3.7. Langkah Pelaksanaan Simulasi
Urutan langkah pelaksanaan simulasi dapat dilihat pada Gambar 3.4.
Gambar 3.4 Urutan Pelaksanaan Simulasi
Universitas Sumatera Utara
Pada Gambar 3.4 dapat dilihat diagram alir pelaksanaan simulasi, dimana langkah pertama yang dilakukan menginisilalisasi konfigurasi jaringan CDN,
setelah jaringan CDN dikonfigurasi maka jaringan diimplementasikan ke CDN agar dapat disimulasikan.
Sebelum melakukan simulasikan CDN terlebih dahulu melakukan pengaturan setting pada bit rate video, setelah itu akan melakukan proses
simulasi dengan salah satu algoritma. Kemudian simulasi diulang sampai 20 kali percobaan, sesudah simulasi selesai dijalankan maka akan dihasilkan output
proses simulasi berformat .txt yang merekam semua kejadian selama simulasi berlangsung.
Pada simulasi ini, Load Balancer menggunakan 3 algoritma, yaitu: Least Connection, Round Robin, dan Weighted Round Robin. Setelah salah satu
algoritma dilakukan 20 kali percobaan, maka akan diulangi ke algoritma yang lain sampai ketiga algoritma dilakukan semuanya sebanyak 20 kali percobaan.
Universitas Sumatera Utara
BAB 4 HASIL SIMULASI DAN ANALISIS DATA
4.1 Umum
Bab ini menganalisis output yang dihasilkan dari 20 kali percobaan pada simulasi di NS-2. Analisis data output tersebut diklasifikasikan untuk mengetahui
hasil penggunaan beberapa algoritma pada teknik Load Balancer. Parameter kinerja yang diperoleh antara laindelay, packet loss, throughtput, dan jitter.
4.2 Hasil Pengujian
4.2.1 Pengujian Jaringan Tanpa CDN
Pada subbab ini, akan ditunjukkan hasil pengujian jaringan tanpa CDNSingle Server, dimana hanya ada 1 server yang melayani permintaan
downling video oleh 10 client.
4.2.1.1 Delay
Data percobaan dari singleserver dapat kita lihat pada Tabel 4.1. Dari Tabel 4.1 dapat dilihat bahwa nilai rata-rata delay dari 20 kali percobaan untuk single
server paling besar di server2 yaitu sebesar 0.416722 detik dan yang paling kecil di server1 yaitu sebesar 0.112162 detik. Sedangkan server3 memiliki delay
sebesar 0.281631 detik. Grafik perubahan setiap percobaan dapat dilihat pada Gambar 4.1. Dari Gambar 4.1 dapat dilihat bahwa perubahan setiap percobaan
terhadap nilai rata-rata delay tidak terlalu berubah atau stabil setiap percobaannya.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.1 Data Delay Tanpa CDN Single Server
Percobaan Delay s
Server1 Server2
Server3
1 0.1099322 0.3921887 0.2909992
2 0.1122998 0.4195775 0.3091178
3 0.1120770 0.4192706 0.3097415
4 0.1128405 0.4178899 0.3098287
5 0.1119700 0.4180505 0.3109928
6 0.1122763 0.4177114 0.3092474
7 0.1117363 0.4179326 0.3094052
8 0.1124550 0.4193903 0.3090790
9 0.1123683 0.4178714 0.3108748
10 0.1126332 0.4183929 0.3095861
11 0.1122535 0.4190800 0.3097842
12 0.1128767 0.4177008 0.3108304
13 0.1114728 0.4175245 0.3088737
14 0.1119828 0.4191586 0.3099724
15 0.1125740 0.4181406 0.3101293
16 0.1126670 0.4175157 0.3095538
17 0.1131148 0.4187423 0.3090414
18 0.1119567 0.4174677 0.3101206
19 0.1115251 0.4180761 0.3093305
20 0.1124168 0.4183835 0.3077867
Rata-Rata 0.1121714 0.4170033 0.3087148
Gambar 4.1 KarateristikDelay Single Server
0,000 0,050
0,100 0,150
0,200 0,250
0,300 0,350
0,400 0,450
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 D
ela y
s
Urutan Percobaan
Server1 Server2
Server3
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.3 menunjukkan perbandingan nilai rata-rata 20 kali percobaan dari sistem jaringan Single Server.
Gambar 4.2 Karateristik Rata-Rata Delay Single Server
4.2.1.2 Packet Loss
Untuk Grafik data packet loss untuk single server dapat dilihat pada Tabel 4.2. Dari Tabel 4.2 dapat dilihat bahwa packet loss paling rendah terdapat
pada server1 yaitu sebesar 35.41 dan paling tinggi pada server2 yaitu sebesar 55.82. Sedangkan untuk server3 packet loss sebesar 49.38.
Tabel 4.2 Data Packet Loss Tanpa CDN Single Server
Percobaan Packet Loss
Server1 Server2
Server3
1 34.00
54.35 39.83
2 35.08
55.73 41.05
3 35.24
55.78 40.65
4 35.03
55.87 40.75
5 34.76
55.79 40.83
6 35.15
55.77 40.84
7 35.45
55.58 40.80
8 34.91
55.68 40.70
0,00 0,05
0,10 0,15
0,20 0,25
0,30 0,35
0,40 0,45
1 2
3 Single Server
D el
a y
s
Universitas Sumatera Utara
9 34.93
55.82 45.08
10 35.07
55.85 40.92
11 35.10
55.58 40.79
12 34.95
55.97 40.86
13 35.44
55.66 40.75
14 35.16
55.62 40.78
15 35.13
55.84 40.78
16 35.26
55.59 40.68
17 34.86
55.72 40.80
18 35.45
55.77 40.81
19 35.53
56.11 40.65
20 40.68
58.72 49.27
Rata-Rata 35.36
55.84 41.38
Perubahan nilai rata-rata packet losssetiap percobaan tidak terlalu signifikan, hanya pada percobaan ke-20 ketiga Single Server mengalami
peningkatan yang ditunjukkan Gambar 4.3 yang menunjukkan perubahan nilai rata-rata tiap percobaan pada tiga Single Server.
Gambar 4.3 KarateristikPacket Loss Single Server
0,00 10,00
20,00 30,00
40,00 50,00
60,00 70,00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 P
ac ke
t L os
s
Urutan Percobaan
Server1 Server2
Server3
Universitas Sumatera Utara
Untuk perbandingan nilai rata-rata packet loss 20 kali percobaan dapat dilihat pada Gambar 4.4.
Gambar 4.4 Karateristik Rata-Rata Packet Loss Single Server
4.2.1.3 Throughput
Nilai throughput yang dihasilkan pada pengujian single server paling tinggi pada server1 yaitu 189274.875 bps dan terendah pada server2 yaitu
130256.078 bps. Sedangkan server3 memiliki throughput sebesar 172152.600 bps.Nilai throughput ini berbanding terbalik dengan nilai packet loss.Karena nilai
throughput berpengaruh pada besarnya packet yang berhasil terkirim.Grafik throughput dapat dilihat pada Tabel 4.3.
Tabel 4.3 Data Throughput Tanpa CDN Single Server
Percobaan Throughput bps
Server1 Server2
Server3
1 192719.400 134696.433 166113.593
2 190155.100 130402.567 160544.852
3 190188.333 130787.967 160500.852
0,00 10,00
20,00 30,00
40,00 50,00
60,00
1 2
3
P ac
ke t L
os s
Single Server
Universitas Sumatera Utara
4 190787.767 130511.167 513913.567
5 189199.900 130426.600 144157.467
6 189809.333 130537.600 160130.185
7 188265.400 130488.300 160337.667
8 190858.000 130280.433 160556.000
9 189921.000 130278.933 159639.963
10 190407.533 130655.800 144944.333
11 190066.333 130779.933 160351.037
12 190864.767 129995.000 144057.467
13 188967.367 130962.067 144448.167
14 189747.533 130586.333 144330.667
15 190521.700 130527.500 144276.100
16 189995.967 130703.100 144673.433
17 191257.467 130519.700 160200.815
18 189295.600 130345.200 144075.400
19 188625.333 130127.100 160809.593
20 173843.667 121509.833 164990.852
Rata-Rata 189274.875 130256.078 172152.600
Untuk melihat perubahan tiap perobaan dapat dilihat pada Gambar 4.5.Dari Gambar 4.5 dapat dilihat bahwa pada Single Server1 dan Single Server3
perubahan nilai throughtput lebih stabil daripada Single Server2 yang nilainya lebih bervariasi.
Gambar 4.5 KarateristikThroughput Single Server
50000 100000
150000 200000
250000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 T
h ro
u g
h p
u t
b p
s
Urutan Percobaan
Server1 Server2
Server3
Universitas Sumatera Utara
Perbandingan nilai rata-rata 20 kali percobaan untuk parameter throughput dapat dilihat pada Gambar 4.6.
Gambar 4.6 Karateristik Rata-Rata Throughput Single Server
4.2.2 Penerapan Jaringan CDN
Setelah dilakukan pengujian jaringan dengan single server dan jaringan CDN, maka dilakukan analisis perbandingan antara hasil pengujian dengan single
server dan setelah pengimplementasian jaringan CDN yang sudah dirancang pada BAB 3.
4.2.2.1 Delay
Data perbandingan nilai rata-rata delay single server dan jaringan CDN dari 20 kali percobaan dapat dilihat pada Tabel 4.4. Gambar 4.7 menunjukkan
perubahan pada setiap percobaan single server dan jaringan CDN. Dimana delay rata-rata yang ditampilkan adalah nilai rata-rata dari ketiga single server. Dari
tabel dan grafik dapat dilihat bahwa besar delay dari single server lebih besar dibandingkan dengan setelah penerapan CDN. Karena dengan menggunakan
50000 100000
150000 200000
Server1 Server2
Server3
T hr
o g
hp ut
bps
Single Server
Universitas Sumatera Utara
jaringan CDN maka kerja single server akan terbagi dan tidak hanya diberatkan ke satu server saja.
Tabel 4.4 PerbandinganDelay Single Server dan Jaringan CDN
Percobaan Delay s
Single Server LC
RR WRR
1 0.2643734
0.0746518 0.1308019 0.0867261 2
0.2803317 0.0753887 0.1332597 0.0873026
3 0.2803630
0.0754475 0.1329682 0.0873266 4
0.2801863 0.0754226 0.1324716 0.0875090
5 0.2803377
0.0754603 0.1312684 0.0874620 6
0.2797450 0.0755161 0.1343835 0.0873571
7 0.2796914
0.0754689 0.1344546 0.0875764 8
0.2803081 0.0753665 0.1341323 0.0872529
9 0.2803715
0.0753349 0.1322128 0.0875321 10
0.2802040 0.0753718 0.1333128 0.0878038
11 0.2803726
0.0753445 0.1313691 0.0875302 12
0.2804693 0.0753225 0.1258215 0.0876810
13 0.2792903
0.0749631 0.1352767 0.0873321 14
0.2803713 0.0753554 0.1358861 0.0871902
15 0.2802813
0.0753685 0.1338490 0.0872989 16
0.2799121 0.0753075 0.1332214 0.0874576
17 0.2802995
0.0754791 0.1324805 0.0873271 18
0.2798484 0.0753961 0.1326009 0.0875185
19 0.2796439
0.0754741 0.1346084 0.0876176 20
0.2795290 0.0760313 0.1473450 0.0882532
Rata-Rata 0.2792965
0.0753736 0.1335862 0.0874527
Gambar 4.7 KarateristikDelay Single Server dan Jaringan CDN
0,000 0,050
0,100 0,150
0,200 0,250
0,300
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 D
ela y
s
Urutan Percobaan
Single Server LC
RR WRR
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.7 menunjukkan delay pada setiap percobaan ketiga algoritma Load Balancer lebih baik dibandingkan dengan rata-rata ketiga single server.
Rata-rata nilai total delay pada jaringan CDN dan single server ditunjukkan pada Gambar 4.8.
Gambar 4.8 PerbandinganDelaySingle Server dan Jaringan CDN Menurut standard TIPHON Telecommunicationsand Internet Protocol
HarmonizationOverNetworks, maka delay pada ketiga algoritma CDN masuk ke kategori sangat bagus 150 ms, dan nilai delaysingle server masuk ke kategori
bagus 150 sd 300 ms.
4.2.2.2 Packet Loss
Perbandingan hasil simulasi dari single server dan jaringan CDN untuk parameter packet loss dapat dilihat pada Tabel 4.5.Dari Tabel 4.5 dapat dilihat
bahwa kinerja jaringan CDN untuk parameter packet loss jauh lebih baik daripada single server.Hal ini juga disebabkan kinerja tunggal single server terlalu berat
untuk melayani permintaan downling video dari 10 client secara bersama-sama. Dengan jaringan CDN kinerja akan lebih baik karena tugas server utama akan
0,00 0,05
0,10 0,15
0,20 0,25
0,30
D ela
y s
Single Server Jaringan CDN
Single Server Algoritma LC
Algoritma RR Algoritma WRR
Universitas Sumatera Utara
lebih ringan dengan membagi tugas dengan server bayangan pada jaringan CDN yang telah dibangun.
Tabel 4.5 PerbandinganPacket Loss Single Server dan Jaringan CDN
Percobaan Packet Loss
Single Server LC
RR WRR
1 42.72
2.25 12.54
14.68 2
43.95 2.48
13.53 13.72
3 43.89
2.52 13.26
13.50 4
43.88 2.42
13.26 13.62
5 43.79
2.40 13.40
13.70 6
43.92 2.58
13.51 13.78
7 43.95
2.30 13.58
14.07 8
43.76 2.50
13.52 13.85
9 45.28
2.56 13.58
13.81 10
43.95 2.48
13.26 13.79
11 43.82
2.54 12.98
13.68 12
43.93 2.49
12.51 13.53
13 43.95
2.51 13.71
13.72 14
43.85 2.40
13.55 13.91
15 43.92
2.31 13.31
13.84 16
43.84 2.45
13.55 13.52
17 43.79
2.49 13.42
13.76 18
44.01 2.32
13.28 13.49
19 44.10
2.56 13.49
13.70 20
49.56 10.25
20.16 20.14
Rata-Rata 44.19
2.84 13.67
14.09
Untuk melihat pergerakan perubahan packet loss pada seetiap percobaan dapat dilihat pada Gambar 4.9 yang menunjukkan bahwa perubahan pada single
server dan ketiga algoritma Load Balancer stabil.Tetapi Grafik menunjukkan bahwa besarnya nilai packet loss dari Single Server jauh lebih besar daripada
jaringan CDN.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.9 KarateristikPacket Loss Single Server dan Jaringan CDN
Gambar 4.10 PerbandinganPacket Loss Single Server dan jaringan CDN
Menurut standard TIPHON Telecommunicationsand Internet Protocol HarmonizationOverNetworks besar nilai rata-rata dari 20 kali percobaan single
server masuk dalam kategori jelekburuk 25. Sedangkan jaringan CDN untuk algoritma Least Connection LC masuk dalam kategori bagus 3 dan untuk
dua algoritma lainnya Round Robin RR dan Weighted Round Robin WRR masuk dalam kategori sedang 15.
10 20
30 40
50 60
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 P
ac ke
t L os
s
Urutan Percobaan
LC RR
WRR Single Server
0,00 10,00
20,00 30,00
40,00 50,00
P ac
ke t L
os s
Single Server Jaringan CDN
Single Server Algoritma LC
Algoritma RR Algoritma WRR
Universitas Sumatera Utara
4.2.2.3 Throughput
Nilai perbandingan throughput dari 20 kali percobaanSingle Server dan jaringan CDN ditunjukkan pada Tabel 4.6.
Tabel 4.6 PerbandinganThroughput Single Server dan Jaringan CDN
Percobaan Throughput bps
Single Server LC
RR WRR
1 164509.809
281036.167 253021.033 250925.400 2
160367.506 280361.367 250547.000 249443.600
3 160492.384
271078.000 251187.967 250129.100 4
146886.398 280532.133 250932.733 249870.900
5 154594.656
280970.400 250541.667 249427.400 6
160159.040 280150.767 250467.633 249657.033
7 159697.122
280792.267 246542.533 248756.800 8
160564.811 280110.833 247307.500 249474.933
9 159946.632
280046.567 249940.867 249601.067 10
155335.889 280215.300 251406.200 249725.900
11 160399.101
280173.833 251726.000 250564.500 12
154972.411 280384.867 253235.000 250367.867
13 154792.533
280321.900 249307.967 249985.167 14
154888.178 280545.567 250235.600 249315.800
15 155108.433
280665.633 250680.200 249042.700 16
155124.167 254785.739 250275.067 249894.300
17 160659.327
280420.433 250594.967 249595.567 18
154572.067 280672.000 251065.167 250291.967
19 159854.009
279955.400 250593.567 249471.467 20
153448.117 258499.800 231759.100 230527.033
Rata-Rata 157318.629
277585.949 249568.388 248803.425
Dari Tabel 4.6 dapat dilihat bahwa dengan menggunakan jaringan CDN maka nilai throughput akan semakin tinggi dan dengan demikian besarnya packet
yang berhasil dikirim juga akan semakin bagus. Dapat dilihat bahwa besar nilai
Universitas Sumatera Utara
rata-rata throughput setelah 20 kali percobaan diatas 200000 bps, dibandingakan dengan single server yang memiliki nilai throughput lebih kecil dari 200000 bps.
Gambar 4.11 menunjukkan perubahan nilai throughput dalam 20 kali percobaan.Dapat dilihat bahwa nilai throughput 20 kali percobaan pada single
server dibawah jaringan CDN.
Gambar 4.11Karateristik Perbandingan ThroughputSetiap Percobaan Gambar 4.12 menunjukkan perbandingan throughput antara single server
dan jaringan CDN.
Gambar 4.12 PerbandinganThroughput Single Server dan jaringan CDN
50000 100000
150000 200000
250000 300000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 T
hr o
ug hp
ut bps
Urutan Percobaan
Single Server LC
RR WRR
50000 100000
150000 200000
250000 300000
T hr
o ug
hp ut
bps
Single Server Jaringan CDN
Single Server Algoritma LC
Algoritma RR Algoritma WRR
Universitas Sumatera Utara
Nilaithroughput jaringan CDN lebih tinggi daripada jaringan Single Server. Ini berarti dengan jaringan CDN maka kemampuan jaringan akan lebih meningkat
dalam mentransmisikan bit-bit video. Dari simulasi yang sudah dilakukan, nilai delay, packet loss, dan throughput
dari algoritma least connection lebih baik daripada algorima round robin dan weighted round robin.
Universitas Sumatera Utara
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1.Kesimpulan
Berdasarkan simulasi dan analisa data, adapun beberapa kesimpulan pada Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Dari hasil simulasi single server dan jaringan CDN, penggunaan jaringan
CDN akan meningkatkan QoS dari jaringan internet, ini dibuktikan dengan nilai parameter delay, packet loss, dan throughtput yang semakin membaik
dengan menggunakan algoritma jaringan CDN. 2.
Nilai rata-rata 20 kali percobaan delay pada single server yaitu0.279 detik. Setelah penerapan jaringan CDN dengan Load Balancer ketiga algoritma
maka delay yang diperoleh lebih baik. Dengan algoritma LC diperoleh delay 0,075 detik atau turun 0.204 detik. Dengan algoritma RR diperoleh delay
0,134 detik atau turun 0,145 detik. Dengan algoritma WRR diperoleh delay 0,087 detik atau turun 0,192 detik.
3. Nilai rata-rata 20 kali percobaan packet loss pada single server yaitu44,19.
Setelah penerapan CDN dengan Load Balancer ketiga algoritma diperoleh packet loss yang lebih baik. Dengan algoritma LC diperoleh packet
loss2.82 atau turun 41,35. Dengan algoritma RR diperoleh packet loss13.95 atau turun 30,52. Dan dengan algoritma WRR diperoleh packet
loss14,09 atau turun 30,1. 4.
Nilai rata-rata 20 kali percobaan throughput pada single server yaitu157319 bps. Setelah penerapan jaringan CDN dengan Load Balancer ketiga algoritma
Universitas Sumatera Utara
maka delay yang diperoleh lebih baik. Dengan algoritma LC diperoleh throughput
277586 bps atau naik 43,33.
Dengan algoritma RR diperoleh throughput
249568 bps atau naik 36,96.
Dan dengan algoritma WRR diperoleh throughput
248803 bps atau naik 36,77
. 5.
Dari ketiga algoritma Load Balancer least connection, round robin RR, dan weighted round robin WRR yang memiliki nilai rata-rata dari parameter
yang lebih baik adalah algoritma least connection.
5.2. Saran
Adapun saran untuk tugas akhir ini adalah: 1.
Untuk tugas akhir selanjutnya dapat dilakukan dengan penambahan jumlah client dan server.
2. Untuk tugas akhir selanjutnya dapat dilakukan penerapan Load Balancer
dengan algoritma lain.
Universitas Sumatera Utara
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Content Delivery Network CDN
CDN adalah sebuah sistem jaringan server untuk mendistribusikan konten yang ada dalam sebuah aplikasiweb ke berbagai pengaksespengguna di berbagai
belahan dunia agar datakonten yang dikirim dan diterima lebih cepat. CDN diperuntukkan untuk website atau aplikasi yang pengaksesnya dari berbagai
belahan dunia. [1] Server jaringan CDN terdistribusi secara global dengan tujuan untuk
melayani konten ke pengguna dengan ketersediaan yang besar dan performa tinggi. CDN melayani sebagian besar konten di internet saat ini, termasuk objek
web teks, grafis dan script, obyek download file media, software, aplikasi e- commerce, portal, media live streaming, on-demand streaming media, dan
jaringan sosial. [2] Konsep CDN adalah dengan meletakkan beberapa server pada belahan
dunia, sehingga server utama asli tidak akan langsung melayani permintaan web request secara langsung melainkan melalui server-server pada jaringan CDN.
Keuntungannya, server asli tidak akan mengalami drop akibat banyaknya permintaan dari pengguna internet, dan efisiensi terhadap delay dan packet loss
juga akan semakin baik [1]. Konsep dasarCDNdapat dilihat pada Gambar 2.1 [2].
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.1 Konsep Dasar Content Delivery Network CDN [2]
2.2. Teknik-Teknik Pembagian Tugas CDN
Kategori