TA : Analisis Perbandingan Unjuk Kerja Protokol UDP Dengan DCCP Menggunakan Trafik Data Multimedia.

TUGAS AKHIR

Disusun Oleh :

Nama : Feri Setiawan Adinata NIM : 09.41020.0077

Program : S1 (Strata Satu) Jurusan : Sistem Komputer

SEKOLAH TINGGI

MANAJEMEN INFORMATIKA & TEKNIK KOMPUTER SURABAYA

iv

Perkembangan yang cepat dari teknologi jaringan telah membuat aplikasi multimedia memasuki dunia internet. Skype, Yahoo Messenger, Facebook dan Line adalah beberapa contoh aplikasi yang menyediakan fitur multimedia seperti free call

(VoIP) dan video call (video conference) di dalamnya. Kebanyakan dari aplikasi tersebut biasanya menggunakan UDP daripada TCP sebagai protokol transportnya. Meningkatnya trafik UDP ini mengancam trafik TCP sehingga muncul persoalan

fairness antara kedua protokol tersebut..

Pada tahun 2006 IETF memperkenalkan protokol baru bernama Datagram Control Congestion Protocol (DCCP) CCID2 dan CCID3. Pada kenyataannya sudah hampir 8 tahun diperkenalkan ke publik, aplikasi tersebut belum menggunakan DCCP sebagai ganti UDP. Sehingga muncul pertanyaan persoalan unjuk kerja, fairness dan tingkat Quality of Service (QoS) layanan data multimedia antara UDP dengan DCCP.

Berdasarkan hasil pengujian terhadap protokol UDP dan DCCP yang telah dilakukan, didapatkan hasil perbandingan unjuk kerja berdasar parameter uji QoS dan fairness yang menunjukkan bahwa secara keseluruhan protokol DCCP CCID2 memiliki kinerja yang lebih baik pada sisi utilisasi bandwidth dan fairness

untuk data VoIP dan video conference serta packet loss untuk data VoIP, sedangkan DCCP CCID3 memiliki kinerja lebih baik pada sisi delay dan jitter

untuk data VoIP dan video conference serta packet loss untuk data video conference.

vii

Halaman

ABSTRAK ... iv

KATA PENGANTAR ... v

DAFTAR ISI ... vii

DAFTAR TABEL ... x

DAFTAR GAMBAR ... xii

DAFTAR LAMPIRAN ... xiv

BAB I.PENDAHULUAN ... 1

1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Perumusan Masalah ... 3

1.3. Batasan Masalah ... 3

1.4. Tujuan ... 3

1.5. Kontribusi ... 4

1.6. Sistematika Penulisan ... 4

BAB II LANDASAN TEORI ... 6

2.1 User Datagram Protocol (UDP) ... 6

2.2 Datagram Congestion Control Protocol (DCCP) ... 8

2.2.1 CCID 2 ... 11

2.2.2 CCID 3 ... 11

2.3 Data Multimedia ... 12

2.3.1 VoIP ... 12

2.3.2 Video conference ... 13

viii

2.5.2 Packet Loss ... 16

2.5.3 Delay ... 17

2.5.4 Jitter ... 18

2.6 Fairness ... 18

2.7 Network Simulator2 (NS-2) ... 19

2.7.1 Konsep Dasar Network Simulator 2 ... 19

2.7.2 Cara Membuat dan Menjalankan Skrip di NS-2 ... 20

2.7.3 Output NS-2 ... 20

BAB III. METODE PENELITIAN... 24

3.1 Metode Penelitian ... 24

3.2 Prosedur Penelitian ... 25

3.2.1 Pengumpulan Data dan Parameter Penelitian ... 26

3.2.2 Desain dan Pembuatan Topologi ... 28

3.2.3 Pembuatan Skrip ... 28

3.2.4 Menjalankan Skrip di NS-2 ... 32

3.2.5 Pengolahan Data ... 32

3.2.6 Plotting ... 35

3.3 Perancangan Skrip Perl ... 35

3.3.1 Utilisasi Bandwidth ... 35

3.3.2 Packet Loss ... 38

3.3.3 Delay dan Jitter ... 40

ix

4.2. Hasil ... 46

4.2.1 Hasil Utilisasi Bandwidth ... 46

4.2.2 Hasil Packet Loss ... 49

4.2.3 Hasil Delay dan Jitter ... 51

4.2.4 Hasil Fairness ... 54

4.3. Pembahasan ... 56

4.3.1 Pembahasan Utilisasi Bandwidth ... 56

4.3.2 Pembahasan Packet Loss ... 57

4.3.3 Pembahasan Delay dan Jitter ... 58

4.3.4 Pembahasan Fairness ... 53

BAB V.PENUTUP ... 61

5.1. Kesimpulan ... 61

5.2. Saran ... 63

x

Halaman

Tabel 2.1 Beberapa Contoh Data codec ... 13

Tabel 4.1 Kebutuhan Perangkat Keras ... 45

Tabel 4.2 Kebutuhan Perangkat Lunak ... 45

Tabel 4.3 Data Simulasi ... 46

Tabel 4.4 Rata-rata Delay dan Jitter VoIP UDP dengan DCCP CCID2 Saat UDP Berjalan Lebih Dahulu ... 51

Tabel 4.5 Rata-rata Delay dan Jitter VoIP UDP dengan DCCP CCID3 Saat UDP Berjalan Lebih Dahulu ... 52

Tabel 4.6 Rata-rata Delay dan Jitter Video Conference UDP dengan DCCP CCID2 Saat UDP Berjalan Lebih Dahulu ... 52

Tabel 4.7 Rata-rata Delay dan Jitter Video Conference UDP dengan DCCP CCID3 Saat UDP Berjalan Lebih Dahulu ... 53

Tabel 4.8 Rata-rata Delay dan Jitter VoIP UDP dengan DCCP CCID2 Saat DCCP Berjalan Lebih Dahulu ... 53

Tabel 4.9 Rata-rata Delay dan Jitter VoIP UDP dengan DCCP CCID3 Saat DCCP Berjalan Lebih Dahulu ... 53

Tabel 4.10 Rata-rata Delay dan Jitter Video Conference UDP dengan DCCP CCID2 Saat DCCP Berjalan Lebih Dahulu ... 54

Tabel 4.11 Rata-rata Delay dan Jitter Video Conference UDP dengan DCCP CCID3 Saat DCCP Berjalan Lebih Dahulu ... 54

Tabel 4.12 Utilisasi Bandwidth UDP dengan DCCP CCID2 ... 56

Tabel 4.13 Utilisasi Bandwidth UDP dengan DCCP CCID3 ... 56

Tabel 4.14 Packet Loss UDP dengan DCCP CCID2 ... 58

Tabel 4.15 Packet Loss UDP dengan DCCP CCID3 ... 58

xi

xii

Halaman

Gambar 2.1 UDP User Datagram ... 6

Gambar 2.2 Format Header UDP ... 6

Gambar 2.3 Format Paket DCCP ... 9

Gambar 2.4 DCCP Generic Header... 10

Gambar 2.5 Setup Video conference ... 14

Gambar 2.6 Topologi Dumb-bell ... 14

Gambar 2.7 Network Animator (NAM) ... 21

Gambar 2.8 Contoh Isi dari Trace File ... 21

Gambar 2.9 Format Kolom Masing-Masing Baris TraceFile ... 22

Gambar 3.1 Blok Diagram Analisis Perbandingan Unjuk Kerja Protokol UDP dengan DCCP Menggunakan Trafik Data Multimedia... 24

Gambar 3.2 Prosedur Pelaksanaan Penelitian...26

Gambar 3.3 Topologi Dumb-bell dalam Sistem...28

Gambar 3.4 Trace File dari Program NS-2 ... 33

Gambar 3.5 Flowchart Program Utilisasi Bandwidth... 36

Gambar 3.6 Flowchart Program Packet Loss... 39

Gambar 3.7 Flowchart Seleksi Paket untuk Delay ... 40

Gambar 3.8 Flowchart Perhitungan Delay ... 42

Gambar 3.9 Flowchart Throughput untuk Parameter Fairness ... 43

Gambar 4.1 Utilisasi Bandwidth VoIP saat UDP Berjalan Lebih Dahulu ... 47

Gambar 4.2 Utilisasi BandwidthVideoconference Saat UDP Berjalan Lebih Dahulu... 47

xiii

Dahulu ... 48 Gambar 4.5 PacketLoss Data VoIP Saat UDP Berjalan Lebih Dahulu ... 49 Gambar 4.6 PacketLoss Data Video Conference Saat UDP Berjalan Lebih

Dahulu ... 50 Gambar 4.7 Packet Loss Data VoIP Saat DCCP Berjalan Lebih Dahulu... 50 Gambar 4.8 Packet Loss Data Video Conference Saat DCCP Berjalan Lebih

Dahulu... 51 Gambar 4.9 Grafik Fairness Saat UDP Berjalan Lebih Dahulu... 55 Gambar 4.10 Grafik Fairness Saat DCCP Berjalan Lebih Dahulu... 55

xiv

Halaman

Lampiran 1. Program Tcl VoIP UDP dengan CCID2... 67

Lampiran 2. Program Tcl VoIP UDP dengan CCID3... 68

Lampiran 3. Program Tcl Video conference UDP dengan CCID2 ... 70

Lampiran 4. Program Tcl Video conference UDP dengan CCID3... .... 72

Lampiran 5. Skrip Perl Perhitungan Utilisasi Bandwidth VoIP ... 73

Lampiran 6. Skrip Perl Perhitungan Utilisasi BandwidthVideo conference ... 74

Lampiran 7. Skrip Perl Perhitungan PacketLoss... 75

Lampiran 8. Skrip Perl Perhitungan Prosentase PacketLoss ... 76

Lampiran 9. Skrip Perl Seleksi Waktu Kirim Perhitungan Delay ... 77

Lampiran 10. Skrip Perl Seleksi Waktu Terima Perhitungan Delay ... 77

1 1.1 Latar Belakang

Perkembangan yang cepat dari teknologi jaringan telah membuat aplikasi multimedia memasuki dunia internet. Telepon IP, video conference dan game online sudah menjamur di kalangan masyarakat saat ini. Kebanyakan dari aplikasi tersebut biasanya menggunakan User Datagram Protocol (UDP) daripada Transmission Control Protocol (TCP) sebagai protokol transportnya. Pertama, TCP menggunakan mekanisme mengirim ulang kembali paket yang hilang, tetapi mengirimkan data lama tidak diharapkan. Kedua, TCP mengurangi kecepatan pengiriman secara tiba-tiba ketika mendeteksi paket yang hilang, sehingga mengalami penurunan dalam Quality of Service (QoS) dari pengguna. Ketiga, karena TCP menjalankan mekanisme congestion-control yang menyebabkan penggunaan utilisasi bandwidth berkurang jika berjalan berdampingan dengan UDP (Lai, 2008).

Meningkatnya aplikasi multimedia membuat trafik UDP tersebar luas di internet yang bisa menyebabkan kemacetan jaringan dan mengancam trafik TCP. Pada saat dua protokol ini berjalan bersama, UDP akan menggunakan hampir seluruh utilisasi bandwidth yang ada dalam jaringan akibat dari kecepatan pengiriman data yang tidak dapat dikendalikan. Hal ini menyebabkan munculnya persoalan fairness. Untuk mengatasi persoalan ini, IETF mengajukan Datagram Congestion Control Protocol dan menjadi standard pada tahun 2006 sebagai protokol baru. DCCP menawarkan pilihan congestion control ID 2 (CCID2)

seperti TCP, CCID3 menggunakan TCP-Friendly Rate Control (TFRC) dan CCID4 dengan TCP-Friendly Rate Control for Small Packet (TFRC-SP) (IANA, 2012). Tugas akhir ini akan berfokus pada CCID2 dan CCID3 di dalam penerapan DCCP. CCID2 menggunakan algoritma additive increase, multiplicative decrease, cocok untuk aplikasi yang membutuhkan kecepatan transfer data secepat mungkin. CCID3 mengimplementasikan TFRC, cocok untuk aplikasi

real-time yang membutuhkan throughput yang lebih lancar.

Saleem Bhatti dkk telah melakukan pengujian tingkat fairness CCID2 dengan beberapa varian TCP dan membuktikan CCID2 berjalan dengan baik bersama NewReno (Saleem Bhatti, 2008). Lalu bagaimana kinerja dan tingkat

fairness DCCP dan UDP saat berjalan bersama? Protokol DCCP menggunakan transmisi yang bersifat unreliable sehingga cocok untuk aplikasi streaming multimedia (Lai, 2008). Sifat yang unreliable juga dimiliki oleh UDP sehingga pengujian lebih lanjut dibutuhkan untuk mengukur tingkat fairness antara kedua protokol ini.

Dalam tugas akhir ini juga akan dilakukan analisis karakteristik UDP dengan DCCP berdasarkan QoS dalam hubungannya dengan trafik data multimedia. QoS menggunakan parameter uji packet loss, delay, jitter dan utilisasi bandwidth. Hal ini diharapkan dapat memberikan manfaat dalam penggunaan protokol untuk layanan data multimedia.

1.2 Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, dapat dirumuskan permasalahan yaitu: 1. Bagaimana mensimulasikan sistem dengan protokol UDP dan DCCP

menggunakan trafik data multimedia dengan menggunakan Network Simulator versi 2 (NS2).

2. Bagaimana melakukan analisis perbandingan unjuk kerja UDP dengan DCCP pada data multimedia dengan parameter uji packet loss, delay, jitter, utilisasi bandwidth dan fairness.

1.3 Batasan Masalah

Batasan masalah dari sistem yang dibahas adalah sebagai berikut :

1. Protokol yang digunakan adalah UDP, DCCP CCID2 dan DCCP CCID3. 2. Menggunakan simulasi trafik data multimedia VoIP dan Video

Conference.

3. Perbandingan menggunakan parameter uji packet loss, delay, jitter,

utilisasi bandwidth dan fairness.

4. Topologi yang digunakan adalah Dumb-Bell Topology. 5. Menggunakan NS2.

1.4 Tujuan

Tujuan dari pembuatan sistem ini adalah:

1. Menghasilkan analisis perbandingan unjuk kerja UDP dengan DCCP menggunakan trafik data multimedia menggunakan NS2.

2. Menghasilkan analisis perbandingan unjuk kerja UDP dengan DCCP terhadap trafik data multimedia dengan parameter uji packet loss, delay, jitter, utilisasi bandwidth dan fairness.

1.5 Kontribusi

Mengingat dunia multimedia sekarang ini telah banyak masuk dalam dunia internet dan digunakan oleh berbagai kalangan. Terutama layanan multimedia yang membutuhkan interaksi dua atau lebih pengguna seperti VoIP dan video conference. Tugas akhir ini diharapkan dapat menjadi pertimbangan dalam perkembangan protokol untuk layanan data multimedia tersebut.

1.6 Sistematika Penulisan

Untuk memudahkan didalam memahami persoalan dan pembahasannya, maka penulisan laporan Tugas Akhir ini dibuat dengan sistematika sebagai berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Pada bab ini dikemukakan hal-hal yang menjadi latar belakang, perumusan masalah, batasan masalah, kontribusi, tujuan yang ingin dicapai serta sistematika penulisan laporan tugas akhir ini.

BAB II LANDASAN TEORI

Pada bab ini dibahas secara singkat teori-teori yang berhubungan dengan UDP, DCCP, data multimedia, Quality of Service, Fairness, Network Simulator 2.

BAB III METODE PENELITIAN

Pada bab ini dibahas tentang perancangan dan pembuatan simulasi lalu lintas jaringan data multimedia pada protokol UDP dan DCCP serta alasannya dalam penelitian. Perancangan jaringan dengan menggunakan Network Simulator 2 versi 2.35.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada Bab ini akan melakukan simulasi, mengambil data, memplotting dan menganalisa berdasarkan parameter utilisasi bandwidth, packet loss, latency, jitter dan fairness.

BAB V PENUTUP

Pada bab ini dibahas tentang kesimpulan dengan tujuan dan permasalahan yang ada serta saran untuk pengembangan sistem di masa mendatang.

6 BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 User Datagram Protokol (UDP)

UDP merupakan protokol yang bersifat connectionless oriented. Artinya, saat melakukan pengiriman data tidak dilakukan proses handshaking, tidak ada

sequencing datagram, dan tidak ada garansi bahwa paket data (datagram) yang dikirim akan tiba dengan selamat. UDP juga tidak menyediakan fitur koreksi kesalahan. (Sofana, 2009)

UDP hanya menyediakan fasilitas multiplexing aplikasi (via nomor port) dan integritas verifikasi/deteksi kesalahan (via checksum) yang disediakan dalam header dan payload. Deteksi kesalahan dalam UDP hanya bersifat optional. Untuk menghasilkan data yang reliable, haruslah dibantu dan dilakukan ditingkat aplikasi. Tidak bisa dikerjakan ditingkat protokol UDP. Pengiriman paket dilakukan berdasarkan best effort basis.

Gambar 2.1 UDP User Datagram Sumber : FOROUZAN, 2010

Gambar 2.2 Format Header UDP Sumber : FOROUZAN, 2010

Gambar 2.1 dan Gambar 2.2 merupakan format user datagram protokol UDP. User datagram merupakan sebutan paket dari protokol UDP. Berikut ini penjelasan dari user datagram dan format header UDP:

Source port number: Ini adalah nomor port yang digunakan dalam proses transmisi pada source host. Memiliki panjang 16 bit dimana jangkauan nomor port mulai dari 0 sampai 65,535. Jika source host adalah client

(client mengirim request), nomor port, pada kebanyakan kasus, adalah sebuah nomor port ephemeral yang diminta proses dan dipilih oleh software UDP yang berjalan di sourcehost. Jika sourcehost adalah server

(server mengirim balasan), nomor port, pada kebanyakan kasus, adalah nomor port well-known.

Destination port number: Ini adalah nomor port yang digunakan dalam proses transmisi pada destination host. Memiliki panjang 16 bit juga. Jika

destination host adalah server (client mengirim request), nomor port, pada kebanyakan kasus, adalah sebuah nomor port well-known. Jika destination host adalah client (server mengirim balasan), nomor port, pada kebanyakan kasus, adalah nomor port ephemeral. Pada kasus ini, server

menyalin nomor port ephemeral yang diterima dalam paket request.

Length. Bagian ini adalah field 16 bit yang mendefinisikan panjang total user datagram, header ditambah data. 16 bit dapat didefinisikan sebuah panjang total 0 sampai 65,535 byte. Bagaimanapun juga, panjang total harus lebih kecil karena user datagram UDP disimpan dalam sebuah datagram IP dengan panjang total 65,535 byte. Panjang field pada user datagram UDP sesungguhnya tidak terlalu penting. Satu user datagram dienkapsulasi

dalam datagram IP. Terdapat field dalam datagram IP yang mendefinisikan panjang total. Ada field lain dalam datagram IP yang mendefinisikan panjang header. Jadi ketika kita mengurangi nilai field kedua dengan yang pertama, kita mendapatkan panjang datagram UDP yang dienkapsulasi di dalam datagram IP.

Checksum. Field ini digunakan untuk mendeteksi kesalahan keseluruhan user datagram (header ditambah data).

Overhead yang diperlukan untuk mengirimkan datagram atau paket UDP sangatlah kecil. Sehingga UDP cocok untuk digunakan pada aplikasi yang membutuhkan query dan response cepat. Contoh layanan yang cocok untuk UDP yaitu transmisi audio/video, seperti: VoIP, audio/video streaming. UDP kurang baik jika digunakan untuk mengirimkan paket berukuran besar. Karena dapat memperbesar peluang jumlah packet loss atau hilang/rusak. (Sofana, 2009)

2.2 Datagram Congestion Control Protocol

DCCP mempunyai dua tugas utama. Satu untuk menetapkan, memelihara dan mengakhiri koneksi unreliable serta yang lain digunakan untuk mekaninsme

congestion-control pada koneksi unreliable. Karakteristik utama DCCP adalah sebagai berikut:

1. Unreliable data transfer.

DCCP tidak mengirim ulang paket data yang hilang selama transmisi. 2. Penetapan koneksi yang dapat dipercayadan kemampuan bernegoisasi.

Selama proses penetapan koneksi, mengakhiri koneksi dan proses negoisasi, DCCP menggunakan transmisi yang reliable sehingga tetap

mengirim ulang paket kontrol sampai yang satu menerima balasan sisi yang lain.

3. Pilihan paket yang cukup. DCCP menawarkan banyak pilihan paket.

Pilihan ack vector misalnya, merekam receiving status penerima dan pilihan data dropped mencatat penyebab paket hilang.

4. Pilihan congestion control.

Sekarang ini DCCP menawarkan tiga mekanisme congestion control. Congestion control ID 2 (CCID 2) seperti TCP, CCID 3 menggunakan TCP Friendly Rate Control (TFRC) dan CCID 4 menggunakan TFRC-SP (TFRC for Small Packet). Suatu koneksi dapat memilih congestion control sesuai dengan permintaannya.

5. Pencegahan dari serangan SYN flooding.

Selama proses penetapan koneksi, DCCP menggunakan cookies untuk mencegah serangan SYN flooding yang mana sering dialami TCP.

Gambar 2.3. Format Paket DCCP Sumber: Lai, 2008

Gambar 2.3 menunjukkan format paket DCCP. Bagian pertama adalah

header paket secara umum. Gambar 2.4 menunjukkan format header DCCP.

Gambar 2.4. DCCP Generic Header

Source dan destination port: memiliki panjang masing-masing sebesar 16 bit.

Field ini menunjukkan koneksi, serupa dengan field pada TCP dan UDP.

Source port menunjukkan port yang berkaitan dengan endpoint yang mengirim paket ini dan destination port menunjukkan port di sisi yang lain. Ketika menginisialisasi sebuah koneksi, client seharusnya memilih

source port secara acak untuk mengurangi kemungkinan serangan.

Data offset: menunjukkan lokasi offset dari awal header sampai awal data – ukuran header. Memiliki panjang 8 bit.

CCval: menunjukkan congestion control yang digunakan (CCID2, CCID3 atau CCID4). Panjang field sebesar 4 bit.

CsCov (Checksum Coverage) menentukan bagian paket yang dicakup oleh

checksum field. Memiliki panjang field sebesar 4 bit.

Checksum: 16 bit. Checksum internet header paket DCCP (termasuk options), pseudoheader network-layer dan tergantung pada cakupan checksum,

Reserved (Res): 3 bit. Pengirim harus mengisi field ini bernilai nol pada paket yang dibangkitkan dan penerima harus mengabaikan nilai tersebut.

Type: 4 bit. Field type menunjukkan jenis paket. Sekarang ini, DCCP memiliki sepuluh tipe paket: Request, Response, Data, DCCP-Ack, DCCP-DataDCCP-Ack, DCCP-CloseReq, DCCP-Close, DCCP-Reset, DCCP-Sync, DCCP-SynAck.

Extended Sequence Numbers (X) : 1 bit. Nilai satu menunjukkan penggunaan sebuah header tambahan dengan 48-bit nomor sequence dan

Sequence number: 48 atau 24 bit. Menunjukkan paket secara unik pada urutan (sequence) semua paket. Sequence number bertambah satu demi satu selama pengiriman paket, termasuk paket seperti DCCP-Ack yang tidak membawa data aplikasi.

2.2.1 CCID 2

CCID 2 menggunakan mekanisme congestion control additive increase/multiplicative decrease (AIMD) dimana pengirim menggunakan

congestion window untuk mengatur kecepatan transmisi. Pengirim melakukan penyesuaian nilai window menurut informasi yang tertanam pada

acknowledgments. CCID 2 menggunakan tiga variabel utama. cwnd (congestion window), nilai maksimum yang diijinkan pada paket yang beredar. ssthresh

(slow start threshold), permulaan dari cwnd yang memisahkan slow start dari

congestion avoidance. Pipe, jumlah rata-rata paket yang beredar. Tiga variabel ini hampir sama dengan variabel di dalam Selective Acknowledgement (SACK) TCP. (Lai, 2008)

2.2.2 CCID 3

CCID 3 menggunakan congestion control TFRC. Di dalam tahap awal,

slow start, nilai transmisi naik dua kali lipat kemudian setiap round-trip time

(RTT) sampai penerima melaporkan adanya paket hilang atau ECN tertandai.. Setelah itu pengirim meninggalkan tahap slow start dan menghitung kecepatan transmisi paket yang diijinkan pada periode selanjutnya. CCID 3 mengharapkan a smooth transmission rate. (Lai, 2008)

2. 3 Data Multimedia

Streaming adalah teknologi transmisi pengiriman data, video atau audio secara real time / pre-recorded dari sender pada receiver. Ide dari streaming

adalah membagi data, encoding, mengirimkan melalui jaringan dan saat bagian data tiba pada client maka dilakukan decoding serta membaca data (Abdul Syarif, 2008). Pada streaming seorang pengguna akhir dapat mulai melihat suatu file multimedia hampir bersaman ketika file tersebut mulai diterima.

Penggunaan cara ini mengharuskan pengiriman pengiriman suatu file multimedia ke user dilakukan secara konstan. Hal ini bertujuan agar seorang user

dapat menyaksikan video yang diterima secara langsung tanpa ada bagian yang hilang. Keuntungan utama dari penggunaan ini cara ini adalah seorang user tidak perlu menunggu hingga suatu file multimedia diterima secara lengkap. Dengan demikian, penggunaan cara ini memungkinkan pengiriman secara siaran langsung (live events) kepada user.

2.3.1 VOIP

VoIP (voice over internet protocol) adalah salah satu protokol komunikasi suara yang sedang hot di dunia internet. Teknologi VoIP memungkinkan Anda berkomunikasi suara menggunakan jaringan internet. Syarat utama untuk dapat melakukan komunikasi VoIP adalah komputer yang terhubung ke internet, serta mempunyai kartu suara yang dihubungkan dengan speaker dan mikrofon.

Komunikasi yang bisa dilakukan VoIP adalah pertukaran file, suara dan gambar. Penekanan utama dalam VoIP adalah hubungan keduanya dalam bentuk suara. Jika kedua lokasi terhubung dengan jarak yang cukup jauh (antar kota, antar negara), bisa dilihat keuntungan dari segi biaya. Kedua pihak hanya cukup

membayar biaya pulsa internet saja yang biasanya akan lebih murah daripada biaya pulsa telepon sambungan langsung jarak jauh (SLJJ) atau internasional (SLI). (Zaki, 2008)

Konversi bentuk gelombang analog ke bentuk digital dijalankan oleh

codec. Codec menghasilkan bentuk gelombang pada waktu tertentu dan membangkitkan sebuah nilai. (Network, 2005). Beberapa contoh data codec untuk VoIP ditunjukkan pada Tabel 2.1. Codec yang digunakan pada data VoIP penelitian ini adalah G.711.

Tabel 2.1. Beberapa Contoh Data Codec

Sumber: Network, 2005

2.3.2 Video conference

Video conference adalah telepon biasa dengan tambahan video sehingga

user dapat saling melihat satu sama lain pada saat yang bersamaan. Batasan waktu

end-to-end delay sangat penting pada video conference. Delay yang lama membuatnya susah dalam melakukan interaksi atau percakapan. Batas waktu tunda maksimal sebuah video conference adalah 400 ms dengan batas yang paling bagus tidak lebih dari 150 ms pada setiap arah. Pada dasarnya suatu percakapan

bisa dilakukan dengan sebuah kamera, microphone, monitor / video display dan

speaker seperti yang terlihat pada Gambar 2.5.

Gambar 2.5 Setup Video conference

Sumber: Simpson, 2008

Data video conference pada penelitian ini menggunakan codec H.264.

Codec H.264 memiliki 16 tingkat dengan performa yang berbeda. Mulai dari tingkat 1 (64 sampai 256 kbps) sampai tingkat 5.1 (240 sampai 960 Mbps). (Simpson, 2008). Pengujian ini menggunakan data video sebesar 1300 kB tiap paket dengan bit rate 256 kbps.

2.4 Topologi Dumb-Bell

Model topologi yang digunakan adalah topologi dumb-bell. Lihat Gambar 2.6.

Penggunaan model ini dikarenakan topologi dumb-bell mempunyai

single bottleneck link dengan jumlah lebih dari satu pengirim dan lebih dari satu penerima. Sama seperti desain jaringan di dunia nyata yang terdiri dari banyak pengguna yang mengakses internet sehingga pada suatu titik akan bertemu di jalur backbone.

2.5 Quality of Service(Qos)

Quality of Service (QoS) merupakan metode pengukuran tentang seberapa baik jaringan dan merupakan suatu usaha untuk mendefinisikan karakteristik dan sifat dari satu servis (Ferguson & Huston, 1998). Ada beberapa alasan mengapa perlu QoS, yaitu:

1. Untuk memberikan prioritas untuk aplikasi-aplikasi yang kritis pada jaringan.

2. Untuk memaksimalkan penggunaan investasi jaringan yang sudah ada. 3. Untuk meningkatkan performansi untuk aplikasi-aplikasi yan sensitif

terhadap delay, seperti Voice dan Video.

4. Untuk merespon terhadap adanya perubahan-perubahan pada aliran traffic di jaringan.

2.5.1 Utilisasi Bandwidth

Bandwidth, merupakan kapasitas atau daya tampung kabel Ethernet agar dapat dilewati trafik paket data dalam jumlah tertentu. Bandwidth juga biasa berarti jumlah konsumsi paket data per satuan waktu dinyatakan dengan satuan bit per second (bps) (Riadi & Wicaksono, 2011). Penggunaan bandwidth untuk

multiuser dalam sebuah lingkungan institusi akan dipengaruhi banyak faktor: karakteristik situs yang diakses, jumlah user, delay (jeda) transmisi, dan

bandwidth tersedia. Faktor-faktor ini akan dianalisa dengan asumsi, utilisasi sumber daya atau sering disebut sebagai utilisasi. Utilisasi adalah ukuran seberapa sibuk sumber daya yang ada. Dalam teori antrian utilisasi direpresentasi sebagai waktu server melakukan layanan dan didefinisikan dengan persamaan 2.2 (Riadi & Wicaksono, 2011).

Perhitungan utilisasi bandwidth memerlukan nilai throughput. Rumus throughput ditunjukkan pada persamaan 2.1.

Throughput =

(2.1)

Utility =

x 100% (2.2)

Throughput = Jumlah paket yang berhasil melewati jalur dalam waktu tertentu.

Bandwidth = Jumlah besaran bandwidth yang tersedia (bps)

2.5.2 Packet loss

Packet loss adalah jumlah paket yang hilang saat pengiriman paket data ke tujuan, kualitas terbaik pada jaringan LAN/WAN jika jumlah losses paling kecil (Riadi & Wicaksono, 2011). Packet loss dianalisis berdasarkan berapa banyak paket yang hilang atau gagal mencapai tujuan pada waktu paket sedang berjalan. Kemudian perhitungan paket yang hilang dilakukan dengan persamaan 2.3 (Khalid, 2010) dalam satuan byte dan persamaan 2.4 (Riadi & Wicaksono, 2011) dalam bentuk prosentase.

Packet loss=

x 100% (2.4)

dimana :

Pd = Jumlah paket yang mengalami drop (paket) Ps = Jumlah paket yang dikirim (paket)

Menurut Telecommunications and Internet Protocol Harmonization Over Networks (TIPHON) paket loss dapat dikategorikan menjadi empat. Kategori sangat bagus dengan nilai packet loss 0%, kategori bagus dengan nilai packet loss

3%, kategori sedang dengan nilai packet loss 15% dan kategori jelek dengan nilai

packet loss 25%.

2.5.3 Delay

Delay atau Latency adalah apabila mengirimkan data sebesar 3 MB pada saat jaringan sepi waktunya 5 menit tetapi pada saat ramai sampai 15 menit, hal ini disebut latency. Latency pada saat jaringan sibuk berkisar 50-70 msec (Riadi & Wicaksono, 2011). Latency dianalisis berdasarkan berapa waktu tunda dari paket yang diterima sampai tujuan dari masing-masing protokol yang dibandingkan dengan data multimedia. Perhitungan delay menggunakan Persamaan 2.5 (Khalid, 2010) berikut:

Delay (t) = (Tr – Ts) detik (2.5) dimana:

Tr = Waktu penerimaan paket (detik) Ts = Waktu pengiriman paket (detik)

2.5.4 Jitter

Jitter, merupakan variasi delay antar paket yang terjadi pada jaringan berbasis IP. Besarnya nilai jitter akan sangat dipengaruhi oleh variasi beban trafik dan besarnya tumbukan antar-paket (congestion) yang ada dalam jaringan tersebut. Semakin besar beban trafik di dalam jaringan akan menyebabkan semakin besar pula peluang terjadinya congestion, dengan demikian nilai jitter -nya akan semakin besar. Semakin besar nilai jitter akan mengakibatkan nilai QoS akan semakin turun. Perhitungan jitter menggunakan Persamaan 2.6 (Khalid, 2010)

Jitter = delay (A) –delay (B) (2.6) dimana:

delay (A) = waktu tunda paket sekarang

delay (B) = waktu tunda paket sebelumnya

2.6 Packet loss

Pengukuran packet loss digunakan pada jaringan komputer untuk menentukan apakah users atau aplikasi telah menerima sumber daya yang adil. Sebuah metric yang digunakan secara umum untuk menaksir fairness adalah

Jain’s Packet loss Index (JFI) dengan persamaan 2.7 (Saleem Bhatti, 2008):

(∑ )

∑

(2.7)

Dimana 1/n ≤ J ≤ 1, N adalah jumlah aliran, rn adalah nilai kelengkapan

keseimbangan atau kewajaran (fairness) pada semua aliran. J = 1/n menunjukkan tidak ada fairness.

2. 7 Network Simulator 2

Network simulator (NS) pertama kali dibangun sebagai varian dari REAL Network Simulator pada tahun 1989 di UCB (University of California Berkeley). Pada tahun 1995 pembangunan NS di sukung oleh DARPA (Defense Advance Research Project Agency) melalui VINT (Virtual Internet Testbed) Project, yaitu sebuah tim riset gabungan yang beranggotakan tenaga ahli dari LBNL (Lawrence Berkeley of National Laboratory), Xerox PARC, UCB dan USC/ISI (University of Southern California School of Engineering/Information Science Institute). Tim gabungan ini membangun sebuah perangkat lunak simulasi jaringan internet untuk kepentingan riset interaksi antar protokol dalam konteks pengembangan protokol internet pada saat ini dan masa yang akan datang. (Indarto, 2004)

2.7.1 Konsep Dasar Network Simulator 2

Network Simulator dibangun dengan menggunakan dua bahasa pemrograman, yaitu C++ dan Tcl/OTcl. C++ digunakan untuk library yang berisi

event scheduler, protokol dan network conmponent yang diimplementasikan pada simulasi oleh user. Tcl/OTcl digunakan pada script simulasi yang ditulis oleh NS user dan pada library sebagai simulator objek.

Bahasa C++ digunakan pada library karena C++ mampu mendukung runtime simulasi yang cepat, meskipun simulasi melibatkan simulasi jumlah paket dan sumber data dalam jumlah besar.

Bahasa Tcl memberikan respon runtime yang lebih lambat daripada C++, namun jika terdapat kesalahan, respon Tcl terhadap kesalahan syntax dan perubahan script berlangsung dengan cepat dan interaktif. User dapat mengetahui letak kesalahannya yang dijelaskan pada console, sehingga user dapat memperbaiki dengan cepat. Karena alasan itulah bahasa ini dipilih untuk digunakan pada skripsi simulasi.

2.7.2 Cara Membuat dan Menjalankan Skrip di NS

Membuat skrip simulasi NS sangat mudah. Skrip simulasi bisa Anda buat dengan menggunakan program teks editor yang ada pada linux Anda, dan disimpan dalam sebuah folder dengan ekstensi .tcl.

Contoh:

simulasi.tcl

Untuk menjalankan simulasi yang telah Anda buat, Anda tinggal masuk ke folder tersebut dan mengaktifkan NS serta nama file tcl simulasi yang Anda jalankan.

Contoh:

[root @ accessnet your_folder]# ns simulasi.tcl

2.7.3 Output NS-2

Pada saat satu simulasi berakhir, NS membuat satu atau lebih fileoutput text-based yang berisi detail simulasi jika dideklarasikan pada saat membangun simulasi. Ada dua jenis output NS, yaitu: file trace yang akan digunakan untuk analisis numerik dan simulasi yang disebut network animator (nam).

1. Network Animator (NAM)

NAM memiliki interface grafis yang mirip dengan CD player (play, rewind, fast forward, pause, dan lain-lain) dan juga memiliki kontroler kecepatan tampilan simulasi. Lihat Gambar 2.7.

Gambar 2.7. Network Animator (NAM)

2. Trace File

Trace file merupakan isi dari out.tr (Gambar 2.8.) Trace file berisi data numerik yang akan digunakan untuk analisa simulasi.

Gambar 2.8 Contoh Isi dari Trace File

Masing-masing baris pada trace file terdiri dari 12 kolom. Format umum masing-masing baris trace file ditunjukkan pada Gambar 2.9.

Gambar 2.9 Format Kolom Masing-Masing Baris TraceFile

Sumber: Teerawat Issariyakul, 2011

1. Kolom pertama adalah type identifier/event. Kolom ini merupakan salah satu dari kemungkinan symbol yang berasosiasi dengan 4 macam event, yaitu: a. “r” merupakan simbol dari receive berarti bahwa paket telah sampai ke

bagian output dari sebuah link.

b. “+” merupakan simbol bahwa paket masuk ke proses antrian. c. “-” merupakan simbol bahwa paket keluar dari proses antrian. d. “d” merupakan simbol bahwa paket tersebut dibuang.

2. Kolom kedua menunjuk pada waktu saat sebuah event terjadi.

3. Kolom ketiga menunjuk pada node input dari sebuah link saat sebuah event terjadi.

4. Kolom keempat menunjuk pada node output dari sebuah link saat sebuah eventterjadi.

5. Kolom kelima menunjuk pada tipe dari paket 6. Kolom keenam menunjuk pada ukuran dari paket.

7. Kolom ketujuh menunjuk pada beberapa flag yang akan dijelaskan di belakang.

8. Kolom kedepalan adalah flow id.

9. Kolom kesembilan adalah alamat sumber dalam bentuk “node.port”. 10. Kolom kesepuluh adalah alamat tujuan dalam bentuk “node.port”.

11. Kolom kesebelas adalah sequence number dari paket data. 12. Kolom keduabelas adalah id unik dari paket.

24 3.1 Metode Penelitian

Metode penelitian yang digunakan dalam pengerjaan tugas akhir ini adalah studi kepustakaan, percobaan dan analisis. Dengan ini penulis berusaha untuk mengumpulkan data dan informasi-informasi serta materi yang bersifat teoritis yang sesuai dengan permasalahan. Hal tersebut diperoleh dari buku-buku, materi perkualiahan serta literatur dari internet, jurnal dan percobaan dengan bantuan

Network Simulator 2.

Analisis perbandingan unjuk kerja protokol UDP dengan DCCP menggunakan data multimedia ini dapat dijelaskan dengan lebih baik melalui blok diagram seperti yang terlihat pada Gambar 3.1.

Gambar 3.1. Blok Diagram Analisis Perbandingan Unjuk Kerja Protokol UDP dengan DCCP Menggunakan Trafik Data Multimedia

Trafik Data

Multimedia UDP DCCP

Analisis Utilisasi

Bandwidth, Jitter,

Delay, Packet loss, Fairness

Perbandingan UDP dan

DCCP CBR, VoIP /

Video conference

CBR, VoIP /

Video conference

NS-2

Pada Gambar 3.1 dapat dikelompokkan menjadi tiga bagian utama, yaitu bagian input data, proses dan output yang berupa hasil analisis perbandingan. 1. Bagian Input Data

Data inputan yang digunakan dalam membandingkan kedua protokol didapat dengan melakukan pembangkitan paket data pada NS-2 dengan ukuran paket sesuai dengan data multimedia.

2. Proses

Data inputan dijalankan di atas protokol UDP dan DCCP menggunakan pemrograman TCL. NS-2 memanggil program TCL sehingga didapatkan hasil

trace file dan simulasi pada NAM. Hasil trace file diolah berdasarkan parameter uji utilisasi bandwidth, delay, jitter, packet loss dan JFI dengan pemrograman perl.

3. Output

Bagian output menunjukan analisis terhadap data yang dihasilkan berupa analisis perbandingan utilisasi bandwidth, analisis perbandingan delay, analisis perbandingan packet loss, analisis perbandingan jitter dan analisis perbandingan fairness dari protokol UDP dengan DCCP. Analisis tersebut disajikan dalam bentuk pembahasan berdasarkan studi literatur dan simulasi yang telah dilakukan pada bagian proses yang nantinya dapat dipaparkan melalui tampilan grafik.

3.2 Prosedur Penelitian

Prosedur ini menjelaskan tentang langkah-langkah yang dilakukan dalam pengujianseperti diagram alir pada Gambar 3.2.

Gambar 3.2. Prosedur Pelaksanaan Penelitian

3.2.1 Pengumpulan Data dan Parameter Penelitian

Dalam tahap ini dilakukan pengumpulan data yang akan digunakan untuk melakukan pengujian. Ada beberapa data yang dibutuhkan meliputi data multimedia yang akan digunakan berupa VOIP dan Video conference. Protokol yang akan digunakan adalah UDP, DCCP CCID2 dan DCCP CCID3. Waktu percobaan yang akan dipakai selama 30 detik. Penentuan nilai ukuran paket,

bandwidth dan bit rate yang bervariasi untuk memberikan efek dalam membandingkan protokol berdasarkan kondisi-kondisi yang telah ditentukan. Karakteristik antrian yang digunakan yaitu drop tail dimana data terakhir yang datang akan dibuang apabila kapasitas dari memori telah penuh (The VINT Project, 2011). 1. Pengumpulan Data dan Parameter Penelitian Protokol UDP, DCCP Data VoIP, Video conference Menentukan parameter penelitian

2. Desain dan Pembuatan Topologi Menentukan topologi Menentukan jumlah node Menentukan sumber dan node tujuan 3. Pembuatan Skrip

Membuat skrip tcl untuk ns2

Membuat skrip perl untuk olah data

4. Menjalankan Skrip

Memanggil skrip tcl pada terminal

menjalankan network animator, perl

5. Pengolahan Data

Mengolah data hasil perl pada libre office calculator dan melanjutkan perhitungan delay, jitter dan fairness

6. Plotting Membuat grafik utilisasi bandwidth, packet loss, fairness, tabel delay dan jitter

Parameter pembanding yang digunakan untuk analisis masing-masing protokol dalam pengujian ini yaitu utilisasi bandwidth, latency, packet loss, jitter

dan fairness.

1. Analisis perbandingan utilisasi bandwidth.

Utilisasi bandwidth dianalisis berdasarkan seberapa besar prosentase

bandwidth suatu link yang menghubungkan antara kedua sisi yaitu sisi pengirim dan sisi penerima.

2. Analisis perbandingan packet loss.

Packet loss dianalisis berdasarkan berapa banyak paket yang hilang atau gagal mencapai tujuan pada waktu paket sedang berjalan. Paket hilang kurang dari 3% termasuk dalam kategori bagus. Kurang dari 15% termasuk dalam kategori sedang.

3. Analisis perbandingan delay.

Delay dianalisis berdasarkan berapa waktu tunda dari paket yang diterima sampai tujuan dari masing-masing protokol yang dibandingkan dengan data multimedia. Nilai delay yang bagus untuk data VoIP dan Video conference tidak boleh lebih dari 450 ms.

4. Analisis perbandingan jitter.

Jitter merupakan variasi dari delay, jitter dianalisis berdasarkan keterlambatan transmisi data dari pengirim dan penerima dalam rentang waktu tertentu. Nilai jitter bagus jika bernilai kurang dari 76 ms. Sedang jika bernilai kurang dari 125 ms dan jelek jika bernilai 126 ms – 225 ms.

5. Analisis Fairness.

Output simulasi dianalisis menggunakan rumus fairness dan didapatkan kesimpulan apakah kedua protokol membagi sumberdaya dengan adil.

3.2.2 Desain dan Pembuatan Topologi

Topologi pengujian menggunakan delapan node seperti pada Gambar 3.3. Pengujian dengan topologi ini menggunakan algoritma data multimedia dan protokolyang berbeda.

Gambar 3.3. Topologi Dumb-bell Dalam Sistem

Kedelapan node masing-masing yaitu n0, n1, n2, n3, n4, n5, n6 dan n7.

Node n0, n1 dan n2 adalah pengirim, sedangkan node n5, n6 dan n7 merupakan penerima sedangkan single bottleneck link terdapat pada jalur node n3-n4. Gambar 3.4. Aliran data multimedia mengalir dari satu pengirim menuju ke satu penerima. Data multimedia dari n0 menuju ke n5 berjalan di atas protokol DCCP-ID2, n1 menuju ke n6 dengan protokol UDP dan n2 menuju ke n7 dengan protokol DCCP-ID3. Simulasi dilakukan dengan cara bergantian antara UDP dengan DCCP-ID2 dan UDP dengan DCCP-ID3.

3.2.3 Pembuatan Skrip

Pembuatan skrip adalah pembuatan skrip .tcl yang disesuaikan dengan data yang sudah ditentukan. Ada empat langkah dalam pembuatan skrip yaitu

inisialisasi, pembuatan node dan link, penggabungan aplikasi pada UDP dan DCCP serta mengatur waktu jalannya skrip.

1. Inisialisasi

Simulasi dengan NS-2 selalu dimulai dengan mendefinisikan sebuah variabel atau object sebagai instance dari kelas Simulator dengan cara sebagai berikut:

set ns [new Simulator]

Untuk menyimpan data keluaran hasil dari simulasi (trace files) dan juga sebuah file lagi untuk kebutuhan simulasi (nam files) akan dibuat dua buah file

dengan perintah “open” seperti berikut:

set tracefile1 [open out.tr w] $ns trace-all $tracefile1

set namfile [open out.nam w] $ns namtrace-all $namfile

Skrip di atas akan membuat trace file dengan nama out.tr yang akan digunakan untuk menyimpan data hasil simulasi dan file out.nam untuk

menyimpan data hasil visualisasi. Deklarasi „w‟ pada bagian akhir dari perintah open adalah perintah write.

Selanjutnya cara mendeklarasikan prosedur “finish” seperti di bawah ini:

proc finish {} {

global ns tracefile1 namfile $ns flush-trace

close $tracefile1 close $namfile exec nam out.nam & exit 0

Perhatikan bahwa prosedur tersebut menggunakan variabel global ns, tracefile1 dan namfile. Perintah flush-trace digunakan untuk menyimpan semua data hasil simulasi ke dalam tracefile1 dan namfile. Perintah exit akan mengakhiri aplikasi dan mengembalikan status dengan angka 0 ke sistem. Perintah exit 0 adalah perintah default untuk membersihkan memori dari sistem, nilai yang lain dapat digunakan misalnya untuk memberikan status gagal.

Pada bagian akhir dari program, prosedur „finish‟ harus dipanggil dengan indikasi waktu (dalam detik) terminasi dari program, misalnya:

$ns at 29.5 finish

Selanjutnya untuk memulai simulasi atau menjalankan program dapat dilakukan dengan menggunakan perintah:

$ns run 2. Membuat node dan link

Mendefinisikan sebuah node pada NS-2 pada dasarnya adalah membuat sebuah variabel, sebagai berikut:

set n0 [$ns node] set n1 [$ns node] set n2 [$ns node] set n3 [$ns node] set n4 [$ns node] set n5 [$ns node] set n6 [$ns node] set n7 [$ns node]

Selanjutnya untuk menggunakan node n0 dilakukan dengan cara memanggil variabel $n0. Demikian pula node yang lain dapat dibuat dengan cara yang sama dengan kebutuhan dalam simulasi.

Setelah node terbuat, maka langkah selanjutnya adalah membuat link yang akan membuat hubungan antar node. Sebuah link untuk menghubungkan node $n0 dan $n3 dengan bidirectional link berkapasitas 3Mb dan dengan waktu tunda

akibat propagasi sebesar 5 ms dapat dibuat dengan cara seperti di bawah ini, begitu pula pada link antar node lainnya.

$ns duplex-link $n0 $n3 3Mb 5ms DropTail $ns duplex-link $n1 $n3 3Mb 5ms DropTail $ns duplex-link $n2 $n3 3Mb 5ms DropTail $ns simplex-link $n3 $n4 100Kb 10ms DropTail $ns simplex-link $n4 $n3 100Kb 10ms DropTail $ns duplex-link $n4 $n5 3Mb 5ms DropTail $ns duplex-link $n4 $n6 3Mb 5ms DropTail $ns duplex-link $n4 $n7 3Mb 5ms DropTail

Pada NS-2, antrian keluaran dari sebuah node didefinisikan sebagai bagian dari sebuah link. Opsi “DropTail” berarti bahwa data terakhir yang datang akan

dibuang apabila kapasitas dari memori telah penuh. 3. Menggabungkan Aplikasi

Untuk mendefinisikan jenis protokol yang akan digunakan NS-2 menggunakan perintah

set udp [new Agent/UDP] #menjalankan udp set cbr1 [new Application/Traffic/CBR]

set dccp0 [new Agent/DCCP/TCPlike]# menjalankan dccp-id2

#untuk menjalankan dccp-id3 perintah “TCPlike” diganti dengan “TFRC”

Set cbr0 [new Application/Traffic/CBR]

Selanjutnya untuk menggabungkan protokol ini pada sebuah node dari sumber yaitu n0 ke tujuan yaitu n5 dan dari n1 ke n6, menggunakan perintah di bawah ini:

$ns attach-agent $n0 $dccp0 $ns attach-agent $n5 $dccpsink0 $ns attach-agent $n1 $udp

$ns attach-agent $n6 $null

Langkah terakhir adalah menentukan jenis aplikasi dan menggabungkan dengan protokol UDP dan DCCP yang telah didefinisikan sebagai berikut:

$cbr0 attach-agent $dccp0 $cbr1 attach-agent $udp

4. Mengatur jadwal eksekusi pada skrip

Karena NS merupakan simulator kejadian diskrit, maka skrip yang telah dibuat dengan Tcl perlu mendefinisikan waktu eksekusi dari setiap kejadian. Setiap kejadian pada skrip Tcl dapat didefinisikan dengan perintah:

$ns at “waktu kejadian”

Sehingga untuk menentukan kapan aplikasi cbr pada masing-masing protokol saat mulai mengirimkan data dan kapan selesai mengirimkan data digunakan perintah berikut:

$ns at 0.5 "$cbr1 start" $ns at 5.0 "$cbr0 start" $ns at 29.5 "$cbr1 stop" $ns at 29.5 "$cbr0 stop" 3.2.4 Menjalankan Skrip di NS-2

Setelah pembuatan skrip .tcl selesai, skrip dijalankan diatas aplikasi NS-2 dengan cara mengetik ns nama_file.tcl pada terminal. Apabila hasil yang ditampilkan berupa gambar visualisasi NAM maka skrip yang dibuat sudah benar dan sesuai dengan konfigurasi.

Hasil output skrip .tcl adalah file out.tr dan out.nam. file out.tr adalah tempat untuk menyimpan data hasil simulasi sedangkan file out.nam adalah tempat untuk menyimpan hasil visualisasi.

3.2.5 Pengolahan Data

Setelah didapatkan hasil dari file out.tr seperti Gambar 3.4, langkah selanjutnya adalah melakukan pemrosesan file dengan menggunakan bahasa pemrogaman Perl.

Gambar 3.4. Trace File dari Program NS-2

Skrip perl yang dibuat terdiri dari lima bagian. Bagian pertama dan kedua skrip sama untuk kelima parameter karena pengecekan dan pembacaan perkolom sama. Berikut lima bagian skrip yang digunakan.

1. Pengecekan file input:

Open (DATA, “<$infile”),

|| die “cannot open $infile $!”;

2. Pembacaan perkolom dari file input menggunakan perintah:

while(<(DATA)>){ @x = split(„ „);

#digunakan pemisah dengan menggunakan spasi

3. Proses seleksi untuk perhitungan nilai dan parameter: if ($x[1]-$clock <= $granularity)

{

if ($x[0] eq 'r' && $x[2] eq $fromnode && $x[3] eq $tonode)

{

if ($x[4] eq 'cbr') {

$sum1=$sum1+$x[5]; }

else ($x[4] ne 'cbr') {

$sum2=$sum2+$x[5]; }

} }

Proses seleksi di atas merupakan proses seleksi untuk perhitungan nilai dan parameter throughput. Keempat parameter lainnya akan dijelaskan pada bagian selanjutnya dalam bab ini beserta dengan flowchart kelima parameter.

4. Perhitungan nilai dari parameter unjuk kerja. {

$throughput1=$sum1/$granularity; $throughput2=$sum2/$granularity; }

Perhitungan pada masing-masing skrip disesuaikan dengan kebutuhan parameter yang dihitung. Contoh di atas adalah skrip perhitungan nilai throughput. Variabel $granularity adalah lama waktu pengamatan. Keempat parameter lainnya akan dijelaskan pada bagian selanjutnya dalam bab ini beserta dengan flowchart kelima parameter.

5. Menampilkan output dari hasil perhitungan dengan perintah:

Print STDOUT “$x[1] $throughput1 $throughput2\n”

Skrip di atas merupakan skrip untuk menampilkan nilai throughput UDP dan DCCP. Keempat parameter lainnya akan dijelaskan pada bagian selanjutnya dalam bab ini beserta dengan flowchart kelima parameter.

Perhitungan delay, jitter dan fairness dilakukan secara khusus. Skrip Perl

delay hanya melakukan seleksi pengambilan data yang diperlukan untuk keperluan perhitungan selanjutnya menggunakan LibreOffice Calc sedangkan untuk perhitungan fairness dilakukan pada LibreOffice Calc dengan inputan hasil dari skripPerl perhitungan throughput.

3.2.6 Plotting

Setelah mendapatkan nilai utilisasi bandwidth, delay, jitter, packet loss

dan fairness selanjutnya adalah menggambarkan ke dalam grafik menggunakan

LibreOffice Calc untuk memudahkan dalam melakukan perbandingan.

3.3 Perancangan Skrip Perl

Bagian ini adalah perancangan skrip perl kelima parameter. Bagian pertama dan kedua skrip telah dijelaskan pada sub-bab sebelumnya. Berikut ini adalah langkah-langkah selanjutnya masing-masing parameter disertai dengan

flowchart.

3.3.1 Utilisasi Bandwidth

Flowchart utilisasi bandwidth ini berisi proses seleksi, perhitungan nilai dari parameter dan menampilkan output hasil olah data trace file. Gambar 3.5. merupakan flowchart keseluruhan dari skrip perl utilisasi bandwidth.

Gambar 3.5 Flowchart Program Utilisasi Bandwidth

Granularity (waktu pengamatan) yang dimasukkan adalah satu sehingga setiap detik terdapat hasil utilisasi bandwidth yang ditampilkan. Di dalam rumus perhitungan parameter tertulis angka 12500. Nilai tersebut digunakan untuk menghitung utilisasi bandwidth data multimedia VoIP sedangkan untuk Video conference nilai dalam skrip diganti dengan nilai 48000 sesuai dengan kapasitas

bandwidth pada bottleneck link.

Berikut ini adalah penjelasan tentang cara kerja flowchart utilisasi

1. Mulai.

2. Inisialisasi variabel udp, dccp dan clock menjadi 0.

3. Pengecekan data. Jika masih ada data pada baris selanjutnya maka menuju nomor 4 jika tidak ada ke nomor 12.

4. Pengecekan kolom waktu yaitu x[1] dengan nilai granularitas yang dimasukkan. Jika bernilai benar lanjutkan ke nomor 5 dan jika salah ke nomor 9.

5. Pengecekan kolom kejadian yaitu x[0] (kolom ke-0), kolom sumber yaitu x[2] dan kolom tujuan yaitu x[3]. Jika ketiga kondisi sesuai maka kondisi bernilai benar, lanjut ke nomor 6 dan jika ketiga kondisi atau salah satu kondisi tidak terpenuhi maka kondisi bernilai salah, kembali ke nomor 3. 6. Pengecekan kolom aplikasi yang digunakan yaitu x[4]. Jika kolom sama

dengan „cbr‟ (UDP) maka lanjut ke nomor 7 dan jika salah ke nomor 8. 7. Menjumlahkan data UDP dan menyimpan hasilnya sementara dalam

variabel udp. Kembali ke nomor 3.

8. Menjumlahkan data DCCP dan menyimpan hasilnya sementara dalam variabel dccp. Kembali ke nomor 3.

9. Perhitungan dengan menggunakan rumus utilisasi bandwidth. Lanjut ke nomor 10.

10. Cetak hasil perhitungan nomor 9 dan lanjut ke nomor 11.

11. Variabel clock ditambah dengan granularitas dan disimpan pada variabel clock. Nilai variabel udp dan dccp dikembalikan menjadi 0. Selanjutnya menuju ke nomor 3.

12. Perhitungan dengan menggunakan rumus utilisasi bandwidth. Lanjut ke nomor 13.

13. Cetak hasil perhitungan nomor 12 dan lanjut ke nomor 14. 14. Selesai

3.3.2 Packet loss

Flowchart packet loss ini berisi proses seleksi, perhitungan nilai dari parameter dan menampilkan output hasil olah data trace file. Gambar 3.6 merupakan flowchart keseluruhan dari skrip perl packet loss.

Sama seperti utilisasi bandwidth, granularity yang dimasukkan adalah satu sehingga program akan menampilkan hasil packet loss setiap detik. Hasil ini tidak bersifat kumulatif sehingga pembacaan paket hilang setiap waktu lebih mudah.

Berikut ini adalah penjelasan tentang cara kerja flowchart packet loss

pada Gambar 3.6: 1. Mulai.

2. Inisialisasi variabel udp, dccp dan clock menjadi 0.

3. Pengecekan data. Jika masih ada data pada baris selanjutnya maka menuju nomor 4 jika tidak ada ke nomor 11.

4. Pengecekan kolom waktu yaitu x[1] dengan nilai granularitas yang dimasukkan. Jika bernilai benar lanjutkan ke nomor 5 dan jika salah ke nomor 9.

5. Pengecekan kolom kejadian yaitu x[0] (kolom ke-0), kolom sumber yaitu x[2] dan kolom tujuan yaitu x[3]. Jika ketiga kondisi sesuai maka kondisi

bernilai benar, lanjut ke nomor 6 dan jika ketiga kondisi atau salah satu kondisi tidak terpenuhi maka kondisi bernilai salah, kembali ke nomor 3.

Gambar 3.6. Flowchart Program Packet Loss

6. Pengecekan kolom aplikasi yang digunakan yaitu x[4]. Jika kolom sama dengan „cbr‟ (UDP) maka lanjut ke nomor 7 dan jika salah ke nomor 8. 7. Menjumlahkan data UDP yang hilang dan menyimpan hasilnya sementara

8. Menjumlahkan data DCCP yang hilang dan menyimpan hasilnya sementara dalam variabel dccp. Kembali ke nomor 3.

9. Cetak hasil variabel udp dan dccp dan lanjut ke nomor 10

10. Variabel clock ditambah dengan granularitas dan disimpan pada variabel clock. Nilai variabel udp dan dccp dikembalikan menjadi 0. Selanjutnya menuju ke nomor 3.

11. Cetak hasil variabel udp dan dccp dan lanjut ke nomor 12. 12. Selesai

3.3.3 Delay dan Jitter

Flowchart delay ini berisi proses seleksi parameter dan menampilkan output hasil olah data trace file. Hasil output program ini dilanjutkan dengan bantuan aplikasi LibreOffice Calc. Gambar 3.7 merupakan flowchart seleksi paket kirim dari skrip perl delay.

Berikut ini adalah penjelasan tentang cara kerja flowchart seleksi paket pada Gambar 3.7:

1. Mulai.

2. Pengecekan data. Jika masih ada data pada baris selanjutnya maka menuju nomor 3 jika tidak ada ke nomor 6.

3. Pengecekan kolom waktu yaitu x[1]. Jika waktu bernilai kurang dari 30 maka bernilai benar lanjutkan ke nomor 4 dan jika salah ke nomor 2. 4. Pengecekan kolom kejadian yaitu x[0] (kolom ke-0), kolom sumber yaitu

x[2] dan kolom aplikasi yaitu x[4]. Jika ketiga kondisi sesuai maka kondisi bernilai benar, lanjut ke nomor 5 dan jika ketiga kondisi atau salah satu kondisi tidak terpenuhi maka kondisi bernilai salah, kembali ke nomor 2. 5. Cetak kolom waktu yaitu x[5] dan id unik paket yaitu x[11]. Lanjut ke

nomor 2. 6. Selesai.

Seleksi paket terima dilakukan sama seperti proses seleksi paket kirim. Hanya saja pada langkah ke-4 dalam proses seleksi kolom sumber diganti dengan kolom tujuan menjadi $x[3]=$tonode.

Langkah selanjutnya adalah mengolah paket dikirim dan diterima pada LibreOffice Calc dengan rumus delay. Gambar 3.8 merupakan flowchart

perhitungan delay paket data. Kolom B[2] adalah ID unik dari paket data. Setelah data delay didapat, dilakukan perhitungan jitter dengan cara delay

Gambar 3.8 Flowchart Perhitungan Delay

3.3.4 Fairness

Fairness dihitung dari nilai throughput. Flowchart throughput ini berisi proses seleksi, perhitungan nilai throughput dan menampilkan output hasil olah data trace file. Gambar 3.9 merupakan flowchart dari skrip perl throughput. Granularity yang dimasukkan adalah satu sehingga setiap detik throughput

ditampilkan. Langkah selanjutnya adalah mengolah data throughput dengan rumus fairness menggunakan Libre office Calculator.

Gambar 3.9. Flowchart Throughput Untuk Parameter Fairness

Berikut ini adalah penjelasan tentang cara kerja flowchartthroughput pada Gambar 3.9.

1. Mulai.

2. Inisialisasi variabel udp, dccp dan clock menjadi 0.

3. Pengecekan data. Jika masih ada data pada baris selanjutnya maka menuju nomor 4 jika tidak ada ke nomor 12.

4. Pengecekan kolom waktu yaitu x[1] dengan nilai granularitas yang dimasukkan. Jika bernilai benar lanjutkan ke nomor 5 dan jika salah ke nomor 9.

5. Pengecekan kolom kejadian yaitu x[0] (kolom ke-0), kolom sumber yaitu x[2] dan kolom tujuan yaitu x[3]. Jika ketiga kondisi sesuai maka kondisi bernilai benar, lanjut ke nomor 6 dan jika ketiga kondisi atau salah satu kondisi tidak terpenuhi maka kondisi bernilai salah, kembali ke nomor 3. 6. Pengecekan kolom aplikasi yang digunakan yaitu x[4]. Jika kolom sama

dengan „cbr‟ (UDP) maka lanjut ke nomor 7 dan jika salah ke nomor 8. 7. Menjumlahkan data UDP dan menyimpan hasilnya sementara dalam

variabel udp. Kembali ke nomor 3.

8. Menjumlahkan data DCCP dan menyimpan hasilnya sementara dalam variabel dccp. Kembali ke nomor 3.

9. Perhitungan dengan menggunakan rumus throughput. Lanjut ke nomor 10.

10. Cetak hasil perhitungan nomor 9 dan lanjut ke nomor 11.

11. Variabel clock ditambah dengan granularitas dan disimpan pada variabel clock. Nilai variabel udp dan dccp dikembalikan menjadi 0. Selanjutnya menuju ke nomor 3.

12. Perhitungan dengan menggunakan rumus throughput. Lanjut ke nomor 13. 13. Cetak hasil perhitungan nomor 12 dan lanjut ke nomor 14.

45 BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Kebutuhan Sistem

Sebelum melakukan simulasi dan analisis perbandingan unjuk kerja protokol UDP dan DCCP dengan menggunakan data multimedia, dibutuhkan perangkat keras dan perangkat lunak dengan kondisi tertentu agar simulasi dapat berjalan dengan baik. Adapun kebutuhan perangkat keras dan perangkat lunak yang digunakan dalam pengerjaan tugas akhir ini ditinjukkan pada Tabel 4.1 dan Tabel 4.2.

Tabel 4.1 Kebutuhan Perangkat Keras Perangkat Keras Spesifikasi Processor _{Intel Core Duo T2450}

Memori _{2.50 GB}

Sistem Operasi _{Ubuntu 12.04}

Tabel 4.2 Kebutuhan Perangkat Lunak

Perangkat Lunak Uraian

Network Simulator 2 Aplikasi yang digunakan untuk menjalankan proses simulasi

Perl Aplikasi yang digunakan untuk mengolah file .tr yang merupakan data output dari simulasi.

LibreOffice Calc Aplikasi yang digunakan untuk mengolah hasil dari perl dan membuat grafik dari data hasil simulasi.

Data simulasi dijalankan pada protokol UDP dan DCCP. Data simulasi menggunakan data multimedia VoIP dan video conference seperti yang dijelaskan pada bab dua. Paket dijalankan bersamaan dengan data seperti pada Tabel 4.3.

Tabel 4.3 Data Simulasi

Percobaan Data Multimedia Ukuran Paket Bit rate Bottlenecklink

1 VoIP 160 kB 64 kb 100 kb

2 Video conference 1300 kB 256 kb 384 kb

Bit rate dan ukuran paket data menggunakan standar codec G.711 (Newport Networks, 2005) untuk data VoIP dan standar codec H.264 (Simpson, 2008) untuk data video conference.

4.2 Hasil

Pengujian pada percobaan 1 dan 2 (Tabel 4.3) dilakukan sebanyak dua kali. Pengujian pertama, protokol UDP dijalankan mulai detik ke-0.5 kemudian pada detik ke-5 protokol DCCP dijalankan. Sebaliknya pada pengujian kedua, protokol DCCP dijalankan terlebih dahulu mulai detik ke-0.5 kemudian disusul protokol UDP pada detik ke-5. Pengujian ini dilakukan untuk mencari tahu adakah perbedaan hasil uji coba antara kedua protokol jika salah satu protokol berjalan lebih dahulu daripada protokol yang lain..

4.2.1 Hasil Utilisasi Bandwidth

Grafik utilisasi bandwidth untuk data multimedia VoIP ditunjukkan pada Gambar 4.1 sedangkan untuk data video conference ditunjukkan pada Gambar 4.2.

Gambar 4.1 Utilisasi Bandwidth VoIP Saat UDP Berjalan Lebih Dahulu

Gambar 4.2 Utilisasi BandwidthVideo conference Saat UDP Berjalan Lebih Dahulu

Tampak garis solid dan garis putus-putus pada Gambar 4.1 dan Gambar 4.2. Maksud garis solid tersebut adalah grafik utilisasi bandwidth protokol UDP pada saat berjalan bersama dengan DCCP CCID2 sedangkan Garis putus-putus adalah grafik utilisasi bandwidth protokol UDP pada saat berjalan bersama dengan DCCP CCID3.

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

0.00% 10.00% 20.00% 30.00% 40.00% 50.00% 60.00% 70.00% 80.00% Waktu (detik) U ti li sa si Ban dw idt h (% ) UDP DCCP-ID2 UDP DCCP-ID3

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 0.00% 10.00% 20.00% 30.00% 40.00% 50.00% 60.00% 70.00% 80.00% Waktu (detik) U ti li sa si Ban dw idt h (% ) UDP DCCP ID-2 UDP DCCP-ID3

Gambar 4.1 dan Gambar 4.2 adalah grafik utilisasi bandwidth dimana protokol UDP berjalan lebih dahulu sedangkan Gambar 4.3 dan Gambar 4.4 adalah grafik utilisasi bandwidth dimana protokol DCCP berjalan lebih dahulu.

Gambar 4.3 Utilisasi Bandwidth VoIP Saat DCCP Berjalan Lebih Dahulu

Gambar 4.4 Utilisasi BandwidthVideo conference Saat DCCP Berjalan Lebih Dahulu

Grafik pada Gambar 4.1 - Gambar 4.4 memiliki pola yang saling terkait antara kedua protokol yaitu membentuk pola yang berlawanan. Grafik utilisasi

bandwidth UDP naik ketika utilisasi bandwidth DCCP menurun dan sebaliknya. 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

0.00% 10.00% 20.00% 30.00% 40.00% 50.00% 60.00% 70.00% 80.00% 90.00% Waktu (Detik) U ti li sa si Ba n d w id th ( % ) UDP DCCP-ID2 UDP3 DCCP-ID3

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 0.00% 10.00% 20.00% 30.00% 40.00% 50.00% 60.00% 70.00% 80.00% 90.00% Waktu (detik) U ti li sa si Ba n d w id th ( % ) UDP DCCP-ID2 UDP3 DCCP-ID3

Misalnya pada detik ke-13 di Gambar 4.4 grafik UDP dengan DCCP-ID2, utilisasi

bandwidth UDP berangsur naik sampai detik ke-15 kemudian menurun pada detik ke-16 sampai detik ke-19 dan pada saat yang bersamaan utilisasi bandwidth

DCCP-ID2 berangsur turun sampai detik ke-15 kemudian naik pada detik ke-16 sampai detik ke-19.

4.2.2 Hasil Packet loss

Grafik packet loss untuk data VoIP ditunjukkan pada Gambar 4.5 (UDP berjalan lebih dahulu) dan Gambar 4.7 (DCCP berjalan lebih dahulu) sedangkan grafik packet loss untuk data video conference ditunjukkan pada Gambar 4.6 (UDP berjalan lebih dahulu) dan Gambar 4.8 (DCCP berjalan lebih dahulu). Tampak garis solid dan garis putus-putus pada gambar. Maksud garis solid tersebut adalah grafik packet loss protokol UDP pada saat berjalan bersama dengan DCCP CCID2 sedangkan garis putus-putus adalah grafik packet loss

protokol UDP pada saat berjalan bersama dengan DCCP CCID3.

Gambar 4.5 Packet loss Data VoIP Saat UDP Berjalan Lebih Dahulu 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 Waktu (detik) P a cket l os s (b y te ) UDP DCCP-ID2 UDP DCCP-ID3

Gambar 4.6 Packet loss Data Video conference Saat UDP Berjalan Lebih Dahulu

Pada Gambar 4.5, packet loss CCID2 tinggi hingga mencapai angka 5000 bytes pada detik ke-6 kemudian berangsur menurun hingga detik ke-12. Packet loss UDP menunjukkan packet loss kurang dari 500 bytes pada detik ke-9 hingga detik ke-11, lebih kecil daripada CCID2.

Gambar 4.7 Packet loss Data VoIP Saat DCCP Berjalan Lebih Dahulu

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 20000 Waktu (detik) P a cke t loss (by te ) UDP CCID-2 UDP DCCP-ID3

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 Waktu (detik) P a cket l os s (b y te ) UDP DCCP-ID2 UDP DCCP-ID3

Gambar 4.8 Packet loss Data Video conference Saat DCCP Berjalan Lebih Dahulu

4.2.3 Delay dan Jitter

Pada uji coba ini, delay dan jitter data VoIP ditunjukkan pada Tabel 4.4- 4.5 (UDP berjalan lebih dahulu) dan Tabel 4.8-4.9 (DCCP berjalan lebih dahulu). Sedangkan delay dan jitter data video conference ditunjukkan pada Tabel 4.6-4.7 (UDP berjalan lebih dahulu) dan Tabel 4.10-4.11 (DCCP berjalan lebih dahulu).

Tabel 4.4 Rata-rata Delay dan Jitter VoIP UDP dengan DCCP CCID2 Saat UDP Berjalan Lebih Dahulu

Waktu (s) UDP DCCP CCID-2

Delay(s) Jitter(s) Delay(s) Jitter(s)

1 – 5 0.0282 0.0282 0.0000 0.0000

6 – 10 0.5508 0.5226 0.4964 0.4964

11 – 15 0.5842 0.0334 0.5876 0.0911

16 – 20 0.5853 0.0011 0.5877 0.0001

21 – 25 0.5971 0.0118 0.5998 0.0121

26 - 30 0.5992 0.0021 0.5997 0.0001

Rata-rata 0.4908 0.0999 0.4785 0.1000

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 Waktu (detik) P a cket l os s (b y te ) UDP DCCP-ID2 UDP DCCP-ID3

Tabel 4.5 Rata-rata Delay dan Jitter VoIP UDP dengan DCCP CCID3 Saat UDP Berjalan Lebih Dahulu

Waktu (s) UDP DCCP CCID-3

Delay(s) Jitter(s) Delay(s) Jitter(s)

1 – 5 0.0282 0.0282 0.0000 0.0000

6 – 10 0.0323 0.0041 0.0344 0.0344

11 – 15 0.0322 0.0001 0.0347 0.0004

16 – 20 0.0321 0.0001 0.0349 0.0002

21 – 25 0.0321 0.0000 0.0350 0.0000

26 - 30 0.0321 0.0001 0.0345 0.0004

Rata-rata 0.0315 0.0054 0.0289 0.0059

Rata-rata hasil delay menunjukkan bahwa adanya peningkatan selama proses simulasi. Misal pada Tabel 4.4, detik ke 1-5 delay UDP bernilai 0.0282 detik, pada detik ke 6-10 meningkat menjadi 0.5508 detik dan seterusnya. Sama halnya dengan delay CCID2 yang meningkat selama proses simulasi. Hal ini dikarenakan paket mengalami proses menunggu dalam buffer dan pada gilirannya akan dikirim jika jalur bisa digunakan atau paket akan dibuang jika kapasitas buffer penuh (The VINT Project, 2011).

Tabel 4.6 Rata-rata Delay dan JitterVideo conference UDP dengan DCCP CCID2 Saat UDP Berjalan Lebih Dahulu

Waktu (s) UDP DCCP CCID-2

Delay(s) Jitter(s) Delay(s) Jitter(s)

1 – 5 0.0403 0.0403 0.0000 0.0000

6 – 10 0.6180 0.5777 0.6758 0.6758

11 – 15 1.2016 0.5836 1.1981 0.5223

16 – 20 1.2420 0.0404 1.2348 0.0367

21 – 25 1.2348 0.0072 1.2281 0.0067

26 - 30 1.2272 0.0076 1.2206 0.0075

Tabel 4.7 Rata-rata Delay dan JitterVideo conference UDP dengan DCCP CCID3 Saat UDP Berjalan Lebih Dahulu

Waktu (s) UDP DCCP CCID-3

Delay(s) Jitter(s) Delay(s) Jitter(s)

1 – 5 0.0403 0.0403 0.0000 0.0000

6 – 10 0.6346 0.5943 0.5959 0.5959

11 – 15 0.5090 0.1255 0.4972 0.0987

16 – 20 0.4884 0.0206 0.4931 0.0041

21 – 25 0.6411 0.1527 0.6453 0.1522

26 - 30 0.7277 0.0866 0.7307 0.0854

Rata-rata 0.5069 0.1700 0.4937 0.1561

Tabel 4.8 Rata-rata Delay dan Jitter VoIP UDP dengan DCCP CCID2 Saat DCCP Berjalan Lebih Dahulu

Waktu (s) UDP DCCP CCID-2

Delay(s) Jitter(s) Delay(s) Jitter(s) 1 – 5 0.0000 0.0000 0.0325 0.0325 6 – 10 0.5545 0.5545 0.5118 0.4793 11 – 15 0.5854 0.0309 0.5877 0.0759 16 – 20 0.6227 0.0373 0.6228 0.0351 21 – 25 0.5687 0.0540 0.5723 0.0505

26 - 30 0.5651 0.0036 0.5642 0.0081

Rata-rata 0.4827 0.1134 0.4819 0.1136

Hasil rata-rata jitter menunjukkan nilai yang selalu berubah dari detik ke1-5 sampai detik ke 26-30 karena nilai delay berubah setiap waktu. Hasil rata-rata

jitter UDP dan CCID2 pada Tabel 4.8 misalnya, termasuk dalam kategori sedang karena bernilai kurang dari 0.125 detik.

Tabel 4.9 Rata-rata Delay dan Jitter VoIP UDP dengan DCCP CCID3 Saat DCCP Berjalan Lebih Dahulu

Waktu (s) UDP DCCP CCID-3

Delay(s) Jitter(s) Delay(s) Jitter(s) 1 – 5 0.0000 0.0000 0.0312 0.0312 6 – 10 0.0322 0.0322 0.0348 0.0036 11 – 15 0.0320 0.0002 0.0350 0.0001 16 – 20 0.0321 0.0000 0.0347 0.0003 21 – 25 0.0318 0.0003 0.0355 0.0008

26 - 30 0.0318 0.0000 0.0349 0.0006

Tabel 4.10 Rata-rata Delay dan JitterVideo conference UDP dengan DCCP CCID2 Saat DCCP Berjalan Lebih Dahulu

Waktu (s) UDP DCCP CCID-2

Delay(s) Jitter(s) Delay(s) Jitter(s) 1 – 5 0.0403 0.0403 0.000 0.000 6 – 10 0.6104 0.5701 0.594 0.594 11 – 15 0.7584 0.1481 0.772 0.178 16 – 20 0.7705 0.0121 0.791 0.018 21 – 25 0.7559 0.0147 0.752 0.038

26 - 30 0.7039 0.0520 0.715 0.037

Rata-rata 0.6066 0.1396 0.6040 0.1442

Tabel 4.11 Rata-rata Delay dan JitterVideo conference UDP dengan DCCP CCID3 Saat DCCP Berjalan Lebih Dahulu

Waktu (s) UDP DCCP CCID-3

Delay(s) Jitter(s) Delay(s) Jitter(s) 1 – 5 0.0000 0.0000 0.0403 0.0403 6 – 10 0.0322 0.0322 0.5805 0.5402 11 – 15 0.0320 0.0002 0.6659 0.0854 16 – 20 0.0321 0.0000 0.6246 0.0413 21 – 25 0.0318 0.0003 0.7337 0.1091

26 - 30 0.0318 0.0000 0.8109 0.0772

Rata-rata 0.0267 0.0055 0.5760 0.1489

4.2.5 Fairness

Grafik fairness untuk data multimedia pada saat UDP berjalan lebih dahulu seperti ditunjukkan pada Gambar 4.9. Sedangkan grafik fairness untuk data multimedia pada saat DCCP berjalan lebih dahulu, Gambar 4.10.

Garis solid pada grafik menunjukkan grafik fairness antar-protokol menggunakan data multimedia VoIP. VoIP-ID2 adalah protokol UDP dengan DCCP 2 sedangkan VoIP-ID3 adalah protokol UDP dengan DCCP CCID-3. Sedangkan garis putus-putus menunjukkan grafik fairness antar-protokol menggunakan data multimedia video conference. Keterangan Vconf-ID2 adalah protokol UDP dengan DCCP CCID2 sedangkan Vconf-ID3 adalah protokol UDP dangan DCCP CCID-3.

Gambar 4.9 Grafik Fairness Saat UDP Berjalan Lebih Dahulu

Gambar 4.9 menunjukkan nilai Fairness (JFI) selama proses transmisi berlangsung. Nilai JFI rata-rata paling kecil dimiliki oleh protokol UDP dengan CCID-3 menggunakan data VoIP yaitu sekitar 0.835 sedangkan nilai JFI protokol UDP dengan CCID-3 menggunakan data video conference yaitu sekitar 0.912. Hal ini dikarenakan data VoIP yang kecil berjalan dengan mekanisme TFRC sehingga

throughput berjalan lebih smooth.

Gambar 4.10 Grafik Fairness Saat DCCP Berjalan Lebih Dahulu 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

0.400 0.500 0.600 0.700 0.800 0.900 1.000 1.100 Waktu (detik) Fa ir n e ss VoIP-ID2 VoIP-ID3 Vconf-ID2 Vconf-ID3

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 Waktu (detik) Fa ir ness VoIP-ID2 VoIP-ID3 Vconf-ID2 Vconf-ID3

Gambar 4.10 menunjukkan nilai JFI ketika DCCP berjalan lebih dahulu. Nilai JFI yang ditunjukkan pada Gambar 4.9 dan 4.10 di atas memiliki nilai yang tidak jauh berbeda.

4.3 Pembahasan

Setelah mengetahui hasil dari masing-masing percobaan maka didapatkan hasil secara keseluruhan yang akan dijelaskan pada masing-masing parameter uji pada pembahasan berikut ini.

4.3.1 Pembahasan Utilisasi Bandwidth

Berdasarkan pengujian yang dilakukan, keseluruhan utilisasi bandwidth

seperti yang ditampilkan pada Gambar 4.1 – Gambar 4.4 dalam waktu 25 detik (dimulai dari detik kelima) ditunjukkan pada Tabel 4.12 dan Tabel 4.13.

Tabel 4.12 Utilisasi Bandwidth UDP dengan DCCP CCID2

Utilisasi Bandwidth UDP CCID2

VoIP UDP1st 61.80% 37.12%

DCCP1st 61.39% 37.50%

Vconf UDP1st 62.78% 35.66%

DCCP1st 62.63% 35.88%

Tabel 4.13 Utilisasi Bandwidth UDP dengan DCCP CCID3

Utilisasi Bandwidth UDP CCID3

VoIP UDP1st 62.72% 24.03%

DCCP1st 62.77% 24.18%

Vconf UDP1st 63.23% 35.37%

DCCP1st 63.28% 35.59%

Tabel 4.12 menunjukkan bahwa utilisasi bandwidth UDP dengan protokol CCID2 sekitar 62% (UDP) dan 36% (CCID2) sedangkan pada Tabel 4.13 nilai utilisasi bandwidth UDP dengan CCID3 sekitar 62% (UDP) dan 24% (CCID3) untuk data VoIP serta 63% (UDP) dan 35% (CCID3) untuk data video conference.

Utilisasi bandwidth UDP dengan CCID3 memliki nilai yang lebih tinggi pada data

video conference karena besaran paket yang lebih besar daripada data VoIP. Grafik pada Gambar 4.1 - Gambar 4.4 memiliki pola yang saling terkait antara kedua protokol yaitu membentuk pola yang berlawanan. Grafik utilisasi

bandwidth UDP naik ketika utilisasi bandwidth DCCP menurun dan sebaliknya. Misalnya pada detik ke-13 di Gambar 4.4 grafik UDP dengan DCCP-ID2, utilisasi

bandwidth UDP berangsur naik sampai detik ke-15 kemudian menurun pada detik ke-16 sampai detik ke-19 dan pada saat yang bersamaan utilisasi bandwidth

DCCP-ID2 berangsur turun sampai detik ke-15 kemudian naik pada detik ke-16 sampai detik ke-19. Secara keseluruhan utilisasi bandwidth UDP lebih besar karena protokol DCCP memiliki congestion control yang tidak dimiliki oleh protokol UDP sehingga DCCP menyesuaikan penggunaan bandwidth yang tersedia pada jalur tersebut.

4.3.2 Pembahasan Packet loss

Pada Gambar 4.5 misalnya, packet loss CCID2 tinggi pada detik ke-6 kemudian berangsur menurun karena CCID2 memiliki mekanisme congestion control untuk menghitung congestionwindow sehingga seiring berjalannya waktu, CCID2 bisa mengurangi paket yang hilang seminimal mungkin. Sedangkan

packet loss pada CCID3 lebih kecil daripada CCID2 karena CCID3 memiliki mekanisme congestion control yang menggunakan tingkat pengiriman data TCP-Friendly dengan meminimalisasi tingkat perubahan kecepatan transmisi pengiriman, smooth transmission.

61 BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Berdasar hasil pengujian didapatkan beberapa poin kesimpulan sebagai berikut:

1. Sistem dapat berjalan dengan baik. Network Simulator 2 dapat menjalankan protokol UDP dan DCCP CCID2 / CCID3 menggunakan trafik data multimedia.

2. Kesimpulan analisis perbandingan unjuk kerja dan fairness DCCP CCID2 dan DCCP CCID3 terhadap UDP menggunakan data multimedia dengan parameter uji utilisasi bandwidth, packet loss, delay serta jitter.

a. Hasil pengujian menunjukkan bahwa rata-rata utilisasi bandwidth data VoIP antara protokol UDP dengan CCID2 bernilai 61.60% (UDP) dan 37.31% (CCID2) sedangkan antara protokol UDP dengan CCID3 bernilai 62.75% (UDP) dan 24.11% (CCID3). Pada data video conference, utilisasi bandwidth antara protokol UDP dengan CCID2 bernilai 62.71% (UDP) dan 35.77% (CCID2) sedangkan antara protokol UDP dengan CCID3 bernilai 63.26% (UDP) dan 35.48% (CCID3).

Hasil utilisasi bandwidth ini menunjukkan bahwa penggunaan CCID2 lebih baik daripada CCID3 jika berjalan secara bersama menggunakan data multimedia yang sama.

b. Hasil packet loss data VoIP antara protokol UDP dengan CCID2 bernilai 0.34% (UDP) dan 8.89% (CCID2) sedangkan antara protokol UDP dengan

62

CCID3 bernilai 0.65% (UDP) dan 10.25% (CCID3). Pada data video conference, nilai packet loss antara protokol UDP dengan CCID2 adalah 1.32% (UDP) dan 10.69% (CCID2) sedangkan antara protokol UDP dengan CCID3 bernilai 2.17% (UDP) dan 10.50% (CCID3).

Besar packet loss masing-masing protokol tersebut masih dapat diterima pada penggunaan data multimedia. Packet loss UDP termasuk dalam kategori bagus karena bernilai kurang dari 3% sedangkan packet loss CCID2 dan CCID3 termasuk dalam kategori sedang karena bernilai kurang dari 15%. Menurut hasil pengujian ini didapatkan kesimpulan bahwa packet loss CCID2 lebih baik pada data VoIP daripada CCID3 dan CCID3 lebih baik pada data video conference daripada CCID2.

c. Hasil rata-rata delay data VoIP antara protokol UDP dengan CCID2 bernilai 0.581 s (UDP) dan 0.573 s (CCID2) sedangkan antara protokol UDP dengan CCID3 bernilai 0.032 s (UDP) dan 0.035 s (CCID3). Pada data video conference, nilai delay antara protokol UDP dengan CCID2 adalah 0.912 s (UDP) dan 0.918 s (CCID2) sedangkan antara protokol UDP dengan CCID3 bernilai 0.316 s (UDP) dan 0.638 s (CCID3).

Hasil rata-rata delay antar-protokol pada pengujian ini menunjukkan bahwa CCID3 memiliki delay lebih baik daripada CCID2 pada kedua data multimedia.

d. Hasil rata-rata jitter data VoIP antara protokol UDP dengan CCID2 bernilai 0.125 s (UDP) dan 0.125 s (CCID2) sedangkan antara protokol UDP dengan CCID3 bernilai 0.004 s (UDP) dan 0.004 s (CCID3). Pada data video conference, nilai jitter antara protokol UDP dengan CCID2

adalah 0.201 s (UDP) dan 0.211 s (CCID2) sedangkan antara protokol UDP dengan CCID3 bernilai 0.101 s (UDP) dan 0.179 s (CCID3).

Nilai rata-rata delay antar-protokol pada pengujian ini menunjukkan bahwa CCID3 memiliki delay lebih baik daripada CCID2 pada kedua data multimedia.

e. Tingkat fairness (JFI) UDP dengan CCID2 pada data VoIP rata-rata bernilai 0.93 sedangkan pada data video conference bernilai 0.916. Kedua nilai tersebut menunjukkan bahwa penggunaan jalur akses pada bottleneck-link antara kedua protokol tersebut seimbang dan bagus karena tidak didominasi oleh satu protokol saja. Sedangkan JFI UDP dengan CCID3 pada data VoIP rata-rata bernilai 0.836 dan pada data video conference bernilai 0.912.

Menurut pengujian yang telah dilakukan, hasil perbandingan unjuk kerja berdasar parameter uji dan fairness di atas didapatkan hasil akhir yang menunjukkan bahwa secara keseluruhan protokol DCCP CCID2 memiliki kinerja yang lebih baik pada sisi utilisasi bandwidth dan fairness untuk data VoIP dan video conference serta packet loss untuk data VoIP, sedangkan DCCP CCID3 memiliki kinerja lebih baik pada sisi delay dan jitter untuk data VoIP dan video conference serta packet loss untuk data video conference.

5.2. Saran

Berikut ini terdapat beberapa saran yang penulis berikan untuk peneliti berikutnya apabila ingin mengembangkan penelitian yang telah dibuat agar menjadi lebih baik adalah sebagai berikut:

64

1. Peneliti berikutnya diharapkan mencoba protokol DCCP CCID4 yang barusan diperkenalkan ke publik.

2. Penelitian dilakukan dengan topologi dan codec yang bermacam-macam sesuai dengan aplikasi yang digunakan. Misalnya dari banyak pengirim menuju satu penerima.

3. Protokol dijalankan dari dua sisi pengguna sehingga menyerupai interaksi yang terjadi secara real.

4. Jika dimungkinkan, peneliti berikutnya diharapkan menggunakan peralatan dan konfigurasi secara langsung dalam dunia nyata.

65

DAFTAR PUSTAKA

Abdul Syarif, A. S. (2008). Quality of Service (Qos) Teknologi Streaming untuk Aplikasi Surveillance. SNASTI.

E. Kohler, M. H. (2006, March). Datagram Congestion Control Protocol. Dipetik March 27, 2013, dari IETF RFC 4340: http://tools.ietf.org/html/rfc4340 FOROUZAN, B. A. (2010). TCP/IP PROTOCOL SUITE FOURTH EDITION.

BOSTON: HIGHER EDUCATION.

IANA. (2012, September 14). DCCP Parameters. Dipetik Maret 2013, 2013, dari

http://www.iana.org/assignments/dccp-parameters/dccp-parameters.xml#dccp-parameters-1

Indarto, A. B. (2004). Mudah Membangun Simulasi dengan Network Simulator 2. Yogyakarta: Andi.

Khalid, M. N. (2010). Simulation Based Comparison of SCTP, DCCP and UDP Using MPEG-4 Traffic Over Mobile WiMAX/IEEE 802.16e.

Lai, Y.-C. (2008). DCCP: Transport Protocol with Congestion Control and Unreliability. 78-83.

Networks, N. (2005). VoIP Bandwidth Calculation. Newport Networks Ltd. Purbo, O. W. (2007). VoIP Cikal Bakal "Telkom Rakyat". Jakarta:

INFOKOMPUTER.

Riadi, I., & Wicaksono, W. P. (2011). Implementasi Quality of Service Menggunakan Metode Hierarchical Token Bucket. Yogyakarta: Universitas Ahmad Dahlan.

Saleem Bhatti, M. B. (2008). A Comparative Performance Evaluation of DCCP. SPECTS, 433-439.

Shigeki, T., & Hiroyuki Koga, K. I. (2005). Performance Evaluations of DCCP for Bursty Traffic in Real-time Applications. Symposium on Applications and The Internet (SAINT'05).

Simpson, W. (2008). Video Over IP, IPTV, Internet Video, H.264, P2P, Web TV, and Streaming: A Complete Guide to Understanding the Technology. Focal Press.

66

Sofana, I. (2009). Cisco CCNA & Jaringan Komputer. Bandung: Informatika.

. H. (2011). Introduction to Network Simulator NS2. Springer.

The VINT Project. (2011, November 4). The ns Manual . formerly ns Notes and Documentation.

Zaki, A. (2008). Berkomunikasi Murah via Internet. Jakarta: PT Elex Media Komputindo.