Perancangan Dan Analisis Kinerja Antrian M/M/1/N Pada Wireless Lan Menggunakan Simulator Opnet

BAB II LANDASAN TEORI

2.1. Wireless LAN

  Wireless LAN adalah suatu jaringan komputer yang saling terhubung melalui tanpa

  kabel. Local Area Network dari komputer maupun dari peralatan lainnya dapat dikembangkan lewat sinyal radio atau gelombang cahaya. Teknologi Wireless LAN ada yang menggunakan frekuensi radio untuk mengirim dan menerima data tanpa adanya membutuhan kabel untuk saling menghubungkan. Akibatnya pengguna mempunyai fleksibilitas yang tinggi dan tidak tergantung pada suatu tempat atau lokasi.

  Pada masa globalisasi ini sudah banyak tempat - tempat yang menyediakan koneksi LAN dengan teknologi Wi-fi yang biasa disebut dengan hotspot. Dengan hal ini memungkinan seseorang dengan komputer dengan kartu nirkabel (wireless card) atau

  

personal digital assistant (PDA) untuk terhubung dengan internet dengan menggunakan

titik akses (hotspot) terdekat. Untuk WLAN ini biasanya menggunakan topologi Star.

  Kelebihan dari WLAN

• Mobilitas tinggi
• Kemudahan dalam instalasi
• Fleksibel Kekuranganya -

  Delay yang besar

• Biaya peralatan mahal
>Adanya masalah terhalang
• Keamanan / kerahasiaan data kurang terjamin

  2.2. Teori Antrian

  Teori antrian adalah salah satu teori untuk menganalisis sistem antrian. Dalam antrian disiplin lebih harus ditaati oleh para peserta antri tersebut, bahwa yang datang terlebih dahulu akan memperoleh pelayanan lebih dahulu. Artinya, yang belakangan datang tidak boleh menyerobot dan mendahului yang didepanya.

  Itulah sebabnya dalam teori antrian berlaku suatu disiplin first come first served, artinya yang datang lebih dahulu, harus lebih dahulu menerima pelayanan. Pelanggaran terhadap disiplin dapat merusak sistem yang disepakati. Artinya teori antrian hanya berjalan baik apabila disiplin tersebut dilaksanakan oleh seluruh peserta dalam sistem.

  Antrian timbul disebabkan adanya layanan yang melebihi dari kapasitas pelayanan. Untuk mempertahankan pelanggan, sebuah perusahaan selalu berusaha untuk memberikan pelayanan yang terbaik. Pelayanan yang terbaik tersebut diantaranya adalah memberikan pelayanan yang cepat, sehingga pelangan tidak dibiarkan terlalu lama mengantri. Lamanya pelayanan dapat menyebabkan pelanggan berhenti untuk mengantri bahkan dapat meninggalkan sistem, sehingga mengakibatkan kehilangan pelanggan bahkan kerugian pada perusahaan.

  Layanan yang cepat dapat membantu mempertahankan pelanggan. Untuk mengurangi atau mencegah timbulnya antrian, maka diperlukan tambahan fasilitas pelayanan. Akan tetapi untuk menambah fasilitas pelayanan diperlukan tambahan biaya bagi perusahaan.

  2.3. Jenis Jenis Antrian

  Dalam dunia nyata terdapat beberapa jenis antrian atau bentuk antrian, yakni sebagai berikut.

  a.

  Jalur Tunggal Satu Tahap Pelayanan

  Dalam proses jalur tunggal, satu tahap pelayanan (single channel, single phase

  service ) dimana dalam jalur antrian hanya satu proses pelayanannya. Contoh : Tempat praktik umum seorang dokter.

  Untuk prosesnya dapat dilihat pada Gambar 2.1

Gambar 2.1 Proses Antrian Jalur Tunggal Satu Pelayanan b.

  Jalur Tunggal Beberapa Tahap Pelayanan Dalam jalur Jalur Tunggal Beberapa Tahap Pelayanan ( single channel, multiple

  phase service ) ini memiliki beberapa tahap pelayanan atau lebih dari satu pelayanan.

  Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 2.2 Contoh :

  Antrian Fasilitas Sumber Antrian

  Selesai

• Untuk antrian beli karcis kereta api. Setelah memperoleh karcis lalu antri lalu masuk melalui pintu peron melalui pintu pemeriksaan. Selanjutnya, naik kereta api sampai stasiun tujuan, dan antri keluar melalui pintu stasiun dengan menyerahkan karcis bekas.
• Di pabrik roti, setiap adonan tepung terigu, telur, gula, air, dan bahan baku lain antri untuk masuk mesin pertama, yakni mesin pengaduk. Lalu adonan dicetak untuk kemudian masuk mesin pembakaran (oven). Keluar dari oven berupa roti tawar yang siap di jual.
• Dalam perusahaan perakitan mobil, setiap body mobil antri untuk memasuki satu jalur untuk memperoleh pelayanan berupa pemasangan berbagai macam peralatan lain agar menjadi mobil yang lengkap.

Sumber Antrian

Antrian Fasilitas Fasilitas

Selesai pelayanan pelayanan

Gambar 2.2 Proses antrian jalur tunggal beberapa layanan c.

  Banyak Jalur Satu Tahap Pelayanan Banyak jalur, satu tahap pelayanan (multiple channel single phase service), ini memiliki beberapa jalur pelayanan tetapi hanya satu tahap. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 2.3

  Contoh : _o Antrian pasien di suatu rumah sakit, di mana terdapat beberapa dokter _o (paramedis) yang menangani pasien lebih dari seorang (beberapa orang).

  Kendaraan umum yang masuk terminal di mana dalam terminal terdapat beberapa jalur pelayanan retribusi atau jalur peron. Baris antrianya satu atau tunggal, tetapi fasilitas pelayanannya bertahap.

  

pelayanan

Selesai Sumber

pelayanan

  Selesai Antrian Antrian pelayanan Selesai

Gambar 2.3 Proses antrian banyak jalur Satu Tahap Pelayanan d.

  Banyak Jalur dan Banyak Tahap Pelayanan Jalur Ganda Beberapa Tahap Pelayanan ( multiple channel, multiple phase

  services ) merupakan bentuk antrian yang mempunyai beberapa fasilitas pelayanan, dan masing-masing mempunyai beberapa tahap pelayanan ganda, seperti pada

Gambar 2.4. Contohnya : o Pabrik roti tawar seperti contoh di atas, tetapi mempunyai beberapa unit mesin.

  Dalam hal ini adonan bahan baku diproses melalui beberapa mixer, beberapa pencetak roti dan beberapa oven, sehingga roti yang dibuat pada saat yang sama _o tidak hanya dari satu proses, tetapi dari beberapa mesin proses.

  Perusahaan perakitan mobil, dimana terdapat beberapa jalur perakitan, sehingga pada saat yang sama dapat dirakit beberapa mobil pada jalur yang berbeda.

  Server Server Sumber Server

  Server Antrian Antrian Antrian

  Server Server

Gambar 2.4. Proses Antrian Banyak Jalur dan Banyak Tahap Pelayanan

2.4 Sifat Dasar Antrian

  Dalam teori antrian selain mengikuti disiplin “ yang datang lebih dahulu, memperoleh layanan lebih dahulu” dengan pola antrian seperti diterangkat di atas, secara umum antrian dipengaruhi beberapa sifat dasar berikut: 1. pola kedatangan (the arrival pattern) 2. pola pelayanan (the service pattern) 3. intensitas lalu lintas atau kegunaan ( the traffic intensity or utilization) 4. jumlah jalur pelayanan ( the number of service channel); 5. disiplin antrian (the queue discipline).

2.5 Rumus Antrian M/M/1/N

  Untuk mendapatkan hasil secara teoritis, dalam sistem antrian ini menggunakan beberapa rumus, berikut adalah rumus-rumus nya.

  ρ

a. Tingkat Kesibukan Pelayanan ( );

  λ

  ρ =

  µ

  b. Delay;

  L _s W = _s

  λ

  c. Throughput; λ = ρ . μ

  L = daftar antrian

  s

  μ = tingkat pelayanan λ = tingkat kedatangan ρ = kesibukan pelayanan

2.6 OPNET

  Optimized Network Engineering Tool (OPNET adalah tools / alat simulasi jaringan yang menyediakan Lingkungan Virtual Network dengan model yang meliputi seluruh jaringan, termasuk router-nya, switch, protokol, server, dan aplikasi individu. Dengan bekerja di Lingkungan Virtual Network, IT manajer jaringan dan perencana sistem, dan staf operasi dapat dengan mudah mengatasi masalah sulit dan mendiagnosa lebih efektif, memvalidasi perubahan sebelum mereka merancang jaringan sesungguhnya, dan rencana untuk masa depan termasuk skenario pertumbuhan dan kegagalan jaringan telekomunikasi. Pada Gambar 2.5 diperlihatkan tampilan awal OPNET modeler 14.5 sebelum mulai mendesain jaringan, dan pada Gambar 2.6 diperlihatkan contoh hasil rancangan WLAN dengan menggunakan simulator OPNET.

Gambar 2.5 Tampilan Awal OPNET Modeler 14.5

  Software ini memiliki kelebihan-kelebihan untuk mendesign jaringan

  berdasarkan perangkat yang ada di pasaran, protocol, layanan dan teknologi yang sedang banyak digunakan di dunia telekomunikasi. Hasil simulasi dapat dibuat dalam beberapa skenario sehingga dapat dijadikan dasar di dalam perencanaan suatu jaringan berbasis paket. Jenis perangkat switch (router, switch), jaringan transmisi, layanan, protokol dan lainnya yang terdapat di dalam jaringan dan digambarkan di dalam OPNET untuk selanjutnya di simulasikan dalam waktu tertentu untuk dapat dilihat parameter yang dibutuhkan. Simulasi dapat juga dilakukan untuk memprediksikan kebutuhan di dalam suatu jaringan berbasis paket untuk beberapa tahun ke depan berdasarkan prediksi kebutuhan, layanan ataupun teknologi yang mungkin dipergunakan pada masa mendatang.

Gambar 2.6 Contoh model jaringan WLAN dengan simulator OPNET

2.7 Server

  Server sesuai dengan namanya bisa diartikan sebagai pelayan pada suatu

  jaringan komputer. Server adalah khusus, yang disebut sebagaiterdapat berbagai macam layanan yang menggunakan arsitektur client/server. Contoh dari layanan server adalahumumnya membundel layanan-layanan tersebut. Setiap layanan tersebut akan merespon request dari client. Cont

  Sementaracontohnya Ubuntu Server, Debian Server, Redhat, CentOS , dll.

  Dilihat dari fungsinya, server bisa di kategorikan dalam beberapa jenis, seperti: server aplikasi, server data .. maupun server proxy. Server aplikasi .. adalah server yang digunakan untuk menyimpan berbagai macam aplikasi yang dapat diakses oleh client, server data sendiri digunakan untuk menyimpan data baik yang digunakan client secara .. langsung .. maupun .. data .. yang .. diproses .. oleh server aplikasi. S berfungsi untuk mengatur lalu lintas dimelalui pengaturan proxy.

  erver proxy

  Beberapa jenis server adalah sebagai berikut ini : 1.

  Aplication Server, server ini berfungsi sebagai media penyimpanan aplikasi- aplikasi yang nantinya akan di akses dari komputer client. Misalnya aplikasi transaksi jual beli dan aplikasi lainnya yang jalan di intranet atau internet.

  2. Proxy Server, biasanya digunakan untuk mengatur lalu lintas di jaringan melalui pengaturan proxy. Orang awam lebih mengenal proxy server untuk mengkoneksikan komputer klien ke Internet.

  3. Database Server, berfungsi untuk menyimpan data-data. Ada beberapa orang meletakkan data terpisah dari server aplikasinya, biasanya terinstal semacam Database management system, seperti oracle, MS SQL Server, MySQL dan sebagainya.

  4. Game Server, server yang berfungsi menyediakan game online, sehingga kita bisa bermain di jaringan

  5. Printer Server, berfungsi mengatur printer yang berjalan pada sebuah jaringan.

  6. Web Server, menyediakan konten statis ke web browser dengan memuat file dari disk dan mentransfer melalui jaringan ke web browser pengguna.

  2.8 User

  Istilah user atau client merupakan suatu pengenal untuk masuk suatu jaringan, termasuk jaringan WLAN. Untuk lebih aman dalam mengakses data pada jaringan WLAN, biasanya user harus menggunakan kata kunci untuk dapat masuk. Sehingga yang dapat mengakses data hanya kalangan tertentu saja.

  2.9 Konfigurasi Antrian Wireless LAN pada Simulator OPNET.

  Didalam tugas akhir ini akan dilakukan perancangan dan analisis kinerja antrian pada WLAN. Oleh karena itu dilakukan permodelan antrian pada WLAN dan konfigurasi jaringan WLAN dengan menggunakan simulator OPNET. Untuk itu dilakukan permodelan dalam bentuk blok diagram seperti dibawah. Untuk aplikasi yang di analisa yaitu file print, video conferencing dan database acces.

2.9.1 Model Antrian M/M/1/N Tunggal

  Untuk jenis antrian ini hanya satu tahap pelayanan yang dilakukan, yaitu pada satu server, ini berarti hanya satu kali tahapan pelayanan. Pada proses ini user akan mengakses data dari server, pada saat mengakses ke server akan dilakukan sistem antrian jika ada user lain yang mengakses ke server. Aplikasi yang digunakan adalah

  

Database Access. Untuk melihat proses nya dapat dilihat pada Gambar 2.7 dan 2.8

dibawah ini. Pada gambar tersebut dapat dilihat bagaimana sistem antrian ini bekerja.

  Buffer Selesai

  λ

  μ

  Delay

Gambar 2.7. Sistem permodelan antrian tunggal

  Database Access

  User User User User User User User User

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8 Database Server

  Delay Throughput

Gambar 2.8. Blok Diagram Permodelan Antrian Tunggal

2.9.2 Model Antrian M/M/1/N Seri

  Untuk jenis antrian ini hanya mempunyai satu jalur antrian, dan mempunyai dua tahapan pelayanan. Tahapan ini membutuhkan dua server atau pelayanan, biasanya pada antrian ini menggunakan aplikasi yang berbeda pada tiap server. Pada proses perancangna ini, server 1 melayani aplikasi file Print, sedangkan pada server 2 malayani

  

video conferancing . Terjadi peroses antrian pada tahap ini jika beberapa user mengakses

  database kemudian user tersebut melakukan video conferencing. Semakin banyak user yang melakukan hal tersebut, maka akan semakin panjang proses antrian pada pelayanan server. Jika hal itu terjadi, maka proses pelayanan akan menjadi semakin lama, sehingga akan mengecewakan user (pelanggan). Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 2.9 dan 2.10.

  Buffer Buffer Selesai λ λ

  μ μ

  Delay Delay

Gambar 2.9 Sistem permodelan antrian seri

  Aplikasi File Print

  User User User User User User User User

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7

  8 File Prinet Server 1

  Delay Throughput Server 2

  Video Conf Delay Throughput