Analisis Kinerja Content Delivery Network yang Menggunakan Webmapper
TUGAS AKHIR
ANALISIS KINERJA CONTENT DELIVERY NETWORK
YANG MENGGUNAKAN WEBMAPPER
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menyelesaikan Pendidikan
Sarjana (S-1) di Departemen Teknik Elektro Konsentrasi Teknik
Telekomunikasi
Oleh :
ELIZABETH SIANTURI
NIM : 130422027
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
CDN adalah sebuah sistem jaringan server untuk mendistribusikan konten
yang ada dalam sebuah aplikasi/web ke berbagai pengakses/pengguna di berbagai
belahan dunia agar data/konten yang dikirim dan diterima lebih cepat. CDN
diperuntukkan untuk website atau aplikasi yang pengaksesnya dari berbagai
belahan dunia. Server jaringan CDN terdistribusi secara global dengan tujuan
untuk melayani konten ke pengguna dengan ketersediaan yang besar dan performa
tinggi.
Pada tugas akhir ini diterapkan model jaringan CDN yang menggunakan
Webmapper dengan simulator NS-2. Hasil simulasi rata-rata menunjukkan bahwa
penggunaan jaringan CDN meningkatkan QoS dari suatu jaringan yang
dibandingkan dengan Single Server. Nilai delay dengan webmapper turun 0.17818
detik. Nilai packet loss dengan webmapper turun sebesar 40.21%. Nilai
throughput dengan webmapper naik 120.5078 kbps.
Kata kunci: CDN, Webmapper, QoS, dan Network Simulator-2
i
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah
memberikan kemampuan dan kesehatan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Tugas Akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan
untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di
Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Adapun judul Tugas Akhir ini adalah :
“ANALISIS KINERJA CONTENT DELIVERY NETWORK YANG
MENGGUNAKAN WEBMAPPER”
Tugas Akhir ini penulis persembahkan kepada yang teristimewa yaitu
ayahanda S.Sianturi dan ibunda L.Nainggolan yang senantiasa memberikan
perhatian dan kasih sayang sejak penulis lahir hingga sekarang, serta saudara
tercinta Luciana Sianturi, Antonius Sianturi dan Leo Nardo Sianturi yang
senantiasa mendukung dan memberi semangat.
Selama penulis menjalani pendidikan di kampus hingga diselesaikannya
Tugas Akhir ini, penulis banyak menerima bantuan, bimbingan, dan dukungan
dari berbagai pihak. Untuk itu dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan
terima kasih kepada :
1.
Bapak Suherman, ST., M.Comp., Ph.D selaku dosen Pembimbing Tugas
Akhir, atas nasehat, bimbingan dan motivasi dalam menyelesaikan Tugas
Akhir ini.
2.
Ibu Syiska Yana, ST,MT, selaku Penasehat Akademis penulis, atas
bimbingan dan arahannya dalam melayani perkuliahan selama ini.
ii
Universitas Sumatera Utara
3.
Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si dan Bapak Rahmad Fauzi ST, MT
selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara.
4.
Bapak Rahmat Fauzi, ST, MT dan Bapak Emerson P.Sinulingga, ST., M.Sc,
Phd selaku dosen penguji Tugas Akhir, atas masukan dan bantuannya dalam
penyempurnaan Tugas Akhir ini.
5.
Seluruh staf pengajar yang telah memberi bekal ilmu kepada penulis dan
seluruh pegawai Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas
Sumatera Utara atas segala bantuannya.
6.
Temen - teman Sub-Jurusan Telekomunikasi Teknik Elektro USU, K’Kiki,
B’Denny, Nofrizal, yang selama ini membantu dan memfasilitasi penulis
untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.
7.
Teman – teman di Teknik Elektro FT-USU, terkhusus angkatan 2013 atas
dukungan, do’a, suka dan duka selama di bangku perkuliahan.
8.
Teman satu kos, Susan, Helena, Devi, K’Desi, yang selama ini mendukung
dan memberi semangat kepada penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir
ini.
9.
Sahabat terbaik penulis, Mentari, Indah Julita, Nami dan Candra.
Terimakasih atas perhatian dan do’a nya.
10.
Semua pihak yang tidak sempat penulis sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan baik
dari segi materi maupun penyajiannya. Oleh karena itu saran dan kritik dengan
tujuan menyempurnakan dan mengembangkan kajian dalam bidang ini sangat
penulis harapkan.
iii
Universitas Sumatera Utara
Akhir kata penulis berharap semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi
pembaca sekalian terutama bagi penulis sendiri.
Medan, Juni 2016
Penulis
Elizabeth Sianturi
NIM. 130422027
iv
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK . ............................................................................................................ i
KATA PENGANTAR . ......................................................................................... ii
DAFTAR ISI ........................................................................................................... v
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... vii
DAFTAR TABEL . ............................................................................................. viii
1.
2.
3.
PENDAHULUAN .........................................................................................1
1.1
Latar Belakang ........................................................................................1
1.2
Perumusan Masalah ................................................................................2
1.3
Tujuan Penulisan .....................................................................................2
1.4
Manfaat Penulisan ..................................................................................2
1.5
Batasan Masalah ......................................................................................2
1.6
Metode Penulisan ....................................................................................3
1.7
Metodologi Penulisan .............................................................................4
DASAR TEORI............................................................................................ 5
2.1
Definisi Content Delivery Network (CDN) ............................................ 5
2.2
Webmapper ........................................................................................... 6
2.3
Software Simulator.................................................................................. 7
2.4
Kerangka Evaluasi Video EvalVid . ....................................................... 8
PERANCANGAN SIMULASI ................................................................ 11
3.1
Perancangan Alur Penelitian .............................................................. 11
3.2
Spesifikasi Perangkat ............................................................................12
3.2.1 Perangkat Keras . ..........................................................................12
3.2.2 Perangkat Lunak . ........................................................................ 12
3.3
Spesifikasi Trafik Simulasi CDN . ....................................................... 13
3.4
Spesifikasi Fisik Simulasi CDN . ......................................................... 13
v
Universitas Sumatera Utara
3.5
Implementasi Webmapper . .................................................................. 14
3.6
Parameter Evaluasi . ............................................................................. 14
3.6.1 Delay ........................................................................................... 15
3.6.2 Packet Loss . ................................................................................ 15
3.6.3 Throughput . ................................................................................ 16
3.7
4.
Langkah Pelaksanaan Simulasi . .......................................................... 16
HASIL SIMULASI DAN ANALISIS DATA . ........................................ 18
4.1
Hasil Pengujian Single Server . ............................................................ 18
4.1.1 Delay ........................................................................................... 18
4.1.2 Packet Loss . ................................................................................ 20
4.1.3 Throughput . ................................................................................ 22
4.2
Perbandingan Kinerja Single Server dengan Jaringan CDN . .............. 24
4.2.1 Delay ........................................................................................... 24
4.2.2 Packet Loss . ................................................................................ 26
4.2.3 Throughput . ................................................................................ 28
4.3
Perbandingan Kinerja CDN dengan CDN webmapper . .......................30
4.3.1 Delay ........................................................................................... 31
4.3.2 Packet Loss . ................................................................................ 33
4.3.3 Throughput . ................................................................................ 35
5
KESIMPULAN DAN SARAN . ................................................................ 38
5.1
Kesimpulan . ......................................................................................... 38
5.2
Saran . ................................................................................................... 39
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
vi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Konsep Dasar Content Delivery Network . ........................................ 6
Gambar 2.2 Arsitektur Dasar NS-2 . ...................................................................... 7
Gambar 2.3 Struktur Framework EvalVid . ........................................................... 8
Gambar 3.1 Diagram Alir Rancangan Penelitian . ................................................ 11
Gambar 3.2 Konfigurasi Jaringan CDN . ............................................................ 14
Gambar 3.3 Urutan Langkah Simulasi . ............................................................... 17
Gambar 4.1 Grafik Hasil Pengujian Delay Single Server. .................................. 19
Gambar 4.2 Grafik Rata-rata Delay Single Server . ............................................ 20
Gambar 4.3 Grafik Hasil Pengujian Packet Loss Single Server . ....................... 21
Gambar 4.4 Grafik Rata-rata Packeet Loss Single Server .................................. 21
Gambar 4.5 Grafik Hasil Pengujian Throughput Single Server . ........................ 23
Gambar 4.6 Grafik Rata-rata Throughput Single Server . ................................... 23
Gambar 4.7 Grafik Delay Single Server dan CDN. ............................................ 25
Gambar 4.8 Grafik Perbandingan Delay Single Server dan CDN . ..................... 26
Gambar 4.9 Grafik Packet Lost Single Server dan CDN. .................................. 27
Gambar 4.10 Grafik Perbandingan Packet Loss Single Server dan CDN . ......... 28
Gambar 4.11 Grafik Throughut Single Server dan CDN. .................................... 29
Gambar 4.12 Grafik Perbandingan Throughut Single Server dan CDN . ........... 30
Gambar 4.13 Grafik Delay CDN dan CDN Webmapper . ................................... 32
Gambar 4.14 Grafik Perbandingan Delay CDN dan CDN Webmapper . ........... 32
Gambar 4.15 Grafik Packet Lost CDN dan CDN Webmapper........................... 34
Gambar 4.16 Grafik Perbandingan Packet Loss CDN dan CDN Webmapper. .. 34
Gambar 4.17 Grafik Throughut CDN dan CDN Webmapper.. ............................ 36
Gambar 4.18 Grafik Perbandingan Throughut CDN dan CDN Webmapper. .... 36
vii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Spesifikasi Trafik Video . .................................................................... 13
Tabel 3.2 One-way Delay (Letency) Versi TIPHON . ......................................... 15
Tabel 3.3 Packet Loss Versi TIPHON . ............................................................... 15
Tabel 4.1 Hasil Pengujian Delay Single Server . ................................................. 18
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Packet Loss Single Server. ........................................ 20
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Throughput Single Server. ......................................... 22
Tabel 4.4 Perbandingan Delay Single Server dan CDN . ..................................... 24
Tabel 4.5 Perbandingan Packet Loss Single Server dan CDN . ............................ 26
Tabel 4.6 Perbandingan Throughput Single Server dan CDN . ............................ 28
Tabel 4.7 Perbandingan Delay CDN dan CD Webmapper . ............................... 31
Tabel 4.8 Perbandingan Packet Loss CDN dan CD Webmapper . ....................... 33
Tabel 4.9 Perbandingan Throughput CDN dan CD Webmapper ......................... 35
viii
Universitas Sumatera Utara
ANALISIS KINERJA CONTENT DELIVERY NETWORK
YANG MENGGUNAKAN WEBMAPPER
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menyelesaikan Pendidikan
Sarjana (S-1) di Departemen Teknik Elektro Konsentrasi Teknik
Telekomunikasi
Oleh :
ELIZABETH SIANTURI
NIM : 130422027
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
CDN adalah sebuah sistem jaringan server untuk mendistribusikan konten
yang ada dalam sebuah aplikasi/web ke berbagai pengakses/pengguna di berbagai
belahan dunia agar data/konten yang dikirim dan diterima lebih cepat. CDN
diperuntukkan untuk website atau aplikasi yang pengaksesnya dari berbagai
belahan dunia. Server jaringan CDN terdistribusi secara global dengan tujuan
untuk melayani konten ke pengguna dengan ketersediaan yang besar dan performa
tinggi.
Pada tugas akhir ini diterapkan model jaringan CDN yang menggunakan
Webmapper dengan simulator NS-2. Hasil simulasi rata-rata menunjukkan bahwa
penggunaan jaringan CDN meningkatkan QoS dari suatu jaringan yang
dibandingkan dengan Single Server. Nilai delay dengan webmapper turun 0.17818
detik. Nilai packet loss dengan webmapper turun sebesar 40.21%. Nilai
throughput dengan webmapper naik 120.5078 kbps.
Kata kunci: CDN, Webmapper, QoS, dan Network Simulator-2
i
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah
memberikan kemampuan dan kesehatan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Tugas Akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan
untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di
Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Adapun judul Tugas Akhir ini adalah :
“ANALISIS KINERJA CONTENT DELIVERY NETWORK YANG
MENGGUNAKAN WEBMAPPER”
Tugas Akhir ini penulis persembahkan kepada yang teristimewa yaitu
ayahanda S.Sianturi dan ibunda L.Nainggolan yang senantiasa memberikan
perhatian dan kasih sayang sejak penulis lahir hingga sekarang, serta saudara
tercinta Luciana Sianturi, Antonius Sianturi dan Leo Nardo Sianturi yang
senantiasa mendukung dan memberi semangat.
Selama penulis menjalani pendidikan di kampus hingga diselesaikannya
Tugas Akhir ini, penulis banyak menerima bantuan, bimbingan, dan dukungan
dari berbagai pihak. Untuk itu dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan
terima kasih kepada :
1.
Bapak Suherman, ST., M.Comp., Ph.D selaku dosen Pembimbing Tugas
Akhir, atas nasehat, bimbingan dan motivasi dalam menyelesaikan Tugas
Akhir ini.
2.
Ibu Syiska Yana, ST,MT, selaku Penasehat Akademis penulis, atas
bimbingan dan arahannya dalam melayani perkuliahan selama ini.
ii
Universitas Sumatera Utara
3.
Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si dan Bapak Rahmad Fauzi ST, MT
selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik
Universitas Sumatera Utara.
4.
Bapak Rahmat Fauzi, ST, MT dan Bapak Emerson P.Sinulingga, ST., M.Sc,
Phd selaku dosen penguji Tugas Akhir, atas masukan dan bantuannya dalam
penyempurnaan Tugas Akhir ini.
5.
Seluruh staf pengajar yang telah memberi bekal ilmu kepada penulis dan
seluruh pegawai Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas
Sumatera Utara atas segala bantuannya.
6.
Temen - teman Sub-Jurusan Telekomunikasi Teknik Elektro USU, K’Kiki,
B’Denny, Nofrizal, yang selama ini membantu dan memfasilitasi penulis
untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.
7.
Teman – teman di Teknik Elektro FT-USU, terkhusus angkatan 2013 atas
dukungan, do’a, suka dan duka selama di bangku perkuliahan.
8.
Teman satu kos, Susan, Helena, Devi, K’Desi, yang selama ini mendukung
dan memberi semangat kepada penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir
ini.
9.
Sahabat terbaik penulis, Mentari, Indah Julita, Nami dan Candra.
Terimakasih atas perhatian dan do’a nya.
10.
Semua pihak yang tidak sempat penulis sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan baik
dari segi materi maupun penyajiannya. Oleh karena itu saran dan kritik dengan
tujuan menyempurnakan dan mengembangkan kajian dalam bidang ini sangat
penulis harapkan.
iii
Universitas Sumatera Utara
Akhir kata penulis berharap semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi
pembaca sekalian terutama bagi penulis sendiri.
Medan, Juni 2016
Penulis
Elizabeth Sianturi
NIM. 130422027
iv
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK . ............................................................................................................ i
KATA PENGANTAR . ......................................................................................... ii
DAFTAR ISI ........................................................................................................... v
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... vii
DAFTAR TABEL . ............................................................................................. viii
1.
2.
3.
PENDAHULUAN .........................................................................................1
1.1
Latar Belakang ........................................................................................1
1.2
Perumusan Masalah ................................................................................2
1.3
Tujuan Penulisan .....................................................................................2
1.4
Manfaat Penulisan ..................................................................................2
1.5
Batasan Masalah ......................................................................................2
1.6
Metode Penulisan ....................................................................................3
1.7
Metodologi Penulisan .............................................................................4
DASAR TEORI............................................................................................ 5
2.1
Definisi Content Delivery Network (CDN) ............................................ 5
2.2
Webmapper ........................................................................................... 6
2.3
Software Simulator.................................................................................. 7
2.4
Kerangka Evaluasi Video EvalVid . ....................................................... 8
PERANCANGAN SIMULASI ................................................................ 11
3.1
Perancangan Alur Penelitian .............................................................. 11
3.2
Spesifikasi Perangkat ............................................................................12
3.2.1 Perangkat Keras . ..........................................................................12
3.2.2 Perangkat Lunak . ........................................................................ 12
3.3
Spesifikasi Trafik Simulasi CDN . ....................................................... 13
3.4
Spesifikasi Fisik Simulasi CDN . ......................................................... 13
v
Universitas Sumatera Utara
3.5
Implementasi Webmapper . .................................................................. 14
3.6
Parameter Evaluasi . ............................................................................. 14
3.6.1 Delay ........................................................................................... 15
3.6.2 Packet Loss . ................................................................................ 15
3.6.3 Throughput . ................................................................................ 16
3.7
4.
Langkah Pelaksanaan Simulasi . .......................................................... 16
HASIL SIMULASI DAN ANALISIS DATA . ........................................ 18
4.1
Hasil Pengujian Single Server . ............................................................ 18
4.1.1 Delay ........................................................................................... 18
4.1.2 Packet Loss . ................................................................................ 20
4.1.3 Throughput . ................................................................................ 22
4.2
Perbandingan Kinerja Single Server dengan Jaringan CDN . .............. 24
4.2.1 Delay ........................................................................................... 24
4.2.2 Packet Loss . ................................................................................ 26
4.2.3 Throughput . ................................................................................ 28
4.3
Perbandingan Kinerja CDN dengan CDN webmapper . .......................30
4.3.1 Delay ........................................................................................... 31
4.3.2 Packet Loss . ................................................................................ 33
4.3.3 Throughput . ................................................................................ 35
5
KESIMPULAN DAN SARAN . ................................................................ 38
5.1
Kesimpulan . ......................................................................................... 38
5.2
Saran . ................................................................................................... 39
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
vi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Konsep Dasar Content Delivery Network . ........................................ 6
Gambar 2.2 Arsitektur Dasar NS-2 . ...................................................................... 7
Gambar 2.3 Struktur Framework EvalVid . ........................................................... 8
Gambar 3.1 Diagram Alir Rancangan Penelitian . ................................................ 11
Gambar 3.2 Konfigurasi Jaringan CDN . ............................................................ 14
Gambar 3.3 Urutan Langkah Simulasi . ............................................................... 17
Gambar 4.1 Grafik Hasil Pengujian Delay Single Server. .................................. 19
Gambar 4.2 Grafik Rata-rata Delay Single Server . ............................................ 20
Gambar 4.3 Grafik Hasil Pengujian Packet Loss Single Server . ....................... 21
Gambar 4.4 Grafik Rata-rata Packeet Loss Single Server .................................. 21
Gambar 4.5 Grafik Hasil Pengujian Throughput Single Server . ........................ 23
Gambar 4.6 Grafik Rata-rata Throughput Single Server . ................................... 23
Gambar 4.7 Grafik Delay Single Server dan CDN. ............................................ 25
Gambar 4.8 Grafik Perbandingan Delay Single Server dan CDN . ..................... 26
Gambar 4.9 Grafik Packet Lost Single Server dan CDN. .................................. 27
Gambar 4.10 Grafik Perbandingan Packet Loss Single Server dan CDN . ......... 28
Gambar 4.11 Grafik Throughut Single Server dan CDN. .................................... 29
Gambar 4.12 Grafik Perbandingan Throughut Single Server dan CDN . ........... 30
Gambar 4.13 Grafik Delay CDN dan CDN Webmapper . ................................... 32
Gambar 4.14 Grafik Perbandingan Delay CDN dan CDN Webmapper . ........... 32
Gambar 4.15 Grafik Packet Lost CDN dan CDN Webmapper........................... 34
Gambar 4.16 Grafik Perbandingan Packet Loss CDN dan CDN Webmapper. .. 34
Gambar 4.17 Grafik Throughut CDN dan CDN Webmapper.. ............................ 36
Gambar 4.18 Grafik Perbandingan Throughut CDN dan CDN Webmapper. .... 36
vii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Spesifikasi Trafik Video . .................................................................... 13
Tabel 3.2 One-way Delay (Letency) Versi TIPHON . ......................................... 15
Tabel 3.3 Packet Loss Versi TIPHON . ............................................................... 15
Tabel 4.1 Hasil Pengujian Delay Single Server . ................................................. 18
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Packet Loss Single Server. ........................................ 20
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Throughput Single Server. ......................................... 22
Tabel 4.4 Perbandingan Delay Single Server dan CDN . ..................................... 24
Tabel 4.5 Perbandingan Packet Loss Single Server dan CDN . ............................ 26
Tabel 4.6 Perbandingan Throughput Single Server dan CDN . ............................ 28
Tabel 4.7 Perbandingan Delay CDN dan CD Webmapper . ............................... 31
Tabel 4.8 Perbandingan Packet Loss CDN dan CD Webmapper . ....................... 33
Tabel 4.9 Perbandingan Throughput CDN dan CD Webmapper ......................... 35
viii
Universitas Sumatera Utara