RANCANG BANGUN APLIKASI UNTUK MENDETEKSI PERMASALAHAN JARINGAN KOMPUTER BERDASARKAN PAKET DATA PADA PROTOKOL TCP/IP MENGGUNAKAN ANALISIS OUTLIER

Transkripsi

1 RACAG BAGU APLIKASI UTUK MEDETEKSI PERMASALAHA JARIGA KOMPUTER BERDASARKA PAKET DATA PADA PROTOKOL TCP/IP MEGGUAKA AALISIS OUTLIER Imam Marzuki, Isbat Uzzin, M.Km, MT, dan ur Rsyid Mubtadai, S.Km Jurusan Infrmatika Plteknik Elektrnika egeri Surabaya Institut Teknlgi Sepuluh pember (ITS) Surabaya Kampus ITS Suklil Surabaya Abstrak (11 pt, bld) Peningkatan kmpleksitas jaringan kmputer akan membutuhkan juga peningkatan kehandalan dari jaringan kmputer tersebut sehingga perlu adanya deteksi dini terhadap permasalahan yang ada sebelum mempunyai pengaruh kepada user. Jika terjadi permasalahan, dari perspektif bisnis hal ini akan mengurangi pendapatan dan dari perspektif user hal ini akan memakan banyak waktu. Pada pryek akhir ini kami mencba melakukan deteksi permasalahan jaringan berdasarkan paket data pada prtkl TCP/IP. Metde pendeteksian mengunakan analisis utlier dimana akan ditentukan data yang mengalami fault dari sekumpulan data yang didapatkan. Diharapkan hal ini akan mendeteksi permasalahan di jaringan dan juga nantinya akan memberikan alert ke admin. Percbaan ini akan difkuskan pada prxy server. Kata kunci: TCP/IP, deteksi permasalahan jaringan, prxy server, data fault ABSTRACT Increasing cmplexity f cmputer netwrks will als require increased reliability f the cmputer netwrk s that the need fr early detectin f prblems that existed befre has the influence t the user. In case f prblems, frm a business perspective this will reduce revenues and frm a user perspective it will take much time. At the end f this prject we try t d the detectin f netwrk prblems based n data packets n TCP / IP. Methds f data analysis using utlier analysis where the data have t be determined frm a set f fault data btained. It is hped this will detect prblems in the netwrk and will als prvide alerts t the admin. These experiments will be fcused n the prxy server. Keywrds: TCP/IP, detectin netwrk prblems, prxy server, data fault 1. Pendahuluan Peningkatan kmpleksitas jaringan kmputer akan membutuhkan juga peningkatan kehandalan dari jaringan kmputer tersebut sehingga perlu adanya deteksi dini terhadap permasalahan yang ada sebelum mempunyai pengaruh kepada user. Jika terjadi permasalahan, dari perspektif bisnis hal ini akan mengurangi pendapatan dan dari perspektif user hal ini akan memakan banyak waktu. Pada pryek akhir ini kami mencba melakukan deteksi permasalahan jaringan berdasarkan paket data pada prtkl TCP/IP. Metde pendeteksian menggunakan analisis utlier dimana akan ditentukan data yang mengalami fault dari sekumpulan data yang didapatkan. Diharapkan hal ini akan mendeteksi permasalahan di jaringan dan juga nantinya akan memberikan alert ke admin. Percbaan ini akan difkuskan pada prxy server. Tujuan dari pendiagnsaan permasalahan jaringan tersebut adalah untuk memelihara kehandalan servis jaringan dengan cara mengidentifikasi permasalahan sebelum berdampak pada user. Dalam pryek akhir ini kami berusaha melakukan deteksi permasalahan jaringan berdasarkan paper Fault Detectin in IP-Based Prcess Cntrl etwrks using Data Mining [7]. Parameter-parameter yang dijadikan acuan adalah beberapa paket-paket data pada prtkl TCP/IP.

2 . Teri Penunjang.1 Jaringan Kmputer Kebutuhan akan adanya suatu jaringan infrmasi meningkat dengan pesat. Kebutuhan kita akan infrmasi bertambah besar. Bagi sebagian masyarakat, infrmasi telah menjadi barang kebutuhan primer, dan hal tersebut berkaitan erat dengan perkembangan dunia jaringan kmputer. Sebelum era penggunaan jaringan kmputer, penggunaan kmputer sangat terbatas untuk mesin-mesin standalne yang terpisah dan independent antara satu dengan yang lainnya. Tetapi setelah memasuki era penggunaan jaringan, kumpulan kmputer-kmputer standalne tersebut dihubungkan satu dengan yang lainnya dan menjadi suatu jaringan sehingga seluruh infrmasi dari masing-masing kmputer dapat dikrelasikan. Beberapa tujuan dari penggunaan jaringan kmputer :Resurces sharing, Reliabilitas atau kahandalan yang tinggi, biaya, dan skalabilitas aplikasi, terlebih dahulu ditentukan spesifikasi aplikasi. Spesifikasi aplikasi akan menjadi titik tlak sekaligus menjadi acuan untuk pembuatan aplikasi dan juga menentukan kapabilitas dan kemampuan apa saja yang harus bisa dipenuhi sistem tersebut. Aplikasi yang dibangun memiliki spesifikasi sebagai berikut: Aplikasi berperasi pada platfrm Windws Aplikasi yang digunakan harus bisa mengambil data-data dari jaringan. Semua data yang telah dicapture disimpan dalam bentuk file. Aplikasi harus bisa mendeteksi permasalahan pada data hasil capture. 3. Desain Sistem Secara Umum Secara umum aplikasi yang akan dibangun adalah sebagai berikut.. Deteksi Fault dan Diagnsis Berdasakan [4] [5] [6] [7], definisi dari fault adalah cacat dalam kualitas. Sedangkan definisi failure menurut [3] adalah perfrma atau kinerja kurang memuaskan. Berikut ini adalah beberapa fault dan failure serta penyebabnya: IP cnnectivity errrs : stabil transmisi, thrughput rendah, delay, jaringan ancaman sequrity, manajemen sumber daya IP. etwrk mis-cnfiguratin : jaringan tplgi lp, jalur yang ptimal (nn redundansi), ketidakcckan dupleks. Physical defects : kerusakan hardware, link krupsi (kerusakan kabel), gangguan listrik, pemadaman listrik, menduplikasi alamat hardware. Sftware defects : Pemrgraman PLC bug, bug perangkat driver, ketidaksadaran prtcl. 3. Perancangan dan Implementasi 3.1 Spesifikasi Aplikasi Sebelum melakukan prses pembuatan

3 Gambar 1. flwchart desain system secara umum 3.3 Desain Pendeteksian Data Fault Gambar 3. flwchart desain pengambilan data 3.5 Desain Preprcessing Data Gambar. flwchart pendeteksian data fault 3.4 Desain Pengambilan Data 3

4 3.6 Desain Analisis Data Analisis data adalah prses setelah kita mendapatkan nilai resultan dari setiap field yang ada pada ip header. Dari data tersebut kita bisa memperleh standart deviasi dan rata-rata dari nilai keseluruhan data, sehingga kita dapat mengetahui nilai threshldnya. Jika sebuah data berada di luar threshld maka data tersebut akan dianggap fault leh aplikasi. Disini semua data baik data yang dianggap anmaly atau data nrmal akan disimpan dalam sebuah array/vectr, aplikasi akan menghitung ulang nilai standart deviasi dan rata-ratanya setiap interval tertentu yang kita inginkan. Berikut ini flwchart prses dari analisis data. Gambar 4. flwchart desain preprcessing data Perhitungan rmalisasi Data akan digunakan range data berkisar dari 0 hingga 1. untuk itu digunakan perumusan matematika seperti persamaan dibawah. rmalisasi d d max Persamaan 1. Rumus nrmalisasi 3.5. Perhitungan Resultan Setelah kita mendapatkan data nrmalisasi dari setiap field pada ip header maka kita akan menghitung resultan dari nilai-nilai tersebut, karena terdiri dari beberapa data maka bisa dikatakan datanya multi dimensi. Berikut ini rumus untuk menghitung resultannya. R datax daty datz Persamaan. Rumus mencari nilai resultan... StadartDev iasi 1 n ( d d) n 1 i 1 Persamaan 3. Rumus mencari standart deviasi Threshld mean StadartDeviasi Persamaan 4. Rumus menentukan threshld 4. Ujicba dan Evaluasi Pada bab ini akan dibahas mengenai pengujian terhadap aplikasi. Pertama-tama akan dibahas mengenai uji terhadap data ffline (data tidak realtime) lalu uji terhadap data nline (data 4

5 realtime), kemudian dijabarkan pula bagaimana penulis melakukan pengujian tersebut. Setelah itu pembahasan berlanjut ke hasil pengujian. Uji cba ini bertujuan untuk mengetahui apakah aplikasi berjalan sesuai dengan kebutuhan sistem dan fungsi yang telah diuraikan pada Bab III. 4.1 Uji Data Offline (data tidak realtime) Pada pengujian ini digunakan data ffline yang terdiri dari data fault yang berasal dari sebuah instansi terpercaya sebagai validitas dari kehandalan aplikasi, disini data fault merupakan data attack. Data attack diambil dari DARPA Data set DARPA 1999 merupakan data packet yang dicapture pada jaringan selama jam leh MIT Linclin Labratry. Dari sekian banyak data DARPA 1999 diambil data training week 1-mnday sebagai sampel. Dalam hal ini data serangan digabungkan dengan data nrmal dengan prsentase yang berubah-ubah. Sedang data nrmal adalah data yang tidak terbukti teridentifikasi fault.. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui kehandalan aplikasi untuk mendeteksi adanya data fault dan data nrmal. Pada pengujian ini terdapat kriteria yang menjadi acuan yaitu: 1. TP (True Psitif), yakni data fault yang terdeteksi fault. FP (False Psitif), yakni data nrmal yang terdeteksi fault. 3. F (False egatif), yakni data nrmal yang terdeteksi nrmal. Dari ketiga criteria tersebut dapat ditentukan tingkat keberhasilan TP TingkatKeberhasilan 100% TP FP Persamaan 5. Rumus tingkat keberhasilan Dari hasil uji cba terhadap beberapa data DARPA 1999 didapatkan infrmasi sebagai berikut. Tabel 1 Hasil Pengujian terhadap beberapa campuran data nrmal dan data fault Data Prsentase Data Prsentase Hasil Deteksi rmal Fault Keberhasilan Kegagalan % 5 % 93 % 7 % % 10 % 85 % 15 % % 3 % 87 % 13 % 4. Uji Data Online Pertama (data bebas) Untuk pengujian nline (data bebas) dilakukan pada waktu penulis terkneksi secara bebas ke internet sambil melakukan brwsing. Pada pengujian ini akan diambil data secara acak dalam jumlah tertentu secara randm. Berikut ini hasil pengujian terhadap data nline (data bebas): Tabel. Hasil Pengujian terhadap beberapa data bebas pada saat penulis brwsing Data Terdeteksi Tingkat Keberhasilan % % Dimana : Ter deteksi TingkatKeberhasilan 100% JumlahData Persamaan 6 Rumus tingkat keberhasilan data nline bebas 4. Uji Data Online kedua (data realtime) Untuk pengujian nline (data realtime) akan dilakukan pada sebuah netwrk yang terkneksi pada prxy server, disini data yang melewati jaringan berupa data yang berasal dari internet/intranet. Dalam hal ini data fault yang dijadikan sampel adalah data hasil scanning, data pemutus jaringan dan data serangan. Fault akan dilakukan dengan sebuah PC di dalam netwrk dengan menggunakan tl vurnerability scanner, netwrk cut, dan explit. Dalam pengujian ini tl tersebut adalah Superscan (Scanner Jaringan), etcut (Pemutus Jaringan), Lan Attacker / WinArp Attacker (Sftware serangan). Masing-masing tl akan memberikan berbagai jenis penetrasi yang berbeda kepada kmputer yang terpasang aplikasi pendeteksi ini. Pada saat test semua aplikasi anti virus dan firewall dimatikan. Dimana : 5

6 Ter deteksi TingkatKeberhasilan 100% JumlahData Persamaan 7. Rumus tingkat keberhasilan data nline realtime Tabel 3 Hasil Pengujian terhadap beberapa data yang mengalami scanning (dengan sftware supercan) Data Terdeteksi Tingkat Keberhasilan % dilakukan mulai awal hingga akhir, maka muncul saran dari penulis yang seharusnya dilakukan di masa yang akan datang. Saran-saran itu adalah: Peningkatan akurasi aplikasi dalam mengenali data yang termasuk fault bisa diperluas lagi cakupannya sehingga dapat dijadikan acuan untuk mendiagnsa suatu permasalahan jaringan dengan lebih akurat % Tabel 4 Hasil Pengujian terhadap beberapa data yang diberi pemutus jaringan (dengan sftware net cut) Data Terdete ksi % % Tingkat Keberhasilan Tabel 5 Hasil Pengujian terhadap beberapa data yang diberi serangan (dengan sftware LA Attacker) Data Terdetek si % % Tingkat Keberhasilan 5. Penutup Bab ini menyimpulkan hasil uji cba yang telah dilakukan. Selanjutnya diberikan beberapa saran yang mungkin dapat dijadikan pertimbangan untuk mengembangkan hasil yang diperleh pada tugas akhir ini. 5.1 Kesimpulan Dari pengujian sistem yang ada maka dapat diambil kesimpulan bahwa sistem yang dibuat memiliki keunggulan sebagai berikut : 1. Sistem dapat mengambil data pada netwrk yang aktif sehingga semua data bisa dilihat apakah data itu merupakan data yang dibutuhkan atau tidak.. Sistem mampu mendeteksi dengan baik apakah data yang masuk merupakan data fault atau tidak. 5. Saran Dari kesemua kegiatan yang sudah Daftar Pustaka 1. Putra, Wijaya M. Perancangan dan Pembuatan Prgram Deteksi Intrusi Pada Jaringan Kmputer Berdasarkan Packet Header Dengan Analisis Outlier. Pryek Akhir D4 Teknik Infrmatika PES-ITS 010 Ahmad Fajar al Kharis. Deteksi Intrusi Pada Jaringan Kmputer Berdasarkan Analisa Paylad Menggunakan Metde Outlier. Pryak Akhir D3 Teknik Infrmatika PES-ITS Amy Ward, Peter Glynn, dan Kathy Richardsn. Internet Service Failure Detectin 4. Ry A. Maxin dan Rbert T. Olszewski. Detectin and Discriminatin f Injected etwrk Faults 5. Frank Feather, Dan Siewlrek, dan Ry Maxin. Fault Detectin in an Ethernet etwrk Using Anmaly Signature Matching 6. Ry A. Maxin. Anmaly Detectin fr Diagnsis 6

7 7. Byungchul Park, Yung J.Wn, Hwanj Yu, James Wn-Ki Hng, Hng-Sun h, and Jang Jin Lee. Fault Detectin in IP- Based Prcess Cntrl etwrks using Data Mining DARPA intrusin detectin evaluatin data set. ns/ist.crpra/ideval/data/1999/training/we ek1/index.html 7