Analisis Kinerja Jaringan Backbone USUNETA Universitas Sumatera Utara Menggunakan Teknologi Multi Protocol Label Switching (MPLS)
ANALISIS KINERJA JARINGAN BACKBONE USUNETA
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MENGGUNAKAN TEKNOLOGI
MULTI PROTOCOL LABEL SWITCHING (MPLS)
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan dalam Menyelesaikan
Pendidikan Sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro Sub Konsentrasi
Teknik Telekomunikasi
Oleh
Surya Roganda
NIM : 110402065
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Perkembangan teknologi jaringan komputer semakin menuntut kebutuhan
adanya jaringan yang handal termasuk dalam peningkatan kualitas kinerja
jaringan untuk kepentingan komunikasi data. Hal ini juga menjadi kebutuhan para
user jaringan backbone USUNETA dalam mengakses keperluan akademik di
Universitas Sumatera Utara.
MPLS merupakan arsitektur jaringan dalam meningkatkan kinerja jaringan
IP yang menggunakan mekanisme label forwarding yang beroperasi diantara
layer kedua dan layer ketiga sistem OSI. Penelitian ini menganalisis kinerja
jaringan backbone USUNETA menggunakan teknologi MPLS yang dibandingkan
dengan backbone yang tidak menggunakan teknologi MPLS dengan software
GNS3.
Berdasarkan hasil pengujian yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa
backbone dengan menggunakan teknologi MPLS memiliki peningkatan kinerja
throughput 7,518 %, 3,918 % dan 4,229 % untuk kondisi kepadatan trafik rendah,
sedang dan tinggi dibandingkan backbone yang tidak menggunakan teknologi
MPLS. Sedangkan kinerja delay backbone yang menggunakan teknologi MPLS
menurun 3,634 %, 7,417 % dan 4,429 % dan packet loss menurun 50,601 %,
39,292 % dan 52,206 % untuk kondisi kepadatan trafik rendah, sedang dan tinggi
dibandingkan backbone yang tidak menggunakan teknologi MPLS.
Kata kunci : Multi Protocol Label Switching, USUNETA, GNS3.
i
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas
kasih dan janji setia-Nya yang setiap waktu memberkati pemikiran dan tindakan
sehingga dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul :
“ANALISIS KINERJA JARINGAN BACKBONE USUNETA
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MENGGUNAKAN TEKNOLOGI
MULTI PROTOCOL LABEL SWITCHING (MPLS)”
Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat dalam
menyelesaikan pendidikan pada Program Studi Sarjana (S-1) Teknik Elektro di
Universitas Sumatera Utara (USU). Di dalam Tugas Akhir ini berisi tentang
bagaimana menganalisis dan meningkatkan kinerja jaringan backbone USUNETA
yang dilakukan melalui simulasi dengan menggunakan software GNS3. Selain itu,
Tugas Akhir ini juga memuat teori jaringan MPLS dan data-data yang diperoleh
dari hasil pengujian jaringan backbone USUNETA.
Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih yang tulus kepada
Tuhan Allah dan semua pihak yang telah membantu pengerjaan Tugas Akhir ini,
yaitu:
1. Kedua orangtua penulis, ayahanda D.Situngkir dan Ibunda M.Sibarani
serta kedua kakak penulis, Decy Situngkir dan Grace Situngkir yang telah
banyak memberikan pengorbanan baik melalui dukungan, doa, nasihat dan
dana selama proses perkuliahan hingga sampai saat ini penulis tetap kuat
dan bersemangat menyelesaikan studi.
2. Bapak Ir.Surya Tarmizi Kasim, M.Si selaku Ketua Departemen Teknik
ii
Universitas Sumatera Utara
Elektro Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Rahmad Fauzi, M.T selaku Sekretaris Departemen Teknik Elektro
Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara dan dosen penguji penulis
yang telah membantu dan membimbing penulis dalam menyelesaikan
Tugas Akhir ini.
4. Ibu Naemah Mubarakah,S.T,M.T selaku dosen pembimbing penulis yang
telah banyak memberikan bimbingan, masukan, kritikan, saran, dana,
pengorbanan waktu dan kesabarannya selama penulis menyelesaikan
Tugas Akhir ini.
5. Bapak Ir.Arman Sani, M.T selaku dosen penguji dan dosen wali penulis
yang telah membimbing penulis dalam menjalani masa perkuliahan dan
dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
6. Seluruh dosen pengajar di Departemen Teknik Elektro yang telah
memberikan ilmunya yang berguna selama penulis menempuh perkuliahan
di Universitas Sumatera Utara (USU), semoga ilmu dapat digunakan untuk
hal-hal bermanfaat dan menjadi berkat bagi banyak kalangan.
7. Seluruh staf Administrasi Departemen Teknik Elektro yang telah melayani
dalam urusan perkuliahan dan Tugas Akhir ini.
8. Teman-teman KTB The PaSCaL, yakni Anry Hutagaol, Seprianti
Hutasoit, Youki Hutauruk, KK PoD Ekklesia, yakni Ernest Sianturi, Vivi
Meilyanita, James Gultom, Ivan Simamora dan Yolanda Astika
Sembiring, kepada warga tetap Perkantas Berlian yakni Molenta Naibaho,
Dek Joshua Hutapea dan Masri Naibaho dan kepada teman-teman
Berdikari 96 A, yakni Siska Napitupulu, Evi Damanik dan Jonario
iii
Universitas Sumatera Utara
Napitupulu atas dukungan semangat dan doa yang telah meneguhkan dan
persekutuan kita satu sama lain dalam kasih yang mengajarkan kepada
penulis betapa penting dan indahnya persekutuan dalam Yesus Kristus.
9. Teman-teman kuliah Teknik Elektro Balak 1 (stambuk 2011), terkhusus
teman-teman dari Teknik Telekomunikasi atas keceriaan dan dukungan
kepada penulis, terkhusus kepada Fandry H Panggabean yang dengan rela
hati meminjamkan laptop i5-nya saat berlangsungnya penelitian.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari
kesempurnaan. Hal ini dikarenakan masih terbatasnya pengetahuan dan
pengalaman dari penulis. Oleh sebab itu, dengan kerendahan hati penulis sangat
mengharapkan kritik dan saran yang membangun sehingga kelak dapat
memperbaiki Tugas Akhir ini dan mengembangkannya di kemudian hari. Semoga
karya ini dapat memberi manfaat bagi para pembaca.
Medan, April 2016
Hormat Penulis
Surya Roganda
NIM : 110402065
iv
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK ......................................................................................................
i
KATA PENGANTAR ....................................................................................
ii
DAFTAR ISI ...................................................................................................
v
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................
ix
DAFTAR TABEL ..........................................................................................
xi
BAB
BAB
I
PENDAHULUAN ...................................................................
1
1.1
Latar Belakang Masalah ..........................................................
1
1.2
Rumusan Masalah ....................................................................
2
1.3
Tujuan Penulisan .....................................................................
2
1.4
Batasan Masalah ......................................................................
3
1.5
Manfaat Penelitian ...................................................................
4
1.6
Sistematika Penulisan ...............................................................
4
DASAR TEORI .......................................................................
5
2.1
Jaringan Komputer ...................................................................
5
2.2
Jenis-jenis Jaringan Komputer ................................................
5
2.3
IP Address Versi 4 ..................................................................
6
2.4
Teknologi Jaringan Berbasis MPLS ........................................
8
2.4.1 Struktur Header MPLS ................................................
9
2.4.2 Label Stacking .............................................................
9
2.4.3 MPLS dan Model Referensi OSI .................................
10
II
v
Universitas Sumatera Utara
2.4.4 Arsitektur MPLS ..........................................................
11
2.4.4.1 Label Switched Router (LSR) ..........................
11
2.4.4.2 Label Switched Path (LSP) ..............................
14
2.4.4.3 Forwarding Equivalence Class (FEC) ............
15
Label Distribution ........................................................
15
2.4.5
2.4.5.1 Label Distribution Menggunakan Label
Distribution Protocol ......................................
2.4.6
Label Information (LIB) Base dan Label Forwarding
Information Base (LFIB) ..............................................
18
2.4.7
Metode MPLS Label Forwarding pada Paket Data ....
20
2.4.8
Maximum Transmission Unit dan Maximum Receive
Unit ..............................................................................
23
2.4.8.1 Fragmentasi pada Paket Data MPLS ...............
24
Prinsip Kerja MPLS ....................................................
24
Routing Protocol .....................................................................
25
Open Shortest Path First (OSPF) ................................
26
2.6
Protokol Internet Control Message Protocol ..........................
27
2.7
Parameter Kinerja Jaringan .....................................................
27
III
PERANCANGAN SISTEM ...................................................
31
3.1
Umum ......................................................................................
31
3.2
Kebutuhan Perangkat................................................................
33
3.2.1
Kebutuhan Hardware ..................................................
33
3.2.2
Kebutuhan Software ....................................................
33
Diagram Alir ............................................................................
35
2.4.9
2.5
2.5.1
BAB
17
3.3
vi
Universitas Sumatera Utara
BAB
3.4
Permodelan Jaringan ...............................................................
36
3.5
Konfigurasi Jaringan ...............................................................
40
3.5.1
Konfigurasi IP Address ................................................
40
3.5.2
Konfigurasi IP Loopback .............................................
41
3.5.3
Konfigurasi Routing Protocol .....................................
41
3.5.4
Konfigurasi MPLS .......................................................
42
3.5.5
Uji Konektivitas Link Jaringan ....................................
43
3.6
Konfigurasi Trafik Jaringan .....................................................
47
3.7
Pengujian Jaringan ...................................................................
48
IV
HASIL PENGUJIAN DAN ANALISIS SISTEM ................
49
4.1
Umum ......................................................................................
50
4.2
Analisis Throughput ................................................................
48
4.2.1 Pengujian Kinerja pada Backbone USUNETA yang
Tidak Menggunakan Teknologi MPLS .......................
49
4.2.2 Pengujian Kinerja pada Backbone USUNETA yang
4.3
Menggunakan Teknologi MPLS ..................................
52
Analisis Delay (Latency) .........................................................
55
4.3.1 Pengujian Delay pada Backbone USUNETA yang
Tidak Menggunakan Teknologi MPLS .......................
55
4.3.2 Pengujian Delay pada Backbone USUNETA yang
4.4
Menggunakan Teknologi MPLS ..................................
58
Analisis Packet Loss .................................................................
61
4.4.1 Pengujian Packet Loss pada Backbone USUNETA
yang Tidak Menggunakan Teknologi MPLS .............
62
vii
Universitas Sumatera Utara
4.4.2 Pengujian Packet Loss pada Backbone USUNETA
yang Menggunakan Teknologi MPLS .........................
4.5
64
Perbandingan Kinerja antara Jaringan Backbone yang
Menggunakan Teknologi MPLS dan Backbone yang
Tidak Menggunakan Teknologi MPLS ...................................
67
KESIMPULAN DAN SARAN ...............................................
71
5.1
Kesimpulan ..............................................................................
71
5.2
Saran ........................................................................................
72
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................
73
LAMPIRAN I ................................................................................................
75
LAMPIRAN II ...............................................................................................
77
LAMPIRAN III .............................................................................................
81
LAMPIRAN IV .............................................................................................
122
BAB
V
viii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Ilustrasi Network ID dan Host ID ............................................
7
Gambar 2.2
Bagan IP Address Kelas A .......................................................
7
Gambar 2.3
Bagan IP Address Kelas B ........................................................
7
Gambar 2.4
Bagan IP Address Kelas C .......................................................
8
Gambar 2.5
Susunan Header MPLS ...........................................................
9
Gambar 2.6
Label Stacking .........................................................................
10
Gambar 2.7
Model Referensi OSI ...............................................................
10
Gambar 2.8
Operasi pada Label ..................................................................
12
Gambar 2.9
LSP Melalui Sebuah Jaringan MPLS ......................................
14
Gambar 2.10 Jaringan IPv4-over-MPLS yang Menjalankan LDP ................
18
Gambar 2.11 Hubungan antara LIB dan LFIB ..............................................
19
Gambar 2.12 Hubungan antara RIB, LIB an LFIB .......................................
19
Gambar 2.13 Operasi Forwarding Paket Berlabel ........................................
22
Gambar 2.14 Prinsip Kerja Jaringan .............................................................
25
Gambar 2.15 Klasifikasi Routing Protocol ...................................................
26
Gambar 2.16 Susunan dari Pesan ICMP .......................................................
27
Gambar 3.1
Desain Jaringan Backbone USUNETA ...................................
32
Gambar 3.2
Tampilan Capture pada Kabel Ethernet dari ASW DSW-USU
ke DSW-USU ..........................................................................
35
Gambar 3.3
Diagram Alir Penelitian ...........................................................
36
Gambar 3.4
Desain Jaringan Backbone USUNETA di GNS3 .....................
38
Gambar 4.1
Grafik Perbandingan Throughput dari Backbone yang
ix
Universitas Sumatera Utara
Menggunakan Teknologi MPLS dan Backbone yang Tidak
Menggunakan Teknologi MPLS .............................................
Gambar 4.2
68
Grafik Perbandingan Delay dari Backbone yang Menggunakan
Teknologi MPLS dan Backbone yang Tidak Menggunakan
Teknologi MPLS ......................................................................
Gambar 4.3
69
Grafik Perbandingan Packet Loss dari Backbone yang
Menggunakan Teknologi MPLS dan Backbone yang Tidak
Menggunakan Teknologi MPLS ..............................................
70
x
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Perbandingan Struktur Data yang Diatur pada Router IP dengan
Router LSR MPLS .......................................................................
20
Tabel 2.2 Kategori Jaringan Berdasarkan Nilai Delay (TIPHON) ..............
29
Tabel 2.3 Kategori Jaringan Berdasarkan Nilai Packet Loss (TIPHON) .....
30
Tabel 3.1 Perangkat LSR pada Backbone USUNETA .................................
38
Tabel 3.2 Sebagian Alokasi IP Interface pada Core Switch .........................
39
Tabel 3.3 Frekuensi Kepadatan Trafik yang Dibangkitkan dengan IP SLA
47
Tabel 4.1 Pengujian Throughput pada Backbone USUNETA yang Tidak
Menggunakan Teknologi MPLS untuk Trafik Rendah .................
50
Tabel 4.2 Pengujian Throughput pada Backbone USUNETA yang Tidak
Menggunakan Teknologi MPLS untuk Trafik Sedang .................
51
Tabel 4.3 Pengujian Throughput pada Backbone USUNETA yang Tidak
Menggunakan Teknologi MPLS untuk Trafik Tinggi .................
51
Tabel 4.4 Pengujian Throughput pada Backbone USUNETA yang
Menggunakan Teknologi MPLS untuk Trafik Rendah ................
53
Tabel 4.5 Pengujian Throughput pada Backbone USUNETA yang
Menggunakan Teknologi MPLS untuk Trafik Sedang ................
53
Tabel 4.6 Pengujian Throughput pada Backbone USUNETA yang
Menggunakan Teknologi MPLS untuk Trafik Rendah .................
54
Tabel 4.7 Pengujian Delay pada Backbone USUNETA yang Tidak
Menggunakan Teknologi MPLS untuk Trafik Rendah .................
56
Tabel 4.8 Pengujian Delay pada Backbone USUNETA yang Tidak
xi
Universitas Sumatera Utara
Menggunakan Teknologi MPLS untuk Trafik Sedang .................
57
Tabel 4.9 Pengujian Delay pada Backbone USUNETA yang Tidak
Menggunakan Teknologi MPLS untuk Trafik Tinggi .................
57
Tabel 4.10 Pengujian Delay pada Backbone USUNETA yang Menggunakan
Teknologi MPLS untuk Trafik Rendah .........................................
59
Tabel 4.11 Pengujian Delay pada Backbone USUNETA yang Menggunakan
Teknologi MPLS untuk Trafik Sedang ........................................
59
Tabel 4.12 Pengujian Delay pada Backbone USUNETA yang Menggunakan
Teknologi MPLS untuk Trafik Tinggi .........................................
60
Tabel 4.13 Pengujian Packet Loss pada Backbone USUNETA yang
Tidak MenggunakanTeknologi MPLS untuk Trafik Rendah ......
62
Tabel 4.14 Pengujian Packet Loss pada Backbone USUNETA yang
Tidak Menggunakan Teknologi MPLS untuk Trafik Sedang ......
63
Tabel 4.15 Pengujian Packet Loss pada Backbone USUNETA yang
Tidak Menggunakan Teknologi MPLS untuk Trafik Rendah .....
63
Tabel 4.16 Pengujian Packet Loss pada Backbone USUNETA yang
Menggunakan Teknologi MPLS untuk Trafik Rendah .................
65
Tabel 4.17 Pengujian Packet Loss pada Backbone USUNETA yang
Menggunakan Teknologi MPLS untuk Trafik Sedang ................
65
Tabel 4.18 Pengujian Packet Loss pada Backbone USUNETA yang
Menggunakan Teknologi MPLS untuk Trafik Tinggi .................
66
xii
Universitas Sumatera Utara
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MENGGUNAKAN TEKNOLOGI
MULTI PROTOCOL LABEL SWITCHING (MPLS)
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan dalam Menyelesaikan
Pendidikan Sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro Sub Konsentrasi
Teknik Telekomunikasi
Oleh
Surya Roganda
NIM : 110402065
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Perkembangan teknologi jaringan komputer semakin menuntut kebutuhan
adanya jaringan yang handal termasuk dalam peningkatan kualitas kinerja
jaringan untuk kepentingan komunikasi data. Hal ini juga menjadi kebutuhan para
user jaringan backbone USUNETA dalam mengakses keperluan akademik di
Universitas Sumatera Utara.
MPLS merupakan arsitektur jaringan dalam meningkatkan kinerja jaringan
IP yang menggunakan mekanisme label forwarding yang beroperasi diantara
layer kedua dan layer ketiga sistem OSI. Penelitian ini menganalisis kinerja
jaringan backbone USUNETA menggunakan teknologi MPLS yang dibandingkan
dengan backbone yang tidak menggunakan teknologi MPLS dengan software
GNS3.
Berdasarkan hasil pengujian yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa
backbone dengan menggunakan teknologi MPLS memiliki peningkatan kinerja
throughput 7,518 %, 3,918 % dan 4,229 % untuk kondisi kepadatan trafik rendah,
sedang dan tinggi dibandingkan backbone yang tidak menggunakan teknologi
MPLS. Sedangkan kinerja delay backbone yang menggunakan teknologi MPLS
menurun 3,634 %, 7,417 % dan 4,429 % dan packet loss menurun 50,601 %,
39,292 % dan 52,206 % untuk kondisi kepadatan trafik rendah, sedang dan tinggi
dibandingkan backbone yang tidak menggunakan teknologi MPLS.
Kata kunci : Multi Protocol Label Switching, USUNETA, GNS3.
i
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas
kasih dan janji setia-Nya yang setiap waktu memberkati pemikiran dan tindakan
sehingga dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul :
“ANALISIS KINERJA JARINGAN BACKBONE USUNETA
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MENGGUNAKAN TEKNOLOGI
MULTI PROTOCOL LABEL SWITCHING (MPLS)”
Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat dalam
menyelesaikan pendidikan pada Program Studi Sarjana (S-1) Teknik Elektro di
Universitas Sumatera Utara (USU). Di dalam Tugas Akhir ini berisi tentang
bagaimana menganalisis dan meningkatkan kinerja jaringan backbone USUNETA
yang dilakukan melalui simulasi dengan menggunakan software GNS3. Selain itu,
Tugas Akhir ini juga memuat teori jaringan MPLS dan data-data yang diperoleh
dari hasil pengujian jaringan backbone USUNETA.
Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih yang tulus kepada
Tuhan Allah dan semua pihak yang telah membantu pengerjaan Tugas Akhir ini,
yaitu:
1. Kedua orangtua penulis, ayahanda D.Situngkir dan Ibunda M.Sibarani
serta kedua kakak penulis, Decy Situngkir dan Grace Situngkir yang telah
banyak memberikan pengorbanan baik melalui dukungan, doa, nasihat dan
dana selama proses perkuliahan hingga sampai saat ini penulis tetap kuat
dan bersemangat menyelesaikan studi.
2. Bapak Ir.Surya Tarmizi Kasim, M.Si selaku Ketua Departemen Teknik
ii
Universitas Sumatera Utara
Elektro Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Rahmad Fauzi, M.T selaku Sekretaris Departemen Teknik Elektro
Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara dan dosen penguji penulis
yang telah membantu dan membimbing penulis dalam menyelesaikan
Tugas Akhir ini.
4. Ibu Naemah Mubarakah,S.T,M.T selaku dosen pembimbing penulis yang
telah banyak memberikan bimbingan, masukan, kritikan, saran, dana,
pengorbanan waktu dan kesabarannya selama penulis menyelesaikan
Tugas Akhir ini.
5. Bapak Ir.Arman Sani, M.T selaku dosen penguji dan dosen wali penulis
yang telah membimbing penulis dalam menjalani masa perkuliahan dan
dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
6. Seluruh dosen pengajar di Departemen Teknik Elektro yang telah
memberikan ilmunya yang berguna selama penulis menempuh perkuliahan
di Universitas Sumatera Utara (USU), semoga ilmu dapat digunakan untuk
hal-hal bermanfaat dan menjadi berkat bagi banyak kalangan.
7. Seluruh staf Administrasi Departemen Teknik Elektro yang telah melayani
dalam urusan perkuliahan dan Tugas Akhir ini.
8. Teman-teman KTB The PaSCaL, yakni Anry Hutagaol, Seprianti
Hutasoit, Youki Hutauruk, KK PoD Ekklesia, yakni Ernest Sianturi, Vivi
Meilyanita, James Gultom, Ivan Simamora dan Yolanda Astika
Sembiring, kepada warga tetap Perkantas Berlian yakni Molenta Naibaho,
Dek Joshua Hutapea dan Masri Naibaho dan kepada teman-teman
Berdikari 96 A, yakni Siska Napitupulu, Evi Damanik dan Jonario
iii
Universitas Sumatera Utara
Napitupulu atas dukungan semangat dan doa yang telah meneguhkan dan
persekutuan kita satu sama lain dalam kasih yang mengajarkan kepada
penulis betapa penting dan indahnya persekutuan dalam Yesus Kristus.
9. Teman-teman kuliah Teknik Elektro Balak 1 (stambuk 2011), terkhusus
teman-teman dari Teknik Telekomunikasi atas keceriaan dan dukungan
kepada penulis, terkhusus kepada Fandry H Panggabean yang dengan rela
hati meminjamkan laptop i5-nya saat berlangsungnya penelitian.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari
kesempurnaan. Hal ini dikarenakan masih terbatasnya pengetahuan dan
pengalaman dari penulis. Oleh sebab itu, dengan kerendahan hati penulis sangat
mengharapkan kritik dan saran yang membangun sehingga kelak dapat
memperbaiki Tugas Akhir ini dan mengembangkannya di kemudian hari. Semoga
karya ini dapat memberi manfaat bagi para pembaca.
Medan, April 2016
Hormat Penulis
Surya Roganda
NIM : 110402065
iv
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK ......................................................................................................
i
KATA PENGANTAR ....................................................................................
ii
DAFTAR ISI ...................................................................................................
v
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................
ix
DAFTAR TABEL ..........................................................................................
xi
BAB
BAB
I
PENDAHULUAN ...................................................................
1
1.1
Latar Belakang Masalah ..........................................................
1
1.2
Rumusan Masalah ....................................................................
2
1.3
Tujuan Penulisan .....................................................................
2
1.4
Batasan Masalah ......................................................................
3
1.5
Manfaat Penelitian ...................................................................
4
1.6
Sistematika Penulisan ...............................................................
4
DASAR TEORI .......................................................................
5
2.1
Jaringan Komputer ...................................................................
5
2.2
Jenis-jenis Jaringan Komputer ................................................
5
2.3
IP Address Versi 4 ..................................................................
6
2.4
Teknologi Jaringan Berbasis MPLS ........................................
8
2.4.1 Struktur Header MPLS ................................................
9
2.4.2 Label Stacking .............................................................
9
2.4.3 MPLS dan Model Referensi OSI .................................
10
II
v
Universitas Sumatera Utara
2.4.4 Arsitektur MPLS ..........................................................
11
2.4.4.1 Label Switched Router (LSR) ..........................
11
2.4.4.2 Label Switched Path (LSP) ..............................
14
2.4.4.3 Forwarding Equivalence Class (FEC) ............
15
Label Distribution ........................................................
15
2.4.5
2.4.5.1 Label Distribution Menggunakan Label
Distribution Protocol ......................................
2.4.6
Label Information (LIB) Base dan Label Forwarding
Information Base (LFIB) ..............................................
18
2.4.7
Metode MPLS Label Forwarding pada Paket Data ....
20
2.4.8
Maximum Transmission Unit dan Maximum Receive
Unit ..............................................................................
23
2.4.8.1 Fragmentasi pada Paket Data MPLS ...............
24
Prinsip Kerja MPLS ....................................................
24
Routing Protocol .....................................................................
25
Open Shortest Path First (OSPF) ................................
26
2.6
Protokol Internet Control Message Protocol ..........................
27
2.7
Parameter Kinerja Jaringan .....................................................
27
III
PERANCANGAN SISTEM ...................................................
31
3.1
Umum ......................................................................................
31
3.2
Kebutuhan Perangkat................................................................
33
3.2.1
Kebutuhan Hardware ..................................................
33
3.2.2
Kebutuhan Software ....................................................
33
Diagram Alir ............................................................................
35
2.4.9
2.5
2.5.1
BAB
17
3.3
vi
Universitas Sumatera Utara
BAB
3.4
Permodelan Jaringan ...............................................................
36
3.5
Konfigurasi Jaringan ...............................................................
40
3.5.1
Konfigurasi IP Address ................................................
40
3.5.2
Konfigurasi IP Loopback .............................................
41
3.5.3
Konfigurasi Routing Protocol .....................................
41
3.5.4
Konfigurasi MPLS .......................................................
42
3.5.5
Uji Konektivitas Link Jaringan ....................................
43
3.6
Konfigurasi Trafik Jaringan .....................................................
47
3.7
Pengujian Jaringan ...................................................................
48
IV
HASIL PENGUJIAN DAN ANALISIS SISTEM ................
49
4.1
Umum ......................................................................................
50
4.2
Analisis Throughput ................................................................
48
4.2.1 Pengujian Kinerja pada Backbone USUNETA yang
Tidak Menggunakan Teknologi MPLS .......................
49
4.2.2 Pengujian Kinerja pada Backbone USUNETA yang
4.3
Menggunakan Teknologi MPLS ..................................
52
Analisis Delay (Latency) .........................................................
55
4.3.1 Pengujian Delay pada Backbone USUNETA yang
Tidak Menggunakan Teknologi MPLS .......................
55
4.3.2 Pengujian Delay pada Backbone USUNETA yang
4.4
Menggunakan Teknologi MPLS ..................................
58
Analisis Packet Loss .................................................................
61
4.4.1 Pengujian Packet Loss pada Backbone USUNETA
yang Tidak Menggunakan Teknologi MPLS .............
62
vii
Universitas Sumatera Utara
4.4.2 Pengujian Packet Loss pada Backbone USUNETA
yang Menggunakan Teknologi MPLS .........................
4.5
64
Perbandingan Kinerja antara Jaringan Backbone yang
Menggunakan Teknologi MPLS dan Backbone yang
Tidak Menggunakan Teknologi MPLS ...................................
67
KESIMPULAN DAN SARAN ...............................................
71
5.1
Kesimpulan ..............................................................................
71
5.2
Saran ........................................................................................
72
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................
73
LAMPIRAN I ................................................................................................
75
LAMPIRAN II ...............................................................................................
77
LAMPIRAN III .............................................................................................
81
LAMPIRAN IV .............................................................................................
122
BAB
V
viii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Ilustrasi Network ID dan Host ID ............................................
7
Gambar 2.2
Bagan IP Address Kelas A .......................................................
7
Gambar 2.3
Bagan IP Address Kelas B ........................................................
7
Gambar 2.4
Bagan IP Address Kelas C .......................................................
8
Gambar 2.5
Susunan Header MPLS ...........................................................
9
Gambar 2.6
Label Stacking .........................................................................
10
Gambar 2.7
Model Referensi OSI ...............................................................
10
Gambar 2.8
Operasi pada Label ..................................................................
12
Gambar 2.9
LSP Melalui Sebuah Jaringan MPLS ......................................
14
Gambar 2.10 Jaringan IPv4-over-MPLS yang Menjalankan LDP ................
18
Gambar 2.11 Hubungan antara LIB dan LFIB ..............................................
19
Gambar 2.12 Hubungan antara RIB, LIB an LFIB .......................................
19
Gambar 2.13 Operasi Forwarding Paket Berlabel ........................................
22
Gambar 2.14 Prinsip Kerja Jaringan .............................................................
25
Gambar 2.15 Klasifikasi Routing Protocol ...................................................
26
Gambar 2.16 Susunan dari Pesan ICMP .......................................................
27
Gambar 3.1
Desain Jaringan Backbone USUNETA ...................................
32
Gambar 3.2
Tampilan Capture pada Kabel Ethernet dari ASW DSW-USU
ke DSW-USU ..........................................................................
35
Gambar 3.3
Diagram Alir Penelitian ...........................................................
36
Gambar 3.4
Desain Jaringan Backbone USUNETA di GNS3 .....................
38
Gambar 4.1
Grafik Perbandingan Throughput dari Backbone yang
ix
Universitas Sumatera Utara
Menggunakan Teknologi MPLS dan Backbone yang Tidak
Menggunakan Teknologi MPLS .............................................
Gambar 4.2
68
Grafik Perbandingan Delay dari Backbone yang Menggunakan
Teknologi MPLS dan Backbone yang Tidak Menggunakan
Teknologi MPLS ......................................................................
Gambar 4.3
69
Grafik Perbandingan Packet Loss dari Backbone yang
Menggunakan Teknologi MPLS dan Backbone yang Tidak
Menggunakan Teknologi MPLS ..............................................
70
x
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Perbandingan Struktur Data yang Diatur pada Router IP dengan
Router LSR MPLS .......................................................................
20
Tabel 2.2 Kategori Jaringan Berdasarkan Nilai Delay (TIPHON) ..............
29
Tabel 2.3 Kategori Jaringan Berdasarkan Nilai Packet Loss (TIPHON) .....
30
Tabel 3.1 Perangkat LSR pada Backbone USUNETA .................................
38
Tabel 3.2 Sebagian Alokasi IP Interface pada Core Switch .........................
39
Tabel 3.3 Frekuensi Kepadatan Trafik yang Dibangkitkan dengan IP SLA
47
Tabel 4.1 Pengujian Throughput pada Backbone USUNETA yang Tidak
Menggunakan Teknologi MPLS untuk Trafik Rendah .................
50
Tabel 4.2 Pengujian Throughput pada Backbone USUNETA yang Tidak
Menggunakan Teknologi MPLS untuk Trafik Sedang .................
51
Tabel 4.3 Pengujian Throughput pada Backbone USUNETA yang Tidak
Menggunakan Teknologi MPLS untuk Trafik Tinggi .................
51
Tabel 4.4 Pengujian Throughput pada Backbone USUNETA yang
Menggunakan Teknologi MPLS untuk Trafik Rendah ................
53
Tabel 4.5 Pengujian Throughput pada Backbone USUNETA yang
Menggunakan Teknologi MPLS untuk Trafik Sedang ................
53
Tabel 4.6 Pengujian Throughput pada Backbone USUNETA yang
Menggunakan Teknologi MPLS untuk Trafik Rendah .................
54
Tabel 4.7 Pengujian Delay pada Backbone USUNETA yang Tidak
Menggunakan Teknologi MPLS untuk Trafik Rendah .................
56
Tabel 4.8 Pengujian Delay pada Backbone USUNETA yang Tidak
xi
Universitas Sumatera Utara
Menggunakan Teknologi MPLS untuk Trafik Sedang .................
57
Tabel 4.9 Pengujian Delay pada Backbone USUNETA yang Tidak
Menggunakan Teknologi MPLS untuk Trafik Tinggi .................
57
Tabel 4.10 Pengujian Delay pada Backbone USUNETA yang Menggunakan
Teknologi MPLS untuk Trafik Rendah .........................................
59
Tabel 4.11 Pengujian Delay pada Backbone USUNETA yang Menggunakan
Teknologi MPLS untuk Trafik Sedang ........................................
59
Tabel 4.12 Pengujian Delay pada Backbone USUNETA yang Menggunakan
Teknologi MPLS untuk Trafik Tinggi .........................................
60
Tabel 4.13 Pengujian Packet Loss pada Backbone USUNETA yang
Tidak MenggunakanTeknologi MPLS untuk Trafik Rendah ......
62
Tabel 4.14 Pengujian Packet Loss pada Backbone USUNETA yang
Tidak Menggunakan Teknologi MPLS untuk Trafik Sedang ......
63
Tabel 4.15 Pengujian Packet Loss pada Backbone USUNETA yang
Tidak Menggunakan Teknologi MPLS untuk Trafik Rendah .....
63
Tabel 4.16 Pengujian Packet Loss pada Backbone USUNETA yang
Menggunakan Teknologi MPLS untuk Trafik Rendah .................
65
Tabel 4.17 Pengujian Packet Loss pada Backbone USUNETA yang
Menggunakan Teknologi MPLS untuk Trafik Sedang ................
65
Tabel 4.18 Pengujian Packet Loss pada Backbone USUNETA yang
Menggunakan Teknologi MPLS untuk Trafik Tinggi .................
66
xii
Universitas Sumatera Utara