Analisis Perbandingan Performansi Server VoIP. berbasis Parallel Processing

Transkripsi

1 Analisis Perbandingan Performansi Server VoIP antara Asterisk dan FreePBX berbasis Parallel Processing JOANA SIBORO Dosen Pembimbing: Dr.Ir. Achmad Affandi, DEA NIP:

2 PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM Gambar: Topologi Sistem Parallel Processing Sistem VoIP Cluster server client client switch switch client client Cluster node Cluster node

3 Metodologi Penelitian Perancangan Sistem Server VoIP berbasis Parallel Processing Melakukan Panggilan Pengambilan data QoS Server VoIP Asterisk FreePBX Pembebanan TCP Tanpa Beban Pengumpulan dan Analisa Data Pembebanan UDP Kesimpulan

4 Batasan Masalah Dalam pengerjaan tugas akhir, permasalahan di atas dibatasi asumsi sebagai berikut : Server VoIP yang akan diuji menggunakan sistem operasi Linux Program server VoIP menggunakan Asterisk dan FreePBX Uji performansi difokuskan pada voice delay, jitter, dan packet loss

5 Awal teknologi VoIP Teknik dasar Voice over Internet Protocol atau yang biasa dikenal sebutan VoIP adalah teknologi yang memungkinkan kemampuan melakukan percakapan telepon menggunakan jalur komunikasi data pada suatu jaringan (networking) berbasis IP (internet protocol) untuk dijalankan diatas infrastruktur jaringan packet network.

6

7 Protokol-protokol penunjang jaringan 1. Protokol TCP/IP VoIP TCP/IP (Transfer Control Protocol/ Internet Protocol) merupakan sebuah protokol yang digunakan pada jaringan Internet. Protokol ini terdiri dari dua bagian besar, yaitu TCP dan IP. Gambar Mekanisme protokol TCP/IP

8 1.1 Physical Layer Layer ini adalah layer terbawah dari layer TCP/IP fungsi protokol-protokol pada layer ini adalah: Mendefinisikan bagaimana menggunakan jaringan untuk mengirimkan frame, yang merupakan unit data yang dilewatkan melalui media fisik Protokol pada layer ini harus mampu menerjemahkan sinyal listrik menjadi data digital yang dimengerti oleh komputer, yang berasal dari peralatan sejenis.

9 Internet Layer Layer ini bertanggung jawab atas routing yang ada pada jaringan. Protokol-protokol pada layer ini menyediakan sebuah datagram network service. Pada layer ini terdapat protokol IP (Internet Protocol) yang berfungsi untuk menyampaikan paket data ke alamat yang tepat. Transport Layer Layer ini memiliki dua fungsi flow control,yang disediakan oleh slidding windows, dan reliability yang disediakan oleh sequence number dan acknoledgement. Pada layer ini ada 2 protokol.

10 1.3.1 TCP (Transfer Control Protocol) Protokol connection-oriented yang artinya menjaga reliabilitas hubungan komunikasi end-to-end. Prinsip kerja: mengirim dan menerima segment-segment informasi panjang data bervariasi pada suatu datagram Internet.

11 1.3.2 UDP (User Datagram Protocol) Connectionless dan digunakan untuk situasi yang tidak mementingkan mekanisme Reliabilitas. (+) kecepatannya karena UDP tidak menyediakan ack. Header UDP hanya berisi 4 field yaitu source port,destination port,length dan UDP checksum dimana fungsinya hampir sama TCP,namun fasilitas pd UDP bersifat opsional 1.4 Application Layer Layer ini merupakan layer teratas pada TCP/IP. Layer ini menyediakan fungsi-fungsi bagi aplikasi pengguna. Pada layer ini terdapat beberapa protokol seperti TFTP, FTP, NFS untuk file transfer.

12 Parallel Processing Pemrosesan paralel dalam sebuah komputer dapat didefinisikan sebagai pelaksanaan instruksi-instruksi secara bersamaan waktunya. Hal ini dapat menyebabkan pelaksanaan kejadian-kejadian (1) dalam interval waktu yang sama, (2) dalam waktu yang bersamaan atau (3) dalam rentang waktu yang saling tumpang tindih.

13 Ada berbagai macam parallel processing: Message Passing Interface (MPI) MPI (Message Passing Interface) adalah spesikasi standar untuk library fungsi dari messagepassing. Parallel Virtual Machine (PVM) PVM (Parallel Virtual Machine) adalah perangkat lunak yang memungkinkan sekumpulan heterogen komputer Unix atau Windows yang terhubung jaringan untuk digunakan sebagai satu komputer paralel yang besar.

14 Cluster Computer Cluster Computer adalah beberapa komputer yang terdiri dari head-node dan beberapa node eksekusi yang saling terkoneksi melalui jaringan lokal berkecepatan tinggi dan didesain untuk digunakan sebagai sumber daya komputasi yang terintegrasi. Distributed Resource Management (DRM) Distributed Resource Management (DRM) adalah suatu sistem yang dapat mengatur pemanfaatan sumber daya terdistribusi untuk menjalankan suatu job.

15 Persiapan Software yang diperlukan Ada beberapa software yang dibutuhkan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini yakni : 1. Operating system yang digunakan dalam system VoIP ini, untuk server VoIP platform Asterisk digunakan Linux. Alasan pemilihan Debian Linux sebagai OS adalah untuk memudahkan kinerja computer karena Linux merupakan minimal system, sehingga memungkinkan kinerjanya dikhususkan untuk berfungsi sebagai server saja 2. Software Server VoIP adalah Asterisk dan FreePBX 3. Software web base untuk Asterisk adalah FreePBX. Kedua software tersebut di install dalam 1 server.

16 4. Software softphone adalah X-lite. X-lite adalah jenis softphone yang dapat digunakan untuk layanan VoIP berbasis SIP Protocol. X-lite juga terdapat 2 versi yang berjalan pada windows dan linux 5. Untuk pengukuran parameter QoS yakni untuk menghitung delay,jitter,bandwidth dan packet loss akan digunakan software Wire Shark.

17 Instalasi Hardware dan Software Konfigurasi PC Client Dalam Tugas Akhir ini menggunakan X-Lite versi 3.0 yang berbasis pada prookol SIP.

18 Skenario pengukuran Dalam tugas akhir ini digunakan 2 skenario pengukuran yaitu pengukuran Asterisk dan yang sama pada FreePbx. Pengukuran Menggunakan Asterisk Untuk melihat performansi dari sebuah server maka dilakukan pengujian terhadap jaringan mekanisme sebagai berikut: Dilakukan panggilan dari VoIP client ke VoIP client. Dilakukan panggilan dari VoIP client ke VoIP client sejumlah panggilan tersebut, dan pada saat yang bersamaan dilakukan juga pembebanan pada jaringan memberikan beban TCP 10,20,30, juga diberikan beban UDP 10,20 mbyte dan 30

19 Skenario tersebut dijalankan beberapa perintah pada software yang digunakan, yaitu sebagai berikut: Panggilan dari VoIP client ke VoIP client dilakukan softphone X-Lite, men-dial nomor tujuan. Pembebanan software iperf dilakukan menggunakan perintah pada server dan station, perintah pada server adalah sebagai berikut :

20 Pembebanan iperf Untuk beban TCP : Untuk memberikan beban UDP : C:\>iperf -s Beban 10M Untuk beban UDP : C:\>iperf-c u n C:\>iperf-su 10m Perintah pada station adalah Beban 20M sebagai berikut : C:\>iperf-c u n Untuk memberikan beban TCP: 20m beban 10 M Beban 30M C:\>iperf-c n 10m C:\>iperf-c u n beban 20 M 30m C:\>iperf-c n 20m Beban 30 M C:\>iperf-c n 30m

21 Untuk beban TCP : Untuk memberikan beban UDP : C:\>iperf -s Beban 10M Untuk beban UDP : C:\>iperf-c u n C:\>iperf-su 10m Perintah pada station adalah Beban 20M sebagai berikut : C:\>iperf-c u n Untuk memberikan beban TCP: 20m beban 10 M Beban 30M C:\>iperf-c n 10m C:\>iperf-c u n 30m beban 20 M C:\>iperf-c n 20m Beban 30 M C:\>iperf-c n 30m

22 ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN Bab ini membahas tentang analisa terhadap performansi penggunaan software yang telah dibuat. Yaitu menggunakan Asterisk dan FreePBX, Kemudian dari hasil pengambilan data tersebut nantinya ditarik kesimpulan. Pengukuran Delay: Delay yang diukur pada pengukuran ini merupakan selisih waktu saat paket mulai dikirimkan client hingga diterima oleh client lainnya. Besarnya delay maksimum yang direkomendasikan oleh ITU Y.1541 untuk aplikasi suara berbasis IP adalah 100 ms.

23 Pengukuran Delay Pengukuran Delay Skenario pengukuran delay ini dilakukan kondisi tanpa beban,pembebanan paket TCP dan pembebanan paket UDP. Pengukuran Delay Dengan Pembebanan Paket TCP Pengukuran dilakukan kondisi tanpa beban, pembebanan ditambah 10,20, dan 30. Pengukuran ini dilakukan di platform Asterisk dan FreePBX.

24 Delay (ms) 3 Delay TCP FreePBX 2.5 delay TCP tanpa beban delay TCP beban 10 1 delay TCP beban delay TCP beban Panggilan

25 Delay (ms) 3.5 Delay UDP Asterisk 3 delay tanpa beban delay UDP beban delay UDP beban delay UDP beban Panggilan

26 Pengukuran Jitter Jitter adalah variasi delay yang terjadi karena delay yang terjadi selama proses koneksi VoIP tidak konstan melainkan bervariasi. Jitter yang diukur pada pengukuran ini merupakan variasi delay total dari komunikasi VoIP, jadi bukan hanya variasi delay dari pengiriman paket. Pengukuran Jitter Dengan Pembebanan Paket TCP Pengukuran dilakukan kondisi tanpa beban, pembebanan ditambah 10, 20, dan 30. Pengukuran ini dilakukan di platform Asterisk dan FreePBX.

27 jitter (ms) 8 Jitter TCP Asterisk 7 6 Jitter tanpa beban 5 4 Jitter TCP beban Jitter TCP beban Panggilan Jitter TCP beban 30

28 Jitter (ms) 10 Jitter UDP FreePBX 9 8 Jitter tanpa beban Jitter UDP beban Jitter UDP beban Panggilan Jitter UDP beban 30

29 Pengukuran Packet Loss Packet loss adalah banyaknya paket yang hilang selama proses transmisi ke tujuan. Packet loss (kehilangan paket) terjadi peak load dan congestion (kemacetan transmisi paket akibat padatnya traffic yang harus dilayani) dalam batas waktu tertentu, maka frame (gabungan data payload dan header yang ditransmisikan) suara akan dibuang sebagaimana perlakuan terhadap frame data lainnya pada jaringan berbasis IP. Pengukuran Packet Loss Dengan Pembebanan Paket TCP Pengukuran dilakukan kondisi tanpa beban, pembebanan ditambah 10,20, dan 30. Pengukuran ini dilakukan di platform Asterisk dan FreePBX.

30 Packet Loss (%) 0.45 Packet Loss TCP Asterisk Packet Loss tanpa beban Packet Loss TCP beban Packet Loss TCP beban Panggilan Packet Loss TCP beban 30

31 Pengukuran MOS MOS menunjukkan nilai kualitas dari suatu media yang diterima setelah ditransmisikan dan dikompres menggunakan codec. MOS direpresentasikan dalam satu satuan angka, diawali 1 sampai 5, nilai 1 adalah kualias terburuk dan 5 adalah yang terbaik. MOS diperoleh melakukan polling terhadap 10 orang responden, untuk dimintai pendapat secara langsung tenang perbandingn kualitas suara. Pengukuran MOS Dengan Pembebanan Paket TCP Pengukuran dilakukan kondisi tanpa beban, pembebanan ditambah 10,20, dan 30. Pengukuran ini dilakukan di platform Asterisk dan FreePBX.

32 MOS 6 MOS TCP FreePBX 5 MOS tanpa beban 4 3 MOS beban TCP 10 2 MOS beban TCP Panggilan MOS beban TCP 30

33

34 Delay Untuk Beban TCP Dengan Asterisk dan FreePBX Asterisk FreePBX client delay TCP tanpa beban delay TCP beban 10 delay TCP beban 20 delay TCP beban client delay TCP tanpa beban delay TCP beban 10 delay TCP beban 20 delay TCP beban

35 Delay Untuk Beban UDP Dengan Asterisk dan FreePBX Asterisk FreePBX client delay tanpa beban delay UDP beban 10 delay UDP beban 20 delay UDP beban client delay tanpa beban delay UDP beban 10 delay UDP beban 20 delay UDP beban

36 Jitter Untuk Beban TCP Dengan Asterisk dan FreePBX Asterisk FreePBX client Jitter tanpa beban Jitter TCP beban 10 Jitter TCP beban 20 Jitter TCP beban client Jitter tanpa beban Jitter TCP beban 10 Jitter TCP beban 20 Jitter TCP beban

37 Jitter Untuk Beban UDP Dengan Asterisk dan FreePBX Asterisk FreePBX client Jitter tanpa beban Jitter UDP beban 10 Jitter UDP beban 20 Jitter UDP beban client Jitter tanpa beban Jitter UDP beban 10 Jitter UDP beban 20 Jitter UDP beban

38 Packet Loss Untuk Beban TCP Dengan Asterisk dan FreePBX Asterisk FreePBX client Packet Loss tanpa beban Packet Loss TCP beban 10 Packet Loss TCP beban 20 Packet Loss TCP beban client Packet Loss tanpa beban Packet Loss TCP beban 10 Packet Loss TCP beban 20 Packet Loss TCP beban

39 Packet Loss Untuk Beban UDP Dengan Asterisk dan FreePBX Asterisk FreePBX client Packet Loss tanpa beban Packet Loss UDP beban 10 Packet Loss UDP beban 20 Packet Loss UDP beban clien t Packe t Loss tanpa beban Packet Loss UDP beban 10 Packet Loss UDP beban 20 Packet Loss UDP beban

40 MOS Untuk Beban TCP Dengan Asterisk dan FreePBX Asterisk FreePBX client MOS TCP beban 10 MOS TCP beban 20 MOS TCP beban 30 MOS tanpa beban client MOS tanpa beban MOS TCP beban 10 MOS TCP beban 20 MOS TCP beban

41 MOS Untuk Beban TCP Dengan Asterisk dan FreePBX Asterisk FreePBX MOS tanpa beban client MOS UDP beban 10 MOS UDP beban 20 MOS UDP beban 30 client MOS tanpa beban MOS UDP beban 10 MOS UDP beban 20 MOS UDP beban

42 Kesimpulan Pengukuran yang dilakukan server voip berbasis parallel processing terhadap 2 platform,yakni platform Asterisk dan FreePBX. Plaform Asterisk memiliki nilai rata-rata delay, jitter dan packet loss yang sama FreePBX. Setelah dilakukan percobaan nilai delay, jitter dan packet loss pada pembebanan paket TCP dan paket UDP lebih besar nilainya dibanding pengukuran tanpa beban.

43 Pada FreePBX lebih mudah digunakan dibandingkan menggunakan Asterisk dari segi penggunannya. Dari setiap pengukuran yang dilakukan baik delay, jitter masih memenuhi atau dalam zona aman standard ITU-T Y Untuk Packet loss tidak semua memenuhi syarat.

44 Saran Pengukuran yang dilakukan pada Tugas Akhir ini sangatlah terbatas kapasitas LAN yang ada. Untuk selanjutnya di area LAN yang lebih luas lagi. Untuk mengetahui lebih teliti lagi, dilakukan penelitian komputer yang lebih banyak lagi.