BAB IV IMPLEMENTASI DAN SIMULATION PADA WIMAX MENGGUNAKAN OPNET MODELER 14.5

Transkripsi

1 BAB IV IMPLEMENTASI DAN SIMULATION PADA WIMAX MENGGUNAKAN OPNET MODELER 14.5 Pada bab ini akan dibahas mengenai implementasi aplikasi FTP, Voice, Video dengan menggunakan parameter- parameter QoS yang dibutuhkan oleh sistem, serta hasil pengujian terhadap data sampel trafik yang telah di uji menggunakan software Opnet Modeler PENGERTIAN OPNET MODELER OPNET Modeler adalah sebuah network simulator yang di rancang oleh OPNET Technologies Inc. OPNET Modeler mengakselerasikan R&D network, mengurangi time to market dan meningkatkan kualitas produk. Dengan menggunakan simulasi, network designers dapat mengurangi biaya penelitian dan memastikan kualitas produk yang optimal. Teknologi terbaru OPNET Modeler menyediakan sebuah lingkungan untuk mendesain protocol dan teknologi terbaru OPNET Modeler menyediakan sebuah lingkungan untuk mendesain protocol dan teknologi juga menguji dan mendemonstrasikan dengan scenario yang realistic sebelum diproduksi. OPNET Modeler digunakan perusahaan perlengkapan jaringan terbesar di dunia untuk 50

2 51 meningkatkan desain dari network devices, teknologi seperti VOIP, TCP, WIRELESS, OSPFv3, MPLS, IPv6 dan lain-lainnya. Gambar 4.1 Sistem OPNET Modeler (Vinit Grewal, Ajay K Sharma 2011) Di dalam simulasi jaringan berbasis IP khususnya WIMAX dengan mempergunakan simulator OPNET, hal-hal yang perlu diperhatikan antara lain :

3 Konfigurasi Jaringan Di dalam software OPNET harus dilakukan penggambaran model jaringan yang akan disimulasikan. Konfigurasi yang digambarkan disesuaikan dengan model jaringan yang akan disimulasikan. Secara umum untuk menggambarkan suatu jaringan berbasis WIMAX antara lain terdapat : Base Station, Server, subscriber station, Router, Client. Kelengkapan suatu model akan tergantung kepada kebutuhan dan kerumitan jaringan yang diinginkan Profile User Dipergunakan untuk menggambarkan profile dari user yang disimulasikan di dalam model tersebut. Sebagai contoh, profile karyawan akan memiliki profile sesuai dengan kondisi karyawan di dalam suatu perusahaan apakah dia memiliki aksesbilitas untuk menjalankan semua aplikasi di dalam jaringan perusahaan tersebut atau terbatas Layanan Dipergunakan untuk menggambarkan aplikasi/layanan apa saja yang dijalankan di dalam jaringan tersebut. Di dalam simulator OPNET, aplikasi yang dapat dijalankan antara lain , TELNET, Database, FTP, Print, VoIP, remote login, video conference ataupun aplikasi lain yang disesuaikan dengan kebutuhan pelanggan.

4 53 Aplikasi tersebut merupakan aplikasi yang default telah disediakan oleh OPNET, dan masing-masing terdiri atas aplikasi yang dijalankan secara umum, rendah, berat ataupun dapat di setting sesuai kebutuhan. 4.2 PROJECT QOS SIMULATION WIMAX DENGAN OPNET MODELER PROJECT EDITOR WIMAX NETWORK NETWORK NODES NETWORK NODES Gambar 4.2 Project Editor Wimax Network Didalam project editor apabila di klik pada salah satu node akan menghasilkan node model layer yang akan tampak pada gambar 4.2

5 54 STREAMS PROCESSORS, QUEUES OR ESYS Gambar 4.3 Node Model Layer Jika salah satu node model layer di klik maka akan menghasilkan node proses model yang akan ditunjukan pada gambar 4.4 STATISTIC WIRES Node Editor Struktur Model OSI Application Layer Presentasi & Session Layers (Application Interface) Transport Layer (TCP & UDP) Network Layer (IP) Link Layer (ARP,WLAN-MAC) Phisical Layer (receiver,transmitter)

6 Proses Editor STAT ES STRANSITIO Gambar 4.4 Proses Editor NS Pada gambar 4.4 jika salah satu proses model editor di klik maka akan menghasilkan source code dengan menggunakan bahasa program C++ yang dapat kita lihat pada gambar 4.6 Model node menentukan internal struktur node jaringan. Node umum termasuk workstation, paket switch, terminal satelit, remote sensor. Node bisa diperbaiki, mobile atau satelit tipe. Sebuah node juga menjadi semacam khusus node mewakili mis, sebuah seluruh Ethernet, FDDI, atau jaringan token ring dan agregrat trafik sebagai satu kesatuan. Process model digunakan untuk menentukan perilaku processor dan antrian modul, yang ada di node domain.

7 56 Modul dimodelkan sebagai finite state machine (FSM). FSM terdiri dari state dengan transisi dan kondisi antar mereka. Gambar 4.5 Fungsi Proses State variable Temporery > Header Function Process model editor hanyalah alat untuk mempermudah pengembangan C atau C++ source code dari model yang diinginkan.

8 Open Model Source Code Gambar source code dari salah satu node medel yang terdapat pada gambar 4.4 node proses editor Gambar 4.6 Source Code C++ Ket. Hasil source code dari node seg-rcw pada proses editor

9 KEBUTUHAN SISTEM Untuk dapat menjalankan dengan lancar program yang telah dibuat, diperlukan beberapa sistem pendukung minimum sebagai berikut: 1. Kebutuhan perangkat keras (hardware) o Satu set perangkat komputer dengan spesifikasi minimum: Prosessor Pentium IV 2.0 GHz RAM 128 MB Hardisk 1 GB Keyboard dan Mouse Monitor dengan resolusi layar 1024 x Kebutuhan perangkat lunak (software) o Sistem operasi Microsoft Windows XP/ Windows 7 o Microsoft Visual Studio 2003 o Software Opnet Modeler Keahlian operator o Menguasai sistem operasi Micorosoft Windows o Memiliki pengetahuan dan keahlian dasar mengenai komputer, seperti: cara menggunakan mouse, keyboard, dan sebagainya.

10 Implementasi Jaringan Wimax Sebagai langkah awal penulis akan membangun jaringan WiMAX yang terdiri dari 4 skenario yang pada masing-masing skenario menguji ke 4 QoS dalam WiMAX (UGS, rtps, nrtps, dan BE) untuk menangani 1 trafik pada masing-masing skenario. 1.Membuat new project, kemudian klik OK Gambar 4.7 Project dengan Opnet 2.Membuat new project dan scenario, kemudian klik OK Gambar 4.8 New Project 3.Menentukan Scenario => Next

11 60 Gambar 4.9 Initial Topologi 4.Pilih Scala network yang mau dipilih, kemudian klik next Gambar 4.10 Network Scala 5.Menentukan specify size scala ==>Next Gambar 4.11 Specify Scala 6. Menentukan Select Technologinya ===>Next

12 61 Gambar 4.12 Select Technologi 7. Kemudian Finish Gambar 4.13 Review 8. Menentukan Spesifikasi jaringan yang akan digunakan pada masing-masing skenario adalah sebagai berikut: - WiMAX Config - Application Config - Profile Config - Server - Base Station - 3 Subscriber Station (Masing-masing subscriber mewakili 1 QoS)

13 62 - Link untuk menghubungkan server dan base station. Ini tinggal di Drag and drop aja. Gambar 4.14 Object Pallete 9. Sehingga terciptalah sebuah jaringan Wimax seperti pada gambar 4.7

14 63 Gambar 4.15 Spesifikasi jaringan 10. Kemudian langkah selanjutnya adalah melakukan konfiguarsi disetiap nodenya : a. WiMAX Config (Konfigurasi WiMAX) Pada WiMAX Config terdapat atribut yang dapat digunakan untuk memilih jenis efficiency mode, mendefinisikan jenis QoS yang nantinya akan digunakan oleh Base Station dan Subscriber Station, dan atribut-atribut lainnya pada jaringan WiMAX.

15 64 Gambar 4.16 Atribut pada konfigurasi WiMAX b. Application Config (Konfigurasi Aplikasi) Pada Application Config terdapat atribut yang dapat digunakan untuk mendefinisikan jenis aplikasi yang dipergunakan dalam jaringan. Di dalam simulator OPNET, aplikasi yang dapat dijalankan antara lain , TELNET, Database, FTP, Print, VoIP, remote login, video conference ataupun aplikasi lain yang disesuaikan dengan kebutuhan pelanggan.

16 65 Gambar 4.17 Atrbut pada konfigurasi Aplikasi Config c. Profile Config (Konfigurasi Profil) Pada Profile Config terdapat atribut yang dapat digunakan untuk mengatur profil dari aplikasi yang sudah didefinisikan sebelumnya pada Application Config.

17 66 Gambar 4.18 Konfigurasi Profil Config d. Konfigurasi Server Pada server terdapat atribut yang dapat digunakan untuk menentukan jenis aplikasi apa saja yang didukung pada server.

18 Gambar 4.19 Atribut server 67

19 68 e. Konfigurasi Base Station Pada base station terdapat atribut yang dapat digunakan untuk menentukan Classifier Definition (definisi penggolongan) yang terdiri dari jenis service access point, karakteristik traffic dan jenis kelas layanan yang digunakan.

20 Gambar 4.20 Atribute base station 69

21 70 a. Konfigurasi Subscriber Station Pada subscriber station terdapat atribut yang dapat digunakan untuk menentukan classifer definition, subscriber station parameter yang didalamnya salah satunya terdiri dari downlink service flow dan uplink service flow, selain itu juga terdapat jenis aplikasi yang didukung, dll.

22 Gambar 4.21 Atribut subscriber station 71

23 72 Dengan tahapan-tahapan yang sama, penulis akan membangun 4 skenario yang terdiri dari: - Skenario 1 untuk mencari jenis QoS terbaik untuk FTP Trafik. - Skenario 2 untuk mencari jenis QoS terbaik untuk Voip Trafik. - Skenario 3 untuk mencari jenis QoS terbaik untuk Video Trafik. - Skenario 4 untuk mencari jenis QoS terbaik untuk /http trafik Yang dimana untuk masing-masing skenario jenis statistik yang digunakan untuk masing-masing traffic berbeda, dengan detail sebagai berikut: Throughput Download Response Time Jitter Packet Loss Delay FTP VoIP Video /http Tabel 4.1 Statistik untuk masing-masing traffic Target Simulation Setelah menjalankan seluruh skenario hasil yang ingin diperoleh adalah penulis mengetahui: - Jenis QoS terbaik untuk FTP Trafik. - Jenis QoS terbaik untuk VoIP Trafik. - Jenis Qos terbaik untuk Voice Trafik.

24 73 - Jenis QoS terbaik untuk Http Trafik HASIL SIMULASI Untuk melihat hasil statistik yang didapat dari aplikasi yang di uji adalah a) Klik kanan pada masing-masing Client, pilih Choose Individual DES Status, kemudian cek list apa yang mau kita test. Gambar 4.22 Choose individual Statistik b) Untuk run simulasi pilih menu DES => Configure/Run Discrete Event Simulation c) Set Duration sesuai keinginan dan Simulation Kernel menjadi development.

25 74 Gambar 4.23 set duration pada Configure/Run Discrete Event Simulation Hasil 1 Dari Aplikasi FTP Gambar 4.25 Average Throughput untuk FTP Aplikasi

26 75 Ket : Biru BE, Merah nrtps, Hijau UGS Dari gambar 4.24 dapat disimpulkan bahwa nrtps memiliki throughput tertinggi. Gambar 4.25 Average Delay untuk FTP Aplikasi Ket : Biru BE, Merah nrtps, Hijau rtps, Hijau muda UGS Dari gambar 4.26 Dapat disimpulkan bahwa rtps yang memiliki delay yang paling kecil.

27 76 Gambar 4.26 Average Load untuk FTP Aplikasi Ket : Biru (BE), Merah (nrtps), Hijau (rtps), Hijau Muda (UGS) Dari hasil grafik yang didapat bisa disimpulkan bahwa UGS mempunyai data Load yang Bagus.

28 Hasil 2 Dari Aplikasi Voice Gambar 4.27 Average Jitter Aplikasi Voice Ket. Pada trafik Jitter ditunjukan bahwa semakin lama waktu yang ditempuh makin kecil Jitter nya.

29 78 Gambar 4.28 Average Delay aplikasi Voice Ket. Aplikasi delay variation yang terjadi pada nrtps ke Server pada grafik ditunjukan bahwa paket delay sangat kecil dengan maksimum delay 0, (paket/sec) Gambar 4.29 Average Traffic received dan sent pada aplikasi voice Ket. Biru Received, Merah Sent pada nrtps ke server

30 Hasil 3 Dari Applikasi Video Gambar 4.30 Average Traffic Packet Delay Variation Pada Aplikasi Video Ket. Biru BE, Merah nrtps, Hijau rtps, Hijau Muda UGS Disini menunjukan BE memiliki troughput yang paling kecil dan dapat disimpulkan bahwa QoS BE adalah yang palin cocok untuk Aplikasi Video.

31 80 Gambar 4.31 Average Traffic End-to-End Delay Pada Aplikasi Video Ket. BE Biru, nrtps Hijau, rtps Ungu, UGS Biru Pada Gambar 4.31 menunjukan masing-masing tipe QoS dengan average end-to-end Delay yang berbeda-beda. Gambar 4.32 Average Traffic Throughput Pada Aplikasi Video

32 81 Pada Gambar 4.32 saat menit ke 0,10 baru menunjukan adanya pergerakkan Trafik rtps menunjukan tingkat throughputnya yang paling tinggi sampai akhir simulasi menunjukan stabil untuk aplikasi video. Gambar 4.33 Average Traffic Load Aplikasi Video Pada Gambar 4.33 memperlihatkan rata-rata traffic load aplikasi video pada simulasi selama 5 menit. Pada menit pertama terlihat rata-rata traffic load berada pada nilai 0 paket / detik. Baru setelah 0,10 detik, rata-rata traffic load mulai terlihat naik hingga akhir simulasi. Gambar 4.33 Menunjukan trafik load pada tipe rtps untuk aplikasi video

33 82 Gambar 4.34 Average Traffic Delay pada aplikasi Video Pada Gambar 4.34 Merupakan tipe rtps untuk aplikasi video pada trafik delay yang berada pada client.

34 Hasil 4 Dari Applikasi HTTP Gambar 3.35 Average Trafik Download Pada Aplikasi Http yang terjadi pada client.

35 84 Gambar 3.36 Average Downloaded Objects pada aplikasi http dari Client ke Server Gambar 3.37 Average Trafik Received dan Trafik Sent pada aplikasi http yang terjadi pada Client.