Pada tahap ini setelah dilakuakn ujicoba, maka sistem laod balancing
ini dapat dikatakan berhasil atau tidak berdasarkan parameter- parameter yang akan digunakan.
5. Dokumentasi
Pada tahap ini dilakukan pembuatan laporan tugas akhir untuk dijadikan sebagai dokumentasi hasil penelitian.
1.6 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan yang dilakukan pada tugas akhir ini sebgai berikut:
BAB I : PENDAHULUAN
Bab ini mencakup Latar Belakang Masalah, Rumusan Masalah,
Batasan masalah, Tujuan Penulisan dan Metode penelitian. BAB II : LANDASAN TEORI
Berisi landasan-landsan teori yang digunakan pada penulisan tugas akhir ini.
BAB III : PERANCANGAN SISTEM
Bab ini berisi tentang perancangan sistem, yaitu langkah-langkah yang akan dilakukan untuk mengimplementasi dan menganalisis sistem yang akan
dibuat. BAB IV : IMPLEMENTASI DAN ANALISA SISTEM
Pada Bab ini berisikan tentang penerapan sistem yang terdiri dari
pembentukan sistem dan analisa sistem yang telah dibangun. BAB V : KESIMPULAN
Bab ini merupakan bab penutup yang mengemukakan hasil analisa dan masukan kepada pihak tempat penelitian.
9
BAB II
Landasan Teori
2.1 QOS Quality Of Service
Quality of Service adalah kemampuan sebuah jaringan untuk menyediakan
layanan yang lebih baik lagi bagi layanan trafik yang melewatinya. QoS merupakan sebuah sistem arsitektur end to end dan bukan merupakan sebuah feature yang
dimiliki oleh jaringan. Quality of Service suatu network merujuk ke tingkat kecepatan dan keandalan penyampaian berbagai jenis beban data di dalam suatu komunikasi.
Quality of Service digunakan untuk mengukur tingkat kualitas koneksi jaringan
TCPIP internet atau intranet [5].
Dari definisi diatas dapat disimpulkan QoS Quality of Service adalah kemampuan suatu jaringan untuk menyediakan layanan yang baik. Oleh karenanya
buruk atau baiknya kualitas dan kemampuan suatu jaringan dapat kita ukur melalui unjuk kerja jaringan tersebut.
Beberapa parameter yang dijadikan referensi umum untuk dapat mengukur dan melihat unjuk kerja dari suatu jaringan :
2.1.1. Packet Loss
Packet lost dapat disebabkan oleh sejumlah faktor, mencakup
penurunan signal dalam media jaringan, melebihi batas saturasi jaringan, paket yang corrupt yang menolak untuk transit, kesalahan hadware jaringan.
Beberapa network transport protokol seperti TCP menyediakan pengiriman paket yang dapat dipercaya. Dalam hal kerugian paket, penerima akan
meminta retarnsmission atau pengiriman secara otomatis resends walaupun segmen telah tidak diakui. Walaupun TCP dapat memulihkan dari kerugian
paket, retransmitting paket yang hilang menyebabkan throughput yang menyangkut koneksi dapat berkurang. Di dalam varian TCP, jika suatu paket
dipancarkan hilang, akan jadi re-sent bersama dengan tiap-tiap paket yang telah dikirim setelah itu. Retransmission ini meyebabkan keseluruhan
throughput menyangkut koneksi untuk menurun jauh [6].
Paket loss =
�� � �
� −��
� �
�� � �
�
x 100
Tabel 2.1 Kategori penilaian paket loss
Kategori Degredasi Packet Loss
Indeks
Sangat Bagus 4
Bagus 3
3
Sedang 15
2 Jelek
25 1
Sumber : TIPHON [7]
2.1.2. Delay Latency
Waktu yang dibutuhkan untuk sebuah paket untuk mencapai tujuan, karena adanya antrian yang panjang, atau mengambil rute yang lain untuk
menghindari kemacetan. Delay dapat di cari dengan membagi antara panjang paket L, packet length bits dibagi dengan link bandwith R,link bandwith
bits [6]. Besarnya delay dapat diklasifikasikan sebagi berikut : Tabel 2.2
Kategori penilaian Latency
Kategori Latensy Besar Delay
Indeks
Sangat bagus 150 ms
4 Bagus
150 - 300 ms 3
Sedang 300 - 450 ms
2 Jelek
450 ms 1
Sumber : TIPHON [7]
2.1.3. Jitter
Jitter Perbedaan waktu kedatangan dari suatu paket ke penerima dengan waktu yang diharapkan. Jitter dapat menyebabkan sampling di sisi
penerima menjadi tidak tepat sasaran, sehingga informasi menjadi rusak, jitter
dapat dihitung dengan menggunakan persamaan seperti berikut [6].
�� =
Total variasi delay Total paket yang diterima
Total variasi delay diperoleh dari :
Total variasi delay = Delay - Rata-rata Delay
Tabel 2.3 Kategori penilaian paket Jitter
Kategori Degradasi Peak Jitter Indeks
Sangat Bagus 0 ms
4 Bagus
0 - 75 ms 3
Sedang 76 - 125 ms
2 Jelek
126 - 225 ms 1
Sumber : TIPHON [7]
2.1.4. Throughput
Pada bagian ini akan dibahas tentang analisa throughput pada jaringan 3GHSDPA
. Throughput adalah kemampuan sebenarnya suatu jaringan dalam melakukan pengiriman data. Biasanya throughput selalu dikaitkan dengan
bandwidth . Karena throughput memang bisa disebut juga dengan bandwidth
dalam kondisi yang sebenarnya. Bandwidth lebih bersifat fix sementara throughput
sifatnya adalah dinamis tergantung trafik yang sedang terjadi [6].
Troughput dapat dihitung dengan menggunakan persamaan seperti berikut :
�ℎ �ℎ
= �
�ℎ � � �� � � � � ��
�� � � � �
Tabel 2.4 Kategori penilaian paket Throughput
Kategori Throughput Throughput
Indeks
Sangat Bagus 75-100
4 Bagus
50-75 3
Sedang 25-50
2 Jelek
0- 25 1
Sumber : TIPHON [7] 2.2
TCPIP
TCPIP sebuah protocol yang dikembangkan pada tahun 1969 oleh DARPA defence Advanced Research Project Agency yang mendanai riset dan pembuatan
paket switching eksperimental yang diberi nama ARPANET. Protocol ini paling
popular dan paling banyak digunakan saat ini, alasanya adalah :
a. TCPIP menggunakan skema pengalamatan fleksibel yang dapat sekali diroute, bahkan untuk network yang paling besar.
b. Hampir semua system operating dan platform dapat menggunakn TCPIP.
c. Sejumlah besar utilitas dan tool dapat dipergunakan, sebagianya digabungkan dengan rangakian protocol dan sebagian ditambahkan dalam program untuk
memonitoring dan mengatur TCPIP. d. TCPIP merupakan protocol untik internet global. Sistem harus menjalankan
TCPIP untuk berhubunagn dengan internet. e. Kebanyakan network tingkat interprise menjalankan TCPIP, dan yang
penting bahwa administrator network akrab dengan protokolnya. Model TCPIP mempunyai 4 lapisan layer yaitu lapisan akses jaringan data
link, lapisan antara jarinagan network, lapisan host ke host transport, dan lapisan prosesaplikasi application. Lapisan ini bisa dikatakan lapisan yang didapatkan dari
lapis standart protocol OSI, dimana rincian protocol-protokol yang ada dapa setiap lapisnya hamper sama. Jadi inti dari dari protocol ini terdiri dari dua bagian besar,
yaitu TCP dan IP [8].
2.2.1 TCP
TCP dikenal sebagi protocol connection oriented, artinya, protocol yang membutuhkan koneksi terlebih dahulu untuk menghantarkan pesan
sampai terjadi proses petukaran antar program applikasi. TCP bertanggung jawab untuk mengirimkan aliran data ke tujuannya secara handal, berurutan
dan terdokumentasi secara baik. Ciri-ciri dari connection oriented adalah :
a. Semau paket mendapatkan tanda terima acknoledgement dari pengirim.
b. Paket yang hilang atau tidak diterima akan dikirim ulang. c. Paket yang atang diurutkan kembali sequence.
d. TCP bekerja sama dengan Internet Protocol IP untuk mengirimkan data antar komputer melintasi jaringan atau internet. Jika IP
menangani pengahantaran data, maka TCP berperan mengawasi atau menjaga track unit individu data yang dikenal paket.
Dalam proses pengiriman data, Secara periodik TCP akan memotong tumpukan data tersebut dan menambahkan sebuah header ke masing-masing
potongannya untuk membentuk segment. Kemudian tiap segment tersebut dilewatkan ke lapis IP untuk diproses menjadi datagram dengan
menambahkan header IP. Format datagram TCP dapat dilihat pada gambar dibawah ini :
Gambar 2.1 Format Datagram TCP
2.2.2 IP Internet Protokol
Internet Protokol disingkat IP adalah protocol lapisan jaringan network layer dalam OSI Refence model atau protokol lapisan internetwork
yang digunakan oleh protocol TCPIP untuk melakukan pengalamatan dan routing paket data antar host-host di jaringan computer berbasis TCPIP.
Sebuah paket IP akan membawa data actual yang dikirim memlalui jaringan dari satu titik ke titik lainya.
Metode yang digunakan adalah connectionless yang berarti ia tidak perlu membuat dan memelihara sebuah sesi koneksi. Selain itu, protocol ini
juga tidak menjamin penyampaian data, tapi hal ini diserahkan kepada protokol pada lapisan yang lebih tinggi lapisan transport dalam OSI Reference
Model atau lapisan antar host dalam DARPA Refernece Model yakni protokol
Transmission Control Protocol TCP. Format datagram IP digunakan Untuk keperluan perutean didalam
Internet, IP memecah pesan yang diterimanya dari lapis Host-Host menjadi potongan-potongan dengan ukuran tertentu. Pada setiap potongan pesan,
kemudian IP menambahkan header sehingga membentuk datagram IP. Format datagram IP dapat dilihat pada gambar dibawah ini :
Gambar 2.2 Format Datagram IP
2.3 Router
Router merupakan perangkat keras jaringan yang memiliki peranan penting dalam mengatur lalulintas jaringan. Router bertugas untuk menangani proses
pengiriman data dari jaringan ke jaringan lain. Agar router dapat mengetahui bagaimana meneruskan paket paket ke alamat yang dituju dengan mengunakan jalur
terbaik, router menggunakan peta atau tabel routing. Proses routing dilakukan hop by hop
.
Table routing adalah tabel yang memuat seluruh informasi IP address dari
interfaces router yang lain sehingga router yang satu dengan router lainnya bisa
berkomunikasi. Routing tabel hanya memberikan informasi sedang routing algoritma yang menganalisa dan mengatur routing tabel.
Fungsi router antara lain : a. membaca alamat logika source and destination ip address untuk
menentukan routing dari suatu jaringan ke jaringan lain b. Menyimpan routing tabel untuk menentukan rute terbaik antara LAN ke
WAN
2.4 NAT Network address Translator
Network Address Translation atau yang lebih biasa disebut dengan NAT
adalah suatu metode untuk menghubungkan lebih dari satu komputer ke jaringan internet dengan menggunakan satu alamat IP. Banyaknya penggunaan metode ini
disebabkan karena ketersediaan alamat IP yang terbatas, kebutuhan akan keamanan security, dan kemudahan serta fleksibilitas dalam administrasi jaringan. Saat ini,
protokol IP yang banyak digunakan adalah IP versi 4 IPv4. Dengan panjang alamat
4 byte berarti terdapat 2
32
= 4.294.967.296 alamat IP yang tersedia. Jumlah ini secara
teoretis adalah jumlah komputer yang dapat langsung koneksi ke internet. [9]
Karena keterbatasan inilah sebagian besar ISP Internet Service Provider hanya akan mengalokasikan satu alamat untuk satu pengguna dan alamat ini bersifat
dinamik, dalam arti alamat IP yang diberikan akan berbeda setiap kali user
melakukan koneksi ke internet. Dengan NAT gateway yang dijalankan di salah satu komputer, satu alamat IP tersebut dapat dibagi ke beberapa komputer yang lain dan
mereka bisa melakukan koneksi ke internet secara bersamaan. Network address translator
terdiri dari berbagai jenis, yaitu:
2.4.1. Static NAT
NAT Tipe Statis menggunakan table routing yang tetap, atau alokasi translasi alamat ip ditetapkan sesuai dengan alamat asal ke alamat tujuan,
sehingga tidak memungkinkan terjadinya pertukaran data dalam suatu alamat ip bila translasi alamat ipnya belum didaftarkan dalam table nat, Translasi
Static terjadi ketika sebuah alamat lokal inside di petakan ke sebuah alamat globalinternet outside. Alamat lokal dan global dipetakan satu lawan satu
secara Statik. NAT secara statis akan melakukan request atau pengambilan dan pengiriman paket data sesuai denganaturan yang telah ditabelkan dalam
sebuah NAT.
2.4.2. Dinamic NAT
Dynamic Network Address Translation dimaksudkan untuk suatu
keadaan dimana anda mempunyai IP address terdaftar yang lebih sedikit dari jumlah IP address un-registered. Dynamic NAT menterjemahkan setiap
komputer dengan IP tak terdaftar kepada salah satu IP address terdaftar untuk konek ke internet. Hal ini agak menyulitkan para penyusup untuk menembus
komputer didalam jaringan anda karena IP address terdaftar yang diasosiasikan ke komputer selalu berubah secara dinamis, tidak seperti pada
NAT statis yang dipetakan sama. Kekurangan utama dari dynamis NAT ini adalah bahwa jika jumlah IP address terdaftar sudah terpakai semuanya, maka
untuk komputer yang berusaha konek ke Internet tidak lagi bisa karena IP address
terdaftar sudah terpakai semuanya.
2.4.3.
Masquradeing NAT
Masquerading NAT ini menterjemahkan semua IP address tak terdaftar
pada jaringan anda dipetakan kepada satu IP address terdaftar. Agar banyak client
bisa mengakses Internet secara bersamaan, router NAT menggunakan nomor port untuk bisa membedakan antara paket-paket yang dihasilkan oleh
atau ditujukan komputer-komputer yang berbeda. Solusi Masquerading ini memberikan keamanan paling bagus dari jenis-jenis NAT sebelumnya,
kenapa? Karena asosiasi antara client dengan IP tak terdaftar dengan kombinasi IP address terdaftar dan nomor port didalam router NAT hanya
berlangsung sesaat terjadi satu kesempatan koneksi saja, setelah itu dilepas.
2.5 Firewall
Firewall adalah sistem yang digunakan untuk menjalankan kontrol akses keamanan pada jarinagn internal terhadap jaringan untrusted seperti internet.
Umumnya, sebuah firewall diimplementasikan dalam sebuah mesin terdedikasi, yang berjalan pada pintu gerbang gateway antara jaringan lokal dan jaringan lainnya.
Firewall umumnya juga digunakan untuk mengontrol akses terhadap siapa saja yang memiliki akses terhadap jaringan pribadi dari pihak luar.
Fungsi-fungsi umum firewall adalah sebagai berikut:
a. Packet Filtering : memeriksa header dari paket TCPIP tergantung arsitektur jaringannya, dalam contoh ini adalah TCP IP dan memutuskan apakah data
ini memiliki akses ke jaringan. b. Network Address Translation NAT : biasanya sebuah jaringan memiliki
sebuah IP public dan di dalam jaringan sendiri memiliki IP tersendiri. Firewall berfungsi untuk meneruskan paket data dari luar jaringan ke dalam jaringan
dengan benar sesuai IP komputer lokal. c. Application Proxy : firewall bisa mendeteksi protocol aplikasi tertentu yang
lebih spesifik. d. Traffic management : mencatat dan memantau trafik jaringan
Gambar 2.3 Standar Firewall
2.5.1 Mikrotik sebgai firewall
Selain digunakan sebagi gateway, mikrotik juga berfungsi sebagai firewall
bagi komputer lain dan memberikan prioritas bagi komputer lain agar bisa mengakses data Internet maupun data lokal.
Dalam fitur firewall terdapat beberapa direktori, yaitu :
a. Mangle, untuk menandai paket dengan suatu tanda khusus sebagai identitas paket tersebut
b. Address-list, untuk mendefinisikan IP address ke dalam group tertentu c. Filter, untuk menyaring paket yang msuk atau melewati router. Router
akan meneruskanya jika paket diizinkan lewat, dan sebaliknya. Didalam direktori filter terdapat perintah chain, yang akan digunakan
dalam lab ini adalah chain input dan forward.
Ada beberapa chain yang telah ditetapkan pada RouterOS Mikrotik :
a. Input, digunakan untuk memproses paket memasuki router melalui salah satu interface dengan alamat IP tujuan yang merupakan salah satu
alamat router. b. Forward, digunakan untuk proses paket data yang melewati router.
c. Output, digunakan untuk proses paket data yang berasal dari router dan meninggalkan melalui salah satu interface.
d. NAT, untuk memetakan suatu IP address ke IP address lain e. Export, untuk membakup semua konfigurasi di dalam direktori firewall
f. Connection, untuk mengetahui informasi dari suatu koneksi yang aktif, seperti IP address asal dan tujuan beserta port yang digunakan, jenis
protokol yang dipakai. g. Service-port, untuk mengaktifkan dan mengubah nomor port aplikasi
2.6 Load Balancing
Load balancing adalah teknik untuk mendistribusikan beban trafik pada dua
atau lebih jalur koneksi secara seimbang, agar trafik dapat berjalan optimal, memaksimalkan throughput, memperkecil waktu tanggap dan menghindari overload
pada salah satu jalur koneksi [4].
Dengan mempunyai banyak link maka optimalisasi utilisasi sumber daya, throughput
, atau respone time akan semakin baik karena mempunyai lebih dari satu link yang bisa saling membackup pada saat network down dan menjadi cepat pada
saat network normal jika memerlukan realibilitas tinggi yang memerlukan 100 koneksi uptime dan yang menginginkan koneksi upstream yang berbeda dan dibuat
saling membackup [10].
Pada dasarnya, Net Balancer mendistribusikan permintaan yang berasal dari LAN dengan menggunakan metode tertentu ke beberapa gateway internet. Dengan
kata lain, jika pada suatu titik waktu tertentu hanya ada satu pengguna LAN maka hanya membuat satu koneksi TCP misalnya ia hanya menjalankan satu
‐download dari Web, lalu lintas
‐nya akan mengalir dari satu gateway, sehingga tidak akan mendapat manfaat dari Load Balancing ini.
Sebaliknya, jika LAN penuh sesak dengan pengguna, maka setiap permintaan dari LAN menuju WAN pada waktu yang sama, secara keseluruhan, hubungan
mereka akan memiliki akses ke bandwidth yang lebih tinggi, sama dengan jumlah dari bandwidth akses tunggal.
Dapat disimpulkan bahwa satu sambungan ini tidak pernah memiliki lebih banyak bandwidth daripada apa yang ditawarkan oleh satu link, sedangkan beberapa
koneksi simultan, akan rata ‐rata, semuanya memiliki akses ke bandwidth yang lebih
besar, yang akan meregangkan pada jumlah bandwidth internet semua link yang seimbang.
Gambar 2.4 Load balancing dengan dua ISP
Ada berbagai metode load balancing, antara lain static route dengan address list
, Equal CostMulti Path ECMP, Nth dan Per Connection Classifier PCC. Setiap metode load balancing tersebut memiliki kekurangan maupun kelebihan tersendiri,
