Pengaruh Lebar Pita Rute Paket Acknowledgement Pada Transmission Control Protocol Dengan Acknowledgement Terpisah Terhadap Kinerja Transmisi Video
TUGAS AKHIR
PENGARUH LEBAR PITA RUTE PAKET
ACKNOWLEDGEMENT
PADA TRANSMISSION CONTROL PROTOCOL DENGAN
ACKNOWLEDGEMENT TERPISAHTERHADAP KINERJA
TRANSMISI VIDEO
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Menyelesaikan Pendidikan Sarjana (S-1) Pada
Departemen Teknik Elektro Sub Konsentrasi Teknik Telekomunikasi
Oleh :
LASMEN T SITOMPUL
NIM : 100402025
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Transmission Control Protocol (TCP) merupakan protocol transport yang
banyak digunakan saat ini pada jaringan internet. Kelemahan TCP yang mendasar
yakni packet latency yang cenderung tinggi. Namun demikian, protokol ini telah
umum digunakan sehari-hari, baik untuk aplikasi browsing maupun streaming
video seperti youtube. Penggunaan TCP sebagai media pengirim video terbatasi
oleh konfirmasi paket acknowledgement, sehingga aplikasi video streaming
dengan TCP banyak terbatas hanya pada video berkapasitas kecil seperti pada
youtube.
peningkatan kapasitas link alternatif yang mempengaruhi karakteristik
delay, packet loss dan jitter. Serta memodelkan jaringan TCP dengan rute
acknowledgement terpisah sehingga dapat dievaluasi kinerjanya. Penelitian ini
juga mengevaluasi pengaruh kenaikan bandwidth rute acknowledgement terhadap
kinerja transmisi video.
Untuk mencapai tujuan dari penelitian, perancangan alur penelitian
dilakukan sesuai alur pada Gambar 3.1. Perancangan terlebih dahulu melakukan
instalasi simulator yang digunakan, yaitu network simulator NS-2 pada system
operasi berbasis Ubuntu. Modul TCP merupakan modul internal NS-2.
Langkah selanjutnya melakukan implementasi perancangan sistem.
Implementasi perancangan sistem yang dilakukan meliputi implementasi
pengaturan kapasitas link, implementasi pengaturan subsciber station, dan
implementasi perhitungan delay, packet loss dan jitter.Untuk menguji penggunaan
trafik multimedia seperti video pada modul NS-2, maka piranti lunak evaluasi
video Evalvid diintegrasikan ke NS-2.
Peningkatan kapasitas link alternatif dapat mempengaruhi karakteristik
delay, packet loss dan jitter. Rata-rata delay pada saat dilakukan pengaturan
kapasitas link turun sebesar sebesar 0,104%. Rata-rata packet loss pada saat
dilakukan pengaturan kapasitas link turun sebesar 7,243%. Dan untuk rata-rata
jitter pada saat dilakukan pengaturan kapasitas link turun sebesar 1,64%.
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan yang Maha Esa, atas segala
berkat dan kasih karunia-Nya yang telah memberikan kemampuandankesehatan
kepada penulis 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 :
PENGARUH LEBAR PITA RUTE PAKET ACKNOWLEDGEMENT
PADA TRANSMISSION CONTROL PROTOCOL DENGAN
ACKNOWLEDGEMENT TERPISAH TERHADAP KINERJA
TRANSMISI VIDEO
Tugas Akhir ini penulis persembahkan kepada yang teristimewa yaitu
Almarhum
Esau
Elfidi
Sitompul
danibunda
senantiasamemberikanperhatiandankasihsayangsejak
Hotlan
Pasaribu
penulis
lahir
yang
hingga
sekarang, serta kakak tercinta Charprima Sitompul 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.
BapakSuherman,
Ph.DselakudosenPembimbingTugasAkhir,
atasnasehat,
bimbingandanmotivasidalammenyelesaikanTugasAkhirini.
2.
Bapak Ir. Surya TarmiziKasim, M.SidanBapakRahmadFauzi ST, MT
selakuKetuadanSekretarisDepartemenTeknikElektroFakultasTeknikUnivers
itas Sumatera Utara.
3.
BapakRahmatFauzi, ST, MT dan Ibu Naemah Mubarakah,ST.MT
selakudosenpengujiTugasAkhir,
atasmasukandanbantuannyadalampenyempurnaanTugasAkhirini.
Universitas Sumatera Utara
4.
Seluruhstafpengajar
yang
telah
memberi
bekalilmukepadapenulisdanseluruhpegawaiDepartemenTeknikElektro,
FakultasTeknik, Universitas Sumatera Utara atassegalabantuannya.
5.
Mony
Asrida
Naibaho
yang
selamainimendukungdan
memberi
semangatkepadapenulisuntukmenyelesaikanTugasAkhirini.
Terimakasihatasperhatiandan doanya.
6.
Teman
–
Terkhusus
temanSub-Jurusan
buat
Elektro
Telekomunikasi
angkatan
TeknikElektro
2010,
2011
USU,
yang
selamainimembantudanmemfasilitasipenulisuntukmenyelesaikanTugasAkhi
rini.
7.
Sahabat – sahabat terdekat, Indra Sitompul, Radot Sitompul, Rikardo
Saragi, Daniel Sitompul, Satria Yudha Tampubolon, Tino Sihite, Jerman
Siregar, Ombe Nadeak, Hotmedison Silitonga, Sarlito Lumbantobing.
8.
Teman – teman, Bapak, Abang, beserta keluarga besar partukkoan Robinson
Sinulingga dan partukkoan Sihombing atas dukungan dan doanya.
9.
Abang-abang
senior
dan
adik-adik
junior
yang
selalumembantu,
mendukungdan memberi masukanselamamenjalaniperkuliahan.
10.
Semuapihak yang tidaksempatpenulissebutkansatu 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. Semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi pembaca sekalian
terutama bagi penulis sendiri.Akhir kata penulis ucapkan Terima kasih.
Medan, Desember 2016
Penulis
LASMEN T SITOMPUL
NIM. 100402025
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK ........................................................................................................... i
KATA PENGANTAR ......................................................................................... ii
DAFTAR ISI ...................................................................................................... iv
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... vii
DAFTAR TABEL ............................................................................................ viii
I.
II.
PENDAHULUAN ..................................................................................... 1
1.1
LatarBelakang ...................................................................................... 1
1.2
RumusanMasalah ................................................................................. 2
1.3
TujuanPenulisan .................................................................................. 2
1.4
BatasanMasalah ................................................................................... 2
1.5
SistematikaPenelitian ........................................................................... 3
LANDASAN TEORI ................................................................................ 4
2.1
Aplikasi Live Broadcasting .................................................................. 4
2.2
Transmission Control Protocol ............................................................ 4
2.3
TCP Dengan Acknowledgement Terpisah ............................................. 5
2.4
Network Simulator NS-2 ................................................................... ...6
2.5
Diagram Blok NS-2 ......................................................................... ....7
III. PERANCANGAN PENELITIAN ............................................................ 8
3.1
Perancangan Alur Penelitian ................................................................ 8
3.2
Diagram Blok Sistem yang Dievaluasi di Simulator NS-2 .................... 9
3.3
Spesifikasi Perangkat Penelitian ........................................................... 9
3.4
Konfigurasi Network Simulator NS-2 ................................................. 10
3.5
Spesifikasi Trafik Simulasi ............................................................... 10
3.6
Parameter Evaluasi............................................................................. 11
3.5.1 Packet Loss............................................................................... 11
3.5.2 Delay ...................................................................................... 11
3.5.3 Jitter ......................................................................................... 11
3.7
Langkah Pelaksanaan Simulasi .......................................................... 11
Universitas Sumatera Utara
IV.
HASIL SIMULASI DAN ANALISIS DATA ......................................... 13
4.1
Umum................................................................................................ 13
4.2
HasilPengujian ................................................................................... 13
4.2.1 Delay Transmisi ........................................................................ 13
4.2.2 Packet Loss ............................................................................... 16
4.2.3 Jitter ......................................................................................... 20
V.
KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................... 24
5.1
Kesimpulan ........................................................................................ 24
5.2
Saran.................................................................................................. 24
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 TCP dengan jalur ACK alternatif ...................................................... 5
Gambar 2.2 Arsitektur dasar NS-2 ....................................................................... 6
Gambar 2.3 Diagram Blok Proses NS-2 ............................................................... 7
Gambar 3.1 Alur Penelitian .................................................................................. 8
Gambar 3.2 Diagram Blok Proses ........................................................................ 9
Gambar 3.3 Urutan Langkah Simulasi................................................................ 12
Gambar 4.1 Grafik rata-rata delay transmisi pada video 1 .................................. 14
Gambar 4.2 Grafik rata-rata delay transmisi pada video 2 .................................. 14
Gambar 4.3 Grafik rata-rata delay transmisi pada video 3 .................................. 15
Gambar 4.4 Grafik rata-rata delay transmisi pada video 4 .................................. 15
Gambar 4.5Grafik rata-rata delay transmisi pada video 5 ................................... 16
Gambar 4.6 Grafik rata-rata packet loss pada video 1 ......................................... 17
Gambar 4.7Grafik rata-rata packet loss pada video 2 .......................................... 18
Gambar 4.8 Grafik rata-rata packet loss pada video 3 ......................................... 18
Gambar 4.9 Grafik rata-rata packet loss pada video 4 ......................................... 19
Gambar 4.10 Grafik rata-rata packet loss pada video 5 ....................................... 19
Gambar 4.11Grafik rata-rata Jitter pada video 1................................................. 21
Gambar 4.12 Grafik rata-rata Jitter pada video 2 ................................................ 21
Gambar 4.13Grafik rata-rata Jitter pada video 3................................................. 22
Gambar 4.14 Grafik rata-rata Jitter pada video 4 ................................................ 22
Gambar 4.15 Grafik rata-rata Jitter pada video 5 ................................................ 23
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Spesifikasi Trafik Video ..................................................................... 10
Tabel 4.1 Hasil pengujianrata-rata delay transmisi ............................................. 13
Tabel 4.2 Hasil pengujian rata-rata packet loss ................................................... 16
Tabel 4.3 Hasil pengujian rata-rata jitter ............................................................ 20
Universitas Sumatera Utara
PENGARUH LEBAR PITA RUTE PAKET
ACKNOWLEDGEMENT
PADA TRANSMISSION CONTROL PROTOCOL DENGAN
ACKNOWLEDGEMENT TERPISAHTERHADAP KINERJA
TRANSMISI VIDEO
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Menyelesaikan Pendidikan Sarjana (S-1) Pada
Departemen Teknik Elektro Sub Konsentrasi Teknik Telekomunikasi
Oleh :
LASMEN T SITOMPUL
NIM : 100402025
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Transmission Control Protocol (TCP) merupakan protocol transport yang
banyak digunakan saat ini pada jaringan internet. Kelemahan TCP yang mendasar
yakni packet latency yang cenderung tinggi. Namun demikian, protokol ini telah
umum digunakan sehari-hari, baik untuk aplikasi browsing maupun streaming
video seperti youtube. Penggunaan TCP sebagai media pengirim video terbatasi
oleh konfirmasi paket acknowledgement, sehingga aplikasi video streaming
dengan TCP banyak terbatas hanya pada video berkapasitas kecil seperti pada
youtube.
peningkatan kapasitas link alternatif yang mempengaruhi karakteristik
delay, packet loss dan jitter. Serta memodelkan jaringan TCP dengan rute
acknowledgement terpisah sehingga dapat dievaluasi kinerjanya. Penelitian ini
juga mengevaluasi pengaruh kenaikan bandwidth rute acknowledgement terhadap
kinerja transmisi video.
Untuk mencapai tujuan dari penelitian, perancangan alur penelitian
dilakukan sesuai alur pada Gambar 3.1. Perancangan terlebih dahulu melakukan
instalasi simulator yang digunakan, yaitu network simulator NS-2 pada system
operasi berbasis Ubuntu. Modul TCP merupakan modul internal NS-2.
Langkah selanjutnya melakukan implementasi perancangan sistem.
Implementasi perancangan sistem yang dilakukan meliputi implementasi
pengaturan kapasitas link, implementasi pengaturan subsciber station, dan
implementasi perhitungan delay, packet loss dan jitter.Untuk menguji penggunaan
trafik multimedia seperti video pada modul NS-2, maka piranti lunak evaluasi
video Evalvid diintegrasikan ke NS-2.
Peningkatan kapasitas link alternatif dapat mempengaruhi karakteristik
delay, packet loss dan jitter. Rata-rata delay pada saat dilakukan pengaturan
kapasitas link turun sebesar sebesar 0,104%. Rata-rata packet loss pada saat
dilakukan pengaturan kapasitas link turun sebesar 7,243%. Dan untuk rata-rata
jitter pada saat dilakukan pengaturan kapasitas link turun sebesar 1,64%.
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan yang Maha Esa, atas segala
berkat dan kasih karunia-Nya yang telah memberikan kemampuandankesehatan
kepada penulis 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 :
PENGARUH LEBAR PITA RUTE PAKET ACKNOWLEDGEMENT
PADA TRANSMISSION CONTROL PROTOCOL DENGAN
ACKNOWLEDGEMENT TERPISAH TERHADAP KINERJA
TRANSMISI VIDEO
Tugas Akhir ini penulis persembahkan kepada yang teristimewa yaitu
Almarhum
Esau
Elfidi
Sitompul
danibunda
senantiasamemberikanperhatiandankasihsayangsejak
Hotlan
Pasaribu
penulis
lahir
yang
hingga
sekarang, serta kakak tercinta Charprima Sitompul 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.
BapakSuherman,
Ph.DselakudosenPembimbingTugasAkhir,
atasnasehat,
bimbingandanmotivasidalammenyelesaikanTugasAkhirini.
2.
Bapak Ir. Surya TarmiziKasim, M.SidanBapakRahmadFauzi ST, MT
selakuKetuadanSekretarisDepartemenTeknikElektroFakultasTeknikUnivers
itas Sumatera Utara.
3.
BapakRahmatFauzi, ST, MT dan Ibu Naemah Mubarakah,ST.MT
selakudosenpengujiTugasAkhir,
atasmasukandanbantuannyadalampenyempurnaanTugasAkhirini.
Universitas Sumatera Utara
4.
Seluruhstafpengajar
yang
telah
memberi
bekalilmukepadapenulisdanseluruhpegawaiDepartemenTeknikElektro,
FakultasTeknik, Universitas Sumatera Utara atassegalabantuannya.
5.
Mony
Asrida
Naibaho
yang
selamainimendukungdan
memberi
semangatkepadapenulisuntukmenyelesaikanTugasAkhirini.
Terimakasihatasperhatiandan doanya.
6.
Teman
–
Terkhusus
temanSub-Jurusan
buat
Elektro
Telekomunikasi
angkatan
TeknikElektro
2010,
2011
USU,
yang
selamainimembantudanmemfasilitasipenulisuntukmenyelesaikanTugasAkhi
rini.
7.
Sahabat – sahabat terdekat, Indra Sitompul, Radot Sitompul, Rikardo
Saragi, Daniel Sitompul, Satria Yudha Tampubolon, Tino Sihite, Jerman
Siregar, Ombe Nadeak, Hotmedison Silitonga, Sarlito Lumbantobing.
8.
Teman – teman, Bapak, Abang, beserta keluarga besar partukkoan Robinson
Sinulingga dan partukkoan Sihombing atas dukungan dan doanya.
9.
Abang-abang
senior
dan
adik-adik
junior
yang
selalumembantu,
mendukungdan memberi masukanselamamenjalaniperkuliahan.
10.
Semuapihak yang tidaksempatpenulissebutkansatu 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. Semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi pembaca sekalian
terutama bagi penulis sendiri.Akhir kata penulis ucapkan Terima kasih.
Medan, Desember 2016
Penulis
LASMEN T SITOMPUL
NIM. 100402025
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK ........................................................................................................... i
KATA PENGANTAR ......................................................................................... ii
DAFTAR ISI ...................................................................................................... iv
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... vii
DAFTAR TABEL ............................................................................................ viii
I.
II.
PENDAHULUAN ..................................................................................... 1
1.1
LatarBelakang ...................................................................................... 1
1.2
RumusanMasalah ................................................................................. 2
1.3
TujuanPenulisan .................................................................................. 2
1.4
BatasanMasalah ................................................................................... 2
1.5
SistematikaPenelitian ........................................................................... 3
LANDASAN TEORI ................................................................................ 4
2.1
Aplikasi Live Broadcasting .................................................................. 4
2.2
Transmission Control Protocol ............................................................ 4
2.3
TCP Dengan Acknowledgement Terpisah ............................................. 5
2.4
Network Simulator NS-2 ................................................................... ...6
2.5
Diagram Blok NS-2 ......................................................................... ....7
III. PERANCANGAN PENELITIAN ............................................................ 8
3.1
Perancangan Alur Penelitian ................................................................ 8
3.2
Diagram Blok Sistem yang Dievaluasi di Simulator NS-2 .................... 9
3.3
Spesifikasi Perangkat Penelitian ........................................................... 9
3.4
Konfigurasi Network Simulator NS-2 ................................................. 10
3.5
Spesifikasi Trafik Simulasi ............................................................... 10
3.6
Parameter Evaluasi............................................................................. 11
3.5.1 Packet Loss............................................................................... 11
3.5.2 Delay ...................................................................................... 11
3.5.3 Jitter ......................................................................................... 11
3.7
Langkah Pelaksanaan Simulasi .......................................................... 11
Universitas Sumatera Utara
IV.
HASIL SIMULASI DAN ANALISIS DATA ......................................... 13
4.1
Umum................................................................................................ 13
4.2
HasilPengujian ................................................................................... 13
4.2.1 Delay Transmisi ........................................................................ 13
4.2.2 Packet Loss ............................................................................... 16
4.2.3 Jitter ......................................................................................... 20
V.
KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................... 24
5.1
Kesimpulan ........................................................................................ 24
5.2
Saran.................................................................................................. 24
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 TCP dengan jalur ACK alternatif ...................................................... 5
Gambar 2.2 Arsitektur dasar NS-2 ....................................................................... 6
Gambar 2.3 Diagram Blok Proses NS-2 ............................................................... 7
Gambar 3.1 Alur Penelitian .................................................................................. 8
Gambar 3.2 Diagram Blok Proses ........................................................................ 9
Gambar 3.3 Urutan Langkah Simulasi................................................................ 12
Gambar 4.1 Grafik rata-rata delay transmisi pada video 1 .................................. 14
Gambar 4.2 Grafik rata-rata delay transmisi pada video 2 .................................. 14
Gambar 4.3 Grafik rata-rata delay transmisi pada video 3 .................................. 15
Gambar 4.4 Grafik rata-rata delay transmisi pada video 4 .................................. 15
Gambar 4.5Grafik rata-rata delay transmisi pada video 5 ................................... 16
Gambar 4.6 Grafik rata-rata packet loss pada video 1 ......................................... 17
Gambar 4.7Grafik rata-rata packet loss pada video 2 .......................................... 18
Gambar 4.8 Grafik rata-rata packet loss pada video 3 ......................................... 18
Gambar 4.9 Grafik rata-rata packet loss pada video 4 ......................................... 19
Gambar 4.10 Grafik rata-rata packet loss pada video 5 ....................................... 19
Gambar 4.11Grafik rata-rata Jitter pada video 1................................................. 21
Gambar 4.12 Grafik rata-rata Jitter pada video 2 ................................................ 21
Gambar 4.13Grafik rata-rata Jitter pada video 3................................................. 22
Gambar 4.14 Grafik rata-rata Jitter pada video 4 ................................................ 22
Gambar 4.15 Grafik rata-rata Jitter pada video 5 ................................................ 23
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Spesifikasi Trafik Video ..................................................................... 10
Tabel 4.1 Hasil pengujianrata-rata delay transmisi ............................................. 13
Tabel 4.2 Hasil pengujian rata-rata packet loss ................................................... 16
Tabel 4.3 Hasil pengujian rata-rata jitter ............................................................ 20
Universitas Sumatera Utara