Analisis QOS Pada Layanan Jaringan dalam
Seminar Nasional Teknologi Informasi dan Komunikasi Terapan (SEMANTIK) 2015
305
Analisis QOS Pada Layanan Jaringan dalam Mobile Ad-Hoc Network
S.N.M.P. Simamora
Sekolah Teknik Elektro dan Informatika, Institut Teknologi Bandung
E-Mail: snmpsimamora@students.itb.ac.id
Abstrak
Mobile Ad-hoc Network (MANET) merupakan golongan wireless-network (W-LAN)
yang mengalih-fungsikan setiap node-node dalam jaringan komputer menjadi
backwarding/fowarding-devices. Keadaan ini menyebabkan tereduksinya penggunaan
backwarding/fowarding-devices sehingga meningkatkan efisiensi penggunaan kanal,
jumlah perangkat dalam jaringan, dan efektivitas proses komunikasi-data yang
dibangun. Layanan-jaringan merupakan value yang digunakan dalam membangun
komunikasi-data dalam MANET, sehingga untuk mengukur end-user satisfaction
adalah dengan metode pengukuran nilai QoS pada layanan-jaringan yang digunakan
tersebut. Pada penelitian ini telah dilakukan sejumlah tahapan pengujian terhadap
layanan-jaringan pada berbagai skenario topologi MANET, seperti: VoIP, datastreaming, perpindahan terminal-client, dan topologi-jaringan. Metode yang
digunakan adalah kuantitatif dengan parameter pengukuran seperti: end-to-end delay,
throughput, packet-data-delivery-ratio ; sedangkan tools yang digunakan adalah
Wireshark. Hasilnya menunjukkan nilai QoS bergantung pada posisi-node dalam
jaringan, perpindahan dan pergerakan node saat membangun komunikasi-data, serta
lebar kanal-komunikasi yang dibangun dengan memperhitungkan jumlah kanal-data
yang tersedia. MANET sangat bergantung pada WiFi-card yang digunakan sehingga
diasumsikan setiap komputer yang berperan sebagai node-client telah memenuhi
spesifikasi standar IEEE 802.11x sebagai teknologi WiFi yang digunakan dalam WLAN yang dibangun.
Kata kunci: MANET, QoS, layanan-jaringan, backwarding/fowarding-devices,
efisiensi, efektivitas
1. PENDAHULUAN
Umumnya jaringan komputer berdasar
pendekatan media-transmisi yang digunakan
terbagi atas cable dan wireless[1][2][3].
Jaringan komputer yang menggunakan cable
sebagai
media-transmisinya
umumnya
disebut dengan LAN, Local Area Network;
sedangkan yang menggunakan wireless
disebut
W-LAN,
wireless
LAN.
Dibandingkan dengan LAN, W-LAN
memiliki kelebihan dalam hal efisiensi
penggunaan infrastruktur khususnya mediatransmisi,
backwarding/fowarding-devices
dan jumlah connector sebagai antar-muka
port antar terminal-jaringan [2][4][5].
Backwarding/fowarding-devices
merupakan
perangkat
jaringan
yang
digunakan untuk membagi sambungan
komunikasi pada dua atau lebih terminalclient atau antar terminal-switch jaringan
ISBN: 979-26-0280-1
seperti: hub , switch , access-point, router dan
gateway [6][7][8].
Berdasar [9][10], Mobile Ad-hoc
Network (MANET) merupakan bagian dari
W-LAN, namun berbeda pada W-LAN pada
umumnya, pada MANET setiap node-client
berperan sebagai backwarding/fowardingdevices[10][11][12].
Beberapa layananjaringan yang dapat dijalankan pada MANET
seperti: VoIP, audio-streaming , videostreaming , live radio-streaming , IPv6, dan
DHCP (Dynamic Host Control Protocol).
MANET juga berperan sebagai penyedia
infrastruktur pada daerah/kawasan tertinggal
atau
belum
tersedianya
infrastruktur
teknologi; bahkan di saat terjadinya bencana
sehingga dibutuhkannya sebuah teknologi
ICT (Information Communication and
Technology) untuk menyediakan layanan
telekomunikasi [13][14].
306
Seminar Nasional Teknologi Informasi dan Komunikasi Terapan (SEMANTIK) 2015
Berbeda pada komunikasi-suara pada
jaringan
telekomunikasi
(teknologi
broadcasting ) dimana kanal-suara tidak
seefisien dapat dibagi seperti pada kanaldata, pada komunikasi-data setiap kanal-data
dapat didistribusikan pada setiap nclient[15][16]. Distribusi layanan-jaringan
semakin bebas-hambatan apabila lebar kanaldata proporsional mengakomodir jumlah
packet-data
yang
menduduki
kanal
jaringan[1]. Setiap kanal-data berisikan
layanan-jaringan yang di-streaming untuk
dieksekusi di sisi node-client tujuan.
Umumnya untuk mengukur tingkat kualitas
layanan-jaringan yang dijalankan digunakan
parameter
kualitas
dengan
metode
pengukuran yang disebut quality-of-service
(QoS)[17][18].
Persoalan yang dikaji pada penelitian ini
yaitu mengukur level kualitas untuk layananjaringan yang dapat dijalankan pada
MANET, dengan tujuan untuk melihat
kapabilitas MANET dan sifat robustness -nya
saat diimplementasikan pada kondisi darurat
sekalipun, seperti disaster atau earthquake.
Khususnya saat dilakukan implementasi pada
kondisi outdoor , dimana kondisi outdoor
lebih rentan terjadi gangguan dibandingkan
indoor [6][7][19]. Pada penelitian ini telah
dilakukan serangkaian pengujian pada level
QoS untuk parameter: end-to-end delay (x),
throughput (), dan packet-data delivery
ratio (); dan hal ini terlihat pada Pers.(1),
dan (2). Disimpulkan bahwa berbanding
terbalik dengan x, dan kualitas layananjaringan semakin bagus apabila x semakin
kecil; dan semakin besar[15][20][21].
Bagaimana
mekanisme
dan
tahapan
distributed-service dalam TCP/IP layers
stack ditunjukkan pada Gambar 1. Dan
seperti ditunjukkan pada Gambar 2, teknik
mobilitas
node
dalam
MANET
diklasifikasikan menjadi beberapa jenis.
Dalam penelitian ini, teknik mobilitas node
yang digunakan adalah cenderung pada
entity-model.
packet _ datater delivery
(1)
x
packet datater delivery
packet datadikirimkan
ISBN: 979-26-0280-1
(2)
Gambar 1. Posisi Distributed service layer
pada komunikasi-data[18]
Gambar 2. Klasifikasi metode mobilitas
node dalam MANET[12]
2. METODE DAN PERANCANGAN
Pengujian
yang
dilakukan
pada
penelitian
ini
menggunakan
metode
kuantitatif berdasar parameter QoS seperti
ditunjukkan pada Pers.1 dan 2; yang merujuk
pada
parameter:
end-to-end
delay,
throughput, dan packet-data delivery ratio .
End-to-end delay (x) dapat dijelaskan
sebagai parameter yang mengukur waktupengiriman sebuah packet-data setelah
melewati berbagai gangguan yang diukur di
sisi penerima untuk model point-to-point;
throughput () merupakan rata-rata jumlah
packet-data yang dapat ditransfer dari sisi
pengirim ke sisi penerima dalam periode satu
detik; dan packet-data delivery ratio adalah
persentase jumlah packet-data terkirim yang
berhasil diterima di sisi penerima,
[9][20][21].
Dalam mendukung metode pengujian
dan
pengukuran
digunakan
tools
Wireshark[1][4][9]. Adapun kelebihannya
dapat melakukan capturing setiap packet-
Seminar Nasional Teknologi Informasi dan Komunikasi Terapan (SEMANTIK) 2015
data antara dua node dalam jaringan yang
sedang membangun komunikasi-data.
Berdasar Gambar 3 pengembangan
model 1-ring, maka untuk model 2-ring ada
dua
node
yang
berperan
sebagai
backwarding/fowarding-devices.
Dengan
demikian menggunakan model 2-ring akan
mereduksi jumlah perangkat dan jumlah
tingkatan proses jalur komunikasi data antara
pengirim dan penerima [16][22][23].
Ada tiga skenario yang diuji dengan
masing-masing variasi topologi jaringan
dengan menggunakan beberapa services
(layanan-jaringan
yang
dijalankan).
Skenario-1: diterapkannya dalam indoorbuilding dengan IPv6 pada masing-masing
client, lalu service diambil dari koneksi
internet
melalui
modem-wireless.
Pengalamatan IPv6 hanya diterapkan pada
lokasi jaringan private, dan protokol routing
yang digunakan adalah Optimized Links State
Routing (OLSR). Layanan-jaringan yang
digunakan pada skenario ini adalah audiostreaming .
Pada skenario-2 dikondisikan tiga
backwarding/ fowarding-devices yakni satu
backwarding/ fowarding-devices sebagai
pembagi sambungan ke jaringan private dan
dua
backwarding/fowarding-devices
berperan untuk menyalurkan kanal jaringan
koneksi internet ke masing-masing cluster .
Pengalamatan yang digunakan adalah IPv4
pada setiap node-node client dalam jaringan
MANET dengan menggunakan protokol
routing OLSR. Layanan-jaringan yang
dijalankan adalah video-streaming yang
diakses dari jaringan internet.
Lalu untuk skenario-3 dibangun lima
node-client yang diposisikan menggunakan
topologi star . Empat client diposisikan secara
proporsional sehingga dikondisikan protokol
routing , Ad-hoc On Demand Distance Vector
(AODV), hanya listening dengan arah
topologi star pada keempat client.
Gambar 3. Mobile Ad-hoc Network 1ring[16][22]
ISBN: 979-26-0280-1
307
Tools Wireshark dijalankan pada
masing-masing node-client yang berperan
dan diposisikan sebagai penerima. Pada
skenario-1, parameter QoS yang diamati
adalah ; skenario-2 dan 3 parameter yang
diamati adalah: x. Semua skenario diamati
parameter .
Protokol OLSR dan AODV merupakan
masing-masing protokol yang umum
digunakan pada MANET merepresentasikan
jenis
protokol
proactive
dan
reactive[19][21][23].
Gambar 4. Arsitektur jaringan pada
skenario-1
Berdasar [1][3][17] bahwa di sisi enduser semakin kecil apabila besar bandwidth
yang dialokasikan kepada masing-masing
node-client kecil. Berdasar [4][9][10],
layanan-jaringan dapat berjalan secara
proporsional,
kriteria
modem
telah
mengadopsi teknologi 3G. Demikian juga
lebar kanal-data yang distreaming harus
cukup proporsional menyesuaikan dengan
tipe-data pada layangan-jaringan yang
digunakan. Spesifikasi teknis pada modem
untuk skenario-1 dan 2 adalah berlaku secara
general dan diasumsikan tidak berpengaruh
signifikan terhadap pembangunan jaringan
MANET.
Gambar 5. Arsitektur jaringan pada
skenario-2
308
Seminar Nasional Teknologi Informasi dan Komunikasi Terapan (SEMANTIK) 2015
x (s)
1.89
1.76
1.82
1.79
1.82
1.81
0
0
0
0
0
0
Tabel 3. Hasil pengujian pada skenario-3
I
1
2
3
4
5
6
Tabel 4. Nilai rate terhadap dB pada
Physical-layer untuk teknik modulasi[21]
Gambar 6. Arsitektur jaringan pada
skenario-3
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada skenario-1, posisi workstation -1
dan
workstation -2
dilakukan
secara
proporsional agar OLSR pada masingmasing workstation hanya terbatas listening
pada
dirinya-sendiri
dan
backwarding/fowarding-devices.
Hal ini dilakukan agar routing hanya
berjalan pada tiap-tiap node yang telah
teridentifikasi sebagai node-node yang akan
dilewati dari titik-asal menuju titiktujuan[7][11][20]. Metode ini juga dilakukan
pada skenario-2 dan 3.
Untuk skenario-1, ditunjukkan bahwa
rata-rata streaming untuk tipe-data audio
yang melalui kanal-data pada kapasitas
722.92 bit dalam interval waktu satu detik.
Demikian juga berdasar hasil pengukuran
untuk ketiga skenario tidak ditemukan samasekali packet-data yang tidak terkirim, yakni
=0.
(KBps)
92.40
91.04
90.04
89.24
89.14
90.33
0
0
0
0
0
0
x (s)
106.02
105.12
106.01
105.77
106.02
105.97
0
0
0
0
0
0
Tabel 1. Hasil pengujian pada skenario-1
I
1
2
3
4
5
6
Tabel 2. Hasil pengujian pada skenario-2
I
1
2
3
4
5
6
ISBN: 979-26-0280-1
Modulation
BPSK
QPSK
QAM16
QAM64
QAM256
rate (Mbps)
1
2
4
6
8
i(dB)
< 9.6
< 17.1
< 23.3
< 29.4
29.4
Pengujian yang dilakukan untuk ketiga
skenario menggunakan metode komutatif,
yakni jika node-A dan node-B adalah dua
node yang akan diukur parameter QoS-nya,
misalkan , maka nilai didapatkan dari
Pers.(4) berikut. Berdasar [6][7][9] untuk dua
node tersebut bahwa AB relatif sama
dengan BA. Hal ini berlaku juga untuk x.
( )
(4)
AB B A
2
Untuk skenario-2, ditunjukkan pada
Tabel 2, nilai x didapatkan rata-rata 1.76
menit. Hal ini kemungkinan dipengaruhi oleh
tipe-data yang dijalankan yakni video .
Kapasitas kanal-data lebih terbebani dengan
tipe-data video dibandingkan audio atau
image [1][2][10]. Terjadi dua pembagi
sambungan saat streaming data disalurkan ke
masing-masing node-client (Gambar 5).
Delay semakin besar apabila jumlah titik
pembagi semakin meningkat [1][3][20].
Pada skenario-3, nilai rata-rata x yang
didapatkan sebesar 1.82 detik dengan
topologi dan arsitektur jaringan yang
dibangun lebih sederhana dan bersifat lokal
(intranet).
Peranan protokol routing sangat penting
untuk
mempertahankan
konektivitas
sambungan komunikasi-data antar node-node
yang saling bertetangga. Hasil yang
didapatkan menunjukkan bahwa kualitas
layanan-jaringan yang telah diuji telah dapat
diterima, secara pendekatan kuantitatif,
apabila nilai mendekati 0. Oleh sebab itu
jika
diasumsikan
layanan-jaringan
disimbolkan dengan , hubungan antara
Seminar Nasional Teknologi Informasi dan Komunikasi Terapan (SEMANTIK) 2015
dan terjadi (Gambar 7). Demikian dapat
juga disimpulkan agar semakin mendekati
nilai 5, „sangat-bagus‟ [4][8] maka harus
memenuhi Pers.(5).
309
dapat direpresentasikan dari teknologi WLAN yang digunakan, yakni WiFi-card
dengan standar IEEE 802.11x.
Untuk jaringan publik, yakni dengan
koneksi internet, dalam hal layanan-jaringan
dowloading x lebih lama dibandingkan
jaringan intranet (private).
5. DAFTAR PUSTAKA
Gambar 7. Terpenuhinya kriteria kualitas
suatu layanan-jaringan; PDR= ; MOS=
5 8 ; 0 0.5
(5)
Skalabilitas bisa diaplikasikan pada
teknik Mean Opinion Score (MOS)[4][8]:
5 sangat-bagus
4 bagus
3 baik
2 cukup-baik
1 buruk
4. KESIMPULAN
Sebuah komunikasi-data tidak dapat
dibangun apabila status connected antar
node-node yang saling bertetangga tidak
dapat dipertahankan. Hal ini bergantung
pada protokol routing yang digunakan.
Kecenderungan rate terhadap periode
waktu selalu tetap yang menyesuaikan
dengan kapasitas kanal-data yang tersedia.
Lebih signifikan menilai kualitas QoS
suatu layanan-jaringan dengan parameter
dibandingkan atau x. Karena
berhubungan langsung dengan penilaian keysatisfaction end-user (KSU, ); sedangkan
atau x terpengaruh dengan bandwidth
jaringan yang tersedia.
Dibandingkan jaringan wireless (WLAN), jaringan cable (LAN) lebih reliable
karena menggunakan media-transmisi yang
dapat mereduksi noise. Reliabilitas dalam
mempertahankan konektivitas sambungan
antar node-client pada W-LAN lebih baik
dibandingkan MANET. Konektivitas ini
ISBN: 979-26-0280-1
[1] S.N.M.P.Simamora, A. S. Fauzi.
“Analisis Pengaruh Manajemen Kanal
Data Terhadap Performansi Layanan
Jaringan”, Jurnal TEKNO Insentif,
Kopertis Wilayah IV Jawa Barat,
Volume 7 No. 2, Oktober 2013. hal: 1520.
[2] Y. Bandung, S.N.M.P. Simamora.
“Tinjauan Analisis Performansi Trafik
Kanal pada Layanan VoIP”. CSRID
Journal, STMIK POTENSI UTAMA,
Medan. Vol.5 No.1 Februari 2013.
hal.53-62.
[3] H. Kapri.
“Network Traffic Data
Analysis”. Thesis. The Graduate Faculty
of the Louisiana State University and
Agricultural and Mechanical College.
2011.
[4] S.N.M.P.Simamora,
R.P.Butarbutar.
“Analisis Data Sharing Terdistribusi
Berdasar Pola Jumlah N-User Untuk
Teknik Manajemen Jaringan”. CSRID
Journal, STMIK POTENSI UTAMA,
Medan. Vol.6 No.1 Februari 2014.
hal.33-42.
[5] M. Jain, C. Dovrolis.
“End-to-end
available bandwidth: measurement
methodology, dynamics, and relation
with TCP throughput,” SIGCOMM
Comput. Commun. Rev., vol.32, no. 4.
2002. hal.295-308.
[6] S.N.M.P.Simamora,
T.Juhana,
Kuspriyanto,
M.Fajarwati.“Analisis
Performa Perpindahan Terminal-Client
Menggunakan IPv6 Pada Mobile AdHoc Network”. Jurnal Ilmiah Ilmu
Komputer, Fak. Ilmu Komputer,
Universitas Pelita Harapan, Tangerang.
Vol.9 No.2 Maret 2013 hal.133-141.
[7] S.N.M.P
Simamora,
T.Juhana,
Kuspriyanto,
A.
Ruhyani.
“The
Comparative
Analysis
of
Datastreaming Services for Position Variable
in
Mobile
Ad-hoc
Network”.
Proceedings, SITIA (14th Seminar on
310
Seminar Nasional Teknologi Informasi dan Komunikasi Terapan (SEMANTIK) 2015
Intelligent
Technology
and
Its
Applications)
2013.
T.Elektro-ITS
Surabaya, 2013.
[8] V. Lord Sing, S.N.M.P. Simamora, S.
Siregar.“Evaluasi Performansi OLSR
(Optimized Link State Routing) pada
Mobile Ad-hoc Network”. Jurnal Ilmiah
Ilmu Komputer, Fak. Ilmu Komputer,
Universitas Pelita Harapan, Tangerang.
Vol.7 No.2 Maret 2011 hal.177-186.
[9] S.N.M.P.Simamora,
T.Juhana,
Kuspriyanto, N.R. Bagjarasa. “Sistem
Pemodelan Perpindahan Terminal-User
secara Terpola untuk Mengukur Pola
Perubahan Throughput pada Topologi
MANET”. Seminar Teknologi Informasi
dan Sistem Informasi (SeTISI) 2013,
Fak. Teknologi Informasi, Univ. Kristen
Maranatha, Bandung hal.186-191.
[10] S.N.M.P.
Simamora,
T.Juhana,
Kuspriyanto,
N.Setiawan.
“IPv6
Addressing Technique based Dynamic
Host Configuration Protocol in Mobile
Ad-hoc Network”. The 7th International
Conference on Telecommunication
Systems, Services, and Applications
(TSSA) 2012, STEI-ITB. Denpasar.
Bali. hal:280-283.
[11] S.N.M.P.
Simamora,
T.Juhana,
Kuspriyanto, A.L.Fajarini. “Pemodelan
Graf Dalam Jalur Komunikasi Data
Pada Mobile Ad-Hoc Network”.
Proceeding Of KNSI 2013. STMIK
Bumi Gora, Mataram. hal.221-226.
[12] G. Lu, G. Manson, D. Belis. ”Mobility
Modeling in Mobile Ad Hoc Networks
with Environment-Aware”. Journal Of
Networks, Vol. 1, No. 1, May 2006.
hal.54-63.
[13] S.N.M.P.
Simamora,
I.
Thalib,
A.Sularsa. “MANET As A Solution
Network Implementation In The
Provision Of Services In Regional
Disaster
Information”.
Proceeding
Konferensi
ICISBC
(The
1st
International Conference on Information
Systems for Business Competitiveness)
2011. Graduate School of Information
Systems,
Univ.
of
Diponegoro,
Semarang, hal:54-60.
[14] S.N.M.P.Simamora.
“Model
Pembelajaran Teknologi Informasi
Dengan Teknik MANET Pada Kawasan
Tertinggal”.
Seminar
Nasional
ISBN: 979-26-0280-1
Indonesia Timur (SENANTI) 2014,
PUSKIT, Univ. Atma Jaya Yogyakarta.
hal.1-9.
[15] S.N.M.P.Simamora,
D.Saputro.“The
Analysis
of
Quality
Data
Communication Services on Hierarchy
Token Bucket Techniques”. Proceeding
International Seminar on Scientific,
Issue, and Trends (ISSIT) 2013.
Akademi BSI Kalibang. hal.A1-A6.
[16] S.N.M.P. Simamora. “Dynamics System
Modeling Approach in Node Mobility
on Mobile Ad-hoc Network”. The 1st
Conference on Information Technology,
Computer, and Electrical Engineering
(CITACEE) 2013, Departement of
Computer
Engineering,
Univ.
Diponegoro. hal.35-39.
[17] T. Viipuri. “Traffic Analysis and
Modeling of IP Core Networks”.
Department
of
Electrical
and
Communications Engineering, Helsinki
University Of Technology. 2004.
[18] G. Cao. “Distributed Services For
Mobile
Ad
Hoc
Networks”.
Dissertation. Graduate Studies of Texas
A&M University. 2005.
[19] V. Ramaiyan. “Topics in Modeling,
Analysis and Optimisation of Wireless
Networks”. THESIS. Indian Institute of
Science, Bangalore. 2009.
[20] D. Mahrenholz. “Providing QoS for
Publish/Subscribe Communication in
Dynamic
Ad-Hoc
Networks”.
Dissertation. Universitat Magdeburg.
2006.
[21] G. D. Holland. “Adaptive Protocols For
Mobile
Ad
Hoc
Networks”.
Dissertation. Texas A&M University.
2004.
[22] S.N.M.P.Simamora.
“Perancangan
Topologi Dinamis Secara Acak Dalam
Mobile Ad-Hoc Network Dengan
Pendekatan Pemodelan”. Jurnal Simetris
Vol.6 No.1 April 2015. Fak.Teknik,
Universitas Muria Kudus. hal.119-128.
[23] W. Wongsason, C. Pirak, R. Mathar.
“Adaptive Clustering in MANETs
Using Graph Theoretical Algorithms”.
International Conference on Electrical
Engineering/ Electronics Computer
Telecommunications and Information
Technology
(ECTI-CON).
2010.
hal.789-793.
305
Analisis QOS Pada Layanan Jaringan dalam Mobile Ad-Hoc Network
S.N.M.P. Simamora
Sekolah Teknik Elektro dan Informatika, Institut Teknologi Bandung
E-Mail: snmpsimamora@students.itb.ac.id
Abstrak
Mobile Ad-hoc Network (MANET) merupakan golongan wireless-network (W-LAN)
yang mengalih-fungsikan setiap node-node dalam jaringan komputer menjadi
backwarding/fowarding-devices. Keadaan ini menyebabkan tereduksinya penggunaan
backwarding/fowarding-devices sehingga meningkatkan efisiensi penggunaan kanal,
jumlah perangkat dalam jaringan, dan efektivitas proses komunikasi-data yang
dibangun. Layanan-jaringan merupakan value yang digunakan dalam membangun
komunikasi-data dalam MANET, sehingga untuk mengukur end-user satisfaction
adalah dengan metode pengukuran nilai QoS pada layanan-jaringan yang digunakan
tersebut. Pada penelitian ini telah dilakukan sejumlah tahapan pengujian terhadap
layanan-jaringan pada berbagai skenario topologi MANET, seperti: VoIP, datastreaming, perpindahan terminal-client, dan topologi-jaringan. Metode yang
digunakan adalah kuantitatif dengan parameter pengukuran seperti: end-to-end delay,
throughput, packet-data-delivery-ratio ; sedangkan tools yang digunakan adalah
Wireshark. Hasilnya menunjukkan nilai QoS bergantung pada posisi-node dalam
jaringan, perpindahan dan pergerakan node saat membangun komunikasi-data, serta
lebar kanal-komunikasi yang dibangun dengan memperhitungkan jumlah kanal-data
yang tersedia. MANET sangat bergantung pada WiFi-card yang digunakan sehingga
diasumsikan setiap komputer yang berperan sebagai node-client telah memenuhi
spesifikasi standar IEEE 802.11x sebagai teknologi WiFi yang digunakan dalam WLAN yang dibangun.
Kata kunci: MANET, QoS, layanan-jaringan, backwarding/fowarding-devices,
efisiensi, efektivitas
1. PENDAHULUAN
Umumnya jaringan komputer berdasar
pendekatan media-transmisi yang digunakan
terbagi atas cable dan wireless[1][2][3].
Jaringan komputer yang menggunakan cable
sebagai
media-transmisinya
umumnya
disebut dengan LAN, Local Area Network;
sedangkan yang menggunakan wireless
disebut
W-LAN,
wireless
LAN.
Dibandingkan dengan LAN, W-LAN
memiliki kelebihan dalam hal efisiensi
penggunaan infrastruktur khususnya mediatransmisi,
backwarding/fowarding-devices
dan jumlah connector sebagai antar-muka
port antar terminal-jaringan [2][4][5].
Backwarding/fowarding-devices
merupakan
perangkat
jaringan
yang
digunakan untuk membagi sambungan
komunikasi pada dua atau lebih terminalclient atau antar terminal-switch jaringan
ISBN: 979-26-0280-1
seperti: hub , switch , access-point, router dan
gateway [6][7][8].
Berdasar [9][10], Mobile Ad-hoc
Network (MANET) merupakan bagian dari
W-LAN, namun berbeda pada W-LAN pada
umumnya, pada MANET setiap node-client
berperan sebagai backwarding/fowardingdevices[10][11][12].
Beberapa layananjaringan yang dapat dijalankan pada MANET
seperti: VoIP, audio-streaming , videostreaming , live radio-streaming , IPv6, dan
DHCP (Dynamic Host Control Protocol).
MANET juga berperan sebagai penyedia
infrastruktur pada daerah/kawasan tertinggal
atau
belum
tersedianya
infrastruktur
teknologi; bahkan di saat terjadinya bencana
sehingga dibutuhkannya sebuah teknologi
ICT (Information Communication and
Technology) untuk menyediakan layanan
telekomunikasi [13][14].
306
Seminar Nasional Teknologi Informasi dan Komunikasi Terapan (SEMANTIK) 2015
Berbeda pada komunikasi-suara pada
jaringan
telekomunikasi
(teknologi
broadcasting ) dimana kanal-suara tidak
seefisien dapat dibagi seperti pada kanaldata, pada komunikasi-data setiap kanal-data
dapat didistribusikan pada setiap nclient[15][16]. Distribusi layanan-jaringan
semakin bebas-hambatan apabila lebar kanaldata proporsional mengakomodir jumlah
packet-data
yang
menduduki
kanal
jaringan[1]. Setiap kanal-data berisikan
layanan-jaringan yang di-streaming untuk
dieksekusi di sisi node-client tujuan.
Umumnya untuk mengukur tingkat kualitas
layanan-jaringan yang dijalankan digunakan
parameter
kualitas
dengan
metode
pengukuran yang disebut quality-of-service
(QoS)[17][18].
Persoalan yang dikaji pada penelitian ini
yaitu mengukur level kualitas untuk layananjaringan yang dapat dijalankan pada
MANET, dengan tujuan untuk melihat
kapabilitas MANET dan sifat robustness -nya
saat diimplementasikan pada kondisi darurat
sekalipun, seperti disaster atau earthquake.
Khususnya saat dilakukan implementasi pada
kondisi outdoor , dimana kondisi outdoor
lebih rentan terjadi gangguan dibandingkan
indoor [6][7][19]. Pada penelitian ini telah
dilakukan serangkaian pengujian pada level
QoS untuk parameter: end-to-end delay (x),
throughput (), dan packet-data delivery
ratio (); dan hal ini terlihat pada Pers.(1),
dan (2). Disimpulkan bahwa berbanding
terbalik dengan x, dan kualitas layananjaringan semakin bagus apabila x semakin
kecil; dan semakin besar[15][20][21].
Bagaimana
mekanisme
dan
tahapan
distributed-service dalam TCP/IP layers
stack ditunjukkan pada Gambar 1. Dan
seperti ditunjukkan pada Gambar 2, teknik
mobilitas
node
dalam
MANET
diklasifikasikan menjadi beberapa jenis.
Dalam penelitian ini, teknik mobilitas node
yang digunakan adalah cenderung pada
entity-model.
packet _ datater delivery
(1)
x
packet datater delivery
packet datadikirimkan
ISBN: 979-26-0280-1
(2)
Gambar 1. Posisi Distributed service layer
pada komunikasi-data[18]
Gambar 2. Klasifikasi metode mobilitas
node dalam MANET[12]
2. METODE DAN PERANCANGAN
Pengujian
yang
dilakukan
pada
penelitian
ini
menggunakan
metode
kuantitatif berdasar parameter QoS seperti
ditunjukkan pada Pers.1 dan 2; yang merujuk
pada
parameter:
end-to-end
delay,
throughput, dan packet-data delivery ratio .
End-to-end delay (x) dapat dijelaskan
sebagai parameter yang mengukur waktupengiriman sebuah packet-data setelah
melewati berbagai gangguan yang diukur di
sisi penerima untuk model point-to-point;
throughput () merupakan rata-rata jumlah
packet-data yang dapat ditransfer dari sisi
pengirim ke sisi penerima dalam periode satu
detik; dan packet-data delivery ratio adalah
persentase jumlah packet-data terkirim yang
berhasil diterima di sisi penerima,
[9][20][21].
Dalam mendukung metode pengujian
dan
pengukuran
digunakan
tools
Wireshark[1][4][9]. Adapun kelebihannya
dapat melakukan capturing setiap packet-
Seminar Nasional Teknologi Informasi dan Komunikasi Terapan (SEMANTIK) 2015
data antara dua node dalam jaringan yang
sedang membangun komunikasi-data.
Berdasar Gambar 3 pengembangan
model 1-ring, maka untuk model 2-ring ada
dua
node
yang
berperan
sebagai
backwarding/fowarding-devices.
Dengan
demikian menggunakan model 2-ring akan
mereduksi jumlah perangkat dan jumlah
tingkatan proses jalur komunikasi data antara
pengirim dan penerima [16][22][23].
Ada tiga skenario yang diuji dengan
masing-masing variasi topologi jaringan
dengan menggunakan beberapa services
(layanan-jaringan
yang
dijalankan).
Skenario-1: diterapkannya dalam indoorbuilding dengan IPv6 pada masing-masing
client, lalu service diambil dari koneksi
internet
melalui
modem-wireless.
Pengalamatan IPv6 hanya diterapkan pada
lokasi jaringan private, dan protokol routing
yang digunakan adalah Optimized Links State
Routing (OLSR). Layanan-jaringan yang
digunakan pada skenario ini adalah audiostreaming .
Pada skenario-2 dikondisikan tiga
backwarding/ fowarding-devices yakni satu
backwarding/ fowarding-devices sebagai
pembagi sambungan ke jaringan private dan
dua
backwarding/fowarding-devices
berperan untuk menyalurkan kanal jaringan
koneksi internet ke masing-masing cluster .
Pengalamatan yang digunakan adalah IPv4
pada setiap node-node client dalam jaringan
MANET dengan menggunakan protokol
routing OLSR. Layanan-jaringan yang
dijalankan adalah video-streaming yang
diakses dari jaringan internet.
Lalu untuk skenario-3 dibangun lima
node-client yang diposisikan menggunakan
topologi star . Empat client diposisikan secara
proporsional sehingga dikondisikan protokol
routing , Ad-hoc On Demand Distance Vector
(AODV), hanya listening dengan arah
topologi star pada keempat client.
Gambar 3. Mobile Ad-hoc Network 1ring[16][22]
ISBN: 979-26-0280-1
307
Tools Wireshark dijalankan pada
masing-masing node-client yang berperan
dan diposisikan sebagai penerima. Pada
skenario-1, parameter QoS yang diamati
adalah ; skenario-2 dan 3 parameter yang
diamati adalah: x. Semua skenario diamati
parameter .
Protokol OLSR dan AODV merupakan
masing-masing protokol yang umum
digunakan pada MANET merepresentasikan
jenis
protokol
proactive
dan
reactive[19][21][23].
Gambar 4. Arsitektur jaringan pada
skenario-1
Berdasar [1][3][17] bahwa di sisi enduser semakin kecil apabila besar bandwidth
yang dialokasikan kepada masing-masing
node-client kecil. Berdasar [4][9][10],
layanan-jaringan dapat berjalan secara
proporsional,
kriteria
modem
telah
mengadopsi teknologi 3G. Demikian juga
lebar kanal-data yang distreaming harus
cukup proporsional menyesuaikan dengan
tipe-data pada layangan-jaringan yang
digunakan. Spesifikasi teknis pada modem
untuk skenario-1 dan 2 adalah berlaku secara
general dan diasumsikan tidak berpengaruh
signifikan terhadap pembangunan jaringan
MANET.
Gambar 5. Arsitektur jaringan pada
skenario-2
308
Seminar Nasional Teknologi Informasi dan Komunikasi Terapan (SEMANTIK) 2015
x (s)
1.89
1.76
1.82
1.79
1.82
1.81
0
0
0
0
0
0
Tabel 3. Hasil pengujian pada skenario-3
I
1
2
3
4
5
6
Tabel 4. Nilai rate terhadap dB pada
Physical-layer untuk teknik modulasi[21]
Gambar 6. Arsitektur jaringan pada
skenario-3
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada skenario-1, posisi workstation -1
dan
workstation -2
dilakukan
secara
proporsional agar OLSR pada masingmasing workstation hanya terbatas listening
pada
dirinya-sendiri
dan
backwarding/fowarding-devices.
Hal ini dilakukan agar routing hanya
berjalan pada tiap-tiap node yang telah
teridentifikasi sebagai node-node yang akan
dilewati dari titik-asal menuju titiktujuan[7][11][20]. Metode ini juga dilakukan
pada skenario-2 dan 3.
Untuk skenario-1, ditunjukkan bahwa
rata-rata streaming untuk tipe-data audio
yang melalui kanal-data pada kapasitas
722.92 bit dalam interval waktu satu detik.
Demikian juga berdasar hasil pengukuran
untuk ketiga skenario tidak ditemukan samasekali packet-data yang tidak terkirim, yakni
=0.
(KBps)
92.40
91.04
90.04
89.24
89.14
90.33
0
0
0
0
0
0
x (s)
106.02
105.12
106.01
105.77
106.02
105.97
0
0
0
0
0
0
Tabel 1. Hasil pengujian pada skenario-1
I
1
2
3
4
5
6
Tabel 2. Hasil pengujian pada skenario-2
I
1
2
3
4
5
6
ISBN: 979-26-0280-1
Modulation
BPSK
QPSK
QAM16
QAM64
QAM256
rate (Mbps)
1
2
4
6
8
i(dB)
< 9.6
< 17.1
< 23.3
< 29.4
29.4
Pengujian yang dilakukan untuk ketiga
skenario menggunakan metode komutatif,
yakni jika node-A dan node-B adalah dua
node yang akan diukur parameter QoS-nya,
misalkan , maka nilai didapatkan dari
Pers.(4) berikut. Berdasar [6][7][9] untuk dua
node tersebut bahwa AB relatif sama
dengan BA. Hal ini berlaku juga untuk x.
( )
(4)
AB B A
2
Untuk skenario-2, ditunjukkan pada
Tabel 2, nilai x didapatkan rata-rata 1.76
menit. Hal ini kemungkinan dipengaruhi oleh
tipe-data yang dijalankan yakni video .
Kapasitas kanal-data lebih terbebani dengan
tipe-data video dibandingkan audio atau
image [1][2][10]. Terjadi dua pembagi
sambungan saat streaming data disalurkan ke
masing-masing node-client (Gambar 5).
Delay semakin besar apabila jumlah titik
pembagi semakin meningkat [1][3][20].
Pada skenario-3, nilai rata-rata x yang
didapatkan sebesar 1.82 detik dengan
topologi dan arsitektur jaringan yang
dibangun lebih sederhana dan bersifat lokal
(intranet).
Peranan protokol routing sangat penting
untuk
mempertahankan
konektivitas
sambungan komunikasi-data antar node-node
yang saling bertetangga. Hasil yang
didapatkan menunjukkan bahwa kualitas
layanan-jaringan yang telah diuji telah dapat
diterima, secara pendekatan kuantitatif,
apabila nilai mendekati 0. Oleh sebab itu
jika
diasumsikan
layanan-jaringan
disimbolkan dengan , hubungan antara
Seminar Nasional Teknologi Informasi dan Komunikasi Terapan (SEMANTIK) 2015
dan terjadi (Gambar 7). Demikian dapat
juga disimpulkan agar semakin mendekati
nilai 5, „sangat-bagus‟ [4][8] maka harus
memenuhi Pers.(5).
309
dapat direpresentasikan dari teknologi WLAN yang digunakan, yakni WiFi-card
dengan standar IEEE 802.11x.
Untuk jaringan publik, yakni dengan
koneksi internet, dalam hal layanan-jaringan
dowloading x lebih lama dibandingkan
jaringan intranet (private).
5. DAFTAR PUSTAKA
Gambar 7. Terpenuhinya kriteria kualitas
suatu layanan-jaringan; PDR= ; MOS=
5 8 ; 0 0.5
(5)
Skalabilitas bisa diaplikasikan pada
teknik Mean Opinion Score (MOS)[4][8]:
5 sangat-bagus
4 bagus
3 baik
2 cukup-baik
1 buruk
4. KESIMPULAN
Sebuah komunikasi-data tidak dapat
dibangun apabila status connected antar
node-node yang saling bertetangga tidak
dapat dipertahankan. Hal ini bergantung
pada protokol routing yang digunakan.
Kecenderungan rate terhadap periode
waktu selalu tetap yang menyesuaikan
dengan kapasitas kanal-data yang tersedia.
Lebih signifikan menilai kualitas QoS
suatu layanan-jaringan dengan parameter
dibandingkan atau x. Karena
berhubungan langsung dengan penilaian keysatisfaction end-user (KSU, ); sedangkan
atau x terpengaruh dengan bandwidth
jaringan yang tersedia.
Dibandingkan jaringan wireless (WLAN), jaringan cable (LAN) lebih reliable
karena menggunakan media-transmisi yang
dapat mereduksi noise. Reliabilitas dalam
mempertahankan konektivitas sambungan
antar node-client pada W-LAN lebih baik
dibandingkan MANET. Konektivitas ini
ISBN: 979-26-0280-1
[1] S.N.M.P.Simamora, A. S. Fauzi.
“Analisis Pengaruh Manajemen Kanal
Data Terhadap Performansi Layanan
Jaringan”, Jurnal TEKNO Insentif,
Kopertis Wilayah IV Jawa Barat,
Volume 7 No. 2, Oktober 2013. hal: 1520.
[2] Y. Bandung, S.N.M.P. Simamora.
“Tinjauan Analisis Performansi Trafik
Kanal pada Layanan VoIP”. CSRID
Journal, STMIK POTENSI UTAMA,
Medan. Vol.5 No.1 Februari 2013.
hal.53-62.
[3] H. Kapri.
“Network Traffic Data
Analysis”. Thesis. The Graduate Faculty
of the Louisiana State University and
Agricultural and Mechanical College.
2011.
[4] S.N.M.P.Simamora,
R.P.Butarbutar.
“Analisis Data Sharing Terdistribusi
Berdasar Pola Jumlah N-User Untuk
Teknik Manajemen Jaringan”. CSRID
Journal, STMIK POTENSI UTAMA,
Medan. Vol.6 No.1 Februari 2014.
hal.33-42.
[5] M. Jain, C. Dovrolis.
“End-to-end
available bandwidth: measurement
methodology, dynamics, and relation
with TCP throughput,” SIGCOMM
Comput. Commun. Rev., vol.32, no. 4.
2002. hal.295-308.
[6] S.N.M.P.Simamora,
T.Juhana,
Kuspriyanto,
M.Fajarwati.“Analisis
Performa Perpindahan Terminal-Client
Menggunakan IPv6 Pada Mobile AdHoc Network”. Jurnal Ilmiah Ilmu
Komputer, Fak. Ilmu Komputer,
Universitas Pelita Harapan, Tangerang.
Vol.9 No.2 Maret 2013 hal.133-141.
[7] S.N.M.P
Simamora,
T.Juhana,
Kuspriyanto,
A.
Ruhyani.
“The
Comparative
Analysis
of
Datastreaming Services for Position Variable
in
Mobile
Ad-hoc
Network”.
Proceedings, SITIA (14th Seminar on
310
Seminar Nasional Teknologi Informasi dan Komunikasi Terapan (SEMANTIK) 2015
Intelligent
Technology
and
Its
Applications)
2013.
T.Elektro-ITS
Surabaya, 2013.
[8] V. Lord Sing, S.N.M.P. Simamora, S.
Siregar.“Evaluasi Performansi OLSR
(Optimized Link State Routing) pada
Mobile Ad-hoc Network”. Jurnal Ilmiah
Ilmu Komputer, Fak. Ilmu Komputer,
Universitas Pelita Harapan, Tangerang.
Vol.7 No.2 Maret 2011 hal.177-186.
[9] S.N.M.P.Simamora,
T.Juhana,
Kuspriyanto, N.R. Bagjarasa. “Sistem
Pemodelan Perpindahan Terminal-User
secara Terpola untuk Mengukur Pola
Perubahan Throughput pada Topologi
MANET”. Seminar Teknologi Informasi
dan Sistem Informasi (SeTISI) 2013,
Fak. Teknologi Informasi, Univ. Kristen
Maranatha, Bandung hal.186-191.
[10] S.N.M.P.
Simamora,
T.Juhana,
Kuspriyanto,
N.Setiawan.
“IPv6
Addressing Technique based Dynamic
Host Configuration Protocol in Mobile
Ad-hoc Network”. The 7th International
Conference on Telecommunication
Systems, Services, and Applications
(TSSA) 2012, STEI-ITB. Denpasar.
Bali. hal:280-283.
[11] S.N.M.P.
Simamora,
T.Juhana,
Kuspriyanto, A.L.Fajarini. “Pemodelan
Graf Dalam Jalur Komunikasi Data
Pada Mobile Ad-Hoc Network”.
Proceeding Of KNSI 2013. STMIK
Bumi Gora, Mataram. hal.221-226.
[12] G. Lu, G. Manson, D. Belis. ”Mobility
Modeling in Mobile Ad Hoc Networks
with Environment-Aware”. Journal Of
Networks, Vol. 1, No. 1, May 2006.
hal.54-63.
[13] S.N.M.P.
Simamora,
I.
Thalib,
A.Sularsa. “MANET As A Solution
Network Implementation In The
Provision Of Services In Regional
Disaster
Information”.
Proceeding
Konferensi
ICISBC
(The
1st
International Conference on Information
Systems for Business Competitiveness)
2011. Graduate School of Information
Systems,
Univ.
of
Diponegoro,
Semarang, hal:54-60.
[14] S.N.M.P.Simamora.
“Model
Pembelajaran Teknologi Informasi
Dengan Teknik MANET Pada Kawasan
Tertinggal”.
Seminar
Nasional
ISBN: 979-26-0280-1
Indonesia Timur (SENANTI) 2014,
PUSKIT, Univ. Atma Jaya Yogyakarta.
hal.1-9.
[15] S.N.M.P.Simamora,
D.Saputro.“The
Analysis
of
Quality
Data
Communication Services on Hierarchy
Token Bucket Techniques”. Proceeding
International Seminar on Scientific,
Issue, and Trends (ISSIT) 2013.
Akademi BSI Kalibang. hal.A1-A6.
[16] S.N.M.P. Simamora. “Dynamics System
Modeling Approach in Node Mobility
on Mobile Ad-hoc Network”. The 1st
Conference on Information Technology,
Computer, and Electrical Engineering
(CITACEE) 2013, Departement of
Computer
Engineering,
Univ.
Diponegoro. hal.35-39.
[17] T. Viipuri. “Traffic Analysis and
Modeling of IP Core Networks”.
Department
of
Electrical
and
Communications Engineering, Helsinki
University Of Technology. 2004.
[18] G. Cao. “Distributed Services For
Mobile
Ad
Hoc
Networks”.
Dissertation. Graduate Studies of Texas
A&M University. 2005.
[19] V. Ramaiyan. “Topics in Modeling,
Analysis and Optimisation of Wireless
Networks”. THESIS. Indian Institute of
Science, Bangalore. 2009.
[20] D. Mahrenholz. “Providing QoS for
Publish/Subscribe Communication in
Dynamic
Ad-Hoc
Networks”.
Dissertation. Universitat Magdeburg.
2006.
[21] G. D. Holland. “Adaptive Protocols For
Mobile
Ad
Hoc
Networks”.
Dissertation. Texas A&M University.
2004.
[22] S.N.M.P.Simamora.
“Perancangan
Topologi Dinamis Secara Acak Dalam
Mobile Ad-Hoc Network Dengan
Pendekatan Pemodelan”. Jurnal Simetris
Vol.6 No.1 April 2015. Fak.Teknik,
Universitas Muria Kudus. hal.119-128.
[23] W. Wongsason, C. Pirak, R. Mathar.
“Adaptive Clustering in MANETs
Using Graph Theoretical Algorithms”.
International Conference on Electrical
Engineering/ Electronics Computer
Telecommunications and Information
Technology
(ECTI-CON).
2010.
hal.789-793.