T1__BAB II Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Uji Perbandingan QoS VoIP pada IPv4 dan IPv6 T1 BAB II

Bab 2
Tinjauan Pustaka

2.1 Penelitian Terdahulu
Dari penelitian-penelitian yang telah dilakukan sebelumnya, ada beberapa
hal yang telah dianalisa mengenai kualitas layanan VoIP. Pada penelitian
sebelumnya membahas mengenai pemasangan dan konfigurasi Asterisk sebagai
server SIP guna memfasilitasi kebutuhan layanan call conference melalui fitur
confridge. Penerapan Asterisk pada tugas akhir ini dilakukan di dalam lingkungan

jaringan wireless LAN. Setiap pengguna yang berada dalam cakupan sinyal
jaringan wireless ini dapat saling berkomunikasi atau melakukan konferensi
melalui perangkat telepon SIP. Pengujian yang dilakukan adalah pengujian
keandalan sistem dan pengujian kualitas suara. Kualitas suara dalam sistem ini
tidak begitu baik bila dibandingkan dengan telepon analog. Beberapa aspek
kekurangan VoIP adalah waktu tunda, derau suara, gema, dan kehilangan paket
data. Hasil dari pengujian kualitas menunjukkan layanan call conference dalam
jaringan wireless memiliki nilai MOS 3,2, yang berarti dapat diterima. Hal ini
menunjukkan bahwa komunikasi bisa dilakukan dengan normal meskipun ada
beberapa kekurangan dari segi kualitas suara yang dihasilkan (Andaltria, 2013).
Pada

penelitian

lainnya

membahas

mengenai

perancangan

dan

implementasi VoIP menggunakan transmisi wireless dengan standarisasi IEE
802.11 pada wireless local area network di jaringan lokal atau local community
network. Parameter-parameter yang diukur secara objektif dalam menentukan

kualitas tersebut adalah throughput, delay, jitter, dan packet loss serta subjektif
yaitu MOS. Pengukuran dilakukan dengan membandingkan kualitas pada 802.11n
dan pendahulunya 802.11g. Dari hasil pengujian delay, jitter dan packet loss pada

802.11n lebih bagus dibandingkan dengan 902.11g dan sesuai standarisasi ITU-T
yaitu pada delay kurang dari 150 ms, jitter kurang dari 30 ms, dan packet loss
kurang dari 2% (Aljuhdi, 2010).
5

Penelitian lainnya menguji kinerja signaling protokol untuk proses call set
up. Session Initiation Protocol (SIP), protokol yang digunakan untuk

pembentukan panggilan, pemeliharaan dan penghentian di VoIP, serta mengukur
kinerja implementasi open source dari SIP. Menggunakan SQgen, serangkaian
stres test dilakukan dalam skenario jaringan yang berbeda untuk menganalisis

kinerja, dan menyelidiki alasan keterlambatan dalam bagian yang berbeda dari
proses call set up (Adnan, 2012). Penelitian lainnnya menganalisa kinerja isu
VoIP berbasis SIP menggunakan IPv4 dan IPv6. Analisis komparatif dilakukan
untuk codec suara yang berbeda. Eksperimen ini dilakukan pada testbed jaringan
satelit di Centre for Communication System Research ( CCSR ) di University of
Surrey. Hasil penelitian menunjukkan bahwa delay, jitter dan packet loss yang
cukup sebanding untuk kedua satelit generasi sekarang dan mendatang. SIP
signaling berkinerja buruk di IPv6 dibandingkan dengan IPv4. IPv6 dapat

diadaptasi untuk VoIP melalui satelit generasi berikutnya , tetapi dengan beberapa
modifikasi untuk SIP signaling (Ali, 2009).
Berdasarkan penelitian yang pernah dilakukan terkait VoIP, maka
dilakukan penelitian uji perbandingan QoS VoIP pada IPv4 dan IPv6. Sistem yang
dibangun menggunakan aplikasi-aplikasi yang bersifat freeware. Berbeda dengan
penelitian sebelumnya yang hanya menggunakan pengalamatan IPv4, penelitian
ini membandingkan kualitas QoS dengan menggunakan pengalamatan IPv4 dan
yang menggunakan pengalamatan IPv6. Jaringan VoIP ini dibangun pada jaringan
lokal wireless, serta dianalisa kualitas suara yang dihasilkan menggunakan
beberapa parameter diantaranya delay, jitter, dan packet loss. Berdasarkan hasil
pengujian secara keseluruhan nilai delay, jitter , dan packet loss masih pada
kategori yang diperbolehkan untuk komunikasi VoIP, di mana diperlihatkan delay
< 150 ms, jitter < 50 ms, packet loss < 10% yang berarti kualitas suara yang
dihasilkan dapat diterima oleh pengguna dengan jelas meskipun adanya
kemungkinan terjadi gangguan suara.

6

2.2 Voice Over Internet Protocol (VoIP)

Voice Over Ineternet Protocol (VoIP) merupakan teknologi komunikasi

yang menggunakan jaringan IP untuk melewatkan informasi suara, video, maupun
data yang berbentuk paket dari terminal satu menuju terminal lainnya secara realtime (Iskandarsyah, 2003). Berbeda dengan sistem telepon konvensional, pada

sistem VoIP media suara akan dikirimkan sebagai data digital. Perubahan sinyal
analog menjadi digital disebut codec. Pengkodean suara merupakan pangalihan
kode analog menjadi kode digital agar suara dapat dikirim dalam jaringan
komputer (Purbo, 2007).
2.2.1 Protokol Penunjang VoIP
2.2.1.1 Transmission Control Protocol (TCP)
TCP merupakan protokol yang connection-oriented yang artinya menjaga
reliabilitas hubungan komunikasi end-to-end. Konsep dasar cara kerja TCP adalah
mengirim dan menerima segment-segment informasi dengan panjang data
bervariasi pada suatu datagram internet. TCP menjamin reliabilitas hubungan
komunikasi karena melakukan perbaikan terhadap data yang rusak, hilang atau
kesalahan kirim. Hal ini dilakukan dengan memberikan nomor urut pada setiap
data yang dikirimkan dan membutuhkan sinyal jawaban positif dari penerima
berupa sinyal ACK (acknowledgment). Jika sinyal ACK ini tidak diterima pada
interval pada waktu tertentu, maka data akan dikirimkan kembali. Pada sisi

penerima, nomor urut tadi berguna untuk mencegah kesalahan urutan data dan
duplikasi data. TCP juga memiliki mekanisme flow control dengan cara
mencantumkan informasi dalam sinyal ACK mengenai batas jumlah oktet data
yang masih boleh ditransmisikan pada setiap segment yang diterima dengan
sukses.
Dalam hubungan VoIP, TCP digunakan pada saat signaling, TCP
digunakan untuk menjamin setup suatu call pada sesi signaling. TCP tidak
digunakan dalam pengiriman data suara pada VoIP karena pada suatu komunikasi

7

VoIP penanganan paket yang mengalami keterlambatan lebih penting daripada
penanganan paket yang hilang (Sutiyadi, 2007).
2.2.1.2 User Datagram Protocol (UDP)
UDP merupakan salah satu protokol utama di atas IP dan merupakan
transport protocol yang lebih sederhana dibandingkan dengan TCP. UDP

digunakan untuk situasi yang tidak mementingkan mekanisme reliabilitas. Artinya
pada protokol UDP ini komunikasi akan tetap berlangsung tanpa memperdulikan
koneksi antara sumber dan tujuan. Protokol UDP juga tidak melakukan perbaikan

terhadap paket yang rusak atau hilang pada saat pengiriman paket suara
berlangsung. Header UDP hanya berisi empat field yaitu source port, destination
port, length dan UDP checksum yang fungsinya hampir sama dengan TCP, namun

fasilitas checksum pada UDP bersifat opsional.
UDP pada VoIP digunakan untuk mengirimkan audio streaming yang
dikirimkan secara terus menerus. UDP digunakan pada VoIP karena pada
pengiriman audio streaming yang berlangsung terus-menerus lebih mementingkan
kecepatan pengiriman paket data agar tiba di tujuan tanpa memperhatikan adanya
paket yang hilang walaupun mencapai 50% dari jumlah paket yang dikirimkan.
Karena UDP mampu mengirimkan data streaming dengan cepat, maka dalam
teknologi VoIP, UDP merupakan salah satu protokol penting yang digunakan
sebagai header pada pengiriman data (Sutiyadi, 2007).
2.2.1.3 Internet Protokol (IP)
Internet Protocol (IP) adalah sebuah aturan standar utama yang sering

digunakan antar jaringan komputer. IP menyediakan pengiriman blok-blok data
yang disebut datagram dari sumber ke tujuan. IP memiliki fungsi diantaranya
adalah bertanggung jawab terhadap format segmen dari Transmission Control
Protocol

(TCP),

kemudian

mengenkapsulasinya

menjadi

paket-paket,

memberikan pengalamatan dan memilih jalur pengiriman ke alamat tujuan.

8

2.2.2 Format Paket VoIP
Tiap paket VoIP terdiri atas dua bagian, yakni header dan payload
(beban). Header terdiri atas IP header, Real-time Transport Protocol (RTP)
header, User Datagram Protocol Header. IP header bertugas menyimpan

informasi routing untuk mengirimkan paket-paket ke tujuan. Pada tiap header IP
disertakan tipe layanan atau type of service (ToS) yang memungkinkan paket
tertentu seperti paket suara diperlakukan berbeda dengan paket yang non real
time. UDP header memiliki ciri tertentu yaitu tidak menjamin paket akan

mencapai tujuan sehingga UDP cocok digunakan pada aplikasi real time yang
sangat peka terhadap delay. RTP header adalah header yang dapat dimanfaatkan
untuk melakukan framing dan segmentasi data real time. Seperti UDP, RTP juga
mendukung realibilitas paket untuk sampai di tujuan. RTP menggunakan protocol
kendali yang mengendalikan RTCP (real-time transport control protocol) yang
mengendalikan QoS dan sinkronisasi media stream yang berbeda.

Gambar 2.1 Format Paket VoIP

2.3

Internet Protocol version 4 (IPv4)
Alamat IP versi 4 (sering disebut dengan Alamat IPv4) adalah sebuah jenis

pengalamatan jaringan yang digunakan di dalam protokol jaringan TCP(Transport

Control Protocol)/IP (Internet Protocol) yang menggunakan protokol IP versi 4.

Panjang totalnya adalah 32-bit, dan secara teoritis dapat mengalamati hingga 4
miliar host komputer atau lebih tepatnya 4.294.967.296 host di seluruh dunia,
jumlah host tersebut didapatkan dari 256 (didapatkan dari 8 bit) dipangkat 4
(karena terdapat 4 oktet) sehingga nilai maksimal dari alamat IP versi 4 tersebut
adalah 255.255.255.255 dimana nilai dihitung dari nol sehingga nilai host yang
9

dapat ditampung adalah 256x256x256x256=4.294.967.296 host. Sehingga bila
host yang ada diseluruh dunia melebihi kuota tersebut maka dibuatlah IP versi 6

atau IPv6.

2.3.1

IPv4 Paket Header

Gambar 2.2 Header IPv4(Cisco, 2006)

Gambar 2.2 menunjukkan format header paket IP, bisa di lihat paket header
IP terdiri dari bermacam-macam field.
1. Version
Version menunjukkan versi IP dari paket tersebut. Field sebesar 4bit tersebut berisi 0100 mengindikasikan versi 4 (IPv4).

2. Header Length
Header length adalah field 4-bit yang menunjukkan panjang header

suatu paket IP dalam bentuk 32-bit. Panjang minimum IP header adalah
20 octet dan bisa meningkat sampai maksimum 60 octet.
3. Type of Service (TOS)
Type of Service adalah field sebesar 8-bit yang dapat digunakan

untuk menentukan servis spesial yang ditangani oleh paket. File ini dapat
dibagi menjadi dua sub field recedence dan TOS. Precedence menetapkan
prioritas paket. TOS memungkinkan pemilihan servis pengiriman dalam
10

hal throughput, delay, reliability. Meski field ini tidak banyak digunakan
(semua bit di set 0), akhir-akhir ini protokol OSPF menggunakan field ini

untuk TOS routing.

.
Gambar 2.3 Precedence TOS

4. Total Length
Total length adalah field 16-bit yang menentukan panjang total

sebuah paket termasuk header dalam format octet. Dengan mengambil
header length, penerima bisa menentukan ukuran payload dari sebuah

paket. Karena desimal terbesar yang bisa dicapai oleh 16-bit adalah
65.535, maka kemungkinan ukuran maximum suatu paket adalah 65.535
octet.

5. Identifier
Identifier

adalah field 16-bit yang digunakan bersama-sama

dengan field flag dan fragmentoffset untuk fragmentasi paket. Paket-paket
harus di fragmentasi menjadi paket yang lebih kecil jika panjang original

11

melebihi Maximum Transmission Unit (MTU) medium transmisi yang
akan dilewati.
6. Flags
Flags adalah field 3-bit yang bit pertamanya tidak dipakai. Bit

kedua adalah bit Don’t Fragment (DF). Jika bit DF di set 1, router tidak
dapat mem-fragment paket. Jika paket tidak bisa di forward tanpa di
fragment terlebih dahulu maka router akan membuang paket tersebut dan

mengirimkan pesan error kepada pengirim. Fungsi ini bisa digunakan
untuk mengetes MTU dalam suatu network.
7. Fragment Offset
Fragment Offset adalah field 13-bit yang menentukan offset,

dalam format 8 octet, dari awal header sampai awal fragment. Karena
fragment-fragment kemungkinan datang tidak berurutan, maka field
fragment offset memungkinkan potongan-potongan tersebut dapat disusun

kembali sesuai urutannya. jika satu saja fragment hilang dalam perjalanan
transmisi, maka paket akan dikirim dan di fragmentasi ulang. Untuk
itu, error-prone pada data link bisa menyebabkan delay yang tidak
sebanding. Jika fragment hilang disebabkan oleh adanya congestion (trafik
padat) maka proses pengiriman ulang semua fragment-fragment paket ini
dapat semakin meningkatkan congestion yang sudah ada.
8. Time to Live (TTL)
Time to Live adalah field 8-bit yang akan di set dengan angka

tertentu ketika paket pertama kali di hasilkan. Setiap kali paket di serahkan
dari router ke router , maka setiap router akan mengurangi angka ini. Jika
pada titik tertentu angka ini mencapai 0, paket akan diabaikan dan pesan
error akan dikirimkan pada pengirim. Proses ini mencegah paket-paket

bergentayangan dalam network tanpa henti. Pada mulanya, TTL ditetapkan
dalam satuan detik, jika paket tertahan lebih dari satu detik didalam router ,
maka router akan melakukan penyesuaian pada TTL. Namun, pendekatan
ini sulit untuk diterapkan dan tidak pernah di support secara general.
Router modern cukup mengurangi TTL sebesar 1 satuan, tidak peduli

12

berapa lama waktu delay yang sebenarnya, jadi dalam hal ini TTL
sebenarnya adalah hop count. TTL yang direkomendasikan adalah sebesar
64, meski nilai sebesar 15 dan 32 juga sering dipakai.
9. Protocol
Protocol adalah field 8-bit yang memberikan “address” atau nomor
protocol pada protocol transport layer dimana informasi paket ditujukan.

Tabel dibawah ini menunjukkan beberapa penomeran protokol saat ini.
Tabel 2.1 Penomeran protokol

Nomor

Host-to-Host Layer Protocol

Protocol
1

Internet Control Message Protocol (ICMP)

2

Internet Group Management Protocol (IGMP)

4

IP in IP (encapsulation)

6

Transmission Control Protocol (TCP)

17

User Datagram Protocol (UDP)

45

Inter-Domain Routing Protocol (IDRP)

46

Resource Reservation Protocol (RSVP)

47

Generic Routing Encapsulation (GRE)

54

NBMA Next Hop Resolution Protocol (NHRP)

88

Cisco Internet Gateway Routing Protocol (IGRP)

89

Open Shortest Path First (OSPF)

10. Header Checksum
Header Checksum adalah field untuk mendeteksi error pada IP
header . Checksum tidak dihitung untuk enkapsulasi data, UDP, TCP,

dan ICMP mempunyai checksum sendiri. Field ini mengandung 16-bit 1
sebagai pelengkap checksum, dihitung oleh pembuat paket. Penerima akan

13

menghitung kembali jumlah pelengkap 16-bit 1 beserta checksum aslinya.
Jika tidak ada error yang terjadi pada perjalanan paket, maka hasil
checksum adalah angka 1 semua. Setiap router

yang disinggahi

mengurangi angka TTL, karena itu checksum harus dihitung ulang pada
setiap router.
11. Source dan Destination Addresses
Source dan Destination Addresses masing-masing adalah field 32-

bit IP address dari pengirim paket dan penerima paket.
12. Options
Options adalah field variable-length yang opsional. Biasanya

digunakan untuk tujuan testing. Penggunaannya seringkali adalah
untuk :
a. Loose source routing, yang didalamnya terdapat list dari semua IP
address dari interface router . Paket harus melintasi semua address ini,

meskipun harus melewati beberapa hop yang lain terlebih dulu.
b. Strict source routing, yang didalamnya juga terdapat list beberapa IP
address router . Tidak seperti loose source routing, paket harus

mengikuti jalur persis seperti pada list. Jika next hop bukanlah address
yang ada pada list, maka akan terjadi error.
c. Record

route menyediakan

ruang

bagi

setiap

router

untuk

memasukkan informasi address dari outgoing interface-nya sehingga
semua

router

yang

disinggahi

oleh

paket

tercatat. Record

route menyediakan fungsi yang sama seperti trace hanya saja record
route mencatat outgoing interface baik pada jalur ke arah tujuan

maupun jalur kembali.
d. Timestamp adalah option yang mirip dengan record route hanya saja
setiap router juga memasukkan sebuah timestamp: paket tidak hanya
merekap jalur tapi juga merekam kapan paket berada pada titik di jalur
tersebut.

14

2.3.2

Representasi Alamat IPv4
Alamat IP versi 4 umumnya diekspresikan dalam notasi desimal bertitik

(dotted decimal notation), yang dibagi ke dalam empat buah oktet berukuran 8 bit.
Dalam beberapa buku referensi, format bentuknya adalah w.x.y.z. Karena setiap
oktet berukuran 8 bit, maka nilainya berkisar antara 0 hingga 255 meskipun

begitu, terdapat beberapa pengecualian nilai. Alamat IP yang dimiliki oleh sebuah
host dapat dibagi dengan menggunakan subnet mask jaringan ke dalam dua buah

bagian, yakni:
1. Network IDentifier (NetID) atau Network Address
Network identifier digunakan khusus untuk mengidentifikasikan

alamat jaringan dimana host berada. Dalam banyak kasus, sebuah alamat
network identifier adalah sama dengan segmen jaringan fisik dengan

batasan yang dibuat dan didefinisikan oleh router IP. Meskipun demikian,
ada beberapa kasus dimana beberapa jaringan logis terdapat di dalam
sebuah segmen jaringan fisik yang sama dengan menggunakan sebuah
praktek yang disebut sebagai multinetting. Semua sistem di dalam sebuah
jaringan fisik yang sama harus memiliki alamat network identifier yang
sama. Network identifier juga harus bersifat unik dalam sebuah
Internetwork. Jika semua node di dalam jaringan logis yang sama tidak

dikonfigurasikan dengan menggunakan network identifier yang sama,
maka terjadilah masalah yang disebut dengan routing error . Alamat
network identifier tidak boleh bernilai nol atau 255.

2. Host Identifier /HostID atau Host Address
Host Identifier digunakan khusus untuk mengidentifikasikan

alamat host (dapat berupa workstation, server atau sistem lainnya yang
berbasis teknologi TCP/IP di dalam jaringan. Nilai host identifier tidak
boleh bernilai nol atau 255 dan harus bersifat unik di dalam network
identifier atau segmen jaringan dimana ia berada.

15

2.3.3

Jenis-Jenis Alamat IPv4
Alamat IPv4 terbagi menjadi beberapa jenis, yakni sebagai berikut:
1. Alamat Unicast
Alamat unicast merupakan alamat IPv4 yang ditentukan untuk
sebuah antarmuka jaringan yang dihubungkan ke sebuah Internetwork.
Alamat unicast digunakan dalam komunikasi point-to-point atau one-toone.

2. Alamat Broadcast
Alamat broadcast merupakan alamat IPv4 yang didesain agar
diproses oleh satu atau beberapa node dalam segmen jaringan yang sama
atau berbeda.
3. Alamat Multicast
Alamat multicast merupakan alamat IPv4 yang didesain agar
diproses oleh satu atau beberapa node dalam segmen jaringan yang sama
atau berbeda. Alamat multicast digunakan dalam komunikasi one-to-many.
2.3.4

Kelas-kelas Alamat IPv4
Dalam RFC 791, alamat IP versi 4 dibagi ke dalam beberapa kelas, dilihat

dari oktet pertamanya, seperti terlihat pada tabel. Sebenarnya yang menjadi
pembeda kelas IP versi 4 adalah pola biner yang terdapat dalam oktet pertama
(utamanya adalah bit-bit awal/high-order bit), tapi untuk lebih mudah
mengingatnya, akan lebih cepat diingat dengan menggunakan representasi
desimal.

16

Tabel 2.2 Kelas IP Address version 4

Kelas
Alamat IP

Oktet Pertama
(Desimal)

Oktet Pertama
(Biner)

Kelas A

1-126

0xxx xxxx

Kelas B

128-191

10xx xxxx

Kelas C

192-223

110x xxxx

Kelas D

224-239

1110 xxxx

Kelas E

240-255

1111 xxxx

1.

Digunakan Oleh
Alamat unicast untuk jaringan
skala besar
Alamat unicast untuk jaringan
skala menengah hingga skala
besar
Alamat unicast untuk jaringan
skala kecil
Alamat multicast
Diservasikan, umumnya
digunakan sebagai alamat
percobaan (eksperiman)

Kelas A
Kelas A hanya menggunakan octet pertama untuk menunjukkan ID

jaringan dan menggunakan tiga octet yang lain untuk menunjukkan ID
host. Bit high order (bit pertama dari octet pertama) pada kelas ini selalu

diset menjadi nol. Karena, bit high-order selalu diset menjadi nol, maka
tujuh bit selanjutnya menunjukkan ID jaringan. Tujuh bit ini
memungkinkan adanya 127 alamat jaringan. ID jaringan 127 disediakan
khusus untuk fungsi umpan balik adapter jaringan sehingga kelas A
mempunyai 126 alamat yang tersedia. 24 bit sisanya disediakan untuk
penggunaan ID host dari alamat. Tersedia 16.777.214 atau (224) host per
jaringan. Karena kelas address ini menyediakan banyak ID host
perjaringan, maka penggunaan kelas A diperuntukkan bagi perusahaan
yang membutuhkan penyediaan akses host dalam jumlah sangat besar.
2.

Kelas B
Kelas B menggunakan octet pertama dan kedua untuk menentukan

ID jaringan serta dua octet berikutnya untuk ID host. Bit high order (dua
bit pertama dari octet pertama) dari alamat kelas ini selalu diset menjadi
10 (satu-nol). Karena bit hig-order diset menjadi satu-nol, maka 14 bit
sisanya menunjukkan ID jaringan. 14 bit sisanya menyediakan 16.384

17

alamat jaringan. 16 bit sisanya digunakan untuk menyediakan ID host.
Kelas B menyediakan 65.534 (216) – dua host per jaringan. Kelas B
disediakan untuk jaringan berskala menengah sampai besar.
3. Kelas C
Kelas C menggunakan tiga octet pertama untuk menentukan ID
jaringan, sedangkan satu octet sisanya untuk ID host.Bit high-order (tiga
bit pertama dari oktet pertama) dari alamat kelas ini selalu diset menjadi

110 (satu-satu-nol). Karena bit high-order diset menjadi satu-satu-nol,
maka 21 bit sisanya menunjukkan ID jaringan. 21 bit menyediakan
2.097.152 alamat jaringan. delapan bit sisanya disediakan untuk
penggunaan ID host dari alamat. Tersedia 254 (28) – dua host perjaringan.
Kelas address diperuntukkan bagi jaringan kecil yang hanya memerlukan
nomor host dalam jumlah terbatas.
4. Kelas D
Kelas D digunakan untuk multicasting. Multicasting digunakan
untuk

mengirim

informasi

dikelompokkan dengan

ke

nomor

host

register .

meregistrasi dirinya kepada

Host-host

router

local

menggunakan alamat multicast dari range alamat kelas D. Bit hig-order
untuk alamat kelas D di-set menjadi satu-satu-satu-nol. Bit sisanya
digunakan untuk grup host di jaringan.
5. Kelas E
Kelas E adalah kelas eksperiment yang dipersiapkan untuk
penggunaan dimasa yang akan datang. Alamat-alamat di kelas ini di
identifikasikan dengan bit high-order nya yang diset menjadi satu-satusatu- satu.

2.4

Internet Protocol version 6 (IPv6)
Internet Protocol version 6 (IPv6) merupakan generasi baru protocol

komunikasi data untuk internet. Generasi baru IP ini sebagai pengganti generasi
IP sebelumnya yaitu IPv4. Perkembangan internet saat ini memiliki potensi
perkembangan yang luar biasa. Perkembangan pengguna internet ini tidak mampu
18

ditangani dengan baik oleh IPv4 di masa yang akan datang. Perkembangan
teknologi informasi dan komunikasi saat ini sudah menjadi bagian dari hidup
manusia, perangkat-perangkat informasi dan komunikasi akan terus bertambah
dan mebutuhkan mekanisme yang lebih baik lagi dan tentunya dalam hal
pengalamatan bagi perangkat-perangkat informasi dan komunikasi tersebut. Hal
inilah yang kemudian menjadi salah satu latar belakang pengembangan IPv6.
2.4.1

IPv6 Paket Header

Gambar 2.4 Header IPv6(Cisco, 2006)

Gambar 2.4 menunjukkan format header paket IPv6, bisa di lihat paket
header IP terdiri dari bermacam-macam field.
1. Version

Seperti pada header IPv4, field 4-bit yang menunjukkan versi IP.
Disini, tentu saja di set 0110 untuk menunjukkan versi 6.
2. Traffic Class
Traffic Class berupa field 8-bit yang berkorespondensi dengan
field ToS 8-bit pada IPv4. Tetapi dengan evolusi field ToS setelah

beberapa tahun, kini keduanya digunakan untuk Differentiated Class of
Service (DiffServ). Jadi, meskipun ada korespondensi field ini dengan field

19

ToS yang lama, tetapi penamaannnya lebih mencerminkan penggunaan
nilai yang dibawa disini.
3. Flow Label
Flow Label adalah field unik yang hanya dimiliki oleh IPv6.

Tujuan dari field 20-bit ini adalah untuk memungkinkan pelabelan pada
aliran traffik tertentu, yaitu, paket-paket yang tidak hanya dihasilkan oleh
source yang sama dan menuju ke tujuan yang sama, tetapi paket-paket
yang berasosiasi dengan aplikasi yang sama pada source dan destination.
Ada beberapa manfaat membeda-bedakan aliran data, mulai dari
menyediakan sekat-sekat yang membedakan penanganan servis kelas
sampai memastikan bahwa jika pada saat traffik load balancing terdapat
lebih dari satu jalur, maka paket-paket dengan label yang sama akan diforward melalui jalur yang sama untuk mencegah adanya pengurutan

kembali paket-paket yang datang. Flows (atau lebih tepatnya, microflows)
biasanya diidentifikasi dengan kombinasi address source dan destination
(tujuan) plus port source dan destination.
Akan tetapi untuk mengetahui port source dan destination, sebuah
router harus melihat lebih jauh kedalam IP header dan header pada TCP

atau UDP (transport layer ), hal ini menambah kompleksitas proses
forwarding dan mempengaruhi kinerja router . Mencari header transport
layer dalam paket IPv6 bisa jadi persoalan karena adanya extension
header . Sebuah router IPv6 harus mengikuti langkah-langkah melewati

banyak extension header untuk dapat menemukan header transport-layer.
Dengan menandai field Flow Label sesuai dengan waktu sebuah
paket dibangkitkan, router dapat mengenali sebuah aliran data hanya
dengan melihat paket header saja, tidak lebih. Penggunaan field ini masih
diperdebatkan, dan router untuk saat ini mengabaikan field ini. Meski
demikian field ini menjanjikan fitur QoS (Quality of Service) yang lebih
baik.
4. Payload Length

20

Payload Length menentukan panjang payload (isi data) yang

dienkapsulasi didalam paket dalam satuan byte. Ingat bahwa, header IPv4
dapat bervariasi panjangnya karena adanya field Options dan Padding.
Karena itu, untuk menemukan Payload Length dalam IPv4, nilai dari Total
Length harus dikurangi nilai Header Length. Sebaliknya, pada header

paket IPv6 selalu fix sebesar 40 bytes, dan karena itu field Payload
Length sudah cukup untuk menentukan awal dan akhir sebuah payload

(data).
Perhatikan juga bahwa field Total Length IPv4 sebesar 16-bit,
sedangkan field Payload Length IPv6 sebesar 20-bit. Yang perlu
ditekankan disini adalah karena payload yang jauh lebih panjang
(1.048.575 bytes, versus 65.535 dalam IPv4) dapat ditentukan dalam field
ini, maka paket IPv6 itu sendiri secara teori mampu mengangkut payload
yang jauh lebih besar.
5. Next Header
Next Header menentukan header apa yang ada setelah header

paket IPv6. Sangat mirip dengan field Protocol dalam header IPv4, yang
juga digunakan dengan tujuan yang sama saat next header adalah header
protokol bagian atas. Seperti halnya field IPv4, field ini juga 8-bit. Tetapi
pada IPv6, header yang setelah paket header bisa saja bukan merupakan
header dari protokol bagian atas, tetapi merupakan extension header . Jadi

nama field next header digunakan untuk mencerminkan jangkauan
tanggung jawab yang lebih luas.
2. Hop Limit
Hop Limit berkorespondensi persis dengan field Time to Live IPv4

baik dalam panjang (8-bit) maupun fungsinya. Seperti sudah disebutkan
dalam postingan sebelumnya, bahwa tujuan utama dari field TTL adalah
bahwa nilai field ini akan dikurangi dengan jumlah detik sebuah paket
mengantri dalam sebuah router pada saat forwarding, tetapi fungsi ini
tidak pernah diimplementasikan. Malah, router mengurangi nilai TTL
sebesar satu satuan tidak peduli berapa lama paket tersebut berada dalam

21

antrian (pada network modern saat ini, biasanya paket tidak lebih dari satu
detik berada pada router ) karena itu, TTL selalu menjadi ukuran maksimal
hop-hop router yang dilewati sebuah paket sebelum mencapai tujuan. Jika
TTL mencapai nilai nol, maka paket akan diabaikan. Hop Limit digunakan
dengan tujuan yang sama, hanya penamaannya lebih sesuai untuk fungsi
tersebut.
3. Address Source dan Destination
Address

dan

source

destinatioan

sama

seperti Source dan Destination address pada IPv4, hanya pada IPv6 field

ini sebesar 128-bit. Yang tidak ada pada

header

IPv6 adalah

field checksum. Meningkatnya kehandalan medium wireless dan fakta

bahwa protokol-protokol bagian atas biasanya memiliki mekanisme errorchecking dan recovery sendiri, mungkin menjadi alasan utama checksum

pada IPv6 dihilangkan.
2.4.2

Format Alamat
Dalam IPv6, alamat 128-bit akan dibagi ke dalam delapan blok berukuran

16-bit, yang dapat dikonversikan ke dalam bilangan heksadesimal berukuran
empat digit. Setiap blok bilangan heksadesimal tersebut akan dipisahkan dengan
tanda titik dua (:). Karenanya, format notasi yang digunakan oleh IPv6 juga sering
disebut dengan colon-hexadecimal format, berbeda dengan IPv4 yang
menggunakan dotted-decimal format. Berikut ini adalah contoh alamat IPv6
dalam bentuk bilangan biner:
0010000111011010000000001101001100000000000000000010111100
1110110000001010101010000000001111111111111110001010001001
110001011010
Untuk menerjemahkannya ke dalam bentuk notasi colon-hexadecimal
format, angka-angka biner di atas harus dibagi ke dalam delapan buah blok

berukuran 16-bit:

22

0010000111011010 0000000011010011 0000000000000000
0010111100111011 0000001010101010 0000000011111111
1111111000101000 1001110001011010
Lalu, setiap blok berukuran 16-bit tersebut harus dikonversikan ke dalam
bilangan heksadesimal dan setiap bilangan heksadesimal tersebut dipisahkan
dengan menggunakan tanda titik dua. Hasil konversinya adalah sebagai berikut :
21DA:00D3:0000:2F3B:02AA:00FF:FE28:9C5A
2.4.3

Penyederhanaan Bentuk Alamat
Alamat di atas juga dapat disederhanakan lagi dengan membuang angka

nol pada awal setiap blok yang berukuran 16-bit di atas, dengan menyisakan satu
digit terakhir. Dengan membuang angka nol, alamat di atas disederhanakan
menjadi:
21DA:D3:0:2F3B:2AA:FF:FE28:9C5A
Konvensi pengalamatan IPv6 juga mengizinkan penyederhanaan alamat
lebih jauh lagi, yakni dengan membuang banyak karakter nol, pada sebuah alamat
yang banyak angka 0-nya. Jika sebuah alamat IPv6 yang direpresentasikan dalam
notasi colon-hexadecimal format mengandung beberapa blok 16-bit dengan angka
nol, maka alamat tersebut dapat disederhanakan dengan menggunakan tanda dua
buah titik dua (::). Untuk menghindari kebingungan, penyederhanaan alamat IPv6
dengan cara ini sebaiknya hanya digunakan sekali saja di dalam satu alamat,
karena kemungkinan nantinya pengguna tidak dapat menentukan berapa banyak
bit nol yang direpresentasikan oleh setiap tanda dua titik dua (::) yang terdapat

dalam alamat tersebut. Tabel 2.3 mengilustrasikan cara penggunaan hal ini.

23

Tabel 2.3 Penyederhanaan pengalamatan IPv6

Alamat asli

Alamat asli yang
disederhanakan

Alamat setelah
dikompres

FE80:0000:0000:0000:02AA: FE80:0:0:0:2AA:FF:FE9A FE80::2AA:FF:FE9A:
00FF:FE9A:4CA2
:4CA2
4CA2
FF02:0000:0000:0000:0000:0
FF02:0:0:0:0:0:0:2
000:0000:0002

FF02::2

Untuk menentukan berapa banyak bit bernilai 0 yang dibuang (dan
digantikan dengan tanda dua titik dua) dalam sebuah alamat IPv6, dapat dilakukan
dengan menghitung berapa banyak blok yang tersedia dalam alamat tersebut, yang
kemudian dikurangkan dengan angka delapan, dan angka tersebut dikalikan
dengan 16. Sebagai contoh, alamat FF02::2 hanya mengandung dua blok alamat
(blok FF02 dan blok dua). Maka, jumlah bit yang dibuang adalah (8-2) x 16 = 96
buah bit.
2.4.4

Format Prefix
Dalam IPv4, sebuah alamat dalam notasi dotted-decimal format dapat

direpresentasikan dengan menggunakan angka prefiks yang merujuk kepada
subnet mask. IPv6 juga memiliki angka prefiks, tapi tidak digunakan untuk

merujuk kepada subnet mask, karena memang IPv6 tidak mendukung subnet
mask. Prefiks adalah sebuah bagian dari alamat IP, di mana bit-bit memiliki nilai-

nilai yang tetap atau bit-bit tersebut merupakan bagian dari sebuah rute atau
subnet identifier . Prefiks dalam IPv6 direpesentasikan dengan cara yang sama

seperti halnya prefiks alamat IPv4, yaitu [alamat]/[angka panjang prefiks].
Panjang prefiks mementukan jumlah bit terbesar paling kiri yang membuat prefiks
subnet. Sebagai contoh, prefiks sebuah alamat IPv6 dapat direpresentasikan

sebagai berikut:
3FFE:2900:D005:F28B::/64
Pada contoh di atas, 64 bit pertama dari alamat tersebut dianggap sebagai
prefiks alamat, sementara 64 bit sisanya dianggap sebagai interface ID.
24

2.4.5

Jenis-Jenis Alamat IPv6
IPv6 mendukung beberapa jenis format prefix, yakni sebagai berikut :
Alamat Unicast, yang menyediakan komunikasi secara point-to-point,
secara langsung antara dua host dalam sebuah jaringan.
Alamat Multicast, yang menyediakan metode untuk mengirimkan sebuah
paket data ke banyak host yang berada dalam group yang sama. Alamat ini
digunakan dalam komunikasi one-to-many.
Alamat Anycast, yang menyediakan metode penyampaian paket data
kepada anggota terdekat dari sebuah grup. Alamat ini digunakan dalam
komunikasi one-to-one-of-many. Alamat ini juga digunakan hanya sebagai
alamat tujuan (destination address) dan diberikan hanya kepada router ,
bukan kepada host-host biasa.

2.5

Quality of Service (QoS)
Quality of Service (QoS) adalah kemampuan suatu jaringan untuk

menyediakan layanan yang lebih baik pada trafik data tertentu pada berbagi jenis
platform teknologi. QoS merupakan kemampuan untuk menyediakan prioritas-

prioritas yang berbeda untuk aplikasi-aplikasi yang berbeda, pengguna-pengguna
yang berbeda dan aliran data yang berbeda-beda pula. Hal ini dimaksudkan untuk
memastikan performa yang baik dalam mentransmisikan aliran data sehingga
kualitas pelayanan dari sebuah aplikasi menjadi baik. Aplikasi VoIP merupakan
aplikasi real-time, sehinigga tidak dapat mentolerir delay (dalam batasan tertentu)
dan packet loss.
2.5.1

Delay
Delay adalah waktu yang dibutuhkan oleh sebuah paket data dari pengirim

ke penerima. Delay adalah permasalahan yang umum terjadi pada jaringan. salah
satu solusi yang dapat dilakukan adalah dengan menentukan sejumlah bandwith
untuk pengiriman paket-paket data dari pengirim ke penerima. Delay maksimum

25

yang direkomendasikan ITU-T untuk aplikasi suara adalah < 150 ms dan yang
masih dapat diterima pengguna adalah 250 ms.
2.5.2

Jitter
Jitter adalah variasi dalam delay yang disebabkan oleh antrian dan

persaingan paket di dalam jalur jaringan. Pada VoIP, jitter dapat ditangani dengan
mekanisme jitter buffer dengan cara mengumpulkan paket-paket data terlebih
dahulu kemudian paket-paket data tersebut dikirim ke penerima dengan delay
yang kecil. Standar kualitas yang disarankan ITU-T adalah sebesar < 50 ms.
2.5.3

Packet Loss
Di dalam komunikasi secara real-time yang berbasis protokol UDP,

komunikasi yang terjadi bersifat connectionless, sehingga ketika ada paket data
yang hilang, maka data tersebut tidak akan dikirim ulang. Standar kualitas yang
disarankan ITU-T adalah sebesar 10%.

26