DAFTAR ISI
Halaman Persetujuan
ii Pernyataan
iii Penghargaan
iv Abstrak
vi
Abstract
vii Daftar Isi
viii Daftar Tabel
x Daftar Gambar
8i Daftar Lampiran
8i
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Rumusan Masalah 3
1.3 Batasan Masalah 3
1.4 Tujuan Penelitian 3
1.5 Manfaat Penelitian 4
1.6 Metodologi Penelitian 4
1.7 Sistematika Penulisan 5
BAB 2 LANDASAN TEORI
2.1
Softwa re Defined Networking
SDN 7
2.1.1 Konsep Dasar
Softwa re Defined Networking
7 2.1.2 Arsitektur
Softwa re Defined Networking
SDN 9
2.1.3
Controller
POX 11
2.2
Load-Balancing
12 2.3
Round-Robin
13 2.4 Contoh Kasus
Load Balancing
dan dengan Perhitungan Metode
Round Robin
16 2.5 Penelitian Terkait
19
BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
3.1 Analisis Pemilihan Server 20
3.2 Perancangan 24
3.3.1 Perancangan
Load Balancing
dengan Metode 24
Universitas Sumatera Utara
Round Robin
dalam
Software Defined Networking
Menggunakan
Controller
POX 3.2.2 Perancangan Jaringan dalam
Emulator
Mininet 27
BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
4.1 Implementasi 31
4.1.1 Menjalankan
Controller
POX 31
4.1.2 Menjalankan Perintah
Ping
pada Masing-masing
Client
33
4.2 Pengujian 58
4.2.1 Pengujian Terhadap Paket HTTP 58
4.2.2 Analisis Sebelum dan Setelah
Load-Balancing
59
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan 62
5.2 Saran 63
Daftar Pustaka 64
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 3.1
Perangkat yang
dibutuhkan beserta
atribut-atribut pendukung
23 Tabel 3.2
Hasil perhitungan posisi
server
berdasarkan metode
round robin
24
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1
Flowchart arus paket dalam
Switch OpenFlow
9 Gambar 2.2
Arsitektur
Softwa re Defined Networking
10 Gambar 2.3
Controller layer POX dalam Arsitektur
Softwa re Defined Networking
11 Gambar 2.4
Komponen
load-balancing
13 Gambar 2.5
Antrian dalam Algoritma
Round Robin
14 Gambar 2.6
Flowchart
Round-Robin Load-Balancing
15 Gambar 2.7
Contoh Kasus
Load Balancing
dan dengan Perhitungan Metode
Round Robin
18 Gambar 3.1
Flowchart
dari pengimplementasian
load-balancing
dengan metode
round-robin
dalam
software defined networking
menggunakan controller POX 27
Gambar 3.2 Topologi jaringan yang akan dirancang
28 Gambar 3.3
Flowchart
topologi jaringan yang dibuat di dalam Mininet secara garis besar
29 Gambar 3.4
Flowchart
topologi jaringan yang dibuat di dalam Mininet perluasan proses
SimpleTest
30 Gambar 4.1
Controller
POX yang telah dijalankan 32
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.2
Client
ke-4 melakukan ping ke alamat publik 10.0.0.100 33
Gambar 4.3 Hasil pemetaan
client
ke-4 kepada
server
10.0.0.16 oleh
controller
POX 34
Gambar 4.4 Hasil
capture
paket data ICMP dari
client
ke-4 melalui aplikasi Wireshark
34 Gambar 4.5
Client
ke-10 melakukan ping ke alamat publik 10.0.0.100
35 Gambar 4.6
Hasil pemetaan
client
ke-10 kepada
server
10.0.0.17 oleh
controller
POX 35
Gambar 4.7 Hasil
capture
paket data ICMP dari
client
ke-10 melalui aplikasi Wireshark
35 Gambar 4.8
Client
ke-1 melakukan ping ke alamat publik 10.0.0.100 36
Gambar 4.9 Hasil pemetaan
client
ke-1 kepada
server
10.0.0.18 oleh
controller
POX Gambar 4.10
Hasil
capture
paket data ICMP dari
client
ke-1 melalui aplikasi Wireshark
37 Gambar 4.11
Client
ke-7 melakukan ping ke alamat publik 10.0.0.100 37
Gambar 4.12 Hasil pemetaan
client
ke-7 kepada
server
10.0.0.16 oleh
controller
POX 38
Gambar 4.13 Hasil
capture
paket data ICMP dari
client
ke-7 melalui aplikasi Wireshark
38 Gambar 4.14
Client
ke-14 melakukan ping ke alamat publik 10.0.0.100
39 Gambar 4.15
Hasil pemetaan
client
ke-14 kepada
server
10.0.0.17 oleh
controller
POX 39
Gambar 4.16 Hasil
capture
paket data ICMP dari
client
ke-14 melalui aplikasi Wireshark
40 Gambar 4.17
Client
ke-12 melakukan ping ke alamat publik 10.0.0.100
40 Gambar 4.18
Hasil pemetaan
client
ke-12 kepada
server
10.0.0.18 oleh
controller
POX 41
Gambar 4.19 Hasil
capture
paket data ICMP dari
client
ke-12 melalui aplikasi Wireshark
41 Gambar 4.20
Client
ke-3 melakukan ping ke alamat publik 10.0.0.100 42
Gambar 4.21 Hasil pemetaan
client
ke-3 kepada
server
10.0.0.16 oleh
controller
POX 42
Gambar 4.22 Hasil
capture
paket data ICMP dari
client
ke-3 melalui aplikasi Wireshark
43 Gambar 4.23
Client
ke-9 melakukan ping ke alamat publik 10.0.0.100 43
Gambar 4.24 Hasil pemetaan
client
ke-9 kepada
server
10.0.0.17 oleh
controller
POX 44
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.25 Hasil
capture
paket data ICMP dari
client
ke-9 melalui aplikasi Wireshark
44 Gambar 4.26
Client
ke-6 melakukan ping ke alamat publik 10.0.0.100 45
Gambar 4.27 Hasil pemetaan
client
ke-6 kepada
server
10.0.0.18 oleh
controller
POX 45
Gambar 4.28 Hasil
capture
paket data ICMP dari
client
ke-6 melalui aplikasi Wireshark
46 Gambar 4.29
Client
ke-15 melakukan ping ke alamat publik 10.0.0.100
46 Gambar 4.30
Hasil pemetaan
client
ke-15 kepada
server
10.0.0.16 oleh
controller
POX 47
Gambar 4.31 Hasil
capture
paket data ICMP dari
client
ke-15 melalui aplikasi Wireshark
47 Gambar 4.32
Client
ke-5 melakukan ping ke alamat publik 10.0.0.100 48
Gambar 4.33 Hasil pemetaan
client
ke-5 kepada
server
10.0.0.17 oleh
controller
POX 49
Gambar 4.34 Hasil
capture
paket data ICMP dari
client
ke-5 melalui aplikasi Wireshark
49 Gambar 4.35
Client
ke-2 melakukan ping ke alamat publik 10.0.0.100 50
Gambar 4.36 Hasil pemetaan
client
ke-2 kepada
server
10.0.0.18 oleh
controller
POX 51
Gambar 4.37 Hasil
capture
paket data ICMP dari
client
ke-2 melalui aplikasi Wireshark
51 Gambar 4.38
Client
ke-8 melakukan ping ke alamat publik 10.0.0.100 52
Gambar 4.39 Hasil pemetaan
client
ke-8 kepada
server
10.0.0.16 oleh
controller
POX 53
Gambar 4.40 Hasil
capture
paket data ICMP dari
client
ke-8 melalui aplikasi Wireshark
54 Gambar 4.41
Client
ke-11 melakukan ping ke alamat publik 10.0.0.100
54 Gambar 4.42
Hasil pemetaan
client
ke-11 kepada
server
10.0.0.17 oleh
controller
POX 55
Gambar 4.43 Hasil
capture
paket data ICMP dari
client
ke-11 melalui aplikasi Wireshark
56 Gambar 4.44
Client
ke-13 melakukan ping ke alamat publik 10.0.0.100
56 Gambar 4.45
Hasil pemetaan
client
ke-13 kepada
server
10.0.0.18 oleh
controller
POX 57
Gambar 4.46 Hasil
capture
paket data ICMP dari
client
ke-13 melalui aplikasi Wireshark
58 Gambar 4.47
Grafik percobaan pertama
reqest
paket HTTP terhadap
server
setelah
load-balancing
59
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.48 Grafik percobaan kedua
reqest
paket HTTP terhadap
server
setelah
load-balancing
59 Gambar 4.49
Grafik percobaan pertama
reqest
paket HTTP terhadap
server
sebelum
load-balancing
60 Gambar 4.50
Grafik percobaan kedua
reqest
paket HTTP terhadap
server
sebelum
load-balancing
60
DAFTAR LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
Halaman A
Listing
Program A-1
B Daftar Riwayat Hidup
B-1
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Perangkat jaringan komputer seperti
Router
dan
Switch
biasanya sudah memiliki
management interface.
Dengan kata lain pengguna hanya dapat melakukan konfigurasi melalui
management interface
pada perangkat tersebut dalam menerapkan fitur yang diinginkan, sehingga apabila seseorang ingin
bereksperimen dengan beberapa teknik seperti teknik
load-balancing
baru atau
routing protocol
baru maka dia tidak akan dapat melakukan hal itu karena perangkat tidak mendukung teknik dan protokol tersebut.
Software Defined Networking
SDN memisahkan
data-plane
dan
control-plane
, pemisahan ini memberi kemampuan untuk memprogram secara langsung perangkat jaringan
komputer seperti
Switch
dan
Router
sesuai dengan kebijakan yang diberikan.
Softwa re Defined Networking
dapat diterapkan dengan menggunakan salah satu
controller
terpusat yaitu POX yang bertugas untuk mengontrol segala arus data yang melewati
Switch
dan
Router
sehingga kebijakan yang telah ditetapkan tersebut langsung diimplementasikan sesuai dengan karakteristik jaringan yang
ada saat itu juga.
Load balancing
adalah sebuah teknik untuk mendistribusikan beban trafik pada dua atau lebih jalur koneksi secara seimbang agar trafik dapat
berjalan optimal. Pada penelitian ini dilakukan pengujian pada sebuah jaringan komputer dengan jumlah
server
sebanyak 3 unit dan jumlah
client
sebanyak 15 unit. Masing-masing
client
melakukan koneksi secara acak dengan cara mengirimkan paket
Internet Control Message Protocol
ICMP terhadap alamat IP publik
dan
controller
POX melakukkan pemetaan
client
tersebut terhadap
server
berdasarkan metode
round-robin.
Ketika seluruh
client
melakukan
request
paket
HyperText Transfer Protocol
HTTP terhadap alamat IP publik,
response time
yang diperoleh ketika
load-balancing
tidak diterapkan lebih kurang tiga 3 kali lebih lama daripada
response time
yang diperoleh pada saat teknik
load- balancing
diterapkan.
Kata kunci:
Management interface, Softwa re Defined Netwoking, Data -plane, Control-plane, Load balancing, Round-robin, Internet Control Message Protocol,
Response time.
Universitas Sumatera Utara
IMPLEMENTATION OF LOAD BALANCING WITH ROUND
-
ROBIN METHOD IN SOFTWARE DEFINED NETWORKING SDN USE CONTROLLER POX
ABSTRACT
Computer networking devices such as Routers and Switches usually already have a management interface. In other words, the user can only perform the
configuration via management interface on these devices to implement the desired features, so if someone wants to experiment with some techniques such as new
load-balancing techniques or new routing protocol then he will not be able to do that because the device does not support the techniques and protocols. Software
Defined Networking SDN separates the data-plane and control-plane, this separation gives the ability to directly program the computer networking devices
such as Switches and Routers in accordance with a given policy. Software Defined Networking can be applied using either a centralized controller that POX
whose task is to control all the data stream that passes through Switch and Router that established policy is immediately implemented in accordance with the
characteristics of the existing network currently. Load balancing is a technique to distribute the traffic load on the connection of two or more lanes in a balanced
way so that traffic can run optimally. In this study conducted testing on a computer network within 15 unit of clients and 3 unit of servers. Each client to
connect randomly by sending Internet Control Message Protocol ICMP packets to the public IP address and POX controller do the mapping of the clients to the
servers based on the round-robin method. When all of the clients make the requesting for HyperText Transfer Protocol HTTP packets to the public IP
address, response time obtained when load-balancing is not applied approximately three 3 times longer than the response time obtained when the load-balancing
techniques are applied. Keywords: Management interface, Software Defined Netwoking, Data-plane,
Control-plane, Load balancing, Round-robin, Internet Control Message Protocol, Response time.
Universitas Sumatera Utara
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Perangkat jaringan komputer seperti
Router
dan
Switch
biasanya sudah memiliki
management interface
yang memungkinkan seorang operator jaringan untuk mengkonfigurasi dan mengelolah perangkat ini. Beberapa contoh dari
management interface
meliputi
command line interface, XMLNetconf, Graphical User Interface
GUI, dan
Simple Network Management Protocol
SNMP Nadeau Gray. 2013. Pilihan-pilihan ini merupakan bagian dari sistem operasi
yang disediakan oleh vendor penyedia perangkat
Router
dan
Switch
dimana sistem operasi dan fitur-fiturnya sudah langsung
embedded
pada perangkat tersebut sehingga apabila seseorang ingin bereksperimen dengan beberapa teknik
seperti teknik
load-balancing
baru atau
routing protocol
baru maka dia tidak akan dapat melakukan hal itu karena perangkat tidak mendukung teknik dan protokol
tersebut. Dengan kata lain pengguna hanya dapat melakukan konfigurasi melalui
management interface
pada perangkat Router atau Switch dalam menerapkan fitur yang diinginkan. Selain itu, setiap konfigurasi berbeda berdasarkan vendor
penyedia sehingga menjadi permasalahan lainnya yang harus dihadapi oleh operator jaringan.
Pemisahan
data-plane
dan
control-plane
pada perangkat jaringan komputer seperti
Router
dan
Switch
memungkinkan untuk memprogram perangkat tersebut sesuai dengan yang diiinginkan secara terpusat. Pemisahan inilah yang mendasari
terbentuknya paradigma baru dalam jaringan komputer yang disebut
Softwa re Defined Networking
SDN US: Open Networking Foundation. 2013. Dengan cara ini pengguna
Softwa re Defined Networking
SDN dapat membangun sendiri
Universitas Sumatera Utara
sebuah aplikasi maupun gabungan dari beberapa aplikasi yang akan dijalankan pada platform
controller
. Platform
controller
menyediakan
Application Progra mming
Interfaces
APIs sehingga
memudahkan dalam
mengimplementasikan fitur dan layanan dalam jaringan komputer. Pada
Software Defined Networking
SDN,
controller
terpusat mengkonfigurasi tabel
forwa rding flow-table
Switch
yang bertanggung jawab untuk meneruskan aliran paket komunikasi.
Salah satu contoh fitur yang biasanya telah tersedia pada sebuah perangkat
Switch
ataupun
Router
adalah
load-balancing
dengan metode yang sudah diterapkan oleh vendor penyedianya. Load-balancing merupakan suatu teknik
untuk membagi beban trafik yang diterima kepada beberapa
server
dengan tujuan agar
server
tidak mengalami
overload
dan tetap menyediakan layanan dengan baik Long, Shen, Guo Tang. 2013.. Teknik load-balancing dapat diterapkan
dengan menggunakan beberapa metode antrian, antara lain:
round-robin, weighted round-robin, persistent, hash based.
Sebagai salah satu contoh adalah penerapan metode round-robin pada teknik load-balancing dimana metode ini
membagi beban trafik secara bergiliran dan berurutan dari satu
server
ke
server
lain. Kehebatan teknologi
Softwa re Defined Networking
SDN dalam sistem jaringan komputer ini dianggap menarik oleh penulis, penulis sangat tertarik
untuk mengimplementasikan teknik
Load-Balancing
dengan metode round-robin pada
Software Defined Networking
SDN menggunakan
controller
POX. Pada penelitian ini dilakukan pengujian dengan cara mengirimkan paket
HyperText Transfer Protocol
HTTP dan
Internet Control Message Protocol
ICMP paket ke
server
, kemudian dari situ dapat dilihat
respone-time
sebelum dan setelah
load- balancing.
Tentunya hasil yang diinginkan setelah
load-balancing
adalah
respone-time
yang lebih kecil daripada sebelum melalui proses
load-balancing.
Keberhasilan implementasi ini akan mungkin meningkatkan ketertarikan pelaku dunia pendidikan dan operator jaringan secara khusus dan perusahaan-perusahaan
besar secara umum untuk menerapkan teknologi
Software Defined Networking
SDN pada sistem jaringan komputernya.
Universitas Sumatera Utara
1.2. Rumusan Masalah
Masalah yang akan dibahas dalam penelitian ini adalah bagaimana mengimplementasikan teknik
load-balancing
dengan metode
round-robin
pada
Softwa re Defined Networking
SDN dengan menggunakan
controller
POX ?
1.3. Batasan Masalah
Batasan masalah dalam penelitian ini adalah: 1.
Implementasi teknik
Load-Balancing
ini hanya menggunakan metode
Round-Robin.
2. Penelitian ini hanya menggunakan controller POX.
3. Penelitian menggunakan parameter
packets-respone time.
4. Paket data yang digunakan adalah paket data
HyperText Transfer Protocol
HTTP dan
Internet Control Message Protocol
ICMP. 5.
Penilitian ini menggunakan
emulator
Mininet. 6.
Penelitian ini menggunakan Oracle VM VirtualBox. 7.
Sistem Operasi yang digunakan dalam penelitian ini adalah Linux Ubuntu 12.10.
8. Bahasa pemrograman yang digunakan dalam penelitian ini adalah
PYTHON 2.7.
1.4. Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengimplementasikan teknik
load-balancing
dengan metode
round-robin
pada
Softwa re Defined Networking
SDN.
Universitas Sumatera Utara
1.5. Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini adalah: 1.
Menjadi salah satu bukti ilmiah pengimplementasian
load-balancing
dalam
Softwa re Defined Networking
SDN dengan melakukan analisis terhadap paket data
HyperText Transfer Protocol
HTTP dan
Internet Control Message Protocol
ICMP melalui parameter
packets-respone time
. 2.
Membuktikan bahwa
packets-respone time
dapat dijadikan sebagai indikasi pengimplementasian
load-balancing
pada
Softwa re Defined Networking
SDN
.
1.6. Metodologi Penelitian
Metode penelitian yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah sebagai
berikut:
a. Studi Literatur
Metode ini dilaksanakan dengan melakukan studi kepustakaan melalui membaca buku-buku, skripsi, dan jurnal yang dapat mendukung penulisan
Tugas Akhir yang relevan mengenai
Software Defined Networking
SDN,
Load-Balancing
dan
Round-Robin
.
b. Analisis
Analisis masalah yang dimulai dengan tahap mengindentifikasi masalah, memahami cara kerja
Softwa re Defined Networking
, menganalisis dan membaut laporan tentang hasil analisis algoritma, menggambarkan sistem
dengan menggunakan
flowcha rt
.
Universitas Sumatera Utara
c. Perancangan
Pada tahap ini dilakukan perancangan
Load-Balancing
dengan metode
Round-Robin
dan topologi jaringan yang digunakan. Termasuk didalamnya yaitu perancangan
flowchart
, dan perancangan sistem.
d. Implementasi
Metode ini dilaksanakan dengan mengimplementasi rancangan sistem yang telah dibuat pada impelementasi menggunakan PYTHON 2.7.
e. Pengujian
Setelah proses pengkodean selesai maka akan dilakukan proses pengujian terhadap program yang dihasilkan untuk mengetahui apakah program sudah
berjalan dengan benar dan sesuai dengan perancangan yang dilakukan.
f. Penyusunan laporan dan kesimpulan akhir
Membuat laporan hasil analisa dan perancangan ke dalam format penulisan tugas akhir yang disertai dengan kesimpulan.
1.7. Sistematika Penulisan
Penulisan skripsi ini menggunakan sistematika penulisan yang membagi pembahasan skripsi dalam lima bagian utama, yang terdiri atas:
BAB 1 PENDAHULUAN
Pada bab ini merupakan pendahuluan yang berisi latar belakang, rumusan masalah, tujuan penelitian, batasan masalah, metodologi penelitian, dan
sistematika penulisan skripsi.
Universitas Sumatera Utara
BAB 2 LANDASAN TEORI
Pada bab ini membahas mengenai teori-teori yang digunakan untuk memahami permasalahan yang berkaitan dengan
machine learning
,
Backpropagation
,
Support Vector Machine
,
curse of dimensionality
, visualisasi data.
BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
Pada bab ini berisikan analisis mengenai metode yang digunakan untuk menyelesaikan masalah dan perancangan dari sistem yang dibangun.
BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM
Pada bab ini dibahas cara kerja sistem beserta proses pengujian terhadap sistem yang telah dikembangkan
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
