Sistem Pemantau Konektivitas Jaringan Berbasis Sistem Minimum Arduino.
ABSTRAK
Dewasa ini komputer menjadi hal yang umum dalam dunia teknologi dan
informasi. Komputer berkembang sangat pesat dan hampir seluruh aspek kehidupan
manusia membutuhkan teknologi ini. Hal tersebut memungkinkan sebuah
komputer dapat terhubung dengan komputer lainnya untuk saling berkomunikasi,
membagi data, dan lain sebagainya. Agar satu komputer dapat terhubung dengan
komputer yang lainnya dibutuhkan peranan jaringan komputer.
Jaringan komputer memiliki peranan yang sangat penting, untuk itu
diperlukan pemantauan terhadap konektivitas jaringan. Pemantauan terhadap
konektivitas jaringan dapat dilakukan dengan berbagai cara, salah satunya melalui
e-mailm Apabila terdapat jaringan yang terputus, maka e-mail system akan
mengirimkan pesan ke user yang bertugas untuk memantau jaringan tersebut.
Kekurangan dari pemantauan ini adalah tidak semua user selalu membuka e-mail
ataupun memegang handphonem
Dalam Tugas Akhir ini telah dikembangkan satu sistem yang dapat
mengatasi kekurangan dari pematauan konektivitas jaringan melalui e-mail, yaitu
menggunakan hardware yang dapat memantau dengan akurat dan realtime ketika
ada jaringan yang terganggu. Dalam perancangan sistem pemantau konektivitas
jaringan ini digunakan sebuah sistem minimum Arduino Uno R3. Sebagai input
dari sistem ini digunakan komponen ethernet shieldm Terdapat 3 jenis komponen
sebagai output dari sistem, yaitu LCD display, indikator LED, dan buzzerm
Kata kunci: Arduino, Switch, Access Point, LED, LCD, Buzzer, E-mailm
i
Universitas Kristen Maranatha
ABSTRACT
Right now, computers become common in the world of information and
technologym The computers are evolving very fast, almost all aspect of human life
need this kind of technologym Because of this technology, the computers can connect
to another computers so they can communicate each other, for example for data
sharing, printer sharing, network based applications, etcm Computer network is very
important so all computers can connect and communicate each otherm
To maintain the connectivity state of the computer networks, the monitoring
systems are needed so the network administrator can know whether the network
connectivity is up or downm The computer networks nowadays are very importantm
Because of that, the monitoring of computer networks are very requiredm The
monitoring of network connectivity can be done in many ways, one of them by using
the e-mail systemm If there is a network appliance that disconnected, the e-mail
system will send an e-mail to authorized user that will take in actionm By using this
obsolete e-mail system, not all user open their e-mail or using their cellphonem
So in this Final Project, the network monitoring system based on minimum
system of Arduino has been madem This system can be used to resolve the
disadvantages of obsolete e-mail systemm This device can be used to monitor the
computer networks accurately and in realtime when there are some of network
appliances that in troublem In the design of this device, the minimum system of
Arduino Uno R3 has been usedm As the input for the system, an ethernet shield has
been used toom There are three kind of components that used for the output of this
systemm They are LCD display, LED indicator, and an buzzerm
Key Word: Arduino, Switch, Access Point, LED, LCD, Buzzer, E-mailm
ii
Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR ISI
ABSTRAK... ........................................................................................................ i
ABSTRACTmmm ....................................................................................................... ii
KATA PENGANTAR ........................................................................................ iii
DAFTAR ISI ....................................................................................................... v
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... vii
DAFTAR TABEL .............................................................................................. ix
DAFTAR RUMUS .............................................................................................. x
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xi
BAB I PENDAHULUAN .................................................................................... 1
1.1. Latar Belakang ........................................................................................ 1
1.2. Rumusan Masalah ................................................................................... 2
1.3. Tujuan ..................................................................................................... 2
1.4. Batasan Masalah ...................................................................................... 2
1.5. Spesifikasi Alat........................................................................................ 2
1.6. Sistematika Penulisan .............................................................................. 3
BAB II LANDASAN TEORI .............................................................................. 4
2.1. Jaringan Komputer .................................................................................. 4
2.1.1. Klasifikasi jaringan komputer ............................................................ 4
2.1.2 Perangkat jaringan komputer .............................................................. 7
2.2. IP/TCP-IP ............................................................................................. 14
2.2.1. Definisi Protokol ............................................................................. 14
2.2.2. TCP/IP ............................................................................................ 14
2.2.3. IP Address ....................................................................................... 14
2.2.4. Ping................................................................................................. 16
2.3. Arduino Uno R3 .................................................................................... 16
2.4. Arduino Ethernet Shield ........................................................................ 21
2.5. Resistor ................................................................................................. 23
2.6. Kapasitor ............................................................................................... 25
2.7. Buzzer.................................................................................................... 27
2.8. Catu daya (Trafo/Power Supply) ............................................................ 27
2.8.1. Catu daya adaptor ............................................................................. 28
2.8.2. Pengatur tegangan ............................................................................ 29
2.9. Dioda..................................................................................................... 30
2.10. LCD (Liquid Crystal Display) ............................................................... 30
2.10.1. Struktur Memori LCD ..................................................................... 32
2.10.2. Deskripsi pin LCD ........................................................................... 32
2.11. LED (Light Emitting Diode).................................................................. 33
2.12. Transistor .............................................................................................. 34
2.13. Software Arduino IDE ........................................................................... 36
BAB III PERANCANGAN ............................................................................... 39
3.1. Diagram Blok dan Cara Kerja ................................................................ 39
3.2. Perancangan Perangkat Keras ................................................................ 41
3.2.1. Perancangan Sistem Minimum Arduino Uno R3.............................. 41
v
Universitas Kristen Maranatha
3.2.2. Perancangan Rangkaian LCD Display 2x16 ..................................... 42
3.2.3. Perancangan Rangkaian Buzzer ....................................................... 44
3.2.4. Perancangan Rangkaian LED Indicator ........................................... 45
3.2.5. Perancangan Rangkaian Power Supply ............................................ 46
3.2.6. Perancangan dan Desain PCB .......................................................... 46
3.3. Perancangan Perangkat Lunak ............................................................... 48
3.3.1. Sub-Routine Switch.......................................................................... 53
3.3.2. Sub-Routine PC ............................................................................... 56
3.3.3. Sub-Routine Access Point ................................................................ 58
BAB IV DATA PENGAMATAN DAN ANALISA........................................... 64
4.1. Perangkat keras...................................................................................... 64
4.2. Pengamatan dan Pengujian Terhadap Keseluruhan Sistem ..................... 65
4.2.1. Pengujian terhadap sistem dengan kondisi normal ........................... 65
4.2.2. Pengujian terhadap sistem dengan kondisi diberi kasus.................... 69
4.2.3. Pengamatan dan pengujian terhadap indikator LCD display, LED,
dan buzzer (Kondisi terhubung dan terputus) ................................... 71
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................. 75
5.1. Kesimpulan ........................................................................................... 75
5.2. Saran ..................................................................................................... 75
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 76
vi
Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Model jaringan LAN ......................................................................... 5
Gambar 2.2 Model jaringan MAN ........................................................................ 5
Gambar 2.3 Model jaringan WAN ........................................................................ 6
Gambar 2.4 Model jaringan peer to peer .............................................................. 6
Gambar 2.5 Model jaringan client server ............................................................. 7
Gambar 2.6 Fisik komputer server ....................................................................... 8
Gambar 2.7 Fisik komputer client ........................................................................ 8
Gambar 2.8 Perangkat hub ................................................................................... 9
Gambar 2.9 Switch ............................................................................................... 9
Gambar 2.10 Bridge ........................................................................................... 10
Gambar 2.11 Router ........................................................................................... 10
Gambar 2.12 Access Point ................................................................................. 11
Gambar 2.13 Kabel ............................................................................................ 11
Gambar 2.14 Ethernet Card ............................................................................... 12
Gambar 2.15 Modem ......................................................................................... 12
Gambar 2.16 Konektor....................................................................................... 13
Gambar 2.17 Repeater ....................................................................................... 13
Gambar 2.18 Rangkaian board sistem minimum Arduino Uno R3 ..................... 19
Gambar 2.19 Bentuk fisik board sistem minimum Arduino Uno R3................... 20
Gambar 2.20 Diagram skematik sistem minimum Arduino Uno R3 ................... 21
Gambar 2.21 Bentuk fisik board Arduino Ethernet Shield ................................. 22
Gambar 2.22 Diagram skematik Arduino Ethernet Shield .................................. 22
Gambar 2.23 Urutan cincin warna pada resistor ................................................. 24
Gambar 2.24 Bentuk fisik resistor ..................................................................... 25
Gambar 2.25 Jenis-jenis kapasitor ...................................................................... 26
Gambar 2.26 Buzzer ........................................................................................... 27
Gambar 2.27 Diagram blok modul DC Power Supply ........................................ 28
Gambar 2.28 Diagram skematik modul DC Power Supply ................................. 28
Gambar 2.29 Simbol Dioda ................................................................................ 30
Gambar 2.30 Blok diagram LCD display............................................................ 31
Gambar 2.31 LCD display ukuran 2x16 ............................................................. 31
Gambar 2.32 Simbol dan bentuk fisik LED ........................................................ 34
Gambar 2.33 Transistor NPN dan PNP .............................................................. 35
Gambar 2.34 Transistor 2N2222 ........................................................................ 35
Gambar 2.35 Jendela utama Arduino IDE .......................................................... 36
Gambar 3.1 Desain sistem pemantau konektivitas jaringan berbasis sistem
minimum Arduino Uno R3 ............................................................ 39
Gambar 3.2 Diagram blok sistem pemantau konektivitas jaringan berbasis
sistem minimum Arduino Uno R3 ................................................. 40
Gambar 3.3 Pemasangan Ethernet Shield ke sistem minimum Arduino Uno R3 42
Gambar 3.4 Rangkaian LCD Display berukuran 16x2 ....................................... 44
Gambar 3.5 Rangkaian Buzzer Pada Sistem Pemantau Konektivitas Jaringan
Berbasis Sistem Minimum Arduino Uno R3 .................................. 45
vii
Universitas Kristen Maranatha
Gambar 3.6 Rangkaian LED indicator .............................................................. 45
Gambar 3.7 Rangkaian Power Supply ............................................................... 46
Gambar 3.8 Desain PCB Untuk Sistem Pemantau Konektivitas Jaringan
Berbasis Sistem Minimum Arduino Uno R3 .................................. 47
Gambar 3.9 Diagram Skematik Keseluruhan Sistem ......................................... 47
Gambar 3.10A Diagram Alir Program Utama Sistem ......................................... 50
Gambar 3.10B Diagram Alir Program Utama Sistem ......................................... 51
Gambar 3.10C Diagram Alir Program Utama Sistem ......................................... 52
Gambar 3.10D Diagram Alir Program Utama Sistem ......................................... 53
Gambar 3.11 Diagram Alir Sub-Routine Switch 1 .............................................. 54
Gambar 3.12 Diagram Alir Sub-Routine Switch 2 .............................................. 55
Gambar 3.13 Diagram Alir Sub-Routine Switch 3 .............................................. 55
Gambar 3.14 Diagram Alir Sub-Routine Komputer 1 ......................................... 56
Gambar 3.15 Diagram Alir Sub-Routine Komputer 2 ......................................... 57
Gambar 3.16 Diagram Alir Sub-Routine Komputer 3 ......................................... 57
Gambar 3.17 Diagram Alir Sub-Routine Komputer 4 ......................................... 58
Gambar 3.18 Diagram Alir Sub-Routine Access Point 1 ..................................... 59
Gambar 3.19 Diagram Alir Sub-Routine Access Point 2 ..................................... 59
Gambar 3.20 Diagram Alir Sub-Routine Access Point 3 ..................................... 60
Gambar 3.21 Diagram Alir Sub-Routine Access Point 4 ..................................... 61
Gambar 3.22 Diagram Alir Sub-Routine Access Point 5 ..................................... 61
Gambar 3.23 Diagram Alir Sub-Routine Access Point 6 ..................................... 62
Gambar 3.24 Diagram Alir Sub-Routine Access Point 7 ..................................... 63
Gambar 3.25 Diagram Alir Sub-Routine Access Point 8 ..................................... 63
Gambar 4.1 Tampilan luar sistem pemantau konektivitas jaringan berbasis
Arduino Uno R3 ............................................................................ 64
viii
Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Tabel karakteristik rangkaian sistem minimum Arduino Uno R3 ........ 18
Tabel 2.2 Tabel warna resistor ........................................................................... 24
Tabel 3.1 Konfigurasi Pemasangan Port LCD Display 16x2 dengan Port Sistem
Minimum Arduino Uno R3 ................................................................ 43
Tabel 4.1 Pemantauan 3 IP Switch ..................................................................... 65
Tabel 4.2 Pemantauan 4 IP Komputer (PC) ....................................................... 66
Tabel 4.3 Pemantauan 8 IP Access Point ............................................................ 67
Tabel 4.4 Pemantauan IP switch, PC, dan Access Point dengan contoh kasus .... 69
Tabel 4.5 Pengujian terhadap indikator output sistem (LCD, LED, dan buzzer)
dengan kondisi jaringan terhubung ..................................................... 71
Tabel 4.6 Pengujian terhadap indikator output sistem (LCD, LED,dan ............... 73
buzzer) dengan kondisi jaringan terputus............................................ 73
ix
Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR RUMUS
Rumus 2.1 Hukum Ohm..................................................................................... 23
x
Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR LAMMIRAN
LAMPIRAN A ................................................................................................ A-1
LAMPIRAN B................................................................................................. B-1
LAMPIRAN C................................................................................................. C-1
xi
Universitas Kristen Maranatha
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
NOC (Network Operations Center) merupakan salah satu biro yang
bertugas untuk melakukan pemantauan terhadap keamanan jaringan
komputer di Universitas Kristen Maranatha. Keamanan jaringan komputer
harus dijaga agar tetap stabil. Ketidakstabilan jaringan dapat berpengaruh
terhadap pekerjaan jajaran Universitas Kristen Maranatha (dosen, karyawan,
tata usaha, dan lain sebagainya). Agar dapat bekerja dengan baik, jaringan
komputer di Universitas Kristen Maranatha didukung oleh banyak perangkat
seperti switch, server, access point, dan lain sebagainya. Perangkat-perangkat
tersebut sifatnya sangat penting bagi kelangsungan jaringan komputer yang
ada di Universitas Kristen Maranatha. Pengguna tidak dapat bekerja dengan
baik apabila terjadi gangguan pada jaringan.
Kesulitan yang dialami NOC saat ini yang berkaitan dengan jaringan
adalah ketika terjadi gangguan pada perangkat pendukung, NOC terlambat
untuk tahu bahwa telah terjadi masalah pada jaringan tersebut. Hal ini
dikarenakan sistem pemantauan jaringan yang digunakan saat ini berbasis email. Mail server yang digunakan oleh Universitas Kristen Maranatha berada
di cloud (internet). Hal ini berpengaruh terhadap kecepatan pengiriman dan
penerimaan e-mail (tidak real time). Selain itu pihak yang dikirimkan e-mail
tidak
selalu
membukanya,
sehingga
mengakibatkan
NOC
telat
mengetahuinya.
Dari kondisi tersebut, maka diperoleh ide untuk mengembangkan
sistem pemantau konektivitas jaringan yang realtime. Sistem pemantau
tersebut akan dirancang menggunakan sistem minimum Arduino Uno dan
ethernet shield yang disambungkan ke jaringan komputer lokal.
1
Universitas Kristen Maranatha
1.2. Rumusan Masalah
Bagaimana cara membuat sistem pemantau konektivitas jaringan di
Universitas Kristen Maranatha berbasis sistem minimum Arduino Uno?
1.3. Tujuan
Membuat sistem pemantau konektivitas jaringan di Universitas
Kristen Maranatha berbasis sistem minimun Arduino Uno.
1.4. Batasan Masalah
Batasan masalah pada sistem pemantau konektivitas jaringan di
Universitas Kristen Maranatha berbasis sistem minimum Arduino Uno yang
telah dibuat adalah:
1.
Sistem minimum yang digunakan adalah Arduino Uno R3.
2.
Alamat IP (Internet Protocol) yang akan dipantau adalah sebanyak 15
buah, terdiri dari 3 buah IP Switch, 4 buah IP Computer, dan 8 buah IP
Access Point.
3.
Software yang digunakan untuk memprogram sistem minimum Arduino
Uno adalah Arduino IDE.
4.
Keluaran (Output) dari sistem ini berupa suara dari buzzer, lampu dari
LED, dan teks dari LCD display.
1.5. Spesifikasi Alat
Spesifikasi perangkat keras yang digunakan dalam perancangan
sistem pemantau konektivitas jaringan berbasis sistem minimum Arduino
Uno adalah:
1.
Sistem minimum yang digunakan adalah sistem minimum Arduino Uno
R3.
2.
Sebagai indikator output dari sistem ini digunakan satu buah LCD display
berukuran 2x16, 1 buah buzzer, dan 3 buah LED masing-masing
berwarna merah, kuning, dan hijau.
2
Universitas Kristen Maranatha
1.6. Sistematika Penulisan
Dalam pembuatan laporan Tugas Akhir ini, ada 5 bab utama yang
akan diuraikan diantaranya:
BAB I PENDAHULUAN
Pada bab ini akan dibahas mengenai latar belakang masalah,
rumusan masalah, tujuan, dan batasan masalah yang ada.
BAB II LANDASAN TEORI
Bab ini berisi penjelasan mengenai teori-teori dasar komponen yang
digunakan dalam pembuatan sistem pemantau konektivitas jaringan.
Hal yang dibahas yaitu pengertian, bentuk dan ukuran, dan kegunaan
dari masing-masing komponen.
BAB III PERANCANGAN ALAT DAN PERANGKAT LUNAK
Dalam bab ini dibahas mengenai urutan atau langkah pengerjaan
sistem dengan diagram alir (flowchart).
BAB IV PENGAMATAN DAN DATA ANALISIS
Dalam bab ini dibahas mengenai pengujian alat yang telah dibuat
kemudian dianalisis untuk mendapatkan kesimpulan.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Pada bab ini akan dibahas mengenai kesimpulan dari hasil pengujian
sistem dan saran-saran agar sistem dapat dikembangkan menjadi
lebih baik lagi.
3
Universitas Kristen Maranatha
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan hasil perancangan dan pengujian terhadap sistem
pemantau konektivitas jaringan berbasis sistem minimum Arduino Uno R3
yang telah dibuat, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
1.
Sistem pemantau konektivitas jaringan berbasis sistem minimum
Arduino Uno R3 berhasil direalisasikan dan dapat bekerja dengan baik.
2.
Tingkat keberhasilan sistem pemantau konektivitas jaringan berbasis
sistem minimum Arduino Uno R3 ini dapat dikatakan baik yang dapat
dibuktikan dari hasil pengamatan dan analisa data. Setiap indikator
output berjalan sesuai dengan perannya masing-masing.
3.
Berdasarkan pengamatan yang telah dilakukan, terdapat beberapa
jaringan dengan waktu respon yang tinggi dan satu kali RTO (Request
Time Out). Hal tersebut dapat terjadi bukan karena kesalahan sistem,
karena sistem hanya berfungsi untuk memantau (monitoring jaringan).
4.
Sistem pemantau konektivitas jaringan berbasis sistem minimum
Arduino Uno R3 dapat diaplikasikan di NOC (Network Operation
Center) untuk melengkapi sistem yang sudah ada.
5.2. Saran
Saran yang dapat diberikan untuk pengembangan sistem pemantau
konektivitas jaringan berbasis sistem minimum Arduino Uno R3 adalah:
1.
Sistem
pemantau
jaringan
ini
dapat
dikembangkan
dengan
menambahkan fitur mail server.
2.
Sistem dapat dikembangkan dengan menggunakan SD card. SD card
dapat digunakan untuk menyimpan list IP dalam bentuk text file yang
akan dipantau. Jika sewaktu-waktu terjadi penambahan IP program tidak
perlu di-setting ulang, IP hanya perlu ditambahkan ke dalam SD card.
75
Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR PUSTAKA
7
Blocher,7Richard.72003.7Dasar Elektronika.7Yogyakarta:7Penerbit7Andi.7
7
Darmawan,7 Aan.7 2013.7 Workshop Arduino.7 Bandung:7 Universitas7 Kristen7
Maranatha.77
7
Kadir,7 Abdul.72013.7Panduan Praktis Mempelajari Aplikasi Mikrokontroler Dan
Pemrogramannya Menggunakan Arduino. Yogyakarta:7Penerbit7Andi.7
7
Kristanto,7Andry.72003.7Jaringan Komputer. Yogyakarta:7Penerbit7Graha7Ilmu.7
7
Sugeng,7Winarno7dan7Theta7Dinnarwaty7Putri.72015.7Jaringan Komputer Dengan
TCP-IP.7Bandung:7Penerbit7Modula.7
7
Santosa,7 Hari.7 2015.7 Panduan Praktis Arduino Untuk Pemula.[e-book].7 Diakses7
pada7187Juli72016.7Academia.edu.7
7
Tampilan LCD Dengan Arduino.7 http://inkubator-teknologi.com/tampilan-lcddengan-arduino/.7Diakses7pada7127Februari72016.7
Tutorial
Dasar
Arduino
Ethernet
Shield.7
http://lang8088.blogspot.co.id/2015/03/tutorial-dasar-arduino-ethernetshield.html.7Diakses7Pada7127Februari72016.7
7
7
7
767
7
Universitas Kristen Maranatha7
Dewasa ini komputer menjadi hal yang umum dalam dunia teknologi dan
informasi. Komputer berkembang sangat pesat dan hampir seluruh aspek kehidupan
manusia membutuhkan teknologi ini. Hal tersebut memungkinkan sebuah
komputer dapat terhubung dengan komputer lainnya untuk saling berkomunikasi,
membagi data, dan lain sebagainya. Agar satu komputer dapat terhubung dengan
komputer yang lainnya dibutuhkan peranan jaringan komputer.
Jaringan komputer memiliki peranan yang sangat penting, untuk itu
diperlukan pemantauan terhadap konektivitas jaringan. Pemantauan terhadap
konektivitas jaringan dapat dilakukan dengan berbagai cara, salah satunya melalui
e-mailm Apabila terdapat jaringan yang terputus, maka e-mail system akan
mengirimkan pesan ke user yang bertugas untuk memantau jaringan tersebut.
Kekurangan dari pemantauan ini adalah tidak semua user selalu membuka e-mail
ataupun memegang handphonem
Dalam Tugas Akhir ini telah dikembangkan satu sistem yang dapat
mengatasi kekurangan dari pematauan konektivitas jaringan melalui e-mail, yaitu
menggunakan hardware yang dapat memantau dengan akurat dan realtime ketika
ada jaringan yang terganggu. Dalam perancangan sistem pemantau konektivitas
jaringan ini digunakan sebuah sistem minimum Arduino Uno R3. Sebagai input
dari sistem ini digunakan komponen ethernet shieldm Terdapat 3 jenis komponen
sebagai output dari sistem, yaitu LCD display, indikator LED, dan buzzerm
Kata kunci: Arduino, Switch, Access Point, LED, LCD, Buzzer, E-mailm
i
Universitas Kristen Maranatha
ABSTRACT
Right now, computers become common in the world of information and
technologym The computers are evolving very fast, almost all aspect of human life
need this kind of technologym Because of this technology, the computers can connect
to another computers so they can communicate each other, for example for data
sharing, printer sharing, network based applications, etcm Computer network is very
important so all computers can connect and communicate each otherm
To maintain the connectivity state of the computer networks, the monitoring
systems are needed so the network administrator can know whether the network
connectivity is up or downm The computer networks nowadays are very importantm
Because of that, the monitoring of computer networks are very requiredm The
monitoring of network connectivity can be done in many ways, one of them by using
the e-mail systemm If there is a network appliance that disconnected, the e-mail
system will send an e-mail to authorized user that will take in actionm By using this
obsolete e-mail system, not all user open their e-mail or using their cellphonem
So in this Final Project, the network monitoring system based on minimum
system of Arduino has been madem This system can be used to resolve the
disadvantages of obsolete e-mail systemm This device can be used to monitor the
computer networks accurately and in realtime when there are some of network
appliances that in troublem In the design of this device, the minimum system of
Arduino Uno R3 has been usedm As the input for the system, an ethernet shield has
been used toom There are three kind of components that used for the output of this
systemm They are LCD display, LED indicator, and an buzzerm
Key Word: Arduino, Switch, Access Point, LED, LCD, Buzzer, E-mailm
ii
Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR ISI
ABSTRAK... ........................................................................................................ i
ABSTRACTmmm ....................................................................................................... ii
KATA PENGANTAR ........................................................................................ iii
DAFTAR ISI ....................................................................................................... v
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... vii
DAFTAR TABEL .............................................................................................. ix
DAFTAR RUMUS .............................................................................................. x
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xi
BAB I PENDAHULUAN .................................................................................... 1
1.1. Latar Belakang ........................................................................................ 1
1.2. Rumusan Masalah ................................................................................... 2
1.3. Tujuan ..................................................................................................... 2
1.4. Batasan Masalah ...................................................................................... 2
1.5. Spesifikasi Alat........................................................................................ 2
1.6. Sistematika Penulisan .............................................................................. 3
BAB II LANDASAN TEORI .............................................................................. 4
2.1. Jaringan Komputer .................................................................................. 4
2.1.1. Klasifikasi jaringan komputer ............................................................ 4
2.1.2 Perangkat jaringan komputer .............................................................. 7
2.2. IP/TCP-IP ............................................................................................. 14
2.2.1. Definisi Protokol ............................................................................. 14
2.2.2. TCP/IP ............................................................................................ 14
2.2.3. IP Address ....................................................................................... 14
2.2.4. Ping................................................................................................. 16
2.3. Arduino Uno R3 .................................................................................... 16
2.4. Arduino Ethernet Shield ........................................................................ 21
2.5. Resistor ................................................................................................. 23
2.6. Kapasitor ............................................................................................... 25
2.7. Buzzer.................................................................................................... 27
2.8. Catu daya (Trafo/Power Supply) ............................................................ 27
2.8.1. Catu daya adaptor ............................................................................. 28
2.8.2. Pengatur tegangan ............................................................................ 29
2.9. Dioda..................................................................................................... 30
2.10. LCD (Liquid Crystal Display) ............................................................... 30
2.10.1. Struktur Memori LCD ..................................................................... 32
2.10.2. Deskripsi pin LCD ........................................................................... 32
2.11. LED (Light Emitting Diode).................................................................. 33
2.12. Transistor .............................................................................................. 34
2.13. Software Arduino IDE ........................................................................... 36
BAB III PERANCANGAN ............................................................................... 39
3.1. Diagram Blok dan Cara Kerja ................................................................ 39
3.2. Perancangan Perangkat Keras ................................................................ 41
3.2.1. Perancangan Sistem Minimum Arduino Uno R3.............................. 41
v
Universitas Kristen Maranatha
3.2.2. Perancangan Rangkaian LCD Display 2x16 ..................................... 42
3.2.3. Perancangan Rangkaian Buzzer ....................................................... 44
3.2.4. Perancangan Rangkaian LED Indicator ........................................... 45
3.2.5. Perancangan Rangkaian Power Supply ............................................ 46
3.2.6. Perancangan dan Desain PCB .......................................................... 46
3.3. Perancangan Perangkat Lunak ............................................................... 48
3.3.1. Sub-Routine Switch.......................................................................... 53
3.3.2. Sub-Routine PC ............................................................................... 56
3.3.3. Sub-Routine Access Point ................................................................ 58
BAB IV DATA PENGAMATAN DAN ANALISA........................................... 64
4.1. Perangkat keras...................................................................................... 64
4.2. Pengamatan dan Pengujian Terhadap Keseluruhan Sistem ..................... 65
4.2.1. Pengujian terhadap sistem dengan kondisi normal ........................... 65
4.2.2. Pengujian terhadap sistem dengan kondisi diberi kasus.................... 69
4.2.3. Pengamatan dan pengujian terhadap indikator LCD display, LED,
dan buzzer (Kondisi terhubung dan terputus) ................................... 71
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................. 75
5.1. Kesimpulan ........................................................................................... 75
5.2. Saran ..................................................................................................... 75
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 76
vi
Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Model jaringan LAN ......................................................................... 5
Gambar 2.2 Model jaringan MAN ........................................................................ 5
Gambar 2.3 Model jaringan WAN ........................................................................ 6
Gambar 2.4 Model jaringan peer to peer .............................................................. 6
Gambar 2.5 Model jaringan client server ............................................................. 7
Gambar 2.6 Fisik komputer server ....................................................................... 8
Gambar 2.7 Fisik komputer client ........................................................................ 8
Gambar 2.8 Perangkat hub ................................................................................... 9
Gambar 2.9 Switch ............................................................................................... 9
Gambar 2.10 Bridge ........................................................................................... 10
Gambar 2.11 Router ........................................................................................... 10
Gambar 2.12 Access Point ................................................................................. 11
Gambar 2.13 Kabel ............................................................................................ 11
Gambar 2.14 Ethernet Card ............................................................................... 12
Gambar 2.15 Modem ......................................................................................... 12
Gambar 2.16 Konektor....................................................................................... 13
Gambar 2.17 Repeater ....................................................................................... 13
Gambar 2.18 Rangkaian board sistem minimum Arduino Uno R3 ..................... 19
Gambar 2.19 Bentuk fisik board sistem minimum Arduino Uno R3................... 20
Gambar 2.20 Diagram skematik sistem minimum Arduino Uno R3 ................... 21
Gambar 2.21 Bentuk fisik board Arduino Ethernet Shield ................................. 22
Gambar 2.22 Diagram skematik Arduino Ethernet Shield .................................. 22
Gambar 2.23 Urutan cincin warna pada resistor ................................................. 24
Gambar 2.24 Bentuk fisik resistor ..................................................................... 25
Gambar 2.25 Jenis-jenis kapasitor ...................................................................... 26
Gambar 2.26 Buzzer ........................................................................................... 27
Gambar 2.27 Diagram blok modul DC Power Supply ........................................ 28
Gambar 2.28 Diagram skematik modul DC Power Supply ................................. 28
Gambar 2.29 Simbol Dioda ................................................................................ 30
Gambar 2.30 Blok diagram LCD display............................................................ 31
Gambar 2.31 LCD display ukuran 2x16 ............................................................. 31
Gambar 2.32 Simbol dan bentuk fisik LED ........................................................ 34
Gambar 2.33 Transistor NPN dan PNP .............................................................. 35
Gambar 2.34 Transistor 2N2222 ........................................................................ 35
Gambar 2.35 Jendela utama Arduino IDE .......................................................... 36
Gambar 3.1 Desain sistem pemantau konektivitas jaringan berbasis sistem
minimum Arduino Uno R3 ............................................................ 39
Gambar 3.2 Diagram blok sistem pemantau konektivitas jaringan berbasis
sistem minimum Arduino Uno R3 ................................................. 40
Gambar 3.3 Pemasangan Ethernet Shield ke sistem minimum Arduino Uno R3 42
Gambar 3.4 Rangkaian LCD Display berukuran 16x2 ....................................... 44
Gambar 3.5 Rangkaian Buzzer Pada Sistem Pemantau Konektivitas Jaringan
Berbasis Sistem Minimum Arduino Uno R3 .................................. 45
vii
Universitas Kristen Maranatha
Gambar 3.6 Rangkaian LED indicator .............................................................. 45
Gambar 3.7 Rangkaian Power Supply ............................................................... 46
Gambar 3.8 Desain PCB Untuk Sistem Pemantau Konektivitas Jaringan
Berbasis Sistem Minimum Arduino Uno R3 .................................. 47
Gambar 3.9 Diagram Skematik Keseluruhan Sistem ......................................... 47
Gambar 3.10A Diagram Alir Program Utama Sistem ......................................... 50
Gambar 3.10B Diagram Alir Program Utama Sistem ......................................... 51
Gambar 3.10C Diagram Alir Program Utama Sistem ......................................... 52
Gambar 3.10D Diagram Alir Program Utama Sistem ......................................... 53
Gambar 3.11 Diagram Alir Sub-Routine Switch 1 .............................................. 54
Gambar 3.12 Diagram Alir Sub-Routine Switch 2 .............................................. 55
Gambar 3.13 Diagram Alir Sub-Routine Switch 3 .............................................. 55
Gambar 3.14 Diagram Alir Sub-Routine Komputer 1 ......................................... 56
Gambar 3.15 Diagram Alir Sub-Routine Komputer 2 ......................................... 57
Gambar 3.16 Diagram Alir Sub-Routine Komputer 3 ......................................... 57
Gambar 3.17 Diagram Alir Sub-Routine Komputer 4 ......................................... 58
Gambar 3.18 Diagram Alir Sub-Routine Access Point 1 ..................................... 59
Gambar 3.19 Diagram Alir Sub-Routine Access Point 2 ..................................... 59
Gambar 3.20 Diagram Alir Sub-Routine Access Point 3 ..................................... 60
Gambar 3.21 Diagram Alir Sub-Routine Access Point 4 ..................................... 61
Gambar 3.22 Diagram Alir Sub-Routine Access Point 5 ..................................... 61
Gambar 3.23 Diagram Alir Sub-Routine Access Point 6 ..................................... 62
Gambar 3.24 Diagram Alir Sub-Routine Access Point 7 ..................................... 63
Gambar 3.25 Diagram Alir Sub-Routine Access Point 8 ..................................... 63
Gambar 4.1 Tampilan luar sistem pemantau konektivitas jaringan berbasis
Arduino Uno R3 ............................................................................ 64
viii
Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Tabel karakteristik rangkaian sistem minimum Arduino Uno R3 ........ 18
Tabel 2.2 Tabel warna resistor ........................................................................... 24
Tabel 3.1 Konfigurasi Pemasangan Port LCD Display 16x2 dengan Port Sistem
Minimum Arduino Uno R3 ................................................................ 43
Tabel 4.1 Pemantauan 3 IP Switch ..................................................................... 65
Tabel 4.2 Pemantauan 4 IP Komputer (PC) ....................................................... 66
Tabel 4.3 Pemantauan 8 IP Access Point ............................................................ 67
Tabel 4.4 Pemantauan IP switch, PC, dan Access Point dengan contoh kasus .... 69
Tabel 4.5 Pengujian terhadap indikator output sistem (LCD, LED, dan buzzer)
dengan kondisi jaringan terhubung ..................................................... 71
Tabel 4.6 Pengujian terhadap indikator output sistem (LCD, LED,dan ............... 73
buzzer) dengan kondisi jaringan terputus............................................ 73
ix
Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR RUMUS
Rumus 2.1 Hukum Ohm..................................................................................... 23
x
Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR LAMMIRAN
LAMPIRAN A ................................................................................................ A-1
LAMPIRAN B................................................................................................. B-1
LAMPIRAN C................................................................................................. C-1
xi
Universitas Kristen Maranatha
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
NOC (Network Operations Center) merupakan salah satu biro yang
bertugas untuk melakukan pemantauan terhadap keamanan jaringan
komputer di Universitas Kristen Maranatha. Keamanan jaringan komputer
harus dijaga agar tetap stabil. Ketidakstabilan jaringan dapat berpengaruh
terhadap pekerjaan jajaran Universitas Kristen Maranatha (dosen, karyawan,
tata usaha, dan lain sebagainya). Agar dapat bekerja dengan baik, jaringan
komputer di Universitas Kristen Maranatha didukung oleh banyak perangkat
seperti switch, server, access point, dan lain sebagainya. Perangkat-perangkat
tersebut sifatnya sangat penting bagi kelangsungan jaringan komputer yang
ada di Universitas Kristen Maranatha. Pengguna tidak dapat bekerja dengan
baik apabila terjadi gangguan pada jaringan.
Kesulitan yang dialami NOC saat ini yang berkaitan dengan jaringan
adalah ketika terjadi gangguan pada perangkat pendukung, NOC terlambat
untuk tahu bahwa telah terjadi masalah pada jaringan tersebut. Hal ini
dikarenakan sistem pemantauan jaringan yang digunakan saat ini berbasis email. Mail server yang digunakan oleh Universitas Kristen Maranatha berada
di cloud (internet). Hal ini berpengaruh terhadap kecepatan pengiriman dan
penerimaan e-mail (tidak real time). Selain itu pihak yang dikirimkan e-mail
tidak
selalu
membukanya,
sehingga
mengakibatkan
NOC
telat
mengetahuinya.
Dari kondisi tersebut, maka diperoleh ide untuk mengembangkan
sistem pemantau konektivitas jaringan yang realtime. Sistem pemantau
tersebut akan dirancang menggunakan sistem minimum Arduino Uno dan
ethernet shield yang disambungkan ke jaringan komputer lokal.
1
Universitas Kristen Maranatha
1.2. Rumusan Masalah
Bagaimana cara membuat sistem pemantau konektivitas jaringan di
Universitas Kristen Maranatha berbasis sistem minimum Arduino Uno?
1.3. Tujuan
Membuat sistem pemantau konektivitas jaringan di Universitas
Kristen Maranatha berbasis sistem minimun Arduino Uno.
1.4. Batasan Masalah
Batasan masalah pada sistem pemantau konektivitas jaringan di
Universitas Kristen Maranatha berbasis sistem minimum Arduino Uno yang
telah dibuat adalah:
1.
Sistem minimum yang digunakan adalah Arduino Uno R3.
2.
Alamat IP (Internet Protocol) yang akan dipantau adalah sebanyak 15
buah, terdiri dari 3 buah IP Switch, 4 buah IP Computer, dan 8 buah IP
Access Point.
3.
Software yang digunakan untuk memprogram sistem minimum Arduino
Uno adalah Arduino IDE.
4.
Keluaran (Output) dari sistem ini berupa suara dari buzzer, lampu dari
LED, dan teks dari LCD display.
1.5. Spesifikasi Alat
Spesifikasi perangkat keras yang digunakan dalam perancangan
sistem pemantau konektivitas jaringan berbasis sistem minimum Arduino
Uno adalah:
1.
Sistem minimum yang digunakan adalah sistem minimum Arduino Uno
R3.
2.
Sebagai indikator output dari sistem ini digunakan satu buah LCD display
berukuran 2x16, 1 buah buzzer, dan 3 buah LED masing-masing
berwarna merah, kuning, dan hijau.
2
Universitas Kristen Maranatha
1.6. Sistematika Penulisan
Dalam pembuatan laporan Tugas Akhir ini, ada 5 bab utama yang
akan diuraikan diantaranya:
BAB I PENDAHULUAN
Pada bab ini akan dibahas mengenai latar belakang masalah,
rumusan masalah, tujuan, dan batasan masalah yang ada.
BAB II LANDASAN TEORI
Bab ini berisi penjelasan mengenai teori-teori dasar komponen yang
digunakan dalam pembuatan sistem pemantau konektivitas jaringan.
Hal yang dibahas yaitu pengertian, bentuk dan ukuran, dan kegunaan
dari masing-masing komponen.
BAB III PERANCANGAN ALAT DAN PERANGKAT LUNAK
Dalam bab ini dibahas mengenai urutan atau langkah pengerjaan
sistem dengan diagram alir (flowchart).
BAB IV PENGAMATAN DAN DATA ANALISIS
Dalam bab ini dibahas mengenai pengujian alat yang telah dibuat
kemudian dianalisis untuk mendapatkan kesimpulan.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Pada bab ini akan dibahas mengenai kesimpulan dari hasil pengujian
sistem dan saran-saran agar sistem dapat dikembangkan menjadi
lebih baik lagi.
3
Universitas Kristen Maranatha
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan hasil perancangan dan pengujian terhadap sistem
pemantau konektivitas jaringan berbasis sistem minimum Arduino Uno R3
yang telah dibuat, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
1.
Sistem pemantau konektivitas jaringan berbasis sistem minimum
Arduino Uno R3 berhasil direalisasikan dan dapat bekerja dengan baik.
2.
Tingkat keberhasilan sistem pemantau konektivitas jaringan berbasis
sistem minimum Arduino Uno R3 ini dapat dikatakan baik yang dapat
dibuktikan dari hasil pengamatan dan analisa data. Setiap indikator
output berjalan sesuai dengan perannya masing-masing.
3.
Berdasarkan pengamatan yang telah dilakukan, terdapat beberapa
jaringan dengan waktu respon yang tinggi dan satu kali RTO (Request
Time Out). Hal tersebut dapat terjadi bukan karena kesalahan sistem,
karena sistem hanya berfungsi untuk memantau (monitoring jaringan).
4.
Sistem pemantau konektivitas jaringan berbasis sistem minimum
Arduino Uno R3 dapat diaplikasikan di NOC (Network Operation
Center) untuk melengkapi sistem yang sudah ada.
5.2. Saran
Saran yang dapat diberikan untuk pengembangan sistem pemantau
konektivitas jaringan berbasis sistem minimum Arduino Uno R3 adalah:
1.
Sistem
pemantau
jaringan
ini
dapat
dikembangkan
dengan
menambahkan fitur mail server.
2.
Sistem dapat dikembangkan dengan menggunakan SD card. SD card
dapat digunakan untuk menyimpan list IP dalam bentuk text file yang
akan dipantau. Jika sewaktu-waktu terjadi penambahan IP program tidak
perlu di-setting ulang, IP hanya perlu ditambahkan ke dalam SD card.
75
Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR PUSTAKA
7
Blocher,7Richard.72003.7Dasar Elektronika.7Yogyakarta:7Penerbit7Andi.7
7
Darmawan,7 Aan.7 2013.7 Workshop Arduino.7 Bandung:7 Universitas7 Kristen7
Maranatha.77
7
Kadir,7 Abdul.72013.7Panduan Praktis Mempelajari Aplikasi Mikrokontroler Dan
Pemrogramannya Menggunakan Arduino. Yogyakarta:7Penerbit7Andi.7
7
Kristanto,7Andry.72003.7Jaringan Komputer. Yogyakarta:7Penerbit7Graha7Ilmu.7
7
Sugeng,7Winarno7dan7Theta7Dinnarwaty7Putri.72015.7Jaringan Komputer Dengan
TCP-IP.7Bandung:7Penerbit7Modula.7
7
Santosa,7 Hari.7 2015.7 Panduan Praktis Arduino Untuk Pemula.[e-book].7 Diakses7
pada7187Juli72016.7Academia.edu.7
7
Tampilan LCD Dengan Arduino.7 http://inkubator-teknologi.com/tampilan-lcddengan-arduino/.7Diakses7pada7127Februari72016.7
Tutorial
Dasar
Arduino
Ethernet
Shield.7
http://lang8088.blogspot.co.id/2015/03/tutorial-dasar-arduino-ethernetshield.html.7Diakses7Pada7127Februari72016.7
7
7
7
767
7
Universitas Kristen Maranatha7