Perbandingan unjuk kerja protokol routing Ad Hoc On-Demand Distance Vector (AODV) dan Dynamic Source Routing (DSR) pada jaringan MANET - USD Repository

PERBANDINGAN UNJUK KERJA PROTOKOL ROUTING

AD HOC ON-DEMAND DISTANCE VECTOR (AODV) DAN

DYNAMIC SOURCE ROUTING (DSR)

PADA JARINGAN MANET

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Komputer

Program Studi Teknik Informatika

Oleh:

Yonas Sidharta

075314082

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2012

COMPARISON OF PEFORMANCE ROUTING PROTOCOL

AD HOC ON-DEMAND DISTANCE VECTOR (AODV) AND

DYNAMIC SOURCE ROUTING (DSR)

IN MANET

A THESIS

Presented as Partial Fulfillment of The Requirements

to Obtain The Sarjana Komputer Degree

in Informatics Engineering Study Program

By:

Yonas Sidharta

075314082

INFORMATICS ENGINEERING STUDY PROGRAM

INFORMATICS ENGINEERING DEPARTMENT

FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2012

ii iii

Mungkin yang kita berikan itu adalah sesuatu yang sepele dan sangat sederhana bagi kita, tetapi bagi orang lain itu adalah sesuatu yang sangat berharga dan luar biasa.

Dengan Allah akan kita lakukan perbuatan-perbuatan yang gagah perkasa, sebab Ia sendiri akan menginjak-injak para lawan kita.

(Mazmur 60:12)

Skripsi ini kupersembahkan pada: Tuhan Yesus Kristus, Papa, Kak Tri Murti, Kak Julianto, Adik Yonatan Kelay, Wilson, Maryati, dan keponakan tercinta Petra Marlon.

ABSTRAK

Seiring perkembangan jaringan komputer saat ini, mulai bergeser dari pengembangan jaringan berkabel ke jaringan nirkabel (wireless). Perkembangan ini merupakan tuntutan dari kebutuhan masyarakat akan akses informasi dan data secara cepat dan bisa diakses kapan saja dan di mana saja. Salah satu model pengembangan dari jaringan nirkabel adalah tipe jaringan ad hoc. Salah satu contoh jaringan ad hoc yang mengalami perkembangan sangat pesat akhir-akhir ini adalah Mobile Ad Hoc

(MANET).

Network Routing protocol untuk jaringan ad hoc (MANET) tentunya berbeda dengan

yang diimplementasikan pada jaringan kabel. Hal ini dikarenakan

routing protocol

sifat MANET yang dinamis, sehingga memiliki topologi yang berubah-ubah, berbeda dengan jaringan kabel yang cendrung tetap. Jaringan MANET memiliki dua jenis yaitu, reactive routing protocol dan proactive routing protocol.

routing protocol

Penelitian ini bersifat simulasi dan selanjutnya menganalisis reactive routing (AODV) dan Dynamic Source Routing

protocol Ad-hoc On-demand Distance Vector

(DSR). Kinerja jaringan yang diukur adalah rata-rata throughput, delay, jiter, packet dan routing overhead pada skenario yang berbeda

delivery ratio, packet loss,

berdasarkan penambahan jumlah node dan jumlah koneksi. Simulasi dilakukan menggunakan Network Simulator-2 (NS-2).

Hasil penelitian menunjukkan bahwa routing protocol DSR lebih baik berdasarkan parameter jaringan delay, jitter, packet delivery ratio, packet loss, dan

vi dibandingkan AODV untuk semua skenario dengan penambahan

routing overhead

jumlah node dan jumlah koneksi.. Sedangkan AODV lebih baik berdasarkan parameter jaringan throughput dibandingkan dengan DSR untuk semua skenario dengan penambahan jumlah node dan jumlah koneksi.

: MANET, AODV, DSR, NS-2, Reactive Routing Protocol.

Kata Kunci

vii

ABSTRACT

The development of computer networks now, began to shift from development wired network to a wireless network (wireless). This was the demands of the need access to information and data quickly and can be accessed anytime and anywhere. One model of the development of wireless networks is the type of ad hoc networks. One example of an ad hoc network are experiencing rapid growth now is the Mobile Ad Hoc Network (MANET).

This thesis presents the simulation result and performance analysis of reactive routing protocol Ad-hoc On Demand Vector (AODV) and Dynamic Routing Protocol (DSR). This analysis is based on average throughput, delay, jitter, packet delivery ratio, packet loss, and routing overhead by varying the number nodes and number connection. The simulation is performed using Network Simulation-2.

The results show that DSR outperforms parameters delay, jitter, packet delivery ratio, packet loss, and routing overhead than AODV for all scenarios with varying of the number of nodes and the number of connections. AODV outperforms for parameters throughput of all scenario varying number nodes and number connections.

Keyword : MANET, AODV, DSR, NS-2, Reactive Routing Protocol.

viii ix

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yesus Kristus yang telah melimpahkan berkat dan rahmatNya, sehingga penulis skripsi dengan judul “Perbandingan Unjuk Kerja Protokol Routing AODV Dan DSR pada Mobile Ad hoc Network

” ini dapat diselesaikan dengan baik oleh penulis. Skripsi ini ditulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana komputer di Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

Selama penulisan skripsi ini, banyak pihak yang telah membantu dan membimbing penulis. Oleh sebab itu melalui kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih atas selesainya penyusunan skripsi ini, kepada: 1.

Bapak Damar Widjaja S.T. selaku dosen pembimbing yang telah bersedia memberi saran, kritik, meluangkan waktu, tenaga dan pikiran untuk membimbing dan mengarahkan penulis.

2. Ibu Ridowati Gunawan S.Kom., M.T. selaku kaprodi Teknik Informatika dan dosen pembimbing akademik.

3. Kepada Papa, kak Tri Murti, kak Julianto, adik Yonatan Kelay, Wilson, Maryati, dan keponakan tercinta “Petra Marlon”, dan juga seluruh keluarga besar yang dengan sabar selalu memberi dukungan baik doa dan materi, hingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini.

4. Teman – teman TI angkatan 2007 yang meluangkan waktu untuk memberi saran dalam penyusunan tugas akhir ini.

5. Untuk pihak – pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu. Penulis mengucapkan terima kasih atas bantuannya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini. Akhir kata, penulis berharap karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi kemajuan dan perkembangan ilmu pengetahuan.

Yogyakarta, 10 Desember 2012 Penulis

xii

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL .................................................................................................... i LEMBAR JUDUL ................................................................................................... ii HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ..................................................... iii HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................ iv MOTTO ................................................................................................................... v

INTISARI ............................................................................................................... vi ABSTRACT ......................................................................................................... viii PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ................................................................. ix

PERNYATAAN ………………………………………………………………...x KATA PENGANTAR ............................................................................................ xi DAFTAR ISI ........................................................................................................ xiii DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xvi DAFTAR TABEL ............................................................................................... xvii

I PENDAHULUAN ............................................................................................ 1

1.1 Latar Belakang .......................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ..................................................................................... 4

1.3 Batasan Masalah ........................................................................................ 4

1.4 Tujuan Penelitian ....................................................................................... 5

1.5 Manfaat Penelitian ..................................................................................... 5

1.6 Metode Penelitian ...................................................................................... 5

1.7 Sistematika Penulisan ................................................................................ 6

II LANDASAN TEORI ........................................................................................ 8

2.1 Mobile Ad hoc Network (MANET) .......................................................... 8 2.1.1 IEEE 802.11 Wireless LAN Standard.. ....................................

………8

2.2 Parameter Kinerja Jaringan ....................................................................... 9

xiii

xiv

IV PENGUJIAN DAN ANALISIS ………...........................................................32

5.1 Kesimpulan...............................................................................................50

V KESIMPULAN DAN SARAN......................................................................50

4.2.6 Routing Overhead…………...............................................................48

4.2.5 Packet Loss (Paket Hilang)….............................................................47

4.2.4 Packet Delivery Ratio …….................................................................46

4.2.3 Jitter…...…………………….............................................................45

4.2.2 Delay………………………...............................................................43

4.2.1 Throughput………………….............................................................42

………..........................................................42

4.2 Penjelasan Program.............………..........................................................39 4.3 Penghitungan Dan Analisis.

4.1 Pengujian Keluaran Hasil Simulasi..........................................................33

3.5 Tahapan Simulasi .................................................................................... 28

2.3 Routing Protocol...................................................................................... 12

3.4 Parameter Kinerja .................................................................................... 28

3.3 Skenario ................................................................................................... 26

3.2 Topologi Jaringan .................................................................................... 25

3.1 Parameter Simulasi .................................................................................. 23

……23

III PERANCANGAN SIMULASI JARINGAN .........................................

2.4.2 Fungs i NS ……………...……………………………………………22

2.4.1 Struktur NS…………………………..………………………………20

2.4 Network Simulator (NS) ......................................................................... 19

2.3.2 AODV (Ad hoc On- Demand Vector)………………………………. 16

2.3.1 DSR (Dynamic Source Routing)…………………………………….13

5.2 Saran.........................................................................................................50

DAFTAR PUSTAKA …………………………………………………..………..52

LAMPIR AN …………………………………………………………….………54

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 IEEE 802.11 layer model ............................................................... ..9Gambar 2.2 Pembangunan route record selama route discovery ...................... 14Gambar 2.3 Propagasi route reply dengan route record .................................... 15Gambar 2.4 Mekanisme Penemuan Route ......................................................... 17Gambar 2.5 Mekanisme Data (Route Update) dan Route Error (RERR) .......... 18Gambar 2.6 Skema NS ....................................................................................... 20Gambar 2.7 C++ dan OTcl : Duality ................................................................. 21Gambar 3.1 Posisi node awal ............................................................................. 25Gambar 3.2 Posisi node mengalami perubahan ................................................. 25Gambar 3.3 Terjadi koneksi UDP antara node 1 dan node 6 ............................. 26Gambar 3.4 Diagram Alir Tahapan Simulasi ..................................................... 29Gambar 4.1 Contoh format file trace ................................................................. 33Gambar 4.2 Grafik pengaruh penambahan jumlah node dan jumlah koneksi terhadap rata- rata throughput pada routing

AODV dan DSR……43

Gambar 4.3 Grafik pengaruh penambahan jumlah node dan jumlah koneksi terhadap rata- rata delay pada routing

AODV dan DSR……….…44

Gambar 4.2 Grafik pengaruh penambahan jumlah node dan jumlah koneksi terhadap rata- rata jitter pada routing

AODV dan DSR………..…45

Gambar 4.4 Grafik pengaruh penambahan jumlah node dan jumlah koneksi terhadap rata- rata packet delivery ratio pada routing AODV dan

DSR……………………………………………………………….46

Gambar 4.5 Grafik pengaruh penambahan jumlah node dan jumlah koneksi terhadap rata- rata packet loss pada routing

AODV dan DSR…....47

Gambar 4.6 Grafik pengaruh penambahan jumlah node dan jumlah koneksi terhadap rata- rata routing overhead pada routing AODV dan

DSR……………………………………………………………….48

xvi

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Parameter-parameter simulasi ............................................................ 23Tabel 3.2 Koneksi .............................................................................................. 27Tabel 4.1 Penjelasan wireless trace file ............................................................. 33Tabel 4.2 IP, CBR, dan trace file ....................................................................... 34Tabel 4.3 Hasil penghitungan rata-rata throughput routing AODV dan DSR...42Tabel 4.4 Hasil penghitungan rata-rata delay routing

AODV dan DSR ……..44

Tabel 4.5 Hasil penghitungan rata-rata jitter routing

AODV dan DSR……….45

Tabel 4.6 Hasil penghitungan rata-rata PDR routing

AODV dan DSR ……...46

Tabel 4.7 Hasil penghitungan rata-rata packet loss routing AODV dan DSR...47Tabel 4.8 Hasil penghitungan rata-rata routing overhead routing AODV dan

DSR ………………………………………………………………...48

xvii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan jaringan komputer saat ini mulai bergeser dari pengembangan jaringan berkabel ke jaringan nirkabel (wireless). Perkembangan ini merupakan tuntutan dari kebutuhan masyarakat akan akses informasi dan data secara cepat dan bisa diakses kapan saja dan di mana saja. Salah satu model pengembangan dari jaringan nirkabel adalah tipe jaringan ad hoc. Jaringan ad hoc adalah jaringan wireless multihop yang terdiri dari kumpulan mobile node yang bersifat dinamik dan spontan [1].

Jaringan ad hoc dapat berdiri dan bekerja tanpa harus menggunakan infrastruktur yang ada, seperti base station berupa acces point atau sarana pendukung transmisi data. Tiap-tiap device yang berada pada jaringan ini sering disebut node. Masing-masing node akan berkomunikasi dengan node yang berada dalam satu jaringan tersebut. Jaringan ad hoc juga mempunyai infrastruktur node jaringan yang tidak permanen. Jaringan ini terdiri atas beberapa node yang bersifat mobile dengan satu atau lebih interface pada setiap node. Setiap node pada jaringan ad hoc harus mampu menjaga performance trafik paket data dalam jaringan akibat sifat mobilitas node dengan cara rekonfigurasi jaringan.

Salah satu contoh jaringan ad hoc yang mengalami perkembangan sangat pesat akhir-akhir ini adalah Mobile Ad Hoc Network (MANET) [2]. Jaringan MANET tidak mengandalkan prasarana yang ada. Beberapa contoh penerapan jaringan MANET antara lain pembangunan jaringan komunikasi di medan perang untuk beberapa lokasi, pusat-pusat komunikasi di daerah bencana alam yang mengalami kerusakan prasarana jaringan komunikasi fisik, sarana koneksi internet pada booth suatu event yang tidak dimungkinkan untuk membangun jaringan kabel atau ketidaktersediaan layanan jaringan. Selain itu jaringan MANET ini cocok diimplementasikan untuk gedung-gedung yang berdekatan, kampus, dan lain-lain.

Node pada jaringan MANET tidak hanya berperan sebagai pengirim dan

penerima data, namun dapat berperan sebagai penunjang node yang lainnya, misalnya mempunyai kemampuan melakukan routing. Routing ialah penentuan

route terbaik oleh node/router dengan algoritma tertentu agar paket dari sumber

sampai di tujuan dengan kecepatan yang optimal [3]. Dengan demikian diperlukan adanya routing protocol dalam jaringan untuk menunjang proses kirim dan terima paket data antar node. Sekarang ini belum ada standar yang mengatur routing

protocol pada jaringan MANET. Masalah muncul ketika menentukan penggunaan

jalur yang efisien dalam pengiriman paket data dari sumber ke tujuan.

Beberapa penelitian sebelumnya yang pernah dilakukan antara lain, oleh Sajjad Ali dan Asad Ali (2001) yaitu,

“Performance Analysis of AODV, DSR and

OLSR in MANET” [4]. Parameter QOS yang dianalisis adalah, throughput, delay, dan network load. Simulasi dilakukan dengan skenario penambahan jumlah node.

Hasil penelitian tersebut menunjukkan OLSR memiliki kinerja yang lebih baik . Penelitian selanjutnya yang dilakukan oleh Olivia Kembuan (2012) yaitu, “Analisis Kinerja Reactive Routing Protocol Dalam Mobile Ad-Hoc Network

(MANET) Menggunakan Ns-2 (Network Simulator )” [5]. Parameter QOS yang dianalisis adalah packet delivery ratio, rata-rata delay, rata-rata throughput dan

routing overhead . Penelitian dilakukan berdasarkan skenario penambahan jumlah

dan kecepatan pergerakan node. Hasil penelitian tersebut menunjukkan

node

bahwa routing AODV memiliki kinerja yang lebih baik pada jaringan yang membutuhkan kepadatan dan kecepatan pergerakan node yang lebih tinggi.

Bertolak pada permasalahan belum adanya standar routing yang digunakan pada jaringan MANET, tugas akhir ini akan membandingkan beberapa protokol yang cocok untuk digunakan pada jaringan MANET. Tugas akhir ini akan membandingkan routing protocol DSR dan AODV dengan skenario yang berbeda dari penelitian sebelumnya. Skenario yang dimaksud adalah dengan memvariasikan jumlah node dan jumlah koneksi dalam pengujian. Selain itu parameter jaringan yang diukur lebih banyak dari penelitian sebelumnya. Parameter jaringan tersebut antara lain, throughput, delay, jitter, packet delivery

ratio, packet loss, dan routing overhead. Kinerja routing protocol DSR dan

AODV diukur menggunakan Network Simulator (NS). NS merupakan eventdriven yang berguna dalam pembelajaran perilaku jaringan.

simulation tool

Hasil penelitian ini diharapkan dapat menjadi pertimbangan dalam menentukan routing protocol yang lebih baik yang dapat digunakan pada jaringan MANET berdasarkan parameter jaringan apa saja yang dibutuhkan.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah yang telah dijelaskan, rumusan masalah yang didapat adalah sebagai berikut:

1. Bagaimana mendapatkan data (troughput, packet delivery ratio, delay, jitter,

packet loss, dan routing overhead) untuk mengetahui kinerja MANET yang

menggunakan routing protocol DSR dan AODV? 2. Bagaimana menganalisis data (troughput, packet delivery ratio, delay, jitter,

packet loss, dan routing overhead) untuk mengetahui kinerja MANET yang

menggunakan routing protocol DSR dan AODV? 3. Bagaimana menyimpulkan kualitas kinerja MANET yang menggunakan

routing protocol DSR dan AODV berdasarkan analisis data?

1.3 Batasan Masalah

Batasan masalah dalam penelitian ini adalah: 1. Simulasi dibangun dengan menggunakan Network Simulator 2 (NS2).

2. Node yang digunakan untuk simulasi sebanyak 50 node.

4. Parameter Quality of Service (QoS) yang diukur adalah troughput, packet delivery ratio, delay, jitter, packet loss, dan routing overhead.

3. Routing protocol yang digunakan adalah DSR dan AODV.

4. Penelitian QOS jaringan berdasarkan penambahan jumlah node dan penambahan jumlah koneksi.

1.4 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah untuk memberikan hasil perbandingan unjuk kerja routing protocol pada jaringan MANET. Perbandingan tersebut adalah antara routing protocol DSR dan AODV.

1.5 Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan kontribusi ke depan mengenai penggunaan routing protocol yang tepat dalam menciptakan komunikasi aliran data yang lebih optimal pada MANET.

1.6 Metode Penelitian

Adapun metodologi dan langkah-langkah yang digunakan dalam pelaksanaan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:

1. Studi literatur

Teori Mobile Ad Hoc Network (MANET).

Mengumpulkan berbagai macam referensi dan mempelajari teori yang mendukung topik tugas akhir ini, seperti : a.

Teori routing protocol DSR.

Teori QoS (troughput, delay, jitter, packet delivery ratio, packet loss dan routing overhead ).

Teori Network Simulator 2 (NS2).

Tahap-tahap dalam membangun simulasi.

Teori routing protocol AODV.

2. Perancangan Pada tahap ini, penulis merancang jaringan dengan routing protocol AODV dan DSR serta parameter simulasi jaringan MANET yang akan digunakan.

3. Simulasi dan pengumpulan data Simulasi jaringan MANET pada tugas akhir ini menggunakan Network versi 2 (NS2). Proses simulasi diawali dengan membuat script yang

Simulator

berekstensi “.tcl” untuk simulasi jaringan dan script berekstensi “.awk” atau “.pearl” untuk mendapatkan data rata-rata troughput, packet delivery ratio, dan routing overhead. Kemudian dari proses simulasi

delay, jitter, packet loss,

akan diperoleh hasil yang akan ditampilkan pada file trace berekstensi “.tr” dan animasi dalam bentuk grafik.

4. Analisis data Dalam tahap ini penulis menganalisa hasil perhitungan yang diperoleh pada proses simulasi. Analisis dilakukan dengan melakukan pengamatan dari beberapa kali perhitungan dengan jumlah node dan jumlah koneksi yang berbeda. Dari hasil analisis keseluruhan data maka dapat ditarik kesimpulan tentang performansi antara routing protocol AODV dan DSR.

1.7 Sistematika Penulisan

Dalam penulisan skripsi ini, penulis membagi sistematika penulisan menjadi 5 bab, yang lebih jelasnya dapat dilihat di bawah ini :

BAB 1 : PENDAHULUAN Bab ini b

erisi tentang latar belakang diambilnya judul Tugas Akhir “Analisis Kinerja Protokol Routing DSR Dan AODV Pada Jaringan MANET

”, tujuan dari pembuatan Tugas Akhir ini, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metode penelitian, dan sistematika penulisan Tugas Akhir yang menjelaskan secara garis besar susbstansi yang diberikan pada masing-masing bab.

BAB 2 : LANDASAN TEORI Bab ini membahas tentang pengertian jaringan MANET, arsitektur MANET,

topologi jaringan, parameter kinerja jaringan, Network Simolator 2, dan protokol routing.

BAB 3 : PERANCANGAN PENELITIAN Bab ini membahas perancangan kerja dalam melakukan penelitian, serta parameter-parameter yang dijadikan bahan penelitian. BAB 4 : PENGUJIAN DAN ANALISIS Bab ini berisi tahap-tahap pengujian simulasi dan analisis data hasil simulasi. BAB 5 : KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi kesimpulan dan saran-saran dari penulis.

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Mobile Ad hoc Network (MANET)

Mobile Ad hoc Network MANET adalah sebuah jaringan wireless yang

memiliki sifat dinamis dan juga spontan. Setiap mobile host dalam MANET bebas untuk bergerak ke segala arah. Dalam jaringan MANET terdapat dua node (mobile host) atau lebih yang dapat berkomunikasi dengan node lainnya, namun masih berada dalam jangkauan node tersebut. Selain itu, node juga dapat berfungsi sebagai penghubung antara node yang satu dengan node yang lainnya [2].

Beberapa karakteristik dari jaringan MANET adalah [2]: 1. Topologi yang dinamis Artinya, setiap node dapat bergerak bebas dan tidak dapat diprediksi.

2. Scalability

Artinya, dapat menggunakan berbagai topologi jaringan sesuai dengan kebutuhan.

2.1.1 IEEE 802.11 Wireless LAN Standard

IEEE) merupakan

organisasi yang mengatur tentang standar teknologi nirkabel. Standar yang digunakan pada MANET adalah IEEE 802.11, yang mempunyai frekuensi kerja pada 2.4 GHz, dengan data rate maksimum adalah 11 Mbits/s [6]. Ini merupakan standar yang biasa digunakan pada konfigurasi point-to-multi point.

Salah satu kekurangan wireless LAN adalah tidak mempunyai kemampuan untuk sensing ketika sedang mengirim data, sehingga kemungkinan untuk terjadi

collision atau tabrakan sangat besar [7].

Pada Gambar 2.1, menunjukkan bahwa pada IEEE 802.11 terdapat 7 layer. Pada layer 1 terdapat physical, pada layer 2 dibagi menjadi 2 bagian yaitu MAC (Media Access Control) dan LLC (Link Layer Control) . Kedua bagian ini menjalankan fungsi layer 2 yaitu melakukan proses error control dan flow

. Pada layer 3 sampai layer 7 terdapat Upper Layer Protokol.

control Gambar 2.1 IEEE 802.11 layer model [7].

2.2 Parameter Kinerja Jaringan

Kinerja jaringan atau juga disebut quality of service (QoS) merupakan komponen yang penting dalam sebuah sistem komunikasi [3]. Kinerja jaringan dapat menunjukkan konsistensi, tingkat keberhasilan pengiriman data, dan lain- lain. Dengan kata lain kinerja jaringan dapat menunjukkan kualitas pada jaringan tersebut. Ada beberapa parameter yang dapat digunakan untuk mengukur kinerja jaringan antara lain [3] :

5. Throughput diartikan sebagai laju data aktual per satuan waktu. Biasanya

Throughput

selalu dikaitkan dengan bandwidth. Karena throughput memang bisa

throughput

disebut sebagai bandwidth dalam kondisi yang sebenarnya. Bandwidth lebih bersifat tetap, sementara throughput sifatnya dinamis tergantung trafik yang sedang terjadi. Throughput mempunyai satuan Bps (Bits per second). Rumus untuk menghitung throughput adalah :

ukuran data yang diterima

waktu pengiriman data

Throughput = (2.1) 6.

Delay

Delay adalah jeda waktu antara paket pertama dikirim dengan paket tersebut diterima.

End-to-end delay.

Selisih waktu pengiriman sebuah paket saat dikirimkan dengan saat paket tersebut diterima pada node tujuan.

Average delay jaringan.

Rata – rata delay jaringan dari keseluruhan waktu pengiriman.

7. Packet delivery ratio adalah rasio antara banyaknya paket yang diterima oleh

Packet delivery ratio

tujuan dengan banyaknya paket yang dikirim oleh sumber. Rumus untuk menghitung packet delivery ratio :

paket yang diterima

= x100 (2.2)

PDR paket yang dikirim 8.

Jitter

Jitter merupakan variasi delay yang terjadi akibat adanya selisih waktu atau

antar kedatangan paket di sisi penerima. Untuk mengatasi jitter, paket

interval

yang datang, atau melewati sebuah node, akan diantrikan terlebih dahulu dalam

jitter buffer selama waktu tertentu hingga nantinya paket dapat diterima pada node

tujuan dengan urutan yang benar. Keberadaan jitter buffer akan menambah nilai end-to end delay .

Ada dua jenis jitter yaitu : a.

(2.3)

n (n-1)

One way jitter = end to end delay – end to end delay b.

(2.4)

terima – t (terima

Inter arrival jitter = t –1) 9. Packet loss (Paket hilang)

Packet Loss adalah banyaknya jumlah paket yang hilang selama proses pengiriman paket dari node asal ke node tujuan.

10. Routing overhead

Routing overhead adalah rasio antara jumlah paket routing dengan paket data yang berhasil diterima.

2.3 Routing Protocol

adalah protocol atau aturan yang menentukan bagaimana

Routing protocol

router berkomunikasi antara satu dengan yang lainnya dalam menyebarkan

informasi, yang memungkinkan router untuk memilih rute pada jaringan komputer [8]. Pemilihan route dilakukan berdasarkan routing protocol yang digunakan. Pada jaringan ad hoc ada dua tipe routing protocol yaitu: 1. Proaktif atau Table Driven Routing Protocol.

Pada table driven routing protocol (proactive routing protocol), masing- masing node memiliki routing table yang lengkap. Artinya sebuah node akan mengetahui semua route ke node lain yang berada dalam jaringan tersebut. Setiap akan melakukan update routing table yang dimilikinya secara periodik

node

sehingga perubahan topologi jaringan dapat diketahui setiap interval waktu tersebut.

Contoh table driven routing: DSDV (Destination Sequenced Distance Vector), CGSR (Clusterhead Gateway Switch Routing), dan WRP (Wireless Routing ).

Protocol

2. Reaktif atau On Demand Routing Protocol Pada on demand routing protocol (reactive routing protocol), proses pencarian route hanya dilakukan ketika node sumber membutuhkan komunikasi dengan node tujuan. Jadi routing table yang dimiliki oleh sebuah node berisi informasi route ke node tujuan saja. Contoh on demand routing: AODV (Ad Hoc

), DSR (Dynamic Source Routing), TORA

On-Demand Distance Vector

(Temporally Ordered Routing Algorithm), SSR (Signal Stability Routing), dan ASR (Associativity Based Routing).

Dynamic Source Routing)

2.3.1 DSR (

DSR adalah routing protocol yang termasuk dalam kategori on demand (reactive routing protocol) karena, algoritma routing ini

routing protocol

menggunakan mekanisme source routing. Pada routing protocol DSR semua informasi routing pada mobile node selalu diperbarui [7]. Routing protocol DSR memiliki dua tahap utama, yaitu : 1.

Tahap route discovery (pencarian rute) Jika suatu node hendak mengirimkan paket kepada node lain, node tersebut akan memeriksa apakah memiliki catatan mengenai rute menuju node yang diinginkan. Apabila terdapat catatan mengenai rute yang dimaksud, maka paket akan dikirimkan melalui rute tersebut. Namun apabila tidak ditemukan rute yang diinginkan, proses pencarian rute akan dilakukan.

Pertama akan dikirimkan paket permintaan rute secara broadcast. Paket permintaan rute akan berisi alamat node sumber, alamat node tujuan, dan bilangan unik sebagai identifikasi. Setiap node yang menerima paket tersebut kemudian memeriksa catatan rute yang dimilikinya, apakah rute yang diinginkan oleh pengirim paket permintaan rute ada atau tidak. Jika ternyata tidak ditemukan rute yang dimaksud, node yang menerima paket akan menambahkan alamatnya ke dalam paket untuk kemudian melakukan broadcast kembali paket tersebut ke yang lain.

node

Ketika paket permintaan rute diterima oleh node tujuan atau node yang mempunyai catatan rute yang diinginkan, node tersebut akan mengirimkan paket balasan kepada node sumber yang meminta rute. Paket balasan akan berisi catatan setiap node yang dilewati oleh paket permintaan rute mulai dari awal sampai sampai node tujuan. Jika node yang mengirimkan paket balasan adalah node tujuan itu sendiri, maka catatan pada paket permintaan rute disalin ke paket balasan. Sedangkan jika pengirim balasan adalah node yang memiliki informasi rute menuju node tujuan (intermediate node), pada paket balasan disalin informasi rute ditambah dengan catatan pada paket permintaan. Proses route discovery dan ditunjukkan pada Gambar 2.2.

route record Gambar 2.2 Pembangunan route record selama route discovery [7].

Gambar 2.2 mengilustrasikan pembentukan route record dengan mengirim yang disebarkan melalui jaringan. Jika node sumber mendapat route reply

request

dari node tujuan, maka node tersebut akan menempatkan route record yang berisi di dalam route reply. Jika node yang merespon adalah node

route request

, maka akan ditambahkan route cache dengan route record dan

intermediate

kemudian menghasilkan route reply. Untuk kembali ke route reply, node yang merespon harus memiliki route ke inisiator. Proses propagasi route reply dengan

route record ditunjukkan pada Gambar 2.3.

Gambar 2.3 Propagasi route reply dengan route record [7].

2. Tahap route maintenance (pemeliharaan rute)

Pada tahap pemeliharaan rute, DSR memiliki dua macam paket, yaitu paket

error dan paket pemberitahuan. Di saat suatu node menemukan kesalahan

transmisi pada data link layer, node tersebut mengirimkan paket error ke seluruh

node pada jaringan. Node yang menerima paket tersebut akan menghapus catatan

rute yang berkaitan dengan node pengirim paket error. Sedangkan paket pemberitahuan digunakan untuk memeriksa kebenaran operasi suatu rute.

Keuntungan penggunaan DSR ini adalah intermediate node tidak perlu memelihara secara terus menerus informasi routing pada saat melewatkan paket, karena setiap paket selalu berisi informasi routing di dalam header. Routing DSR juga dapat menghilangkan proses periodic route advertisement dan

protocol neighbor detection yang biasa dijalankan oleh routing protocol yang lain [7].

DSR menggunakan pendekatan reactive sehingga

Routing protocol

menghilangkan kebutuhan untuk membanjiri jaringan dalam melakukan pembaharuan tabel seperti yang terjadi pada pendekatan table driven. Node juga memanfaatkan route cache secara efisien untuk mengurangi

intermediate kontrol overhaead.

Kerugian dari routing ini adalah mekanisme route maintenance tidak dapat memperbaiki link yang rusak atau down. Informasi route cache yang kadaluwarsa juga bisa mengakibatkan inkonsistensi selama fase rekonstruksi route. Penggunaan routing ini akan sangat optimal pada jumlah node yang kecil atau kurang dari 200 node. Untuk jumlah yang lebih besar akan mengakibatkan antar paket dan menyebabkan bertambahnya delay waktu pada saat akan

collision membangun koneksi baru [7].

2.3.2 AODV (Ad hoc On-Demand Distance Vector)

AODV adalah distance vector routing protocol yang termasuk dalam klasifikasi reaktif routing protocol, yang hanya melakukan request sebuah route saat dibutuhkan. AODV standar dikembangkankan oleh C. E. Perkins, E.M. Belding-Royer, dan S. Das pada RFC 3561 [9].

Ciri utama dari AODV adalah menjaga timer-based state pada setiap node sesuai dengan penggunaan tabel routing. Tabel routing akan kadaluarsa jika jarang digunakan.

AODV memiliki route discovery dan route maintenance. Route discovery berupa route request (RREQ) dan Route Reply (RREP). Sedangkan route berupa data route update dan route error (RRER).

maintenance 1.

Route Discovery

Penemuan route (path discovery) atau route discovery diinisiasi dengan menyebarkan route reply (RREP), seperti terlihat pada Gambar 2.4.

Gambar 2.4 Mekanisme Penemuan Route [8]

Ketika RREP menjelajahi node, secara otomatis melakukan setup path. Jika sebuah node menerima RREP, maka node tersebut akan mengirimkan RREP lagi ke node atau destination sequence number. Pada proses ini, node pertama kali akan mengecek destination sequence number pada tabel routing, apakah lebih besar dari 1 (satu) pada route request (RREQ), jika benar, maka node akan mengirim RREP. Ketika RREP berjalan kembali ke source melalui path yang telah diatur, maka akan melakukan setup route kedepan dan melakukan update .

timeout 2.

Router Maintenance

Jika sebuah link ke hop berikutnya tidak dapat dideteksi dengan metode penemuan route, maka link tersebut akan diasumsikan putus dan route error (RERR) akan disebarkan ke node tetangganya, seperti terlihat pada Gambar 2.5.

Gambar 2.5 Mekanisme Data (Route Update) dan Route Error (RERR) [8].

Dengan demikian sebuah node bisa menghentikan pengiriman data melalui ini, atau meminta route baru dengan menyebarkan RREQ kembali.

route

AODV memerlukan setiap node untuk menjaga tabel routing yang berisi field: 1. Destination IP Address.

Destination IP Address berisi alamat IP dari node tujuan yang digunakan untuk menentukan route.

2. Destination Sequence Number.

Destination sequence number bekerjasama untuk menentukan route.

3. Next Hop. adalah

Next hop

„loncatan‟ (hop) berikutnya, bisa berupa tujuan atau node tengah, field ini dirancang untuk meneruskan paket ke node tujuan.

4. Hop Count.

Hop count adalah jumlah hop dari alamat IP sumber sampai ke alamat IP tujuan.

5. Lifetime.

Lifetime adalah waktu dalam milidetik yang digunakan untuk node menerima RREP.

6. Routing Flags.

Routing flags adalah s tatus sebuah route; up (valid), down (tidak valid) atau sedang diperbaiki.

2.4 Network Simulator (NS)

Network simulator adalah suatu object-oriented interpreter dan discrete

event-driven yang dikembangkan oleh University of California Berkeley dan USC

Perbandingan unjuk kerja protokol routing Ad Hoc On-Demand Distance Vector (AODV) dan Dynamic Source Routing (DSR) pada jaringan MANET - USD Repository