Analisa Perbandingan Kinerja Video Streaming Pada Jaringan Wlan Ad-Hoc Dengan Menggunakan Trasnport Layer Protocol Standar : Tcp, Tcp Vegas, Dan Udp Menggunakan Ns-2
ANALISA PERBANDINGAN KINERJA VIDEO STREAMING PADA
JARINGAN WLAN AD-HOC DENGAN MENGGUNAKAN TRASNPORT
LAYER PROTOCOL STANDAR : TCP, TCP VEGAS, DAN UDP
MENGGUNAKAN NS-2
OLEH :
NAMA : SUWENDRI
NIM
: 100402039
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Seiring meningkatnya perkembangan teknologi komunikasi terutama
komunikasi wireless menyebabkan meningkatnya teknologi-teknologi yang
berkaitan dengannya, salah satunya adalah jaringan wireless local area network
(WLAN).
Salah satu konfigurasi jaringan WLAN adalah jaringan ad hoc. Berbeda
protokol, pengiriman data di WLAN ad hoc juga akan mengalami perbedaan
kinerja. Tugas Akhir ini mengkaji penggunaan tiga (3) protokol transport yaitu
TCP, TCP Vegas dan UDP dengan penggunaannya di WLAN dengan jaringan ad
hoc. Untuk menganalisa perbandingan ketiga protokol transport tersebut di
jaringan ad hoc, digunakan aplikasi Network Simulator 2 (NS-2) yang
diintegrasikan pada operating system Ubuntu.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin banyak node pada jaringan
ad hoc, delay yang terjadi semakin tinggi. Delay UDP jauh lebih rendah, berkisar
5,4% dari TCP dan 5,8% TCP Vegas, namun packet loss UDP sampai 76,5 dan 70
kali lebih tinggi dari TCP dan TCP Vegas. TCP Vegas memiliki delay yang lebih
rendah 6,24% dari delay TCP namun packet loss TCP Vegas 8,24% lebih tinggi.
Packet loss TCP Vegas cenderung stabil dibandingkan TCP.
Kata kunci: WLAN, ad hoc, transport protocol, TCP, TCP Vegas dan UDP.
i
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT atas berkah dan
rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul:
“ANALISA PERBANDINGAN KINERJA VIDEO STREAMING PADA
JARINGAN WLAN AD-HOC DENGAN MENGGUNAKAN TRASNPORT
LAYER PROTOCOL STANDAR : TCP, TCP VEGAS, DAN UDP
MENGGUNAKAN NS-2”
Tugas Akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan
untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu (S-1)
di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
Tugas Akhir ini penulis persembahkan kepada yang teristimewa, yaitu
Ayahanda Sukardi dan Ibunda Sry Yuhasminonchy, yang telah membesarkan,
mendidik dan selalu mendoakan penulis tanpa mengenal rasa lelah. Kemudian
ucapan terimakasih kepada Saudaranda Faisal, Fathurrahman dan Leo Nardi yang
selalu membimbing dan memotivasi kepada penulis dalam menjalani lika-liku
kehidupan.
Selama penulis menjalani pendidikan di kampus hingga terselesaikannya
Tugas Akhir ini, penulis banyak menerima bantuan, bimbingan serta dukungan
dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa
terimakasih yang tulus dan sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak Suherman,S.T.,M. Co mp. , Ph.D sebagai Dosen Pembimbing
Tugas Akhir penulis yang selalu bersedia memberikan bantuan yang
sangat dibutuhkan oleh penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
ii
Universitas Sumatera Utara
2. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si sebagai Ketua Departemen Teknik
Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Rahmad Fauzi, ST, MT sebagai Sekretaris Departemen Teknik
Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
4. Seluruh Staf Pengajar yang telah memberikan bekal ilmu kepada penulis
dan Staf Pegawai di Departemen Teknik Elektro FT-USU.
5. Seluruh sahabat penulis Lutphi, Hamdan, Irsyad, Djaka, Robby, Ryan,
Dhuha, Dicky, Deni, Dedi, Fatih, Ricky, Ipin, Fadlan, Bere dan temanteman stambuk 2010 lainnya, atas kebersamaan dan dukungannya.
6. Oktri Pani Wiranata, yang sudah membantu dalam penginstalan software
dan pengambilan data untuk penelitian.
7. Seluruh senior dan junior di Departemen Teknik Elektro atas
dukungannya.
8. Semua orang yang pernah mengisi setiap detik waktu yang telah dilalui
bersama penulis yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari kata sempurna.
Kritik dan saran dari pembaca untuk menyempurnakan Tugas Akhir ini sangat
penulis harapkan.
Kiranya Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Terimakasih.
Medan, 11 Maret 2017
Penulis
SUWENDRI
iii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK................................................................................................... i
KATA PENGANTAR ................................................................................. ii
DAFTAR ISI ............................................................................................... iv
BAB I PENDAHULUAN .......................................................................... 1
1.1
Latar Belakang ................................................................................ 1
1.2
Rumusan Masalah ........................................................................... 2
1.3
Tujuan Penulisan ............................................................................. 3
1.4
Batasan Masalah ............................................................................. 3
1.5
Metode Penelitian ............................................................................ 3
1.6
Sistematika Penulisan ...................................................................... 4
BAB II TEORI DASAR ............................................................................. 6
2.1
Umum ............................................................................................. 6
2.2
Konsep Wireless .............................................................................. 6
2.3
Jaringan Ad hoc ............................................................................... 7
2.4
Transport Layer Protokol ................................................................ 9
2.5
Transmission Control Protocol ........................................................ 10
2.5.1
Karakteristik TCP .................................................................. 11
2.5.2
Cara Kerja TCP ...................................................................... 13
2.6
User Datagram Protocol (UDP) ...................................................... 13
2.6.1
Karakteristik UDP .................................................................. 14
iv
Universitas Sumatera Utara
2.6.2
Cara Kerja UDP ..................................................................... 15
2.7
TCP Vegas ...................................................................................... 16
2.8
Network Simulator .......................................................................... 17
2.8.1
Kelebihan NS ......................................................................... 17
2.8.2
Menjalankan Skrip NS ........................................................... 17
2.8.3
Komponen Pembangun NS .................................................... 18
2.8.4
Bahasa NS-2 .......................................................................... 19
2.8.5
Output Simulasi NS ............................................................... 19
2.9
Evaluation Video (Evalvid) ............................................................. 20
BAB III PERANCANGAN SIMULASI ..................................................... 22
3.1
Umum ............................................................................................. 22
3.2
Metodologi Penelitian ..................................................................... 22
3.3
Spesifikasi Perangkat Penelitian ...................................................... 24
3.4 Spesifikasi Jaringan dan Trafik ........................................................ 24
3.5 Protokol Yang Ditinjau.................................................................... 25
3.6
Parameter Evaluasi ......................................................................... 25
3.6.1
Packet Loss ............................................................................ 26
3.6.2
Delay ..................................................................................... 26
BAB IV HASIL DAN ANALISIS .............................................................. 28
4.1
Umum ............................................................................................. 28
4.2
Karakteristik TCP, TCP Vegas Dan UDP ........................................ 28
4.3
Perbandingan TCP, TCP Vegas Dan UDP ....................................... 35
v
Universitas Sumatera Utara
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ....................................................... 38
5.1
Kesimpulan.................................................................................... 38
5.2
Saran ............................................................................................... 39
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................. ix
LAMPIRAN
vi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Jenis Jaringan Wireless Berdasarkan Jangkauan ………….............7
Gambar 2.2
Konsep Mobilitas Nodes pada Ad hoc…………….........................8
Gambar 2.3
Komponen pembangun NS-2……………………....................... 18
Gambar 2.4
Struktur Framework EvalVid …………………….......................20
Gambar 3.1
Diagram Alir Penelitian ……………………................................23
Gambar 3.2
Konfigurasi jaringan Ad hoc ………………………………….....25
Gambar 4.1
Rata-rata delay TCP terhadap jumlah node………………….......29
Gambar 4.2
Rata-rata packet loss TCP terhadap jumlah node ............................ .....30
Gambar 4.3
Rata-rata delay TCP Vegas terhadap jumlah node ........................... .....32
Gambar 4.4
Rata-rata packet loss pada TCP Vegas...........................................32
Gambar 4.5
Rata-rata delay UDP terhadap jumlah node...................................34
Gambar 4.6
Rata-rata packet loss UDP............................................................... ….35
Gambar 4.7
Perbandingan delay TCP, TCP Vegas dan UDP ................................. .....36
Gambar 4.8
Perbandingan packet loss TCP, TCP Vegas dan UDP ........................ .....36
Gambar 4.9
Perbandingan delay TCP dan TCP Vegas.......................................... .....37
vii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1
Delay dan Packet loss TCP............................................................... 28
Tabel 4.2
Delay dan Packet loss TCP Vegas .................................................... 30
Tabel 4.3
Delay dan Packet loss UDP.............................................................. 33
viii
Universitas Sumatera Utara
JARINGAN WLAN AD-HOC DENGAN MENGGUNAKAN TRASNPORT
LAYER PROTOCOL STANDAR : TCP, TCP VEGAS, DAN UDP
MENGGUNAKAN NS-2
OLEH :
NAMA : SUWENDRI
NIM
: 100402039
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Seiring meningkatnya perkembangan teknologi komunikasi terutama
komunikasi wireless menyebabkan meningkatnya teknologi-teknologi yang
berkaitan dengannya, salah satunya adalah jaringan wireless local area network
(WLAN).
Salah satu konfigurasi jaringan WLAN adalah jaringan ad hoc. Berbeda
protokol, pengiriman data di WLAN ad hoc juga akan mengalami perbedaan
kinerja. Tugas Akhir ini mengkaji penggunaan tiga (3) protokol transport yaitu
TCP, TCP Vegas dan UDP dengan penggunaannya di WLAN dengan jaringan ad
hoc. Untuk menganalisa perbandingan ketiga protokol transport tersebut di
jaringan ad hoc, digunakan aplikasi Network Simulator 2 (NS-2) yang
diintegrasikan pada operating system Ubuntu.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin banyak node pada jaringan
ad hoc, delay yang terjadi semakin tinggi. Delay UDP jauh lebih rendah, berkisar
5,4% dari TCP dan 5,8% TCP Vegas, namun packet loss UDP sampai 76,5 dan 70
kali lebih tinggi dari TCP dan TCP Vegas. TCP Vegas memiliki delay yang lebih
rendah 6,24% dari delay TCP namun packet loss TCP Vegas 8,24% lebih tinggi.
Packet loss TCP Vegas cenderung stabil dibandingkan TCP.
Kata kunci: WLAN, ad hoc, transport protocol, TCP, TCP Vegas dan UDP.
i
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT atas berkah dan
rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul:
“ANALISA PERBANDINGAN KINERJA VIDEO STREAMING PADA
JARINGAN WLAN AD-HOC DENGAN MENGGUNAKAN TRASNPORT
LAYER PROTOCOL STANDAR : TCP, TCP VEGAS, DAN UDP
MENGGUNAKAN NS-2”
Tugas Akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan
untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu (S-1)
di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
Tugas Akhir ini penulis persembahkan kepada yang teristimewa, yaitu
Ayahanda Sukardi dan Ibunda Sry Yuhasminonchy, yang telah membesarkan,
mendidik dan selalu mendoakan penulis tanpa mengenal rasa lelah. Kemudian
ucapan terimakasih kepada Saudaranda Faisal, Fathurrahman dan Leo Nardi yang
selalu membimbing dan memotivasi kepada penulis dalam menjalani lika-liku
kehidupan.
Selama penulis menjalani pendidikan di kampus hingga terselesaikannya
Tugas Akhir ini, penulis banyak menerima bantuan, bimbingan serta dukungan
dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa
terimakasih yang tulus dan sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak Suherman,S.T.,M. Co mp. , Ph.D sebagai Dosen Pembimbing
Tugas Akhir penulis yang selalu bersedia memberikan bantuan yang
sangat dibutuhkan oleh penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
ii
Universitas Sumatera Utara
2. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si sebagai Ketua Departemen Teknik
Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Rahmad Fauzi, ST, MT sebagai Sekretaris Departemen Teknik
Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
4. Seluruh Staf Pengajar yang telah memberikan bekal ilmu kepada penulis
dan Staf Pegawai di Departemen Teknik Elektro FT-USU.
5. Seluruh sahabat penulis Lutphi, Hamdan, Irsyad, Djaka, Robby, Ryan,
Dhuha, Dicky, Deni, Dedi, Fatih, Ricky, Ipin, Fadlan, Bere dan temanteman stambuk 2010 lainnya, atas kebersamaan dan dukungannya.
6. Oktri Pani Wiranata, yang sudah membantu dalam penginstalan software
dan pengambilan data untuk penelitian.
7. Seluruh senior dan junior di Departemen Teknik Elektro atas
dukungannya.
8. Semua orang yang pernah mengisi setiap detik waktu yang telah dilalui
bersama penulis yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari kata sempurna.
Kritik dan saran dari pembaca untuk menyempurnakan Tugas Akhir ini sangat
penulis harapkan.
Kiranya Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Terimakasih.
Medan, 11 Maret 2017
Penulis
SUWENDRI
iii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK................................................................................................... i
KATA PENGANTAR ................................................................................. ii
DAFTAR ISI ............................................................................................... iv
BAB I PENDAHULUAN .......................................................................... 1
1.1
Latar Belakang ................................................................................ 1
1.2
Rumusan Masalah ........................................................................... 2
1.3
Tujuan Penulisan ............................................................................. 3
1.4
Batasan Masalah ............................................................................. 3
1.5
Metode Penelitian ............................................................................ 3
1.6
Sistematika Penulisan ...................................................................... 4
BAB II TEORI DASAR ............................................................................. 6
2.1
Umum ............................................................................................. 6
2.2
Konsep Wireless .............................................................................. 6
2.3
Jaringan Ad hoc ............................................................................... 7
2.4
Transport Layer Protokol ................................................................ 9
2.5
Transmission Control Protocol ........................................................ 10
2.5.1
Karakteristik TCP .................................................................. 11
2.5.2
Cara Kerja TCP ...................................................................... 13
2.6
User Datagram Protocol (UDP) ...................................................... 13
2.6.1
Karakteristik UDP .................................................................. 14
iv
Universitas Sumatera Utara
2.6.2
Cara Kerja UDP ..................................................................... 15
2.7
TCP Vegas ...................................................................................... 16
2.8
Network Simulator .......................................................................... 17
2.8.1
Kelebihan NS ......................................................................... 17
2.8.2
Menjalankan Skrip NS ........................................................... 17
2.8.3
Komponen Pembangun NS .................................................... 18
2.8.4
Bahasa NS-2 .......................................................................... 19
2.8.5
Output Simulasi NS ............................................................... 19
2.9
Evaluation Video (Evalvid) ............................................................. 20
BAB III PERANCANGAN SIMULASI ..................................................... 22
3.1
Umum ............................................................................................. 22
3.2
Metodologi Penelitian ..................................................................... 22
3.3
Spesifikasi Perangkat Penelitian ...................................................... 24
3.4 Spesifikasi Jaringan dan Trafik ........................................................ 24
3.5 Protokol Yang Ditinjau.................................................................... 25
3.6
Parameter Evaluasi ......................................................................... 25
3.6.1
Packet Loss ............................................................................ 26
3.6.2
Delay ..................................................................................... 26
BAB IV HASIL DAN ANALISIS .............................................................. 28
4.1
Umum ............................................................................................. 28
4.2
Karakteristik TCP, TCP Vegas Dan UDP ........................................ 28
4.3
Perbandingan TCP, TCP Vegas Dan UDP ....................................... 35
v
Universitas Sumatera Utara
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ....................................................... 38
5.1
Kesimpulan.................................................................................... 38
5.2
Saran ............................................................................................... 39
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................. ix
LAMPIRAN
vi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Jenis Jaringan Wireless Berdasarkan Jangkauan ………….............7
Gambar 2.2
Konsep Mobilitas Nodes pada Ad hoc…………….........................8
Gambar 2.3
Komponen pembangun NS-2……………………....................... 18
Gambar 2.4
Struktur Framework EvalVid …………………….......................20
Gambar 3.1
Diagram Alir Penelitian ……………………................................23
Gambar 3.2
Konfigurasi jaringan Ad hoc ………………………………….....25
Gambar 4.1
Rata-rata delay TCP terhadap jumlah node………………….......29
Gambar 4.2
Rata-rata packet loss TCP terhadap jumlah node ............................ .....30
Gambar 4.3
Rata-rata delay TCP Vegas terhadap jumlah node ........................... .....32
Gambar 4.4
Rata-rata packet loss pada TCP Vegas...........................................32
Gambar 4.5
Rata-rata delay UDP terhadap jumlah node...................................34
Gambar 4.6
Rata-rata packet loss UDP............................................................... ….35
Gambar 4.7
Perbandingan delay TCP, TCP Vegas dan UDP ................................. .....36
Gambar 4.8
Perbandingan packet loss TCP, TCP Vegas dan UDP ........................ .....36
Gambar 4.9
Perbandingan delay TCP dan TCP Vegas.......................................... .....37
vii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1
Delay dan Packet loss TCP............................................................... 28
Tabel 4.2
Delay dan Packet loss TCP Vegas .................................................... 30
Tabel 4.3
Delay dan Packet loss UDP.............................................................. 33
viii
Universitas Sumatera Utara