BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Jaringan bergerak, atau yang lebih populer dengan nama Mobile Network (MN), adalah sekumpulan node yang dapat berpindah-pindah tempat dan memiliki kemampuan untuk berkomunikasi antara satu dengan yang lainnya. Salah satu contoh jaringan bergerak adalah sistem jaringan transportasi cerdas (Intelligent Transportation System ITS) pada bus, kereta, pesawat, atau moda transportasi publik lainnya. Pada awalnya, router pada kendaraan terhubung dengan access point di stasiun keberangkatan. Perangkat-perangkat yang berada dalam kendaraan tersebut, misal: ponsel cerdas dan komputer jinjing, mampu mengakses internet dari access point router yang berada dalam kendaraan tersebut. Setelah kendaraan tersebut pergi meninggalkan stasiun dan sinyal access point dari stasiun keberangkatan hampir tak terjangkau lagi, access point router segera mengalihkan hubungan internet ke sumber lain, misalnya ke access point di halte ataupun ke satelit. Dengan demikian, perangkat-perangkat yang berada dalam kendaraan tersebut tidak akan pernah terputus hubungan dengan internet. Internet Engineering Task Force (IETF), sebuah komunitas terbuka yang terdiri dari para peneliti jaringan internet internasional, mengusulkan teknologi yang dinamakan NEtwork MObility Basic Support Protocol (NEMO BSP) agar setiap node dalam MN dapat terhubung dengan internet [1, 2]. Teknologi yang terdokumentasi dalam Request For Comment (RFC) 3963 ini merupakan pengembangan dari teknologi Mobile IPv6 [3]. Teknologi NEMO menyediakan konektivitas internet kepada perangkat-perangkat yang saling terhubung dalam MN, meskipun MN beralih ke berbagai tempat. Konektivitas internet ini didapatkan dengan menghubungkan jaringan bergerak kepada perangkat lain yang menyediakan internet, seperti: satelit, access point, ataupun router bergerak lainnya. 1

2 Suatu MN dapat terdiri dari satu atau lebih router bergerak (Mobile Router MR) dan satu atau lebih end-node. Setiap node dalam MN memiliki alamat rumah (Home Address HoA) pada jaringan asalnya (home link). Ketika MN berpindah menuju jaringan yang lain, MR ataupun end-node mendapat Care-of- Address (CoA) sebagai alamat sementara pada foreign link. Di sisi lain, terdapat node di internet yang berkomunikasi dengan node di MN, disebut node koresponden (Correspondent Node CN). Ketika CN mengirim paket kepada end-node dalam MN, alamat tujuan yang dicantumkan adalah alamat rumah (HoA) milik end-node, karena CN tidak tahu kalau perangkat tujuan sedang berpindah posisi. Setibanya paket di home link, perangkat yang disebut Home Agent (HA) akan menangkap paket tersebut dan meneruskannya ke CoA milik node tujuan. Dalam standar NEMO BSP [1] dikatakan bahwa dokumen tersebut tidak mendeskripsikan optimasi rute. Maka, inefisiensi adalah hal yang bisa terjadi dalam NEMO BSP. Simulasi dan evaluasi kinerja NEMO BSP perlu dilakukan untuk mengetahui karakteristik sistem NEMO secara lebih terperinci. Jika kelebihan dan kekurangan sistem NEMO dapat diketahui dengan lebih jelas, diharapkan solusi dari masalah inefisiensi dapat dipecahkan dengan lebih baik. Simulasi NEMO BSP merupakan satu langkah awal dalam penelitian yang bertujuan untuk mengoptimasi NEMO BSP. Metode simulasi dipilih untuk mengukur kinerja NEMO karena jika dibandingkan dengan metode eksperimen, simulasi lebih dapat dikontrol, lebih rendah biayanya, dan lebih mudah untuk dilakukan. Meskipun begitu, sampai dengan penelitian ini dilakukan, belum ditemukan kode simulasi NEMO BSP yang cocok dengan teknologi masa kini dan dapat dikonsumsi secara bebas oleh publik. Terdapat simulasi yang telah ada namun simulasi tersebut hanya dapat dijalankan pada platform yang terbatas. Jika modul simulasi NEMO BSP telah tersedia secara bebas, modul ini akan mempermudah para peneliti lainnya untuk mengembangkan teknologi NEMO dengan lebih optimal. Sementara ini, simulasi Mobile IPv6 telah dapat digunakan 2

3 secara bebas dan telah digunakan oleh banyak peneliti yang menekuni teknologi Mobile IPv6. Simulasi NEMO dapat dibangun dengan mengembangkan simulasi Mobile IPv6 tersebut. 1.2 Perumusan Masalah Berdasarkan latar belakang masalah seperti yang telah dijelaskan pada subbab 1.1, masalah yang ada dapat dirumuskan sebagai berikut: 1. Belum adanya kode simulasi NEMO BSP yang cocok dengan teknologi masa kini dan dapat dikonsumsi secara bebas oleh publik (open source). Simulasi NEMO BSP merupakan salah satu langkah awal yang dibutuhkan dalam pengembangan teknologi NEMO. 2. Terdapat peluang inefisiensi dalam sistem NEMO sehingga parameter kinerja jaringan pada sistem NEMO perlu dievaluasi. 1.3 Keaslian Penelitian Beberapa peneliti telah melakukan penelitian yang berkaitan dengan simulasi dan evaluasi kinerja NEMO BSP beserta optimasinya. Beberapa di antaranya dipaparkan sebagai berikut dan dirangkum pada Tabel 1.1. Tabel 1.1 Beberapa penelitian NEMO dan simulator yang digunakan Judul Penelitian & Tahun Publikasi Enhanced Fast Handover for Network Mobility in Intelligent Transportation Systems (2014) Combined Host Identity Protocol And Cell Switching For Efficient Routing (2013) Enhancement of Return Routability Mechanism for Optimized- NEMO Using Correspondent Firewall (2013) Seamless Infrastructure Independent Multi Homed NEMO Handoff Using Effective and Timely IEEE MIH Triggers (2012) Avoiding Pin Ball Routing Problem in Network Mobility Hand-Off Management (2011) The Simulation for Network Mobility Based on NS2 (2008) Performance Evaluation of NEMO Basic Support Implementations (2006) Simulator OMNeT++ - 3

4 Ryu, dkk. [4] mengusulkan Enhanced Fast NEMO (EFNEMO), yaitu mekanisme yang mencegah beban tunneling dan latensi handover. Prosedur pembaruan binding untuk mendaftarkan CoA baru dilakukan sebelum handover layer 2 berlangsung. EFNEMO dibandingkan dengan FNEMO dan NEMO BSP dengan simulasi dan model analitis. Simulasi dilakukan dengan simulator. Simulasi area urban dilakukan dengan model ManhattanGrid menggunakan Bonnmotion. Hamandi [5] telah melakukan optimasi protokol NEMO dengan menggunakan Host Identity Protocol (HIP) supaya proses handover bisa lebih mulus dan overhead paket menjadi lebih rendah. Teknik NEMO Cell Switching (NCS) diimplementasikan dalam perangkat MR supaya manajemen rute paket menjadi lebih efisien. Simulasi NEMO dengan HIP-NCS dilakukan dengan OMNeT++. Hamandi mengklaim bahwa teknik HIP-NCS ini menanggung latensi handover yang rendah dan jumlah paket yang hilang menjadi lebih sedikit daripada teknik lainnya. Meskipun begitu, tidak dikatakan bahwa Hamandi melakukan simulasi protokol NEMO BS ataupun teknik optimasi lain. Hasan dan Hassan [6] menawarkan mekanisme optimasi rute yang aman dan ringan dengan memanfaatkan firewall di CN. Keamanan komunikasi didapatkan dengan membuat keputusan terautorisasi terkait dengan alamat-alamat dalam jaringan. Solusi yang diusulkan Hasan dan Hassan, NEMO BS, NEst Route Optimization for NEMO (NERON), dan MIPv6-based RO (MIRON) disimulasikan dengan simulator. Hasil simulasi menunjukkan bahwa mekanisme yang diusulkan akan menurunkan beban pensinyalan antara MR dan Access Router (AR) dan beban sinyal dalam link kabel. Slimane dkk. [7] melakukan pendekatan kombinasi multihoming dan handover cerdas (make-before-break) untuk memecahkan masalah latensi handover dan kehilangan paket. Solusi ini dikatakan juga mampu menghindari masalah pinball routing dan mengonsumsi biaya dan tenaga yang lebih rendah dengan memanfaatkan banyak antarmuka. Simulasi dilakukan dengan menggunakan simulator dan paket NIST mobile. Solusi yang ditawarkan oleh 4

5 Slimani dkk., NEMO BS, dan NEMO berbasis Fast-MIPv6 (FMIPv6) disimulasikan dan dibandingkan waktu latensi handover-nya. Dinakaran dan Balasubramanie [8] mengusulkan suatu teknik untuk menghindari masalah pinball routing. Teknik ini terbukti menurunkan latensi handover dan menurunkan jumlah paket yang hilang akibat handover. Teknik yang diusulkan dan protokol NEMO BSP disimulasikan dengan simulator. Kong [9] mengusulkan skema ekstensi dan Mobiwan untuk simulasi NEMO. Kong menyatakan bahwa masalah penting dalam penelitian NEMO adalah kurangnya alat simulasi. Terdapat beberapa konflik antara karakteristik NEMO dan mekanisme yang melekat pada. Ekstensi RFC 3693 telah direalisasikan dengan dan beberapa pengujian dilakukan untuk membuktian kebenaran ekstensi program simulasi. Program simulasi ini memiliki beberapa keterbatasan, yaitu pengguna harus mendesain koordinat node nirkabel dan pola pergerakan node dengan berhati-hati. Naskah simulasi harus ditulis dengan cara khusus. Hal ini terjadi karena Kong tidak menyelesaikan masalah konflik antara NEMO dan, namun hanya menghindari masalah tersebut sebisa mungkin. Pada penelitian ini, Kong menjelaskan mengenai pengalamatan jaringan, perutean paket, dan mobilitas perangkat, namun tidak menjelaskan tentang proses binding, tunneling, dan IPv6 yang merupakan komponen-komponen penting pada NEMO. Kuntz dkk. [10] melakukan evaluasi kinerja NEMO BS yang diimplementasikan secara nyata. Dilakukan dua macam implementasi NEMO yang dinamakan NEPL (Nemo Platform for Linux) dan SHISA yang bekerja di atas sistem operasi BSD. Pengujian kinerja berfokus pada MR dan direpresentasikan dengan throughput UDP dan TCP, Round Trip Time, dan waktu tunda handover. Pengujian waktu tunda handover dilakukan untuk membandingkan antara waktu tunda handover pada MN dan mobile node. Meskipun telah ditemukan banyak publikasi yang berhubungan dengan simulasi NEMO BSP dan berbagai versi optimasinya, belum ditemukan kode simulasi NEMO yang bersifat open source. Penelitian ini diharapkan mampu membantu penelitian selanjutnya untuk melakukan simulasi optimasi dari NEMO 5

6 BSP, terutama dengan menggunakan simulator OMNeT++. Perangkat lunak OMNET++ telah dipilih karena beberapa keunggulannya jika dibandingkan simulator jaringan lainnya. Evaluasi kinerja yang dilakukan pada penelitian ini berbeda, yaitu dengan menggunakan pengujian ping dan perbandingan waktu tunda handover ketika berpindah jaringan. Kecepatan MN divariasi untuk melihat pengaruhnya terhadap parameter kinerja jaringan. 1.4 Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk melakukan simulasi protokol NEMO BS dan melakukan evaluasi kinerjanya dengan menggunakan simulator jaringan OMNET++ dan framework INET untuk mengetahui karakteristik jaringan sistem NEMO BS. 1.5 Manfaat Penelitian Penelitian ini diharapkan dapat memberikan kontribusi dalam dunia riset yang berhubungan dengan teknologi NEMO sehingga pertukaran data nirkabel yang melalui internet menjadi lebih optimal. Selain itu, penelitian ini dapat menjadi referensi bagi yang ingin mendalami teknologi NEMO. 6