Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Analisis QoS pada MultiProtocol Label SwitchingVirtual Private Network Layer 2 dan Layer 3

  

Analisis QoS pada MultiProtocol Label SwitchingVirtual Private

Network Layer 2 dan Layer 3

  

Artikel Ilmiah

Diajukan kepada

Fakultas Teknologi Informasi

untuk me mperoleh Gelar Sarjana Komputer

  

Peneliti:

Obet Randa Layuk Sanda (672009609)

Wiwin Sulistyo, S.T., M.Kom.

  

Program Studi Teknik Informatika

Fakultas Teknologi Informasi

Universitas Kristen Satya Wacana

Salatiga

  

April 2015

  

Analisis QoS pada MultiProtocol Label SwitchingVirtual Private

_{1) 2)}

Network Layer 2 dan Layer 3

Obet Randa Layuk Sanda, Wiwin Sulistyo

  

Fakultas Teknologi Informasi

Universitas Kristen Satya Wacana

Jl.Diponegoro 52-60, Salatiga 50711, Indonesia

  

Abstrak

Multiprotocol Label Switching is a forwarding method that combine switching speed on layer

2 and scalability on layer 3. but MPLS still has a minus side with the security on it, it need a

technology to improve security level in network delivery process like VPN. VPS is a private

network that builded with a public network that has a priority for data secure in ne twork.

  

MPLS-VPN is a solution for it. with VPN, data secure in network's are improved. MPLS -VPN

is overseas by layer, MPLS-VPN Layer 2 and MPLS-VPN Layer 3. on this research,

simulating MPLS-VPN Layer 3 that overseas by routing protocol, RIP v2, EIGRP and OSPF.

Right routing protocol selection is needed for optimal and efficient network. MPLS -VPN

Layer 2 is overseas by network that work's inside, like Ethernet network over MLPS, Frame

relayiver MPLS, and ATM over MPLS. QoS test result from layer 3 technolog y, EIGRP has

smaller delay number, and layer 2 technology, ATM over MPLS has a smaller number.

  Keyword : MPLS, MPLS-VPN, VideoStreaming, QoS

Abstrak

MultiProtocol Label Switching merupakan suatu metode forwarding yang menggabungkan

kecepatan switching pada layer 2 dan skalabilitas pada layer 3. Namun MPLS sendiri masih

memiliki kekurangan dalam segi keamanan, sehinggamembutuhkan sebuah teknologi untuk

menambah tingkat keamanan dalam proses pengiriman paket data seperti Virtual Private

(VPN). VPN merupakan suatu jaringan yang dibangun melalui suatu jaringan publik Network

yang mengutamakan keamanan data dalam jaringan. MPLS-VPN merupakan solusi

permasalahan tersebut. Dengan VPN, keamanan data pada jaringan MPLS semakin

bertambah. MPLS-VPN dapat dibedakan berdasarkan Layeryaitu MPLS VPN Layer 3 dan

MPLS VPN Layer 2. Dalam penelitian ini disimulasikan jaringan MPLS-VPN Layer 3 yang

dibedakan berdasarkan routing protocol yaitu RIPv2, EIGRP dan OSPF. Pemilihan routing

protocol yang tepat diperlukan agar jaringan optimal dan efisien. MPLS-VPN Layer 2

dibedakan berdasarkan jaringan yang berkerja didalamnya seperti jaringan Ethernet over

MPLS, Frame relay over MPLS, dan ATM over MPLS.Hasil uji QoS yang diperoleh dari

teknologi layer 3, EIGRP memiliki nilai delay yang paling kecil, sedangkan pada teknologi

layer 2, ATM over MPLS yang memiliki nilai delay paling kecil. ₍₁₎ Kata kunci : MPLS, MPLS-VPN, VideoStreaming, QoS

  

M ahasiswa Fakultas Teknologi Informasi Jurusan Teknik Informatika, Universitas Kristen Satya Wacana

₍₂₎ Salatiga Staff Pengajar Fakultas Teknologi Informasi, Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga

  1. Pendahuluan

  Saat ini, jaringan komputer menjadi kebutuhan bagi masyarakat maupun perusahaan besar yang memanfaatkannya sebagai medium komunikasi ya ng murah,

  

efektif , dan efisien. Dengan semakin berkembangnya internet dan teknologi maka hal

  ini berbanding lurus dengan kebutuhan penggunainternet yang yang menginginkan sebuah layanan yang aman, handal, dan cepat.

  Kebutuhan tersebut bisa diakomodir oleh salah satu dari sekian banyak perkembangan teknologi internet seperti MPLS. MPLS adalah salah satu metode

  

forwarding data melalui suatu jaringan dengan menggunakan informasi dalam label

  yang dilekatkan pada paket IP. MPLS dapat menghubungkan semua WAN teknologi seperti ATM, Frame relay, ISDN, Fiber Optik. Namum MPLS memiliki tingkat keamanannya rendah, sehinga membutuhkan sebuah teknologi yang dapat membantu menambah tingkat keamanan dalam proses perngiriman paket data pada jaringan.

  Untuk memperoleh sebuah jaringan yang cepat, handal, dan aman. Maka MPLS menggunakan sebuah teknologi seperti VPN (Virtual Private Network). VPN adalah suatu jaringan virtual yang dibangun melalui suatu jaringan jaringan publik yang menghubungkan suatu titik ke titik yang telah ditentukan. Hal ini lebih mengguntungkan karena jaringan virtual tidak telihat oleh orang lain sehingga memiliki tingkat keamanan tinggi. VPN memiliki tingkat keamanan yang tinggi namun dari skalabilitas, teknologi VPN tergantung pada jaringan publik yang digunakan. Jadi bisa dikatakan bahwa mekanisme MPLS VPN merupakan gabungan dari jaringan MPLS yang unggul dalam kecepatan dan teknologi VPN yang mengutamakan tingkat keamanan data sehingga memperoleh sebuah jaringan yang cepat, handal, dan memiliki tingkat keamanan data yang tinggi.

  MPLS VPN dapat dibedakan berdasarkan layernya yaitu MPLS VPN layer 3 dan MPLS VPN layer 2. Pada penelitian ini akan menguji tingkat perfomansi jaringan MPLS VPN Layer 2 yang berdasarkan jaringan yang berkerja didalamnya seperti ATM over MPLS, Frame relay over MPLS, dan Ethernet over MPLS, sedangkan pada MPLS VPN Layer 3 yang berdasarkan routing protocol. Pengujian dilakukan berdasarkan parameter QoS seperti Delay, Jitter, Throughput, dan Packet

  loss.

  2. Landasan Teori

  Dalam penelitian ini, digunakan dua pustaka sebagai referensi yang digunakan dalam analisis, yaitu pustaka yang berkaitan dengan analisis QoS, analisis dan perancangan jaringan MPLS VPN. Analisis QoS dalam penelitian terdahulu berjudul

  

Analisis Quality of Service (QoS) pada Simulasi Jaringan MultiProtokol Label

Switching virtual Private Network [1]. Dalam penelitian ini yang dilakukan adalah

  melakukan analisis QoS jaringan yang sangat dipengaruhi oleh besar bandwidth dari trafik, sehinggah untuk mendapatkan QoS yang baik, diperlukan pengaturan pamakaian bandwidth serta pengaturan dari antrian packet [1]. Dengan adanya aplikasi Virtual Private Network melelui Virtual Routing and Forwarding (VRF) sehingga dapat mengoptimalkan kerja routing dan mendapatkan scalability yang lebih luas tanpa banyak mengeluarkan cost. Adanya simulasi jaringan QoS dengan penggunaan Class_based pada jaringan service provider yang berbasiskan MPLS dengan menggunakan aplikasi VPN. Simulasi tersebut diasumsikan pada dua

  

Customer yang berbeda kota yang dapat saling berkomunikasi dengan melakukan

  konfigurasi jaringan backbone yang berfungsi merouting seluruh aktifitas jaringan didalam backbone dengan menggunakan routing protokol Open Shortest Path (OSPF) dengan alasan OSPF mempunyai keunggulan didalam menentukan path sebuah packet dan konfigurasi MPLS.

  Dalam penelitian kedua yang berjudul Analisis dan Perancangan Jaringan MPLS untuk Kecepatan Transfer Video Streaming pada Teknologi IPv6, diperoleh bahwa delay yang dihasilkan dengan konfigurasi MPLS yang menggunakan routing

  

static dan melewati dan melewati tunneling IPv6 to IPv4 memiliki nilai yang lebih

  tinggi dibandingkan tanpa menggunakan MPLS yang disebabkan karena adanya pelabelan pada jaringan MPLS. Namun paket loss yang dihasilkan pada konfigurasi jaringan MPLS lebih rendah dibandingkan tanpa konfigurasi MPLS disebabkan karena adanya antrian pada paket yang dikirim [2].

  Quality of service seperti yang dijelaskan pada rekomendasi CCITT E.800

  adalah efek kolektif dari kinerja layanan yang menentukan derajat kepuasan seseorang pengguna terhadap suatu layanan [3].Umumnya QoS dikaji dalam kerangka pengoptimalan kapasitas network untuk berbagai jenis layanan tanpa terus menerus menambah dimensi network. Quality of Service menunjukan kemampuan sebuah jaringan untuk menyediakan layanan yang lebih baik lagi bagi layanan trafik yang melewatinya. QoS merupakan sebuah sistem arsitektur end to end dan bukan merupakan sebuah fungsi yang dimiliki oleh jaringan. Quality of Service suatu

  

network merunjuk ke tingkat kecepatan dan keandalan penyampaian berbagai jenis

beban data di dalam suatu komunikasi [4].

  Ada 6 parameter terpenting yang dijadikan referensi umum untuk dapat melihat performasi jaringan, yaitu : (a) Availability, yaitu presentase hidup sistem atau subsistem telekomunikasi. Idealnya, availability harus mencapai 100%, (b)

  

Throughput , yaitu jumlah bit yang diterima dengan sukses perdetik melalui sebuah

  media komunikasi atau kemampuan sebenarnya suatu jaringan dlam melakukan pengiriman data, (c) Packet Loss merupakan jumlah paket yang hilang dalam proses pengiriman data. Umumnya parangkat network memiliki buffer untuk menampung data yang diterima. Packet lost dapat disebabkan oleh sejumlah faktor, yakni penurunan signal dalam media jaringan, melebihi batas saturasi jaringan, paket yang

  

corrupt menolak untuk transit, kesalahan hardware jaringan, (d) Delay merupakan

  waktu tunda suatu paket yang diakibatkan oleh proses transmisi dari satu titik ke titik lain yang menjadi tujuannya. Waktu tunda ini bias dipengaruhi oleh jarak (akibat pemakaian satelit), kongesti (memperpanjang antrian), atau juga akibat waktu olah yang lama (digitizing dan kompresi data), (d) Jitter merupakan variasi dari delay yang diakibatkan oleh panjang queue dalam suatu pengolahan data dan reassemble paket- paket data di akhir pengiriman akibat kegagalan sebelumnya. Semakin besar beban trafik atau nilai varisi delay di dalam jaringan akan menyebabkan semakin besar pula peluang terjadinya tumpukan anter paket, sehingga nilai jitter akan semakin besar dan menyebabkan nilai QoS semakin turun. Secara umum jitter merupakan masalah dalam slow speed links.

  MPLS (MultiProtocol Label Switching) merupakan arsitektur jaringan yang didefinisikan oleh IETF untuk memadukan mekanisme Label Swapping di layer 2 dengan routing di layer 3 yang berguna untuk mempercepat pengiriman paket. Jaringan MPLS ini merupakan jaringan yang akan menambahkan label pada setiap paket data yang akan dikirimkan, dengan pelabelan ini maka data yang akan dikirimkan akan menjadi lebih cepat sampai pada tujuan. Hal ini dikarenakan router hanya akan menganalisis label yang diberikan pada setiap paket.

  MPLS merupakan metode forwarding yaitu metode yang meneruskan paket data di dalam suatu jaringan dengan menggunakan informasi label yang dilekatkan pada paket IP. Tujuan dari MPLS ini adalah untuk menyederhanakan routing paket dan mengoptimalkan pemilihan jalur data yang melalui core network. MPLS melaksanakan fungsi sebagai berikut :(a) Menghubungkan protocol satu dengan lainnya dengan Resource Reservation Protokol (RSVP) dan membuka Shortest Path

  

First (OSPF), (b) Menetapkan mekanisme untuk mengatur arus trafik berbagai jalur,

  seperti arus antar perangkat keras yang berbeda, mesin, atau arus pada aplikasi yang berbeda, (c) Digunakan untuk memetakan IP secara sederhana, (d) Mendukung IP, ATM, dan Frame Relay layer 2 protokol [4].

  Jaringan MPLS terdiri dari rangkaian node-node yang berdasarkan label yang dipasang pada setiap paket. Domain MPLS terdiri dari serangkaian node MPLS yang saling menyambung. Node-node ini disabut Label Switching Router (LSR). Label- labelnya menentukan aliran paket diantara kedua endpoin (titik akhir).Jalur khusus malalui jaringan LSR untuk setiap alirannya yang disebut Forwarding Equivalence

  (FEC). Cara karja router yang digerakkan MPLS dapat dilihat pada Gambar 1

  Class [4].

  Gambar 1 menunjukan bahwa sebelum paket dikirim, untuk paket-paket dalam FEC tertentu harus ditentukan terlebih dahulu jalurnya melalui jaringan yang disebut

  

Label Switched Path (LSP).Selain itu yang harus ditentukan adalah parameter QoS-

  nya. Parameter QoS menentukan seberapa banyak sumber daya yang diberikan kepada jalur tersebut dan apa kebijakan queuing (pengantri) dan discard (membuang) pada setiap LSR untuk FEC-nya.Setiap paket dalam FEC diberikan label, label ini hanya berlaku untuk lokal saja.Paket masuk ke dalam domain MPLS melalui ingress

  

esge LSR diolah untuk menentukan kebutuhan akan layer jaringan yang

  mendefinisikan QoS-nya kemudia LSR memberikannya kepada LSP dan FEC tertentu lalu setelah itu paketnya dikirim. Setiap LSR yang menerima paket berlabel mengambil label yang masuk dan memasangkan label yang keluar pada paket tersebut dan kemudian mengirimkan paket itu ke LSR berikutnya dalam LSP.

  Ga mbar 1 Ca ra Ke rja router MPLS [3]

  Dalam suatu sistem packet switching, routing mengacu pada proses pemilihan jalur untuk pengiriman paket. Router yang merupakan perangkat yang melakukan tugas tersebut.

  Routing protocol adalah protocol yang digunakan oleh router untuk saling

  bertukar informasi routing. Router pada jaringan TCP/IP membentuk table routing berdasarkan informasi routing yang dipertukarkan setiap selang waktu tertentu.

  

Protocol routing mempunyai kemampuan untuk membangun informasi dalam table

routing secara dinamik. Apabila terjadi perubahan jaringan, protocol routing mampu

  memperbaharui informasi routing tersebut. Routing pada jaringan TCP/IP dibagi menjadi dua macam, yaitu : (a) Interior Gateway Protocol (IGP) Merupakan protokol

  

routing yang menangani perutean dalam suatu autonomous system, (b) Exterior

Gateway Protocol (EGP) Merupakan protocol routing yang menangani routing antar

autonomous system. Autonomous system adalah suatu system jaringan internet yang

berada dalam satu kendali administrasi dan teknis.

  Ada beberapa macam protokol routing yang sering digunakan, diantaranya : (a)

  

Routing Information Protocol (RIP), (b) Enhanced Interior Gateway Protocol

  (EIGRP), (c) Open Shortest Path First (OSPF), (d) Border Gateway Protocol (BGP) [5]. Berdasarkan pembagian untamanya maka routing protocol yang termasuk dalam

  IGP adalah RIP, EIGRP, dan OSPF, sedangkan yang termasuk dalam EGP adalah BGP. EGP memiliki kemampuan untuk menentukan policy routing karena sebagian

  

autonomous system di internet mempunyai kebijakan dalam hal routing. Untuk

pelaksanaan routing dalam IGP policy ini tidak diperlukan.

  VPN adalah suatu jaringan virtual yang dibangun melalui suatu jaringan ISP / jaringan publik yang menghubungkan suatu titik ketitik yang telah ditentukan. Dengan VPN ini seolah

• –olah membuat jaringan didalam jaringan yang disebut dengan tunnel (terowongan). Tunneling merupakan suatu cara membuat jalur private dengan menggunakan infrastruktur pihak ketiga. VPN merupakan perpaduan antara

  

teknologi tunneling dan enkripsi. Layanan point-to-point ini dapat merupakan layer 1,

2, atau 3 seperti yang ditampilkan pada Tabel 1.

  Tabel 1 Tipe VPN

  VPN Type Layer Implementation Leased Line

  1 TDM/SDH/SONET Frame Relay

  2 DLCI ATM

  2 VC GRE/L2TP

  3 IP Tunnel Ethernet

  2 VLAN, VPWS, VPLS

  IP

  3 MPLS/BGP,VR

  IP

  3 IPSec Seperti yang ditunjukan pada Tabel 1, contoh layer 1 adalah TDM (Time

  

Devisio Multiplexing ), SONE, dan SDH. Contoh layer 2 yakni sirkuit yang dibuat

oleh ATM, FrameRelay, dan Ethernet.

  MPLS VPN Layer 2 mengacu pada kemampuan dan kebutuhan dari pelanggan

  

Service Provider untuk menyediakan layer 2 Circuits melalui MPLS-Enable IP

Backbone . Ada 3 komponen utama dari MPLS VPN Layer 2, yaitu :(a) Layer 2

Transport over MPLS - Layer 2 circuit membawa data secara transparan melalui

  MPLS enabled IP backbone yang juga dikenal sebagai AToM, (b) Vrtual Private

  

Wire Services - Kemampuan untuk menambahkan signalling ke AToM, dan untuk

  fitur-fitur seperti auto-discovery perangkat CE, (c) Virtual Private LAN Services - Kemampuan menambahkan Virtual Switch Instances (VSIs) pada router PE untuk membentuk LAN based services melalui MPLS enabled IP backbone.

  AToM (Any Transport over MPLS) dikembangkan setelah melihat dikembangkan setelah melihat kesuksesan yang didapatkan pada teknologi MPLS-

  VPN yang memberikan solusi pengiriman data yang aman dan cepat [7]. Aman karena jaringan yang digunakan adalah jaringan pribadi VPN, dan cepat kerena menggunakan jaringan MPLS sebagai backbone . Walaupun sama-sama menggunakan backbone MPLS, MPLS-VPN memiliki perbedaan dengan AToM dalam hal pembentukan layanan VPN. Pada MPLS-VPN proses pembentukan layanan VPN dilakukan pada layer 3, sedangkan pada AToM dilakukan pada layer 2 sehingga sering disebut sebagai tenologi L2VPN.

  Pada dasarnya AToM menggunakan metode Pseudowire untuk membawa trafik layer 2 melalui jaringan MPLS. Pseudowire merupakan hubungan antara router PE (Provider Edge) dan mengemulasikan suatu penghubung untuk membawa trafik layer 2. Pseudowire menggunakan proses tunneling serta mengenkapsulasikan frame-

  frame layer 2 menjadi paket yang akan diberi label.

  Ga mbar 2 Proses Pengiriman Data pada AToM

  Pada Gambar 2 merupakan proses pengiriman data pada AToM. Data yang dikirim oleh CE berupa frame, saat PE menerima frame dari CE yang kemudian diteruskan ke LSR melalui jaringan MPLS tidak sama seperti penerusan paket biasanya, tetapi menggunakan 2 label yaitu Tunnel Label dan VC Label. Setiap PE harus saling mensinkronkan LDP terlebih dahulu. Proses tersebut bertujuan untuk mendapatkan karakteristik dari Pseudowire yang akan digunakan dan menentukan

  VC label. VC label yang berfungsi untuk mengidentifikasi AC pada PE yang terletak di bagian bawah dari label stack. Sedangkan tunnel label yang berfungsi untuk memberitahu semua intermediate LSR agar mengarahkan kemana frame yang ada harus diteruskan yang terletak dibagian paling atas dari label stack. Sebelum frame diteruskan, ingress ProviderEdge (PE1) melekatkan Virtualsircuit (VC) label 33 kepada frame, kemudian diikuti dengan penempelan tunnel label 121. Kemudian paket diteruskan berdasarkan tunnel label hingga mencapai egress ProviderEdge (PE2). Setelah frame sampai pada PE2, tunnel label sudah dilepaskan. Ini terjadi karena adanya karakteristik antara router P (CORE) dengan egress PE yaitu PHP (Penultimate Hop Popping). Kemudian egress PE mencocokkan VC label yang ada dengan melihat pada LFIB (Label Forwarding Information Base) yang berisi database AC kemudian meneruskan frame kepada Attachment Circuit(AC) yang sesuai. Pada sisi router P tidak perlu melihat VC label karena router P tidak memiliki keperluan dengan VC label, sehingga dapat dikatakan bahwa router P tidak mengetahui apakah paket yang diteruskan itu merupakan paket biasa atau AToM. Ini dikarenakan tunnel label hanyalah label MPLS biasa yang menggunakan LDP atau RSVP (Resource Reservation Protocol) sehingga tidak ada penyettingan khusus untuk AToM di router Core.

  MPLS VPN Layer 3 atau BGP MPLS VPN, teknologi MPLS yang paling banyakdigunakan. MPLS VPN Layer 3 menggunakan “Virtual Routing instances” untuk membuat sebuah pemisahan table routing untuk tiap-tiap pelanggan [9].

  Beberapa parameter penting pada router PE yang berperan dalam membangun Layer 3 VPN, yaitu: (a) VRF (Virtual Routing Forwarding), (b) RD (Router

  

Distinguisher ), (c) RT (Router Target), (d) MP-BGP (Propagansi Router), (e)

Forwarding Paket berdasarkan Label.

  Prefix-prefix

  VPN yang melintas jaringan MPLS VPN CORE dihantarkan menggunakan Multiprotocol BGP (MP-BGP). Sewaktu MP-BGP mengantarkan

  prefix-prefix

  IPv4 di dalam jaringan Service Provider (SP) diperlukan konsep Route

  

Distingisher (RD) yang berfungsi untuk menandai setiap pelanggan dan membuat

  setiap prefix pelanggan menjadi unik dengan menambahkan nilai RD. Route Target (RT) berfungsi untuk mengendalikan komunikasi data antara site VPN yang satu dengan yang lain. RT adalah BGP extended community yang mengarahkan jalur yang mana harus dipakai untuk mengimport dan mengekspor MP-BGP ke VRF yang seharusnya. Pada gambar 4 menunjukan bahwa RT mengendalikan VPNv4 prefix masing - masing pelanggan dari PE_SA ke PE_SE supaya jalurnya tetap terpisah secara virtual. Route Propagation adalah alur IPv4 prefix dari CE_SA menuju ke CE_SE yang melewati protokol-protokol yang berbeda [9].

  Ga mbar 3 Proses Pengiriman Paket pada Jaringan MPLS VPN Layer 3 Pada Gambar 3 merupakan alur pengiriman dari CE_SA menuju ke CE_SE.

  CE_SA mengirim data ke PE_SA berdasarkan routing protocol yang digunakan, PE_SA menerima rute IPv4 kemudian rute IPv4 tersebut dimasukan kedalam VRF

  routing table

  VPN1. Selanjutnya rute IPv4 tersebut diberi nilai RD 1:100 dan label oleh PE_SA menjadi rute VPNv4 yang kemudian di redistribute ke MP-BGP. Lalu BGP (internal BGP) bertugas menangani rute VPNv4 tersebut untuk didistribusikan ke PE_SE yang ada di dalam jaringan MPLS Service Provider. Sebelum VPNv4 diterima oleh PE_SE terjadi proses PHP (Penultimate Hop Popping) yaitu proses penghapusan label lalu diteruskan ke PE_SE. Kemudian PE_SE melepas nilai RD 1:100 yang ada pada rute VPNv4 yang diterimanya lalu diubah menjadi rute IPv4 untuk dimasukan ke dalam VRF routing table VPN1 pada CE_SE. Rute IPv4 ini yang dikirimkan CE_SA menuju CE_SE berdasarkan routing protocol yang dipakai. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode PPDIOO.PPDIOO merupakan metodologi yang dikembangkan oleh Cisco System. Bagan pengembangan dari metode PPDIOO dapat dilihat pada Gambar 4.

  Ga mbar 4 Metode PPDIOO

  Tahap

• – tahap dari metode PPDIOO tersebut dapat dijelaskan seperti berikut : a.

  Prepare yaitu mempersiapkan segala kebutuhan yang akan digunakan pada saat jaringan dibagun.

  b.

  Plan (perencanaan) menjelaskan kebutuhan baik dari segi hardware dan software yang digunakan dalam penelitian. Dalam penggunaan simulator jaringan GNS3, perangkat keras berperan besar terhadap hasil yang diinginka n. Hardware yang digunakan dalam penelitian ini berupa 6 unit komputer yang memiliki spesifikasi yang berbeda sehingga nilai yang diperoleh dari hasil pengukuran tidak konkrit, 2 unit laptop, 8 buah kabel tipe straight. Kemudian software yang digunakan yaitu GNS3 untuk mengkonfigurasi jaringan, wireshark dan iperf untuk capture proses pengiriman data pada jaringan yang dibuat.

  c.

  Design merupakan bentuk topologi jaringan yang dibangun. Pada gambar 5 merupakan topologi jaringan yang dibangun dan akan diteliti.

  Ga mbar 5 Topologi Jaringan d.

  Implement yaitu melakukan instalasi dan konfigurasi sesuai dengan topologi yang dibangun. Pemilihan Image IOS yang digunakan yaitu router c7200. e.

  Operate yakni melakukan uji coba dari kesesuaian desain dan memastikan bahwa jaringan yang dibuat telah beroperasi secara efisien dan handal. Operasional meliputi pengolahan dan memonitoring komponen-komponen jaringan. Pemeliharaan routing, mengelola data kegiatan upgrade. Mengelola kinerja, mengidentifikasi dan mengoreksi kesalahan jaringan.

  f.

  Optimize merupakan tahap menganalisis kinerja jaringan yang sudah dibuat apakah sudah berjalan dengan baik, Fase optimalisasi memungkinkan untuk memodifikasi desain jaringan jika telalu banyak masalah jaringan yang timbul, kemudian memperbaiki masalah kinerja.

  Skenario pengukuran parameter QoS didasarkan pada codec yang digunakan yaitu H.263. Untuk memperoleh hasil performansi pada jaringan MPLS VPN Layer 3 dan MPLS VPN Layer 2 yaitu dengan melakukan pengiriman paket dengan ukuran yang bervariasi yaitu 500MB, 1000MB, 1500MB, 2000MB. Parameter yang akan di ukur berupa Delay, Packet Loss, Throughput, Jitter. Dalam pengambilan data mengunakan durasi selama 2 menit untuk mengambil capture video streaming dan pengujian dilakukan sebanyak 20 kali.

  Delay merupakan waktu yang dibutuhkan untuk sebuah paket mencapai tujuan,

  karena adanya antrian yang panjang atau pengambilan rute yang lain untuk menghindari kepadatan jaringan.

  Parameter yang digunakan untuk menghitung rata

• – rata delay ini adalah total waktudibagi jumlah paket yang diterima. Gambar 7 menunjukan nilai total delay yang terdapat pada summary wireshark.

  Ga mbar 6 Ta mp ilan Tools Summary Wireshark Perhitungan delay dalam bentuk matematis ditunjukan sebagai berikut: rata − rata =

  (1)

  Total variasi = 2 − 1 + 3 − 2 +

  ( n− n − 1 ) (2)

  Tujuan dari mengukur Delay yaitu untuk mengutahui seberapa cepat jaringan yang dipakai dalam meneruskan paket dari pengirim ke penerima, dan juga mengetahiu besar pengaruh dari beban trafik terhadap penurunan QoS.

  Tabel 2 Hasil n ila i Delay Ukuran video

  MPLS VPN Layer 2 MPLS VPN Layer 3 ATM Frame Ethernet OSPF RIPv2 EIGRP

500 MB 0.0157 ms 0.0242 ms 0.0261 ms 0.0361 ms 0.0328 ms 0.0258 ms

1000 MB 0.0322 ms 0.0361 ms 0.0334 ms 0.0492 ms 0.0459 ms 0.0438 ms

  

1500 MB 0.0453 ms 0.0478 ms 0.0461 ms 0.0597 ms 0.0519 ms 0.0486 ms

2000 MB 0.0596 ms 0.0622 ms 0.0618 ms 0.0684 ms 0.0682 ms 0.0628 ms

  Pada Tabel 2 merupakan nilai delay yang diperoleh dari hasil percobaan pengiriman paket melewati skenario jaringan yang dibangun. Nilai delay diambil dari nilai rata-rata delay yang diperoleh dari proses capture video streaming. Untuk memperoleh nilai delay seperti yang ditampilkan pada Tabel 2.

  Ga mbar 7 Gra fik Perbandingan Delay pada Jaringan MPLS VPN Layer 2

  Pada Gambar 7 merupakan perbandingan nilai delay yang diperoleh dari skenario jaringan MPLS Layer 2. Berdasarkan dari hasil penelitian delay paling kecil didapatkan dari ATM over MPLS untuk semua ukuran video yang diukur, hal ini dikarenakan ATM memiliki kemampuan untuk mengurangi kompleksitas pada

  0.02

  0.04

  0.06

  0.08

500MB 1000MB 1500MB 2000MB

D le a y ( m s)

  

Ukuran Video Streaming

Delay MPLS VPN Layer 2

  ATM Frame relay Ethernet

  

switching, mengurangi proses pada node perantara dan mendukung transmisi

  berkecepatan tinggi, sehingga delay yang dihasilkan lebih kecil dibandingkan dengan

  

Frame Relay over MPLS dan Ethernet over MPLS. Frame relay over MPLS dan dan

Ethernet over MPLS memperoleh nilai delay besar dibangingkan ATM, karena

  disebabkan tidak adanya flow control (mengelola laju transmisi) dan error control (mengontrol jika terjadi kesalahan) sehingga untuk menyusun suatu data membutuhkan waktu yang lama.

  

Delay MPLS VPN Layer 3

  0.08 s)

  0.06 m (

  0.04 y

  OSPF la e

  EIGRP RIPv2

500MB 1000MB 1500MB 2000MB

  

Ukuran Video Streaming

Ga mbar 8 Gra fik Perbandingan Delay pada jaringan MPLS VPN Layer 3

  Pada Gambar 8 merupakan perbandingan nilai delay untuk jaringan MPLS

  VPN Layer 3. Semua routing protocol tergolong bagus, meskipun untuk OSPF mempunyai delay video yang paling besar bila dibandingkan dengan EIGRP dan RIPv2. Hal ini disebabkan karena adanya perhitungan cost pada OSPF untuk mencari rute terbaik. Metric cost menggambarkan seberapa dekat dan cepatnya sebuah rute. Nilai cost didapatkan dari perhitungan dengan rumus : Cost of the link = 108/bandwidth.

  Router OSPF akan menghitung semua cost yang ada dan akan menjalankan

  logaritma Shortest Path First untuk memilih rute terbaik kemudian rute tersebut dimasukan dalam routing tabel dan siap digunakan untuk forwarding data, sehingga masih membutuhkan waktu untuk pengiriman data. RIP memperoleh nilai delay besar dibandingkan EIGRP, karena RIP melakukan pengiriman update routing secara periodik sehingga dapat menimbulkan terjadinya Delay. RIP mengirimkan informasi

  

routing update keseluruh router dalam pesan update. Berbeda dengan EIGRP yang

  memperoleh nilai Delay terkecil kerena EIGRP memilih jalur/router untuk mencapai suatu network dengan metric paling rendah, dan bebas looping. EIGRP menggunakan

  

Diffussing Update Algorithm (DUAL) sebagai logaritma routing sehingga

penggunaan bandwidth yang lebih kecil saat melakukan update routing.

  Pada penelitian ini, perbedaan delay pada jaringan diskenariokan tidak terlalu terasa, karena sedikitnya router pada jaringan ini dan penggunaan hardware yang memiliki spesifikasi yang berbeda. Namun secara garis besar, perbedaan yang diperoleh sudah memberikan sedikit gambaran perbedaan kecepatan antar jaringan yang dibuat. Jaringan MPLS baru akan berkerja secara optimal apabila terdapat banyak router dalam jaringan tersebut.

  Throughput adalah kemampuan sebenarnya suatu jaringan dalam melakukan

  pengiriman data yang bersifat dinamis tergantung trafik yang sedang terjadi. semakin besar nilai throughput nya akan menujukkan semakin bagus pula kemampuan jaringan dalam mentransmisikan data.

  ℎ Throughput =

  Tujuan pengukuran Throughput adalah untuk mengetahui kehandalan jaringan dalam meneruskan paket yang kirim hingga sampai pada tujuan.

  Tabel 3 Hasil n ila i Throughput

Ukuran video MPLS VPN Layer 2 MPLS VPN Layer 3

ATM Frame Ethernet OSPF RIPv2 EIGRP

  500 MB 1.491 1.351 1.294 1.322 1.378 1.492 Mbit/sec Mbit/sec Mbit/sec Mbit/sec Mbit/sec Mbit/sec 1000 MB 1.171 1.067 1.128 1.217 1.262 1.382 Mbit/sec Mbit/sec Mbit/sec Mbit/sec Mbit/sec Mbit/sec 1500 MB 0.912 0.721 0.831 1.068 1.098 1.129 Mbit/sec Mbit/sec Mbit/sec Mbit/sec Mbit/sec Mbit/sec 2000 MB 0.399 0.373 0.389 0.519 0.584 0.681 Mbit/sec Mbit/sec Mbit/sec Mbit/sec Mbit/sec Mbit/sec

  Pada Tabel 3 merupakan nilai throughput yang diperoleh dari hasil percobaan pengiriman paket melewati skenario jaringan yang dibangun.Nilai throughput diperoleh dari tools summary pada wireshark seperti yang ditampilkan pada Gambar 6.

  Pada Gambar 9 merupakan hasil perbandingan nilai rata-rata Throughput dari

  

streaming video untuk jaringan MPLS VPN layer 2. Dari hasil pengukuran, ATM

  over MPLS memiliki rata-rata Throughput lebih besar. Hal ini membuktikan bahwa dalam penelitian ini teknologi ATM over MPLS memang efektif untuk mempercepat proses penerusan paket dibandingkan dengan Frame relay over MPLS dan Ethernet over MPLS. Frame relay membutuhkan network dengan low-error rate untuk mencapai kinerja yang baik, karena frame relay tidak memiliki kemampuan untuk menangani error correction. Pada hasil pengiriman data, dari ukuran data 500MB sampai 2000MB frame relay mengalami penurunan proses pengiriman data yang disebabkan oleh adanya gangguan.

  Throughput MPLS VPN Layer 3 OSPF EIGRP RIPv2

  1

  2 500MB 1000MB 1500MB 2000MB T h r o u g h p u t ( M b it /s e c ) Ukuran Video Streaming

  1.5

  1

  0.5

  

Throughput MPLS VPN Layer 2

ATM Frame relay Ethernet

  2 500MB 1000MB 1500MB 2000MB Th ro u g h p u t ( M b it /s e c ) Ukuran Video Streaming

  1.5

  0.5

  Ga mbar 9 Gra fik Perbandingan Throughput pada Jaringan MPLS VPN Layer 2

  congestion dengan demikian nilai jitter-nya akan semakin besar

  Besarnya nilai jitter akan sangat dipengaruhi oleh variasi beban trafik dan besarnya tumbukan antar paket/congestion yang ada dalam jaringan IP. Semakin besar beban trafik di dalam jaringan akan menyebabkan semakin desar pula peluang terjadinya

  Ga mbar 10 Grafik Perbandingan Throughput pada Jaringan MPLS VPN Layer 3 Jitter merupakan variasi delay antar paket yang terjadi pada jaringan IP.

  diperoleh semakin menurun berdasarkan besar ukuran beban trafik.

  

state memerlukan daya proses yang tinggi dan disamping itu banyak menggunakan

bandwidth jaringan sehingga dapat memberi beban pada jaringan. Nilai throughput

  0.681Mbit/sec untuk ukuran video 2000MB. Hal ini disebabkan karena selama tidak ada perubahan pada jaringan, EIGRP tidak melakukan routing update. EIGRP tidak melakukan perhitungan rute seperti yang dilakukan oleh protocol link-state. Link-

  

throughput tertinggi yaitu 1.492 Mbit/sec untuk ukuran video streaming 500MB dan

  Pada Gambar 10 merupakan hasil perbandingan nilai rata

• –rata Throughput dari streaming video untuk jaringan MPLS VPN layer 3. Throughput routing EIGRP relatif besar dibandingkan routing OSPF dan RIPv2. EIGRP memperoleh nilai
• –s –u –i 1 dan pada sisi client di jalankan dengan perintah Iperf- 2.0.5-2-win32\iperf.exe
• –c 192.168.10.2 –u –i 1

  Dilakukan pengukuran pada parameter jitter untuk mengetahui besarnya jitter yang didapatkan dari tiap-tiap jaringan yang digunakan, selain juga untuk mengetahui besar pengaruh dari video yang di streamingkan terhadap penurunan QoS.

  jitter pada ATM over MPLS relative paling kecil dibandingkan dengan Frame relay over MPLS dan Ehternet over MPLS. Dari hasil percobaan pada video

  

Ukuran Video Streaming

Jitter MPLS VPN Layer 2

  4 500MB 1000MB 1500MB 2000MB ji tt e r (m s)

  3

  2

  1

  yang berukuran 500MB, Ehternet memperoleh nilai jitter terbesar yaitu 0.76 ms menandahkan bahwa pada saat proses pengiriman data video berukuran 500MB melewati jaringan Ehternet terjadi congestion (kemacetan) sehingga menghambat

  Pada Gambar 11 dapat dilihat hasil pengukuran nilai rata-rata jitter yang diperoleh pada jaringan MPLS VPN Layer 2 dengan menggunakan aplikasi iperf. Dari hasil pengukuran yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa nilai rata- rata

  Untuk mendapatkan nilai jitter, pengukuran menggunakan tool iperf yang dikoneksikan dari server ke client. Perintah yang digunakan untuk menghubungkan Iperf server ke client. Pada sisi server di jalan dengan perintah Iperf-2.0.5-2- win32\iperf.exe

  

Ga mbar 11 Grafik Perbandingan Jitter pada Jaringan MPLS VPN Layer 2

  jitter menggunakan iperf.

  Pada Tabel 4 merupakan jumlah jitter yang diperoleh dari hasil percobaan pengiriman paket melewati skenario jaringan yang dibangun dan untuk memperoleh

  

1500 MB 2.28 ms 2.52 ms 2.45 ms 2.24 ms 2.48 ms 2.74 ms

2000 MB 2.84 ms 3.42 ms 2.96 ms 3.25 ms 3.54 ms 3.59 ms

  MPLS VPN Layer 2 MPLS VPN Layer 3 ATM Frame Ethernet OSPF RIPv2 EIGRP

500 MB 0.40 ms 0.66 ms 0.76 ms 0.87 ms 1.26 ms 1.47 ms

1000 MB 1.23 ms 1.53 ms 1.42 ms 1.39 ms 1.67 ms 1.99 ms

  

Tabel 4 Hasil n ila i jitter

Ukuran video

  ATM Frame relay Ethernet laju pengiriman paket data. Namun pada data yang berukuran 1000MB, 1500Mb dan 2000MB, Frame relay yang memperoleh jitter terbesar dibandingakan dengan ATM dan Ehternet yaitu sebesar 3.42 ms karena pada jaringan frame

  relay tidak tersedia flow control sehingga tidak dapat mengontrol jika terjadi kemacetan dalam pengiriman data.

  

Jitter MPLS VPN Layer 3

  4

  3 s) (m r

  2 OSPF e tt

  1 Ji EIGRP RIPv2

  500MB 1000MB 1500MB 2000MB Ukuran Video Streaming

  

Ga mbar 12 Grafik Perbandingan Jitter pada Jaringan MPLS VPN Layer 3

  Nilai jitter untuk jaringan MPLS VPN Layer 3 seperti yang di tampilkan pada Gambar 12 menandahkan bahwa dari setiap dari setiap proses pengiriman data dari yang terkecil yaitu 500MB sampai data yang berukuran besar yaitu 2000MB. Waktu pengolahan data pada OSPF lebih singkat atau jarak antar paket yang dikirim lebih kecil dibandingakan dengan RIPv2 dan EIGRP. OSPF memperoleh nilai jitter relatif lebih rendah dibandingkan dengan RIPv2 dan EIGRP. Pada EIGRP, nilai jitter relatif besar dari pada RIPv2 dan OSPF tetapi pada pengukuran delay diperoleh hasil yang lebih kecil dari RIPv2 dan OSPF. Pada OSPF jitter yang di hasilkan relatif kecil, tetapi pada pengukuran delay diperoleh nilai yang relatif besar. Sedangkan pada RIPv2 nilai jitter relatif besar dan delay yang terukur relatif kecil.

  Pengaruh jitter pada kinerja jaringan harus dilihat bersama nilai delay yang dihasilkan , dimana ketika nilai jitter besar namun nilai delay kecil maka kinerja jaringan tidak bisa dikatakan jelek, karena besarnya jitter dapat dikompensasi dengan nilai delay yang kecil. Jitter akan menurunkan kinerja jaringan jika nilainya besar dan

  delay juga besar.

  Packet loss merupakan banyaknya paket yang hilang pada suatu jaringan yang

  disebabkan oleh collision. Penuhnya kapasitas jaringan dan penurunan paket yang disebabkan oleh habisnya TTL (time to live) paket.

  Tujuan pengukuran Packet loss bertujuan untuk mengetahui seberapa handal

  

teknologi yang dipakai dalam menjaga sebuah paket untuk diteruskan dan mengetahui

besar pengaruh dari beban trafik terhadap penurunan kualitas pengiriman paket.

  Untuk melihat nilai dari packet loss, pada aplikasi wireshark pilih tools

  telephony

• – RTP – stream analysis sehingga akan muncul jendelah baru wireshark RTP streamanalysis.

  

Tabel 5 Hasil Nila i Pack et Loss

Ukuran video MPLS VPN Layer 2 MPLS VPN Layer 3

ATM Frame Ethernet OSPF RIPv2 EIGRP

  500 MB 0% 0% 0% 0% 0% 0% 1000 MB 0% 0% 0% 0% 0% 0% 1500 MB 0% 0% 0% 0% 0% 0% 2000 MB 1.18% 4.26% 3.84 % 3.95% 1.93% 3.27%