Analisis perbandingan unjuk kerja protokol aodv dan dsdv pada network simulator 3 (ns-3).

ABSTRAK

Jaringan ad-hoc adalah salah satu konsep komunikasi komputer, yang berarti bahwa pengguna (user) ingin berkomunikasi dengan bentuk jaringan temporer yang lain, tanpa suatu bentuk administrasi yang terpusat. Masing-masing node berpartisipasi sebagai host dan router dan oleh karena itu bersedia meneruskan paket ke node yang lain. Untuk tujuan ini, protokol routing

dibutuhkan.

Protokol AODV merupakan salah satu protokol ad-hoc yang bersifat reaktif, yaitu proses pencarian rute hanya akan dilakukan ketika dibutuhkan komunikasi antara node sumber dan node

tujuan. Sedangkan protokol DSDV merupakan protokol ad-hoc bersifat proaktif, dimana node

akan memperbarui tabel routing yang dimilikinya secara periodik.

Parameter unjuk kerja yang diukur antara lain, throughput, delay, dan routing overhead. Skenario simulasi dilakukan dengan pergerakan node minimal, penambahan jumlah node, dan komunikasi yang terjadi hanya satu arah, yaitu banyak node sumber menuju ke satu node tujuan (sink).

ABSTRACT

Ad-hoc networking is a concept in computer communications, which means that users want to communicate with each other form a temporary network, without any form of centralized administration. Each node participating in the network acts both as host and a router and must therefore be willing to forward packets to other nodes. For this purpose, a routing protocol is needed.

AODV is an ad-hoc protocol tends to reactive, searching path only when it is required to communicate between source node and destination node. While DSDV is a proactive ad-hoc protocol, node will update its routing table periodically.

Quality of service parameters that are measured, are throughput, delay, and routing overhead. Simulation scenarios have minimal movement, increment node amount, and one-way communication, from source nodes to a destination node (sink).

1

ANALISIS PERBANDINGAN UNJUK KERJA PROTOKOL

AODV DAN DSDV PADA NETWORK SIMULATOR 3 (NS-3)

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Komputer

Program Studi Teknik Informatika

Disusun oleh:

COSMAS DIPTA PANDHEGAYUSA 095314014

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

PERFORMANCE COMPARISON ANALYSIS OF AODV AND

DSDV ON NETWORK SIMULATOR 3 (NS-3)

A THESIS

Presented as Partial Fulfillment of the Requirements To Obtain The Sarjana Komputer Degree In Informatics Engineering Study Program

Created by:

COSMAS DIPTA PANDHEGAYUSA 095314014

INFORMATICS ENGINEERING STUDY PROGRAM

DEPARTMENT OF INFORMATICS ENGINEERING

FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2015

iii

HALAMAN MOTTO

“Jika kamu tak bisa menyampaikan dengan sederhana, berarti kamu tak cukup paham.” --Albert Einstein

iv

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

Dengan ini, saya menyatakan bahwa skripsi ini tidak memuat karya milik orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka sebagaimana layaknya karya ilmiah.

Yogyakarta, Agustus 2015 Penulis,

v

ABSTRAK

Jaringan ad-hoc adalah salah satu konsep komunikasi komputer, yang berarti bahwa pengguna (user) ingin berkomunikasi dengan bentuk jaringan temporer yang lain, tanpa suatu bentuk administrasi yang terpusat. Masing-masing node

berpartisipasi sebagai host dan router dan oleh karena itu bersedia meneruskan paket ke node yang lain. Untuk tujuan ini, protokol routing dibutuhkan.

Protokol AODV merupakan salah satu protokol ad-hoc yang bersifat reaktif, yaitu proses pencarian rute hanya akan dilakukan ketika dibutuhkan komunikasi antara node sumber dan node tujuan. Sedangkan protokol DSDV merupakan protokol ad-hoc bersifat proaktif, dimana node akan memperbarui tabel routing yang dimilikinya secara periodik.

Parameter unjuk kerja yang diukur antara lain, throughput, delay, dan routing overhead. Skenario simulasi dilakukan dengan pergerakan node minimal, penambahan jumlah node, dan komunikasi yang terjadi hanya satu arah, yaitu banyak node sumber menuju ke satu node tujuan (sink).

vi

ABSTRACT

Ad-hoc networking is a concept in computer communications, which means that users want to communicate with each other form a temporary network, without any form of centralized administration. Each node participating in the network acts both as host and a router and must therefore be willing to forward packets to other nodes. For this purpose, a routing protocol is needed.

AODV is an ad-hoc protocol tends to reactive, searching path only when it is required to communicate between source node and destination node. While DSDV is a proactive ad-hoc protocol, node will update its routing table periodically.

Quality of service parameters that are measured, are throughput, delay, and routing overhead. Simulation scenarios have minimal movement, increment node amount, and one-way communication, from source nodes to a destination node (sink).

vii

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Yang bertandatangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma: Nama : Cosmas Dipta Pandhegayusa

NIM : 095314014

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul:

“ANALISIS PERBANDINGAN UNJUK KERJA PROTOKOL AODV DAN DSDV PADA NETWORK SIMULATOR 3 (NS-3)”

bersama perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikannya secara terbatas, dan mempublikasikannya di internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

Yogyakarta, 9 September 2015 Penulis,

viii

KATA PENGANTAR

Setelah penantian dan penundaan yang hampir tak berujung. Akhirnya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang pasti tak tepat waktu ini. Penulis menghaturkan syukur tak terhingga kepada Tuhan Sang Penguasa Semesta atas segalanya hingga skripsi ini dapat selesai. Tentu saja penulis menghaturkan terima kasih kepada:

1. kedua orang tua tercinta atas dukungan materi dan moral serta doa yang tak henti mengalir;

2. kakak tersayang dan suami atas perhatian dan semangat;

3. keluarga besar eyang Projosuyitno dan simbah Suyud atas perhatian dan dukungan;

4. Ibu Paulina Heruningsih Prima Rosa, S.Si., M.Sc. selaku dekan;

5. Bapak Iwan Binanto, M.Cs. atas pendampingan dan bimbingan serta selaku dosen pembimbing skripsi dan pembimbing akademik;

6. Bapak H. Agung Hernawan, S.T., M.Kom selaku ketua penguji;

7. Bapak Puspaningtyas Sanjoyo Adi, S.T, M.T. selaku sekretaris penguji; 8. keluarga besar Lens Club Sanata Dharma atas dukungan kegembiraan; 9. teman-teman “Pencokan Sorwaru” atas dukungan, kelucuan dan

pingpong-nya;

10.teman-teman grup “Ndlogok” atas kegilaan bersama; 11.teman-teman kos Bapak Winarno atas waktu bersama; 12. teman-teman kos Manis Manja atas waktu bersama,

ix 14.teman-teman Lir Space atas pengalaman,

15.Bapak Pinto N.H dan Bapak Layung Buworo atas motivasi dan petuahnya,

16.Christina Wienda atas dukungan, kebersamaan, serta cinta yang telah diberikan;

17.Serta pihak-pihak yang tidak bisa penulis sebutkan karena keterbatasannya.

Akhir kata semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi kemajuan ilmu pengetahuan nusa dan bangsa.

Yogyakarta, Agustus 2015 Penulis,

x

DAFTAR ISI

HALAMAN MOTTO iii

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA iv

ABSTRAK v

ABSTRACT vi

KATA PENGANTAR viii

DAFTAR ISI x

DAFTAR TABEL xiii

DAFTAR GAMBAR xiv

BAB I 1

PENDAHULUAN 1

1.1. Latar Belakang 1

1.2. Rumusan Masalah 3

1.3. Tujuan 3

1.4. Batasan Masalah 3

1.5. Metodologi Penelitian 4

1.6. Sistematika Penulisan 4

BAB II 6

LANDASAN TEORI 6

2.1. Routing 6

a) Link State 6

b) Distance Vector 7

xi

2.2. User Datagram Protocol (UDP) 8

2.3. Mobile Ad-hoc Network (MANET) 10

a) Ciri Utama 13

b) Kelebihan dan Kekurangan 14

c) Aplikasi 17

2.4. Protokol Routing Mobile Adhoc Network 19

2.5. AODV (Adhoc On-Demand Distance Vector) 20

a) Cara Kerja AODV 21

b) Manajemen Tabel Rute 23

c) Konsep Menarik AODV 23

d) Keterbatasan/keuntungan AODV 25

2.6. DSDV (Destination Sequenced Distance Vector) 26

a) Cara kerja DSDV 26

b) Keuntungan DSDV 26

c) Keterbatasan DSDV 27

2.7. Unjuk Kerja Jaringan 27

a) Throughput 27

b) Delay 27

c) Routing Overhead 28

2.8. Simulasi Jaringan 28

a) Faktor-faktor Simulasi 29

b) Network Simulator - 3 (NS-3) 31

2.9. AWK 34

BAB III 36

PERANCANGAN SIMULASI JARINGAN 36

xii

3.2. Analisa Kebutuhan Perangkat Keras dan Lunak 36

3.3. Skenario Simulasi 37

3.4. Parameter Unjuk Kerja 39

3.5. Topologi Jaringan 41

3.6. Trace Output 46

a. OutputTrace File .txt 46

b. Output Trace File .tr 47

BAB IV 50

ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN 50

4.1. Implementasi Simulasi 50

4.2. Throughput 50

4.3. Delay 52

4.4. Routing Overhead 53

BAB V 57

SIMPULAN DAN SARAN 57

5.1. Simpulan 57

5.2. Saran 57

DAFTAR PUSTAKA 58

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 : Aplikasi MANET……….. 17

Tabel 3.1 : Tingkat Kepadatan………... 37

Tabel 3.2 : Parameter Simulasi…...………..38

Tabel 3.3 : Parameter dan Hasil Simulasi.……….…….…………. 46

Tabel 3.4 : Potongan Trafik yang Terjadi………..………….………. 47

Tabel 3.5 : Contoh Isi File Output .tr dari AODV…………...………48

xiv

DAFTAR GAMBAR

2.1 : Format headerUDP………..9

2.2 : Perangkat MANET………...11

2.3 : Klasifikasi protokol routingMANET………..20

3.1 : Potongan penghitungan routing overhead………41

3.2 : Topologi jaringan MANET 50 nodes, luas area 1000m x 1000m…………42

3.3 : Topologi jaringan MANET 50 nodes, luas area 1000m x 1000m…………42

3.4 : Topologi jaringan MANET 50 nodes, luas area 1000m x 1000m…………43

3.5 : Topologi jaringan MANET 50 nodes, luas area 1000m x 1000m…………43

3.6 : Topologi jaringan MANET 50 nodes, luas area 1000m x 1000m…………44 3.7 : Topologi jaringan MANET 50 nodes, luas area 1000m x 1000m…………44

3.8 : Topologi jaringan MANET 50 nodes, luas area 1000m x 1000m…………45

3.9 : Topologi jaringan MANET 50 nodes, luas area 1000m x 1000m…………45

3.10 : Topologi jaringan MANET 50 nodes, luas area 1000m x 1000m………..46

4.1 : Grafik throughput AODV dan DSDV………..52

4.2 : Grafik rata-rata delay AODV dan DSDV……….53

4.3 : Grafik routing overhead AODV dan DSDV……….54

4.4 : Grafik routing overhead AODV………...55

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

MANET (Mobile Adhoc Network) adalah jaringan wireless yang tidak mempunyai infrastruktur yang tetap atau administrasi yang terpusat.

Node pada jaringan ini bergerak secara acak dan berubah-ubah sehingga topologi jaringan ini dapat berubah dengan cepat dan tidak dapat diperkirakan. (Basagni et al. 2004). Saat terjadi bencana atau di tempat yang terpencil, serta untuk kepentingan militer yaitu saat perang, teknologi ini sangat membantu.

Pada implementasi MANET, diperlukan adanya aturan atau protokol untuk mengatur rute yang akan digunakan. Hingga saat ini belum ada standar yang mengatur tentang protokol routing pada jaringan adhoc. Protokol routing yang ada sangat banyak dan setiap protokol memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing.

AODV (Adhoc on Demand Distance Vector) yang bersifat reaktif mengambil sebagian besar fungsi menguntungkan dari algoritma DSR dan DSDV. Pencarian rute on demand dan pemeliharaan rute dari DSR dan

routing hop-by-hop, penggunaan urutan angka node dari DSDV membuat protokol ini menguasai topologi dan informasi routing. Pemberlakuan rute

on-demand secara murni membuat AODV sangat berguna dan dibutuhkan untuk MANET. Jika melihat fungsi yang diambil oleh AODV, seharusnya

2

kemampuan unjuk kerjanya lebih baik daripada DSDV tetapi, tetap akan dibuktikan secara ilmiah melalui tugas akhir ini mana yang mempunyai kemampuan lebih baik

DSDV (Destination Sequenced Distance Vector) adalah protokol MANET yang menggunakan algoritma distance vector dalam menentukan rute yang akan dilewati. DSDV adalah protokol routing yang bersifat proaktif dan merupakan pengembangan dari algoritma routing

konvensional Bellman-Ford. DSDV masuk kategori protokol table-driven

karena sifat proaktifnya.

Kedua protokol di atas menggunakan protokol dasar distance vector

tetapi menggunakan algoritma yang berbeda, dimana DSDV merupakan protokol proaktif sedangkan AODV adalah reaktif (on-demand). Distance vector lebih efisien komputasi, lebih mudah diimplementasikan, dan membutuhkan ruang penyimpanan lebih sedikit yang sesuai dengan karakteristik MANET.

Pengukuran unjuk kerja dilakukan dengan beberapa parameter pengukuran. Penghitungan rerata throughput, rerata delay, dan routing overhead jaringan menjadi pilihan parameter untuk membandingkan unjuk kerja kedua protokol tersebut.

Penulis telah mencoba mobile ad-hoc network secara nyata selama 6 bulan lebih. Tetapi banyak hambatan dan kesulitan terutama dalam hal teknis perangkat keras dan lunak. Karena keterbatasan waktu dan biaya, penulis memutuskan untuk mengubah teknis implementasi dari nyata

3

menjadi simulasi. Perangkat simulator yang digunakan yaitu Network Simulator 3.

1.2.Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, rumusan masalah yang ingin diteliti yaitu membandingkan unjuk kerja protokol MANET; AODV dan DSDV, dilihat dari parameter nilai ukur unjuk kerja, yaitu throughput,

delay, dan routing overhead menggunakan perangkat lunak Network Simulator 3 (NS-3).

1.3.Tujuan

Tujuan dari penulisan tugas akhir ini yaitu mengukur kinerja dari masing-masing protokol menggunakan parameter nilai ukur unjuk kerja, yaitu throughput, delay, dan routing overhead.

1.4.Batasan Masalah

Batasan masalah yang ditentukan agar tugas akhir ini lingkupnya tidak terlalu luas antara lain:

1. Protokol routing MANET yang digunakan yaitu AODV dan DSDV. 2. Jumlah node yang digunakan merupakan kelipatan 50 antara lain 50,

100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, dan 450 buah. 3. Ukuran paket yaitu 1024 Kilobit (Kb).

4. Rate 802.11 b DSSS 11 Mbps.

4

6. Parameter unjuk kerja yang dihitung adalah throughput, delay, dan

routing overhead.

7. Tools yang digunakan dalam implementasi jaringan yaitu Network Simulator– 3 (NS-3) versi 3.20 dan script AWK untuk menghitung

routing overhead masing-masing protokol MANET.

1.5.Metodologi Penelitian

Metodologi penelitian yang dilakukan dalam penyusunan tugas akhir ini meliputi,

1. Studi literatur mengenai jaringan wireless, mobile adhoc network, AODV, DSDV, nilai ukur unjuk kerja jaringan, dan simulasi jaringan serta NS-3.

2. Merancang skenario MANET yang akan diimplementasikan dengan NS-3.

3. Implementasi skenario yang sudah dirancang.

4. Melakukan peerbandingan unjuk kerja dari skenario yang diimplementasikan.

5. Analisa dan menarik kesimpulan dari simulasi MANET menggunakan NS-3.

1.6.Sistematika Penulisan BAB I : PENDAHULUAN

Bab ini berisi latar belakang penulisan tugas akhir, rumusan masalah, batasan masalah dan sistematika penulisan.

5

BAB II : LANDASAN TEORI

Bagian ini menjelaskan mengenai teori yang berkaitan dengan judul/masalah di tugas akhir. Dimulai dengan teori dasar routing, MANET, protokol routing MANET, AODV, DSDV, unjuk kerja jaringan, simulasi jaringan dan NS-3, serta AWK scripts.

BAB III : ANALISIS PERANCANGAN

Bab yang berisi analisis masalah, skenario simulasi, parameter kinerja, topologi jaringan, dan pengambilan data unjuk kerja (trace output)..

BAB IV : PENGUJIAN DAN ANALISIS HASIL PENGUJIAN

Bab ini berisi hasil analisis data pengujian jaringan. Dimulai dari implementasi simulasi, hasil throughput, hasil delay, dan hasil routing overhead.

BAB V : SIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi beberapa kesimpulan yang didapat dan saran-saran berdasarkan hasil analisis data pengujian jaringan.

6

BAB II

LANDASAN TEORI

Bab ini berisi tentang teori-teori yang akan digunakan sebagai acuan dalam penulisan tugas akhir. Sebagian besar teori yang dipakai berasal dari buku, jurnal ilmiah, dan internet.

Teori yang dipakai dibagi menjadi dua, yaitu teori umum dan teori khusus. Didalam teori umum akan dijelaskan mengenai teori dasar yang berhubungan dengan jaringan wireless. Pada teori khusus akan dijabarkan mengenai hal yang lebih spesifik tentang tugas akhir ini. Teori yang secara langsung dipakai untuk menjawab permasalahan yang dihadapi. Mulai dari penjabaran MANET (Mobile Ad-hoc Network), protokol routing, protokol

routing MANET secara umum dan protokol AODV serta DSDV secara khusus, dan parameter pengukuran kinerja jaringan yaitu throughput, delay, dan routing overhead.

2.1.Routing

Dikarenakan banyak protokol routing ad-hoc yang diusulkan memiliki algoritma tradisional yang mendasar, penting untuk dipahami operasi dasar pada protokol konvensional seperti distance vector, link state, dan source routing.

7

Menurut Tony Larsson dan Nicklas Hedman (1998), tiap node

mengurus gambaran topologi lengkap dengan bobot untuk setiap link. Untuk menjaga bobot link tersebut konsisten, setiap node secara periodik melakukan broadcast bobot link ke semua link diluar menggunakan

flooding. Setelah tiap node menerima informasi, node melakukan update

gambaran jaringan dan menerapkan algoritma rute terpendek untuk memilih hop selanjutnya untuk setiap tujuan. Beberapa bobot link pada gambaran node dapat keliru karena panjang jeda propagasi, jaringan yang terbagi, dan sebagainya. Gambaran topologi jaringan yang tidak konsisten dapat membentuk routing-loops. Loops ini bagaimanapun berumur pendek, karena loops tersebut menghilang saat membawa pesan melintasi diameter jaringan.

b) Distance Vector

Tiap node tidak hanya memonitor bobot link yang keluar, tapi juga melakukan broadcast informasi ini ke semua node, secara periodik melakukan broadcast ke setiap tetangganya untuk perkiraan jarak terpendek ke setiap node lain didalam jaringan. Node penerima kemudian menggunakan informasi ini untuk kalkulasi ulang tabel

routing, dengan menggunakan algoritma jarak terpendek.

Algoritma distance vector berbasiskan pada algoritma Bellman-Ford. Algoritma Bellman-Ford adalah algoritma yang menghitung jarak terpendek dari puncak/ujung sumber tunggal ke simpul yang lain pada

8

Dijkstra untuk masalah yang sama, tapi lebih serba guna, karena mampu menangani graf dimana beberapa dari bobot tepi bernilai negatif.

Dibandingkan dengan link-state, distance vector lebih efeisien komputasi, lebih mudah diimplementasikan dan membutuhkan ruang penyimpanan lebih sedikit. Bagaimanapun, hal tersebut diketahui bahwa

distance vector dapat membentuk keduanya, routing loops berumur pendek dan berumur panjang. Penyebab utama hal ini bahwa node

memilih sendiri hop selanjutnya dalam sikap yang terdistribusi sesuai informasi yang dapat menjadi basi.

c) Source Routing

Source routing berarti bahwa masing-masing paket harus membawa lintasan yang lengkap yang harus dilewati paket didalam jaringan. Pemilihan routing dibuat di sumber. Keuntungan pendekatan ini bahwa sangat mudah untuk menghindari routing loops. Kerugiannya adalah masing-masing paket membutuhkan overhead kecil.

2.2.User Datagram Protocol (UDP)

UDP disebut protokol transport yang connectionless, tidak bisa diandalkan (unreliable). Protokol ini tidak menambah apapun ke layanan IP kecuali untuk menyediakan komunikasi process-to-process daripada komunikasi host-to-host. UDP menawarkan hanya layanan transport minimal-pengiriman datagram tak bergaransi—dan memberi aplikasi akses langsung ke layanan datagram dari IP layer. UDP digunakan oleh aplikasi

9

yang tidak membutuhkan layanan tingkat TCP atau yang ingin menggunakan layanan komunikasi (seperti, pengiriman multicast atau broadcast) tidak tersedia dari TCP. UDP adalah protokol hampir null/batal; layanan yang hanya disediakannya melalui IP adalah checksumming data dan multiplexing

oleh nomer port. Oleh karena itu, program application yang berjalan melalui UDP harus berhubungan langsung dengan masalah komunikasi end-to-end

yang protokolnya connection-oriented dapat ditangani—seperti, transmisi ulang pengiriman yang handal, paketisasi dan pengumpulan-ulang, flow control, pencegahan kesesakan, dsb, dimana hal tersebut yang dibutuhkan. Penggabungan kompleks yang wajar antara IP dan TCP akan dicerminkan pada penggabungan antara UDP dan banyak apliasi yang menggunakan UDP.

Karakter UDP connectionless berarti pesan UDP akan dikirimkan tanpa proses negosiasi antara dua host yang hendak bertukar informasi. Unreliable

maksudnya bahwa pesan UDP akan dikirimkan sebagai datagram tanpa adanya nomor urut.

10

Penjelasan mengenai gambar format header di atas: a) Source port

Digunakan untuk mengidentifikasi sumber protokol lapisan aplikasi yang mengirim pesan UDP yang bersangkutan.

i. Destination port

Mengidentifikasi tujuan protokol lapisan aplikasi yang menjadi tujuan UDP yang bersangkutan.

ii. Length

Mengindikasi panjang pesan UDP (pesan UDP ditambah header

UDP) dalam satu byte. iii. Checksum

Berisi informasi pengecekan integritas dari pesan UDP yang dikirimkan (header dan pesan UDP)

2.3.Mobile Ad-hoc Network (MANET)

Mobile Ad-hoc Network (MANET) merupakan sebuah jaringan yang terdiri dari gabungan perangkat-perangkat bergerak (mobile) tanpa infrastruktur, sehingga membentuk jaringan yang bersifat sementara. Tiap perangkat memiliki antarmuka nirkabel dan saling berkomunikasi melalui gelombang radio, kemudian tiap perangkat tersebut dinamakan node. Beberapa contoh ad-hoc node yaitu laptop dan personal digital assistant

(PDA) yang saling berkomunikasi secara langsung satu sama lain. (Larsson dan Hedman, 2009). Karena peralatan ad-hoc bisa bermacam-macam, maka seperti Gambar 2.9 diperlihatkan kemungkinan topologi pada jaringan

ad-11

hoc, yaitu terdiri dari perangkat yang berbeda-beda (heterogen) atau sejenis (homogen).

Gambar 2.2 Perangkat MANET

MANET memiliki karakteristik antara lain:

i. Tidak memerlukan infrastruktur (infrastructure-less);

ii. Dukungan infrastruktur yang minim atau bahkan tidak ada sehingga

node harus dapat mengelola dan memelihara sendiri (self-organizing

12

iii. Setiap node yang mempunyai sifat mobility dapat memiliki beberapa

interface yang terhubung ke beberapa node lainnya (multiple wireless link);

iv. Sering terjadi hilang konektivitas karena topologi jaringan yang berubah-ubah, node yang terus bergerak.

v. Node bersifat mobile oleh karena itu pasti nirkabel.

vi. Semua node bisa berupa host atau router, disaat sebuah node ingin menghubungi node lain yang melebihi single hop-nya maka diperlukan node lain yang berfungsi sebagai router.

vii. Multi-hop diperlukan karena cakupan area single-hop dalam jaringan ad-hoc tidak cukup luas. Hal ini membatasi komunikasi antar node.

viii. Limited resources, jaringan ad-hoc dibatasi oleh masalah daya (power) dan kapasitas memori. Disaat node berpindah, node tidak mendapatkan konsumsi daya listrik sehingga menggunakan baterai yang memiliki keterbatasan.

Dalam MANET, node juga berfungsi sebagai router yang meneruskan paket ke node lainnya. Node dapat bergerak bebas, tidak tergantung satu sama lain. Topologi pada jaringan ini terus berganti secara dinamis yang membuat routing semakin susah. Oleh karena itu,

routing merupakan salah satu hal yang paling diperhatikan dalam jaringan ini. Protokol routing normal yang bekerja dengan baik pada jaringan tetap tidak memperlihatkan performa yang sama pada MANET.

13

Pada jaringan ini protokol routing harus selalu dinamis sehingga dapat menanggapi pergantian topologi.

a) Ciri Utama

MANET terdiri dari kelompok mobile host membentuk jaringan sementara pada wireless link tanpa bantuan administrasi terpusat atau dukungan layanan standar secara teratur yang tersedia pada jaringan area luas dimana host biasanya tersambung. RFC 2501 oleh kelompok kerja MANET pada IETF menunjukkan yang berikut sebagai beberapa ciri MANET yang cocok:

1. Topologi dinamis: node dapat bergerak bebas dan dengan kecepatan berubah-ubah. Oleh karena itu, jaringan harus beradaptasi sendiri untuk perubahan tak terduga pada topologinya yang biasanya multihop.

2. Kendala bandwidth: pembatasan yang diberlakukan oleh kanal

wireless, seperti beberapa akses, beberapa gangguan, noise,

fading dan ketersediaan spektrum terbatas, bersama dengan masalah yang melekat pada protokol MAC harus berurusan dengannya, membuat throughput untuk masing-masing node

jauh lebih sedikit dari tingkat transmisi data radio maksimum. 3. Kendala operasi energi: perangkat yang membentuk bagian

dari MANET mungkin daya terbatas karena keadaan fungsinya (seperti dalam jaringan sensor, sebagai contoh, dimana memaksimalkan kehidupan jaringan rata-rata adalah syarat desain), karenanya, algoritma routing harus mengelola isu

14

dengan tepat, yang dapat menjadi rumit jika dozing mode diterima untuk terminal.

4. Keamanan fisik terbatas: jaringan mobile nirkabel rentan mendapat kurangnya keamanan dan dapat diserang cukup mudah. Teknik keamann yang ada diterapkan pada lapisan link

untuk mengurangi resiko, tapi beberapa mekanisme dapat juga diperkenalkan pada lapisan jaringan. Di sisi lain, kenyataan menjadi jaringan desentralisasi menyediakan tambahan kekuatan melawan kegagalan titik tunggal.

b) Kelebihan dan Kekurangan

Beberapa kelebihan MANET antara lain,

● Instalasi cepat: tingkat keluwesan untuk pengaturan MANET tinggi, sejak tidak membutuhkan instalasi sebelumnya atau infrastruktur dan, demikian dapat dibawa dan diruntuhkan dalam waktu singkat.

● Topologi dinamis: node dapat bebas bergerak di sekitar jaringan dan dapat menghilang dari MANET, supaya grafik topologi jaringan dapat berubah terus-menerus pada kecepatan yang belum ditentukan.

● Toleransi kesalahan: karena keterbatasan antarmuka radio dan topologi dinamis, MANET mendukung kegagalan koneksi, karena routing dan protokol kontrol transmisi didesain untuk mengelola keadaan.

15

● Konektivitas: penggunaan titik terpusat atau gerbang tidak diperlukan untuk komunikasi didalam MANET. Karena kolaborasi antar node dalam tugas pengiriman paket.

● Mobilitas: wireless mobile nodes dapat bergerak bersamaan pada arah berbeda. Meskipun algoritma routing menangani masalah ini, simulasi kinerja menunjukkan bahwa ada tingkat ambang dari mobilitas node seperti operasi protokol mulai untuk gagal. ● Biaya: MANET dapat lebih ekonomis pada beberapa kasus

karena menghilangkan biaya infrastruktur tetap dan mengurangi konsumsi daya pada node bergerak.

● Kemungkinan penggunaan spektrum kembali: karena komunikasi link pendek (node ke node daripada node ke pusat

base station), tingkat emisi radio dapat dijaga pada tingkat randah. Hal itu meningkatkan kemungkinan penggunaan kembali spektrum atau kemungkinan penggunaan band tanpa izin.

Beberapa kekurangan MANET yaitu;

● Keterbatasan bandwidth: seperti pernyataan di atas, kapasitas

wireless link selalu lebih rendah daripada dengan kabel (wired). ● Kemampuan pemrosesan: sebagian besar node merupakan

perangkat tanpa CPU yang kuat.

● Keterbatasan energi: daya baterai terbatas pada semua perangkat, yang tidak memperbolehkan waktu operasi tak terbatas untuk node.

16

● Latency tinggi: ketika desain konservasi energi telah diterapkan, itu berarti bahwa node diam (tidur) ketika tidak harus mengirim data apapun. Saat pertukaran data antara dua

node melewati node yang diam (tidur), delay mungkin lebih tinggi jika algoritma routing memutuskan bahwa node tersebut harus bangun.

● Kesalahan transmisi: atenuasi dan gangguan adalah akibat lain dari wireless link yang menambah tingkat kesalahan/error. ● Keamanan: beberapa kerentanan dan serangan MANET dapat

dibagi menjadi dua, aktif dan pasif. Aktif yang terjadi ketika penyerang menyuntik paket yang berubah-ubah ke dalam jaringan dengan beberapa cadangan seperti menonaktifkan jaringan. Pasif ketika penyerang hanya mencoba untuk menemukan informasi berharga dengan mendengarkan lalu lintas routing.

● Lokasi: pengalamatan adalah masalah lain di lapisan jaringan pada MANET, sejak informasi mengenai lokasi pengalamatan IP digunakan pada jaringan tetap menyediakan beberapa fasilitas untuk routing yang tidak bisa diterapkan pada MANET.

● Roaming: perubahan terus-menerus pada grafik konektivitas jaringan ikut serta bahwa algoritma routing jaringan tetap tidak bisa diterapkan pada MANET, karena hal itu berdasar pada keberadaan jaminan jalan ke beberapa tujuan.

17

● Ketidaktersediaan secara komersil: MANET jauh dari penggunaan pada komersil skala besar.

c) Aplikasi

Aplikasi MANET beranekaragam, dari kecil, jaringan statis yang dibatasi sumber daya, skala besar, mobile, dan jaringan berdinamis tinggi. Aplikasi yang khas adalah jaringan yang secara efisien bertahan dan komunikasi yang dinamis harus mapan. Tabel di bawah ini merupakan gambaran aplikasi MANET sekarang dan di masa depan.

Aplikasi Layanan yang mungkin

Jaringan taktis

 Operasi dan komunikasi militer  Medan perang otomatis

Layanan darurat

 Operasi SAR

 Penanggulangan bencana

 Penggantian infrastruktur tetap pada kasus bencana alam

 Pemadaman kebakaran

 Mendukung kerja dokter dan perawat di rumah sakit Komersil

dan

lingkungan sipil

 E-commerce: pembayaran elektronik kapan pun dan di mana pun

 Bisnis: akses dinamis basis data, kantor bergerak  Layanan berkendara: jalan atau panduan kecelakaan,

18

transmisi jalan dan kondisi cuaca, jaringan taksi, jaringan antar-kendaraan

 Stadion olahraga, bursa dagang, mall  Jaringan pengunjung di bandar udara Jaringan

rumah dan perusahaan

 Jaringan nirkabel rumah/kantor  Konferensi, ruang rapat

 Wilayah jaringan pribadi (Personal Area Network), jaringan pribadi

 Jaringan pada situs pembangunan Penddikan  Universitas dan kampus

 Kelas virtual

 Komunikasi adhoc selama rapat atau kuliah Hiburan  Permainan multi pengguna

 Jaringan nirkabel P2P  Akses internet luar ruangan  Peliharaan robot

 Taman Jairngan

sensor

 Sensor pintar aplikasi rumah dan embedded

 Elektronik konsumen

 Jaringan wilayah badan (BAN)

 Pelacakan data dari kondisi lingkungan, pergerakan binatang, deteksi biologi/kimia

19 sadar

konteks

mobile

 Layanan informasi: layanan lokasi spesifik, layanan tergantung waktu

 Infotainment: informasi turis. Perluasan

cakupan

 Memperluas akses jaringan selular

 Menghubungkan dengna internet, intranet, dsb. Tabel 2.1 Aplikasi MANET

2.4.Protokol Routing Mobile Adhoc Network

Pada umumnya protokol untuk jaringan ad-hoc terbagi dua tipe, yaitu proaktif dan reaktif. Protokol routing reaktif bersifat on-demand, artinya membentuk sebuah rute dari satu node sumber ke node tujuan hanya berdasarkan pada permintaan node sumber tersebut. Kedua, protokol

routing proaktif bersifat table driven, dimana setiap node menyimpan tabel yang berisi informasi rute ke setiap node yang diketahuinya. Informasi rute diperbaharui secara berkala jika terjadi perubahan link. Penggunaan protokol

routing proaktif secara mendasar memberikan solusi terpendek end-to-end delay, karena informasi routing selalu tersedia dan diperbaharui secara berkala dibandingkan protokol routing reaktif.

Algoritma protokol routing yang digunakan termasuk dalam klasifikasi protokol proaktif (table driven) dan reaktif (source-initiated on demand).

20

Gambar 2.3 Klasifikasi Protokol Routing MANET

Protokol proaktif berusaha secara berkelanjutan mengevaluasi rute didalam jaringan, jadi ketika paket butuh diteruskan, rute sudah diketahui dan dapat digunakan dengan segera. Keluarga protokol distance-vector

adalah contoh dari skema proaktif.

Protokol reaktif, dilain pihak, memanggil penentuan prosedur rute hanya sesuai permintaan. Jadi, ketika rute dibutuhkan, urutan prosedur pencarian global dipergunakan. Keluarga algoritma flooding klasik termasuk dalam kelompok reaktif. Skema proaktif mempunyai keuntungan ketika rute dibutuhkan, jeda sebelum paket yang sebenarnya dapat dikirim sangat kecil. Selain itu skema proaktif membutuhkan waktu untuk konvergen menuju status tetap. Hal ini dapat menyebabkan masalah jika topologi berubah berkali-kali.

2.5.AODV (Adhoc On-Demand Distance Vector)

AODV adalah protokol routing ad-hoc yang sangat sederhana, efisien, efektif, dan tidak memiliki topologi tetap. Algoritma ini didukung

21

dengan bandwidth terbatas yang tersedia pada media yang digunakan untuk komunikasi nirkabel. AODV meminjam sebagian besar konsep menguntungkan dari algoritma DSR dan DSDV. Pencarian rute on-demand

dan pemeliharaan rute dari DSR dan hop-by-hop routing, penggunaan angka sekuen node dari DSDV membuat algoritma ini mengatasi topologi dan informasi routing. Mendapatkan rute murni on-demand membuat algoritma AODV sangat berguna dan diinginkan untuk MANET.

a) Cara Kerja AODV

Masing-masing node didalam jaringan memelihara tabel routing

dengan isi informasi routing ke node tetangganya, dan dua satuan hitungan terpisah; nomor sekuen node dan broadcast-id. Ketika node

sumber (S) harus berkomunikasi dengan node tujuan (D), node tersebut menambah broadcast-id miliknya dan inisiasi pencarian rute dengan melakukan broadcast paket permintaan rute RREQ (Route Request) ke tetangganya. Isi paket RREQ antara lain:

 source-addr

 source-sequence# - untuk memelihara kesegaran informasi tentang rute sumber (source).

 dest-addr

 dest-sequence# - menetapkan seberapa segar sebuah rute ke tujuan harus sebelum diterima sumber

 hop-cnt

Pasangan ini (source-addr, broadcast-id) digunakan untuk mengidentifikasi RREQ secara unik. Kemudian pembuatan catatan

22

tabel rute dinamis mulai pada semua node pada jaringan yang berada pada jalur dari S ke D.

RREQ berpindah dari node ke node, secara otomatis membuat jalur balik dari semua node kembali ke sumbernya. Masing-masing

node yang menerima paket ini merekam alamat node yang diterimanya. Ini disebut pengaturan jalur balik (Reverse Path Setup). Node

memelihara informasi ini sampai cukup waktu untuk RREQ melewati jaringan dan menghasilkan balasan ke pengirim dan waktu tergantung pada ukuran jaringan.

Sekali RREP (Route Reply) dihasilkan, RREP berjalan kembali ke sumber, sesuai dengan jalur balik yang sudah diatur sampai melewati node ini. Saat RREP kembali ke sumber, masing-masing

node sekitar jalur ini mengatur penunjuk penerus ke node dimana itu menerima RREP dan rekaman nomor sekuen tujuan terbaru ke tujuan yang diminta. Ini disebut Forwad Path Setup.

Jika sebuah node lanjutan menerima RREP yang lain setelah propagasi, RREP pertama terhadap sumber mengecek nomor sekuen tujuan dari RREP yang baru. Node lanjutan melakukan update

informasi routing dan propagasi RREP baru hanya.  Jika nomor sekuen tujuan lebih besar, atau

 Jika nomor sekuen yang baru adalah sama dan nilai hop count

kecil, atau

Sebaliknya, itu hanya melewatkan RREP baru. Ini menjamin algoritma

23 b) Manajemen Tabel Rute

Masing-masing node bergerak didalam jaringan memelihara catatan tabel rute untuk masing-masing tujuan demi kepentingan tabel rutenya. Masing-masing catatan berisi informasi berikut;

- Tujuan - Next hop

- Nomor sekuen tujuan

- Tetangga yang aktif pada rute ini

- Waktu kadaluarsa untuk catatan tabel rute

Informasi penting yang lain terdapat didalam catatan sepanjang nomor sekuen sumber dan tujuan disebut informasi soft-state yang berasosiasi dengan catatan rute. Informasi tetangga yang aktif untuk rute ini dipelihara sehingga semua node sumber yang aktif dapat diberi tahu ketika link sepanjang jalur ke tujuan putus. Dan tujuan dari permintaan waktu kadaluarsa adalah untuk membersihkan catatan

routing jalur balik dari seluruh node yang tidak terbentang pada rute aktif.

c) Konsep Menarik AODV

Konsep AODV yang membuatnya dibutuhkan untuk MANET dengan

bandwidth terbatas antara lain;

 Kompleksitas ruang minimal; algoritma memastikan bahwa node

24

 Pemanfaatan bandwidth maksimal; hal ini dapat dipertimbangkan sebagai pencapaian utama dari algoritma.

 Sederhana; hal ini sederhana dengan masing-masing node

bertindak sebagai sebuah router, memelihara tabel routing

sederhana, dan node sumber menginisiasi permintaan pencarian jalur, membuat jaringan memulai sendiri.

 Informasi routing paling efektif; setelah propagasi RREP, jika

node menemukan RREP dengan hop-count lebih kecil, melakukan

update routing informasinya dengan jalur yang lebih baik dan mempropagasikannya.

 Informasi routing paling baru; informasi routing diperoleh sesuai permintaan.

 Rute loop-free; algoritma memelihara rute loop-free dengan menggunakan logika node sederhana membuang paket yang tidak lebih baik untuk broadcast-id yang sama.

 Sangat bisa diperluas; algoritma ini sangat bisa diperluas karena ruang kompleksitas yang minimum dan broadcast terelakkan ketika dibandingkan dengan DSDV.

 Coping up dengan topologi dinamis dan link rusak; ketika node

didalam jaringan bergerak dari tempatnya dan topologi berubah atau link didalam jalur aktif rusak, node lanjutan yang mencari kerusakan link ini melakukan propagasi paket RERR (Route Error).

25 d) Keterbatasan/keuntungan AODV

- Kebutuhan akan media broadcast: Algoritma mengharapkan bahwa node pada media broadcast dapat mendeteksi masing-masing broadcast yang lain.

- Overhead pada bandwidth: Overhead pada bandwidth akan terjadi dibanding DSR, ketika RREQ berjalan dari node ke node didalam proses penemuan informasi rute sesuai permintaan, lalu membuat rute kembali dengan alamat semua node yang dilalui dan membawa semua informasi tersebut.

- Tidak ada penggunaan kembali informasi routing: AODV kekurangan teknik pemeliharaan rute yang efisien. Informasi

routing selalu didapat sesuai permintaan, termasuk untuk kasus trafik biasa.

- Rentan penyalahgunaan: Pesan dapat disalahgunaan untuk serangan dari dalam termasuk gangguan rute, serangan rute, isolasi node, dan konsumsi sumber daya.

- AODV kekurangan dukungan untuk metrik routing throughput

yang tinggi: AODV didesain untuk mendukung metrik hop count

paling pendek. Metrik ini menyukai panjang, link bandwidth

rendah lebih pendek, bandwidth link tinggi.

- Penemuan rute latency tinggi: AODV adalah protokol routing

reaktif. Ini berarti bahwa AODV tidak menemukan rute sampai alur diinisiasi. Latency rute penemuan ini tinggi pada jaringan

26

2.6.DSDV (Destination Sequenced Distance Vector)

Protokol routing DSDV merupakan protokol routing proaktif yang dimodifikasi dari algoritma routing konvensional Bellman-Ford. Protokol ini menambah atribut baru, nomor sekuen ke masing-masing catatan tabel rute untuk masing-masing node. Tabel routing dipelihara pada masing-masing

node dan dengan tabel ini, node mengirim paket ke node lain pada jaringan. a) Cara kerja DSDV

DSDV merupakan versi lebih baik dari algortima Bellman-Ford dimana setiap node menjaga sebuah tabel yang berisi jarak terpendek dan node pertama pada jarak terpendek dari setiap node lainnya yang berada didalam jaringan. DSDV menyatukan update dari tabel dengan meningkatnya urutan nomor untuk mencegah looping, untuk melawan masalah menghitung yang tak terbatas, dan untuk mempercepat pertemuan pada satu titik.

b) Keuntungan DSDV

Protokol routing DSDV mempunyai keuntungan antara lain,

 Merupakan protokol yang efisien untuk pencarian rute. Ketika sebuah rute ke suatu tujuan diperlukan, rute tersebut sudah ada pada

source.

 Latency dalam penemuan rute sangat rendah.  Menjamin jalur bebas loop.

27 c) Keterbatasan DSDV

DSDV juga memiliki keterbatasan antara lain,

 DSDV perlu mengirim banyak pesan kontrol. Pesan ini penting untuk menjaga topologi jaringan pada setiap node.

 Akibat dari pengiriman pesan kontrol ini terlalu sering, menghasilkan volume lalu lintas yang tinggi pada jaringan yang padat dan mobile.

 Diperlukan perhatian khusus untuk mengurangi jumlah pesan kontrol.

2.7.Unjuk Kerja Jaringan

a) Throughput

Merupakan tingkat rerata keberhasilan pengiriman pesan melalui kanal komunikasi. Data tersebut disampaikan melalui physical atau

logical link, atau melalui jaringan node tertentu. Throughput biasanya diukur berdasarkan bits tiap waktu (bits/s atau bps). Untuk mengukur nilai throughput sendiri dibutuhkan perhitungan sebagai berikut:

b) Delay

Merupakan selang waktu mulai dari paket dikirimkan oleh node

sumber sampai paket data tersebut berhasil diterima oleh node tujuan. Waktu yang dihitung merupakan hasil rata-rata seluruh aliran paket data

28

yang terjadi selama proses simulasi. Biasanya diukur dalam satuan detik (s) atau milidetik (ms), khusus pada tugas akhir ini menggunakan satuan detik (s).

c) Routing Overhead

Jumlah seluruh paket kontrol atau routing yang dihasilkan oleh protokol routing selama simulasi. Seluruh paket yang dikirim maupun diteruskan (forward) pada lapisan jaringan dipertimbangkan sebagai

routing overhead. Semakin rendah jumlah paket routing yang dikirim/diteruskan maka semakin baik unjuk kerja routing overhead

protokol tersebut.

2.8.Simulasi Jaringan

Sebuah simulasi dapat dianggap sebagai suatu proses aliran entitas jaringan, contoh: node dan paket. Ketika entitas tersebut bergerak melalui sistem, mereka berinteraksi dengan entitas lain, bergabung dalam kegiatan tertentu, memicu peristiwa, menyebabkan beberapa perubahan keadaan pada sistem, dan meninggalkan proses. Sebuah urutan eksekusi memainkan peran penting dalam mengawasi simulasi dan kadang-kadang digunakan untuk mencirikan jenis simulasi.

Simulasi jaringan pada komunikasi dan penilitian jaringan komputer adalah sebuah teknik dimana sebuah program memperagakan perilaku jaringan baik dengan menghitung interaksi antara entitas jaringan yang berbeda (host/router, link data, paket, dll) dengan menggunakan rumus

29

matematika, atau sebenarnya menangkap dan memutar kembali pengamatan dari produksi jaringan.

Keuntungan utama dari simulasi jaringan adalah simulasi yang dilakukan tidak menyebabkan permasalahan atau bahkan membahayakan jaringan yang sesungguhnya atau setidaknya membutuhkan inisialisasi baru pada model elemen dan traffic. Oleh karena itu perilaku jraingan dan berbagai aplikasi dan layanan yang mendukung dapat diamati secara leluasa di laboratorium penguji; berbagai atribut lingkungan juga dapat dimodifikasi dengan cara yang terkontrol untuk menilai bagaimana jaringan akan berperilaku dibawah kondisi yang berbeda. (Braun and Staub, 2008, p.186) a) Faktor-faktor Simulasi

Komponen struktural simulasi menurut Teerawat dan Hossain (2009, p.7) terdiri dari:

i. Entities/Entitas

Entitas adalah obyek yang berinteraksi satu sama lain dalam sebuah program simulasi untuk membuat beberapa perubahan pada keadaan dari sistem. Entitas disini termasuk node komputer, paket, aliran paket, atau obyek non-fisik seperti jam simulasi. Untuk membedakan entitas yang berbeda, atribut yang unik ditugaskan untuk masing-masing entitas.

ii. Resources

Sumber daya merupakan bagian dari sistem yang kompleks. Secara umum, persediaan sumber daya yang terbatas harus dibagi

30

diantara kumpulan entitas tertentu. Hal ini biasanya terjadi untuk jaringan komputer, dimana bandwidth, air time, jumlah server, misalnya, mewakili sumber daya jaringan yang harus dibagi diantara entitas jaringan.

iii. Activities and Events

Dari waktu ke waktu, entitas terlibat dalam beberapa aktivitas yang menciptakan peristiwa dan memicu perubahan dalam keadaan sistem. Contoh aktivitas meliputi delay dan queueing. Ketika komputer butuh untuk mengirimkan paket tetapi menemukan medium sedang sibuk, maka harus menunggu sampai medium bebas. Dalam hal ini, paket yang akan dikirim melalui udara tapi medium sibuk, paket dikatakan terlibat dalam aktivitas menunggu.

iv. Scheduler

Scheduler memelihara daftar kejadian dan waktu eksekusinya. Selama simulasi, scheduler menjalankan waktu simulasi menciptakan peristiwa, dan mengeksekusinya.

v. Global Varieties

Dalam simulasi, variabel global dapat diakses oleh fungsi atau entitas apa saja dalam sistem, dan pada dasarnya melacak beberapa nilai umum simulasi tersebut. Variabel tersebut mungkin mewakili, misalnya, panjang dari antrian paket dalam jaringan server tunggal,

31

total air time sibuk dari jaringan nirkabel, atau jumlah paket yang ditransmisikan.

vi. Random Number Generator (RNG)

Sebuah RNG diperlukan untuk memperkenalkan keacakan dalam model simulasi. Nomor acak dihasilkan oleh pengambil nomor secara berurutan dari urutan deterministik nomor pseudo-random, namun nomor diambil dari urutan ini secara acak. Dalam pelaksanaannya, RNG diinisialisasi dengan seed. Seed mengidentifikasi lokasi awal dalam urutan pseudo-random, dimana sebuah RNG mulai memilih angka. Simulasi berbeda diinisialisasi dengan seed yang berbeda ehingga menghasilkan hasil yang berbeda (tapi secara statistik identik). Dalam simulasi jaringan komputer, misalnya, proses kedatangan paket, proses menunggu, dan proses layanan biasanya dimodelkan sebagai proses acak. Sebuah proses acak dinyatakan oleh urutan variabel acak. Proses acak ini biasanya dilaksanakan dengan bantuan dari suatu RNG.

vii. Statistic Gatherer

Tanggung jawab utama dari seorang pengumpul statistik adalah untuk mengumpulkan data yang dihasilkan oleh simulasi sehingga kesimpulan yang berarti dapat ditarik dari data tersebut.

32

NS-3 adalah sebuah network simulator peristiwa yang memiliki ciri tersendiri yang ditargetkan secara utama untuk tujuan riset dan pendidikan. Proyek NS-3, dimulai pada tahun 2006, adalah sebuah proyek

open source yang diatur oleh komunitas peneliti dan pengembang. Pada MANET, NS-3 mempunyai beberapa fitur yang dapat dimanfaatkan untuk memodelkan dan menguji MANET.

Dengan NS-3, MANET disimulasikan dengan membuat salah satu skenario. Pembuatan topologi, node dan protokol yang digunakan untuk MANET sudah didukung oleh NS-3. Dengan NS-3 kita dapat menambahkan fungsi-fungsi baru didalam core NS-3 karena NS-3 bersifat open source. NS-3 dikembangkan menggunakan bahasa C++ di lapisan inti dan script python. Fitur-fitur NS-3 diantaranya adalah sistem atribut NS-3 terdokumentasi dengan baik. Setiap obyek NS-3 memiliki seperangkat atribut (name, type, initial value) dan NS-3 selaras dengan sistem nyata. Model node yang lebih seperti komputer nyata, dukungan utama antarmuka seperti soket API dan IP atau perangkat driver

antarmuka (di sistem operasi Linux) serta NS-3 juga telah meng-update

model-model (memuat campuran model baru dan ported model). NS-3 juga terintegrasi dengan software/tools lain seperti Wireshark untuk melihat trace output. Representasi hasil data simulasi pada NS-3 dapat ditampilkan dalam bentuk grafik, sehingga memudahkan untuk menganalisa dan mengevaluasi hasil terhadap suatu model jaringan MANET.

33

Sebagai tools simulasi jaringan, NS-3 mempunyai model-model untuk semua elemen jaringan yang terdapat pada jaringan real. Elemen-elemen jaringan tersebut adalah:

1. Node. Dalam jargon internet, perangkat komputer yang terhubung ke jaringan disebut host atau terkadang end-system. Dalam NS-3 abstraksi perangkat komputasi dasar atau komputer disebut node. Abstraksi ini diwakili dalam C++ oleh kelas node. Kelas node

menyediakan metode untuk mengelola representasi perangkat komputasi disimulasi. Kelas node menyediakan metode untuk mengelola representasi perangkat komputasi disimulasi.

2. Aplikasi. Dalam NS-3 abstraksi dasar untuk program pengguna yang menghasilkan beberapa kegiatan yang akan disimulasikan adalah aplikasi. Abstraksi ini diwakili dalam C++ kelas Application. Kelas

Application menyediakan metode untuk mengelola representasi versi NS-3 pada aplikasi-aplikasi level user dalam simulasi. Pengembang diharapkan untuk mengkhususkan kelas Application dalam pengertian pemrograman berorientasi obyek untuk membuat aplikasi baru.

3. Channel. Media dimana aliran data pada jaringan mengalir disebut

channel. Dalam dunia simulasi NS-3, seseorang menghubungkan sebuah node ke obyek yang mewakili sebuah saluran komunikasi. 4. Net Device. Untuk terhubung dengan jaringan, komputer harus

memiliki perangkat keras yang disebut dengan peripheral card atau

34

5. Topology Helpers. Dalam sebuah jaringan simulasi besar akan diperlukan banyak koneksi untuk mengatur antar node, NetDevice

serta channel. NS-3 menyediakan apa yang disebut obyek Topology Helpers untuk mengatur simulasi–simulasi jaringan semudah mungkin.

2.9.AWK

AWK scripts merupakan Unix tool yang sangat bermanfaat untuk melakukan proses parsing yang bentuknya menyerupai keluaran file keluaran .tr yang bisa diartikan sebagai tabel. Proses parsing merupakan salah satu teknik yang dipakai untuk mengambil data yang disediakan oleh trace-file. Tiap tabel berisi beberapa record. Masing-masing baris pada file di atas dianggap sebagai record. Kemudian tiap record terdiri atas beberapa field

yang dipisahkan dengan tanda spasi.

Ada beberapa cara untuk menggunakan AWK, tapi penulis hanya menggunakan dua cara, yaitu:

1. Mengeksekusi perintah AWK sebagai command line.

awk [-F field-separator] ‘commands’ input-file(s)

Pada perintah di atas ‘commands’ adalah instruksi-instruksi AWK yang ingin dijalankan. Penggunaan –F field separator sifatnya optional, karena AWK menggunakan spasi sebagai default field separator.

2. Seluruh instruksi AWK kita tuliskan dalam sebuah file berekstensi .awk. Kemudian pemanggilan perintah awk dilakukan dengan

35

Opsi –f menyatakan bahwa instruksi AWK yang akan dijalankan berada didalam awk-script-file. Sedangkan input-file(s) adalah file yang akan di -scan olehAWK.

Struktur AWK script pada dasarnya terdiri atas 3 bagian utama;

- Bagian awal ditandai dengan keyword BEGIN, adalah bagian yang akan dieksekusi sekali sebelum proses scanning file.

- Bagian akhir ditandai dengan keyword END, adalah bagian yang akan dieksekusi sekali setelah proses scanning file

- Bagian inti (tidak ditandai dengan keyword apapun) adalah bagian yang akan dieksekusi pada saat proses scanning file

BEGIN { print "START" } { print } END { print "STOP" }

Proses scanning file yang dilakukan oleh AWK biasanya dilakukan secara baris per baris. Artinya, setiap baris dianggap sebagai

record, dan bagian inti dari AWK scripts akan dijalankan pada setiap pembacaan baris. Dengan demikian, setiap baris akan dibaca dan pada saat setiap pembacaan baris itulah bagian inti selalu diproses.

BEGIN { print "File\tOwner"} { print $8, "\t", $3}

36

BAB III

PERANCANGAN SIMULASI JARINGAN

3.1.Analisis Masalah

Mobile Ad hoc Network (MANET) berbasis wireless mempunyai infrastruktur tidak tetap dan tidak terpusat yang menyebabkan topologi jaringan menjadi tidak tetap pula. Protokol AODV dan DSDV menggunakan metode pencarian rute yang sama, yaitu distance vector, tetapi mempunyai tipe protokol yang berbeda, proaktif (table-driven) dan reaktif (on-demand). Penulis ingin mengetahui protokol mana yang lebih baik kinerjanya dilihat dari parameter unjuk kerja; throughput, delay, dan routing overhead dengan peningkatan kepadatan node dengan pergerakan minimal..

3.2.Analisa Kebutuhan Perangkat Keras dan Lunak

Pada pengujian skenario yang akan dirancang, penulis menggunakan perangkat keras dan lunak yang dapat mengakomodasi kebutuhan skenario tersebut. Perangkat lunak yang digunakan adalah sistem operasi linux Ubuntu 12.04 tipe 64 bit yang bertujuan untuk pemrosesan trace file output

dengan ukuran hingga lebih dari 4 gigabita.

Guna mendukung pemrosesan sistem operasi Ubuntu 64 bit, dibutuhkan pula perangkat keras yang sanggup menjalankan komputasi 64 bit. Berikut ini spesifikasi perangkat keras komputer yang digunakan pada pengujian;

37

 Prosesor Intel Pentium CPU G630 @ 2.7 GHz  Memori (RAM) 4 GB

 Hardisk 80 GB

3.3.Skenario Simulasi

Simulasi adhoc pada tugas akhir ini menggunakan simulator NS-3. Meski demikian, penulis tetap berkeinginan mewujudkan skenario dengan parameter simulasi berdasarkan dunia nyata. Pengandaian node sebagai individu manusia sehingga teori tingkat kepadatan penduduk berlaku, serta kecepatan pergerakan node disesuaikan dengan rerata kecepatan berjalan manusia.

Menurut lampiran Peraturan Pemerintah Pengganti UU No. 56 Tahun 1960 pasal 1 ayat 3 mengenai penetapan luas tanah, kepadatan penduduk dibagi menjadi empat:

Kepadatan Penduduk Tiap Kilometer Persegi

Golongan Daerah

a. sampai 50 b. 51 sampai 250 c. 251 sampai 400 d. 401 keatas

tidak padat kurang padat

cukup padat sangat padat Tabel 3.1 Tingkat kepadatan

38

Pembagian kepadatan penduduk menurut tabel di atas merupakan acuan jumlah node dalam perancangan skenario simulasi. Penulis merancang skenario simulasi menjadi 9 menurut jumlah node, yaitu 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, dan 450 nodes dengan luas area yang sama, 1 km2 (1000m x 1000m) dengan inisialisasi penempatan node acak..

Secara umum skenario simulasi yang dirancang merupakan pemanfaatan fungsi jaringan adhoc yang tidak membutuhkan instalasi infrastruktur yang tetap sehingga skenario saat terjadi bencana alam bisa diterapkan. Pada skenario ini komunikasi berjalan satu arah, yaitu dari banyak node (source) ke satu node (sink) dengan pergerakan yang minimal yaitu 2 m/s. Inisialisasi node (source dan sink) dilakukan secara acak.

Parameter secara lengkap yang dipakai dalam merancang skenario antara lain:

Parameter

Protokol MANET

AODV DSDV

Simulator NS-3 versi 3.20 NS-3 versi 3.20

Tipe MAC IEEE 802.11 IEEE 802.11

Data rate 802.11 b (11 Mbps) 802.11 b (11 Mbps)

Protokol Transport UDP UDP

Jumlah Nodes 50/100/150/200/250 /300/350/400/450

50/100/150/200/250 /300/350/400/450

Luas Area Simulasi 1000m x 1000m 1000m x 1000m

39

Kecepatan konstan 2 m/s 2 m/s

Inisialisasi Posisi

Node

Random Rectangle

Position Allocator

Random Rectangle

Position Allocator

Mobility Model Random Waypoint

Mobility

Random Waypoint

Mobility

Interval Update - 5 detik

Tabel 3.2 Parameter simulasi.

3.4.Parameter Unjuk Kerja

Pada AODV, protokol tidak melakukan pembaruan tabel routing

secara berkala tetapi melakukannya ketika terjadi perubahan (reaktif) pada tabel. Protokol DSDV bersifat proaktif, yaitu melakukan pembaruan tabel

routing setiap waktu tertentu (interval update) baik saat terjadi perubahan atau tidak.

Selain adanya kesamaan serta perbedaan di atas, penulis juga ingin mengetahui bagaimana perbedaan ujuk kerja bila diukur dengan beberapa parameter; throughput, delay, packet loss, dan routing overhead.

1) Throughput

Tingkat rerata keberhasilan mengirim pesan melalui kanal komunikasi. Pesan dikirim melalui physical atau logical link. Biasanya dihitung berdasarkan bits tiap satuan waktu (bits/s atau bps, menjadi Kbps karena rentang nilai yang tinggi). Penghitungan throughput pada baris kode skenario NS-3 bisa dilihat pada potongan kode berikut,

40

Throughput:"<<double((received_packets*packetSize)/30)*8/1024<<" Kbps.

2) Delay

Rerata selisih waktu yang dibutuhkan mulai dari paket dikirim oleh node

sumber sampai paket berhasil diterima node tujuan. Penghitungan rerata delay pada baris kode skenario NS-3 bisa dilihat pada potongan kode berikut,

delay.RecordRx(packet);

total_delay += delay.GetLastDelay().GetSeconds();

Rerata Delay: " << total_delay/received_packets << " detik

3) Routing Overhead

Jumlah paket kontrol atau paket routing yang dihasilkan oleh protokol

routing selama simulasi. Seluruh paket routing yang dikirim (atau diteruskan, karena pada tracefile NS-3 status event hanya transfer (t) dan

receive (r)) pada layer network diperhitungkan sebagai routing overhead. Unjuk kerja lebih baik ketika nilai routing overhead lebih rendah. Penghitungan routing overhead menggunakan AWK script

untuk memproses keluaran file trace .tr dari protokol AODV dan DSDV. Berikut adalah potongan penggunaan AWK script untuk menghitung

41

Gambar 3.1 Potongan penghitungan routing overhead.

3.5.Topologi Jaringan

MANET memiliki karakteristik jaringan yang tidak tetap dan

mobile. Skenario dengan topologi dan pergerakan node random mengacu pada karakter tersebut. Jumlah node merupakan pembeda antar skenario.

42

Gambar 3.3 Topologi jaringan MANET 100 nodes, luas area 1000m x 1000m

43

Gambar 3.5 Topologi jaringan MANET 200 nodes luas area 1000m x 1000m

44

Gambar 3.7 Topologi jaringan MANET 300 nodes luas area 1000m x 1000m

45

Gambar 3.9 Topologi jaringan MANET 400 nodes, luas area 1000m x 1000m

46

3.6.Trace Output

a. OutputTrace File .txt

File teks yang menjadi output ada dua, yaitu berisi parameter dan hasil simulasi seperti pada tabel 3.1, serta berisi teks yang muncul pada jendela terminal selama proses pengujian dijalankan juga disimpan, seperti pada tabel 3.3.

----Parameter simulasi---- Protokol Routing : DSDV Jumlah Node: 50

Kecepatan: 2 m/s

Jumlah paket yang dikirim dari tiap node: 100 Data rate: 8 Mbps

----Hasil Simulasi---- Jumlah paket dikirim: 4900 Jumlah paket diterima: 1249 Rerata Delay: 0.0392461 detik. Rerata Throughput: 333.062 Kbps. Akhir simulasi

Tabel 3.3 Parameter dan hasil simulasi

Parameter simulasi Protokol Routing: AODV Jumlah Node: 50

Kecepatan: 2 m/s

Jumlah paket yang dikirimkan tiap node: 100 Data rate: 8 Mbps

Satu paket diterima! Socket: 10.1.0.50 port: 49154 pada waktu = 0.00109567

Satu paket diterima! Socket: 10.1.0.50 port: 49154 pada waktu = 0.041093

47

Satu paket diterima! Socket: 10.1.0.50 port: 49154 pada waktu = 0.0634882

Satu paket diterima! Socket: 10.1.0.50 port: 49154 pada waktu = 0.0710198

………

Tabel 3.4 Potongan trafik yang terjadi

b. Output Trace File .tr

Output dari skenario yang disusun yaitu file dengan ekstensi *.tr.

File *.tr berisi informasi alur lalu lintas paket selama proses simulasi dijalankan. Informasi tabel routing didapat dari file *.routes. Mekanisme

output *.routes menampilkan satuan informasi mengenai aktivitas selama simulasi berlangsung. Secara lebih detil isi file *.tr sebagai berikut.

r 0.00114417 /NodeList/14/DeviceList/0/$ns3::WifiNetDevice/Phy/State/RxOk ns3::WifiMacHeader (DATA ToDS=0, FromDS=0, MoreFrag=0, Retry=0,

MoreData=0 Duration/ID=0usDA=ff:ff:ff:ff:ff:ff, SA=00:00:00:00:00:01,

BSSID=00:00:00:00:00:01, FragNumber=0, SeqNumber=0) ns3::LlcSnapHeader (type 0x800) ns3::Ipv4Header (tos 0x0 DSCP Default ECN Not-ECT ttl 1 id 1 protocol 17 offset (bytes) 0 flags [none] length: 52 10.1.1.1 > 10.1.1.255) ns3::UdpHeader (length: 32 654 > 654) ns3::aodv::TypeHeader (RREQ) ns3::aodv::RreqHeader (RREQ ID 1 destination: ipv4 10.1.1.50 sequence number 0 source: ipv4 10.1.1.1 sequence number 1 flags: Gratuitous RREP 1 Destination only 0 Unknown sequence number 1) ns3::WifiMacTrailer ()

Tabel 3.5 Contoh isi file output .tr dari AODV

48 1. Event r

2. Waktu 0.00114417

3. Node /NodeList/14/DeviceList/0/$ns3::WifiNetDevice/Phy/State/Rx Ok

4. Wifi MAC

header

ns3::WifiMacHeader (DATA ToDS=0, FromDS=0, MoreFrag=0, Retry=0, MoreData=0 Duration/ID=0usDA=ff:ff:ff:ff:ff:ff, SA=00:00:00:00:00:01, BSSID=00:00:00:00:00:01, FragNumber=0, SeqNumber=0)

5. Enkapsulasi LLC/Snap

ns3::LlcSnapHeader (type 0x800)

6. Header IPv4 ns3::Ipv4Header (tos 0x0 DSCP Default ECN Not-ECT ttl 1 id 1 protocol 17 offset (bytes) 0 flags [none] length: 52 10.1.1.1 > 10.1.1.255)

7. Header UDP ns3::UdpHeader (length: 32 654 > 654) 8. Tipe paket

AODV

ns3::aodv::TypeHeader (RREQ)

9. Format paket

header

AODV

ns3::aodv::RreqHeader (RREQ ID 1 destination: ipv4 10.1.1.50 sequence number 0 source: ipv4 10.1.1.1 sequence number 1 flags: Gratuitous RREP 1 Destination only 0 Unknown sequence number 1)

10. Implementasi IEEE 802.11

ns3::WifiMacTrailer ()

49

Output dari trace file digunakan sebagai data untuk menghitung parameter unjuk kerja. Parameter unjuk kerja routing overhead dihitung menggunakan program AWK. Parameter unjuk kerja yang lain,

throughput dan delay didapat menggunakan rumus didalam baris kode masing-masing program.

50

BAB IV

ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

4.1.Implementasi Simulasi

Berdasarkan skenario simulasi pada bab sebelumnya, implementasi skenario disusun mulai dari barisan kode program pada NS-3 menggunakan program penyunting teks, seperti program Text Editor atau Gedit pada Ubuntu dan disimpan dengan ekstensi .cc. File tersebut disimpan ke dalam direktori /scratch yang berada di dalam direktori /ns-3.20. Untuk memastikan bahwa program dapat berjalan bisa dengan mengetik perintah ./waf. Apabila tidak terjadi kesalahan/error bisa dilanjutkan dengan menjalankan program tersebut dengan perintah;

# ./waf --run nama-file (tanpa ekstensi .cc)

Setelah proses pengujian selesai, muncul keluaran berupa dua buah file

teks dan satu file berekstensi .tr. Satu file teks berisi nilai throughput dan

delay serta file teks yang lain berisi kejadian selama simulasi berjalan. File

keluaran yang berekstensi .tr diproses dengan bantuan file AWK script.

# awk –f nama-file.awk nama-file.tr

4.2.Throughput

Pengertian throughput adalah rata-rata keberhasilan pesan yang terkirim melalui kanal komunikasi. Throughput merupakan faktor penting yang memengaruhi unjuk kerja komunikasi dan jaringan. Semakin tinggi nilai throughput, maka semakin baik jaringan tersebut. Throughput dihitung

51

dengan cara ukuran paket yang diterima tujuan dalam kilo bit dibagi waktu simulasi, sehingga satuan throughput adalah Kilo bit per detik (Kbps). Semakin banyak jumlah node seharusnya nilai throughput yang dihasilkan akan semakin meningkat pula.

Pada skenario percobaan throughput muncul pada file output .txt. Hasil

throughput dari semua skenario akan ditampilkan pada grafik di bawah ini.

Gambar 4.1 Grafik throughput AODV dan DSDV.

Protokol AODV cukup stabil nilai throughput-nya yaitu di antara 200-350 Kbps, walaupun dengan tingkat kepadatan node yang sama. Titik paling tinggi berada pada jumlah node 300 yaitu 352.266 Kbps dan titik terendah pada jumlah node 350 yaitu 208 Kbps.

52

Hasil dari grafik throughput di atas menunjukkan bahwa throughput

protokol DSDV sangat fluktuatif. Throughput DSDV mengalami titik optimal pada jumlah node 150 yaitu 985.328 Kbps. Jumlah node lebih dari 150, maka throughput akan mengalami penurunan karena kesesakan (node congestion), banyak paket yang gagal diterima node tujuan. Titik terendahnya berada di nilai 28 Kbps pada jumlah node terpadat yaitu 450.

Apabila hasil throughput dipisahkan berdasarkan acuan pengelompokan tingkat kepadatan node, maka pada kepadatan node tingkat tidak padat (kurang dari 50), protokol DSDV memberikan hasil lebih tinggi. Demikian juga pada kepadatan node tingkat kurang padat (51-250), DSDV masih lebih baik. Hasil berbeda mulai tampak pada kepadatan node tingkat cukup padat (251-400). Hasilnya berimbang antara AODV dan DSDV. Pada kepadatan node tingkat sangat padat (lebih dari 401), AODV menghasilkan nilai throughput yang lebih baik. Hal ini terjadi disebabkan kesesakan jaringan (congestion network) karena tingkat lalu lintas paket yang sangat padat.

4.3.Delay

Delay merupakan waktu yang dibutuhkan sebuah paket untuk menempuh perjalanan dari node sumber sampai pada node tujuan. Grafik di bawah ini merupakan hasil pengujian skenario AODV dan DSDV dengan kenaikan jumlah node.

53

Gambar 4.3 Grafik rata-rata delay

Pada AODV terjadi lonjakan paling signifikan pada jumlah node 50 menuju 100, dari 0.273892 detik menjadi 5.8985 detik. Delay tertinggi terjadi pada jumlah node 350, yaitu 7.72749 detik, dan terendah pada jumlah

node 50, yaitu 0.273892 detik.

Delay DSDV terlihat peningkatan labih stabil jika dibandingkan AODV. Dimulai pada jumlah node 50 dengan nilai delay terendah, yaitu 0.0392461 detik, dan tertinggi pada jumlah node 450, yaitu 4.54818 detik. Jelas terlihat secara keseluruhan delay DSDV lebih rendah daripada AODV.

4.4.Routing Overhead

Jumlah seluruh paket kontrol atau routing yang dihasilkan oleh protokol

routing selama simulasi. Seluruh paket yang dikirim maupun diteruskan (forward) pada lapisan jaringan dipertimbangkan sebagai routing overhead.

54

Gambar 4.3 Grafik routing overhead AODV dan DSDV

Hasil routing overhead protokol AODV dan DSDV yang berbeda jauh sudah terlihat mulai dari node 50 dimana pada AODV yaitu 1508 paket dan DSDV 15248 paket. Dikarenakan hasil routing overhead pada masing-masing protokol terlalu jauh, maka grafik masing-masing-masing-masing protokol dipisah menjadi dua grafik agar perilakunya dapat terlihat lebih jelas.

Buah paket

55

Gambar 4.5 Grafik routing overhead AODV

Routing overhead pada AODV, seiring bertambahnya node, bertambah pula jumlah paket routing overhead hingga puncaknya pada jumlah node

350, yaitu 19654 paket, kemudian jumlahnya turun sampai pada jumlah node

450, yaitu 14463 paket.

Jumlah node Buah

56

Gambar 4.5 Grafik routing overhead DSDV

Pada DSDV, grafik terlihat hanya kenaikan nilai routing overhead. Mulai dari jumlah node 50 dengan 15248 paket hingga jumlah node 450 sebanyak 769711 buah paket.

Jumlah node Buah

57

BAB V

SIMPULAN DAN SARAN

5.1.Simpulan

Berdasarkan pengujian dan analisa yang telah dilakukan, simpulan yang didapat yaitu, rata-rata keseluruhan parameter unjuk kerja protokol MANET DSDV lebih baik dibanding protokol AODV dengan mobilitas pergerakan node kecil.

5.2.Saran

Beberapa hal yang bisa dijadikan saran demi pengembangan penelitian MANET lebih lanjut, khususnya protokol AODV dan DSDV adalah,

1) Menambah jumlah sink.

2) Menggunakan protokol transport TCP.

3) Menambah kecepatan gerak pada node secara signifikan disesuaikan dengan waktu simulasi.

4) Menguji unjuk kerja protokol MANET yang lain, misal protokol tipe hibrida (hybrid).

70

Simulator::Schedule (pktInterval, &GenerateTraffic, socket, pktSize, n, pktCount - 1, pktInterval);

} else {

socket->Close (); }

}

int main (int argc, char *argv[]) {

bool verbose = false; double startTime = 0.0;

uint32_t numPackets = 100; // jumlah paket yang dikirim std::string phyMode ("DsssRate11Mbps");

uint32_t packetSize = 1024;

uint32_t periodicUpdateInterval = 15; long double interval = 1;

uint32_t numNodes = 300; uint32_t speed = 2;

ofstream outfile; ofstream outfile2;

outfile.open("dsdv300n_Simulation_general.txt", ios::app); outfile << "Parameter simulasi" << endl

<< "Protokol Routing : DSDV" << endl << "Jumlah Node: " << numNodes << endl << "Kecepatan: " << speed << " m/s" << endl

<< "Jumlah paket yang dikirim dari tiap node : " << numPackets << endl << "Data rate: " << ((packetSize/interval)*8)/1024 << " Mbps" << endl; outfile2.open("dsdv300n_Simulation_results.txt", ios::app);

outfile2 << "----Parameter simulasi----" << endl << "Protokol Routing : DSDV" << endl

<< "Jumlah Node: " << numNodes << endl << "Kecepatan: " << speed << " m/s" << endl

<< "Jumlah paket yang dikirim dari tiap node: " << numPackets <<endl << "Data rate: " << ((packetSize/interval)*8)/1024 << " Mbps" << endl; CommandLine cmd;

cmd.AddValue ("phyMode", "Wifi Phy mode", phyMode);

cmd.AddValue ("packetSize", "ukuran paket aplikasi yang dikirim", packetSize); cmd.AddValue ("numPackets", "Jumlah total paket yang dikirim", numPackets); cmd.AddValue ("periodicUpdateInterval", "Waktu pembaruan/update periodik", periodicUpdateInterval);

cmd.AddValue ("startTime", "Waktu mulai simulasi", startTime);

71 cmd.Parse (argc, argv);

Time interPacketInterval = Seconds (interval); Config::SetDefault

("ns3::WifiRemoteStationManager::FragmentationThreshold", StringValue ("2200"));

Config::SetDefault ("ns3::WifiRemoteStationManager::RtsCtsThreshold", StringValue ("2200"));

Config::SetDefault ("ns3::WifiRemoteStationManager::NonUnicastMode", StringValue (phyMode));

NodeContainer networkNodes; networkNodes.Create (numNodes); WifiHelper wifi;

if (verbose) {

wifi.EnableLogComponents (); }

wifi.SetStandard (WIFI_PHY_STANDARD_80211b); /** Wifi PHY **/

/***************************************************************** *********/

YansWifiPhyHelper wifiPhy = YansWifiPhyHelper::Default (); wifiPhy.Set ("RxGain", DoubleValue (5));

wifiPhy.Set ("TxGain", DoubleValue (5));

wifiPhy.Set ("CcaMode1Threshold", DoubleValue (0.0));

/***************************************************************** *********/

/** wifi channel **/

YansWifiChannelHelper wifiChannel; wifiChannel.SetPropagationDelay

("ns3::ConstantSpeedPropagationDelayModel");

wifiChannel.AddPropagationLoss ("ns3::FriisPropagationLossModel"); Ptr<YansWifiChannel> wifiChannelPtr = wifiChannel.Create ();

wifiPhy.SetChannel (wifiChannelPtr); /** MAC layer **/

NqosWifiMacHelper wifiMac = NqosWifiMacHelper::Default (); wifi.SetRemoteStationManager ("ns3::ConstantRateWifiManager", "DataMode", StringValue (phyMode),

72 "ControlMode", StringValue (phyMode)); wifiMac.SetType ("ns3::AdhocWifiMac");

NetDeviceContainer devices = wifi.Install (wifiPhy, wifiMac, networkNodes); MobilityHelper mobility;

ObjectFactory pos;

pos.SetTypeId ("ns3::RandomRectanglePositionAllocator"); pos.Set ("X", StringValue

("ns3::UniformRandomVariable[Min=0.0|Max=1000.0]")); pos.Set ("Y", StringValue

("ns3::UniformRandomVariable[Min=0.0|Max=1000.0]"));

std::ostringstream speedConstantRandomVariableStream; speedConstantRandomVariableStream <<

"ns3::ConstantRandomVariable[Constant=" << speed

<< "]";

Ptr <PositionAllocator> taPositionAlloc = pos.Create ()->GetObject <PositionAllocator> ();

mobility.SetMobilityModel ("ns3::RandomWaypointMobilityModel", "Speed", StringValue (speedConstantRandomVariableStream.str ()),

"Pause", StringValue

("ns3::ConstantRandomVariable[Constant=2.0]"), "PositionAllocator", PointerValue (taPositionAlloc));

mobility.SetPositionAllocator (taPositionAlloc);

mobility.SetMobilityModel ("ns3::ConstantPositionMobilityModel"); mobility.Install (networkNodes);

//** Routing Protocol (DSDV) **/ DsdvHelper dsdv;

dsdv.Set ("PeriodicUpdateInterval", TimeValue (Seconds (periodicUpdateInterval)));

/** Internet stack **/

InternetStackHelper internet; internet.SetRoutingHelper(dsdv); internet.Install (networkNodes); /** Network Adresses **/ Ipv4AddressHelper ipv4;

NS_LOG_INFO ("Assign IP Addresses."); ipv4.SetBase ("10.1.0.0", "255.255.0.0");

73

Ipv4InterfaceContainer i = ipv4.Assign (devices);

TypeId tid = TypeId::LookupByName ("ns3::UdpSocketFactory"); Ptr<Socket> recvSink;

recvSink = Socket::CreateSocket (networkNodes.Get (0), tid);

InetSocketAddress local = InetSocketAddress (Ipv4Address::GetAny (), 80); recvSink->Bind (local);

recvSink->SetRecvCallback (MakeCallback (&ReceivePacket)); Ptr<Socket> source;

for(uint32_t count1 = 1; count1 < numNodes; count1++) {

source = Socket::CreateSocket (networkNodes.Get (count1), tid);

InetSocketAddress remote = InetSocketAddress (Ipv4Address::GetBroadcast (), 80);

source->SetAllowBroadcast (true); source->Connect (remote);

}

for(uint32_t count2 = 1; count2 < numNodes; count2++) {

Simulator::Schedule (Seconds(startTime), &GenerateTraffic, source, packetSize, networkNodes.Get(count2), numPackets, interPacketInterval); }

Simulator::Stop (Seconds (30.0)); AsciiTraceHelper ascii;

wifiPhy.EnableAsciiAll (ascii.CreateFileStream ("dsdv300n.tr")); Simulator::Run ();

Simulator::Destroy();

NS_LOG_UNCOND ("Jumlah paket dikirim: " << numPackets*(numNodes - 1) << " paket. \nJumlah paket diterima: " << received_packets << " paket. \nPaket diterima: " << double(received_packets*100)/(numPackets*(numNodes - 1)) << "%. \nRerata Delay: " << total_delay/received_packets << " detik. \nThroughput: " << double ((received_packets*packetSize)/30)*8/1024 << " Kbps.\nAkhir simulasi");

outfile2 << "----Hasil Simulasi----" << endl <<

"Jumlah paket dikirim: " << numPackets*(numNodes - 1) << endl

<< "Jumlah paket diterima: " << received_packets << " paket. " << endl << "Paket diterima: " << double(received_packets*100)/(numPackets*(numNodes - 1)) << "%." << endl << "Rerata Delay: " << total_delay/received_packets << "

74 seconds." << endl << "Throughput: " <<

double((received_packets*packetSize)/30)*8/1024 << " Kbps." << endl; outfile << "Akhir simulasi" << endl << endl;

outfile2 << "Akhir simulasi" << endl << endl <<

"---" << endl << endl; outfile.close();

outfile2.close(); received_packets = 0; total_delay = 0; return 0;

}

6. Listing Program qos-aodv.awk

BEGIN { sends1=0 recvs1=0 RREPr=0 RREQr=0 RREPt=0 RREQt=0 }

{

action=$1 time=$2 idipv4=$29 aodvPacket=$49

#menghitung jumlah paket routing yang dikirim

if ( action == "t" && ( aodvPacket == "(RREP)" || aodvPacket == "(RREQ)" )) {sends1++;}

#menghitung jumlah paket RREQ yang dikirim if ( action=="t" && aodvPacket=="(RREQ)" ) {RREQt++;}

#menghitung jumlah paket RREP yang dikirim if ( action=="t" && aodvPacket=="(RREP)" ) {RREPt++;}

#menghitung paket AODV yang diterima

if (action=="r" && (aodvPacket=="(RREP)"||aodvPacket=="(RREQ)")) { recvs1++;}

#menghitung paket RREQ yang diterima if (action=="r" && aodvPacket=="(RREQ)"){ RREQr++;}

75 #menghitung paket RREP yang diterima

if (action=="r" && aodvPacket=="(RREP)"){ RREPr++;}

} END {

printf("Routing overhead AODV = %.0f\n", sends1); }

7. Listing Program qos-dsdv.awk

BEGIN { sends1=0 recvs1=0 }

{

action=$1 time=$2 idipv4=$29 dsdvPacket=$48

#menghitung jumlah paket routing yang dikirim/di-forward

if ( action == "t" && ( dsdvPacket == "ns3::dsdv::DsdvHeader")) {sends1++;}

#menghitung jumlah paket routing yang diterima

if ( action == "r" && ( dsdvPacket == "ns3::dsdv::DsdvHeader")) {recvs1++;}

} END {

printf("Routing overhead DSDV = %.0f\n", sends1); }