Analisis dan Perancangan Jaringan MPLS untuk Kecepatan Transfer Video Streaming pada Teknologi IPv6. Skripsi

Transkripsi

1 Analisis dan Perancangan Jaringan MPLS untuk Kecepatan Transfer Video Streaming pada Teknologi IPv6 Skripsi Diajukan kepada Fakultas Teknologi Informasi untuk memperoleh gelar sarjana Oleh: Elida Arista Margaret Surlialy NIM : Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknologi Informasi Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga Januari 2012 i

2 ii

3 Pernyataan Skripsi yang berikut ini: Judul : Analisis dan Perancangan Jaringan MPLS untuk Kecepatan Transfer Video Streaming pada Teknologi IPv6 Pembimbing : 1. Wiwin Sulistyo, ST,. M.Kom 2. Dian. W. Chandra, S.Kom., M.Cs adalah benar hasil karya saya : Nama : Elida Surlialy NIM : Saya menyatakan tidak mengambil sebagian atau seluruhnya dari hasil karya orang lain kecuali sebagaimana yang tertulis pada daftar pustaka. Pernyataan ini dibuat dengan sebenar-benarnya sesuai dengan ketentuan yang berlaku dalam penulisan karya ilmiah. Salatiga, 03 Januari 2012 Elida Arista Margaret Surlialy iii

4 Prakata Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmatnya yang tak terhingga, sehingga laporan skripsi dengan judul ini boleh selesai dengan segala baik. Laporan skripsi dengan judul Analisis dan Perancangan Jaringan MPLS untuk Kecepatan Transfer Video Streaming pada Teknologi IPv6 ini dibuat sebagai persyaratan untuk menyelesaikan Program Studi Strata Satu Teknik Informatika pada Fakultas Teknologi Informasi Universitas Kristen Satya Wacana. Pengantar ini ada sebagai bentuk ucapan terima kasih kepada berbagai pihak yang telah banyak memberikan bantuannya selama penulisan laporan skripsi ini. Berbagai bantuan yang diberikan kepada penulis, baik secara materi maupun secara moril. Penulis ingin menyampaikan terima kasih yang tak terhingga kepada: 1. Dekan Fakultas Teknologi Informasi Universitas Kristen Satya Wacana Bapak Andeka Rocky Tanaamah, SE., M.Cs., 2. Wakil Dekan Fakultas Teknologi Informasi Bapak Wiwin Sulistyo, ST,. M.Kom sekaligus Pembimbing 1 yang sudah memberikan banyak bantuan dalam membimbing dan mengarahkan selama penulis menyelesaikan laporan skripsi ini 3. Ketua Program Studi Teknik Informatika Bapak Dian W.Chandra, S.Kom., M.Sc. Sekaligus Pembimbing 2 yang telah memberikan banyak bantuan dalam membimbing dan mengarahkan selama penulis menyelesaikan laporan skripsi ini 4. Opa, Oma, Mama, Papa, Om, dan Tante yang sudah memberikan banyak doa dan semangat. Tulisan ini didedikasikan untuk kalian. iv

5 5. Adik terkasih, Tetty, yang sudah menjadi semangat untuk penulis 6. Teman-teman terbaik yang pernah ada Ences, Ey, Nachax, Naken, Alvin, Omces. Terima kasih untuk semua motivasi dan semangat yang sudah diberikan. 7. Victor Marhen Johannis, motivator yang selalu menyemangati dan mendukung dalam setiap hal. 8. Teman-teman kost tarjo, terima kasih untuk bantuannya yang begitu berarti 9. Teman-teman kost 32B atas semangat yang telah diberikan 10. Pihak lain yang tak sempat penulis sebutkan satu per satu. Terima kasih untuk dukungannya Demikian pengantar yang dapat penulis sampaikan. Akhir kata, penulis menyadari masih terdapat banyak kekurangan dalam laporan ini. Penulis sangat menghargai kritik dan saran yang diberikan yang dapat membangun kualitas laporan skripsi yang lebih baik lagi. Salatiga, 03 Januari 2012 Penulis v

6 Daftar Isi Halaman Halaman Judul... i Lembar Pengesahan... ii Lembar Pernyataan... iii Prakata... iv Daftar Isi... vi Daftar Tabel... viii Daftar Gambar... ix Daftar Istilah... xiii Daftar Singkatan... xv Abstract... xvi Bab 1 Pendahuluan Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan dan Manfaat Penelitian Batasan Masalah Sistematika Penulisan... 4 Bab 2 Tinjauan Pustaka Penelitian Terdahulu Internet Protocol version 6 (IPv6) Struktur Protokol IPv Struktur Header IPv IPv6 Addressing Mekanisme Transisi IPv6 over IPv4 Tunneling Tipe-tipe Tunneling Tunneling 6to Multi Protocol Label Switching (MPLS) Format Header MPLS Komponen MPLS Sistem Kerja MPLS Video Streaming Cara Kerja Video Streaming Real-Time Transport Protocol Real Time Encoding dan Pre-Encoded (Stored) Video Metode Transfer Video Codec H264 - MPEG-4 AVC Bab 3 Metode Perancangan Prepare vi

7 3.2 Plan Spesifikasi sistem Kebutuhan Hardware Kebutuhan Software Skenario Perancangan Desain Konfigurasi Jaringan IPv Konfigurasi Jaringan MPLS Konfigurasi untuk streaming video Bab 4 Hasil dan Pembahasan Implementasi Jaringan Tunneling IPv6 dengan Static Routing Menggunakan MPLS Konfigurasi Router Konfigurasi Nama Router Konfigurasi IPv4 address Konfigurasi routing static IPv Konfigurasi address IPv Konfigurasi interface tunnel 6to Konfigurasi static route IPv Konfigurasi MPLS Konfigurasi Host Konfigurasi IPv6 address Konfigurasi vlc untuk streaming video pada PC Konfigurasi vlc untuk streaming video pada PC Pengujian dan Hasil Hasil capture data pada wireshark Jaringan dengan konfigurasi routing static Jaringan dengan konfigurasi routing static dan MPLS Analisis hasil pengujian Analisis nilai delay Analisis nilai jitter Analisis nilai throughput Analisis nilai packet loss Bab 5 Kesimpulan dan Saran Daftar Pustaka Lampiran vii

8 Daftar Tabel Tabel 2.1 Jenis Video Payload Pendukung RTP Tabel 4.1 Pengalamatan Untuk Perangkat Jaringan Tabel 4.2 Nilai Delay Streaming Video 1 pada Jaringan Routing Static Tabel 4.3 Nilai Delay Streaming Video 1 pada Jaringan MPLS Tabel 4.4 Nilai Delay Streaming Video 2 Jaringan Routing Static Tabel 4.5 Nilai Delay Streaming Video 2 Jaringan MPLS Tabel 4.6 Nilai Jitter Streaming Video 1 Jaringan Routing Static Tabel 4.7 Nilai Jitter Streaming Video 1 Jaringan MPLS Tabel 4.8 Nilai Jitter Streaming Video 2 Jaringan Routing Static Tabel 4.9 Nilai Jitter Streaming Video 2 Jaringan MPLS Tabel 4.10 Nilai Throughput Streaming Video 1 Jaringan Routing Static Tabel 4.11 Nilai Throughput Streaming Video 1 Jaringan MPLS Tabel 4.12 Nilai Throughput Streaming Video 2 Jaringan Routing Static Tabel 4.13 Nilai Throughput Streaming Video 2 Jaringan MPLS Tabel 4.14 Nilai Packet Loss Streaming Video 1 Jaringan Routing Static Tabel 4.15 Nilai Packet Loss Streaming Video 1 Jaringan MPLS Tabel 4.16 Nilai Packet Loss Streaming Video 2 Jaringan Routing Static Tabel 4.17 Nilai Packet Loss Streaming Video 2 Jaringan MPLS viii

9 Daftar Gambar Gambar 2.1 Struktur Paket IPv Gambar 2.2 Struktur Header IPv Gambar 2.3 Struktur Header IPv Gambar 2.4 Pengiriman Paket Unicast Gambar 2.5 Proses Pengiriman Paket Multicast Gambar 2.6 Proses Pengiriman Paket Anycast Gambar 2.7 Format Header MPLS Gambar 2.8 RTP Sebagai Sub-Layer dari Transport Layer Gambar 2.9 Header RTP Gambar 3.1 Metode PPDIOO Gambar 3.2 Flowchart Diagram Konfigurasi Routing Static Gambar 3.3 Flowchart Diagram Konfigurasi MPLS Gambar 3.4 Desain Topologi Jaringan Gambar 4.1 Konfigurasi IPv4 Address pada R Gambar 4.2 Konfigurasi IPv4 Address pada R Gambar 4.3 Konfigurasi IPv4 Address pada R Gambar 4.4 Konfigurasi Routing Static pada R Gambar 4.5 Konfigurasi Routing Static pada R Gambar 4.6 Konfigurasi Routing Static pada R Gambar 4.7 Verifikasi Neighbor pada R Gambar 4.8 Verifikasi Ping pada R Gambar 4.9 Verifikasi Neighbor pada R Gambar 4.10 Verifikasi Ping pada R Gambar 4.11 Verifikasi Neighbor pada R Gambar 4.12 Verifikasi Ping pada R Gambar 4.13 Konfigurasi IPv6 Address pada R Gambar 4.14 Konfigurasi IPv6 Address pada R Gambar 4.15 Konfigurasi Interface Tunnel 6to4 pada R Gambar 4.16 Konfigurasi Interface Tunnel 6to4 pada R Gambar 4.17 Konfigurasi Routing Static IPv6 pada R Gambar 4.18 Verifikasi Neighbor Routing Static pada R Gambar 4.19 Verifikasi Ping IPv6 Address R1 ke R Gambar 4.20 Konfigurasi Routing Static IPv6 pada R Gambar 4.21 Verifikasi Neighbor Routing Static pada R Gambar 4.22 Verifikasi Ping IPv6 Address R3 ke R Gambar 4.23 Konfigurasi MPLS pada R Gambar 4.24 Konfigurasi MPLS pada R Gambar 4.25 Konfigurasi MPLS pada R Gambar 4.26 Verifikasi MPLS Label Neighbor R ix

10 Gambar 4.27 Verifikasi MPLS Label Neighbor R Gambar 4.28 Verifikasi MPLS Label Neighbor R Gambar 4.29 Konfigurasi Interface IPv6 Address pada PC Gambar 4.30 Konfigurasi Gateway IPv6 pada PC Gambar 4.31 Verifikasi Neighbor IPv6 pada PC Gambar 4.32 Verifikasi Ping PC Gambar 4.33 Konfigurasi Interface IPv6 Address pada PC Gambar 4.34 Konfigurasi Gateway IPv6 pada PC Gambar 4.35 Verifikasi Neighbor IPv6 pada PC Gambar 4.36 Verifikasi Ping PC Gambar 4.37 Konfigurasi Streaming Video pada PC Gambar 4.38 Stream Output Streaming Video pada PC Gambar 4.39 Destination Stream Output pada Streaming Video PC Gambar 4.40 Menentukkan IPv6 Address pada Streaming Video PC Gambar 4.41 Konfigurasi Address untuk Streaming Video pada PC Gambar 4.42 Capture Data pada Jaringan Static Routing PC1. 81 Gambar 4.43 Capture Frame PC Gambar 4.44 Capture Data pada Jaringan Static Routing Interface In R Gambar 4.45 Capture Frame Interface In R Gambar 4.46 Capture Data pada Jaringan Static Routing Interface Out R Gambar 4.47 Capture Frame Interface Out R Gambar 4.48 Capture Data pada Jaringan Static Routing Interface In R Gambar 4.49 Capture Frame Interface In R Gambar 4.50 Capture Data pada Jaringan Static Routing Interface Out R Gambar 4.51 Capture Frame Interface Out R Gambar 4.52 Capture Data pada Jaringan Static Routing Interface In R Gambar 4.53 Capture Frame Interface In R Gambar 4.54 Capture Data pada Jaringan Static Routing Interface Out R Gambar 4.55 Capture Frame Interface Out R Gambar 4.56 Capture Data pada Jaringan Static Routing PC2. 95 Gambar 4.57 Capture Frame PC Gambar 4.58 Capture Data pada Jaringan MPLS PC x

11 Gambar 4.59 Capture Frame PC Gambar 4.60 Capture Data pada Jaringan MPLS Interface In R Gambar 4.61 Capture Frame Interface In R Gambar 4.62 Capture Data pada Jaringan MPLS Interface Out R Gambar 4.63 Capture Frame Interface Out R Gambar 4.64 Capture Data pada Jaringan MPLS Interface In R Gambar 4.65 Capture Frame Interface In R Gambar 4.66 Capture Data pada Jaringan MPLS Interface Out R Gambar 4.67 Capture Frame Interface Out R Gambar 4.68 Capture Data pada Jaringan MPLS Interface In R Gambar 4.69 Capture Frame Interface In R Gambar 4.70 Capture Data pada Jaringan MPLS Interface Out R Gambar 4.71 Capture Frame Interface Out R Gambar 4.72 Capture Data pada Jaringan MPLS PC Gambar 4.73 Capture Frame PC Gambar 4.74 Perbandingan Nilai Delay pada Streaming Video Gambar 4.75 Perbandingan Nilai Delay pada Streaming Video Gambar 4.76 Capture Delay Tanpa Neighbor Discovery Gambar 4.77 Capture Delay Neighbor Discovery Gambar 4.78 Perbandingan Nilai Jitter pada Streaming Video Gambar 4.79 Perbandingan Nilai Jitter untuk Streaming Video Gambar 4.80 Perbandingan Nilai Throughput Streaming Video Gambar 4.81 Perbandingan Nilai Throughput Streaming Video Gambar 4.82 Perbandingan Nilai Packet Loss untuk Streaming Video Gambar 4.83 Perbandingan Nilai Packet Loss untuk Streaming Video Gambar 4.84 Destination Unreachable Percobaan 2 Streaming Video 1 tanpa MPLS xi

12 Gambar 4.84 Paket NBNS Percobaan 9 di R3 Jaringan MPLS xii

13 DAFTAR ISTILAH Core router : router yang berada dalam jaringan MPLS dan tidak berhubungan langsung dengan jaringan luar kecuali dengan edge router. Edge router : router yang menghubungkan jaringan MPLS dengan jaringan di luar area MPLS Header extension : header tambahan dalam IPv6 yang berguna untuk menangani data-data opsional yang ditemukan dalam IPv4, serta data extra. Pada sebuah paket IPv6, header-header tambahan ini dapat dirantaikan berurutan, dan ditempatkan melalui field Next Header. IP Precedence : menyediakan kemampuan untuk mengklasifikasi paket jaringan di layer 3 berdasarkan priority yang diatur oleh user. IP precedence didesain oleh IETF (Internet Engineering Task Force) pada ipv4. Label Swapping : menukar label paket yang datang dengan outgoing label yang sesuai. Network Address Translator (NAT) : metode untuk menghubungkan lebih dari satu komputer ke jaringan internet dengan menggunakan satu alamat IP. Protokol : Set prosedur dalam komunikasi Real time : Kondisi pengoperasian dari suatu sistem perangkat keras dan perangkat lunak yang dibatasi oleh rentang waktu dan memiliki tenggat waktu yang jelas, relatif terhadap waktu suatu peristiwa atau operasi terjadi. xiii

14 Site : Porsi network organisasi dalam lokasi geografikal terbatas seperti sebuah kantor atau kampus. Solicitied address : alamat yang diperhitungkan sebagai fungsi alamat unicast dan anycast node. Streaming : sebuah teknologi untuk memainkan file video atau audio secara langsung ataupun pre-recorder dari sebuah mesin server (web server). Trafik real time : trafik yang perubahannya bergantung pada host/user yang menggunakan akses dalam jaringan Video : Video adalah suatu perangkat yang berfungsi sebagai penerima gambar dan suara. Video streaming : salah satu cara untuk mengetahui informasi atau berita secara audio atau visual dari server secara langsung ketika terdapat pemintaan dari client. xiv

15 DAFTAR SINGKATAN CIDR : Classless Inter-Domain Routing Codec : Compression/decompression DNS : Domain Name System HTTP : Hypertext Transfer Protocol ICMPv6 : Internet Control Messaging Protocol version 6 IP : Internet Protocol IPv4/IPv6 : Internet Protocol versi 4/versi 6 LER : Label Edge Router LSR : Label Switch Router MPLS : Multi Protocol Label Switching NAT : Network Address Translation OSPF : Open Shortest Path First PDU : Protocol Data Unit QoS : Quality of Service RSVP-TE : Resource Reservation Protocol-Traffic Engineering RTP : Real-Time Transport Protocol TE : Traffic Engineering UDP : User Datagram Protocol xv

16 Abstract The improvement of information technology requires a new innovation in the provision of a larger address capacity. IPv6 appears to offer advantages to the problems encountered in addressing of the previous system. However, it still feels less as more and more demands that cause the network performance should also be improved, in terms of speed of data transfer. One of the frequently used process associated is video streaming. For that, MPLS offers techniques that can improve the performance of the network. Measurements to test the performance of the network is done based on the measurement of the value of delay, jitter, throughput, and packet loss. Keywords : IPv6, Speed Transfer, Video Streaming, MPLS, QoS, Delay, Jitter, Throughput, Packet Loss xvi