologi fisik jaringan tera ………..….. Topologi simulasi ………..…… Diagram aktivitas pemrosesan paket ……….……

CoS atau EXP pada Header MPLS ………..………

Pemetaan IP TOS ke MPLS EXP……….…. Diagram aktivitas klasifikasi layanan paket datang ………..… Topologi jaringan simulasi ……… Diagram aktivitas penelitian ……….……… Entitas simulator ……… Grafik Throughput – Skenario I, Kondisi Normal ……… Grafik Paket Hilang – Skenario I, Kondisi Normal ………..…

12 14 18 24 25 26 38 47 53 61 67 68 68 75 95 97 100 100

4.3. 4.4. 4.5. 4.6. 4.7. 4.8. 4.9. 4.10. 4.11. 4.12. 4.13. 4.14. 4.15 4.16. 4.17. 4.18. 4.19. 4.20. 4.21. 4.22. 4.23.

Grafik Delay – Skenario I, Kondisi Normal ……… Grafik Throughput – Skenario I, Kondisi Kemacetan ……….. Grafik Paket Hilang – Skenario I, Kondisi Kemacetan …..…..

Grafik Delay – Skenario I, Kondisi Kemacetan ……… Grafik Throughput – Skenario I, Kondisi Kegagalan Link ….. Grafik Paket Hilang – Skenario I, Kondisi Kegagalan Link..… Grafik Delay – Skenario I, Kondisi Kegagalan Link ………… Grafik Throughput – Skenario I, Kondisi Link Sibuk ……..… Grafik Paket Hilang – Skenario I, Kondisi Link Sibuk …..….. Grafik Delay – Skenario I, Kondisi Link Sibuk ………... Grafik Throughput – Skenario II, Kondisi Normal ………….. Grafik Paket Hilang – Skenario II, Kondisi Normal …………. Grafik Delay – Skenario II, Kondisi Normal ……… Grafik Throughput – Skenario II, Kondisi Kemacetan…..…… Grafik Paket Hilang – Skenario II, Kondisi Kemacetan……… Grafik Delay – Skenario II, Kondisi Kemacetan…………...… Grafik Throughput – Skenario II, Kondisi Kegagalan Link..… Grafik Paket Hilang – Skenario II, Kondisi Kegagalan Link ... Grafik Delay – Skenario II, Kondisi Kegagalan Link………… Grafik Throughput – Skenario II, Kondisi Link Sibuk………..

101 102 103 103 105 105 106 107 108 109 110 111 111 113 113 114 115 116 116

4.24. 4.25. 4.26. 4.27. 4.28. 4.29. 4.30. 4.31. 4.32. 4.33. 4.34. 4.35. 4.36.

Grafik Paket Hilang – Skenario II, Kondisi Link Sibuk……… Grafik Delay – Skenario II, Kondisi Link Sibuk…………...… Grafik Throughput – Skenario III, Kondisi Normal ……….… Grafik Paket Hilang – Skenario III, Kondisi Normal…………. Grafik Delay – Skenario III, Kondisi Normal……… Grafik Throughput – Skenario III, Kondisi Kemacetan ……… Grafik Paket Hilang – Skenario III, Kondisi Kemacetan …….. Grafik Delay – Skenario III, Kondisi Kemacetan ………. Grafik Throughput – Skenario III, Kondisi Kegagalan Link … Grafik Paket Hilang – Skenario III, Kondisi Kegagalan Link... Grafik Delay – Skenario III, Kondisi Kegagalan Link……….. Grafik Throughput – Skenario III, Kondisi Link Sibuk ……… Grafik Paket Hilang – Skenario III, Kondisi Link Sibuk …….. Grafik Delay – Skenario III, Kondisi Link Sibuk ……….

117 118 118 120 120 121 122 123 123 124 125 125 126 127

DAFTAR ISTILAH

Simbol

ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line

AS Autonomous System

ASTINet Access Service Dedicated To Internet BA Behaviour Aggregate Classification

BGP Border Gateway Protocol

BRAS Broadband Remote Access Server

CoS Class of Service

CR-LDP Constraint-based Routing Label Distribution Protocol

DEMUX Demultiplexer

DiffServ Differentiated Service

DS Differentiated Service

DSCP Differentiated Service Code Point

DSLAM Digital Subscriber Line Access Multiplexer DWDM Dense Wavelength Division Multiplexing EIGRP Enhanced Interior Gateway Routing Protocol E-LSP EXP Infered Label Switching Path

FEC Forwarding Equivalence Class

Gbps Gigabit per Second

IETF Internet Engineering Task Force

IGP Interior Gateway Protocol

InSync Indonesia Synchronized

IP Internet Protocol

ISP Internet Service Provider

IS-IS Intermediate System to Intermediate System LFIB Label Forwarding Information Base

L-LSP Label Infered Label Switching Path LDP Label Distribution Protocol

LER Label Edge Router

LIB Label Information Base

LSP Label Switched Path

LSR Label Switch Router

MPLS Multiprotocol Label Switching

MUX Multiplexer

NGN Next Generation Network

NS-3 Network Simulator versi 3

QoS Quality of Service

OSPF Open Shortest Path First

RIB Routing Information Base

RSVP-TE Reservation Protocol Traffic Engineering

SDH Synchoronous Digital Hierarchy

SLA Service Level Agreement

Tbps Terabit per Second

TCP Transmission Control Protocol

TIME Telecommunication, Information, Media and Edutainment

ToS Type of Service

TTL Time to Live

UDP User Datagram Protocol VPN Virtual Private Network

ABSTRAK

Perkembangan teknologi, peningkatan jumlah pengguna, beragamnya layanan serta gaya hidup masyarakat merupakan faktor-faktor yang memicu meningkatnya trafik jaringan. Dalam rangka menjamin kualitas layanan yang prima, Telkom sebagai salah satu operator telekomunikasi di Indonesia melakukan transformasi infrastrukturnya dengan menerapkan jaringan masa depan (Next Generation Network) yang berupa teknologi jaringan transport Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) pada backbone Telkom berkapasitas tera. Akan tetapi, pertumbuhan trafik yang cepat tidak bisa diselesaikan hanya dengan melakukan pembangunan infrastruktur saja, mengingat biaya dan waktu. Hal ini perlu adanya rekayasa trafik dan pembagian kelas layanan yang menyesuaikan kebutuhan segmentasi pelanggan. Berfokus pada trafik Speedy yang merupakan trafik terbesar dan menempati prioritas terendah pada jaringan Telkom, maka pada penelitian tesis ini dikaji mengenai penerapan rekayasa trafik MPLS dan pembagian kelas layanan pada jaringan tera dengan menggunakan simulator NS-3 (Network Simulator 3). Berdasarkan hasil penelitian, diperoleh bahwa penerapan rekayasa trafik MPLS pada jaringan tera, mampu meningkatkan kualitas layanan jaringan tera. Sebagai tambahan, penerapan rekayasa trafik MPLS yang dikombinasikan dengan pembagian kelas layanan (DiffServ) juga mampu meningkatkan kualitas layanan.

Kata-kata kunci : jaringan tera, kualitas layanan, rekayasa trafik MPLS, DiffServ

ABSTRACT

The improvement of Information Technology, number of users, number of services and lifestyle has been the main factors why the traffic on public network has rapidly increased. As one of the largest operator of telecommunication providers in Indonesia, PT Telkom has improved its infratructure to responsibility situation into Next Generation Network, transport network in Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM). However, the rapid growth of traffic can not be resolved simply by doing infrastructure development only, considering the cost and time issues. It is the need for traffic engineering and service class divisions that match the needs of customer segmentation. Focusing on traffic Speedy which is the largest traffic and occupy the lowest priority of Telkom’s network, it is interesting topic to be analysis as a thesis about the implementation of MPLS traffic engineering and class of service differentiation in tera network with uses Network Simulator 3 (NS-3). Based on research results, we have found that the implementation of MPLS traffic engineering can be capable to improve the quality of service of tera network. In addition, the implementation of MPLS traffic engineering combined with differentiated service (DiffServ) is also able to improve the quality of service.

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Dewasa ini, para operator telekomunikasi dihadapkan pada situasi meningkatnya trafik jaringan. Perkembangan teknologi, jumlah pengguna, maraknya aplikasi-aplikasi dan layanan-layanan baru yang ditawarkan melalui Internet serta gaya hidup masyarakattelah mendorong peningkatan trafik pada jaringan. Hal ini tentu harus diantisipasi agar peningkatan trafik tersebut tidak berpengaruh terhadap kualitas layanan. Oleh karena itu, beberapa hal perlu diantisipasi antara lain memperbesar kapasitas jaringan, memperbesar kebutuhan bandwidth, dan menjaga efisiensi penggunaan jaringan.

Peningkatan kapasitas jaringan dan bandwidth yang dikarenakan pesatnya pertumbuhan trafik data telah mendorong terjadinya perubahan yang sangat cepat di sisi teknologi jaringan transport, sehingga jaringan transport sekarang berkembang dengan cepat dan mampu memberikan kecepatan dalam orde Gbit/s dan bahkan Tbit/s.

Telkom sebagai salah satu operator telekomunikasi di Indonesia mentransformasikan infrastrukturnya dengan menerapkan teknologi jaringan

transport berkapasitas tera yaitu Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) [1]. DWDM merupakan teknologi dengan media kabel serat optik yang

memanfaatkan cahaya dengan panjang gelombang (λ) yang berbeda-beda sebagai kanal-kanal informasi [2].

Kualitas layanan menjadi hal penting pada penerapan jaringan berkapasitas tera dengan teknologi transport DWDM. Kualitas layanan dapat dicapai antara lain dengan metode pembedaan layanan (differentiated services) dan rekayasa trafik (traffic engineering). Differentiated services (Diffserv) adalah sebuah metoda pengalokasian sumber daya jaringan yang mampu memberikan jaminan kualitas layanan yang lebih baik dengan mekanisme klasifikasi paket dan pembedaan

perlakuan serta alokasi sumber daya jaringan untuk trafik-trafik tertentu [3]. Agar

pelanggan dapat memperoleh layanan yang berbeda dari penyedia layanan, maka pelanggan harus mempunyai Service Level Agreement (SLA) dengan penyedia layanannya. SLA merupakan kontrak antara penyedia layanan dan pelanggan (atau dengan penyedia layanan yang lain) yang menentukan kualitas layanan yang dijaminkan [4]. SLA mendefinisikan kualitas layanan dengan trafik yang melewati jaringan dan dinyatakan dalam istilah latency, jitter, jaminan bandwidth, paket hilang, ketahanan dalam menghadapi kegagalan dan downtime [5]. DiffServ hanya menyediakan kualitas layanan yang relatif, tidak dapat menyediakan jaminan kualitas layanan dari ujung ke ujung [6]. Oleh karena itu, penggunaan DiffServ perlu dikombinasikan dengan penerapan rekayasa trafik. Rekayasa trafik adalah proses pemilihan saluran data trafik untuk menyeimbangkan beban trafik pada berbagai jalur dan titik dalam jaringan [7]. Dari penelitian Liu, et al. dinyatakan bahwa

trafik yang menjanjikan. MPLS merupakan mekanisme pengiriman paket berdasarkan label [7]. Dengan mengkombinasikan fungsionalita DiffServ dan rekayasa trafik MPLS, maka akan memberikan jaminan kualitas layanan yang sesuai dengan SLA [5].

Terdapat beberapa riset lain yang telah dilakukan oleh banyak peneliti berkaitan dengan rekayasa trafik MPLS dan DiffServ. Hasil riset yang dilakukan Sawant, et al. menjelaskan bahwa untuk mendapatkan kualitas layanan pada jaringan MPLS perlu adanya integrasi MPLS dan Diffserv [8]. Sedangkan terkait dengan masalah Service Level Agreement (SLA), dalam riset yang dilakukan oleh Halimi, et al. dijelaskan suatu kerangka kerja untuk manajemen SLA yang dinamis pada jaringan MPLS [4].

Hasil riset yang dilakukan oleh Zhang & Ionescu menjelaskan bahwa rekayasa trafik MPLS hanya menyediakan sumber daya dalam satu kelas gabungan, sehingga tidak dapat menyediakan kualitas layanan untuk kelas-kelas layanan yang berbeda. MPLS DiffServ dengan rekayasa trafik membuat rekayasa trafik MPLS memperhatikan masalah kualitas layanan, dengan mengkombinasikan fungsionalitas

DiffServ dan rekayasa trafik [5].

Pada riset yang telah dilakukan oleh Barakovic, et al.dijelaskan analisa perbandingan jaringan MPLS dan jaringan bukan MPLS serta menunjukkan bahwa MPLS memperbaiki kinerja jaringan pada lingkungan trafik dengan beban berat [9]. Sedangkan Permadi, et al. dalam penelitiannya menyampaikan hasil pengujian pengiriman trafik dari ujung ke ujung (end to end) yang berupa trafik real time

maupun non real time dalam jaringan [3]. Skenario difokuskan pada jaringan

DiffServ dan MPLS yang menangani beberapa kelas trafik. Hasil pengujian menunjukkan peningkatan kualitas dan kinerja jaringan dalam menyediakan layanan ditinjau dari parameter delay, paket hilang, dan throughput trafik.

Tabel 1.1 menampilkan beberapa penelitian terdahulu yang menjadi landasan dalam penelitian ini.

Tabel 1.1 Penelitian terdahulu yang terkait

Peneliti Judul Tahun Hasil Penelitian

Gaeil A. and Woojik C.

Design and Implementation of MPLS Network Simulator Supporting LDP and CR-LDP

2000 Penelitian ini menjelaskan implementasi dan kemampuan simulator MPLS yang mendukung operasi pertukaran label, LDP, CR-LDP, dan beberapa fungsi pendistribusian label.

Xiao, X., Hannan, A., Bailey, B., Ni, L. M.

Traffic Engineering with MPLS in the Internet.

2003 Penelitian ini menyampaikan rekayasa trafik dengan MPLS dalam suatu jaringan ISP.

Halimi, B.S., Halimi, A., Hendling, K., and Van As, H. R.

A Dynamic SLA Management

Approach for MPLS Networks

2003 Penelitian ini menjelaskan suatu kerangka kerja untuk manajemen SLA yang dinamis pada jaringan MPLS.

Cui B., Yang, Z., and Ding, W.

A Load Balancing Algorithm Supporting QoS for Traffic Engineering in MPLS Networks

2004 Penelitian ini menjelaskan algoritma antrian yang mendukung kualitas layanan untuk rekayasa trafik pada jaringan MPLS.

Peneliti Judul Tahun Hasil Penelitian

Barakovic, J., Bajric, H., Husic, A.

Multimedia Traffic Analysis of MPLS and non-MPLS Network

2006 Penelitian ini menganalisis perbandingan jaringan MPLS dan jaringan bukan MPLS serta menunjukkan bahwa MPLS memperbaiki kinerja jaringan pada lingkungan trafik dengan beban berat

Sawant, A.R. and Qaddour, J.

MPLS DiffServ : A Combined Approach

2007 Penelitian ini menjelaskan bahwa untuk mendapatkan kualitas layanan pada jaringan MPLS perlu adanya integrasi MPLS dan

Diffserv.

Zhang, D and Ionescu, D.

QoS Performance Analysis in Deployment of DiffServ-aware MPLS Traffic Engineering

2007 Penelitian ini menjelaskan bahwa MPLS DiffServ dengan rekayasa trafik membuat rekayasa trafik MPLS memperhatikan masalah kualitas layanan, dengan mengkombinasikan fungsionalitas

DiffServ dan rekayasa trafik.

Kotti, A., Hamza, R., and Bouleimen, K.

New Bandwidth

Management

Framework for Supporting

Differentiated Services in MPLS Networks

2009 Penelitian ini menjelaskan mengenai kerangka manajemen

bandwidth baru yang mendukung

diferensiasi layanan dengan rekayasa trafik. Permadi, R.A., Bandung, Y., dan Langi, A.Z.R. Implementasi Differentiated Services pada Jaringan Multiprotocol Label Swtiching untuk Rural Next Generation Network

2009 Penelitian ini menjelaskan bagaimana jaringan DiffServ dan MPLS yang menangani beberapa kelas trafik dengan DiffServ, serta mekanisme distribusi trafik dengan MPLS.

Berfokus pada trafik speedy yang merupakan trafik terbesar dan menempati prioritas terendah di jaringan Telkom, maka pada penelitian yang dilakukan di jaringan backbone terbaru Telkom yaitu tera router dengan teknologi transport

DWDM dikaji mengenai penerapan rekayasa trafik dengan mekanisme MPLS. Untuk itu, topik yang diangkat dalam penelitian ini yaitu bagaimana melakukan rekayasa trafik MPLS pada jaringan tera router dengan teknologi transport DWDM untuk studi kasus trafik speedy Telkom. Tera router dengan teknologi transport

DWDM ini merupakan backbone terbaru Telkom yang masih terus dikembangkan menuju Telkom InSync 2016 [1], sehingga penelitian ini diharapkan dapat memberikan kontribusi bagi Telkom.

Penelitian ini dan penelitian terdahulu mempunyai persamaan yaitu implementasi rekayasa trafik dengan menggunakan mekanisme MPLS. Pada riset ini telah dilakukan analisa perbandingan jaringan rekayasa trafik MPLS dan jaringan tanpa rekayasa trafik MPLS seperti yang telah dilakukan peneliti Xiao, et al, Barakovic, et al. dan Porwal, et al. [9,10,11]. Pengontrolan kemacetan juga dilakukan pada percobaan ini, dan mekanisme ini juga telah dilakukan di penelitian terdahulu oleh S. Krile dan E. Salvadori [12,13]. Dalam implementasi rekayasa trafik MPLS, juga dilakukan integrasi dengan menggunakan DiffServ untuk mendapatkan kualitas layanan yang optimal seperti yang telah dilakukan Permadi, et al, Zhang & Ionescu, Sawant, et al, dan Cui, et al. [3,5,8,14].

SLA yang merupakan kesepakatan antara penyedia jasa dan pengguna jasa mengenai tingkat kualitas layanan menjadi komponen yang sangat penting.

Persamaan pengkajian tentang SLA pada jaringan MPLS sama seperti yang telah dilakukan oleh peneliti sebelumnya Halimi et al, Liu et al, dan Krile et al. [3,6,12]. Percobaan pada penelitian ini dilakukan dengan menggunakan simulasi komputer untuk menerapkan rekayasa trafik MPLS dengan DiffServ. Simulasi dilakukan dengan menggunakan Network Simulator. Hal ini mirip dengan riset yang telah dilakukan juga oleh Gaeil & Woojik dan Rozali, I [15,16].

Terdapat perbedaan pada penelitian yang telah dilakukan penulis ini dengan penelitian sebelumnya. Pada penelitian ini simulasi rekayasa trafik yang telah dilakukan penulis dilakukan pada jaringan longhaul backbone Telkom berkapasitas tera yang dibangun di atas teknologi transport DWDM. Topologi yang diterapkan pada percobaan riset menggunakan simulator ini juga berbeda dengan topologi riset yang pernah ada. Topologi pada percobaan riset ini sesuai dengan topologi riil yang ada di Telkom. Besar kapasitas link pada topologi di simulator dan beban rata-rata trafik yang melewati tiap link juga sesuai dengan kondisi riil di lapangan. Hasil akhir yang diharapkan dengan rekayasa trafik MPLS pada jaringan tera router ini adalah terpenuhinya SLA sehingga meningkatkan kualitas layanan pada pelanggan. Kualitas layanan yang dimaksud disini yaitu meningkatnya kualitas layanan pada trafik speedy

yang merupakan trafik terbesar di Telkom dengan kategori layanan best-effort yang memiliki SLA paling rendah di antara SLA trafik yang lain. Seperti yang telah dijelaskan, simulator yang digunakan pada penelitian ini memiliki persamaan dengan penelitian sebelumnya yaitu menggunakan Network Simulator. Ada perbedaan pada jenis Network Simulator pada penelitian ini yaitu Network Simulator 3.0 (NS 3).

1.2. Perumusan Masalah

Berdasar pada latar belakang di atas, maka dapat dirumuskan masalah sebagai berikut:

a. Bagaimana rekayasa trafik pada jaringan tera router dapat meningkatkan kualitas layanan meskipun terjadi peningkatan trafik yang pesat ?

b. Bagaimana meningkatkan Service Level Agreement (SLA) speedy melalui rekayasa trafik dengan tidak mempengaruhi SLA layanan lain mengingat SLA

speedy berada paling bawah dari layanan lain ?

1.3. Batasan Masalah

Rumusan masalah dibatasi dengan beberapa hal sebagai berikut:

a. Rekayasa trafik MPLS dilaksanakan menggunakan simulasi jaringan tera

router di laboratorium.

b. Simulasi memfokuskan pada kondisi normal dan kondisi gangguan. Kondisi gangguan hanya memfokuskan pada kondisi kemacetan (congestion), kegagalan link (link failure) dan jalur sibuk (busy link).

c. Implementasi simulasi rekayasa trafik MPLS dalam rangka meningkatkan kualitas layanan dilakukan dengan mengintegrasikan pembagian trafik berdasar kelas layanan (Diffserv).

d. Fokus pengukuran kualitas layanan jaringan tera router pada penelitian ini meliputi throughput, packet loss, dan delay.

1.4. Tujuan Penelitian

Tujuan yang ingin dicapai pada penelitian ini yaitu mengembangkan prosedur rekayasa trafik untuk meningkatkan kualitas layanan jaringan tera router.

1.5. Manfaat Penelitian

Manfaat penelitian ini adalah:

a. Memberikan kontribusi penambahan data bagi penelitian lanjutan dalam bidang rekayasa trafik pada jaringan tera router.

b. Hasil penelitian ini diharapkan dapat digunakan oleh manajemen perusahaan sebagai bahan uji coba untuk peningkatan kualitas layanan pada pelanggan, peningkatan perancangan, perencanaan, operasi dan pemeliharaan jaringan, serta evaluasi bagaimana rekayasa trafik MPLS dapat memperbaiki kinerja jaringan berkapasitas tera.

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

Teori penunjang penelitianmeliputi teori tentang Teknologi Tera Router, Teknologi Transport DWDM, Rekayasa Trafik, Multiprotocol Label Switching,

Differentiated Service dalam Jaringan MPLS dengan Rekayasa Trafik dan Telkom sebagai Pengguna Tera dengan Teknologi Transport DWDM.

1.6. 2.1. Teknologi Tera Router

Router pada jaringan mempunyai peran utama mengirimkan paket dari seperangkat link masukan ke seperangkat link keluaran. Router harus dapat berhubungan satu dengan lainnya menggunakan teknologi link yang beraneka ragam, menyediakan penjadwalan untuk layanan dengan kelas yang berbeda-beda, dan algoritma distribusi yang komplek berperan untuk membangkitkan tabel routing

secara global. Router berada di setiap level jaringan Internet, baik pada jaringan akses, jaringan enterprise, maupun jaringan backbone. Pertumbuhan Internet yang cepat telah menciptakan tantangan-tantangan yang berbeda untuk router pada jaringan

backbone, enterprise, maupun akses. Jaringan backbone membutuhkan router dengan kemampuan routing berkecepatan tinggi. Tera Router merupakan teknologi terbaru router yang mampu menyediakan kapasitas besar dengan kecepatan tinggi yang mampu digunakan pada jaringan backbone dengan transport optik [1].

Layanan utama yang dapat didukung oleh Tera Router, secara umum sama dengan teknologi jaringan core yang sudah ada saat ini seperti VPN (Virtual Private Network), khususnya VPN yang menggunakan teknologi MPLS untuk pengiriman paketnya. Dengan MPLS, operator jaringan dapat mendukung dan mengirim berbagai tingkat kualitas layanan berdasarkan MPLS. Teknologi ini juga melayani:

a. Interkoneksi IP.

b. Router Logik dengan perangkat dedicated untuk berbagai konfigurasi jaringan IP.

c. Trafik multicast. d. Jaringan Optik IP.

e. IP Versi 6.

f. Cadangan bandwidth untuk konektifitas IP.

Tera Router pada jaringan backbone merupakan penjelasan mengenai telekomunikasi diatas jaringan berbasis paket optik dengan standar Tera Router untuk transportasi multi layanan. Tera Router mempunyai kapasitas switching minimal 1 Terabit tiap detik [1]. Untuk mendapatkan kapasitas lebih besar, sistem Tera Router dirancang dengan konfigurasi multi chassis, tetapi tidak ada downtime berhubungan dengan peningkatan kapasitas. Tera Router mendukung fungsi router logik dengan alokasi perangkat keras yang dedicated seperti pada Gambar 2.1 [1].

Gambar 2.1. Fungsi router logik dengan perangkat keras dedicated

Peran utama node Tera Router adalah untuk menggabungkan dan mengalirkan trafik dari dan ke ujung jaringan. Persyaratan fisik jaringan berbasis paket optik berdasarkan pada ITU-T G.709, IEEE 802.1, dan IEEE 802.3 dengan kehandalan dan sistem perlindungan yang telah terbukti dengan standard Internasional.

Terdapat empat lembaga Internasional yang mengembangkan standar yang berhubungan dengan sistem Tera Router yaitu ITU (International Telecommunications Union), IETF (Internet Engineering Task Force) yang mengembangkan GMPLS (Generalized Multi Protocol Label Switching) dan MPLS (Multi Protocol Label Switching), OIF (Optical Internetworking Forum) dan IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers).

Logical Router

Logical Router Virtual Router Virtual Router Virtual Router

a. ITU-T

Beberapa standar ITU yaitu ITU-T G.709 untuk STM-256 atau persyaratan

interface 40 Gbps, ITU-T G.957 untuk interface optik.

b. IETF

Tera Router mendukung beberapa protokol routing berikut: 1. Routing statis yang merupakan routing default.

2. RIP (Routing Information Protocol)

3. OSPF (Open Shortest Path First), RFC2328, RFC1850,

4. IS-IS (Interface System to Intermediate System), ISO10589, RFC1195, RFC2328.

5. BGP (Border Gateway Protocol )

6. MPLS (Multi Protocol Label Switching) - Fast Reroute

- Load Balancing

- RSVP

7. GMPLS (Generalized Multi Protocol Label Switching)

c. OIF

OIF membangun UNI (User Network Interface) dan NNI software interface Interoperability Agreements. Standar OIF yang umum digunakan yaitu is UNI1.0, NNI 1.0, dan E-NNI 1.0.

Deskripsi Tera Router sebagai berikut:

a. Terdapat lebih dari routing class carrier dari kinerja terabit.

b. Cara terbaik untuk memulai memilah-milah adalah dengan melihat kemampuan pengelompokannya, yaitu:

1. Dengan clustering, chassis dikelompokkan bersama untuk membentuk router tunggal.

2. Keputusan routing dibuat sekali untuk seluruh cluster sehingga carrier

dapat mencapai terabit through put tanpa menimbulkan hop router tambahan.

Pengembangan Tera Router dapat mengatasi beberapa masalah yang berhubungan dengan sistem kinerja seperti:

a. Ekspansi cluster (cluster routing tanpa mempengaruhi operasi router yang diinstal)

b. Tantangan untuk bekerja dengan Border Gateway Protocol (BGP), yang merupakan protokol routing untuk komunikasi pertukaran routing. BGP berjalan di atas TCP.

c. Kehandalan perangkat lunak, karena kedua prosesornya identik yaitu menjalankan kode identik menggunakan data identik, kesalahan yang merusak satu prosesor akan merusak prosesor lain.

d. Upgrade perangkat lunak memiliki downtime nol.

e. Memory perlindungan, dalam hal ini memory yang rusak tidak akan merusak keseluruhan perangkat kode yang berjalan pada prosesor.

2.2. Teknologi Transport DWDM

Teknologi Wavelength Dense Multiplexing (WDM) pada dasarnya adalah teknologi yang memiliki kemampuan untuk meningkatkan kapasitas tranmisi, berisi trafik suara, data danvideo, pada jaringan dengan aplikasi jarak jauh (long haul) maupun untuk aplikasi jarak dekat (short haul). Dengan WDM penyedia layanan mampu mentransmisikan multi sinyal optik dalam suatu fiber tunggal secara bersamaan. Sinyal-sinyal optik tersebut ditransmisikan dengan menggunakan panjang gelombang yang berbeda-beda.

Teknologi WDM pada awalnya menggunakan dua panjang gelombang sebagai kanal, yaitu pada 1550 nm dan 1310 nm. Namun dalam perkembangannya jumlah kanal yang ditransmisikan terus bertambah, terutama dengan kemampuan teknologi yang bisa mengakomodasikan jarak antar kanal yang sangat sempit bahkan akan terus dipersempit. Jarak antar kanal yang makin sempit ini, yang dinamakan teknologi Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM). Namun sebenarnya DWDM merupakan generasi lajutan dari WDM. Oleh karena itu DWDM pun dapat dikatakan sebagai teknologi WDM.

Teknologi DWDM diimplementasikan sebagai solusi teknologi transmisi dengan kapasitas besar dengan media kabel serat optik yang memanfaatkan cahaya dengan panjang gelombang (λ) yang berbeda-beda sebagai kanal-kanal informasi [2]. Dalam hal standarisasi Internasional, teknologi ini banyak mengacu pada rekomendasi yang dikeluarkan oleh ITU-T, terutama seri G (G.692). Lembaga lain yang turut berperan adalah OIF (Optical Internetworking Forum). Pengembangan

DWDM menuju all optical networking infrastructure dilakukan dengan penerapan

programable OADM (Optical Add DropMultiplexer) yang memungkinkan implementasi jaringan optik yang berbasis ring (DWDM ring) serta penerapan teknologi OXC (Optical Cross Connect) yang memungkinkan diimplementasikannya jaringan optik yang lebih fleksibel seperti mesh network dan interconnected ring network.

Teknologi DWDM terutama diaplikasikan pada jaringan long haul tetapi dapat juga diaplikasikan pada jaringan metro. Standar teknis yang umum dipakai untuk aplikasi long haul adalah seperti yang tercantum dalam rekomendasi ITU-T G.692. Sedangkan untuk metro, mengikuti interface optik yang ada dalam rekomendasi ITU-T G.692 dan rekomendasi ITU-T G.958. Disamping itu teknologi DWDM juga berkembang dalam hal kemampuan mendeliver maksimal jumlah kanal dalam format panjang gelombang.

Teknologi DWDM adalah teknologi dengan memanfaatkan sistem SDH (Synchoronous Digital Hierarchy) yang sudah ada (solusi terintegrasi) dengan memultiplekskan sumber-sumber sinyal yang ada [2]. Teknologi DWDM dinyatakan sebagai suatu teknologi jaringan transport yang memiliki kemampuan untuk membawa sejumlah panjang gelombang dalam satu fiber tunggal artinya apabila dalam satu fiber digunakan empat gelombang, maka kecepatan transmisinya menjadi 4x10 Gbps (kecepatan awal dengan menggunakan teknologi SDH). Teknologi DWDM beroperasi dalam sinyal dan domain optik dan memberikan fleksibilitas yang cukup tinggi untuk memenuhi kebutuhan akan kapasitas transmisi yang besar dalam

jaringan. Keuntungan utama dari DWDM adalah penghematan luar biasa dari sisi pembangunan infrastruktur jaringan serat optik. Dengan menggunakan DWDM, operator cukup menggelar kabel serat optik sekali saja. Untuk peningkatan kapasitas jaringan, operator tidak perlu menggelar kabel tambahan tetapi cukup menggunakan filter-filter optik supaya jaringan kabel yang sudah terpasang bisa melewatkan beberapa berkas cahaya sekaligus. Supaya berkas-berkas cahaya tadi tidak saling mengganggu, maka berkas-berkas cahaya tadi dibedakan warnanya (panjang gelombangnya). Sistem DWDM ditunjukkan pada Gambar 2.3 [2].

Masukan sistem DWDM berupa trafik yang memiliki format data dan pesat bit yang berbeda dihubungkan dengan laser DWDM. Laser tersebut akan mengubah masing-masing sinyal informasi dan memancarkan dalam panjang gelombang yang berbeda-beda λ1, λ2, λ3, …, λN. Masing-masing panjang gelombang tersebut dimasukkan ke dalam MUX (multiplexer) dan keluarannya disuntikkan ke dalam sehelai serat optik. Keluaran MUX ini akan ditransmisikan sepanjang jaringan serat. Penguatan sinyal diperlukan sepanjang jalur transmisi untuk mengantisipasi terjadinya pelemahan sinyal. Sebelum ditransmisikan sinyal ini diperkuat terlebih dahulu dengan menggunakan penguat akhir (post-amplifier) untuk mencapai tingkat daya sinyal yang cukup. ILA (Intermediate Light Amplification) digunakan untuk menguatkan sinyal sepanjang saluran trasmisi. Sedangkan penguat awal (pre-amplifier) digunakan untuk menguatkan sinyal sebelum dideteksi. DEMUX (demultiplexer) digunakan di ujung penerima untuk memisahkan panjang gelombang-panjang gelombang, yang selanjutnya akan dideteksi menggunakan foto detektor. Teknologi DWDM sangat transparan terhadap berbagai trafik. Ketransparanan sistem DWDM dan kemampuan add/drop akan memudahkan penyedia layanan untuk melakukan penambahan dan/atau pemisahan trafik.

2.3. Rekayasa Trafik

Kualitas layanan (Quality of Service/QoS) pada jaringan pita lebar mengacu pada probabilitas jaringan telekomunikasi memenuhi kontrak trafik yang diberikan atau dalam kasus lain mengacu pada probabilitas suatu paket berhasil melewati dua

titik pada jaringan [20]. Pada tesis ini yang berfokus pada trafik Speedy, saat ini kualitas layanan Speedy ditentukan oleh beberapa faktor antara lain:

a. Simplifikasi jaringan dari ujung ke ujung untuk mengurangi titik kegagalan dan menyederhanakan konfigurasi.

b. Transport media saat ini masih ada yang menggunakan E1, STM-1 dan satelit terutama di KTI dan kepulauan. Namun sebagian besar sudah menggunakan Metro Ethernet.

c. Kapasitas gateway Internasional untuk menjamin kualitas layanan bandwidth

Internasional.

d. Kapasitas long haul backbone yang memadai. e. Implementasi cache server serta peering.

f. Layer akses yang mempengaruhi meliputi jarak, usia kabel tembaga, topologi

cascading di Digital Subscriber Line Access Multiplexer (DSLAM), overhead

paket hilang di DSLAM, ketersediaan port Gigabit Ethernet di DSLAM. DSLAM adalah sebuah peralatan yang berfungsi menggabungkan dan memisahkan mentransmisikan data, peralatan ini terletak di uj

Berfungsi juga sebagai

dalam pengimplementasian jaringa

Implementasi kualitas layanan mengacu pada sekumpulan mekanis memanajemen trafik. Mekanisme ini membantu node jaringan menghindari dan mengatur kemacetan. Rekayasa trafik merupakan salah satu mekanisme manajemen

trafik. Rekayasa trafik mengacu pada optimalisasi jaringan operasional [7]. Rekayasa trafik dan kualitas layanan sangat berhubungan erat. Rekayasa trafik (traffic engineering) adalah metode mengatur dan mengontrol jaringan IP secara efisien [7]. Rekayasa trafik menyediakan kemampuan untuk melakukan hal berikut:

a. Rute lintasan utama sekitar mengetahui kemacetan atau titik-titik kemacetan pada jaringan.

b. Menyediakan kontrol yang tepat bagaimanan trafik dirutekan ulang saat lintasan utama mengalami suatu kegagalan atau beberapa kegagalan.

c. Menyediakan penggunaan bandwidth dan serat jarak jauh yang lebih efisien dengan memastikan bahwa sebagian jaringan tidak mengalami kelebihan beban dan sebagian jaringan lainnya tidak mengalami kekurangan beban. d. Memaksimalkan efisiensi operasional.

e. Meningkatkan kinerja karakteristik jaringan berorientasi trafik dengan meminimalkan paket hilang, meminimalkan lamanya periode kemacetan, dan memaksimalkan throughput.

f. Meningkatkan kinerja karakteristik jaringan (seperti rasio hilang, variasi

delay, dan delay transfer) yang diperlukan untuk mendukung internet dengan banyak layanan.

Tujuan adanya rekayasa trafik dapat dikelompokkan menjadi tujuan berorientasi trafik dan berorientasi sumber daya. Tujuan kinerja berorientasi trafik meliputi aspek-aspek yang menambah kualitas layanan aliran trafik. Misalnya pada model layanan internet yang best effort, tujuan kinerja berorientasi trafik meliputi

minimalisasi paket hilang, minimalisasi delay, memaksimalkan throughput dan melaksanakan SLA. Sedangkan tujuan kinerja berorientasi sumber daya meliputi aspek-aspek terkait dengan optimalisasi utilisasi sumber daya. Manajemen sumber daya jaringan yang efisien merupakan cara untuk mencapai tujuan kinerja berorientasi sumber daya. Bandwidth merupakan sumber daya penting dalam jaringan, jadi fungsi utama dari rekayasa trafik adalah mengatur sumber daya

bandwidth secara efisien.

Pada arsitektur rekayasa trafik secara dinamik, dilakukan pemilihan rute optimum berdasarkan status kemacetan jaringan dan beban jaringan, serta menyediakan jaminan layanan menggunakan mekanisme pemilihan jalur QoS dan utilisasi sumber daya jaringan berdasarkan pada penyeimbangan beban trafik secara dinamik (dynamic load balancing). Meminimalkan kemacetan merupakan tujuan utama dari optimalisasi jaringan operasional. Terdapat dua tipe kemacetan [7] yaitu:

a. Kemacetan dikarenakan sumber daya jaringan tidak mencukupi untuk mengakomodasi beban yang berlebih.

b. Aliran trafik dipetakan ke sumber daya yang tersedia secara tidak efisien, sehingga menyebabkan sebagian sumber daya jaringan menjadi kelebihan utilisasi dan sebagian lainnya kurang. Tipe kemacetan kedua ini dihasilkan dari alokasi sumber daya yang tidak efisien. Solusinya diatasi dengan rekayasa trafik.

Sehingga secara umum, kemacetan dihasilkan dari alokasi sumber daya yang tidak efisien. Hal ini bisa diatasi dengan menerapkan kebijakan penyeimbangan

beban (load balancing). Load balancing merupakan kebijakan optimalisasi kinerja jaringan yang penting. Selain itu, untuk jaringan dengan beban sangat tinggi, sangat diperlukan prediksi probabilitas kemacetan dan hal ini harus dilakukan sebelum utilisasi layanan [12]. Penyeimbangan beban dan prediksi kemacetan dapat dilakukan salah satunya yaitu dengan menerapkan rekayasa trafik. Untuk melakukan rekayasa trafik secara efektif, Internet Engineering Task Force (IETF) mengenalkan mekanisme MPLS.

2.4. Multiprotocol Label Switching

Multiprotocol Label Switching merupakan kepanjangan dari MPLS, dinamakan multiprotocol karena dapat diaplikasikan dengan protokol layer 3 [21]. MPLS adalah teknologi label switching yang merupakan hasil yang diinginkan selama ini, yang telah didefinisikan oleh IETF untuk memadukan keunggulan dari teknologi swapping yang berada layer 2 dengan keunggulan dari teknologi routing

yang berada di layer 3 untuk mempercepat pengiriman paket [22]. MPLS dirancang untuk mengatasi permasalahan yang ada di jaringan seperti kecepatan jaringan, skalabilitas, kualitas layanan dan rekayasa trafik. MPLS merupakan solusi untuk manajemen bandwidth dan persyaratan layanan untuk backbone jaringan masa depan berbasis IP. Konsep utama MPLS adalah mengidentifikasi dan menandai paket IP dengan label dan meneruskannya ke router, yang kemudian menggunakan label tersebut untuk mengirimkan paket melalui jaringan [21]. MPLS menyediakan metode pemulihan cepat untuk memperbaiki dari kegagalan. Mekanisme pemulihan

kesalahan menggunakan pembangunan backup Label Switched Path (LSP). Dengan

backup LSP, trafik dapat selalu dilewatkan meski saat terjadi kegagalan. MPLS juga menyediakan deteksi kegagalan dan perbaikan kegagalan secara cepat dan lebih efisien daripada protokol jaringan atau teknologi yang lain [23].

Arsitektur MPLS dapat dilihat pada Gambar 2.4 [24].

Arsitektur MPLS mempunyai dua komponen utama yaitu [24]:

a. Bidang Kontrol (Control Plane), berhubungan dengan pertukaran informasi routing dan pertukaran label. Protokol routing (routing protocol) bertugas untuk membangun tabel routing (routing information base/RIB). Protokol routing seperti OSPF, EIGRP, IS-IS dan BGP. Sedangkan manajemen label (label management) berkaitan dengan pertukaran label, protokol yang digunakan untuk pertukaran label yaitu Label Distribution Protocol (LDP). Label kemudian disimpan di Label Information Base (LIB).

b. Bidang Data/Pengiriman (Data or Forwarding Plane), berhubungan dengan pengiriman paket berdasar label yang merupakan mesin pengirim sederhana. Inti dari bidang pengiriman (forwarding plane) adalah header MPLS yang diletakkan antara header layer 2 dan header paket IP seperti Gambar 2.5 [22].

Header MPLS terdiri atas 32 bit data terdiri dari [22].

a. Label (20 bit) merupakan sebuah ID penting yang digunakan untuk mewakili FEC tertentu selama proses pengiriman.

b. CoS (3 bit) merupakan Class of service (CoS), juga dinamakan eksperimen dan digunakan untuk implementasi kualitas layanan.

c. Bottom of Stack (1 bit). MPLS membolehkan banyak label untuk dimasukkan, bit ini menentukan jika label ini merupakan label terakhir dalam paket. Jika bit ini diset (1), maka menunjukkan bahwa ini merupakan label terakhir. d. TTL (8 bit) merupakan waktu hidup (Time to Live) yang digunakan untuk

menandai sejumlah node MPLS dimana paket dilewatkan untuk mencapai tujuan. Nilai disalin dari header paket dan disalin kembali ke headerpaket IP saat muncul dari LSP. Header tidak mempunyai kemampuan menganalisa header layer network pada kecepatan sedang.

Proses pengiriman paket MPLS ditunjukkan pada Gambar 2.6 [10].

Pada ingress LSR dari domain MPLS, paket IP diklasifikasikan dan dirutekan berdasarkan kombinasi informasi yang dibawa pada header paket IP dan informasi ruting lokal dari LSR. LSR merupakan router pada domain MPLS. Header MPLS lalu dimasukkan pada tiap paket. Pada domain MPLS, LSR akan menggunakan label yang ada pada LIB (Label Information Base) sebagai indeks untuk mencari tabel pengiriman LSR. Tiap router MPLS membangun LIB yang merupakan tabel yang menentukan bagaimana pengiriman suatu paket. Tabel ini menggabungkan tiap label dengan Forwarding Equivalence Class (FEC) dan port keluar yang sesuai untuk meneruskan paket. LIB ini biasanya dibangun sebagai tambahan tabel routing dan

Forwarding Informasi Base (FIB). Paket diproses sesuai dengan masukan tabel pengiriman. Label yang masuk diganti dengan label yang keluar, selanjutnya paket dikirimkan ke LSR selanjutnya. Sebelum paket meninggalkan domain MPLS, header MPLS dibuang. Jalur antara ingress LSR dan egress LSR dinamakan Label Switched Path (LSP).

Komponen-komponen lain pada jaringan MPLS yaitu: a. Forwarding Equivalence Class (FEC)

FEC merupakan serangkaian paket yang dikirimkan pada jalur yang sama di jaringan [10]. FEC biasanya dibangun melalui informasi yang didengar melalui protokol IGP seperti OSPF atau RIP. Saat paket memasuki jaringan MPLS, edge

LSR MPLS akan mengelompokkan paket sebagai bagian dari FEC tertentu. Berdasarkan informasi yang dikumpulkan dari paket seperti alamat sumber dan tujuan, secara fisik paket sampai, kualitas layanan, dan lain-lain, maka kelompok

paket ini akan diteruskan melalui jaringan MPLS melalui lintasan yang sama dengan perlakuan yang sama.

b. Label

MPLS melakukan enkapsulasi paket IP dengan memasang header MPLS [25]. Label adalah bagian dari header, memiliki panjang tetap untuk identifikasi FEC. Label berisi seluruh informasi yang diperlukan untuk proses pengiriman, termasuk proses rekayasa trafik. Label dibentuk berdasarkan pada informasi yang dikumpulkan dari protokol routing IP.

Panjang label yaitu 20 bit, unsigned integer dengan rentang 0 sampai 1.048.575 terdiri dari:

a. 0 sampai 15 merupakan label yang dicadangkan dan mempunyai arti khusus sebagai berikut:

1. Nilai 0 merepresentasikan Label Null IPv4 Explicit.

2. Nilai label ini hanya berlaku di stack label paling bawah yang mengindikasikan bahwa stack label harus dibuang, dan pengiriman paket kemudian harus didasarkan pada header IPv4.

3. Nilai 1 merepresentasikan Router Alert Label.

4. Nilai label ini berlaku di stack label mana saja kecuali di paling bawah. Saat paket yang diterima berisi nilai label pada stack label paling atas, maka paket dikirimkan ke modul software lokal untuk pemrosesan. Pengiriman paket yang sebenarnya ditentukan oleh label bawah dalam

Alert Option dalam paket IP.

5. Nilai 2 merepresentasikan Label Null IPv6 Explicit.

6. Nilai label ini hanya berlaku pada stack label paling bawah. Nilai ini mengindikasikan stack label harus dibuang dan pengiriman paket selanjutnya didasarkan pada header IP.

7. Nilai 3 merepresentasikan Label Null Implicit. Ini merupakan label dimana LSR menempelkan dan mendistribusikan, tapi tidak pernah secara nyata muncul dalam enkapsulasi. Saat LSR akan menggantikan label pada

stack paling atas dengan label baru, tetapi label baru “Implicit Null”, LSR akan membuang stack sebagai gantinya. Meskipun nilai ini tidak pernah muncul dalam enkapsulasi, tapi hal ini perlu ditentukan dalam LDP, sehingga nilainya dicadangkan.

8. Nilai 4-15 dicadangkan.

b. 16 sampai 1023 dan 10.000 sampai 99.999 merupakan label yang tidak digunakan oleh software sehingga dapat secara manual dilakukan konfigurasi LSP statis dan meyakinkan tdak terdapat konflik dengan label yang secara dinamis dilakukan oleh software.

c. 1024 sampai 9999 merupakan label yang dicadangkan untuk aplikasi masa depan.

d. 100,000 sampai 1,048,575 merupakan label yang secara otomatis dinegosisasi, diassign, dilepaskan dan digunakan oleh software. Secara khusus, label tiap kotak diassign antara 100,000 sampai 799,999 dan label tiap interface

diassign dalam rentang antara 800,000 sampai 1,048,575.

Router MPLS mendukung operasi label sebagai berikut: 1. Push

Push merupakan penambahan label baru pada paket. Untuk paket IPv4, label baru merupakan label pertama. Bit TTL dan bit S diambil dari header paket IP. Sedangkan CoS MPLS diambil dari jumlah antrian. Jika operasi push ditampilkan pada paket MPLS, maka akan mempunyai sebuah paket dengan dua atau lebih label, inilah yang dinamakan tumpukan label (label stacking). Label paling atas harus mempunyai bit S yang di set 0, dan mengambil CoS serta TTL dari tingkat yang lebih rendah. Label paling atas dalam tumpukan label selalu menginisialisasi TTL dengan 255, terlepas dari nilai TTL dari label yang lebih rendah.

2. Pop

Pop merupakan penghapusan label yang terdapat pada paket. Saat label dibuang, TTL disalin dari label ke header IP dan paket IP yang mendasari dikirim sebagai paket IP murni. Pada kasus banyak label dalam suatu paket (tumpukan label), penghapusan label dari hasil paket MPLS yang lain. Label paling atas terbaru mengambil CoS dan TTL dari label paling atas sebelumnya. Nilai TTL yang dibuang dari label paling atas sebelumnya tidak ditulis kembali ke label paling atas terbaru. 3. Swap

Swap merupakan penggantian label paling atas dari tumpukan label dengan label baru. Bit S dan bit CoS disalin dari label sebelumnya, dan nilai TTL disalin dan

dikurangi. Router transit mendukung tumpukan label setiap kedalaman. Push, pop dan swap merupakan inti dari operasi label pada MPLS. Di samping itu, label juga dapat melakukan operasi multiple push, dimana terdapat penambahan banyak label (lebih dari 3) pada paket paling atas yang eksisting. Operasi ini ekivalen dengan menambahkan beberapa kali. Selain itu juga terdapat operasi swap and push

sekaligus, yaitu penggantian tumpukan paling atas yang eksisting dengan label baru, lalu menambahkan label baru lainnya di atas.

c. Label Switch Router (LSR)

LSR merupakan router yang berada di tengah-tengah jaringan dan berkemampuan meneruskan paket berdasarkan label [26]. LSR pertama disebut

ingress LSR dan LSR terakhir disebut egress LSR. Setiap LSR memiliki tabel yang disebut label switching table. Tabel itu berisi pemetaan label masuk, label keluar, dan link ke LSR berikutnya. Saat LSR menerima paket, label paket akan dibaca, kemudian diganti dengan label keluar, lalu paket dikirimkan ke LSR berikutnya. Sedangkan LSR yang berada di ujung domain MPLS dinamakan edge LSR atau

Label Edge Router (LER). LER ini mempunyai kemampuan memanfaatkan informasi routing untuk menempatkan label pada paket yang akan masuk ke jaringan MPLS maupun membuang label dari paket saat keluar dari jaringan MPLS untuk selanjutnya diteruskan ke tujuan.

1. LSR Ingress

LER pada awal domain MPLS dinamakan LSR Ingress. Router ini mengenkapsulasi paket IP dengan frame layer 2 MPLS dan mengirimkannya ke

router selanjutnya dalam lintasan. Tiap LSP dapat hanya mempunyai 1 router

ingress.

2. LSR Egress

LER pada akhir domain MPLS dinamakan LSR Egress. Router ini menghapus enkapsulasi MPLS, lalu mentransformasikannya dari paket MPLS ke paket IP, dan mengirimkan paket ke tujuan akhir menggunakan tabel pengiriman IP. Tiap LSP dapat mempunyai hanya 1 router egress. Router ingress dan egress dalam suatu LSP bukan merupakan router yang sama.

3. LSR Transit

LSR transit merupakan router perantara dalam LSP antara LSR ingress dan LSR egress. LSR transit mengirim paket MPLS yang diterima ke router selanjutnya dalam lintasan MPLS. Suatu LSP dapat tidak berisi transit router atau dapat berisi banyak transit router, sampai dengan maksimum 253 router transit dalam suatu LSP tunggal. Satu LSR tunggal dapat merupakan bagian dari banyak LSP, dan dapat merupakan LSRingress dan egress untuk satu atau lebih LSP dan juga dapat merupakan LSR transit di satu atau lebih LSP.

4. Label Switched Path (LSP)

Jaringan MPLS terdiri atas lintasan yang disebut label switched path (LSP). LSP merupakan lintasan yang digunakan untuk melewatkan paket dalam domain MPLS. LSP dibentuk dari serangkaian LSR yang mengirim paket berlabel untuk FEC tertentu [23]. Di MPLS, transmisi data terjadi pada LSP. LSP bersifat unidirectional.

Protocol (IGP) menuju jaringan tujuan. Pada Gambar 2.5, LSP ditunjukkan pada garis berwarna merah muda. LSP menghubungkan titik-titik LSR. Untuk menyusun LSP, tabel label switching di setiap LSR harus dilengkapi dengan pemetaan dari setiap label masukan ke setiap label keluaran. Proses melengkapi tabel ini dilakukan dengan protokol distribusi label (Label Distribution Protocol/LDP).

5. Label Stack

Dengan menempatkan banyak label pada paket, MPLS dapat mendukung desain routing secara hirarki. Serangkaian label yang dikaitkan pada paket dinamakan

label stack. Saat paket melewati jaringan, hanya label paling atas yang dipertukarkan. Label disusun dengan cara yang terakhir masuk, maka yang pertama keluar. Dengan kata lain, label paling atas menandakan LSP tertinggi, dan masing-masinglabel berturut-turut menandakan LSP terendah berikutnya.

Rekayasa trafik MPLS merupakan perangkat optimal yang digunakan untuk mengurangi biaya seluruh operasi dengan lebih efisien dalam penggunaan sumber daya bandwidth dengan mencegah kondisi dimana sebagian penyedia layanan terjadi kelebihan utilisasi (overutilized), sedangkan sebagian lain kurang dimanfaatkan (underutilized). Ada tiga hal berkaitan dengan rekayasa trafik MPLS [27] yaitu: a. Pemetaan paket ke dalam FEC

b. Pemetaan FEC ke dalam trunk trafik

Rekayasa trafik MPLS meliputi beberapa hal sebagai berikut [27]: a. Manajemen lintasan

Manajemen lintasan meliputi proses-proses pemilihan rute eksplisit berdasar kriteria tertentu, serta pembentukan dan pemeliharaan tunnel LSP dengan aturan-aturan tertentu. Proses pemilihan rute dapat dilakukan secara administratif atau secara otomatis dengan proses routing yang bersifat constraint-based. Proses

constraint-based dilakukan dengan kalkulasi berbagai alternatif routing untuk memenuhi spesifikasi yang ditetapkan dalam kebijakan administratif. Ada dua protokol pensinyalan yang digunakan yaitu RSVP-TE dan CR-LDP. Manajemen lintasan juga mengelola pemeliharaan lintasan, yaitu menjaga lintasan selama masa transmisi, dan mematikannya setelah transmisi selesai.

b. Penempatan trafik

Setelah LSP dibentuk, trafik harus dikirimkan melalui LSP. Manajemen trafik berfungsi mengalokasikan trafik ke dalam LSP yang telah dibentuk. Ini meliputi fungsi pemisahan, yang membagi trafik atas kelas-kelas tertentu, dan fungsi pengiriman, yang memetakan trafik itu ke dalam LSP. Hal yang harus diperhatikan dalam proses ini adalah distribusi beban melewati deretan LSP. Umumnya ini dilakukan dengan menyusun semacam pembobotan baik pada LSP-LSP maupun pada trafik-trafik. Ini dapat dilakukan secara implisit maupun eksplisit.

c. Penyebaran informasi keadaan jaringan

Penyebaran ini bertujuan membagi informasi topologi jaringan ke seluruh LSR dalam jaringan. Penyebaran dilakukan dengan IGP. Perluasan informasi

meliputi bandwidth link maksimal, alokasi trafik maksimal, pengukuran rekayasa trafik default, bandwidth yang dicadangkan untuk setiap kelas prioritas, dan atribut-atribut kelas resource. Informasi-informasi ini akan diperlukan oleh protokol persinyalan untuk memilih routing yang paling tepat dalam pembentukan LSP. d. Manajemen jaringan

Performansi rekayasa trafik MPLS tergantung pada kemudahan mengukur dan mengendalikan jaringan. Manajemen jaringan meliputi konfigurasi jaringan, pengukuran jaringan, dan penanganan kegagalan jaringan. Pengukuran terhadap LSP dapat dilakukan seperti pada paket data lainnya. Aliran trafik dapat diukur dengan melakukan monitoring dan menampilkan statistik hasil. Path loss dapat diukur dengan melakukan monitoring pada ujung-ujung LSP, dan mencatat trafik yang hilang. Path delay dapat diukur dengan mengirimkan probabilitas paket melintasi LSP dan mengukur waktunya.

e. Protokol pensinyalan

Pemilihan lintasan sebagai bagian dari rekayasa trafik MPLS, dapat dilakukan baik secara manual oleh administrator atau secara otomatis oleh suatu protokol persinyalan. Dua protokol persinyalan yang umum digunakan pada rekayasa trafik MPLS adalah CR-LDP (Constrained-based Label Distribution Protocol) dan RSVP-TE (Resource Reservation Protocol Traffic Engineering). RSVP-RSVP-TE memperluas protokol RSVP yang sebelumnya telah digunakan untuk IP, untuk mendukung distribusi label dan routing eksplisit. RSVP-TE bekerja langsung di atas IP.Sementara itu CR-LDP memperluas LDP yang dibuat untuk distribusi label, agar dapat

mendukung persinyalan berdasar QoS dan routing eksplisit. CR-LDP adalah protokol yang bekerja di atas TCP atau UDP.

2.5. Differentiated Service Dalam Jaringan MPLS Dengan Rekayasa Trafik Differentiated Services (Diffserv) merupakan diferensiasi layanan dengan membagi trafik atas kelas-kelas, dan memperlakukan setiap kelas secara berbeda [16]. Terdapat tiga layanan yang disediakan yaitu layanan premium, layanan assured

dan layanan best-effort. Tujuan utama dari arsitektur DiffServ ini adalah untuk menyediakan frame yang terukur untuk mendukung tersedianya kualitas layanan.

Terdapat dua metode implementasi kualitas layanan dalam MPLS yaitu menggunakan EXP Infered Label Switching Path (E-LSP) dan menggunakan Label Infered Label Switching Path (L-LSP) [3]. Dengan E-LSP, satu LSP dapat membawa secara simultan beberapa kelas trafik yang berbeda. Sedangkan dengan L-LSP, satu LSP hanya dapat membawa satu kelas trafik saja.

Identifikasi kelas dilakukan dengan memasang kode DiffServ, disebut

Differentiated Service Code Point (DSCP) ke dalam paket IP dan dilakukan dengan tidak menambah header baru, tetapi dengan menggantikan field TOS (Type of Service) di header IP dengan field DS (Differentiated Service field). DiffServ dalam jaringan MPLS dilakukan dengan cara berikut:

a. Pada ingress LSR, header MPLS dimasukkan ke dalam paket. DSCP pada paket IP dipetakan ke Class of Service (CoS) atau Experimental Field (Exp field) pada header MPLS. DSCP yang mempunyai panjang 6 bit, dan CoS

yang mempunyai panjang hanya 3 bit, memungkinkan beberapa informasi dalam DSCP akan hilang pada saat pemetaan. Hanya 3 bit paling kiri yang berisi informasi berguna, yang nantinya akan disalin ke CoS. 3 bit paling kiri tersebut terdiri dari 2 bit paling kiri yaitu kelas layanan (service class) dan 1 bit sisanya yaitu antrian layanan (service queue).

b. Proses penyeleksian paket berdasar pada field DS atau dinamakan klasifikasi

Behaviour Aggregate Classification (BA) dilakukan berdasarkan CoS. c. Kemudian pada egress LSR, header MPLS dibuang.

Perlu diperhatikan bahwa MPLS itu sendiri tidak dapat menyediakan diferensiasi layanan, sehingga perlu dilengkapi dengan teknologi lain yang mampu untuk mengklasifikasikan paket dalam kelas-kelas yang berbeda yaitu menggunakan mekanisme Diffserv [28]. Sedangkan kualitas layanan dalam MPLS untuk mengatasi kemacetan dan penyeimbangan beban dilakukan dengan cara rekayasa trafik. Kombinasi penggunaan Diffserv dalam rekayasa trafik dengan mekanisme MPLS diharapkan mampu menyediakan jaminan kualitas layanan). Ide kombinasi ini adalah mendefinisikan kelas-kelas trafik yang prioritasnya telah dialokasikan untuk ditempatkan pada LSP [29].

2.6. Telkom sebagai Pengguna Teknologi Tera Router dengan Transport

DWDM

Telkom merupakan salah satu operator telekomunikasi di Indonesia yang telah melakukan upgrade teknologi backbone dengan menggunakan teknologi Tera Router

dan teknologi transport DWDM. Teknologi Tera Router pada backbone Telkom juga mengimplementasikan teknologi MPLS yang mendukung protokol pensinyalan berbasis LDSP dan RSVP-TE. Telkom mendefinisikan jaringan transport ke dalam dua tingkat hirarki yaitu jaringan transport backbone dan jaringan transport regional. Jaringan transport backbone didefinisikan sebagai jaringan yang menghubungkan berbagai kota besar di Indonesia dan pulau-pulau besar di Indonesia. Sedangkan jaringan transport regional didefinisikan sebagai jaringan yang menghubungkan

node-node dalam regional Telkom. Penelitian tesis ini difokuskan pada jaringan

backbone Telkom.

Topologi jaringan backbone tera router yang dikembangkan oleh Telkom dapat dilihat seperti Gambar 2.7 [17].

Topologi Gambar 2.7 menjelaskan bahwa backbone inti jaringan Telkom sampai dengan saat ini terdiri dari dua puluh enam (26) tera router yang ditempatkan di beberapa tempat di wilayah Indonesia. Tera router atau disebut terabit router pada teorinya memungkinkan kapasitas jaringan pada skala terabit. Pada beberapa wilayah

masih menggunakan optik dengan bit rate 10 Gbps, sedangkan untuk beberapa wilayah lainnya menggunakan optik yang memiliki kapasitas transport sampai 40 Gbps (sekitar 3,2Tbps per kabel serat optik). Besarnya kapasitas transport tergantung

dari kepadatan jumlah trafik tiap-tiap wilayah. Rencana ke depan, kapasitas ini akan ditingkatkan sampai 100 Gbps, seperti yang telah dilakukan oleh NTT Com dari Jepang. Dengan kemampuan ini, operator tidak perlu menambah kabel serat optik

baru untuk meningkatkan kapasitas jaringannya.

Dengan menerapkan jaringan backbone tera router menggunakan transport

DWDM, trafik besar dapat terakomodasi dan juga meningkatkan kehandalan, ketahanan dan kinerja. Tujuan utama dibangunnya backbone tera router ini yaitu agar trafik dapat disatukan ke dalam satu inti baru sehingga lebih hemat pada penggunaan

link fisik dan peralatan, juga mampu meningkatkan kualitas layanan karena menerapkan DiffServ dan rekayasa trafik dengan mekanisme MPLS.

Sedangkan ide dasar dari pengembangan MPLS itu sendiri adalah penggunaan label untuk melakukan mekanisme switching di tingkat IP. Konsep label pada MPLS digunakan untuk jaringan optik berbasis DWDM, dimana panjang gelombang (λ) digunakan sebagai label. Label ini berhubungan dengan IP tujuan di jaringan, sehingga label MPLS dapat dipetakan kesatu panjang gelombang (λ) dalam spektrum

cahaya, sehingga trafik MPLS dengan beberapa label dapat dipetakan masing-masing kedalam panjang gelombang yang berbeda-beda dalam sistem DWDM. Tujuannya adalah untuk menyediakan jaringan yang secara keseluruhan mampu menangani

bandwidth besar dengan kualitas yang konsisten dan pengendalian penuh. Beberapa layanan Telkom yang tersedia saat ini terdiri dari [19]: a. Layanan IP Transit

Layanan IP Transit adalah layanan interkoneksi trafik ke global internet dengan fitur full route BGP Internet dan menggunakan blok IP dan AS (Autonomous System) number milik pelanggan. Layanan ini menjamin kualitas layanan (QoS) 1:1 sampai dengan ke upstream provider dengan jumlah hop lebih pendek dan waktu tunda (delay) lebih rendah, sehingga menempati prioritas tertinggi dan dikategorikan layanan premium.

b. ASTINet

Layanan ASTINetmerupakan layanan solusi temporer yang bersifat best-effort, dimana QoS dengan rasio bandwidth ke gateway Internet 1:1 sampai ke

upstream penyedia layanan tidak dapat dijaminkan karena masih sharing bandwidth dengan layanan TelkomNet lainnya. Ratio bandwidth ke gateway

Internet yang bisa dijaminkan hanya sebesar 1:2 atau 1:4. c. Layanan Data (VPN/IP, suara, video)

Teknologi VPN IP MPLS merupakan suatu layanan yang dibangun di atas

Integrated Network Architecture yang secara dinamis dapat mengenali jenis aplikasi enterprise untuk memperoleh layanan keamanan dari ujung ke ujung,

kinerja dan ketersediaan. Layanan data ini merupakan kombinasi dari layanan premium dan layanan best-effort dan merupakan layanan waktu nyata (real time) yaitu layanan yang membutuhkan jaminan delay minimal dan jaminan kesediaan alokasi sumber daya tertentu.

d. Speedy

Speedy merupakan brand dari layanan akses internet end-to-end yang dikategorikan mempunyai prioritas terendah dalam jaringan. Speedy

menggunakan teknologi Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL) dan menerapkan konsep best effort. Best effort merupakan konsep dimana paket-paket dapat dikirimkan setiap waktu, tanpa terlebih dahulu bernegosiasi dengan kemampuan jaringan, sehingga tidak ada jaminan kualitas layanan.

Speedy memiliki QoS dengan rasio bandwidth yang dijaminkan sebesar 1:24 sampai 1:32. Berdasar hasil diskusi dengan Manager Broadband Network Operation and Maintenance PT. Telkom, meskipun trafik speedy menempati prioritas terendah di jaringan, trafik speedy merupakan trafik terbesar 80% di jaringan dibandingkan dengan trafik-trafik lainnya.

Ditengah persaingan bisnis ICT (Information Communication Technology) yang sangat kompetitif, kualitas pelayanan menjadi salah satu faktor yang mempengaruhi kepuasan pelanggan. Di antara berbagai jenis layanan yang tersedia di Telkom, layanan Speedy memiliki jumlah pelanggan yang sangat besar dibandingkan dengan layanan trafik yang lain [1]. Jika terjadi gangguan di jaringan, sangat sulit memindahkan trafik Speedy yang sangat besar ini. Kecepatan akses yang

tidak stabil, koneksi yang sering putus serta penanganan gangguan yang lambat merupakan sebagian dari keluhan yang sering di adukan pelanggan kepada Telkom. Hal ini dapat berdampak pada banyaknya jumlah pelanggan yang memutuskan untuk berhenti menggunakan layanan Telkom Speedy. Oleh karena itu, sangat perlu bagi Telkom untuk meningkatkan tingkat pelayanan Telkom Speedy yang selama ini diberikan kepada pelanggannya.

BAB 3

METODE PENELITIAN

Penelitian ini mengkaji mengenai penerapan rekayasa trafik dengan mekanisme MPLS. Penelitian dilaksanakan dengan menggunakan simulasi jaringan tera router di laboratorium, dimana data untuk simulasi diperoleh dari data primer sebenarnya yang terdapat di PT. Telkom Divisi Multimedia, Jl. Kebon Sirih, Jakarta Pusat. Adapun penjabaran metode penelitian meliputi rancangan penelitian, populasi dan sampel, variabel penelitian, proses penelitian, diagram aktivitas kerja penelitian, dan instrumen penelitian.

3.1. Rancangan Penelitian

Tahap pertama penelitian berupa pengamatan langsung pada jaringan tera router yang bermanfaat untuk mendapatkan gambaran awal dan data awal tentang karakteristik trafik yang ada pada jaringan sebenarnya. Tahap kedua yaitu hasil pengamatan pada tahap pertama merupakan bahan dasar untuk pembuatan skenario simulasi. Setelah skenario-skenario simulasi selesai dibuat, maka tahap berikutnya melakukan eksperimen-eksperimen antara lain dengan perangkat lunak (software) simulator yang hasilnya dipergunakan untuk analisis.

3.2. Populasi dan Sampel

Populasi dalam penelitian ini adalah hasil pemantauan trafik yang ada di jaringan Telkom selama 1 (satu bulan) dengan sampel berupa trafik speedy.

3.3. Variabel Penelitian

Variabel pada penelitian ini meliputivaribel tergantung dan variabel bebas. Variabel tergantung merupakan variable yang nilainya tergantung pada variable lain. Variabel tergantung pada penelitian ini yaitu kualitas layanan (Y). Kualitas layanan merupakan kemampuan untuk memberikan prioritas berbeda untuk aplikasi yang berbeda, pengguna, data yang mengalir, atau untuk menjamin tingkat kinerja tertentu ke aliran data [11]. Atribut yang mempengaruhi kualitas layanan [10] yaitu delay, variasi delay (jitter), paket hilang (packet loss), dan throughput.

Sedangkan variabel bebas yaitu variabel yang nilainya tidak tergantung pada nilai variabel lain. Variabel bebas pada penelitian ini yaitu differentiated service (X1) dan rekayasa trafik (X2

a. Atribut parameter trafik, yaitu karakteristik trafik yang akan ditransferkan termasuk nilai puncak, nilai rata-rata, ukuran burst yang dapat terjadi.

). Differentiated Service merupakan sebuah metoda pengalokasian sumber daya jaringan yang mampu memberikan jaminan kualitas layanan yang lebih baik dengan mekanisme klasifikasi paket dan pembedaan

perlakuan serta alokasi sumber daya jaringan untuk trafik-trafik tertentu [30].

Sedangkan rekayasa trafik adalah proses pemilihan saluran data trafik untuk menyeimbangkan beban trafik pada berbagai jalur dan titik dalam network [4]. Atribut yang berhubungan dengan pembentukan lintasan (LSP) pada rekayasa trafik terdiri dari [8]:

b. Atribut pemilihan dan pemeliharaan lintasan (path attribute), adalah aturan yang dipakai untuk memilih rute yang diambil oleh trunk trafik, dan aturan

untuk menjaganya tetap hidup.

c. Atribut prioritas (setup priority) menunjukkan prioritas pentingnya trunk trafik yang dipakai baik dalam pemilihan path, maupun untuk menghadapi keadaan kegagalan jaringan.

d. Atribut pre-emption (holding priority) untuk menjamin bahwa trunk trafik berprioritas tinggi dapat disalurkan melalui path yang lebih baik dalam lingkungan DiffServ.

e. Atribut perbaikan (resilience) untuk menentukan perilaku trunk trafik dalam keadaan kegagalan.

f. Atribut kebijakan (policy) untuk menentukan tindakan yang diambil bagi trafik yang melanggar.

3.4. Proses Penelitian

Proses penelitian tesis meliputi pengumpulan data, perancangan skenario simulasi, pembuatan eksperimen simulasi, dan analisis data.

3.4.1. Pengumpulan data

Pengumpulan data dilakukan peneliti melalui penelitian lapangan yang dilakukan di PT. Telkom Divisi Multimedia dan penelitian laboratorium yang dilakukan dengan menggunakan Network Simulator 3 (NS-3).

A. Penelitian Lapangan

mendapatkan data nyata. Hasil dari penelitian lapangan ini merupakan sumber data primer yang didapatkan langsung dari PT. Telkom Divisi Multimedia Jakarta. Observasi pada jaringan tera router ini bermanfaat untuk mendapatkan gambaran awal dan data awal tentang karakteristik trafik yang ada pada jaringan sebenarnya. Data yang diperoleh akan digunakan untuk membangun simulasi jaringan yang memiliki karakteristik data yang sesuai dengan sistem nyata yang ada di lapangan.

Observasi yang dilakukan peneliti di lapangan meliputi: a. Observasi data delay (peta latency) jaringan Tera Router

Hasil pengamatan peta latency (data delay) jaringan IP Backbone yang terdapat di lapangan menggunakan delay dua arah (round-trip delay). Perbedaan

delay dapat disebabkan oleh:

- panjang kabel (akibat beda jalur kabel) transmisi - banyaknya transponder DWDM yang dilewati b. Observasi topologi fisik jaringan tera router

Observasi terhadap topologi fisik jaringan tera router ini merupakan hal penting dan utama karena penelitian ini dilakukan pada jaringan tera router. Topologi merupakan parameter utama dalam membuat simulasi jaringan.Hasil pengamatan di lapangan menunjukkan bahwa jaringan tera router PT. Telkom yang telah selesai dibangun sampai dengan saat berjumlah 26 (dua puluh enam) buah. Topologi fisik jaringan tera diperlihatkan seperti Gambar 3.1.

Pengukuran round-trip latency ini dilakukan dengan menjalankan aplikasi

ping routing global (bukan VPN) dari IP loopback. Ping tidak melakukan pengolahan paket, akan tetapi hanya mengirim respon kembali ketika menerima paket (yaitu melakukan no-op), sehingga merupakan cara yang relatif akurat untuk mengukur latency. Link antar router di jaringan IP Backbone ini sudah menggunakan Direct over WDM (dari router langsung ke transponder DWDM) tidak melalui SDH. Pada Gambar 3.1, data delay IP Backbone di lapangan ditunjukkan dengan tulisan berwarna hijau.

c. Observasi trafik pada jaringan tera

Observasi trafik pada jaringan tera router dilakukan selama periode waktu 1 (satu) bulan. Data trafik diperoleh berdasar hasil pengamatan data trafik yang masuk maupun keluar pada tiap-tiap interface yang ada di tera router. Data dilihat dari hasil rata-rata harian, mingguan, bulanan, dan tahunan. Berdasar hasil diskusi dengan Manager Broadband Network Operation and Maintenance PT. Telkom Divisi Multimedia diperoleh informasi bahwa karakteristik trafik tiap bulan tidak jauh berbeda sehingga data pengukuran dilakukan selama periode waktu 1 (satu) bulan. Trafik yang mengalir pada jaringan tera merupakan agregasi seluruh jenis trafik. Masing-masing trafik tersebut dilayani oleh Provider Edge (PE) yang berbeda-beda. PE atau disebut juga dengan edge LSR adalah routeryang melakukan proses adaptasi paket non MPLS ke format MPLS dan sebaliknya. Contoh data trafik tera router dapat dilihat pada Lampiran C.

d. Observasi trafik Speedy di BRAS

Observasi juga dilakukan spesifik terhadap trafik Speedy. Observasi trafik

Speedy tidak dilakukan pada jaringan tera, melainkan dilakukan pada Broadband Remote Access Server (BRAS). BRAS merutekan trafik dari dan ke peralatan

broadband remote access seperti DSLAM pada jaring (ISP). BRAS terletak di dalam inti jaringan ISP dan menggabungkan sesi pengguna dari jaringan akses. Di BRAS inilah, ISP melakukan manajemen kebijakan dan kualitas layanan. BRAS hanya digunakan khusus untuk trafik Speedy. BRAS pada awalnya merupakan server, akan tetapi saat ini sudah dilengkapi dengan kemampuan router, sehingga disebut juga sebagai router tepi (edge router). BRAS yang berfungsi sebagai router di sentral bertugas:

1. Melakukan agregasi output DSLAM.

2. Memberikan sesi PPP over IP atau ATM. BRAS sebagai poin terminasi bertanggung jawab menetapkan sesi parameter seperti alamat IP pelanggan. 3. Menjalankan kebijakan Quality of Service (QoS).

4. Meneruskan trafik ke backbone Internet, sebagai hop pertama dari pelanggan ke Internet.

5. Interface untuk sistem autentikasi dan authorisasi (fungsi keamanan untuk melindungi jaringan) dan accounting untuk monitor pemakaian pelanggan. Secara fungsi, BRAS akan masuk ke service node, dalam hal ini posisinya setara seperti softswitch yaitu mengirim sisi layanan ke pelanggan. BRAS ini berada di bawah Tera. Sedangkan tera berfungsi sebagai konektifitas di infrastruktur. Data

trafik Speedy merupakan data yang berada pada BRAS, yaitu perangkat sebelum masuk ke tera router. Trafik Speedy dikelompokkan berdasarkan penggunaannya sesuai protokol (terlampir). Item yang diamati terdiri dari total bandwidth (Mbps), total bandwidth (%), jumlah bandwidth masuk (Mbps) dan jumlah bandwidth keluar (Mbps). Pengelompokkan berdasarkan protokol meliputi HTTP Browsing, HTTP

Download Manager, HTTP File Transfer, HTTP Streaming, All Others, HTTP, HTTP Audio, BitTorrent, HTTPS, Flash Media, Bit Torrent DHT, DNS, FTP, Skype,

SMTP, Yahoo Chat, NNTP, Other P2P, HTTP Proxy, Yahoo SIP RTP, POP3 SSL, RTP, IMAPS, Mobile Browser, FTP DATA, Gnutella, MSN Game, Yahoo Video,

Games lain, FIGHTERACE-TCP, POP3, ICMP, RTSP, GRE, SIP-RTP, ExoSee, eDonkey, STUN, SSH, CamFrog, FIGHTERACE-UDP, All Service, SIP, Console Games yang lain, SopCast, MSN RTP, Black and White, SIP RTCP, VOCALTEC_IPHONE, Local Management.

e. Observasi utilisasi BRAS

Observasi terhadap utilisasi BRAS meliputi ketersediaan (occupancy)

bandwidth, port, dan license. Data ketersediaan bandwidth penting untuk mengetahui

bandwidth yang sudah digunakan dan bandwidth yang masih tersedia, hal ini supaya tidak terjadi kemacetan dalam jaringan. Data port digunakan untuk mengetahui ketersediaan port BRAS. Sedangkan data lisensi digunakan untuk mengetahui jumlah sirkuit Speedy yang ditangani BRAS. Pada intinya, data tersebut digunakan untuk mengukur ketersediaan bandwidth, port dan lisensi. Dalam hal ini, untuk mengukur seberapa besar data yang terpakai dari data yang disediakan. Jika dari data yang

Gambar 5. Diagram KolaborasiModul Device

6.InternetStack

Gambar 6. Diagram KolaborasiModulInternetStack Modul Internet-Stack berisi:

 Stack Ipv4

 Modul ARP

 Implementasi UDP dan TCP

7. Routing

Gambar 7. Diagram KolaborasiModul Routing

8. Application

Gambar 8. Diagram KolaborasiModul Application