IF004-1 IMPLEMENTASI DAN ANALISIS KINERJA VOICE OVER INTERNET PROTOCOL (VOIP) BERBASIS SESSION INITIATION PROTOCOL (SIP) MENGGUNAKAN RESOURCE RESERVATION PROTOCOL (RSVP)

  

IMPLEMENTASI DAN ANALISIS

KINERJA VOICE OVER INTERNET PROTOCOL (VOIP)

BERBASIS SESSION INITIATION PROTOCOL (SIP)

MENGGUNAKAN RESOURCE RESERVATION PROTOCOL (RSVP)

  1) 2)

Gatot Budi Santoso , Yandi Prima Reza .

  1) Jurusan Teknik Informatika Fakultas Teknologi Industri Universitas Trisakti E-mail:

  2) Jurusan Teknik Informatika Fakultas Teknologi Industri Universitas Trisakti E-mail

  

Abstrak

  Saat ini pemanfaatan teknologi broadband yang memungkinkan variasi layanan seperti data, voice, maupun video dalam sebuah jaringan membutuhkan performansi yang baik untuk dapat menjalankannya. Voice over Internet Protocol (VoIP) adalah suatu teknologi yang mampu melewatkan traffic suara, video dan data yang berbentuk paket melalui jaringan Internet Protocol (IP). Pada penelitian ini, dilakukan pengujian terhadap kinerja jaringan VoIP dengan protokol signalling

Session Initiation Protocol (SIP) serta protokol jaringan Resource Reservation Protocol (RSVP).

Analisa performansi dilakukan untuk melihat pengaruh bandwidth dan jumlah pemakai pada delay,

  

jitter , packet loss, dan call setup. Hasil pengukuran menunjukan adanya perbedaan unjuk kerja antara

  yang menggunakan dan tidak menggunakan protokol RSVP yaitu nilai delay, jitter, packet loss pada percobaan yang menggunakan protocol RSVP jauh lebih kecil dibanding yang tidak menggunakan, misalnya pada percobaan yang menggunakan 3(tiga) pemakai, delay terbesarnya adalah 0.1315s sedangkan yang tidak menggunakan RSVP adalah 0.6816s. Penggunaan bandwidth yang baik pada VoIP adalah bandwidth yang besar yaitu pada bandwidth 512 Kbps.

  

Kata kunci : Voice over Internet Protocol (VoIP), Session Initiation Protocol (SIP), Resource

Reservation Protocol (RSVP)

  Pendahuluan

  Di era informasi saat ini, industri telekomunikasi mengimpelentasikan teknologi

  

broadband yang memungkinkan variasi layanan seperti data, voice, maupun video dalam sebuah

  jaringan sehingga dibutuhkan performansi yang baik untuk dapat menjalankannya. Voice over

  

Internet Protocol (VoIP) adalah suatu teknologi yang mampu melewatkan traffic suara, video dan

data yang berbentuk paket melalui jaringan Internet Protocol (IP).

  Studi Pustaka

  Dalam hubungan VoIP, TCP digunakan pada saat signaling, TCP digunakan untuk menjamin setup suatu call pada sesi signaling. TCP tidak digunakan dalam pengiriman data suara pada VoIP karena pada suatu komunikasi data VoIP penanganan data yang mengalami keterlambatan lebih penting daripada penanganan paket yang hilang. UDP pada VoIP digunakan untuk mengirimkan audio stream yang dikirimkan secara terus menerus.

  UDP digunakan pada VoIP karena pada pengiriman audio streaming yang berlangsung terus menerus lebih mementingkan kecepatan pengiriman data agar tiba di tujuan tanpa memperhatikan adanya paket yang hilang walaupun mencapai 50% dari jumlah paket yang dikirimkan. Tiap paket VoIP terdiri dari 2 bagian yaitu header dan payload. Header terdiri dari IP

  

header, Real Transport Protocol (RTP) header, User Datagram Protocol(UDP) header dan link

header.

  Pada penelitian ini akan digunakan protokol SIP sebagai protokol siganallingnya. Prinsip dasar dari VoIP berupa pengiriman sebuah sinyal ke remote destination / tujuan yang dilakukan secara digital, dimana sebelum dilakukan pengiriman data yang berupa sinyal analog, terlebih dahulu diubah ke bentuk data digital dengan ADC (analog to digital converter), kemudian ditransmisikan, dan dikirimkan. Di penerima dilakukan kembali konversi dari data digital ke data

  

analog dengan DAC (digital to analog converter). Begitu juga dengan VoIP, digitalisasi voice

dalam bentuk packets data, dikirimkan dan dikonversi kembali dalam bentuk voice dipenerima.

  Format digital lebih mudah dikendalikan, dalam hal ini dapat dikompresi, dan dapat diubah ke format yang lebih baik dan data digital lebih tahan terhadap noise daripada data analog.

  Untuk penyampaian pesan pada SIP terdiri atas dua bagian, yaitu request dan

respon. Ketika client mengirimkan pesan request, server akan memberikan tanggapan

terhadap pesan ini melalui pesan respon. Protokol SIP didukung oleh beberapa protokol antara

  lain, RSVP (Resource Reservation Protocol) untuk melakukan pemesanan pada jaringan, RTP

  

(Real Time Transport Protocol) dan RTCP (Real Time Transport Protocol) untuk mentransmisikan

  media dan mengetahui kualitas layanan. Protokol RSVP merupakan protokol standar untuk menentukan QoS (Quality Of Service). RSVP bekerja pada layer transport. Digunakan untuk menyediakan bandwidth agar data suara yang dikirimkan tidak mengalami delay ataupun kerusakan saat mencapai alamat tujuan unicast maupun multicast.

  RSVP merupakan signaling protocol tambahan pada VoIP yang mempengaruhi QoS. RSVP bekerja dengan mengirimkan request pada setiap node dalam jaringan yang digunakan untuk pengiriman data stream dan pada setiap node RSVP membuat resource reservation untuk pengiriman data. Resource reservation pada suatu node dilakukan dengan menjalankan dua modul yaitu admission control dan policy control.

  Gambar 1 Mekanisme protokol RSVP

  Resource Reservation Protocol (RSVP) menyediakan Quality of Service (QoS) dengan

  mengijinkan aplikasi meminta RSVP untuk menyediakan bandwidth end-to-end, memory dan CPU

  

resources yang cukup untuk aplikasi yang dijalankan. RSVP mensyaratkan bahwa semua

  komponen jaringan bekerja bersama untuk menjamin tersedianya sumberdaya (resources)

  Metodologi Penelitian

  Topologi pada gambar 2 dirancang untuk mengimplementasikan jaringan VoIP SIP antara dua buah alamat berbeda yang dimiliki oleh pelanggan A dan pelanggan B. Rancangan sistem VoIP ini merupakan transportasi suatu pelewatan suara melalui jaringan komputer. Skenario VoIP ini terdiri dari dua buah komponen utama yang saling berhubungan, yaitu VoIP server, dan VoIP

  client

  Gambar 2 Topologi Jaringan VoIP SIP Kunci dari keberhasilan SIP dalam menyampaikan call setup adalah pada konfigurasi IP

  

phone nya atau yang digunakan pada percobaan ini adalah X-Lite yang ada pada masing-masing

pelanggan (client), tetapi dengan catatan bahwa router dan server sudah terkoneksi dengan benar.

  Untuk proses monitoring pada skenario ini menggunakan alat bantu software paket analyzer yaitu , dimana software ini dipasang di kedua sisi pelanggan dan di server nya.

  wireshark

  Skenario percobaan yang dilakukan adalah sebagai berikut: a. Pengujian dilakukan tidak menggunakan protokol RSVP, dimana pelanggan 101 melakukan proses telfon ke pelanggan 102 yang berbeda jaringan, lalu dilakukan analisa pengukuran berdasarkan delay, jitter, packet loss dan call setup b.

  Pengujian dilakukan dengan menggunakan protokol RSVP, dimana pelanggan 101 melakukan proses telfon ke pelanggan 102 yang berbeda jaringan, lalu dilakukan analisa pengukuran berdasarkan delay, jitter, packet loss dan call setup c.

  Pengujian dilakukan seperti langkah a dan b tapi menggunakan parameter bandwidth yang berbeda yaitu 64 Kbps, 128 Kbps, 256 Kbps, dan 512 Kbps.

  d.

  Pengujian dilakukan seperti langkah a, b dan c tapi menggunakan parameter jumlah pengguna

  (user) yang berbeda yaitu 2, 4 dan 6 pengguna Hasil dan Pembahasan 1). Analisis Jumlah User

a. Analisis parameter delay

  Dari data yang telah diperoleh maka didapatkan analisa perbandingan untuk delay yang menggunakan protokol RSVP dan yang tidak menggunakan protokol RSVP.

  0.8

  0.7

  0.6

  0.5

  s) ( y

  0.4

  la e d

  0.3

  0.2

  0.1 user 2 user 4 user 6 delay rata-

  0.1087 0.129 0.1315 rata RSVP delay rata- rata non

  0.243856 0.499781 0.681692 RSVP

  Gambar 3 Perbandingan Delay RSVP & non RSVP Penggunaan RSVP sebagai protokol untuk pemesanan jaringan akan mengakibatkan delay yang lebih kecil. Hal ini disebabkan penggunaan RSVP akan membuat komunikasi VoIP seolah- olah “connection oriented” karena dengan RSVP paket yang dikirimkan akan melalui jalur yang sama sampai komunikasi berakhir sehingga walaupun secara teori komunikasi VoIP menggunakan protokol UDP yang bersifat “connection less” namun dengan sifat yang dimiliki RSVP ini akan mengurangi delay yang cukup besar dibandingkan jika tidak menggunakan RSVP.

b. Analisis parameter jitter

  0.08

  0.07

  0.06

  )

  0.05

  (s r

  0.04

  e tt Ji

  0.03

  0.02

  0.01 user user user

  2

  4

  6 jitter rata- 0.00456 0.00506 0.01891 rata RSVP jitter rata- rata non 0.001676 0.040152 0.07495

  RSVP Gambar 4 Grafik Perbandingan jitter RSVP dan non RSVP

  Jitter merupakan variasi dari delay antar paket yang terjadi pada jaringan. Besarnya nilai

jitter sangat dipengaruhi besarnya tumbukan antar paket congestion yang ada pada jaringan akan

  menyebabkan semakin besar peluang terjadinya congestion dengan demikian jitter akan semakin besar.

  Dengan menggunakan protokol RSVP akan menghasilkan nilai jitter yang lebih baik. Dari hasil pengukuran rata-rata ini tampak bahwa nilai jitter yang dihasilkan akan lebih besar untuk jaringan yang tidak menggunakan RSVP dibandingkan dengan yang menggunakan RSVP.

  c. Analisis parameter package loss

  7

  6

  5

  4

  3

  ) %

  2

   ( ss

  1

  lo t e ck a user 2 user 4 user 6 P

  % paket loss

  1.6

  1.8

  2.89 RSVP % paket loss

  1.90

  2.17

  6.20 non RSVP Gambar 5 Grafik Perbandingan Packet loss jaringan RSVP dan non RSVP Packet loss yang terjadi cukup kecil, yaitu sekitar 3 % artinya kualitas jaringan cukup baik.

  Bagusnya nilai packet loss ini dikarenakan trafik pada jaringan belum terlalu padat sehingga jaringan belum banyak terjadi hambatan.

  d. Analisis call setup

  70

  60

  p tu

  50

  e s ll

  40

  a c

  30

  tu k a

  20 W

  10 user 2 user 4 user 6 call setup

  2.54

  14.45

  31.13 RSVP call setup

  19.34

  51.92

  61.85 non RSVP Gambar 6 Grafik Perbandingan Call setup RSVP & non RSVP bahwa dengan jumlah user yang semakin banyak terlihat bahwa waktu call setup juga semakin membesar. Artinya grafik yang dikirimkan ke jaringan juga membesar dan paket yang harus di proses oleh server SIP juga semakin besar sehingga waktu proses untuk setiap paket yang datang karena jumlah paket makin membesar. Penggunaan RSVP dapat memperkecil nilai call

  

setup karena sebelum proses call setup dilakukan akan terlebih dahulu adanya proses pemesanan

  pada jaringan sehingga akan tersedia jawaban dari jaringan untuk melakukan proses call setup. Hal ini akan menyebabkan ketika paket suara dikirimkan ke jaringan akan langsung melalui jalur yang sudah dipesan, dan hal ini menyebabkan terjadi pengurangan waktu call setup.

2. Analisis Bandwidth

  a. Analisis Delay Penggunaan bandwidth berpengaruh pada delay yang dihasilkan, bandwidth dibedakan atas 64 Kbps, 128 Kbps, 256 Kbps, 512 Kbps.

  20 17.72018

  18 16 14.15663

  14

  s)

  12

   (

  8.854722

  y

  10

  la

  Delay non

  e

  8 D 6.248451

  RSVP(s)

  6 3.002

  Delay RSVP(s) 1.758

  4 2 0.032 0.0633 64 128 256 512

  Kbps Kbps Kbps Kbps

  Bandwidth (Kbps)

  Gambar 7 Grafik perbandingan delay RSVP & non RSVP Dengan didapatnya hasil rata-rata dari pengukuran delay dengan menggunakan RSVP maka dapat kita ketahui bahwa protokol RSVP pada jaringan dapat mengurangi jumlah delay yang tidak diinginkan pada panggilan telpon, dan juga dengan menggunakan bandwidth yang berbeda maka nilai delay dapat ditekan. Pada bandwidth kecil yaitu 64 Kbps nilai delay sangat besar yaitu sekitar 17 detik pada jaringan non RSVP dan 3 detik pada jaringan RSVP, Semakin besarnya nilai bandwidth yang digunakan maka akan didapat nilai delay yang kecil.

  b. Analisis jitter

  18 16.02187

  16

  14 11.25616

  12

  ) (s

  10

  r

  7.88328

  e

  Jitter non

  tt

  8 Ji RSVP(s)

  6 4.25148

  Jitter RSVP (s) 2.117

  4 0.891

  2 0.016 0.00504 64 128 256 512

  Kbps Kbps Kbps Kbps

  Bandwidth (Kbps)

  Gambar 8 Grafik perbandingan jitter RSVP & non RSVP Hasil pengukuran terhadap nilai rata-rata jitter pada jaringan RSVP dan non RSVP dapat diketahui bahwa nilai jitter terbesar ada pada jaringan non RSVP yaitu pada bandwidth 64 Kbps sebesar 16.02187 s, protokol RSVP dapat membantu mengurangi nilai jitter dimana nilai jitter bisa lebih rendah yaitu sebesar 2.117s pada bandwidth 64 Kbps. Pada hasil pengukuran ini juga dapat diketahui bahwa penggunaan nilai bandwidth yang besar juga dapat berpengaruh terhadap nilai

  jitter , dimana penggunaan bandwidth 512 Kbps bisa lebih kecil nilai jitternya.

  c. Analisis Package loss

  8

  6.68

  7

  6

  ) %

  4.65

   (

  5

  ss lo

  4

  t

  Pakcket loss

  e

  2.89

  ck

  3 non RSVP(%)

  a

  2.11

  1.82 P

  2 Packet loss

  1.11 RSVP (%)

  1 64 128 256 512 Kbps Kbps Kbps Kbps

  Bandwidth (Kbps)

  Gambar 9 Grafik Perbandingan Packet Loss RSVP & non RSVP Dengan diketahuinya persentase hasil paket loss, maka penggunaan bandwidth yang besar yaitu 512 Kbps dapat mengurangi terjadinya paket loss, dan penggunaan protokol RSVP juga dapat mempengaruhi nilai paket loss. Nilai paket loss terbesar ada pada bandwidth 64 Kbps, yaitu sebesar 6.68%.

  Kesimpulan dan Saran Kesimpulan

  a) Penggunaan protokol RSVP sebagai protokol untuk pemesanan jaringan ternyata cukup mengurangi nilai delay, jitter, dan paket loss karena dengan penggunaan protokol RSVP, lintasan yang akan dilalui oleh suatu paket sudah dipesan dan ditetapkan terlebih dahulu. Sehingga nilai rata-rata dari delay, jitter, loss jadi lebih rendah. Dimana delay terkecil nya diperoleh 0.1087s, jitter 0.00456 s, dan paket loss 1.6 % b) Pemakaian besaran bandwidth yang berbeda juga mempengaruhi kualitas dari suara yang disampaikan, dan juga akan mempengaruhi nilai delay, jitter paket loss. Penggunaan

  bandwidth terbaik adalah pada nilai 512 Kbps, Dimana nilai dari delay 0.032s, jitter

  0.00504s, packet loss 0 %

  c) Banyaknya jumlah user berpengaruh pada call setup, semakin banyak user melakukan panggilan telfon maka akan semakin besar waktu call setup nya. Dikarenakan alokasi pada memori bertambah

  Saran

  a) Agar penelitian yang dilakukan lebih mendekati kondisi sesungguhnya,, jumlah user hendaknya ditambah b) Untuk memperhatikan pengaruh bandwidth terhadap packet loss hendaknya juga ikut diteliti faktor kepadatan traffic.

  Daftar pustaka rd

  Behrouz A, Forouzan. 2003. Data Communication and Networking 3 edition. Mc Graw Hill Braden R. 1997. Resource Reservation Protocol (RSVP). diakses terakhir 5 januari 2009

  Cisco Whitepaper. 2000. Quality Of Service Networking. USA : Cisco System Davidson, Jonathan. 2000. Voice Over IP Fundamentals, Cisco Press.

  Held, Gil. 2001. Voice and Data Internetworking. California: McGraw Hill Russel, Travis. 2008. Session Initiation Prtocol (SIP) Controlling Convergent Networks. Mc Graw Hill.

  Sinnreich, Henry. 2006. Internet Communication Using SIP. Tanenbaum, Andrew S. 1997. Jaringan komputer edisi bahasa Indonesia computer 3e Jakarta : Prenhalindo Wang, zheng. 2001. Internet QoS:Architectures and Mechanism For Quality Of Service. Morgan Kaufman Wroclawski, John. 1997. The Use of RSVP with

  IETF Integrated Services, Diakses terakhir : 7 Januari 2009