SKRIPSI ADAM KURNIAWAN MARGOLANG

Transkripsi

1 ANALISIS PERBANDINGAN PROTOKOL BETTER APPROACH TO MOBILE AD HOC NETWORK (BATMAN) DENGAN PROTOKOL BABEL UNTUK LAYANAN VOICE OVER INTERNET PROTOCOL (VOIP) PADA MOBILE AD HOC NETWORK (MANET) SKRIPSI ADAM KURNIAWAN MARGOLANG PROGRAM STUDI EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

2 ANALISIS PERBANDINGAN PROTOKOL BETTER APPROACH TO MOBILE AD HOC NETWORK (BATMAN) DENGAN PROTOKOL BABEL UNTUK LAYANAN VOICE OVER INTERNET PROTOCOL (VOIP) PADA MOBILE AD HOC NETWORK (MANET) SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Ilmu Komputer ADAM KURNIAWAN MARGOLANG PROGRAM STUDI EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

3 iii PERSETUJUAN Judul : ANALISIS PERBANDINGAN PROTOKOL BETTER APPROACH TO MOBILE AD HOC NETWORK (BATMAN) DENGAN PROTOKOL BABEL UNTUK LAYANAN VOICE OVER INTERNET PROTOCOL (VOIP) PADA MOBILE AD HOC NETWORK (MANET) Kategori : SKRIPSI Nama : ADAM KURNIAWAN MARGOLANG Nomor Induk Mahasiswa : Program Studi : EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER Departemen Fakultas : ILMU KOMPUTER : FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI (Fasilkom-TI) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Komisi Pembimbing: Dosen Pembimbing II Dosen Pembimbing I Handrizal, S.Si, M.Comp.Sc Ade Candra S.T, M.Kom NIP Diketahui/Disetujui oleh Program Studi S1 Ilmu Komputer Ketua, Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP

4 iv PERNYATAAN ANALISIS PERBANDINGAN PROTOKOL BETTER APPROACH TO MOBILE AD HOC NETWORK (BATMAN) DENGAN PROTOKOL BABEL UNTUK LAYANAN VOICE OVER INTERNET PROTOCOL (VOIP) PADA MOBILE AD HOC NETWORK (MANET) Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Januari 2014 Adam Kurniawan Margolang

5 v PENGHARGAAN Alhamdulillah saya ucapkan kepada Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-nya serta salawat dan salam kepada junjungan atas Nabi Muhammad SAW karena skripsi ini telah berhasil diselesaikan dalam waktu yang telah ditentukan. Dalam penulisan skripsi ini penulis banyak mendapatkan bantuan serta dorongan dari pihak lain. Sehingga dengan segala kerendahan hati penulis mengucapkan terimakasih kepada: 1. Bapak Prof Dr Syahril Pasaribu, DTMH, MSc (CTM), SpA(K) selaku Rektor. 2. Bapak Prof. Dr. Muhammad Zarlis selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi. 3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom selaku Ketua Program Studi Ilmu Komputer dan sekaligus sebagai Dosen Pembanding II. 4. Ibu Dian Rachmawati S.Si, M.Kom selaku koordinator Ekstensi S1 Ilmu Komputer. 5. Dosen Pembimbing Bapak Ade Candra, ST, M.Kom dan Bapak Handrizal, S.Si., M.Comp.Sc yang bersedia meluangkan waktu, pikiran, saran, panduan serta memberikan pengetahuan dan motivasi dalam penyelesaian skripsi ini. 6. Dosen Pembanding I Bapak Drs. Agus Salim Harahap S.Si, M.Si. 7. Seluruh staf-staf Pengajar (Dosen) Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi. 8. Ayahanda Saibun Margolang dan ibunda Azizah selaku orang tua kandung penulis yang telah memberikan semangat, dorongan, serta doanya dalam menyelesaikan skripsi ini. 9. Sahabat-sahabat penulis, antara lain Riri Indriati Purba Amd, Salman Kalista, S.Si, Fitri Yutari Hidayah Amd, Fitri Alia Amd, Suci Ikhwani Lestari Amd, Ade Marfuah Lubis Amd, dan semua sahabat seangkatan yang sudah membantu dan memberi semangat kepada penulis selama ini. Dalam penyusunan skripsi ini, penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan, untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari semua pihak demi kesempurnaan skripsi ini. Akhir kata penulis mengharapkan semoga skripsi ini dapat bermanfaat dan membantu semua pihak yang memerlukannya. Penulis

6 vi ABSTRAK Voice over Internet Protocol (VoIP) dapat diimplementasikan pada berbagai model jaringan, baik model jaringan dengan infrastruktur maupun tanpa infrastruktur, seperti Mobile Ad Hoc Network (MANET). MANET bisa dibangun dengan node yang bersifat mobile dan dengan menggunakan protokol routing khusus. Dua diantara beberapa protokol routing yang bisa digunakan adalah B.A.T.M.A.N dan Babel. Latar belakang penulis memilih topik ini yakni guna mempermudah administrator dalam memilih protokol routing terbaik antara B.A.T.M.A.N dan Babel untuk layanan VoIP pada MANET. Pada penelitian ini MANET dibangun dengan 10 buah node yang berupa notebook. MANET diimplementasikan secara bergantian antara protokol B.A.T.M.A.N-adv dan Babel. Masing-masing protokol diuji dengan 5 buah parameter, yaitu penggunaan bandwidth, delay, jitter, packet loss dan mean opinion score (MOS) pada dua skenario, yaitu full connected dan partial connected. Hasil rata-rata yang didapat pada skenario full connected adalah penggunaan bandwidth Babel yang lebih kecil, sementara untuk delay, jitter, dan packet loss B.A.T.M.A.N-adv menjadi yang lebih unggul. Sementara pada skenario partial connected penggunaan bandwidth Babel masih lebih kecil, untuk delay diungguli oleh B.A.T.M.A.N-adv, sedangkan jitter dan packet loss nilai Babel lebih baik. Untuk nilai MOS yang terjadi pada B.A.T.M.A.N-adv adalah 3,5, sementara Babel unggul dengan nilai 3,6. Katakunci : Babel, Better Approach To Mobile Ad Hoc Network (B.A.T.M.A.N), Mobile Ad Hoc Network (MANET), Voice over Internet Protocol (VoIP).

7 vii COMPARATIVE ANALYSIS OF BETTER APPROACH TO MOBILE AD HOC NETWORK (BATMAN) PROTOCOL WITH BABEL PROTOCOL FOR VOICE OVER INTERNET PROTOCOL (VOIP) SERVICE ON MOBILE AD HOC NETWORK (MANET) ABSTRACT Voice over Internet Protocol (VoIP) can be implemented in various network models, both at the network with infrastructure or network without infrastructure, such as Mobile Ad Hoc Network (MANET). MANET can be built with nodes that are mobile and using special routing protocols. Two of many routing protocols that can be used are B.A.T.M.A.N and Babel. The reason of the author to chose this topic is to make easy an administrators in selecting the best routing protocol between B.A.T.M.A.N and Babel to build VoIP service in MANET. In this research MANET built using 10 nodes in the notebooks form. MANET protocols are implemented by turns with B.A.T.M.AN-adv and Babel. Each protocols is tested with 5 parameters, they are bandwidth usage, delay, jitter, packet loss and mean opinion score (MOS) on two scenarios, they are full connected and partial connected. In the full connected scenario, Babel use smaller bandwidth, while for delay, jitter, and packet loss B.A.T.M.A.N-adv is better. In the partial connected scenario, Babel still use smaller bandwidth, for delay B.A.T.M.A.N-adv is better, but for jitter and packet loss Babel is better. For the MOS value in B.A.T.M.A.N-adv is 3,5 while Babel is better with the value 3,6. Keywords : Babel, Better Approach To Mobile Ad Hoc Network (B.A.T.M.A.N), Mobile Ad Hoc Network (MANET), Voice over Internet Protocol (VoIP).

8 viii DAFTAR ISI PERSETUJUAN... iii PERNYATAAN... iv PENGHARGAAN... v ABSTRAK... vi ABSTRACT... vii DAFTAR ISI... viii DAFTAR TABEL... xi DAFTAR GAMBAR... xii BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Metodologi Penelitian Sistematika Penulisan... 5 BAB 2 LANDASAN TEORI Jaringan Komputer Topologi Jaringan Voice Over Internet Protocol (VoIP) Kelebihan VoIP Kekurangan VoIP Protokol Pendukung VoIP Transmission Control Protocol (TCP) User Datagram Protocol (UDP) Internet Protocol (IP) Wireless Jenis Teknologi Wireless Wireless Personal Area Network (WPAN) Wireless Wide Area Network (WWAN) Wireless Local Area Network (WLAN) Wireless Mesh Network (WMN) Ad Hoc dan Infrastrktur Mobile Ad Hoc Network (MANET) Routing Protokol Routing Klasifikasi Protokol Routing Pada MANET Protokol Routing Proactive Protokol Routing Reactive Protokol Routing Hybrid Protokol Better Approach To Mobile Ad Hoc Network (B.A.T.M.A.N)... 27

9 ix Karakteristik B.A.T.M.A.N Format Paket B.A.T.M.A.N Cara Kerja OGM Mekanisme Routing B.A.T.M.A.N Pemilihan dan Pembentukan Rute B.A.T.M.A.N Penghapusan Rute B.A.T.M.A.N B.A.T.M.A.N-advance Interface Virtual bat Protokol Babel Babel Pada Jaringan Dual-Stack Kekurangan Babel Transmisi Informasi Routing Babel Pemilihan Rute Babel Kondisi Kehandalan Babel Konvergensi Babel Format Paket Babel Format TLV BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN Analisis Analisis Masalah Analisis Kebutuhan Kebutuhan Fungsional Kebutuhan Non-Funsional Sistem Pemodelan Use Case Diagram Flowchart Pengujian Perangkat Keras yang Digunakan Perangkat Lunak yang Digunakan Sistem Operasi Protokol Routing Tools Pendukung Batctl Babelweb Perangkat Lunak VoIP VoIP Klien VoIP Server (Softswitch) Perangkat Lunak Monitoring Lokasi Pengujian Parameter Kualitas VoIP Mekanisme dan Skenario Pengujian Verifikasi Topologi Pengujian Penggunaan Bandwidth, Delay, Jitter dan Packet Loss Pengujian Penggunaan Bandwidth Pengujian Delay, Jitter, dan Packet Loss Pengujian Mean Opinion Score (MOS)... 58

10 x BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN Implementasi Sistem Pengalamatan Instalasi Protokol Pendaftaran Akun VoIP Aktifasi Protokol Analisis Data Verifikasi Topologi Hasil Pengujian Penggunaan Bandwidth Hasil Pengujian Delay Hasil Pengujian Jitter Hasil Pengujian Packet Loss Hasil Pengujian Mean Opinion Score (MOS) BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

11 xi DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Metode Pengujian Penggunaan Bandwidth Tabel 3.2 Metode Pengujian Delay, Jitter, dan Packet Loss Tabel 4.1 Daftar Akun Pengguna Layanan VoIP Tabel 4.2 Pengujian Bandwidth Node Server Skenario Full Connected Tabel 4.3 Selisih Bandiwdth BATMAN-adv dan Babel Full Connected Tabel 4.4 Pengujian Bandwidth Node Server Skenario Partial Connected Tabel 4.5 Selisih Bandiwdth BATMAN-adv dan Babel Skenario Partial Connected Tabel 4.6 Pengujian Delay Skenario Full Connected Tabel 4.7 Pengujian Delay Skenario Partial Connected Tabel 4.8 Pengujian Jitter Skenario Full Connected Tabel 4.9 Pengujian Jitter Skenario Partial Connected Tabel 4.10 Pengujian Packet Loss Skenario Partial Connected Tabel 4.11 Pengujian Packet Loss Skenario Partial Connected Tabel 4.12 Hasil Pengujian MOS... 81

12 xii DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Bentuk Topologi Bus... 9 Gambar 2.2 Bentuk Topologi Ring Gambar 2.3 Bentuk Topologi Star Gambar 2.4 Bentuk Topologi Mesh Gambar 2.5 Proses Pertukaran Data Suara Antara Dua Pengguna Gambar 2.5 Visualisasi WMN Pada BTS Telepon Selular Gambar 2.6 Jaringan Nirkabel Mode Infrastrktur Sederhana Gambar 2.7 Jaringan Mode Ad Hoc Sederhana Gambar 2.8 MANET Full Connected Gambar 2.9 MANET Partial Connected Gambar 2.10 Visualisasi Informasi Pada Router Untuk Melakukan Routing Gambar 2.11 Klasifikasi Routing Pada MANET Gambar 2.12 Format Paket B.A.T.M.A.N Gambar 2.13 Format OGM Gambar 2.14 Format Pesan HNA Gambar 2.15 Mekanisme Pemrosesan OGM Gambar 2.16 Format Paket Header Babel Gambar 2.17 Format Paket TLV Gambar 3.1 Diagram Ishikawa Analisis Masalah Gambar 3.2 Use Case End User Pengujian Kualitas VoIP Protokol B.A.T.M.A.N-adv dan Babel Gambar 3.3 Use Case Administrator Pengujian Kualitas VoIP Protokol B.A.T.M.A.N-adv dan Babel Gambar 3.4 Flowchart Pengujian Kualitas VoIP Pada MANET Gambar 3.5 Contoh Hasil Visualisasi Topologi MANET Dengan Batctl Gambar 3.6 Contoh Hasil Visualisasi Topologi MANET Dengan Babelweb Gambar 3.7 Lokasi Pengujian Lantai 1 Gedung S1 Ilmu Komputer USU Gambar 3.8 Tata Letak Node Pada Ruang Kelas Basic Gambar 4.1 Visualisasi Topologi Full Connected B.A.T.M.A.N-adv Gambar 4.2 Visualisasi Topologi Partial Connected B.A.T.M.A.N-adv Gambar 4.3 Visualisasi Topologi Full Connected Babel Gambar 4.4 Visualisasi Topologi Partial Connected Babel Gambar 4.5 Visualisasi Topologi Full Connected Babel Berstatus Konvergen Gambar 4.6 Grafik Penggunaan Bandwidth Server Skenario Full Connected Gambar 4.7 Grafik Penggunaan Bandwidth Server Skenario Partial Connected Gambar 4.8 Grafik Perbandingan Delay Skenario Full Connected Gambar 4.9 Grafik Perbandingan Delay Skenario Partial Connected Gambar 4.10 Grafik Perbandingan Jitter Skenario Full Connected Gambar 4.11 Grafik Perbandingan Jitter Skenario Partial Connected Gambar 4.12 Grafik Perbandingan Packet Loss Skenario Full Connected Gambar 4.13 Grafik Perbandingan Packet Loss Skenario Partial Connected... 81