TUGAS AKHIR - Analisis Kinerja Metode Akses Token Ring pada Local Area Network
TUGAS AKHIR ANALISIS KINERJA METODE AKSES TOKEN RING PADA LOCAL
Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro Oleh : MUHAMMAD ANDRI AZHARI LUBIS NIM : 110422041 DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
Local Area Network merupakan jaringan milik pribadi yang umumnya
terdapat di dalam suatu gedung atau ruangan. LAN biasanya digunakan untuk pemakaian resource bersama-sama, seperti printer dan penggunaan media penyimpanan secara bersama-sama. Topologi ring merupakan salah satu tipe jaringan yang di pakai pada jaringan LAN yang menggunakan token sebagai sinyal pembawa data yang akan ditransmisikan.
Salah satu permasalahan pada pentransmisian data di dalam topologi ring yang sering dialami adalah berupa delay. Dimana delay merupakan waktu jeda antara waktu pentransmisian dan penerimaan data di dalam jaringan. Delay yang mempengaruhi di dalam jaringan topologi ring berupa delay propagasi, yaitu merupakan lamanya waktu perjalanan token untuk mengelilingi jaringan, dan
delay latency ring, yang merupakan waktu yang diakibatkan dari proses
pentransmisian data di dalam jaringan ring. Throughput merupakan rasio kecepatan rata-rata dari data yang ditransmisikan pada node di dalam jaringan.
Pada Tugas Akhir ini akan dilakukan analisis delay dan throughput untuk pentransmisian paket data pada jaringan topologi ring. Dan perolehan dari hasil kinerja akan dilakukan secara teoritis.
Dari analisis yang dilakukan untuk jarak 2 km dengan panjang data 1000 bit diperoleh bahwa delay untuk jumlah 10 stasiun = 22,55 μs; untuk 20 stasiun =
25,06 μs; untuk 30 stasiun = 27,57 μs; untuk 40 stasiun = 30,08 μs; untuk 50 stasiun = 32,59
μs. Dan untuk throughput dengan jumlah 10 stasiun = 0,025; untuk 20 stasiun = 0,05; untuk 30 stasiun = 0,075; untuk 40 stasiun = 0,1; untuk 50 stasiun = 0,125.
Kata kunci: Local Area Network, Token Ring, Delay, Throughput. i
ii
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas Berkah dan Rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul:
“ANALISIS KINERJA METODE AKSES TOKEN RING PADA LOCAL
AREA NETWORK”
Tugas akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu (S-1) di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
Selama penulis menjalani pendidikan di kampus hingga diselesaikannya Tugas Akhir ini, penulis banyak menerima bantuan, bimbingan serta dukungan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terimakasih yang tulus dan sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak Ir. M. Zulfin MT sebagai Dosen Pembimbing Tugas Akhir penulis yang selalu bersedia memberikan bantuan yang sangat dibutuhkan oleh penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
2. Bapak Ir. Masykur SJ sebagai Dosen Wali penulis yang membantu penulis selama menyelesaikan pendidikan di kampus USU.
3. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si sebagai Ketua Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak Rahmad Fauzi, ST, MT sebagai Sekretaris Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
5. Bapak Suherman, ST, M.Comp, PhD sebagai Dosen Penguji penulis, yang memberikan arahan dan nasihat kepada penulis.
6. Seluruh Staf Pengajar dan Pegawai Departemen Teknik Elektro FT-USU.
7. Kedua orang tua penulis Muhammad Yusuf Lubis dan Elisa atas semangat dan doanya kepada penulis dengan segala pengorbanan dan kasih sayang yang tidak ternilai harganya.
8. Kepada saudara penulis Rudi Saputra lubis dan Robi Habibi Lubis, yang tak henti-hentinya memberikan dukungan penuh, doa kepada penulis.
Ibrahim, Imelda, Eva dan teman-teman ekstensi stambuk 2011 lainnya, atas kebersamaan dan dukungan yang diberikan selama penulis bergelut di kampus.
10. Seluruh senior dan junior di Departemen Teknik Elektro, atas dukungan dan bantuan yang diberikan kepada penulis.
11. Semua orang yang pernah mengisi setiap detik waktu yang telah dilalui bersama penulis yang tidak dapat disebutkan satu per satu. Tanpa mereka, pengalaman penulis tidaklah lengkap. Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih banyak kekurangannya. Kritik dan saran dari pembaca untuk menyempurnakan Tugas Akhir ini sangat penulis harapkan.
Kiranya Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Terimakasih Medan, Agustus 2014
Penulis Muhammad Andri Azhari Lubis
NIM: 110422041
iii
ABSTRAK ................................................................................................... i KATA PENGANTAR ................................................................................. ii DAFTAR ISI ................................................................................................ iv DAFTAR GAMBAR ................................................................................... vii DAFTAR TABEL ....................................................................................... viii DAFTAR SINGKATAN ............................................................................. ix DAFTAR SIMBOL ..................................................................................... x I. PENDAHULUAN ...............................................................................
1
1.1 Latar Belakang Masalah .............................................................. 1 1.2 Rumusan Masalah .......................................................................
2 1.3 Tujuan Penulisan .........................................................................
2 1.4 Batasan Penulisan .......................................................................
3 1.5 Metodologi Penelitian .................................................................
3
1.6 Sistematika Penulisan ................................................................. 4
II. JARINGAN LOCAL AREA NETWORK (LAN) ............................. 6
2.1 Pendahuluan ............................................................................... 6
2.2 Standar Jaringan Local Area Network ....................................... 6
iv
v
2.3.4 Lapis Transpor (Transport) ................................................... 11
2.5.1 Topologi Bus ......................................................................... 15
2.5 Topologi Jaringan Pada Local Area Network ............................ 15
2.4.4 Lapis Application ................................................................... 14
2.4.3 Lapis Host-to-Host ................................................................ 14
2.4.2 Lapis Internetworking ........................................................... 14
2.4.1 Lapis Network Interface ........................................................ 13
2.4 Arsitektur TCP/IP ....................................................................... 13
2.3.7 Lapis Aplikasi (Application) ................................................. 12
2.3.6 Lapis Presentasi (Presentation) ............................................ 12
2.3.5 Lapis Sesi (Session) .............................................................. 12
2.3.3 Lapis Jaringan (Network) ...................................................... 11
IEEE 802.3 Ethernet ............................................................ 7
2.3.2 Lapis Data Link ..................................................................... 10
2.3.1 Lapis Fisik (Physical) .......................................................... 10
2.3 Arsitektur Open Systems Interconnection .................................. 9
2.2.9 IEEE 802.11 Wireless LAN .................................................. 8
2.2.8 IEEE 802.10 Security ............................................................ 8
2.2.7 IEEE 802.9 Isochronous LAN .............................................. 8
2.2.6 IEEE 802.8 Fiber Optic Technical Advisory Group ............. 8
2.2.5 IEEE 802.7 Broadband Technical Advisory Group .............. 7
2.2.4 IEEE 802.6 Metropolitan Area Network ............................... 7
2.2.3 IEEE 802.5 Token Ring ......................................................... 7
2.2.2 IEEE 802.4 Token Bus .......................................................... 7
2.5.2 Topologi Ring ........................................................................ 16
vi
3.4.3 Parameter Kinerja Token Ring............................. ................. 30
5.2 Saran ............................................................................................ 43
5.1 Kesimpulan ................................................................................. 42
V. KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................... 42
4.3 Karakteristik Token Ring Terhadap Jumlah Stasiun................... 37
4.2 Karakteristik Token Ring Terhadap Jarak ................................ 33
4.1 Umum ....................................................................................... 33
IV. ANALISIS DATA METODE AKSES TOKEN RING .................... 33
3.4.2 Standar IEEE 802.5 Token Ring............................................ 29
Topologi Star ......................................................................... 18
3.4.1 Prinsip Kerja Token Ring ...................................................... 25
3.4 Token Ring ................................................................................. 24
3.3 Polling ........................................................................................ 23
3.2 Token Bus ................................................................................... 22
3.1 CSMA/CD .................................................................................. 21
III. METODE AKSES TOKEN RING ................................................... 21
2.6 Media Access Control ................................................................ 20
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. xi LAMPIRAN
Gambar 2.1 Jaringan Topologi Bus ............................................................. 16Gambar 2.2 Jaringan Topologi Ring ........................................................... 17Gambar 2.3 Jaringan Topologi Star ........................................................... 18Gambar 3.1 Metode Akses CSMA/CD................................................. ...... 22Gambar 3.2 Metode Akses Token Bus ........................................................ 23Gambar 3.3 Metode Akses Polling................................................................ 24Gambar 3.4 Metode Akses Token Ring ...................................................... 26Gambar 4.1 Grafik Latency Ring Terhadap Jarak.......................................... 34Gambar 4.2 Grafik Delay Terhadap Jarak...................................................... 35Gambar 4.3 Grafik Throughput Terhadap Jarak............................................ 36Gambar 4.4 Grafik Latency Ring Terhadap Stasiun....................................... 37Gambar 4.5 Grafik Delay untuk 1000 bit Terhadap Stasiun......................... 38Gambar 4.6 Grafik Delay Untuk 8000 bit Terhadap Stasiun........................ 39Gambar 4.7 Grafik Throughput Untuk 2 km Terhadap Stasiun.................... 40Gambar 4.8 Grafik Throughput Untuk 20 km Terhadap Stasiun.................. 40vii
Tabel 2.1 Perbandingan Topologi Bus, Ring dan Star.................................. 19Tabel 2.2 Jenis Topologi, Media Transmisi dan Protokol .......................... 20viii ANSI American National Standards Institute ETSI European Telecommunication Standards Institute FCC Federal Communication Commission
IEEE Institute Of Electrical and Electronic Engineers LAN Local Area Network MAC Medium Access Control OSI Open Systems Interconnection
ix
t f Waktu transfer data dari sumber ke tujuan
L Panjang ring M/N Jumlah Stasiun
Total rata-rata traffik/jumlah paket yang datang atau ditransmisikan
λ ’
Latency ring τ
Delay propagasi τ B Latency stasiun R Channel bit rate ܺ Panjang paket
Kepadatan traffik yang datang ke ring ߩ
m Rata-rata panjang frame dalam satuan waktu ଶ
തതതത Momen kedua dari distribusi panjang frame ݉
x