Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Analisis dan Perancangan Jaringan MPLS untuk Kecepatan Transfer Video Streaming pada Teknologi IPv6

Analisis dan Perancangan Jaringan MPLS untuk
Kecepatan Transfer Video Streaming pada Teknologi
IPv6
Skripsi

Diajukan kepada
Fakultas Teknologi Informasi
untuk memperoleh gelar sarjana

Oleh:
Elida Arista Margaret Surlialy
NIM : 672007242

Program Studi Teknik Informatika
Fakultas Teknologi Informasi
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
Januari 2012

i

ii

Pernyataan
Skripsi yang berikut ini:
Judul

: Analisis dan Perancangan Jaringan MPLS untuk
Kecepatan Transfer Video Streaming pada Teknologi
IPv6

Pembimbing : 1. Wiwin Sulistyo, ST,. M.Kom
2. Dian. W. Chandra, S.Kom., M.Cs

adalah benar hasil karya saya :
Nama

:

Elida Surlialy

NIM

:

672007242

Saya menyatakan tidak mengambil sebagian atau seluruhnya dari hasil
karya orang lain kecuali sebagaimana yang tertulis pada daftar pustaka.

Pernyataan ini dibuat dengan sebenar-benarnya sesuai dengan ketentuan
yang berlaku dalam penulisan karya ilmiah.

Salatiga, 03 Januari 2012

Elida Arista Margaret Surlialy

iii

Prakata
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan

rahmatNya yang tak terhingga, sehingga laporan skripsi dengan
judul ini boleh selesai dengan segala baik. Laporan skripsi dengan
judul “Analisis dan Perancangan Jaringan MPLS untuk
Kecepatan Transfer Video Streaming pada Teknologi IPv6” ini
dibuat

sebagai persyaratan untuk menyelesaikan Program Studi

Strata Satu Teknik Informatika pada Fakultas Teknologi Informasi
Universitas Kristen Satya Wacana.
Pengantar ini ada sebagai bentuk ucapan terima kasih kepada
berbagai pihak yang telah banyak memberikan bantuannya selama
penulisan laporan skripsi ini. Berbagai bantuan yang diberikan
kepada penulis, baik secara materi maupun secara moril. Penulis
ingin menyampaikan terima kasih yang tak terhingga kepada:
1. Dekan Fakultas Teknologi Informasi Universitas Kristen Satya
Wacana Bapak Andeka Rocky Tanaamah, SE., M.Cs.,
2. Wakil Dekan Fakultas Teknologi Informasi Bapak Wiwin
Sulistyo, ST,. M.Kom sekaligus Pembimbing 1 yang sudah
memberikan

banyak

bantuan

dalam

membimbing

dan

mengarahkan selama penulis menyelesaikan laporan skripsi ini
3. Ketua

Program

Studi

Teknik

Informatika

Bapak

Dian

W.Chandra, S.Kom., M.Sc. Sekaligus Pembimbing 2 yang telah
memberikan

banyak

bantuan

dalam

membimbing

dan

mengarahkan selama penulis menyelesaikan laporan skripsi ini

4. Opa, Oma, Mama, Papa, Om, dan Tante yang sudah memberikan
banyak doa dan semangat. Tulisan ini didedikasikan untuk
kalian.
iv

5. Adik terkasih, Tetty, yang sudah menjadi semangat untuk
penulis
6. Teman-teman terbaik yang pernah ada Ences, Ey, Nachax,
Naken, Alvin, Omces. Terima kasih untuk semua motivasi dan
semangat yang sudah diberikan.
7. Victor Marhen Johannis, motivator yang selalu menyemangati
dan mendukung dalam setiap hal.
8. Teman-teman kost tarjo, terima kasih untuk bantuannya yang
begitu berarti
9. Teman-teman kost 32B atas semangat yang telah diberikan
10. Pihak lain yang tak sempat penulis sebutkan satu per satu.
Terima kasih untuk dukungannya

Demikian pengantar yang dapat penulis sampaikan. Akhir
kata, penulis menyadari masih terdapat banyak kekurangan dalam

laporan ini. Penulis sangat menghargai kritik dan saran yang
diberikan yang dapat membangun kualitas laporan skripsi yang lebih
baik lagi.

Salatiga, 03 Januari 2012

Penulis

v

Daftar Isi
Halaman
Halaman Judul ........................................................................... i
Lembar Pengesahan ................................................................... ii
Lembar Pernyataan .................................................................... iii
Prakata ....................................................................................... iv
Daftar Isi .................................................................................... vi
Daftar Tabel ............................................................................... viii
Daftar Gambar .......................................................................... ix
Daftar Istilah ............................................................................. xiii

Daftar Singkatan ........................................................................ xv
Abstract ...................................................................................... xvi
Bab 1 Pendahuluan .................................................................... 1
1.1 Latar Belakang .............................................................. 1
1.2 Rumusan Masalah ......................................................... 3
1.3 Tujuan dan Manfaat Penelitian ..................................... 3
1.4 Batasan Masalah ........................................................... 4
1.5 Sistematika Penulisan ................................................... 4
Bab 2 Tinjauan Pustaka ............................................................ 7
2.1 Penelitian Terdahulu ..................................................... 7
2.2 Internet Protocol version 6 (IPv6) ................................ 8
2.2.1 Struktur Protokol IPv6 ..................................... 10
2.2.2 Struktur Header IPv6....................................... 10
2.2.3 IPv6 Addressing ............................................... 15
2.2.4 Mekanisme Transisi ......................................... 23
2.2.4.1 IPv6 over IPv4 Tunneling ......................... 24
2.2.4.2 Tipe-tipe Tunneling .................................. 26
2.2.4.3 Tunneling 6to4 .......................................... 28
2.3 Multi Protocol Label Switching (MPLS) ...................... 30
2.3.1 Format Header MPLS ..................................... 31

2.3.2 Komponen MPLS ............................................ 31
2.3.3 Sistem Kerja MPLS ......................................... 32
2.4 Video Streaming............................................................ 35
2.4.1 Cara Kerja Video Streaming ............................ 36
2.4.2 Real-Time Transport Protocol......................... 36
2.4.3 Real Time Encoding dan Pre-Encoded
(Stored) Video .................................................. 39
2.4.4 Metode Transfer Video .................................... 39
2.4.5 Codec H264 - MPEG-4 AVC .......................... 41
Bab 3 Metode Perancangan ....................................................... 43
3.1 Prepare ......................................................................... 44
vi

3.2 Plan ............................................................................... 48
3.2.1 Spesifikasi sistem ............................................... 48
3.2.1.1 Kebutuhan Hardware ............................... 48
3.2.1.2 Kebutuhan Software ................................. 49
3.2.2 Skenario Perancangan ........................................ 50
3.3 Desain ........................................................................... 50
3.3.1 Konfigurasi Jaringan IPv6 ................................. 51

3.3.2 Konfigurasi Jaringan MPLS .............................. 53
3.3.3 Konfigurasi untuk streaming video.................... 53
Bab 4 Hasil dan Pembahasan ..................................................... 55
4.1 Implementasi Jaringan Tunneling IPv6 dengan Static
Routing Menggunakan MPLS ..................................... 55
4.1.1 Konfigurasi Router ............................................. 56
4.1.1.1 Konfigurasi Nama Router ......................... 56
4.1.1.2 Konfigurasi IPv4 address ......................... 57
4.1.1.3 Konfigurasi routing static IPv4 ................ 58
4.1.1.4 Konfigurasi address IPv6 ......................... 63
4.1.1.5 Konfigurasi interface tunnel 6to4 ............. 63
4.1.1.6 Konfigurasi static route IPv6.................... 64
4.1.1.7 Konfigurasi MPLS .................................... 67
4.1.2 Konfigurasi Host ................................................ 70
4.1.2.1 Konfigurasi IPv6 address ......................... 70
4.1.2.2 Konfigurasi vlc untuk streaming video
pada PC1 ................................................... 75
4.1.2.3 Konfigurasi vlc untuk streaming video
pada PC2 ................................................... 78
4.2 Pengujian dan Hasil ..................................................... 79

4.2.1 Hasil capture data pada wireshark ..................... 80
4.2.1.1 Jaringan dengan konfigurasi routing
static .......................................................... 80
4.2.1.2 Jaringan dengan konfigurasi routing
static dan MPLS ....................................... 96
4.2.2 Analisis hasil pengujian ..................................... 108
4.2.2.1 Analisis nilai delay ................................... 108
4.2.2.2 Analisis nilai jitter .................................... 115
4.2.2.3 Analisis nilai throughput .......................... 120
4.2.2.4 Analisis nilai packet loss .......................... 124
Bab 5 Kesimpulan dan Saran .................................................... 129
Daftar Pustaka
Lampiran
vii

Daftar Tabel
Tabel 2.1 Jenis Video Payload Pendukung RTP ....................... 38
Tabel 4.1 Pengalamatan Untuk Perangkat Jaringan .................. 56
Tabel 4.2 Nilai Delay Streaming Video 1 pada Jaringan
Routing Static ........................................................... 109
Tabel 4.3 Nilai Delay Streaming Video 1 pada Jaringan
MPLS ........................................................................ 110
Tabel 4.4 Nilai Delay Streaming Video 2 Jaringan Routing
Static .......................................................................... 112
Tabel 4.5 Nilai Delay Streaming Video 2 Jaringan MPLS ........ 112
Tabel 4.6 Nilai Jitter Streaming Video 1 Jaringan Routing
Static .......................................................................... 115
Tabel 4.7 Nilai Jitter Streaming Video 1 Jaringan MPLS ......... 116
Tabel 4.8 Nilai Jitter Streaming Video 2 Jaringan Routing
Static .......................................................................... 117
Tabel 4.9 Nilai Jitter Streaming Video 2 Jaringan MPLS ......... 118
Tabel 4.10 Nilai Throughput Streaming Video 1 Jaringan
Routing Static ........................................................... 120
Tabel 4.11 Nilai Throughput Streaming Video 1 Jaringan
MPLS ....................................................................... 121
Tabel 4.12 Nilai Throughput Streaming Video 2 Jaringan
Routing Static ........................................................... 122
Tabel 4.13 Nilai Throughput Streaming Video 2 Jaringan
MPLS ....................................................................... 122
Tabel 4.14 Nilai Packet Loss Streaming Video 1 Jaringan
Routing Static ........................................................... 124
Tabel 4.15 Nilai Packet Loss Streaming Video 1 Jaringan
MPLS ....................................................................... 124
Tabel 4.16 Nilai Packet Loss Streaming Video 2 Jaringan
Routing Static ........................................................... 126
Tabel 4.17 Nilai Packet Loss Streaming Video 2 Jaringan
MPLS ....................................................................... 126

viii

Daftar Gambar
Gambar 2.1 Struktur Paket IPv6 ................................................ 10
Gambar 2.2 Struktur Header IPv4 ............................................. 11
Gambar 2.3 Struktur Header IPv6 ............................................. 11
Gambar 2.4 Pengiriman Paket Unicast ..................................... 17
Gambar 2.5 Proses Pengiriman Paket Multicast ........................ 20
Gambar 2.6 Proses Pengiriman Paket Anycast .......................... 21
Gambar 2.7 Format Header MPLS ............................................ 31
Gambar 2.8 RTP Sebagai Sub-Layer dari Transport Layer ...... 37
Gambar 2.9 Header RTP ........................................................... 37
Gambar 3.1 Metode PPDIOO .................................................... 43
Gambar 3.2 Flowchart Diagram Konfigurasi Routing Static .... 45
Gambar 3.3 Flowchart Diagram Konfigurasi MPLS ................. 47
Gambar 3.4 Desain Topologi Jaringan ...................................... 51
Gambar 4.1 Konfigurasi IPv4 Address pada R1 ........................ 57
Gambar 4.2 Konfigurasi IPv4 Address pada R2 ........................ 58
Gambar 4.3 Konfigurasi IPv4 Address pada R3 ........................ 58
Gambar 4.4 Konfigurasi Routing Static pada R1 ...................... 58
Gambar 4.5 Konfigurasi Routing Static pada R2 ...................... 59
Gambar 4.6 Konfigurasi Routing Static pada R3 ...................... 59
Gambar 4.7 Verifikasi Neighbor pada R1 ................................. 60
Gambar 4.8 Verifikasi Ping pada R1 ......................................... 60
Gambar 4.9 Verifikasi Neighbor pada R2 ................................. 61
Gambar 4.10 Verifikasi Ping pada R2 ....................................... 61
Gambar 4.11 Verifikasi Neighbor pada R3 ............................... 62
Gambar 4.12 Verifikasi Ping pada R3 ....................................... 62
Gambar 4.13 Konfigurasi IPv6 Address pada R1 ...................... 63
Gambar 4.14 Konfigurasi IPv6 Address pada R3 ...................... 63
Gambar 4.15 Konfigurasi Interface Tunnel 6to4 pada R1......... 64
Gambar 4.16 Konfigurasi Interface Tunnel 6to4 pada R3......... 64
Gambar 4.17 Konfigurasi Routing Static IPv6 pada R1 ............ 65
Gambar 4.18 Verifikasi Neighbor Routing Static pada R1 ....... 65
Gambar 4.19 Verifikasi Ping IPv6 Address R1 ke R3 ............... 65
Gambar 4.20 Konfigurasi Routing Static IPv6 pada R3 ............ 66
Gambar 4.21 Verifikasi Neighbor Routing Static pada R3 ....... 66
Gambar 4.22 Verifikasi Ping IPv6 Address R3 ke R1 ............... 66
Gambar 4.23 Konfigurasi MPLS pada R1 ................................. 67
Gambar 4.24 Konfigurasi MPLS pada R2 ................................. 68
Gambar 4.25 Konfigurasi MPLS pada R3 ................................. 68
Gambar 4.26 Verifikasi MPLS Label Neighbor R1 .................. 69
ix

Gambar 4.27 Verifikasi MPLS Label Neighbor R2 .................. 69
Gambar 4.28 Verifikasi MPLS Label Neighbor R3 .................. 70
Gambar 4.29 Konfigurasi Interface IPv6 Address pada PC1 .... 70
Gambar 4.30 Konfigurasi Gateway IPv6 pada PC1 .................. 71
Gambar 4.31 Verifikasi Neighbor IPv6 pada PC1 .................... 71
Gambar 4.32 Verifikasi Ping PC1 ............................................. 72
Gambar 4.33 Konfigurasi Interface IPv6 Address pada PC2 .... 73
Gambar 4.34 Konfigurasi Gateway IPv6 pada PC2 .................. 73
Gambar 4.35 Verifikasi Neighbor IPv6 pada PC2 .................... 73
Gambar 4.36 Verifikasi Ping PC2 ............................................. 74
Gambar 4.37 Konfigurasi Streaming Video pada PC1 .............. 75
Gambar 4.38 Stream Output Streaming Video pada PC1 ......... 76
Gambar 4.39 Destination Stream Output pada Streaming
Video PC1 ............................................................. 77
Gambar 4.40 Menentukkan IPv6 Address pada Streaming
Video PC1 ............................................................ 78
Gambar 4.41 Konfigurasi Address untuk Streaming Video
pada PC2 ............................................................. 79
Gambar 4.42 Capture Data pada Jaringan Static Routing PC1 . 81
Gambar 4.43 Capture Frame PC1 ............................................. 82
Gambar 4.44 Capture Data pada Jaringan Static Routing
Interface In R1 .................................................... 83
Gambar 4.45 Capture Frame Interface In R1 ........................... 84
Gambar 4.46 Capture Data pada Jaringan Static Routing
Interface Out R1 .................................................. 85
Gambar 4.47 Capture Frame Interface Out R1 ......................... 86
Gambar 4.48 Capture Data pada Jaringan Static Routing
Interface In R2 .................................................... 87
Gambar 4.49 Capture Frame Interface In R2 ........................... 88
Gambar 4.50 Capture Data pada Jaringan Static Routing
Interface Out R2 .................................................. 89
Gambar 4.51 Capture Frame Interface Out R2 ......................... 90
Gambar 4.52 Capture Data pada Jaringan Static Routing
Interface In R3 .................................................... 91
Gambar 4.53 Capture Frame Interface In R3 ........................... 92
Gambar 4.54 Capture Data pada Jaringan Static Routing
Interface Out R3 .................................................. 93
Gambar 4.55 Capture Frame Interface Out R3 ......................... 94
Gambar 4.56 Capture Data pada Jaringan Static Routing PC2 . 95
Gambar 4.57 Capture Frame PC2 ............................................. 95
Gambar 4.58 Capture Data pada Jaringan MPLS PC1 ............. 96
x

Gambar 4.59 Capture Frame PC1 ............................................. 97
Gambar 4.60 Capture Data pada Jaringan MPLS Interface In
R1 ........................................................................ 97
Gambar 4.61 Capture Frame Interface In R1 ........................... 98
Gambar 4.62 Capture Data pada Jaringan MPLS Interface
Out R1 ................................................................. 99
Gambar 4.63 Capture Frame Interface Out R1 ......................... 100
Gambar 4.64 Capture Data pada Jaringan MPLS Interface In
R2 ........................................................................ 100
Gambar 4.65 Capture Frame Interface In R2 ........................... 101
Gambar 4.66 Capture Data pada Jaringan MPLS Interface
Out R2 ................................................................. 102
Gambar 4.67 Capture Frame Interface Out R2 ......................... 103
Gambar 4.68 Capture Data pada Jaringan MPLS Interface In
R3 ........................................................................ 103
Gambar 4.69 Capture Frame Interface In R3 ........................... 104
Gambar 4.70 Capture Data pada Jaringan MPLS Interface
Out R3 ................................................................. 105
Gambar 4.71 Capture Frame Interface Out R3 ......................... 106
Gambar 4.72 Capture Data pada Jaringan MPLS PC2 ............. 107
Gambar 4.73 Capture Frame PC2 ............................................. 107
Gambar 4.74 Perbandingan Nilai Delay pada Streaming
Video 1................................................................. 111
Gambar 4.75 Perbandingan Nilai Delay pada Streaming
Video 2.................................................................. 113
Gambar 4.76 Capture Delay Tanpa Neighbor Discovery........... 115
Gambar 4.77 Capture Delay Neighbor Discovery...................... 115
Gambar 4.78 Perbandingan Nilai Jitter pada Streaming Video
1 ............................................................................ 118
Gambar 4.79 Perbandingan Nilai Jitter untuk Streaming
Video 2.................................................................. 120
Gambar 4.80 Perbandingan Nilai Throughput Streaming
Video 1.................................................................. 123
Gambar 4.81 Perbandingan Nilai Throughput Streaming
Video 2.................................................................. 125
Gambar 4.82 Perbandingan Nilai Packet Loss untuk Streaming
Video 1.................................................................. 128
Gambar 4.83 Perbandingan Nilai Packet Loss untuk Streaming
Video 2.................................................................. 130
Gambar 4.84 Destination Unreachable Percobaan 2 Streaming
Video 1 tanpa MPLS ............................................ 133
xi

Gambar 4.84 Paket NBNS Percobaan 9 di R3 Jaringan MPLS .. 134

xii

DAFTAR ISTILAH
 Core router : router yang berada dalam jaringan MPLS dan
tidak berhubungan langsung dengan jaringan luar kecuali dengan
edge router.
 Edge router : router yang menghubungkan jaringan MPLS
dengan jaringan di luar area MPLS
 Header extension : header tambahan dalam IPv6 yang berguna
untuk menangani data-data opsional yang ditemukan dalam
IPv4, serta data extra. Pada sebuah paket IPv6, header-header
tambahan ini dapat dirantaikan berurutan, dan ditempatkan
melalui field Next Header.
 IP

Precedence

:

menyediakan

kemampuan

untuk

mengklasifikasi paket jaringan di layer 3 berdasarkan priority
yang diatur oleh user. IP precedence didesain oleh IETF
(Internet Engineering Task Force) pada ipv4.
 Label Swapping : menukar label paket yang datang dengan
outgoing label yang sesuai.
 Network

Address

Translator

(NAT)

:

metode

untuk

menghubungkan lebih dari satu komputer ke jaringan internet
dengan menggunakan satu alamat IP.
 Protokol : Set prosedur dalam komunikasi
 Real time : Kondisi pengoperasian dari suatu sistem perangkat
keras dan perangkat lunak yang dibatasi oleh rentang waktu dan
memiliki tenggat waktu yang jelas, relatif terhadap waktu suatu
peristiwa atau operasi terjadi.
xiii

 Site : Porsi network organisasi dalam lokasi geografikal terbatas
seperti sebuah kantor atau kampus.
 Solicitied address : alamat yang diperhitungkan sebagai fungsi
alamat unicast dan anycast node.
 Streaming : sebuah teknologi untuk memainkan file video atau
audio secara langsung ataupun pre-recorder dari sebuah mesin
server (web server).
 Trafik real time : trafik yang perubahannya bergantung pada
host/user yang menggunakan akses dalam jaringan
 Video : Video adalah suatu perangkat yang berfungsi sebagai
penerima gambar dan suara.
 Video streaming : salah satu cara untuk mengetahui informasi
atau berita secara audio atau visual dari server secara langsung
ketika terdapat pemintaan dari client.

xiv

DAFTAR SINGKATAN
CIDR
Codec
DNS
HTTP
ICMPv6
IP
IPv4/IPv6
LER
LSR
MPLS
NAT
OSPF
PDU
QoS
RSVP-TE
RTP
TE
UDP

: Classless Inter-Domain Routing
: Compression/decompression
: Domain Name System
: Hypertext Transfer Protocol
: Internet Control Messaging Protocol version 6
: Internet Protocol
: Internet Protocol versi 4/versi 6
: Label Edge Router
: Label Switch Router
: Multi Protocol Label Switching
: Network Address Translation
: Open Shortest Path First
: Protocol Data Unit
: Quality of Service
: Resource Reservation Protocol-Traffic Engineering
: Real-Time Transport Protocol
: Traffic Engineering
: User Datagram Protocol

xv

Abstract
The improvement of information technology requires a new
innovation in the provision of a larger address capacity. IPv6
appears to offer advantages to the problems encountered in
addressing of the previous system. However, it still feels less as
more and more demands that cause the network performance should
also be improved, in terms of speed of data transfer. One of the
frequently used process associated is video streaming. For that,
MPLS offers techniques that can improve the performance of the
network. Measurements to test the performance of the network is
done based on the measurement of the value of delay, jitter,
throughput, and packet loss.

Keywords : IPv6, Speed Transfer, Video Streaming, MPLS, QoS,
Delay, Jitter, Throughput, Packet Loss

xvi