68
BAB IV ANALISIS KINERJA LOCAL AREA NETWORK
MENGGUNAKAN BRIDGE
4.1 Umum
Tugas Akhir ini bertujuan untuk menganalisis kinerja Local Area Network menggunakan bridge. Parameter kinerja yang dihitung adalah delay, throughput
dan probabilitas blocking. Analisis perhitungan Local Area Network dengan bridge yang dibahas menggunakan sistem antrian MM1N dengan disiplin
antrian FIFO First In First Out yang merupakan suatu peraturan dimana yang akan dilayani terlebih dahulu adalah frame yang datang terlebih dahulu. FIFO ini
sering disebut juga FCFS First Come First Served.
4.2 Model Sistem Local Area Network Menggunakan Bridge
Kebanyakan koneksi dalam menghubungkan dua LAN dengan Bridge menggunakan jalur komunikasi pada Gambar 4.1. Dua LAN terkoneksi pada
WAN, frame akan dikemas ke dalam frame WAN sebelum dialirkan ke LAN lainnya. Gambar 4.2 memperlihatkan jalur sinyal dari workstation yang berada
pada sebuah segmen LAN ke bridge
[1]
.
Universitas Sumatera Utara
69
Gambar 4.1 Koneksi 2 LAN menggunakan Bridge
framehari
t
pemerosesan
t
transmisi
Workstation 9,6 Kbps Bridge
t
queue
t
service
Gambar 4.2 Jalur Koneksi Transmisi Frame
Pada Gambar 4.1 dan Gambar 4.2, topologi jaringan yang digunakan pada model Local Area Network LAN menggunakan bridge adalah topologi tree .
Pada topologi tree station mengirimkan data dalam ukuran blok kecil frame yang berisi data yang ingin dikirimkan, pada setiap frame terdapat header yang
berisi informasi kontrol yang akan mengirimkan dengan satu arah ke headend
Universitas Sumatera Utara
70 inbound dan akan menerima dari headend outbound, dimana alamat tujuan
disimpan dalam header frame. Topologi tree diakui kehandalannya karena putusnya salah satu kabel pada client, tidak akan mempengaruhi hubungan client
yang lain. Topologi tree lebih flexible, lebih mudah untuk di layout.
4.2.1 Aktifitas Jaringan
Aktifitas Trafik model Local Area Network LAN dengan bridge pada Tugas Akhir ini diasumsikan bahwa minimal 27.10
6
framehari transaksi yang berlangsung dan seterusnya sampai batas maksimal kapasitas frame yang bisa
dilewatkan. Rata-rata panjang frame ditetapkan 1250 byte. Jumlah bit tambahan bagi frame yang dialokasikan pada header dan tailer diasumsikan 25 byte, jadi
rata-rata panjang frame untuk Wide Area Network WAN adalah 1275
byteframe, frame ditransmisikan selama 8 jam waktu pengamatan.
4.2.2 Metode Akses
Ada dua metode akses yang digunakan pada bridge yaitu: 1. CSMACD
Teknik ini awalnya disebut ALOHA yang diterapkan pada radio frame. Stasiun dapat langsung mengirim data. Stasiun tersebut kemudian
“mendengar” dalam kurun waktu tertentu max waktu delay perambatan di jaringan atau = 2 x waktu yang dibutuhkan untuk mengirim frame
antara 2 stasiun yang terjauh + fixed time increment. Jika sampai sejumlah retransmisi stasiun tidak mendengar ACK, maka akan dikirim
Universitas Sumatera Utara
71 ulang copy frame sebelumnya. Pengendalian Akses ke medium dengan
CSMACD dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut: 1. Semua data yang ditransmisikan oleh data terminal equipment
DTE pengirim pertama kali dikemas dalam bentuk frame yang dilengkapi dengan alamat tujuan pada header frame.
2. Frame di-broadcast di transmisikan ke kabel medium. 3. Semua DTE yang terhubung ke kabel mendeteksi apakah ada
sebuah frame yang sedang ditransmisikan atau tidak. 4. Bila DTE tujuan mendeteksi bahwa frame yang saat ini sedang di
transmisikan memiliki alamat tujuan pada header-nya sama dengan alamat DTE tersebut maka DTE yang bersangkutan
membaca copy data yang terkandung di dalam frame dan selanjutnya DTE penerima merespon langsung DTE sumberasal.
Ada 2 karakteristik penting pada teknik CSMACD yaitu: 1. propagation delay pd
2. frame transmission time ftm 3. Jika pd ftm, akan dibutuhkan waktu yang lama bagi stasiun lain
untuk mengetahui adanya frame yang dikirim, dan jika jarak pemisah cukup jauh, mungkin ada stasiun lain yang melakukan
pengiriman, dan dapat terjadi collision. 4. Jika pd ftm, jika ada stasiun yang mengirimkan frame, maka
stasiun lain akan segera mengetahuinya, sehingga stasiun lain tidak akan segera mengirimkan datanya
.
2. Control Token
Universitas Sumatera Utara
72 Control token dilewatkan dari satu DTE ke DTE lain sesuai dengan
seperangkat aturan yang dimengerti dan dipatuhi oleh semua DTE yang terhubung ke medium. Sebuah DTE hanya bisa mentransmisikan frame
bila milik dari token dan setelah mentransmisikan frame, DTE yang bersangkutan melewatkan token agar DTE yang lain dapat akses ke
medium. Langkah-langkah operasi dengan Control token adalah sebagai berikut:
1. Pertama kali dibangun ring logika yang me-link-kan semua DTE yang tersambung ke medium dan sebuah Control token dibangkitkan.
2. Token dilewatkan dari satu DTE ke DTE lain mengelilingi ring logika hingga ia diterima oleh sebuah DTE yang sedang menunggu untuk
mentransmisikan frame. 3. Selanjutnya DTE tersebut mengirimkan frame-frame-nya melalui medium
fisik dan setelah itu DTE melepasakan token ke DTE berikutnya di dalam ring logika.
4. Fungsi monitoring di dalam DTE-DTE aktif yang tersambung ke medium fisik menyediakan dasar bagi inisialisasi dan recovery dari koneksi ring
logika dan dari hilangya token. Pada satu saat hanya sebuah DTE yang memiliki tanggung jawab untuk recovery dan re-inisialisasi.
4.3 Analisis Perhitungan
Delay Throughput Dan Probabilitas Blocking
Dari model Local Area Network LAN dengan Bridge pada Gambar 4.2, maka dapat dihitung delay throughput dan probabilitas blocking dengan ukuran
Universitas Sumatera Utara
73 buffer 100 frame , 50 frame dan panjang frame yang bervariasi: 180000 frame,
216000 frame, 252000 frame, 288000 frame, dan 324000 frame. Untuk
ukuran buffer 100 frame maka dapat dihitung delay throughput
dan probabilitas blocking sebagai beikut :
1 Pengiriman 180.000 framehari selama 1 jam waktu pengamatan dapat
dilakukan untuk mengalirkan dari satu jaringan ke jaringan lain. Oleh karena itu, rata-rata kedatangan frame di bridge untuk diteruskan ke jaringan tersebut
dapat diperoleh dari persamaan 3.3, yaitu:
3600 000
. 180
= 50 framedetik 1.
Rata-rata panjang frame ditetapkan 1250 byte Data-data asli dari sebuah Workstation pada sebuah LAN akan
dikemas dalam bentuk frame dengan menambahkan header dan tailer yang dibutuhkan oleh protokol untuk membawa frame LAN. Oleh
karena itu, panjang aktual dari frame WAN akan lebih panjang dari frame LAN. Asumsikan bahwa bit-bit tambahan bagi setiap frame
adalah 25 bytes per frame. Akibatnya rata-rata panjang frame untuk WAN menjadi 1275 byteframe.
Header LAN Frame Tailer
Gambar 4.3 WAN Frame
Universitas Sumatera Utara
74 2.
Waktu transmisi adalah waktu yang dibutuhkan untuk mentransfer frame melintasi jaringan. Kapasitas jalur koneksi bridge adalah 9.6
Kbps. Maka waktu yang dibutuhkan untuk mengirim frame dapat diperoleh dari persamaan 3.10, yaitu:
9600 8
1275 x
t
transmisi
= 1,0625 detik
3. Maka rata-rata laju pelayanan yang dapat disediakan oleh server atau
pelayan diasumsikan, yaitu:
1,02 Mbps
= 100 framedetik
4. Dalam contoh ini, laju pelayanan rata-rata melewati laju kedatangan,
namun kadangkala laju kedatangan data melampaui kapasitas bridge untuk melayani frame tersebut. Dalam situasi ini antrian harus
dialokasikan pada bridge sehingga dapat menerima frame. Model ini dapat diasumsikan sebagai model antrian single-channel dan single-
phase atau dalam model MM1. Pemanfaatan fasilitas layanan atau utility sistem dalam model ini dinyatakan dalam persamaan 3.2
yaitu:
100 50
= 0,5
5. Probabilitas blocking nya dapat diperoleh dari persamaan 3.6, yaitu:
Universitas Sumatera Utara
75
100 101
100 50
100 50
1 100
50 1
N
P
= 3,94.10
-31
6. Throughput dapat diperoleh dari persamaan 3.7 yaitu: