Analisis kinerja interkoneksi IPv4 dan IPv6 menggunakan mekanisme NAT-PT

ANALISIS KINERJA INTERKONEKSI IPv4 DAN IPv6
MENGGUNAKAN MEKANISME NAT-PT

ANDRA RIZKI AQUARY

DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2006

ANALISIS KINERJA INTERKONEKSI IPv4 DAN IPv6
MENGGUNAKAN MEKANISME NAT-PT

ANDRA RIZKI AQUARY

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Komputer pada
Departemen Ilmu Komputer

DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2006

ABSTRAK
ANDRA RIZKI AQUARY. Analisis Kinerja Interkoneksi IPv4 dan IPv6 Menggunakan
Mekanisme NAT-PT. Dibimbing oleh HERU SUKOCO dan FIRMAN ARDIANSYAH.
IPv6 adalah versi baru protokol Internet yang dikembangkan untuk menggantikan IPv4.
Alasan utama dikembangkannya IPv6 adalah untuk meningkatkan ruang alamat Internet sehingga
mampu mengakomodasi perkembangan jumlah pengguna Internet yang sangat cepat. Penyebaran
IPv6 membutuhkan banyak waktu dan usaha, sehingga terdapat suatu masa transisi di mana IPv6
dan IPv4 berjalan
bersamaan. Pada masa ini dibutuhkan teknik-teknik yang dapat
diimplementasikan oleh IPv6 untuk dapat kompatibel dengan IPv4, teknik-teknik ini disebut
mekanisme transisi. Salah satu bentuk mekanisme transisi adalah penerjemahan protokol dari IPv4
ke IPv6 maupun sebaliknya. NAT-PT merupakan salah satu bentuk implementasi dari
penerjemahan protokol.
Dengan NAT-PT dimungkinkan komunikasi dua arah baik dari IPv6 ke IPv4 maupun
sebaliknya. Dalam penelitian ini diamati kinerja interkoneksi antara IPv6 dan IPv4, ukuran
kinerjanya meliputi throughput, RTT, utilisasi CPU, dan waktu resolusi nama.

Interkoneksi dari IPv6 ke IPv4 memperoleh kinerja throuhgput yang lebih baik
dibandingkan interkoneksi dengan arah sebaliknya. Hasil sebaliknya terjadi pada pengujian RTT
di mana keunggulan dimiliki oleh interkoneksi IPv4 ke IPv6. Di lain pihak, untuk dua pengujian
lainnya, interkoneksi IPv6 ke IPv4 kembali memperoleh hasil lebih baik. Hasil pengujian juga
menunjukkan satu kelemahan NAT-PT, yaitu ketidakmampuannya menangani paket-paket yang
terfragmentasi.

Judul

: ANALISIS KINERJA INTERKONEKSI IPv4 DAN IPv6
MENGGUNAKAN MEKANISME NAT-PT

Nama

: Andra Rizki Aquary

NRP

: G64102027

Menyetujui,
Pembimbing I

Pembimbing II

Heru Sukoco, S.Si., M.T.
NIP. 132282666

Firman Ardiansyah, S.Kom., M.Si.
NIP 132311919

Mengetahui,
Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Prof. Dr. Ir. Yonny Koesmaryono, M.S.
NIP. 131473999

Tanggal Lulus: ...................

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT, karena berkat rahmat dan karuniaNyalah, tugas akhir ini dapat diselesaikan. Penelitian ini mengambil tema jaringan dengan judul
Analisis Kinerja Interkoneksi IPv4 dan IPv6 Menggunakan Mekanisme NAT-PT.
Penulis menyadari, bahwa penyusunan tugas akhir ini tidak terlepas dari bimbingan dan
bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih
yang sebesar-besarnya kepada:
1.

Bapak Heru Sukoco, S.Si., M.T. dan Bapak Firman Adiansyah, S.Kom., M.Si. selaku
pembimbing I dan pembimbing II

2.

Kedua orang tua yang telah memberikan dorongan baik moril maupun materiil

3.

Teman-teman kontrakan: Dany, Zaki, Alfath dan Adi

4.

Rekan-rekan ILKOMERZ 39

5.

Seluruh staf Departemen Ilmu Komputer

Semoga tulisan ini dapat bermanfaat, Amin.

Bogor, September 2006

Andra Rizki Aquary

RIWAYAT HIDUP
Penulis lahir di Jakarta pada tanggal 9 Februari 1985 sebagai anak pertama dari tiga
bersaudara, putra dari pasangan Muslim dan Suhartini.
Tahun 2002, penulis lulus dari SMU Negeri 1 Bekasi dan melanjutkan pendidikan ke
Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) pada
Departemen Ilmu Komputer, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.

DAFTAR ISTILAH

IPv4
IPv6
IPv4 IPv6
IPv6 IPv4
RTT
NAT-PT
DNS
TCP
UDP
Node
Server
Router

: Internet Protocol version 4
: Internet Protocol version 6
: interkoneksi dari IPv4 ke IPv6
: interkoneksi dari IPv6 ke IPv4
: Round-trip time
: Network Address Translation-Protocol Translation
: Domain Name System

: Transmission Control Protocol
: User Datagram Protocol
: elemen dalam jaringan yang memiliki kartu jaringan
: elemen dalam jaringan yang menyediakan layanan jaringan tertentu
: elemen dalam jaringan yang menghubungkan node dalam suatu jaringan
dengan node pada jaringan lain.

DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ............................................................................................................................. vii
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................................................ vii
DAFTAR LAMPIRAN..................................................................................................................... vii
PENDAHULUAN
Latar Belakang.................................................................................................................................1
Tujuan ..............................................................................................................................................1
Ruang Lingkup ................................................................................................................................1
TINJAUAN PUSTAKA
Arsitektur IPv4 ................................................................................................................................1
Struktur Header IPv4 ......................................................................................................................1
Arsitektur IPv6 ................................................................................................................................2

Struktur Header IPv6 ......................................................................................................................2
Mekanisme Transisi ........................................................................................................................2
NAT-PT ...........................................................................................................................................3
DNS .................................................................................................................................................3
ALG .................................................................................................................................................3
DNS-ALG........................................................................................................................................3
Maximum Transmission Unit (MTU) .............................................................................................4
Fragmentasi .....................................................................................................................................4
Ukuran Kinerja ................................................................................................................................4
METODOLOGI PENELITIAN
Analisis Kebutuhan Sistem .............................................................................................................4
Rancangan Sistem ...........................................................................................................................5
Sistem Koneksi IPv4 ..................................................................................................................5
Sistem Koneksi IPv6 ..................................................................................................................5
Sistem Interkoneksi IPv4-IPv6...................................................................................................6
Pengujian Sistem .............................................................................................................................6
Throughput .................................................................................................................................6
RTT .............................................................................................................................................6
Utilisasi CPU ..............................................................................................................................7
Waktu Resolusi Nama (Name Resolution Time) .......................................................................7

Analisis Kinerja ...............................................................................................................................7
HASIL DAN PEMBAHASAN
Throughput ......................................................................................................................................7
Throughput TCP .........................................................................................................................7
Throughput UDP ........................................................................................................................8
RTT..................................................................................................................................................9
Analisis Kegagalan Fragmentasi NAT-PT ...................................................................................10
Waktu Resolusi Nama ...................................................................................................................11
Utilisasi CPU .................................................................................................................................11
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan....................................................................................................................................12
Saran ..............................................................................................................................................12

vi

DAFTAR TABEL
1
2
3
4

Halaman
Spesifikasi sistem pengujian ............................................................................................................4
Waktu resolusi nama ......................................................................................................................11
Utilisasi CPU IPv4 IPv4 dan IPv6 IPv6...................................................................................12
Utilisasi CPU IPv4 IPv6 dan IPv6 IPv4...................................................................................12

DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

Halaman
Struktur header IPv4. .......................................................................................................................1
Struktur header IPv6. .......................................................................................................................2
Arsitektur NAT-PT sederhana..........................................................................................................3
Konfigurasi sistem koneksi IPv4......................................................................................................5
Konfigurasi sistem koneksi IPv6......................................................................................................6
Konfigurasi sistem IPv4-IPv6. .........................................................................................................6
Throughput TCP ...............................................................................................................................7
Throughput UDP pada pengirim. .....................................................................................................8
Throughput UDP pada penerima......................................................................................................9
Round trip time (RTT)......................................................................................................................9
DNS request – reply. ......................................................................................................................11

DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1 Hasil Pengujian...............................................................................................................................15
2 Sistem pengujian throughput TCP .................................................................................................17

vii

1

PENDAHULUAN

Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk:

Latar Belakang
IP version 6 (IPv6) adalah versi baru
protokol Internet yang dikembangkan untuk
menggantikan IP version 4 (IPv4), versi
protokol Internet yang sampai saat ini masih
mendominasi sebagian besar infrastruktur
jaringan Internet dunia. Alasan utama
dikembangkannya IPv6 adalah untuk
meningkatkan ruang alamat Internet
sehingga
mampu
mengakomodasi
perkembangan jumlah pengguna Internet
yang sangat cepat secara eksponensial
(Huston 2006). IPv4 memiliki panjang
alamat IP sebesar 32-bit (Postel 1981) yang
artinya mampu mengakomodasi sebanyak
232 buah alamat. Di lain pihak, IPv6 dengan
panjang alamat 128-bit (Deering & Hinden
1998) mampu menampung 2128 buah alamat.
Hal ini merupakan keunggulan yang sangat
mutlak dimiliki IPv6.
Bagaimanapun
juga
mengubah
infrastruktur Internet dunia dari protokol
IPv4 ke IPv6 bukanlah suatu pekerjaan yang
mudah dan pasti akan memakan waktu yang
lama. Pada masa transisi ini terdapat
keadaan di mana jaringan Internet yang
sudah
mengimplementasikan
IPv6,
berdampingan dengan jaringan yang masih
menggunakan IPv4 sebagai protokol
Internetnya. Tantangan utama yang dihadapi
pada masa transisi ini adalah bagaimana
agar
jaringan
IPv6
yang
sedang
dikembangkan ini mampu berinteraksi
dengan jaringan IPv4 yang sudah ada
sebelumnya. Masa transisi ini dilakukan
sampai seluruh jaringan Internet dunia
mengimplementasikan protokol IPv6. Untuk
memastikan integrasi IPv6 yang sukses ke
dalam
infrastruktur
IPv4,
Internet
Engineering
Task
Force
(IETF)
mengembangkan beberapa strategi dan
mekanisme transisi.
Salah satu mekanisme transisi yang telah
dikembangkan secara matang dan telah
banyak diimplementasikan di dunia adalah
NAT-PT (Network Address TranslationProtocol Translation). Mekanisme ini
bekerja dengan cara menerjemahkan alamat
dan paket-paket IP dari IPv4 ke IPv6 dan
juga sebaliknya (Tsirtsis & Srisuresh 2000).

1

mengevaluasi
kinerja
interkoneksi
antara jaringan IPv4 dan jaringan IPv6
atau
sebaliknya
menggunakan
mekanisme NAT-PT,

2

membandingkan hasil evaluasi kinerja
interkoneksi tersebut dengan kinerja
koneksi IPv4-IPv4 dan IPv6-IPv6.

Hasil penelitian ini diharapkan dapat
menjadi pertimbangan untuk pengembangan
jaringan dan memberi gambaran umum
tentang mekanisme interkoneksi IPv4 dan
IPv6.
Ruang Lingkup
Hal-hal yang dilakukan pada penelitian
ini adalah sebagi berikut:
• Implementasi interkoneksi menggunakan
NAT-PT yang dikembangkan dan
direkomendasikan oleh Electronics and
Telecommunications Research Institute,
Korea (ETRI 2001).
• Pengukuran kinerja interkoneksi meliputi
throughput, round-trip time, utilisasi
CPU, dan waktu resolusi nama.

TINJAUAN PUSTAKA

Arsitektur IPv4
IPv4 pertama kali dikembangkan pada
awal tahun ’80-an dan rancangan final
protokol ini termuat dalam RFC 791 yang
dikeluarkan oleh IETF. Pada awal
kemunculannya protokol ini tidak disebut
sebagai IPv4 melainkan hanya sebagai
Internet Protocol saja.
Struktur Header IPv4
Version

IHL

Type of
Sevice

Identification
Time to Live

Protocol

Total Length
Flags

Fragment
Offset

Header Checksum

Source Address (32-bit)
Destination Address (32-bit)
Options

Padding

Gambar 1 Struktur header IPv4.

2

Leon-Garcia
dan
Widjaja
(2003)
menjelaskan masing-masing field header
pada Gambar 1 sebagai berikut:

3

• Version (4-bit), mengindikasikan versi
Internet Protocol, bernilai 4.

5

• Internet
Header
Length
(4-bit),
merupakan panjang header Internet.
• Type of Service (8-bit), menandakan
jenis layanan yang diinginkan oleh paket
bersangkutan.
• Total Length (16-bit), merupakan
panjang total paket IPv4 yang terdiri dari
header dan data.
• Identification (16-bit), mengidentifikasikan nilai yang ditetapkan pengirim untuk
membantu reassembly fragmen data.
• Flags (3-bit), menandakan
untuk proses fragmentasi.

flag-flag

4

menyederhanakan protokol agar router
dapat memproses paket lebih cepat,
menyediakan aspek keamanan yang
lebih baik daripada IPv4,
mengizinkan protokol yang lama dan
baru tetap eksis bersama selama
beberapa tahun transisi.

Struktur Header IPv6
Version

Traffic
Class

Payload Length

Flow Label
Next Header

Hop Limit

Source Address (128-bit)

Destination Address (128-bit)

Gambar 2 Struktur header IPv6.

• Time to Live (8-bit), jumlah jalur
maksimal di mana paket IPv4 dapat
berjalan sebelum dibuang.

Secara umum elemen-elemen header
IPv6 lebih sederhana dibandingkan dengan
IPv4, karena dilakukan perampingan. LeonGarcia dan Widjaja (2003) menjelaskan
masing-masing field header IPv6 dalam
Gambar 2 sebagai berikut:

• Protocol (8-bit), mengidentifikasikan
protokol di lapisan yang lebih tinggi.

• Version (4-bit), mengindikasikan versi
Internet Protocol, bernilai 6.

• Header Checksum (16-bit), memberi
kemampuan pengecekan error terhadap
header IPv4 saja.

• Traffic Class (8-bit), mengindikasikan
kelas prioritas paket.

• Fragment Offset (13-bit), mengindikasikan posisi fragmen.

• Source Address (32-bit), menyimpan
alamat pengirim.
• Destionation Address (32-bit), menyimpan alamat penerima.
• Options + Padding (32-bit), memungkinkan paket untuk meminta opsi
layanan tambahan.
Arsitektur IPv6
IETF mengembangkan IPv6 pada awal
’90-an dengan tujuan utama mengatasi
masalah ruang alamat Internet yang lambat
laun
semakin
berkurang,
karena
perkembangan jumlah pengguna Internet
yang tak terkendali. Ada beberapa tujuan
utama
dikembangkannya
IPv6
ini
(Tanenbaum 2003):
1

2

mendukung bermilyar-milyar host,
bahkan dengan alokasi pengalamatan
yang tidak efisien,
mengurangi ukuran tabel routing,

• Flow Label (20-bit), digunakan pengirim
untuk memberi urutan rangkaian paketpaket.
• Payload Length (16-bit), merupakan
panjang data yang dibawa setelah
header.
• Next Header (8-bit), mengidentifikasikan
tipe header selanjutnya setelah header
IPv6 utama.
• Hop Limit (8-bit), merupakan jumlah
jalur maksimal di mana paket IPv6 dapat
berjalan sebelum dibuang.
• Source Address (128-bit), menyimpan
alamat pengirim.
• Destination Address (128-bit), menyimpan alamat penerima.
Mekanisme Transisi
Mekanisme transisi secara umum
didefinisikan sebagai sekumpulan teknik
yang dapat diimplementasikan oleh node
IPv6 untuk dapat kompatibel dengan node

3

IPv4 yang sudah eksis sebelumnya (Chown
et al. 2002). Mekanisme ini secara umum
terbagi menjadi tiga kategori, yaitu berupa
mekanisme
dual-stack,
mekanisme
tunneling, dan mekanisme penerjemahan
protokol. Ketiga kategori mekanisme
tersebut memiliki cara kerja dan tujuan yang
berbeda.
Pada mekanisme dual-stack, sebuah
node akan dilengkapi dengan dua jenis
protokol IP, sehingga sering disebut
IPv4/IPv6 node. Ini merupakan cara paling
sederhana dalam mekanisme transisi.
Masing-masing IPv4/IPv6 node akan
diberikan alamat IPv4 dan IPv6.
Tunneling
disebut
juga
sebagai
enkapsulasi, yaitu paket dari satu protokol
dienkapsulasi ke dalam paket dari protokol
yang berbeda. Mekanisme ini digunakan
ketika dua node yang menggunakan protokol
yang
sama
ingin
berkomunikasi
menggunakan jalur yang dimiliki protokol
lain.
Kedua mekanisme sebelumnya tidak
memiliki kemampuan menghubungkan node
IPv6 yang ingin berkomunikasi dengan
node
IPv4, atau sebaliknya. Jenis
komunikasi
tersebut
membutuhkan
mekanisme yang mampu menerjemahkan
antara IPv4 dan IPv6. Inilah yang
merupakan
keunggulan
mekanisme
penerjemahan protokol. NAT-PT yang
menjadi objek pada penelitian ini adalah
salah satu implementasi dari mekanisme
perjemahan protokol.
NAT-PT
Network Address Translation-Protocol
Translation (NAT-PT) yang didefinisikan
dalam RFC 2766 memungkinkan host dan
aplikasi IPv6 untuk dapat berhubungan
dengan host dan aplikasi IPv4, dan
sebaliknya (Tsirtsis & Srisuresh 2000)
dengan mengimplementasikan router NATPT. Salah satu keuntungan implementasi
NAT-PT adalah tidak dibutuhkannya
perubahan pada sisi host karena semua
konfigurasi dilakukan pada router NAT-PT.
NAT (Network Address Translation)
dalam
NAT-PT
mengacu
pada
penerjemahan dari alamat IPv4 ke IPv6 dan
sebaliknya, sedangkan PT (Protocol
Translation) menyediakan penerjemahan
paket IPv4 menjadi paket yang secara
semantik sama dengan paket IPv6 dan
sebaliknya. Router NAT-PT berada di batas

antara jaringan IPv4 dan IPv6, dan
menggunakan sekumpulan alamat IPv4
untuk diberikan kepada node IPv6 secara
statis atau dinamis, yang berlaku sementara
(Atwood et al. 2003). Skema sederhana
arsitektur NAT-PT ditunjukkan oleh
Gambar 3.

Gambar 3 Arsitektur NAT-PT sederhana.
DNS
Domain Name System (DNS) adalah
sebuah basisdata terdistribusi yang berisi
nama-nama host dan alamat-alamat IP
(Blank 2004). DNS diciptakan untuk
memudahkan mengingat nama-nama host
dalam jaringan tanpa perlu mengetahui
alamat IP sebenarnya dari host tersebut.
Secara sederhana, prinsip kerja DNS adalah
memetakan sebuah nama host ke dalam
sebuah alamat IP atau sebaliknya. Klien
DNS
menggunakan
prosedur
yang
dinamakan resolver untuk meminta alamat
IP yang sesuai dengan nama host yang
diberikannya kepada server DNS.
ALG
Application Layer Gateway (ALG)
adalah sebuah prosedur khusus untuk
aplikasi tertentu yang memungkinkan
aplikasi
pada
node
IPv6
untuk
berkomunikasi dengan aplikasi pada node
IPv4 dan juga sebaliknya (Tsirtsis &
Srisuresh 2000). ALG berperan untuk
translasi alamat IP ketika sebuah aplikasi
memuat alamat IP dalam data yang
dikirimkannya.
DNS-ALG
NAT-PT adalah mekanisme yang tidak
mengubah data yang dikirimkan oleh suatu
aplikasi yang melaluinya. Jika data kiriman
aplikasi tersebut mengandung suatu alamat
IP yang membutuhkan translasi dari IPv4 ke
IPv6 dan sebaliknya, maka NAT-PT tidak
akan melakukan translasi sebagaimana yang
dilakukannya pada header-header IP. Salah
satu aplikasi yang memuat alamat IP dalam
datanya adalah DNS yang merupakan
aplikasi penting untuk memungkinkan
komunikasi dari node IPv4 ke node IPv6.
Untuk mengatasi masalah ini diperlukan
suatu mekanisme yang dinamakan DNSALG yang bekerja bersama dengan NAT-PT

4

untuk memungkinkan klien DNS dari
jaringan IPv4 berhubungan dengan server
DNS yang berada pada jaringan IPv6 dan
juga sebaliknya. DNS-ALG melakukan
translasi alamat-alamat IP yang terdapat
dalam data yang dikirimkan aplikasi DNS.
Maximum Transmission Unit (MTU)
MTU adalah batasan maksimum yang
dapat dibawa dalam sebuah frame pada
lapisan kedua dari permodelan TCP/IP.
Layer ini tidak didesain untuk dapat
menerima atau mengirim frame yang
memuat data lebih dari yang ditetapkan
MTU. Dengan demikian sebuah IP
datagram harus lebih kecil atau sama
besarnya dengan MTU atau dia tidak bisa
diproses untuk pengiriman (Comer 2001).
Fragmentasi
Ketika IP harus mengirim paket yang
ukurannya lebih besar dari MTU, maka
paket tersebut harus dipecah menjadi
fragmen-fragmen
yang
lebih
kecil
ukurannya dari MTU. Proses pemecahan
paket menjadi fragmen-fragmen inilah yang
disebut
fragmentasi.
Masing-masing
fragmen dikirim secara individu ke
tujuannya. Setelah semua fragmen sampai,
komputer tujuan kemudian akan menyusun
ulang fragmen-fragmen itu menjadi sebuah
paket yang utuh (Leon-Garcia & Widjaja
2003).
Ukuran Kinerja
Ada beberapa ukuran kinerja yang akan
diamati dalam penelitian ini, yaitu
throughput, round-trip time, utilisasi CPU,
dan waktu resolusi nama. Beberapa di
antaranya didefinisikan dalam (Blank 2004;
Sukoco 2005) sebagai berikut:
Throughput didefinisikan sebagai jumlah
paket data (dalam bit) yang diterima oleh
penerima pada suatu satuan waktu tertentu.
Secara
sederhana
throughput
dapat
dirumuskan sebagai berikut:

throughput =

host pengirim ke host tujuan kemudian
kembali lagi ke host pengirimnya, RTT
dinyatakan dalam satuan milidetik.
Utilisasi CPU merupakan nilai yang
menyatakan persentase penggunaan CPU
oleh suatu proses. Dalam penelitian ini
pengukuran utilisasi CPU dilakukan pada
node perantara yang melakukan routing
ataupun translasi header IP.
Resolusi nama adalah sebuah proses
menemukan alamat IP yang sesuai dengan
sebuah nama host yang diberikan. Waktu
resolusi nama merupakan total waktu yang
diperlukan klien DNS untuk mengirimkan
kueri sebuah nama host, server DNS
mencari alamat yang sesuai dengan nama
host dan server DNS mengirimkan hasil
kueri tersebut ke klien DNS. Waktu resolusi
nama secara sederhana dapat dihitung
dengan mencari selisih waktu antara klien
DNS mengirimkan kueri sampai menerima
jawaban kueri tersebut.

METODOLOGI PENELITIAN

Analisis Kebutuhan Sistem
Untuk melakukan pengujian disusun
beberapa sistem uji yang terdiri dari tiga
buah komputer personal yang salah satunya
bertindak sebagai router. Spesifikasi tiga
buah komputer personal tersebut tercantum
dalam Tabel 1.
Tabel 1 Spesifikasi sistem pengujian

CPU
Memori
Harddisk

A
Intel
Pentium 4
2.8 GHz
512MB
DDR3200
80GB
7200RPM

Kartu
Jaringan

Realtek
RTL8169

Sistem
Operasi

SuSE
Linux 10.0

packet received
∆t

B
AMD
AthlonXP
2500+
512MB
DDR3200
120GB
7200RPM
Realtek
RTL8139
dan VIA
VT6105
Rhine III
Red Hat
Linux 9.0

C
AMD
AthlonXP
3000+
512MB
DDR3200
80GB
7200RPM
VIA
VT6105
Rhine III
Debian
GNU/Linux
3.1r0a

Throughput secara umum merupakan ukuran
aktifitas dalam suatu sesi komunikasi. Nilai
throughput yang besar menandakan kinerja
yang ditunjukkan jaringan tinggi.

Perangkat lunak yang digunakan dalam
proses pengujian ini, yaitu:

Round-trip time atau disingkat RTT adalah
jumlah waktu yang dibutuhkan oleh suatu
paket untuk melakukan perjalanan dari suatu

• Iperf, merupakan pembangkit trafik yang
dapat mengirimkan paket-paket TCP
maupun UDP dalam jumlah sangat besar.

5

Iperf juga memiliki kemampuan untuk
menghitung throughput suatu jaringan
berdasarkan paket-paket yang telah
dikirimkannya.
• Ping/Ping6, merupakan aplikasi jaringan
standar yang biasa digunakan untuk
mengecek konektivitas antara dua host
dalam jaringan. Ping mengirim sebuah
paket ICMP berupa Echo Request dan
akan menerima Echo Reply jika
terhubung dengan host yang dituju. Ping
juga melaporkan waktu yang dibutuhkan
oleh proses tersebut.
• Iostat,
merupakan
aplikasi
yang
memberikan laporan statistik tentang
penggunaan CPU dan juga penggunaan
harddisk berdasarkan masing-masing
partisi.
• Dig,
merupakan
aplikasi
yang
melakukan permintaan alamat IP kepada
server DNS dengan mengirimkan nama
host dan menampilkan jawaban yang
diberikan server DNS. Dig juga dapat
melakukan hal yang sebaliknya.
• Ethereal, merupakan aplikasi penangkap
informasi tentang paket-paket yang
berlalu-lalang dalam jaringan. Ethereal
dapat
membantu
mencari
dan
menyelesaikan masalah yang terjadi pada
jaringan
dengan
informasi
yang
ditangkapnya.
• Gawk, merupakan perangkat lunak yang
dapat melakukan parsing terhadap suatu
file. Fungsi utamanya adalah mencari isi
dari sebuah file secara baris-per-baris
yang berisikan pola tertentu dan
kemudian melakukan seleksi atau
pemformatan ulang terhadap file
tersebut.

• Gnuplot, merupakan perangkat lunak
pembuatan grafik berbasis commandline. Perangkat lunak ini mampu
menghasilkan berbagai macam grafik
dengan banyak pilihan untuk mengubah
tampilan grafik.
Rancangan Sistem
Ketiga komputer disusun menjadi tiga
jenis sistem pengujian. Sistem pertama
merupakan sistem koneksi dengan jaringan
hanya IPv4, sistem kedua adalah sistem
koneksi dengan jaringan hanya IPv6, dan
sistem terakhir adalah sistem interkoneksi

yang menggabungkan penggunaan jaringan
IPv4 dan IPv6.
Sistem Koneksi IPv4
Pada pengujian ini sistem disusun
dengan hanya menggunakan alamat-alamat
IPv4 yang diberikan kepada masing-masing
komputer. Konfigurasi alamat untuk sistem
koneksi IPv4 adalah sebagai berikut.
• Komputer A dikonfigurasi
alamat IPv4 200.0.1.4/24.

dengan

• Komputer B merupakan router dengan
konfigurasi alamat IPv4 200.0.1.5/24
pada salah satu kartu jaringan dan IPv4
200.0.2.5/24 pada kartu jaringan lainnya.
• Komputer C dikonfigurasi dengan alamat
IPv4 200.0.2.4/24.
Pengujian pada sistem ini dilakukan satu
arah dengan arah aliran data dari komputer
A ke komputer C. Gambar 4 menunjukkan
implementasi sistem pengujian dengan
jaringan hanya IPv4.

Gambar 4 Konfigurasi sistem koneksi IPv4.
Sistem Koneksi IPv6
Sistem pengujian ini hanya melibatkan
penggunaan alamat IPv6 dalam jaringan
dengan konfigurasi untuk masing-masing
komputer sebagai berikut.
• Komputer A dikonfigurasi
alamat IPv6 2000:1::6/96.

dengan

• Komputer B merupakan router dengan
konfigurasi alamat IPv6 2000:1::5/96
pada salah satu kartu jaringan dan IPv6
2000:2::5/96 pada kartu jaringan lainnya.
• Komputer C dikonfigurasi dengan alamat
IPv6 2000:2::6/96.
Sama seperti pengujian dengan sistem
koneksi IPv4, pengujian sistem koneksi IPv6
dilakukan satu arah dengan arah aliran data
yang sama. Implementasi sistem koneksi
IPv6 ditunjukkan dalam Gambar 5.

6

Gambar 5 Konfigurasi sistem koneksi IPv6.
Sistem Interkoneksi IPv4-IPv6
Sistem pengujian terakhir ini merupakan
sistem interkoneksi IPv4-IPv6 yang
memungkinkan komputer A dan komputer C
saling berhubungan walaupun menggunakan
sistem pengalamatan yang berbeda. Hal ini
dimungkinkan
dengan
menggunakan
komputer B sebagai router NAT-PT. Ketiga
komputer pada sistem interkoneksi ini
menggunakan konfigurasi dengan ketentuan
berikut:
• Komputer A merupakan node IPv4
dikonfigurasi dengan alamat IPv4
200.0.0.44/24. Komputer ini juga
bertindak sebagai server DNS IPv4.
• Komputer B merupakan router NAT-PT
yang dikonfigurasi dengan alamat IPv4
200.0.0.5/24 dan alamat IPv6 2000::5/96.
Pada komputer ini diaplikasikan
perangkat lunak NAT-PT dengan
konfigurasi prefix 2001::/96.
• Komputer C merupakan node IPv6
dikonfigurasi dengan alamat IPv6
2000::66/96.
Komputer
ini
juga
merupakan server DNS IPv6.
Sistem interkoneksi IPv4-IPv6 diimplementasikan seperti Gambar 6.

Gambar 6 Konfigurasi sistem IPv4-IPv6.
Berbeda dengan dua sistem pengujian
sebelumnya, sistem NAT-PT diperlakukan
dengan dua arah pengujian yaitu dari
komputer A ke komputer C dan sebaliknya.
Hal ini dilakukan karena dua arah pengujian
tersebut mewakili dua jenis trafik yang
berbeda, masing-masing yaitu trafik IPv4 ke
IPv6 dan trafik IPv6 ke IPv4.
Pengujian Sistem
Pengujian
ini
dilakukan
dengan
menggunakan kapasitas jalur transmisi
100Mbps dan waktu pengujian yang
bervariasi untuk setiap ukuran kinerja yang
diamati.

Agar mendapatkan hasil yang berbedabeda untuk tiap pengujian,
maka
diberlakukan variasi nilai parameter yang
berbeda-beda untuk tiap pengujian selain
kedua parameter di atas. Parameter tersebut
adalah ukuran paket, yang masing-masing
berukuran 64, 128, 256, 512, 768, 1024,
1280, 1536, 1792, dan 2048 bytes.
Keragaman ukuran paket diperlukan untuk
dapat melihat perilaku fragmentasi yang
terjadi pada masing-masing pengujian.
Proses pengujian yang dilakukan untuk
setiap ukuran kinerja yang diamati berbedabeda, baik dalam penggunaan perangkat
lunak maupun beberapa parameter khusus
untuk setiap pengujian.
Throughput
Untuk ukuran kinerja throughput
dilakukan dua jenis pengujian yang
dibedakan
oleh
jenis
trafik
yang
dialirkannya. Kedua jenis trafik tersebut
adalah trafik TCP dan UDP. Pengujian
dengan trafik TCP dilakukan dengan variasi
ukuran paket seperti yang telah disebutkan
sebelumnya. Hal yang sama berlaku untuk
pengujian dengan trafik UDP, trafik UDP
yang dialirkan memiliki bit rate 100Mbps
sesuai dengan kapasitas maksimal jalur
transmisi. Pengujian dilakukan di dua sisi
yaitu sisi pengirim dan juga sisi penerima
untuk melihat perbedaan kinerja throughput
antara paket-paket yang dikirim dan
diterima.
Pengujian ini dilakukan dengan bantuan
perangkat lunak iperf. Iperf selain
mengalirkan trafik juga menghitung
throughput berdasarkan banyaknya paket
yang berhasil dikirimkan. Masing-masing
pengujian dilakukan selama 10 detik dan
dilakukan sebanyak 30 kali ulangan.
RTT
Pengukuran kinerja RTT dilakukan
dengan bantuan perangkat lunak ping/ping6.
Variasi ukuran paket yang sama juga
diberlakukan untuk pengujian ini. Perbedaan
terletak pada lama waktu pengujian.
Pengujian kinerja RTT ini dilakukan
sebanyak 60 ulangan, dalam kurun waktu
tesebut dikirimkan sebanyak 60 paket
ICMP. Kemudian RTT yang dihasilkan pada
masing-masing pengujian akan dirataratakan.

7

Utilisasi CPU
Pengukuran utilisasi CPU dilakukan
menggunakan aplikasi iostat selama 60
detik.
Pengujian
dilakukan
dengan
mengalirkan trafik dalam jumlah besar
melalui router untuk melihat beban yang
diberikan kepada CPU, trafik yang dialirkan
terdiri dari trafik TCP dan UDP. Pencatatan
beban CPU dilakukan setiap satu detik
sekali, kemudian hasil pencatatan tersebut
dirata-ratakan.

oleh perbedaan fitur yang menyertai masingmasing konfigurasi misalnya permasalahan
fragmentasi atau juga perbedaan struktur
header masing-masing protokol Internet.
Untuk melakukan analisis lebih mendalam
tentang suatu pengujian dapat digunakan
informasi yang diberikan oleh Ethereal
tentang paket-paket yang berlalu-lalang
dalam jaringan. Dengan demikian bisa
didapat gambaran lebih baik tentang apa
yang terjadi di jaringan dan juga
kemungkinan penyebabnya.

Waktu Resolusi Nama (Name Resolution
Time)
Pengukuran waktu resolusi nama
dilakukan hanya untuk sistem interkoneksi
IPv4-IPv6, hal ini perlu dilakukan karena
resolusi nama merupakan salah satu proses
yang terjadi ketika sebuah host IPv4 ingin
berkomunikasi dengan host IPv6. Hanya
dengan resolusi nama inilah komunikasi dari
arah IPv4 ke IPv6 dimungkinkan, karena
host IPv4 tidak mengenali format
pengalamatan IPv6.
Pengujian
ini
dilakukan
dengan
menggunakan aplikasi dig, Ethereal dan
Gawk. Dig mengirimkan permintaan sebuah
alamat IP dengan memberikan nama host
kepada server DNS dan menampilkan
hasilnya. Pada saat bersamaaan Ethereal
menangkap paket-paket yang berlalu-lalang
dalam proses ini, kemudian Gawk
digunakan untuk menghitung waktu yang
diperlukan untuk proses ini. Proses ini
dilakukan secara berulang-ulang sebanyak
60 kali.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil-hasil pengukuran pada penelitian
ini ditampilkan dalam bentuk grafik untuk
memudahkan melihat perbedaan kinerja
yang terjadi antara beberapa jenis koneksi
dan interkoneksi menggunakan NAT-PT
yang diujikan. Hasil pengujian dalam bentuk
tabel dapat dilihat pada Lampiran 1.
Throughput
Seperti
telah
dijelaskan
dalam
metodologi
penelitian
pengukuran
throughput pada penelitian ini dilakukan
untuk dua jenis trafik yang berbeda yaitu
TCP dan UDP. Untuk UDP, pengukuran
dilakukan di dua sisi yaitu sisi pengirim dan
sisi penerima.
Throughput TCP

Beberapa hasil pengukuran kinerja
seperti throughput dan RTT kemudian akan
direpresentasikan dalam bentuk grafik
menggunakan bantuan aplikasi Gnuplot.
Analisis Kinerja Sistem
Hasil-hasil
pengukuran
kinerja
interkoneksi IPv4-IPv6 kemudian akan
dianalisis dengan cara membandingkannya
dengan hasil pengukuran kinerja koneksi
IPv4 dan juga koneksi IPv6. Ukuran kinerja
yang
akan
dibandingkan
meliputi
throughput, round-trip time, utilisasi CPU
dan waktu resolusi nama pada berbagai
variasi ukuran paket.

Gambar 7 Throughput TCP

Dari hasil perbandingan tersebut
diharapkan dapat terlihat perbedaan kinerja
di antara beberapa konfigurasi sistem
pengujian. Perbedaan ini dapat disebabkan

Pengujian throughput TCP dilakukan
dalam jaringan yang berbeda ukuran dan
konfigurasi dari jaringan yang digunakan
pada pengujian lain dalam penelitian ini.

8

Pengujian ini dilakukan pada jaringan
intranet IPB, sedangkan pengujian lainnya
dilakukan
menggunakan
jaringan
laboratorium NCC yang hanya terdiri dari
tiga node. Perbedaan ini dilakukan karena
hasil pengujian menggunakan jaringan
sederhana memberikan hasil throughput
yang hampir sama untuk setiap ukuran
paket, diharapkan dengan menggunakan
jaringan yang lebih besar didapatkan hasil
yang lebih bervariasi. Pengujian pada
jaringan intranet IPB untuk IPv6 IPv6
tidak dapat dilakukan karena jaringan IPB
belum dikonfigurasikan dengan IPv6. Sistem
pengujian throughput TCP dapat dilihat
pada Lampiran 2.
Gambar 7 menunjukkan hasil pengujian
throughput TCP. Pada gambar terlihat
throughput TCP untuk IPv6 IPv6 lebih
rata untuk setiap ukuran paket karena
dilakukan pada jaringan yang lebih kecil dan
relatif bersih dari trafik lain. Secara umum
IPv6 IPv6 dan IPv4 IPv4 memberikan
kinerja yang hampir sama, kecuali untuk
ukuran paket di bawah 512 bytes
IPv6 IPv6
mampu
mengungguli
IPv4 IPv4. Hasil yang lebih bervarisi
untuk masing-masing ukuran paket terlihat
pada IPv4 IPv4 menandakan perbedaan
kondisi jaringan mempengaruhi hasil
throughput yang didapatkan.
Namun demikian, perbedaan kondisi
jaringan ini tidak menunjukkan pengaruhnya
pada
pengujian
IPv4 IPv6
dan
IPv6 IPv4. Hasil yang didapatkan untuk
masing-masing
ukuran
paket
tidak
menunjukkan perbedaan yang nyata. Secara
keseluruhan untuk setiap ukuran paket,
IPv6 IPv4 menghasilkan throughput TCP
yang lebih baik daripada IPv4 IPv6. Hal
ini menunjukkan keunggulan NAT-PT
ketika aliran trafik berasal dari IPv6.
Terlihat juga grafik throughput TCP
untuk aliran trafik IPv4 IPv6 dan
IPv6 IPv4 terputus setelah ukuran paket
1280, hal ini terjadi karena kegagalan
fragmentasi
pada
router
NAT-PT.
Penjelasan lebih lanjut tentang hal ini akan
diberikan pada bagian analisis kegagalan
fragmentasi NAT-PT.
Throughput UDP
Hasil pengukuran throughput UDP pada
sisi pengirim dapat dilihat pada Gambar 8.
Pada gambar, grafik throughput untuk aliran
trafik IPv6 IPv4 dan IPv6 IPv6 terlihat

berhimpit. Begitu juga untuk aliran trafik
IPv4 IPv4 dan IPv4 IPv6 yang hanya
terlihat berbeda pada ukuran paket 64 bytes,
sedangkan pada ukuran paket lainnya
terlihat berhimpit. Hal ini disebabkan oleh
karakteristik
paket
yang
dikirimkan
pasangan aliran trafik tersebut sama. Pada
IPv4 IPv4 dan IPv4 IPv6 paket-paket
yang dikirimkan adalah paket IPv4,
sedangkan pada
IPv6 IPv4 dan
IPv6 IPv6
paket yang dikirimkan
merupakan paket IPv6.

Gambar 8 Throughput UDP pada pengirim.
Hasil pengujian menunjukkan bahwa
secara keseluruhan untuk pengujian ini
aliran paket yang bersumber dari IPv4
menunjukkan kinerja throughput yang lebih
baik daripada aliran paket yang berasal dari
IPv6. Keunggulan untuk seluruh ukuran
paket berkisar antara 1.39 Mbps - 6.5 Mbps.
Hal ini terjadi karena paket IPv6 memiliki
kelebihan ukuran header sebesar 20 bytes
daripada IPv4.
Gambar 8 juga menunjukkan bahwa
perbedaan throughput antara paket yang
bersumber dari IPv4 dan IPv6 semakin
berkurang seiring dengan bertambahnya
ukuran paket yang dikirim. Berkurangnya
selisih ini menunjukkan bahwa perbedaan
ukuran header sebesar 20 bytes tersebut
semakin tidak signifikan sejalan dengan
bertambahnya ukuran paket.
Pada ukuran paket lebih besar dari 1280
terjadi penurunan throughput untuk aliran
trafik IPv4 IPv4 dan IPv6 IPv6, karena
mulai dari ukuran paket 1536 terjadi
fragmentasi yang menambah beban jaringan.

9

Masalah fregmentasi kembali terjadi ketika
ukuran paket lebih dari 1280 bytes.

throughput mulai menurun ketika paket
sudah lebih dari 1280 bytes karena sudah
terjadi proses fragmentasi.
Aliran
trafik
IPv4 IPv6
dan
IPv6 IPv4 mengalami penurunan kinerja
sangat besar terutama ketika paket-paket
yang dikirimkan berukuran kecil. Hal ini
terjadi karena pada IPv4 IPv6 dan
IPv6 IPv4, router tidak hanya bertugas
menyampaikan data ke penerima melainkan
juga harus melakukan penerjemahan header
paket-paket IP, baik pada IPv4 IPv6
maupun IPv6 IPv4.

Gambar 9 Throughput UDP pada penerima.
Gambar 9 merupakan grafik hasil
pengujian throughput UDP pada sisi
penerima. Sekilas terjadi perbedaan yang
cukup nyata antara Gambar 8 yang
menunjukkan throughput UDP pada
pengirim dengan Gambar 9. Perbedaan yang
sangat nyata terutama terjadi pada aliran
trafik IPv4 IPv6 dan IPv6 IPv4.
Untuk dapat sampai ke penerima data
tersebut harus melewati router yang
merupakan node perantara, proses melewati
router inilah yang menyebabkan terjadi
penurunan
throughput
dibandingkan
throughput data yang dikirim.
Pada ukuran paket 64 dan 128 bytes
kinerja throughput IPv6 IPv6 mampu
mengungguli kinerja IPv4 IPv4. Dengan
bit rate 100Mbps, paket berukuran sangat
kecil seperti 64 dan 128 bytes akan
membanjiri
router dibandingkan paket
dengan ukuran yang lebih besar. Semakin
banyak paket yang melewati router akan
semakin membebani router sehingga akan
menurunkan
throughput.
Di
sinilah
kelebihan ukuran header paket IPv6 mampu
membantu mengurangi jumlah paket yang
harus melewati router, sehingga hal ini
membuat throughput meningkat.
Pada ukuran paket lebih dari 128 bytes
kinerja throughput IPv4 IPv4 mampu
mengungguli kinerja IPv6 IPv6, karena
perbedaan jumlah paket sudah tidak lagi
signifikan seiring dengan semakin besarnya
ukuran paket. Sama seperti karakteristik
throughput
pada
pengirim,
kinerja

Penerjemahan header ini memerlukan
waktu dan penggunaan CPU yang besar,
sehingga akan menghambat aliran data.
Semakin banyak jumlah paket yang harus
diterjemahkan, semakin terhambat aliran
data dari pengirim ke penerima. Jumlah
paket yang sangat banyak terjadi pada
ukuran paket yang kecil. Hal ini mengurangi
kinerja throughput sangat signifikan, seperti
terlihat pada Gambar 9 di mana terjadi
penurunan kinerja sangat drastis ketika paket
berukuran
kecil.
Perbedaan
kinerja
throughput semakin berkurang seiring
dengan semakin membesarnya ukuran paket.
Secara keseluruhan kinerja IPv6 IPv4
lebih baik daripada IPv4 IPv6 untuk
perbandingan
throughput
UDP
ini,
keunggulan semakin besar ketika ukuran
paket semakin besar. Bahkan ketika ukuran
paket mencapai 768, 1024 dan 1280 bytes
throughput IPv6 IPv4 mampu mendekati
throughput IPv6 IPv6.
RTT

Gambar 10 Round trip time (RTT).

10

Hasil pengukuran RTT ditunjukkan oleh
Gambar 10. Perbandingan kinerja RTT
antara
IPv4 IPv4
dan
IPv6 IPv6
menunjukkan
bahwa
IPv4 IPv4
menghasilkan waktu RTT yang lebih rendah
daripada waktu RTT yang dihasilkan
IPv6 IPv6. Mengikuti karakteristik IPv4,
waktu RTT yang dihasilkan IPv4 IPv6
juga lebih baik daripada RTT IPv6 IPv4,
hanya pada ukuran paket 1024 dan 1280
bytes IPv6 IPv4 mampu menyamai waktu
yang dihasilkan IPv4 IPv6.
Hasil yang didapatkan dari perhitungan
RTT tidak menunjukkan keunggulan IPv6
ketika pengiriman paket-paket berukuran
besar. Tidak seperti IPv4, fragmentasi pada
IPv6 tidak dilakukan di router melainkan
hanya dilakukan di sisi pengirim. Hal ini
mengurangi beban router karena tidak perlu
lagi melakukan fragmentasi, sehingga
seharusnya bisa mengurangi RTT. Tetapi hal
ini tidak terjadi pada pengujian ini, karena
pada pengujian ini hop yang dilewati hanya
satu sehingga keunggulan ini tertutupi oleh
kekurangan IPv6 dalam ukuran header yang
lebih besar 20 bytes daripada IPv4.
Diharapkan ketika jumlah hop yang dilewati
semakin banyak. keunggulan IPv6 ini akan
semakin terlihat.
Hal yang sama seperti pada perhitungan
throughput terjadi ketika ukuran paket
memasuki 1536 bytes, NAT-PT mengalami
kegagalan menerjemahkan paket-paket yang
terfragmentasi.
Analisis Kegagalan Fragmentasi NAT-PT
Hasil-hasil pengujian dengan arah
komunikasi IPv4 IPv6 dan IPv6 IPv4
pada
penelitian
ini
menunjukkan
kejanggalan ketika ukuran paket membesar
lebih dari 1280 bytes, yaitu ketika ukuran
paket 1536, 1792, dan 2048 bytes. Pada
ukuran paket lebih dari 1280 bytes telah
terjadi fragmentasi paket, karena paket yang
akan dikirimkan ukurannya melebihi MTU.
Paket-paket tersebut berarti harus dipecah
menjadi paket-paket yang lebih kecil untuk
bisa
dikirimkan.
Informasi
tentang
fragmentasi paket ini tercantum dalam
header IP. Pada IPv4 informasi ini dimuat
dalam field Flag dan Fragment Offset,
sedangkan pada IPv6 informasi tersebut
dimuat dalam header ekstensi yang bernama
Fragment Header.

Implementasi
NAT-PT
yang
dikembangkan ETRI ini mengalami
kegagalan dalam menangani paket-paket
yang terfragmentasi sehingga interkoneksi
IPv4 IPv6 ataupun IPv6 IPv4 juga
mengalami masalah. Dari pengamatan
terhadap hasil penangkapan paket-paket
menggunakan Ethereal, ditemukan bahwa
permasalahan yang dialami IPv4 IPv6
tidak sama dengan IPv6 IPv4.
Pada IPv4 IPv6, hasil tangkapan paket
menunjukkan bahwa paket-paket yang
terfragmentasi tersebut pada kenyataannya
mampu diproses oleh router NAT-PT.
Tetapi yang mampu diproses NAT-PT hanya
bagian awal dari paket yang terfragmentasi
tersebut, sehingga ketika sampai di tujuan
paket tersebut dalam status tidak lengkap.
Dari pengamatan ini, hal yang mungkin
sebenarnya terjadi adalah bahwa NAT-PT
tidak mampu menerjemahkan informasi
fragmentasi dari header IPv4 menjadi IPv6.
Seperti sudah dijelaskan sebelumnya bahwa
informasi fragmentasi pada IPv4 dan IPv6
diberikan dengan cara yang berbeda. NATPT yang dikembangkan ETRI ini belum
mampu mengubah informasi fragmentasi
dari header IPv4 ke dalam Fragment
Header yang merupakan header ekstensi
IPv6.
Hal yang berbeda terjadi pada pengujian
IPv6 IPv4. Pada pengujian ini router
NAT-PT sama sekali tidak mampu
menerjemahkan Fragment Header IPv6
menjadi informasi fragmentasi yang sesuai
dengan IPv4. Dengan demikian, paket-paket
yang terfragmentasi dari arah IPv6 sama
sekali tidak ada yang mampu mencapai
IPv4. Berbeda dengan IPv4 IPv6, kali ini
router
NAT-PT
memberikan
pesan
kesalahan yang menyatakan bahwa paket
yang datang telah dibuang karena tidak
mampu diterjemahkan.
Hasil-hasil pengujian ini menunjukkan
bahwa
implementasi
NAT-PT
yang
dikembangkan oleh ETRI ini belum mampu
mengakomodasi kebutuhan akan paket-paket
besar yang mengalami fragmentasi untuk
dapat sampai ke tujuannya. Kegagalan
menangani paket terfragmentasi ini belum
tentu terjadi pada implementasi NAT-PT
yang dikembangkan oleh pihak lain.

11

router NAT-PT, yang melakukan
penerjemahan paket DNS menggunakan
DNS-ALG.

Waktu Resolusi Nama
Kinerja
waktu
resolusi
nama
menunjukkan kemampuan server DNS
untuk menjawab permintaan klien untuk
sebuah alamat yang sesuai ketika diberikan
sebuah nama. Tabel 2 menunjukkan hasil
perhitungan kinerja waktu resolusi nama
untuk IPv4 IPv6 dan IPv6 IPv4. Pada
tabel terlihat kinerja IPv6 IPv4 jauh
mengungguli IPv4 IPv6 hingga mencapai
lebih dari 3 ms. Ini merupakan perbedaan
yang sangat signifikan. walaupun pada
kenyataannya pada sisi pengguna perbedaan
3 ms tidak akan banyak berpengaruh.
Tabel 2 Waktu resolusi nama
Arah Komunikasi
IPv4
IPv6

IPv6
IPv4

Waktu resolusi nama
(rataan ms)
4.19544
0.66008

Keunggulan ini disebabkan oleh
perbedaan jalur yang dilewati pesan
permintaan alamat dari klien DNS untuk
sampai ke server DNS. Permintaan alamat
pada IPv4 IPv6 harus melewati server
DNS IPv4 sebelum sampai ke server DNS
IPv6, sedangkan permintaan alamat pada
IPv6 IPv4 bisa langsung ditujukan kepada
server DNS IPv4. Hal ini menyebabkan
perbedaan yang sangat signifikan terhadap
kinerja waktu resolusi nama. Ilustrasi
perjalanan pesan permintaan alamat dari
klien DNS di jaringan IPv4 kepada server
DNS di jaringan IPv6 ataupun sebaliknya
dapat dilihat pada Gambar 11.

Gambar 11 DNS request – reply.
Dari Gambar 11 terlihat jelas bahwa
proses permintaan alamat pada IPv4 IPv6
melalui tiga tahap:
•

Klien DNS IPv4 melakukan permintaan
ke server DNS IPv4.

•

Server DNS IPv4 kemudian melakukan
permintaan ke server DNS IPv6, karena
tidak memiliki basisdata alamat yang
diminta. Permintaan ini akan melewati

•

Server DNS IPv6 kemudian menerima
paket DNS yang telah diterjemahkan,
dan melakukan pencarian alamat dalam
basisdata yang dimilikinya.

Setelah proses tersebut selesai, jawaban dari
server DNS IPv6 akan melewati jalur yang
sama sebelum mencapai klien DNS IPv4.
Di sisi lain, proses permintaan alamat
pada IPv6 IPv4 melalui tahapan yang lebih
sedikit daripada IPv4 IPv6, tahapannya
adalah sebagai berikut:
•

Klien DNS IPv6 melakukan permintaan
langsung ke server DNS IPv4.
Permintaan ini akan melewati router
NAT-PT,
yang
melakukan
penerjemahan paket DNS menggunakan
DNS-ALG.

•

Server DNS IPv4 kemudian menerima
paket DNS yang telah diterjemahkan,
dan melakukan pencarian alamat dalam
basisdata yang dimilikinya.

Setelah proses tersebut selesai, jawaban dari
server DNS IPv4 akan melewati jalur yang
sama sebelum mencapai klien DNS IPv6.
Perbedaan
tahapan
ini
memberikan
pengaruh yang besar terhadap kinerja waktu
resolusi nama antara IPv4 IPv6 dan
IPv6 IPv4.
Utilisasi CPU
Pengujian untuk menghitung utilisasi
CPU dilakukan untuk dua jenis arah
komunikasi. Pengujian pertama untuk
koneksi IPv4 IPv4 dan IPv6 IPv6
dilakukan dengan mengirimkan trafik TCP
dan UDP dengan paket berukuran 1536
bytes selama 60 detik. Ukuran paket ini
digunakan untuk melihat apakah perilaku
fragmentasi yang berbeda antara IPv4 dan
IPv6 akan menghasilkan perbedaan hasil
perhitungan utilisasi CPU. Pengujian kedua
dilakukan
untuk
arah
komunikasi
IPv4 IPv6 dan IPv6 IPv4 dengan paket
berukuran lebih kecil yaitu 1280 bytes.
Ukuran paket ini merupakan yang terbesar
sebelum terjadi fragmentasi, ukuran ini
dipilih karena NAT-PT tidak dapat
melakukan penerjemahan paket yang
mengalami fragmentasi.
IPv6 IPv6 menggunakan sumber daya
CPU lebih sedikit daripada IPv4 IPv4 pada

12

kedua jenis trafik yang dialirkan, hal ini
cukup membuktikan keunggulan IPv6 yang
tidak lagi melakukan proses fragmentasi di
router. Hasilnya dapat dilihat pada Tabel 3.
Proses fragmentasi di router IPv4
membuatnya menggunakan lebih banyak
sumber daya CPU sebesar 11.3% untuk jenis
trafik TCP dan 3.8% untuk trafik UDP.
Secara umum penggunaan CPU untuk jenis
trafik UDP lebih tinggi dibandingkan
dengan TCP, kejadian ini mungkin
disebabkan oleh sifat UDP yang mengirim
tanpa menggunakan kontrol tertentu
sehingga lebih membebani router.
Tabel 3 Utilisasi CPU IPv4 IPv4 dan
IPv6 IPv6
IPv4 IPv4
IPv6 IPv6
Jenis Trafik
(rataan %)
(rataan %)
TCP
31.021622
19.693750
UDP
31.463750
27.633750
Untuk pengujian kedua dengan arah
komunikasi IPv4 IPv6 dan IPv6 IPv4,
hasil pengujian dicantumkan pada Tabel 4.
Pengujian ini melibatkan peran NAT-PT
router yang belaku sebagai router pembatas
antara jaringan IPv4 dan IPv6. NAT-PT
router selain akan menyalurkan paket juga
akan menerjemahkan header-header paket.
Penerjemahan ini diperkirakan akan
membebani router dengan sangat tinggi,
karena penerjemahan ini merupakan proses
yang cukup rumi