Analisis Kinerja Local Area Network Menggunakan Router.

TUGAS AKHIR

ANALISIS PERHITUNGAN KINERJA LOCAL AREA NETWORK MENGGUNAKAN ROUTER

Oleh :

NIM : 050402093 Yosua Hutahaean

Tugas akhir ini diajukan untuk memenuhi persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

ANALISIS PERHITUNGAN KINERJA LOCAL AREA NETWORK MENGGUNAKAN ROUTER

Oleh :

050402093 Yosua Hutahaean

Tugas akhir ini diajukan untuk memenuhi persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro

Disetujui oleh : Dosen Pembimbing

NIP : 196401251991031001 Ir. M. Zulfin, MT

Diketahui oleh :

Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU,

NIP : 195405311986011002 Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si.

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

ABSTRAK

Perangkat internetworking menawarkan komunikasi di antara segmen Local Area Network (LAN). Ada empat tipe utama perangkat internetworking ini: repeater, bridge, router, dan gateway. Perangkat ini dibedakan atas dasar system lapisan Open System Interconnection (OSI) yang digunakan, berfungsi sebagai media komunikasi dari LAN ke LAN.

Pada Tugas Akhir ini penulis tertarik untuk membahas analisis kinerja Local Area Network (LAN) menggunakan Router yang menggunakan sistem antrian M/M/1 dimana jumlah frame yang ditransmisikan bervariasi untuk menghitung parameter kinerja jaringan yaitu delay, throughput dan loss probability.

Hasil analisis menunjukkan bahwa delay, throughput dan loss probability akan semakin besar seiring dengan pertambahan jumlah frame dan laju kedatangan rata-rata frame. Hal ini disebabkan karena semakin banyak frame yang masuk ke dalam antrian, akan menambah waktu tunda dan waktu transmisi paket di dalam system. Kapasitas jalur koneksi router akan menentukan besar kecilnya delay, throughput dan loss probability yang dihasilkan, semakin besar kapasitas jalur koneksi router yang digunakan semakin kecil nilai delay, throughput, dan loss probability yang dihasilkan dalam suatu sistem.

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala kasih-Nya yang menyertai penulis setiap saat selama perkuliahan, dalam pelaksanaan penulisan Tugas Akhir ini.

Tugas Akhir ini merupakan bagian kurikulum yang harus diselesaikan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara, adapun Tugas Akhir ini berjudul:

ANALISIS KINERJA LOCAL AREA NETWORK MENGGUNAKAN ROUTER

Penulis menyampaikan rasa hormat dan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada orang tua saya, Wesly Hutahaean dan ibunda tercinta Libur M. Pasaribu yang telah membesarkan, mendidik dan terus membimbing serta mendoakan saya. Juga rasa sayang kepada adek saya Jupen Hutahaean, Junaro Hutahaean, Juan Hutahaean, Putri Hutahaean, Febyanti Hutahaean dan juga kepada Keluarga Besar Hutahaean.

Dalam kesempatan ini, penulis juga menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Bapak Ir. M. Zulfin, MT, selaku dosen Pembimbing Tugas Akhir, atas segala bimbingan, pengarahan dan motivasi dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 2. Bapak Ir. Kasmir Tanjung selaku dosen wali penulis, atas bimbingan dan

arahannya dalam menyelesaikan perkuliahan

Elektro FT-USU dan Bapak Rahmad Fauzi, MT, selaku Sekretaris Departemen Teknik Elektro FT-USU

4. Seluruh Staf Pengajar di Departemen Teknik Elektro USU dan seluruh Karyawan di Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik USU.

6. Teman-teman angkatan ’05 Teknik Elektro USU, Colin, Richard, Kristoper, Edison, Darwin, Dansem, dan lain-lain yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.

7. Pihak-pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.

Akhir kata, Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, masih banyak kesalahan dan kekurangan, namun penulis tetap berharap semoga Tugas Akhir ini bias bermanfaat dan memberikan inspirasi bagi pengembangan selanjutnya.

Medan, November 2011

Penulis

NIM. 050402093 Yosua Hutahaean

DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

KATA PENGANTAR ... ii

DAFTAR ISI ... iv

DAFTAR TABEL ... vii

DAFTAR GAMBAR ... viii

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1. Latar Belakang ... 1

1.2.Rumusan Masalah ... 2

1.3.Tujuan Penulisan ... 2

1.4.Batasan Masalah ... 2

1.5.Metode Penulisan ... 3

1.6.Sistematika Penulisan ... 3

BAB II LOCAL AREA NETWORK ... 5

2.1.Umum ... 5

2.2.Standar Local Area Network ... 8

2.2.1. Layer Fisik ... 10

2.2.2. Layer Link ... 10

2.2.3. Network Layer ... 12

2.3.Media Transmisi ... 13

2.3.1. Kabel Serat Optik ... 14

2.3.2. Twisted Pair ... 16

2.4.Topoloi Jaringan LAN ... 18

2.4.1. Topologi Bus ... 18

2.4.2. Topologi Ring ... 19

2.4.3. Topologi Star ... 20

2.4.4. Topologi Tree ... 21

2.5.Media Access Control ... 23

BAB III ROUTER ... 25

3.1.Teknologi Dasar ... 25

3.2.Dasar Router ... 27

3.3.Jenis-jenis Router ... 28

3.4.Keuntungan dan Kerugian Router ... 29

3.5.Protokol Routing ... 31

3.5.1. Routing Statis ... 31

3.5.2. Routing Default ... 32

3.5.3. Routing Dinamis ... 32

3.5.4. Administrative Distance (AD) ... 34

3.5.5. Routing Information Protocol (RIP) ... 36

3.6.Kinerja Local Area Network Menggunakan Router ... 39

BAB IV ANALISIS PERHITUNGAN KINERJA LOCAL AREA NETWORK MENGGUNAKAN ROUTER ... 45

4.1. Umum ... 45

4.2. Model Sistem Local Area Network Menggunakan Router ... 45

4.3. Analisis Perhitungan Delay Throughput dan Loss

Probalitity ... 50

4.4. Hasil Analisis Perhitungan Delay Trhoughput dan Loss Probability ... 65

4.5. Simulasi Analisis Kinerja Local Area Network Menggunakan Router ... 67

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 71

5.1. Kesimpulan ... 71

5.2. Saran ... 72

DAFTAR PUSTAKA ... 73 LAMPIRAN

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Jenis Topologi, Kabel dan Protokol ... 24 Tabel 3.1. Administrative Distance Default ... 36 Tabel 4.1. Hasil Analisis Perhitungan LAN Menggunakan Router dan

Kapasitas Jalur Koneksi 64 Kbps ... 66 Tabel 4.2. Hasil Analisis Perhitungan LAN Menggunakan Router

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Hubungan Referensi OSI dan LAN, IEEE ... 9]

Gambar 2.2. Topologi Bus ... 19

Gambar 2.3. Topologi Ring ... 20

Gambar 2.4. Topologi Star ... 21

Gambar 2.5. Topologi Tree ... 22

Gambar 3.1. Model Referensi OSI ... 27

Gambar 3.2. Format Pesan RIPv1 ... 38

Gambar 3.3. Model Atrian ... 41

Gambar 3.4. Interval Waktu Kedatangan Paket pada Proses Poisson 42 Gambar 4.1. Koneksi 2 LAN Menggunakan Router. ... 47

Gambar 4.3. WAN Frame ... 49

Gambar 4.5. Grafik Hasil Simulasi Perhitungan Kinerja Router Jalur Koneksi 64 Kbps ... 67

Gambar 4.6. Grafik Hasil Simulasi Perhitungan Kinerja Router Jalur Koneksi 128 Kbps ... 68

ABSTRAK

Perangkat internetworking menawarkan komunikasi di antara segmen Local Area Network (LAN). Ada empat tipe utama perangkat internetworking ini: repeater, bridge, router, dan gateway. Perangkat ini dibedakan atas dasar system lapisan Open System Interconnection (OSI) yang digunakan, berfungsi sebagai media komunikasi dari LAN ke LAN.

Pada Tugas Akhir ini penulis tertarik untuk membahas analisis kinerja Local Area Network (LAN) menggunakan Router yang menggunakan sistem antrian M/M/1 dimana jumlah frame yang ditransmisikan bervariasi untuk menghitung parameter kinerja jaringan yaitu delay, throughput dan loss probability.

Hasil analisis menunjukkan bahwa delay, throughput dan loss probability akan semakin besar seiring dengan pertambahan jumlah frame dan laju kedatangan rata-rata frame. Hal ini disebabkan karena semakin banyak frame yang masuk ke dalam antrian, akan menambah waktu tunda dan waktu transmisi paket di dalam system. Kapasitas jalur koneksi router akan menentukan besar kecilnya delay, throughput dan loss probability yang dihasilkan, semakin besar kapasitas jalur koneksi router yang digunakan semakin kecil nilai delay, throughput, dan loss probability yang dihasilkan dalam suatu sistem.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dewasa ini perkembangan jaringan telekomunikasi semakin meningkat. Hal ini ditandai dengan munculnya berbagai macam jenis teknologi jaringan yang ditawarkan kepada masyarakat. Jaringan yang ditawarkan tentu harus memiliki kualitas yang tinggi agar dapat semakin memenuhi kebutuhan masyarakat.

Salah satu jaringan telekomunikasi yang sedang berkembang adalah jaringan Local Area Network (LAN) adalah sekumpulan komputer yang saling dihubungkan bersama di dalam satu area tertentu yang tidak begitu luas, seperti di dalam satu kantor atau gedung. Secara garis besar terdapat dua tipe jaringan LAN, yaitu jaringan Peer to Peer dan jaringan Client-Server.

Pada jaringan Peer to Peer, setiap komputer yang terhubung ke jaringan dapat bertindak baik sebagai workstation maupun server. Sedangkan pada jaringan Client-Server, hanya satu komputer yang bertugas sebagai server dan komputer lain berperan sebagai workstation. Antara dua tipe jaringan tersebut masing-masing memiliki keunggulan dan kelemahan.

Dalam perkembangan jaringan LAN ternyata mampu dikombinasikan dengan LAN lain melewati suatu perangkat penghubung. Untuk menghasilkan transmisi data yang cepat dan tepat (tanpa adanya kesalahan) dari sisi receiver, maka lalu lintas jaringan (network traffic) harus diatur sedemikian rupa.

Pada Tugas Akhir ini membahas bagaimana kinerja Local Area Network (LAN) menggunakan router. Pada tugas akhir ini menganalisa kinerja Local Area

Network (LAN) dengan router, termasuk menganalisa delay, throughput, dan loss probability.

1.2 Rumusan Masalah

Yang menjadi rumusan masalah pada Tugas Akhir ini adalah :

1. Bagaimana prinsip kerja jaringan Local Area Network.

2. Apa saja topologi yang digunakan pada jaringan Local Area Network. 3. Bagaimana prinsip kerja jaringan Local Area Network dengan router. 4. Bagaimana kinerja Local Area Network dengan router.

1.3 Tujuan Penulisan

Adapun yang menjadi tujuan penulisan tugas akhir ini adalah menganalisis kinerja Local Area Network dengan Router seperti menghitung delay, throughtput dan loss probability.

1.4 Batasan Masalah

Untuk menghindari pembahasan yang meluas maka penulis akan membatasi pembahasan tugas akhir ini dengan hal-hal sebagai berikut :

1. Hanya membahas kinerja Local Area Network dengan Router yang mampu melewatkan atau men-switch trafik suara dan data saja.

2. Tidak membahas jaringan Local Area Network secara mendetail. 3. Tidak membahas Router secara mendetail.

1.5 Metodologi Penulisan

Metode Penulisan yang digunakan dalam penulisan Tugas Akhir ini adalah

1.Studi literatur : Berupa tinjauan pustaka dari buku-buku, jurnal ilmiah yang berkaitan dengan sistem jaringan telekomunikasi.

2.Simulasi : Melakukan analisis perhitungan Delay, Throughput dan Loss Probability dan mensimulasikannya dengan menggunakan Software Matlab 7,1.

1.6 Sistematika Penulisan

Untuk memudahkan pemahaman terhadap Tugas Akhir ini maka penulis menyusun sistematika penulisan sebagai berikut :

BAB I : PENDAHULUAN

Bab ini mengatur tentang latar belakang masalah, tujuan penulisan, batasan masalah, metodologi penulisan, serta sistematika penulisan.

BAB II : LOCAL AREA NETWORK

Bab ini membahas latar belakang Local Area Network, arsitektur Local Area Network, topologi jaringan LAN, standar LAN, layer jaringan.

BAB III : ROUTER

Bab ini membahas tentang teknologi dasar rou ter, bagian-bagian router, jenis-jenis router, prinsip kerja rou ter.

BAB IV :ANALISIS KINERJA LOCAL AREA NETWORK MENGGUNAKAN ROUTER DAN SIMULASINYA Bab ini berisikan analisis perhitungan pada Local Area Network dengan Route yang mampu melewatkan atau men-switch trafik suara dan data. Bab ini akan menghitung delay, throughput, dan loss probability dan disertai simulasi melalui program Matlab 7,1.

BAB V : PENUTUP

Bab ini berisikan kesimpulan dan saran dari hasil analisis data-data yang telah diperoleh.

BAB III

ROUTER

3.1 TeknologiDasar[6]

Perangkat internetworking menawarkan komunikasi di antara segmen Local Area Network (LAN). Ada empat tipe utama perangkat internetworking ini: repeater, bridge, router dan gateway. Perangkat ini dibedakan atas dasar sistem lapisan Open System Interconnection (OSI) yang digunakan, berfungsi sebagai media komunikasi dari LAN ke LAN. Repeater menghubungkan LAN di lapisan 1 atau fisik. Bridge menghubungkan LAN di lapisan 2 atau lapisan Data-link. Router menghubungkan LAN dilapisan 3 atau lapisan Network, dan Gateway menghubungkan LAN di lapisan pertama sampai ketujuh.

Router terjadi dilapisan network, berfungsi mengatur jalur sinyal secara efisien, mengatur pesan diantara dua buah protokol, mengatur pesan diantara topologi jaringan linear bus dan bintang (star), dan mengatur pesan diantara melewati kabel serat optik, kabel koaksial atau kabel twisted pair. Router yang bekerja pada layer 3 Open System Interconnection (OSI) sering digunakan untuk menyambungkan jaringan luas Wide Area Network (WAN) atau untuk melakukan segmentasi layer 3 di LAN. WAN seperti halnya LAN juga beroperasi di layer 1, 2, dan 3 OSI sehingga router yang digunakan untuk menyambungkan LAN dan WAN harus mampu mendukung.

Router memiliki kemampuan melewatkan paket IP dari satu jaringan ke jaringan lain yang mungkin memiliki banyak jalur diantara keduanya. Router-router yang saling terhubung dalam jaringan internet turut serta dalam sebuah

algoritma routing terdistribusi untuk menentukan jalur terbaik yang dilalui paket IP dari sistem ke sistem lain. Proses routing dilakukan secara hop by hop. IP tidak mengetahui jalur keseluruhan menuju tujuan setiap paket. IP routing hanya menyediakan IP address dari router berikutnya yang menurut lebih dekat ke host tujuan.

Menghubungkan komputer dengan komputer lain dapat dilakukan dengan cara langsung menggunakan kabel jaringan kabel ataupun dengan peralatan tambahan. Jika ingin menyambungkan beberapa komputer di dalam satu ruangan sudah pasti memerlukan peralatan penyambung seperti hub atau switch.

Hub atau switch mempunyai kemampuan untuk menyambungkan pada jarak yang berdekatan berkapasitas bandwith mulai dari 10 Mbps sampai 1000 Mbps. Namun sayang kecepatan tinggi tersebut hanya dapat dinikmati di dalam satu ruangan saja Local Area Network (LAN). Untuk menyambungkan jaringan dalam satu ruangan ke jaringan yang lebih luas memerlukan peralatan yang disebut router.

Berhubungan dengan jaringan yang lebih luas atau internet berarti akan menghadapi internetworking yang memiliki prinsip dasar sebagai berikut:

a. Pengalamatan secara konsisten.

b. Memiliki topologi jaringan mewakili pengalamatan.

c. Pemilihan jalur pengiriman data (teristerial, gelombang mikro, satelit, serat optik dan lainnya).

d. Penggunaan router statik maupun dinamik.

e. Menyambungkan berbagai tempat secara online tanpa keterbatasan waktu penyambungan.

Pada Gambar 3.1 berkenaan pada setiap lapis, ada sejumlah primitive untuk menyediakan layanan-layanan seperti pembangunan hubungan, transfer data, dan lain-lain.[4]

Gambar 3.1 Model Referensi OSI

3.2 Dasar Router

Setelah terbentuk internetworking dengan mengkoneksikan WAN dan LAN ke sebuah router, maka perlu dilakukan konfigurasi alamat jaringan logika seperti alamat IP untuk semua host pada internetwork sehingga mereka dapat berkomunikasi melalui internetwork tersebut.

Istilah routing digunakan untuk proses pengambilan sebuah paket dari sebuah alat dan mengirimnya melalui jaringan ke alat lain di sebuah jaringan yang berbeda. Router tidak peduli dengan host, router hanya memperhatikan tentang jaringan dan jalur terbaik ke setiap jaringan. Alamat jaringan logikal dari host tujuan digunakan untuk menyampaikan paket ke sebuah jaringan melalui sebuah jaringan yang routed (jaringan yang terhubung ke satu atau beberapa jaringan

melalui satu atau beberapa route), kemudian alamat hardware dari host digunakan untuk mengirimkan paket dari router ke host tujuan yang benar.

Router melakukan routing lalu lintas data ke semua jaringan dalam internetwork. Agar bisa dilakukan routing paket, maka sebuah router harus mengetahui hal-hal berikut:

1. Alamat tujuan.

2. Router-router tetangga, dimana sebuah router bisa mempelajari tentang network remote.

3. Route yang mungkin ke semua network remote. 4. Route terbaik untuk setiap network remote.

5. Bagaimana menjaga dan menverifikasikan informasi routing.

Router mempelajari tentang network-network remote dari router-router tetangga atau dari seorang administrator. Router kemudian akan membuat sebuah tabel routing yang menggambarkan bagaimana menemukan network-network remote. Sebuah router hanya dapat mengirimkan paket-paket ke network yang sudah terdaftar pada tabel routing. Jika router menerima sebuah paket untuk sebuah network yang tidak terdaftar pada tabel routing, maka router akan membuangnya.

3.3 Jenis-Jenis Router

Ada tiga jenis router yang biasa digunakan dalam jaringan komputer, yaitu: • Router PC.

Router PC adalah komputer dengan sistem operasi yang memiliki fasilitas untuk membagi dan men-sharing IP Address. Perangkat jaringan (PC) yang terhubung ke komputer tersebut akan dapat menikmati IP Address atau koneksi

internet yang disebarkan oleh sistem operasi tersebut. Contoh sistem operasi yang dapat digunakan adalah semua sistem operasi berbasis client-server, seperti Windows NT, Windows NT 4.0, Windows 2000 server, Windows 2003 Server, Mikrotik (Berbasis Linux), dan lain-lain.

• Router Aplikasi.

Router aplikasi adalah aplikasi yang dapat di-install pada sistem operasi sehingga sistem operasi tersebut akan memiliki kemampuan seperti router. Contoh aplikasi ini adalah Winroute, WinGate, SpyGate, dan WinProxy.

• Router Hardware.

Router hardware adalah hardware yang memiliki kemampuan seperti router sehingga dari hardware tersebut dapat memancarkan atau membagi IP Address dan men-sharing IP Address. Pada prakteknya router hardware digunakan untuk membagi koneksi internet pada suatu ruang atau wilayah. Contoh dari router ini adalah router buatan pabrik seperti Cisco dan Planet.

3.4Keuntungan Dan Kerugian Router 1.Keuntungan Menggunakan Router

Keuntungan yang didapatkan dengan menggunakan router pada jaringan adalah :

• Isolasi trafik broadcast. Kemampuan ini memperkecil beban jaringan karena trafik jenis ini dapat diisolasikan pada sebuah LAN saja.

• Fleksibilitas. Router dapat digunakan pada topologi jaringan apapun dan tidak peka terhadap masalah kelambatan waktu.

• Pengaturan prioritas. Router dapat mengimplementasikan mekanisme pengaturan prioritas antar protokol.

• Pengaturan konfigurasi. Router umumnya dapat lebih dikonfigurasi daripada bridge.

• Isolasi masalah. Router membentuk penghalang antar LAN dan memungkinkan masalah yang terjadi diisolasi pada LAN tersebut.

• Pemilihan jalur. Router umumnya lebih cerdas daripada bridge dan dapat menentukan jalur optimal antar dua sistem.

2.Kerugian Menggunakan Router

Kerugian yang terjadi dengan menggunakan router adalah :

• Tergantung pada protokol. Router yang beroperasi pada lapisan network OSI hanya mampu meneruskan trafik yang sesuai dengan protokol yang diimplementasikan.

• Biaya. Router umumnya lebih kompleks daripada bridge dan lebih mahal. Overhead pemrosesan pada router lebih besar sehingga throughput yang dihasilkan dapat lebih rendah daripada bridge.

• Pengalokasian alamat. Dalam internetwork yang menggunakan router, memindahkan sebuah mesin dari LAN yang satu ke LAN yang lain berarti mengubah alamat jaringan pada sistem itu.

• Sistem tak terjangkau. Penggunaan routing table statik menyebabkan beberapa sistem dapat terjangkau oleh sistem lain.

3.5 Protokol Routing

Protokol routing bertujuan mencari jalan tersingkat untuk mencapai tujuan. Sebuah protokol routing digunakan oleh router untuk secara dinamis menemukan sebuah jaringan di sebuah internetwork dan memastikan bahwa semua router memiliki tabel routing yang sama. Ada beberapa cara untuk mengkonfigurasi tabel routing sehingga paket dapat diteruskan ke network lain. Dengan memahami jenis-jenis routing yang berbeda akan membantu mendapatkan solusi yang terbaik. Jenis-jenis routing tersebut adalah:

1. Routing statis 2. Routing default 3. Routing dinamis

3.5.1 Routing Statis

Routing statis terjadi jika penambahan route-route di tabel routing dari setiap router dilakukan secara manual. Routing statis memiliki keuntungan sebagai berikut:

1. Tidak ada overhead (waktu pemrosesan) pada CPU router, yang berarti dapat membeli router yang lebih murah.

2. Tidak ada bandwidth yang digunakan diantara router, yang berarti mungkin dapat menghemat uang untuk link WAN.

3. Routing statis menambah keamanan karena administrator dapat memilih untuk mengirimkan akses routing ke network tertentu saja.

Routing statis juga dapat mempunyai kerugian-kerugian, yakni:

1. Administrator benar-benar harus memahami internetwork dan bagaimana setiap router dihubungkan untuk dapat mengkonfigurasi router dengan benar. 2. Jika sebuah network ditambahkan ke internetwork, maka administrator harus

menambahkan sebuah router secara manual.

3. Routing statis tidak sesuai untuk network-network yang benar karena menjaganya akan menjadi sebuah pekerjaan yang lama.

3.5.2 Routing Default

Routing default digunakan untuk mengirimkan paket-paket ke seluruh network tujuan yang remote yang tidak ada di tabel routing ke router hop berikutnya. Routing default hanya dapat digunakan pada network-network stub, yaitu network yang hanya memiliki satu jalur keluar (exit path) dari network itu.

Untuk mengkonfigurasi sebuah router default dapat digunakan wildcards di alamat network dan lokasi mask dari sebuah route statis. Bahkan sebenarnya sebuah route default dapat dianggap sebagai sebuah route statis yang menggunakan wildcard ketimbang informasi network dan mask.

3.5.3 Routing Dinamis

Protokol routing adalah gabungan dari proses, algoritma, dan pesan yang digunakan untuk pertukaran informasi dan mengisi tabel routing dengan jalur terbaik pilihan protokol routing. Satu dari keuntungan menggunakan protokol routing dinamis adalah bahwa router bertukar informasi routing bahkan ketika terjadi perubahan topologi. Pertukaran ini mengizinkan router secara otomatis

mempelajari tentang network baru dan juga menemukan jalur alternatif ketika link ke network yang ada mengalami kegagalan.

Protokol routing dinamis membutuhkan lebih sedikit overhead administrative dibanding routing statis. Tapi bagaimanapun, biaya penggunaan protokol routing dinamis sebagian digunakan untuk operasi protokol termasuk waktu CPU dan bandwidth pada link network.

Untuk mempresentasikan jarak, routing dinamis menggunakan nilai metrik. Parameter-parameter yang biasa digunakan untuk menghasilkan sebuah nilai metrik, diantaranya adalah:

1. Hop count, berdasarkan pada banyaknya router yang dilewati.

2. Ticks, berdasarkan waktu yang diperlukan dengan satuan waktu ticks.

3. Cost, berdasarkan pada perbandingan sebuah nilai patokan standar dengan bandwidth yang tersedia.

Protokol routing dinamis dapat diklarifikasikan menjadi Interior Gateway Protocol (IGP) dan Exterior Gateway Protocol (EGP). Interior Gateway Protokol (IGP) dapat diklarifikasikan dalam tiga kelas, yakni:

1. Distance vector.

Protokol distance vector menemukan jalur terbaik ke sebuah network remote dengan menilai jarak. Setiap kali sebuah paket melalui sebuah router disebut sebagai sebuah hop. Router dengan hop yang paling sedikit ke network yang dituju, akan menjadi route yang terbaik. Vektor menunjukkan arah ke network remote. Baik RIP dan IGRP adalah protokol routing jenis distance vector. RIP dan IGRP mengirimkan semua tabel routing ke router-router tetangga yang terhubung secara langsung.

2. Link state.

Pada protokol link-state atau yang disebut juga protokol shortest-path-first, setiap router akan menciptakan tiga buah tabel terpisah. Satu dari tabel ini mencatat perubahan dari jaringan-jaringan yang terhubung secara langsung, satu tabel lain menentukan topologi dari keseluruhan internetwork, dari tabel yang terakhir digunakan sebagai tabel routing. Router yang link-state mengetahui lebih banyak tentang internetwork dibandingkan semua jenis protokol routing yang distance vector. OSPF adalah sebuah routing protocol IP yang sepenuhnya link-state. Protokol link-state mengirimkan update-update yang berisi status dari link mereka sendiri ke semua router lain di internetwork.

3. Hybrid.

Protokol hybrid menggunakan aspek-aspek dari protokol routing jenis distance-vector dan jenis link-state (sebagai contoh adalah EIGRP).

3.5.4 Administrative Distance (AD)

Administrative Distance (AD) digunakan untuk mengukur apa yang disebut dengan trustworthiness (ke-dapat dipercayaan) dari informasi routing yang diterima oleh sebuah router dari router tetangga. Sebuah Administrative Distance adalah sebuah bilangan bulat dari 0 sampai 255, dimana 0 adalah yang paling dapat dipercaya dan 255 berarti tidak ada lalu lintas data yang akan melalui router ini.

Jika sebuah router menerima data update mengenai network remote yang sama, maka hal pertama yang dicek oleh router adalah AD. Jika satu dari router yang di-advertise (diumumkan oleh router lain) memiliki AD yang lebih

rendah dari yang lain, maka route dengan AD terendah tersebut akan ditempatkan di tabel routing.

Jika kedua router yang di-advertise memiliki AD yang sama, maka yang disebut metric dari protokol routing (misalnya jumlah hop atau bandwidth dari sambungan) akan digunakan untuk menentukan jalur terbaik ke network remote. Route yang di-advertised dengan metrik terendah akan ditempatkan di tabel routing. Tetapi jika kedua router memiliki AD dan metrik yang sama, maka protokol routing akan melakukan load-balance (pengimbangan beban) ke network remote (yang berarti router akan mengirimkan paket melalui kedua link yang memiliki AD dan metrik yang sama tersebut).

Administrative distance default yang digunakan oleh sebuah router Cisco untuk memutuskan route mana yang akan ditempuh menuju sebuah network remote diperlihatkan pada Tabel 3.1.

Sumber Route AD Default

Interface yang terhubung langsung Route statis

EIGRP IGRP OSPF RIP External EIGRP Tidak diketahui (unknown)

0 1 90 100 110 120 170

255 (route ini tidak pernah digunakan) Tab el 3.1 Administrative Distance Default

Jika sebuah jaringan terhubung secara langsung, router akan selalu menggunakan interface yang terhubung ke jaringan itu. Jika seorang administrator mengkonfigurasi sebuah router statis, router akan lebih mempercayai route statis tersebut dibandingkan route dinamis yang dipelajari dari router lain. Administrative distance dapat diubah dari route statis, tetapi secara default mereka memiliki AD.

Jika terdapat sebuah route statis, route yang diumumkan oleh RIP (RIP-advertised route), dan sebuah route yang diumumkan oleh IGRP (IGRP-advertised route), maka secara default, router akan selalu menggunakan route statis kecuali jika mengubah AD dari route statis tersebut.

3.5.5 Routing Information Protocol (RIP)[7]

Routing protokol yang menggunakan algoritma distance vector, yaitu algoritma Bellman-Ford. Pertama kali diperkenalkan pada tahun 1969 dan merupakan algoritma routing yang pertama pada ARPANET. Versi awal dari routing protokol ini dibuat oleh Xeros Parc’s PARC Universal Packet Internetworking dengan nama Gateway Internet Protocol. Kemudian diganti nama menjadi Routing Information Protocol (RIP) yang merupakan bagian dari Xerox Network Services.

RIP memiliki 3 versi:

1. RIP atau bisa juga disebut RIPv1, dimana menggunakan classful routing, tidak menggunakan subnet dan tidak mendukung Variable Length Subnet Mask (VLSM).

2. RIPv2 hadir sekitar tahun 1994, dengan memperbaiki kemampuan akan Classless Inter-Domain Routing (CIDR).

3. RIPng merupakan protokol RIP untuk IPv6.

Routing Information Protocol (RIP) merupakan protokol routing jenis distance-vector. Algoritma routing distance-vector mengirimkan isi tabel routing yang lengkap ke router-router tetangga, yang kemudian menggabungkan entri-entri di tabel routing yang diterima tersebut dengan tabel routing yang mereka miliki untuk melengkapi tabel routing tersebut. Cara ini disebut routing dengan rumor (informasi yang belum tentu benar), karena sebuah router yang menerima sebuah update dari sebuah router tetangga mempercayai informasi tentang network-network remote tanpa berusaha mencarinya sendiri.

Bila terjadi kasus seperti sebuah network yang memiliki banyak link ke network remote yang sama, maka administrative distance adalah yang dicek peertama kali, jika AD sama maka protokol harus menggunakan metrik lain untuk menentukan jalur terbaik untuk digunakan mencapai network remote tersebut.

3.5.5.1 Format Pesan RIP (RIP Message) Format pesan RIP ditunjukkan pada Gambar 3.2.

entri sampai dengan 25 entri route. Setiap entri route imenyertakan IP address yang dapat dijangkau oleh route, dan hop count untuk entri route tersebut. Jika sebuah router tersebut harus membuat RIP message lebih banyak. Ukuran inisial message sebesar 4 oktet, dan setiap entri route sebesar 20 oktet. Karena itu, ukuran maksimum RIP message adalah 4+(25x20)=504 oktet. Jika termasuk 8-byte header UDP maka ukuran message jadi sebesar 512 oktet (tidak termasuk IP header).

Keterangan Gambar 3.2 adalah sebagai berikut:

a. Command akan selalu di-set 1 yang menandakan reques message, atau 2, yang menandakan request message.

b. Version akan di-set 1 untuk RIP versi 1

c. Address Family Identifier di-set 2 untuk IP. Satu-satunya pengecualian untuk field ini adalah request untuk tabel routing penuh sebuah rou ter.

d. IP Address adalah alamat tujuan dari sebuah entri route. Entri ini dapat berupa alamat major network, sebuah subnet, atau host.

e. Metric adalah hop count yang akan di-set antara 1 sampai 16.

RIPv1 secara otomatis meringkas subnet menjadi alamat classful mereka ketika mengirim sebuah update diluar interface yang ada dalam major network. Karena RIPv1 adalah classful routing protocol, maka subnet mask tidak termasuk di dalam update routing. Ketika sebuah router menerima update routing RIPv1, RIP harus menentukan subnet mask dari route tersebut. Jika router merupakan route major classful network yang sama, RIPv1 menggunakan subnet mask dari interface yang diterima. Jika route merupakan route dari major classfull network yang berbeda dari interface yang diterima, maka RIPv1 menggunakan default

classful mask.

Sebagai contoh adalah jika kita memasukkan command network 192.168.1.32, maka router akan mengubahnya menjadi network 192.168.1.0.

3.5.5.2 RIP Versi 2

Semua prosedur operasi, timer-timer, dan fungsi-fungsi stabilitas dari RIPv1 tetap ada pada versi 2. RIPv2 memiliki fitur tambahan seperti:

1. Alamat-alamat next-hop tercakup dalam update routing-nya. 2. Penggunaan alamat multicast dalam mengirim update. 3. Merupakan classless routing protocol dan support VLSM. 4. Pilihan otentikasi tersedia.

Pada RIPv2 update dilakukan secara multicast pada router-router lain. Keuntungan multicast adalah mesin-mesin pada network lokal yang tidak berpartisipasi dalam proses RIP tidak perlu menghabiskan waktu “membuka bungkus” paket broadcast dari rou ter.

3.6 Kinerja Local Area Network Menggunakan Router[1]

Analisis perhitungan kinerja router pada Local Area Network (LAN) menggunakan sistem antrian. Jenis sistem antrian yang digunakan adalah M/M/1. sistem antrian M/M/1 dibuat dari kedatangn Poisson, memiliki satu eksponen (Poisson) server dengan disiplin antrian FIFO (First In First Out) yang merupakan suatu peraturan dimana yang akan dilayani terlebih dahulu adalah frame yang datang terlebih dahulu. FIFO ini sering disebut juga FCFS (First Come First Served).

Sistem antrian M/M/1 yang merupakan satu server model antrian, yang dapat digunakan untuk sistem yang sederhana.

Gambar 3.3 Model Antrian M/M/1

Pada Gambar 3.3 dapat dilihat sebuah model antrian pelayanan tunggal (single server). Paket-paket tiba secara acak, kemudian paket antri di dalam buffer sebelum dilayani oleh server. Setelah selesai dilayani, maka paket meninggalkan sistem antrian.

Dalam suatu sistem antrian terdapat faktor-faktor yang harus diperhatikan agar suatu fasilitas pelayanan dapat melayani paket yang berdatangan, yaitu untuk kedatangan paket, bentuk fasilitas pelayanan, kapasitas fasilitas pelayanan untuk menampung paket, utilisasi sistem, dan disiplin antrian yang mengatur pelayanan kepada paket.

Distribusi probabilitas yang sering digunakan adalah distribusi Poisson, dimana kedatangan paket bersifat bebas, tidak terpengaruh oleh kedatangan sebelum ataupun sesudahnya. Asumsi distribusi Poisson menunjukkan bahwa kedatangan paket sifatnya acak dan mempunyai rata-rata laju kedatangan sebesar lamda (λ).

Proses kedatangan paket-paket yang mengikuti distribusi Poisson dapat Kedatangan

Paket

Buffer

Server

Keberangkatan Paket

dilihat pada Gambar 3.4.

Gambar 3.4 Interval Waktu Kedatangan Paket Pada Proses Poisson

Pada Gambar 3.4 dapat dilihat bahwa sebuah interval waktu yang kecil Δt (Δt → 0), antara waktu t dan t + Δt. Jika terdapat interval waktu terbatas yang panjang T[6], seperti dilihat pada Gambar 3.5.

Gambar 3.5 Distribusi Poisson Dengan Interval Waktu T

Pada interval waktu T, maka dapat diketahui probabilitas kedatangan p(k) dari k kedatangan yaitu :

!

) ( ) (

k e T k p

T k λ

λ −

= ………..(3.1)

dimana :

p(k) = probabilitas dari k kedatangan

Waktu Δt

t t + Δt

Waktu Δt

T

λ = Laju kedatangan paket (paket/detik) k = 0,1, 2………

Poisson sering digunakan sebagai model untuk kedatangan paket yang acak ke dalam sistem antrian. Pada analisa ini, perlu untuk menghasilkan suatu urutan waktu kedatangan paket 0 = t0 < t < t2 < …. dimana kejadian ke i terjadi pada saat ti (i=1, 2, …) dan distribusi dan waktu kejadian {ti} mengikuti pola tertentu. N(t) = max (i:ti < t) adalah jumlah kejadian yang terjadi pada saat atau sebelum t > 0[3]

1. Paket yang tiba sebanyak satu paket, pada suatu waktu.

. Sebuah proses {N (t), t > 0} dikatakan proses Poisson jika :

2. N (t+s) – N(t) adalah jumlah kedatangan pada interval waktu (t, t + s), adalah independen dari {N(u), 0 < u < t}

3. Distribusi dari N (t+s) – N (t) independen dari t untuk s > 0.

Untuk menjamin sistem menjadi stabil pada antrian dengan pelayanan tunggal maka dapat dilihat bahwa λ < µ. Terutama sekali maka akan didapat parameter ρ, yaitu :

µ! λ

ρ= ………..(3.2)

dimana :

ρ = Utilisasi Sistem

λ = Laju Kedatangan Paket (paket/detik) µ = Laju Pelayanan Paket (paket/detik)

Parameter ρ ini sering disebut juga dengan utilisasi link atau intensitas trafik. Untuk antrian dengan pelayanan tunggal, nilai ρ mendekati dan melampaui

satu, maka akan dijumpai keadaan kongesti, jadi waktu tunggu dalam antrian akan meningkat, dan paket-paket lain yang tiba sering diblok. Dengan infomasi ini, kita dapat menemukan parameter-parameter kinerja dalam suatu sistem antrian, yaitu :

• Rata-rata kedatangan frame di router :

T N =

ρ ……….……….(3.3)

• Waktu yang dibutuhkan untuk mengirim 1 frame

µ 1

=

service

t ……….……….(3.4)

• Mean pelayanan rate :

tservice 1 =

µ

………..………..…………..(3.5)

• Kemungkinan tidak adanya frame dalam router:

µ λ

ρ

₀ =1−

=1−ρ………...…….……….….(3.6) • Jumlah pengguna dalam sistem N diberikan oleh

ρ

ρ

− = 1 sisitem N ….………...……….(3.7)

• Panjang antrian frame dalam router:

ρ

ρ

− = 1 2 queue N ………..………...……….(3.8)

• Panjang frame yang dilayani :

queue sistem

service N N

N = − ……….(3.9)

λ sistem sistem

N t =

ρ

µ

λ

µ

− − − = 1 1 / 1 ...………..………….…….(3.10)

• Waktu yang dibutuhkan frame dalam antrian :

service system

queue t t

t = −

ρ

µ

µ

1 1 / 1 − − =

1 ( )

/ 2

λ

µ

µ

λ

ρ

µ

λ

− = − = ....……….(3.11)

• Waktu yang dibutuhkan server dalam melayani frame :

queue sistem

service t t

t = − ……….(3.12)

• Total delay (antrian + layanan) adalah

µ

−

λ

= 1 ) (T E …..……….(3.13) • Throughput ) 2 1 ( ) 1 ( ) (

ρ

ρ

ρ

₋ − = n E ……….(3.14)

• Loss Probability

t Throughtpu

BAB IV

ANALISIS PERHITUNGAN KINERJA LOCAL AREA

NETWORK MENGGUNAKAN ROUTER

4.1 Umum

Tugas akhir ini bertujuan untuk menganalisis kinerja Local Area Network menggunakan router. Parameter kinerja yang dihitung adalah delay, throughput dan loss probability. Analisis perhitungan Local Area Network dengan router menggunakan sistem antrian M/M/1 dengan disiplin antrian FIFO (First In First Out) yang merupakan suatu peraturan dimana yang akan dilayani terlebih dahulu adalah frame yang datang terlebih dahulu. FIFO ini sering disebut juga FCFS (First Come First Served).

4.2 Model Sistem Local Area Network Menggunakan Router

Kebanyakan koneksi dalam menghubungkan dua LAN dengan router menggunakan jalur komunikasi pada Gambar 4.1. Dua LAN terkoneksi pada WAN, frame akan dikemas ke dalam frame WAN sebelum dialirkan ke LAN lainnya. Router adalah sebuah alat jaringan komputer yang mengirimkan paket data melalui sebuah jaringan atau internet menuju tujuannya, melalui sebuah proses yang dikenal sebagai routing. Router berfungsi sebagai penghubung antar dua atau lebih jaringan untuk meneruskan data dari satu jaringan ke jaringan lainnya. Suatu router bisa berupa sebuah device yang dirancang khusus untuk berfungsi sebagai router (dedicated router), atau bisa sebuah PC yang difungsikan

sebagai router (PC Router). Pada Tugas Akhir ini digunakan router PC dengan operasi Windows XP.

Dengan menggunakan komputer bersistem operasi Windows XP dan mengaktifkan IP Forwarding, dapat dibuat sebuah PC router sederhana. Sebagai contoh, ada 7 komputer dan 2 switch jaringan. Dengan membuat 2 jaringan yang dapat mengakses internet, salah satu komputer yang akan dijadikan router dilengkapi dengan 3 akses jaringan dan salah satu dari akses jaringan terhubung ke Modem untuk mengakses internet, sedangkan yang lainnya akses jaringan lainnya ke jaringan A dan B seperti pada Gambar 4.2.

Gambar 4.2 Model Koneksi 2 LAN Menggunakan Router PC

Topologi jaringan yang digunakan pada model Local Area Network (LAN) menggunakan router adalah topologi tree. Pada topologi tree station mengirimkan data dalam ukuran blok kecil (frame) yang berisi data yang ingin dikirimkan, pada setiap frame terdapat header yang berisi informasi kontrol yang akan mengirimkan dengan satu arah ke headend (inbound) dan akan menerima dari headend (outbound), dimana alamat tujuan disimpan dalam header frame. Topologi tree diakui kehandalannya karena putusnya salah satu kabel pada client. Tidak akan mempengaruhi hubungan client yang lain. Topologi tree lebih fleksibel, lebih mudah untuk di layout.

4.2.1 Aktifitas Jaringan

Aktifitas trafik model Local Area Network (LAN) dengan router pada Tugas Akhir adalah dimulai dari 1000 frame/hari dan seterusnya sampai batas maksimal kapasitas frame yang bisa dilewatkan. Rata-rata panjang frame ditetapkan 1250 byte. Jumlah bit tambahan bagi frame yang dialokasikan pada header dan tailer diasumsikan 25 byte, jadi rata-rata panjang frame untuk Wide Area Network (WAN) adalah 1275 byte/frame, frame ditransmisikan selama 12 jam waktu pengamatan.

4.2.2 Metode Akses

Ada dua metode akses yang digunakan pada router yaitu:

1. CSMA/CD

Teknik ini awalnya disebut ALOHA yang diterapkan pada radio frame. Station dapat langsung mengirim data. Station tersebut kemudian “mendengar” dalam kurun waktu tertentu (=(max waktu delay perambatan dijaringan atau = 2 x waktu yang dibutuhkan untuk mengirim frame antara 2 stasiun yang terjauh) + fixed time increment). Jika sampai sejumlah retransmisi stasiun tidak mendengar ACK, maka akan dikirim ulang copy frame sebelumnya. Pengendalian akses ke medium dengan CSMA/CD dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut:

a. Semua data yang ditransmisikan oleh (data terminal equipmenti) DTE pengirim pertama kali dikemas dalam bentuk frame yang dilengkapi dengan alamat tujuan pada header frame.

c. Semua DTE yang terhubung ke kabel mendeteksi apakah ada sebuah frame yang sedang ditransmisikan atau tidak.

d. Bila DTE tujuan mendeteksi bahwa frame yang saat ini sedang di transmisikan memiliki alamat tujuan pada header-nya sama dengan alamat DTE tersebut maka DTE yang bersangkutan membaca/copy data terkandung didalam frame dan selanjutnya DTE menerima merespon langsung DTE sumber/asal.

Ada 4 karakteristik penting pada teknik CSMA/CD yaitu: a) Propagation delay (pd).

b) Frame transmission time (ftm).

c) Jika pd > ftm, maka dibutuhkan waktu yang lama bagi stasiun lain untuk mengetahui adanya frame yang dikirim, dan jika jarak pemisah cukup jauh, mungkin ada stasiun lain yang melakukan pengiriman, dan dapat terjadi collision.

d) Jika pd < ftm, jika ada stasiun yang mengirimkan frame, maka stasiun lain akan segera mengetahuinya, sehingga stasiun lain tidak akan segera mengirimkan datanya.

2. Control token

Control token dilewatkan dari satu DTE ke DTE lain sesuai dengan seperangkat aturan yang dimengerti dan dipatuhi oleh semua DTE yang terhubung ke medium. Sebuah DTE hanya bisa mentransmisikan frame bila ia milik dari token dan setelah mentransmisikan frame, DTE yang bersangkutan melewatkan token agar DTE yang lain dapat akses ke medium.

Langkah-langkah operasi dengan Control token adalah sebagai berikut:

a) Pertama kali dibangun ring logika yang me-link-kan semua DTE yang tersambung ke medium dan sebuah Control token dibangkitkan.

b) Token dilewatkan dari satu DTE ke DTE lain mengelilingi ring logika hingga ia diterima oleh sebuah DTE yang sedang menunggu untuk mentransmisikan frame.

c) Selanjutnya DTE tersebut mengirimkan frame-frame-nya melalui medium fisik dan setelah itu DTE melepaskan token ke DTE berikutnya di dalam ring logika. d) Fungsi monitoring di dalam DTE-DTE aktif yang tersambung ke medium fisik menyediakan dasar bagi inisialisasi dan recovery dari koneksi ring logika dan dari hilangnya token. Pada satu saat hanya sebuah DTE yang memiliki tanggungjawab untuk recovery dan re-inisialisasi.

4.3. Analsis Perhitungan Delay Throughput dan Loss Probability[1]

Dari model Local Area Network (LAN) dengan Router pada Gambar 4.1, maka dapat dihitung delay troughput dan loss probability dengan panjang frame frame yang bervariasi : 75000 frame, 100.000 frame, 125.000 frame, 150.000 frame.

1) Pengiriman 75000 frame/hari selama 12 jam waktu pengamatan dapat dilakukan untuk mengalirkan dari satu jaringan ke jaringan lain. Oleh karena itu, rata-rata kedatangan frame di Router untuk diteruskan ke jaringan tersebut dapat diperoleh dari persamaan (3.3), yaitu :

) 3600 12 (

75000 x = λ

= 1,73 frame/second Rata-rata panjang frame ditetapkan 1250 byte.

Data-data asli dari sebuah Workstation pada sebuah LAN akan dikemas dalam bentuk frame dengan menambahkan header dan tailer yang dibutuhkan oleh protokol untuk membawa frame LAN. Oleh karena itu, panjang aktual dari frame WAN akan lebih panjang dari frame LAN seperti dilihat pada Gambar 4.3. Asumsikan bahwa bit-bit tambahan bagi setiap frame adalah 25 bytes per frame. Akibatnya rata-rata panjang frame untuk WAN menjadi 1275 byte/frame.

Gambar 4.3 WAN Frame

Waktu pelayanan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mentransfer frame melintasi jaringan. Kapasitas jalur koneksi Router adalah 64 Kbps. Maka waktu yang dibutuhkan untuk mengirim 1 frame dapat diperoleh dari persamaan (3.4), yaitu :

64000 ) 12 1275

( x

tservice =

= 0,23 second.

Maka rata-rata laju pelayanan dapat diperoleh dari persamaan (3.5), yaitu :

23 , 0

1 =

µ

= 4,34 frame/second

Header LAN Frame Trailer

Dalam contoh ini, laju pelayanan rata-rata melewati laju kedatangn, namun kadangkala laju kedatangan data melampaui kapasitas Router untuk melayani frame tersebut. Dalam situasi ini antrian harus dialokasikan pada Router sehingga dapat menerima frame. Model ini dapat diasumsikan sebagai model antrian single-channel dan single-phase atau dalam model M/M/1. pemanfaatan fasilitas layanan atau utility sistem dalam model ini dinyatakan dalam persamaan (3.2) yaitu :

34 , 4 73 , 1 = ρ

= 0,39

Angka di atas menunjukkan bahwa jalur dengan kapasitas 64000 bps hanya digunakan kira-kira 39% dari kapasitas maksimumnya. Kemungkinan tidak adanya frame dalam Router dapat diperoleh dari persamaan (3.6), yaitu :

ρ₀=1−0,39 = 0,61

Jadi kemungkinan tidak adanya frame dalam Router adalah kira-kira 61%.

Untuk model M/M/1, rata-rata jumlah frame yang terdapat di dalam sistem dapat diperoleh dari persamaan (3.7), yaitu :

39 , 0 1 39 , 0 − = sistem N

= 0,63

Panjang antrian dalam model layanan dapat diperoleh dari persamaan (3.8), yaitu :

Nqueue 0,24frame ) 39 , 0 1 ( ) 39 , 0 ( 2 = − =

Angka di atas menunjukkan bahwa hanya rata-rata 0,24 frame yang dapat diartikan pada Router. Selisih antara jumlah frame dalam sistem dan jumlah frame dalam antrian, yang mana banyak frame ini akan mengalir ke sistem lain dari koneksi pada waktu tertentu, merupakan jumlah frame yang dilayani dalam sistem dapat diperoleh dari persamaan (3.9), yaitu :

queue system

service N N

N = −

= 0,63 – 0,24 = 0,39 frame

Rata-rata frame WAN 1275 byte/second, jadi banyaknya frame yang dilayani, yaitu :

1275 x 0.39 = 497,25 byte

Ini ekuivalen dengan 5967 bit pada kapasitas jalur koneksi Router 64000 bps, ini berarti kegunaan (utilization) sirkuit link komunikasi adalah 9%.

• Waktu Perhitungan (Time Computation)

Dalam menganalisis kinerja waktu sistem, akan dikalkulasi waktu untuk menyelesaikan pelayanan dan juga antrian pada sistem tersebut, maka waktu rata-rata frame dalam sistem dapat diperoleh dari persamaan (3.10), yaitu :

second 0,38

1,73 4,34

1

tsystem =

− =

Waktu yang dibutuhkan frame dalam antrian dapat diperoleh dari persamaan (3.11), yaitu :

0,15second

1,73) 34 , 4 ( 4,34

1,73

tqueue =

− =

service

t = 0,38 – 0,15 = 0,23 second.

Maka delay total sama dengan tservice, dapat diperoleh dari persamaan (3.13), yaitu:

ond T

E 0,38sec

73 , 1 34 , 4 1 ) ( = − =

Dalam contoh ini, throughput dapat diperoleh dari persamaan (3.14), yaitu:

E(n) = )

2 39 , 0 1 ( ) 39 , 0 1 ( 39 , 0 − − = 0,50

Dalam contoh ini, Loss Probability dari sebuah sistem dapat diperoleh dari persamaan (3.15), yaitu :

Pl = 1-0,80 = 0,20 = 20%

2) Untuk pengiriman 100000 frame/hari • Rata-rata kedatangan frame :

) 3600 12 ( 100000 x = λ

= 2,31 frame/second

0,53 34 , 4 31 , 2 = = ρ

Angka di atas menunjukkan bahwa dengan kapasitas 64000 bps hanya digunakan kira-kira 53% dari kapasitas maksimumnya. Kemungkinan tidak adanya frame dalam Router:

ρ0=1−ρ = 1-0,53 = 0,47

Jadi kemungkinan tidak adanya frame dalam Router adalah kira-kira 47%. Rata-rata jumlah frame yang terdapat di dalam sistem :

53 , 0 1 53 , 0 − = sistem N

= 1,12 frame

Panjang antrian dalam model layanan :

Nqueue 0,59frame 53 , 0 1 ) 53 , 0 ( 2 = − =

Jumlah frame yang dilayani :

queue system

service N N

N = −

= 1,12 – 0,59 = 0,53 frame

Rata-rata frame WAN 1275 byte/second, jadi banyaknya frame yang dilayani, yaitu :

1275 x 0.53 = 675,75 byte

ini berarti kegunaan (utilization) sirkuit link komunikasi 12%. Waktu rata-rata frame dalam sistem :

second 49 , 0 ,31 2 4,34 1

tsystem =

− =

Waktu yang dibutuhkan frame dalam antrian :

0,26second

2,31) 34 , 4 ( 4,34 2,31

tqueue =

− =

Waktu yang dibutuhkan untuk melayani sebuah frame : tservice = 0,49 – 0,26 = 0,23 second.

Maka delay total :

E T 0,49second

31 , 2 34 , 4 1 ) ( = − = Throughput :

E(n) = )

2 53 , 0 1 ( ) 53 , 0 1 ( 53 , 0 − − = 0,82 Loss Probability :

Pl = 1-0,74

= 0,26 = 26%

3) Untuk pengiriman 125.000 frame/hari • Rata-rata kedatangan frame :

) 3600 12 ( 000 . 125 x = λ

= 2,89 frame/second Pemanfaatan fasilitas layanan (utility sistem) :

0,66 34 , 4 89 , 2 = = ρ

Angka di atas menunjukkan bahwa dengan kapasitas 64000 bps hanya digunakan kira-kira 66% dari kapasitas maksimumnya. Kemungkinan tidak adanya frame dalam Router:

ρ0=1−ρ = 1-0,66 = 0,34

Jadi kemungkinan tidak adanya frame dalam Router adalah kira-kira 34%. Rata-rata jumlah frame yang terdapat di dalam sistem :

66 , 0 1 66 , 0 − = sistem N

= 1,94 frame

Panjang antrian dalam model layanan :

Nqueue 1,28frame 66 , 0 1 ) 66 , 0 ( 2 = − =

Jumlah frame yang dilayani :

queue system

service N N

N = −

= 1,94 – 1,28 = 0,66 frame

Rata-rata frame WAN 1275 byte/second, jadi banyaknya frame yang dilayani : 1275 x 0.66 = 841,5 byte

Ini ekuivalen dengan 10.098 bit pada kapasitas jalur koneksi Router 64000 bps, ini berarti kegunaan (utilization) sirkuit link komunikasi 15%.

Waktu rata-rata frame dalam sistem : second 68 , 0 89 , 2 34 , 4 1

tsystem =

− =

Waktu yang dibutuhkan frame dalam antrian :

2,89) 34 , 4 ( 4,34 2,89 tqueue − =

= 0,45 second

Waktu yang dibutuhkan untuk melayani sebuah frame : tservice = 0,68 – 0,45 = 0,23 second.

Maka delay :

E T 0,68 second

89 , 2 34 , 4 1 ) ( = − = Throughput :

E(n) = )

2 66 , 0 1 ( ) 66 , 0 1 ( 66 , 0 − − = 1,3 Loss Probability :

Pl = 1-0,67

= 0,33 = 33%

4) Untuk pengiriman 150.000 frame/hari • Rata-rata kedatangan frame :

) 3600 12 ( 000 . 150 x = λ

= 3,47 frame/second Pemanfaatan fasilitas layanan (utility sistem) :

0,79 34 , 4 47 , 3 = = ρ

Angka di atas menunjukkan bahwa dengan kapasitas 64000 bps hanya digunakan kira-kira 79% dari kapasitas maksimumnya. Kemungkinan tidak adanya frame dalam Router:

ρ₀=1−ρ = 1-0,79 = 0,21

Jadi kemungkinan tidak adanya frame dalam Router adalah kira-kira 21%. Rata-rata jumlah frame yang terdapat di dalam sistem :

79 , 0 1 79 , 0 − = sistem N

= 3,76 frame

Panjang antrian dalam model layanan :

Nqueue 2,97frame 79 , 0 1 ) 79 , 0 ( 2 = − =

Jumlah frame yang dilayani :

queue system

service N N

N = −

= 3,76 – 2,97 = 0,79 frame

1275 x 0.79 = 1.007,25 byte

Ini ekuivalen dengan 12.087 bit pada kapasitas jalur koneksi Router 64000 bps, ini berarti kegunaan (utilization) sirkuit link komunikasi 18%.

Waktu rata-rata frame dalam sistem :

second 14 , 1 47 , 3 34 , 4 1

tsystem =

− =

Waktu yang dibutuhkan frame dalam antrian :

3,47) 34 , 4 ( 4,34 3,47 tqueue − =

= 0,92 second

Waktu yang dibutuhkan untuk melayani sebuah frame : tservice = 1,14 – 0,92 = 0,22 second

Maka delay :

E T 1,14 second

47 , 3 34 , 4 1 ) ( = − = Throughput :

E(n) = )

2 79 , 0 1 ( ) 79 , 0 1 ( 79 , 0 − − = 2,29 Loss Probability :

Pl = 1-61

= 0,39 = 39%

Analisis perhitungan delay, throughput dan lolos probability dengan kapasitas jalur koneksi Router 64 Kbps diatas akan dibandingkan dengan

menggunakan kapasitas jalur koneksi Router 128 Kbps dengan variasi panjang frame yang sama :

1. Untuk pengiriman 75000 frame/hari • Rata-rata kedatangan frame :

) 3600 12 ( 75000 x = λ

= 1,73 frame/second Pemanfaatan fasilitas layanan (utility sistem) :

0,20 33 , 8 73 , 1 = = ρ

Angka di atas menunjukkan bahwa dengan kapasitas 128000 bps hanya digunakan kira-kira 20% dari kapasitas maksimumnya. Kemungkinan tidak adanya frame dalam Router:

ρ₀=1−ρ = 1-0,20 = 0,80

Jadi kemungkinan tidak adanya frame dalam Router adalah kira-kira 80%. Rata-rata jumlah frame yang terdapat di dalam sistem :

20 , 0 1 20 , 0 − = sistem N

= 0.25 frame

Nqueue 0,05 frame 20 , 0 1 ) 20 , 0 ( 2 = − =

Jumlah frame yang dilayani :

queue system

service N N

N = −

= 0,25 – 0,05 = 0,20 frame

Rata-rata frame WAN 1275 byte/second, jadi banyaknya frame yang dilayani, yaitu :

1275 x 0,20 = 255 byte

Ini ekuivalen dengan 3060 bit pada kapasitas jalur koneksi Router 128000 bps, ini berarti kegunaan (utilization) sirkuit link komunikasi 2%.

Waktu rata-rata frame dalam sistem :

second 15 , 0 73 , 1 8,33 1

tsystem =

− =

Waktu yang dibutuhkan frame dalam antrian :

0,03second

1,73) 33 , 8 ( 8,33 1,73

tqueue =

− =

Waktu yang dibutuhkan untuk melayani sebuah frame : tservice = 0,15 – 0,03 = 0,12 second.

Maka delay total :

E T 0,15second

73 , 1 33 , 8 1 ) ( = − = Throughput :

E(n) = ) 2 20 , 0 1 ( ) 20 , 0 1 ( 20 , 0 − − = 0,225 Loss Probability :

Pl = 1-0,988

= 0,012 = 1,2%

3. Untuk pengiriman 100.000 frame/hari Rata-rata kedatangan frame :

) 3600 12 ( 000 . 100 x = λ

= 2,31 frame/second Pemanfaatan fasilitas layanan (utility sistem) :

0,27 33 , 8 31 , 2 = = ρ

Angka di atas menunjukkan bahwa dengan kapasitas 128000 bps hanya digunakan kira-kira 27% dari kapasitas maksimumnya. Kemungkinan tidak adanya frame dalam Router:

ρ₀=1−ρ = 1-0,27 = 0,73

Jadi kemungkinan tidak adanya frame dalam Router adalah kira-kira 73%.

27 , 0 1 27 , 0 − = sistem N

= 0,37 frame

Panjang antrian dalam model layanan :

Nqueue 0.1frame 27 , 0 1 ) 27 , 0 ( 2 = − =

Jumlah frame yang dilayani :

queue system

service N N

N = −

= 0,37 – 0,1 = 0,27 frame

Rata-rata frame WAN 1275 byte/second, jadi banyaknya frame yang dilayani : 1275 x 0.27 = 344,25 byte

Ini ekuivalen dengan 4131 bit pada kapasitas jalur koneksi Router 128000 bps, ini berarti kegunaan (utilization) sirkuit link komunikasi 3%.

Waktu rata-rata frame dalam sistem :

second 16 . 0 31 , 2 33 , 8 1

tsystem =

− =

Waktu yang dibutuhkan frame dalam antrian :

2,31) 33 , 8 ( 8,33 2,31 tqueue − =

= 0.04 second

Waktu yang dibutuhkan untuk melayani sebuah frame : tservice = 0,16 – 0,04 = 0,12 second.

E T 0,16 second 31 . 2 33 , 8 1 ) ( = − = Throughput :

E(n) = )

2 27 , 0 1 ( ) 27 , 0 1 ( 27 , 0 − − = 0.32 Loss Probability :

Pl = 1-0,983

= 0,017 = 1,7%

4.4. Hasil Analisis Perhitungan Delay Throughput Dan Loss Probability

Hasil perhitungan delay throughput dan loss probability LAN melalui Router dari model sistem yang ditinjau diperlihatkan pada Tabel 4.1 dan Tabel 4.2 dengan ketetapan-ketetapan sebagai berikut :

a. Rata-rata panjang frame yang ditetapkan = 1250 byte/frame b. Rata-rata panjang frame untuk LAN = 1275 byte/frame

c. Lama station beroperasi = 12 jam

d. Kapasitas jalur koneksi Router = 64 Kbps dan 128 Kbps

Hasil Analisis Perhitungan LAN Menggunakan Router Dan Kapasitas Jalur Koneksi Router 64 Kbps Frame/

hari λ ρ tservice Nsistem

Utilization

(kegunaan) E(T) E(n) Pl 75.000 100.000 125.000 150.000 175.000 187.487 187.488 1,73 2,31 2,89 3,47 4,05 4,33 4.34 0,39 0,53 0,66 0,79 0.93 0,99 1 0,23 0,23 0,23 0,23 0.23 0,23 - 0,63 1,12 1,94 3,76 13.28 99 - 9% 12% 15% 18% 20% 23% - 0,38 0,49 0,68 1,14 3,44 100 - 0,50 0,82 1,3 2,29 7,10 50 - 20% 26% 33% 39% 47% 50% - Tabel 4.2.

Hasil Analisis Perhitungan LAN Menggunakan Router Dan Kapasitas Jalur Koneksi Router 128 Kbps

Frame/

hari λ ρ tservice Nsistem

Utilization

(kegunaan) E(T) E(n) Pl

75000 100.000 125.000 150.000 175.000 200.000 1,73 2,31 2,89 3,47 4,05 4,62 0,20 0,27 0,34 0,41 0,48 0,55 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 0,25 0,37 0,51 0,69 0,92 1,22 2% 3% 4% 5% 6% 7% 0,15 0,16 0,18 0,20 0,23 0,26 0,225 0,32 0,42 0,54 0,69 0,88 10% 13% 16,5% 19,5% 23,5% 26,5% Keterangan :

λ = Rata-rata kedatangan frame di Router (frame/second) ρ = Intensitas lalu lintas (occupancy)

service

t = Waktu yang dibutuhkan untuk melayani sebuah frame (second)

sistem

N = Jumlah/banyaknya frame yang berada dalam sistem (frame) Utilization = Persentase kegunaan sirkuit link komunikasi (%)

E(T) = Delay total (second) E(n) = Throughput

Pl = Loss probability (%)

Dari Tabel 4.1 diperoleh bahwa jumlah frame maksimal yang diperkenankan agar N (jumlah frame yang ditransmisikan) memenuhi syarat (ρ<1) adalah 187.487 frame/hari yang memasuki Router. Rata-rata Throughput maksimal yang dihasilkan bila jumlah frame maksimal adalah 50 frame, dengan rata-rata waktu lamanya berada di dalam sistem Router adalah 100 detik.

Dari Tabel 4.2 diperoleh bahwa dengan variasi frame yang sama dengan Tabel 4.1 didapatkan nilai delay dan loss probability yang sangat kecil disebabkan jalur koneksi LAN dengan Router memiliki kapasitas yang lebih besar yaitu 128 Kbps.

4.5 Simulasi Analisis Kinerja Local Area Network Menggunakan Router Dari Tabel 4.1 dan 4.2 dapat dibentuk grafik hasil dari analisis kinerja Local Area Network menggunakan router dengan menyimulasikannya menggunakan program Matlab 7,6 dan menghasilkan Gambar 4.4 dan Gambar 4.5.

Sonnet lite yang merupakan toolbox matlab akan melakukan perancangan dengan beberapa tahapan yakni:

a. Desain

Pada tahap ini akan memasukkan nilai masukan sesuai dengan hasil analisis kinerja Local Area Network menggunakan router pada Tabel 4.1 dan Tabel 4.2

b. Simulasi

Sonnet akan melakukan simulasi pada nilai masukan yang telah kita berikan. Hasil simulasi ini nantinya berupa nilai perkiraan awal dari nilai delay, throughput dan loss probability.

c. Hasil rancangan

Dari nilai perkiraan awal tersebut, akan dilakukan optimasi pada nilai delay, throughput dan loss probability dan akan menampilkan grafik hasil simulasi seperti pada Gambar 4.5 dan Gambar 4.6

Dari tahapan di atas, maka akan didapat diagram alir perancangan grafik hasil simulasi perhitungan kinerja router pada LAN seperti pada Gambar 4.4.

0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 x 105 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 frame/hari k ons tant a delay throughput loss probability (%)

Gambar 4.4 Grafik Hasil Simulasi Perhitungan Kinerja Router Jalur Koneksi 64 Kbps

0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 x 105 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 frame/hari k ons tant a delay throughput loss probability (%)

Gambar 4.5 Grafik Hasil Simulasi Perhitungan Kinerja Router Jalur Koneksi 128 Kbps

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil dari Tugas Akhir ini adalah:

1. Suatu komputer bisa berupa sebuah device yang dirancang khusus untuk berfungsi sebagai router (dedicated router) dengan bersistem operasi Windows XP dan mengaktifkan IP Forwarding.

2. Pada analisis perhitungan kinerja rou ter. Semakin besar jumlah frame yang ditransmisikan maka akan semakin besar nilai delay, throughput dan loss probability yang didapatkan, ini menandakan bahwa jumlah frame yang dikirimkan berbanding lurus dengan nilai delay, throughput dan loss probability yang didapatkan.

3. Kapasitas jalur koneksi router sangat berpengaruh terhadap delay, throughput dan loss probability. Semakin besar kapasitas jalur koneksi router yang digunakan maka semakin kecil nilai delay, throughput dan loss probability yang didapatkan.

5.2 Saran

1. Untuk pengembangan yang lebih lengkap, masih dapat dibahas mengenai analisis kinerja Wireless Local Area Network menggunakan router.

2. Menggunakan metode akses yang lain sehingga dapat dijadikan perbandingan.

BAB II

LOCAL AREA NETWORK

2.1 Umum[6]

Jaringan komputer adalah himpunan interkoneksi antara 2 komputer autonomous atau lebih yang terhubung dengan media transmisi kabel atau tanpa kabel (wireless). Bila sebuah komputer dapat membuat komputer lainnya restart, shutdown, atau melakukan kontrol lainnya, maka komputer-komputer tersebut bukan autonomous (tidak melakukan kontrol terhadap komputer lain dengan akses penuh).

Dua unit komputer dikatakan terkoneksi apabila keduanya bisa saling bertukar data/informasi, berbagi resource yang dimiliki, seperti file, printer, media penyimpanan (hardisk, floppy disk, cd-rom, flash disk, dll). Data yang berupa teks, audio, maupun video bergerak melalui media kabel atau tanpa kabel sehingga memungkinkan pengguna komputer dalam jaringan komputer dapat saling bertukar file/data, mencetak pada printer yang sama dan menggunakan hardware/software yang terhubung dalam jaringan secara bersama-sama.

Tiap komputer, printer atau peripheral yang terhubung dalam jaringan disebut dengan node. Sebuah jaringan komputer sekurang-kurangnya terdiri dari dua unit komputer atau lebih, dapat berjumlah puluhan komputer, ribuan, atau bahkan jutaan node yang saling terhubung satu sama lain.

Secara garis besar terdapat dua tipe jaringan komputer, yaitu jaringan Peer to Peer dan jaringan Client-Server. Pada jaringan Peer to Peer, setiap komputer yang terhubung ke jaringan dapat bertindak baik sebagai workstation maupun

server. Sedangkan pada jaringan Client-Server, hanya satu komputer yang bertugas sebagai server dan komputer lain berperan sebagai workstation. Antara dua tipe jaringan tersebut masing-masing memiliki keunggulan dan kelemahan.

Dalam perkembangan jaringan LAN ternyata mampu dikombinasikan dengan beberapa penghubung seperti repeater, bridge dan router. Untuk menghasilkan transmisi data yang cepat dan tepat (tanpa adanya kesalahan) dari sisi transmitter ke sisi receiver, maka lalu lintas jaringan (network traffic) harus diatur sekecil mungkin.

Dengan adanya berbagai merek perangkat keras dan lunak, maka diperlukan suatu standar dimana perangkat-perangkat yang berbeda merek dapat difungsikan pada perangkat merek lain. LAN mempunyai dua organisasi standar utama yang menghasilkan dua kumpulan standar untuk LAN, yaitu:

1. Institute Of Electrical and Electronic Engineers (IEEE), yang menghasilkan standar 802.

2. European Telecomunication Standard Institute (ETSI), yang menghasilkan standar High Performance LAN (HIPERLAN).

IEEE merupakan sebuah organisasi independen yang mengatur beberapa standar dalam jaringan lokal dengan menggunakan media kabel dan jaringan kabel.

Jaringan komputer adalah sekelompok komputer otonom yang saling berhubungan antara satu dengan yang lainnya menggunakan protokol komunikasi melalui media komunikasi sehingga dapat berbagi informasi, program-program, penggunaan bersama perangkat keras seperti printer, hard disk, dan sebagainya. Selain itu komputer bisa diartikan sebagai kumpulan sejumlah terminal

komunikasi yang berbeda di berbagai lokasi yang terdiri dari lebih satu komputer yang saling berhubungan.

Hubungan antara kompuer-komputer membutuhkan suatu medium yang digunakan untuk mentransfer data. Hal yang paling umum untuk menghubungkan komputer-komputer adalah melalui penggunaan kabel elektrik atau kabel optik yang dikenal sebagai media terbatas (bounded medium). Istilah terbatas (bounded) digunakan selama energi yang digunakan untuk bertukar data masih di dalam medium itu sendiri.

Jaringan komputer local digunakan untuk menghubungkan simpul yang berada di daerah yang tidak terlalu jauh dengan radius 100-200 m, tergantung jenis kabel penghubung yang digunakan. Kecepatan transfer data pada jaringan local ini relative tinggi yaitu antara 1-100 Mbps atau sekitar 125.000-125.500.000 karakter perdetik sehingga sudah dapat mendukung distribusi data grafis.

Teknologi jaringan local berkembang dengan pesat dewasa ini sehingga secara umum jaringan dapat dikelompokkan dalam beberapa kategori berdasarkan kecepatan transmisi datanya, yaitu:

1. Jaringan komputer berkecepatan rendah.

Kecepatan transmisi data pada jaringan ini lebih kecil dari 1 Mbps, biasanya diterapkan untuk percobaan di laboratorium. Contoh jaringan ini adalah Apple talk yang dikembangkan oleh Apple Co.

2. Jaringan komputer berkecepatan sedang.

Kecepatan transmisi data pada jaringan ini berkisar antara 1-20 Mbps dan biasanya diterapkan untuk lingkungan dengan skala kecil sampai menengah. Adapun contoh teknologi jaringan ini adalah Ethernet berkecepatan 10 Mbps yang

dikembangkan oleh Xeras.

3. Jaringan komputer berkecepatan tinggi.

Kecepatan transmisi data pada jaringan ini lebih dari 20 Mbps. Biasanya diterapkan untuk lingkungan perkantoran dengan skala besar yang menempati gedung bertingkat atau kawasan. Disamping itu data yang ditransmisikan tidak hanya berupa teks melainkan juga data grafis. Adapun teknologi jaringan komputer local untuk kategori ini adalah ATM, Fast Ethernet.

4. Jaringan komputer berkecepatan sangat tinggi.

Kecepatan transmisi data pada jaringan ini mencapai 1 Gbps. Teknologi ini digunakan untuk mendukung transmisi data dilingkungan perkantoran berskala besar dan data yang ditransmisikan meliputi data grafis, audio, dan video. Adapun teknologi untuk kategori ini adalah Gigabit Ethernet, yang meliputi kompatibel dengan teknologi Ethernet dan Fast Ethernet.

2.2 Standar Local Area Network[3]

Teknologi LAN dikembangkan pertama kalinya pada akhir 1970-an dan awal 1980-an. Sejumlah tipe jaringan yang berbeda diusulkan dan diimplementasikan. Namun karena adanya perbedaan itu, maka teknologinya hanya dapat di aplikasikan pada peralatan milik vendor yang merancang teknologi LAN tersebut. Untuk mengatasi hal ini, maka disusunlah suatu standar untuk LAN, sehingga ada kompatibilitas antara produk-produk dari vendor yang berbeda. Kontributor terbesar adalah Institude of Electrical and Electronic Engineering (IEEE) yang merumuskan model Referensi 802 (MR-IEEE 802) dan diadopsi oleh International Standar Organization (ISO) sebagai standar

internasional.

Standar LAN ini merupakan penggambaran yang sangat baik dalam menunjukkan lapisan-lapisan protocol yang mengatur fungsi-fungsi dasar LAN. Gambar 2.1 menunjukkan hubungan antara standar untuk komunikasi komputer yang telah diterapkan sebelumnya yaitu Model Referensi Open System Interconection (MR-OSI) dengan MR-LAN IEEE 802. Hubungan antara layer dan layanan.

Gambar 2.1 Hubungan Referensi OSI dan LAN IEEE

Dari Gambar 2.1 terlihat bahwa, standar LAN ditekankan pada dua lapisan MR-OSI yang paling bawah yaitu lapisan fisik dan data link. Lapisan fisik mencakup spesifikasi media transmisi, topologi serta fungsi pengkodean sinyal, sinkronisasi, dan pengiriman atau penerimaan bit, sedangkan lapisan data link merupakan fungsi yang berhubungan dengan Logical Link (LLC) dan Media

Access Control (MAC).

2.2.1 Layer Fisik

Layer fisik merupakan layer paling bawah dari konsep model referensi pertukaran data jaringan. Tanggung jawab utama dari layer ini hanya berkisar pada fungsi pengaturan interface, seperti bagaimana teknik transmisi dan bagaimana bentuk-bentuk interkoneksi secara fisik. Layer fisik dalam setiap definisi jaringan selalu berhubungan dengan karakteristik modulasi dan pensinyalan data serta proses transmisi dari bit-bit dasar melalui kanal komunikasi.

Physical Layer berfungsi dalam pengiriman row bit ke channel komunikasi. Masalah desain yang harus diperhatikan disini adalah memastikan bahwa bila satu sisi mengirim data 1 bit, data tersebut harus diterima oleh sisi lainnya sebagai 1 bit pula, dan bukan 0 bit.

2.2.2 Layer Data Link

Layer ke 2 yaitu lapisan data atau data link layer, berisi ketentuan yang mendukung sambungan fisik seperti penentuan biner 0 dan 1, penentuan kecepatan, penentuan biner tersebut dan lainnya agar sambungan jaringan komputer bisa berjalan baik. Dengan kata lain data link layer menerjemahkan sambungan fisik menjadi sambungan data.

Tugas utama data link layer adalah sebagai fasilitas transmisi row data dan mentransmisikan data tersebut ke saluran yang bebas dari kesalahan transmisi. Sebelum diteruskan ke network layer, data link layer melaksanakan tugas ini

dengan memungkinkan pengirim memecah-mecah data input menjadi sejumlah data frame (biasanya berjumlah ratusan atau ribuan byte). Kemudian data link layer mentransmisikan frame tersebut secara berurutan, dan memproses acknowledgement frame yang dikirim kembali oleh penerima. Karena physical layer menerima dan mengirim aliran bit tanpa mengindahkan arti atau arsitektur frame, maka tergantung pada data link layer-lah untuk membuat dan mengenali batas-batas frame itu. Hal ini bias dilakukan dengan cara membubuhkan bit khusus ke awal dan akhir frame. Bila secara insidental pola-pola bit ini bisa ditemui pada data, maka diperlukan perhatian khusus untuk menyakinkan bahwa pola tersebut tidak secara salah dianggap sebagai batas-batas frame.

Terjadilah noise pada saluran dapat merusak frame. Dalam hal ini, perangkat lunak data link layer pada mesin sumber dapat mengirim kembali frame yang rusak tersebut. Akan tetapi transmisi frame sama secara berulang-ulang bias menimbulkan duplikasi frame. Frame duplikasi perlu dikirim apabila acknowledgement frame dari penerima yang dikembalikan ke pengirim telah hilang. Tergantung pada layer inilah untuk mengatasi masalah-masalah yang disebabkan rusaknya, hilangnya dan duplikasi frame. Data link layer menyediakan beberapa kelas layanan bagi network layer. Kelas layanan ini dapat dibedakan dalam hal kualitas dan harganya.

Masalah-masalah lainnya yang timbul pada data link layer (dan juga sebagian besar layer-layer di atasnya) adalah mengusahakan kelancaran proses pengiriman data dari pengirim yang cepat ke penerima yang lambat. Mekanisme pengaturan lalu-lintas data harus memungkinkan pengirim mengetahui jumlah ruang buffer yang dimiliki penerima pada suatu saat tertentu. Seringkali

pengaturan aliran dan penanganan error ini dilakukan secara terintegrasi.

Saluran yang dapat mengirim data pada kedua arahnya juga bisa menimbulkan masalah. Sehingga dengan demikian perlu dijadikan bahan pertimbangan bagi software data link layer. Masalah yang dapat timbul di sini adalah bahwa frame-frame acknowledgement yang mengalir dari A ke B bersaing saling mendahului dengan aliran dari B ke A. Penyelesaian yang terbaik (piggy backing) telah bisa digunakan.

Jaringan broadcast memiliki masalah tambahan pada data link layer. Masalah tersebut adalah dalam hal mengontrol akses ke saluran yang dipakai bersama. Untuk mengatasinya dapat digunakan sublayer khusus data link layer, yang disebut medium access sublayer.

2.2.3 Network Layer

Network layer berfungsi untuk mengendalikan operasi subnet dengan meneruskan paket-paket dari satu node ke node lain dalam jaringan. Masalah desain yang penting adalah bagaimana cara menentukan route pengiriman paket dari sumber ke tujuannya.

Route dapat didasarkan pada tabel statik yang dihubungkan ke network. Route juga dapat ditentukan pada saat awal percakapan, misalnya session terminal. Route juga sangat dinamik, dapat berbeda bagi setiap paketnya, dan karena itu, route pengiriman sebuah paket tergantung beban jaringan saat itu.

Bila pada saat yang sama dalam sebuah subnet terdapat terlalu banyak paket maka ada kemungkinan paket-paket tersebut tiba pada saat yang bersamaan. Hal ini dapat menyebabkan terjadinya bottleneck (penyempitan di bagian ujung,

perangkat pada topologi tree terhubung secara langsung ke central HUB. Sebagian perangkat memang terhubung secara langsung ke central HUB, tetapi sebagian lainnya terhubung melalui secondary HUB, seperti Gambar 2.5.

Gambar 2.5 Topologi Tree

Pada topologi tree terdapat dua atau lebih HUB yang digunakan untuk menghubungkan setiap perangkat ke dalam jaringan. Keseluruhan HUB tersebut berdasarkan fungsinya terbagi menjadi dua bagian yaitu Active HUB dan Passive HUB.

Active HUB berfungsi tidak hanya sekedar sebagai penerus sinyal data dari

satu komputer ke komputer lainnya, tetapi juga memiliki fungsi sebagai repeater sinyal data yang dikirimkan dari satu komputer ke komputer lainnya memiliki keterbatasan dalam hal jarak, setelah berjalan sekian meter maka sinyal tersebut akan melemah. Dengan adanya fungsi repeater ini maka sinyal data tersebut akan

Sedangkan passive HUB hanya berfungsi sebagai penerus sinyal data dari satu komputer ke komputer lainnya.

Pada topologi tree, seperti pada Gambar 2.5, sentral HUB adalah selalu sebagai Active HUB sedangkan Secondary HUB adalah Passive HUB. Tetapi pada pelaksanaannya Secondary HUB bias juga sebagai Active HUB apabila digunakan untuk menguatkan kembali sinyal data melalui Secondary HUB lainnya yang terhubung.

Karena pada dasarnya teknologi ini merupakan bentuk yang lebih luas dari topologi star, maka kelebihan dan kekurangannnya pada topologi star juga dimiliki oleh topologi tree. Perbedaannya adalah HUB dan kabel yang digunakan menjadi lebih banyak sehingga diperlukan perencanaan yang matang dalam pengaturannya dengan mempertimbangkan segala hal yang terkait, termasuk di dalamnya adalah tata letak ruangan. Meskipun demikian, topologi ini memiliki keunggulan dan lebih mampu menjangkau jarak yang lebih jauh dengan mengaktifkan fungsi repeater yang dimiliki oleh HUB.

2.5 Media Access Control

Media Access Control (MAC) adalah fungsi protokol untuk mengontrol akses ke media transmisi agar bisa menggunakan kapasitas secara tepat dan efesien. Ada berbagai jenis protokol MAC yang diaplikasikan pada LAN yang biasanya dipasangkan dengan jenis topologi dan media transmisi yang sesuai seperti yang terlihat pada Table 2.1.

Topologi Fisik Jenis Media Transmisi (Kabel)

Protokol

Cincin

Serat Optik

Twisted Pair

Token Ring, FDDI Token Ring, FDDI

Bus Linier

Twisted Pair

Koaksial Serat Optik

Ethernet, Token Bus Local Talk

Bintang

Serat Optik

Twisted Pair Ethernet, Local Talk

Pohon

Twisted Pair

Koaksial Serat Optik

Ethernet

DAFTAR PUSTAKA

1. Goh Iqbal, 21 Februari 2009 “Analisis Kinerja Sistem Teori Antrian Bab 5”.

2. Kakiay, Thomas J. 2004. “Dasar Teori Antrian”. Andi. Yogyakarta.

3. Lukas, Tanutama. 2000. “Jaringan Komputer”. Elexmedia Komputindo. Jakarta.

4. Onno,Purbo W.1999.”TCP/IP dan Implementasinya”.Elexmedia Komputindo. Jakarta.

5. Stallings, William.2007. “Komunikasi & Jaringan Nirkabel”. Erlangga. Jakarta.

6. Syafrizal, Melwin. 2005. “Pengantar Jaringan Komputer”. Andi. Yogyakarta. 7. Wendell, Odom. “Routing Protocol and the Configuration of RIP and IGRP”.

Lampiran

1. Grafik Hasil Simulasi Perhitungan Kinerja Router Jalur Koneksi 64 Kbps Adapun listing script konfigurasi yang dijalankan adalah sebagai berikut: clc

clear all

Et=[0.38 0.49 0.68 1.14 3.44 100]; En=[0.50 0.82 1.3 2.29 7.10 50]; Pl=[0.20 0.26 0.33 0.39 0.47 0.50];

F=[75000 100000 125000 150000 175000 187487]; figure(1)

plot(F,Et,'--rs','LineWidth',2,...

'MarkerEdgeColor','k',... 'MarkerFaceColor','g',... 'MarkerSize',10)

hold on

plot(F,En,'--rs','LineWidth',2,... 'MarkerEdgeColor','k',... 'MarkerFaceColor','b',... 'MarkerSize',10)

hold on

plot(F,Pl,'--rs','LineWidth',2,... 'MarkerEdgeColor','k',... 'MarkerFaceColor','y',... 'MarkerSize',10)

2. Grafik Hasil Simulasi Perhitungan Kinerja Router Jalur Koneksi 128 Kbps

Adapun listing script konfigurasi yang dijalankan adalah sebagai berikut: clc

clear all

Et=[0.15 0.16 0.18 0.20 0.23 0.26]; En=[0.225 0.32 0.42 0.54 0.69 0.88]; Pl=[0.10 0.13 0.165 0.195 0.235 0.265];

F=[75000 100000 125000 150000 175000 200000]; figure(1)

plot(F,Et,'--rs','LineWidth',2,...

'MarkerEdgeColor','k',... 'MarkerFaceColor','g',... 'MarkerSize',10)

hold on

plot(F,En,'--rs','LineWidth',2,... 'MarkerEdgeColor','k',... 'MarkerFaceColor','b',... 'MarkerSize',10)

hold on

plot(F,Pl,'--rs','LineWidth',2,... 'MarkerEdgeColor','k',... 'MarkerFaceColor','y',... 'MarkerSize',10)