ANALISIS PERBANDINGAN UNJUK KERJA TCP TAHOE DAN TCP RENO PADA ROUTER DROPTAIL DAN RANDOM EARLY DETECTION

Transkripsi

1 ANALISIS PERBANDINGAN UNJUK KERJA TCP TAHOE DAN TCP RENO PADA ROUTER DROPTAIL DAN RANDOM EARLY DETECTION SKRIPSI Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Komputer Program Studi Teknik Informatika DISUSUN OLEH : CESARIUS AGNI CHRISTIAN KURNIAWAN PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2017

2 COMPARATIVE ANALYSIS OF PERFORMANCE TCP TAHOE AND TCP RENO IN ROUTER DROPTAIL AND RANDOM EARLY DETECTION A THESIS Presented as Partial Fulfillment of Requirements to Obtain Sarjana Komputer Degree in Informatics Engineering Department By: CESARIUS AGNI CHRISTIAN KURNIAWAN INFORMATICS ENGINEERING STUDY PROGRAM INFORMATICS ENGINEERING DEPARTMENT FACULTY SCIENCE AND TECHNOLOGY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 2017 ii

3 HALAMAN PERSETUJUAN ANALISIS PERBANDINGAN UNJUK KERJA TCP TAHOE DAN TCP RENO PADA ROUTER DROPTAIL DAN RANDOM EARLY DETECTION Dipersembahkan dan ditulis oleh : Cesarius Agni Christian Kurniawan NIM : Telah disetujui oleh : Pembimbing Bambang Soelistijanto, S.T., M.Sc., Ph.D. Tanggal : iii

4 HALAMAN PENGESAHAN SKRIPSI ANALISIS PERBANDINGAN UNJUK KERJA TCP TAHOE DAN TCP RENO PADA ROUTER DROPTAIL DAN RANDOM EARLY DETECTION Dipersiapkan dan ditulis oleh: Cesarius Agni Christian Kurniawan NIM : Telah dipertahankan di depan Panitia Penguji pada tanggal.. dan dinyatakan memenuhi syarat. Nama Lengkap Susunan Panitia Penguji Tanda Tangan Ketua : Henricus Agung Hernawan, S.T., M.Kom.... Sekretaris : Puspaningtyas Sanjoyo Adi, S.T., M.T.... Anggota : Bambang Soelistijanto, S.T., M.Sc., Ph.D.... Yogyakarta,. Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Dekan, Sudi Mungkasi. S.Si., M.Math.Sc., Ph.D. iv

5 MOTTO Asalkan kamu percaya, semua bisa terjadi. (Christopher Reeve) Cara terbaik untuk mempelajari sesuatu adalah dengan melakukannya (Richard Branson) v

6 PERNYATAAN KEASLIAN KARYA Dengan ini, saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang saya tulis ini tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, terkecuali yang sudah tertulis di dalam kutipan daftar pustaka, sebagaimana layaknya sebuah karya ilmiah. Yogyakarta,... Penulis Cesarius Agni Christian Kurniawan vi

7 LEMBAR PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma: Nama : Cesarius Agni Christian Kurniawan NIM : Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah yang berjudul: ANALISIS PERBANDINGAN UNJUK KERJA TCP TAHOE DAN TCP RENO PADA ROUTER DROPTAIL DAN RANDOM EARLY DETECTION Beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikannya di Internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun member royalty kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya. Yogyakarta, Penulis Cesarius Agni Christian Kurniawan vii

8 ABSTRAK Pada penelitian ini penulis ingin mengetahui unjuk kerja TCP Tahoe dan TCP Reno yang diterapkan pada ruter Droptail dan Random Early Detection dengan menggunakan Network Simulator 2. Metrik yang digunakan adalah Throughput, Packet Drop dan End - To - End Delay. Parameter yang digunakan adalah penambahan kapasitas buffer dan penambahan α (Alpha) dan β (Beta). Hasil pengujian menunjukan TCP Reno ketika diterapkan di Droptail dan Random Early Detection, memiliki throughput yang lebih baik dari TCP Tahoe karena memiliki keunggulan dalam menangani single drop karena adanya fase fast recovery dan tidak memasuki fase slowstart berulang ulang seperti halnya TCP Tahoe akan tetapi pada sisi packet drop TCP Reno memiliki hasil yang lebih buruk karena dengan adanya fase fast recovery, paket yang dikirim akan membanjiri jaringan sehingga packet drop memiliki hasil yang lebih besar. Sedangkan pada sisi End - To - End Delay, TCP Reno sedikit memiliki nilai yang besar karena paket yang dikirimkannya lebih banyak sehingga penanganan paket menjadi lebih lama. Kata kunci : TCP Tahoe, TCP Reno, throughput, packet drop, End - To - End Delay, congestion window, slowstart, fast recovery, buffer. viii

9 ABSTRACT In this study the authors wanted to know the performance of TCP Tahoe and TCP Reno is applied to the router Droptail and Random Early Detection using Network Simulator 2. The metric used is Throughput, Packet Drop and End-To- End Delay. The parameters used are the addition of buffer capacity and the addition of α (Alpha) and β (Beta). The test results showed TCP Reno when applied in Droptail and Random Early Detection, have better throughput than TCP Tahoe because it has advantages in handling single drop since the phase of fast recovery and not entering a phase slowstart repeatedly - again just like TCP Tahoe but on the side Reno TCP packet drop have poorer outcomes due to their fast recovery phase, packets sent would overwhelm the network so that the packet drop have greater results. While on the End-To-End Delay, TCP Reno bit has a great value because it sends more packets so that the packet handling becomes longer. Keywords: TCP Tahoe, TCP Reno, throughput, packet drop, End - To - End Delay, congestion window, slowstart, fast recovery, buffer. ix

10 KATA PENGANTAR Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat dan karunia- Nya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul Analisis Perbandingan Unjuk Kerja TCP Tahoe dan TCP Reno Pada Router Droptail dan Random Early Detection ini dapat diselesaikan dengan baik oleh penulis. Penyusunan tugas akhir ini merupakan syarat untuk memperoleh gelar sarjana komputer di Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Dalam penulisan tugas akhir ini, tentunya banyak pihak yang telah memberikan bantuan dan bimbingan kepada penulis, sehingga pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar besarnya kepada : 1. Tuhan Yesus Kristus dan Bunda Maria yang telah memberikan kesehatan, semangat, berkat dan perlindungannya. 2. Kedua orang tuaku, Paulus Agus Kusdianto dan mendiang Bernadetta Noorhayati yang telah memberikan dukungan berupa doa, dukungan moral maupun materi sehingga penulis dapan menyelesaikan tugas akhir. 3. Bambang Soelistijanto, S.T., M.Sc., Ph.D. selaku Dosen Pembimbing tugas akhir yang telah sabar membimbing, meluangkan waktu dan tenaga. 4. Iwan Binanto, S.Si., M.Cs. selaku dosen pembimbing akademik. 5. Dr. Anastasia Rita Widiarti, M.Kom. selaku Ketua Program Studi Teknik Informatika. 6. Sudi Mungkasi. S.Si., M.Math.Sc., Ph.D. selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi. 7. Seluruh dosen Program Studi Teknik Informatika yang telah memberikan ilmu selama perkuliahan sehingga dapat menjadi bekal yang berguna bagi saya untuk kedepannya. x

11 8. Benedicta Meiharisa Winda Kartika tercinta yang selalu menemani dalam suka dan duka serta selalu memberikan dukungan doa dan dukungannya selama menyelesaikan tugas akhir. 9. Teman seperjuangan TCP yang selalu berdebat (Theo, Yoppi dan Ari), teman teman Lab Tugas Akhir Jaringan Komputer dan teman teman seperjuangan Teknik Informatika yang telah memberikan dukungan dan doa. 10. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah membantu penulis dalam pengerjaan tugas akhir ini. Penulis menyadari masih banyak kekurangan yang terdapat dalam penulisan tugas akhir ini. Kritik dan saran sangat diharapkan untuk perbaikan yang akan dating. Akhir kata, semoga tulisan ini dapat bermanfaat untuk perkembembangan ilmu pengetahuan. Yogyakarta, Penulis Cesarius Agni Christian Kurniawan xi

12 DAFTAR ISI SKRIPSI... i A THESIS... ii HALAMAN PERSETUJUAN... iii HALAMAN PENGESAHAN... iv MOTTO... v PERNYATAAN KEASLIAN KARYA... vi LEMBAR PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS... vii ABSTRAK... viii ABSTRACT... ix KATA PENGANTAR... x DAFTAR ISI... xii DAFTAR TABEL... xv DAFTAR GAMBAR... xvi BAB I... 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Penelitian Batasan Masalah Manfaat Penelitian Metodelogi Penelitian Studi Literatur... 3 xii

13 2. Perancangan Pembangunan Simulasi dan Pengumpulan Data Analisis Sistematika Penulisan... 4 BAB II... 5 LANDASAN TEORI Jaringan Kabel (Wired Network) TCP Tahoe Slow Start Congestion Avoidence Fast Retransmit TCP Reno Fast recovery Droptail Random Early Detection (RED) Network Simulator BAB III... 9 RANCANGAN SIMULASI JARINGAN Parameter Simulasi Skenario Simulasi Parameter Kinerja Topologi Jaringan BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA Droptail xiii

14 4.1.1 Penambahan kapasitas Buffer Congestion Window Random Early Detection (RED) Penambahan Nilai α (Alpha) Congestion Window Penambahan Nilai β (Beta) Congestion Window BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xiv

15 DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Parameter Simulasi... 9 Tabel 3.2 Skenario penambahan nilai α dengan nilai β dan kapasitas buffer bernilai tetap Tabel 3.3 Skenario penambahan nilai β dengan nilai α dan kapasitas buffer bernilai tetap Tabel 4 1 Hasil Pengujian penambahan kapasitas buffer Tabel 5.1 Hasil pengujian RED dengan penambahan nilai α Tabel 6.1 Hasil pengujian RED dengan penambahan nilai β xv

16 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Algoritma TCP Tahoe... 5 Gambar 2.2 Algoritma TCP Reno... 7 Gambar 2.3 RED Packet Drop... 8 Gambar 3.1 Topologi Jaringan Gambar 4.1 Throughput pada antrian Droptail Gambar 4.2 Packet Drop pada antrian Droptail Gambar 4.3 End-To-End Delay pada antrian Droptail Gambar 4.4 Congestion Window TCP Tahoe dengan buffer = 10 paket Gambar 4.5 Hasil zoom Congestion Window TCP Tahoe dengan buffer = 10 paket Gambar 4.6 Congestion Window TCP Reno dengan buffer = 10 paket Gambar 4.7 hasil zoom Congestion Window TCP Reno dengan buffer = 10 paket Gambar 4.8 Congestion Window TCP Tahoe dengan buffer = 20 paket Gambar 4.9 Hasil zoom Congestion Window TCP Tahoe dengan buffer = 20 paket Gambar 4.10 Congestion Window TCP Reno dengan buffer = 20 paket Gambar 4.11 Hasil zoom Congestion Window TCP Reno dengan buffer = 20 paket Gambar 4.12 Congestion Window TCP Tahoe dengan buffer = 30 paket Gambar 4.13 Congestion Window TCP Reno dengan buffer = 30 paket Gambar 5.1 Throughput pada antrian RED dengan penambahan nilai α Gambar 5.2 Packet Drop pada antrian RED dengan penambahan nilai α Gambar 5.3 End-To-End Delay pada antrian RED dengan penambahan nilai α.. 21 Gambar 5.4 Congestion Window TCP Tahoe pada antrian RED dengan penamahan α = 5 paket Gambar 5.5 Hasil zoom Congestion Window TCP Tahoe pada antrian RED dengan penamahan α = 5 paket xvi

17 Gambar 5.6 Congestion Window TCP Reno pada antrian RED dengan penamahan α = 5 paket Gambar 5.7 Hasil zoom Congestion Window TCP Reno pada antrian RED dengan penamahan α = 5 paket Gambar 5 8 Congestion Window TCP Tahoe pada antrian RED dengan penamahan α = 10 paket Gambar 5.9 Hasil zoom Congestion Window TCP Tahoe pada antrian RED dengan penamahan α = 10 paket Gambar 5.10 Congestion Window TCP Reno pada antrian RED dengan penamahan α = 10 paket Gambar 5.11 Hasil zoom Congestion Window TCP Reno pada antrian RED dengan penamahan α = 10 paket Gambar 5.12 Congestion Window TCP Tahoe pada antrian RED dengan penamahan α = 15 paket Gambar 5.13 Hasil zoom Congestion Window TCP Tahoe pada antrian RED dengan penamahan α = 15 paket Gambar 5.14 Congestion Window TCP Reno pada antrian RED dengan penamahan α = 15 paket Gambar 5.15 Hasil zoom Congestion Window TCP Reno pada antrian RED dengan penamahan α = 15 paket Gambar 6.1 Throughput pada antrian RED dengan penambahan nilai β Gambar 6.2 Packet Drop pada antrian RED dengan penambahan nilai β Gambar 6.3 End-To-End Delay pada antrian RED dengan penambahan nilai β. 31 Gambar 6.4 Congestion Window TCP Tahoe pada antrian RED dengan penamahan β = 10 paket Gambar 6.5 Hasil zoom Congestion Window TCP Tahoe pada antrian RED dengan penamahan β = 10 paket Gambar 6.6 Congestion Window TCP Reno pada antrian RED dengan penamahan β = 10 paket Gambar 6.7 Hasil zoom Congestion Window TCP Reno pada antrian RED dengan penamahan β = 10 paket xvii

18 Gambar 6.8 Congestion Window TCP Tahoe pada antrian RED dengan penamahan β = 15 paket Gambar 6.9 Hasil zoom Congestion Window TCP Tahoe pada antrian RED dengan penamahan β = 15 paket Gambar 6.10 Congestion Window TCP Reno pada antrian RED dengan penamahan β = 15 paket Gambar 6.11 Hasil zoom Congestion Window TCP Reno pada antrian RED dengan penamahan β = 15 paket Gambar 6.12 Congestion Window TCP Tahoe pada antrian RED dengan penamahan β = 20 paket Gambar 6.13 Hasil zoom Congestion Window TCP Tahoe pada antrian RED dengan penamahan β = 20 paket Gambar 6.14 Congestion Window TCP Reno pada antrian RED dengan penamahan β = 20 paket Gambar 6.15 Hasil zoom Congestion Window TCP Reno pada antrian RED dengan penamahan β = 20 paket xviii

19 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Perkembangan teknologi informasi begitu pesatnya seiring dengan berjalannya waktu semakin banyak juga bermunculan teknologi teknologi baru yang semakin memudahkan manusia dalam melakukan segala hal. Perkembangan teknologi yang sangat cepat khususnya pada jaringan internet juga ikut berkembang dengan segala teknologi yang ada sehingga dapat memberikan kualitas terbaik untuk memenuhi kebutuhan informasi yang semakin besar dan juga cepat. Kualitas suatu jaringan internet sangat di tuntut kualitas terbaiknya, salah satu yang menjadi sorotan untuk selalu di kembangkan yaitu TCP (Transmission Control Protocol). Varian TCP terbaik di kembangkan untuk mampu menjamin layanan yang handal terutama di internet dengan layanan berkecapatan tinggi seperti saat ini, Perkembangan TCP yang di awali dengan TCP Tahoe, TCP Reno, TCP New Reno, TCP SACK, TCP Vegas dan versi terbaru. Dalam suatu jaringan internet terdapat beberapa masalah yang diawali dengan masuknya data yang membanjiri jaringan sehingga mengakibatkan terjadi kemacetan yang menimbulkan peningkatan jumlah paket yang hilang. Kemacetan yang terjadi pada suatu jaringan itu sendiri menimbulkan buffer antrian yang terdapat pada router mengalami overload data, untuk mengatasi masalah antrian tersebut terdapat beberapa cara managemen antrian yang populer yaitu Droptail dan Random Early Detection (RED), dua jenis manajemen antrian tersebut memiliki karakteristik sendiri dalam menangani adanya antrian yang penuh. Oleh karena itu penulis akan melakukan analisis pengaruh Droptail dan Random Early Detection (RED) terhadap unjuk kerja TCP Tahoe dan TCP Reno. 1

20 2 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang masalah, maka rumusan masalah yang didapat adalah mengetahui pengaruh Droptail dan Random Early Detection (RED) terhadap unjuk kerja TCP Tahoe dan TCP Reno. 1.3 Tujuan Penelitian Adapun tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah untuk mengetahui perbandingan unjuk kerja dari TCP Tahoe dan TCP Reno pada router Droptail dan Random Early Detection (RED). 1.4 Batasan Masalah Dalam pelakasanaan tugas akhir ini, masalah dibatasi sebagai berikut : 1. Pengujian unjuk kerja TCP Tahoe dan TCP Reno. 2. Manajemen antrian yang di gunakan adalah Droptail dan Random Early Detection (RED). 3. Pengujian dilakukan menggunakan simulator Network Simulator 2 4. Pengujian dengan menggunakan satu host pengirim, satu host penerima dan dua router di antara kedua host. 5. Parameter yang diukur adalah throughput, packet drop, end to end delay, dan congestion window. 1.5 Manfaat Penelitian Penelitian ini diharapkan memberikan informasi yang berguna mengenai unjuk kerja dari TCP Tahoe dan TCP Reno, sehingga dari pengujian ini dapat di ketahui kelebihan dan kekurangan dari TCP Tahoe dan TCP Reno.

21 3 1.6 Metodelogi Penelitian Adapun tahapan penelitian dan langkah-langkah yang digunakan dalam pelaksanaan tugas akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Studi Literatur Mengumpulkan berbagai macam referensi yang mendukung tugas akhir, seperti a. Teori Wired b. Teori TCP Tahoe dan TCP Reno c. Teori throughput, packet drop dan end-to-end delay. d. Teori Network Simulator 2 2. Perancangan Dalam tahap ini penulis merancang skenario jaringan sebagai berikut : a. Kapasitas datarate, delay dan link (tetap). b. Penambahan kapasitas buffer. 3. Pembangunan Simulasi dan Pengumpulan Data Simulasi jaringan menggunakan simulator yang bernama Network Simulator Analisis Dalam tahap ini penulis menganalisis hasil sesuai dengan parameter yang sudah ditentukan, untuk menarik kesimpulan dari unjuk kerja TCP Tahoe dan TCP Reno.

22 4 1.7 Sistematika Penulisan Dalam penulisan tugas akhir ini perlu membagi sistematika penulisan menjadi 5 bab, yang lebih jelas dapat dilihat dibawah ini : BAB I : PENDAHULUAN Bab ini berisi tentang latar belakang yang diambil dari judul Tugas Akhir Analisis Perbandingan Unjuk Kerja TCP Tahoe dan TCP Reno Pada Router Droptail dan Random Early Detection, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metode penelitian dan sistematika penulisan Tugas Akhir yang menjelaskan secara garis besar substansi yang diberikan pada masing-masing bab. BAB II : LANDASAN TEORI Bab ini membahas tentang teori teori yang menjadi acuan pada topic tugas akhir. BAB III : PERANCANGAN SIMULASI JARINGAN Bab ini membahas bagaimana cara perancangan imulasi jaringan dalam melakukan penelitian. BAB IV : PENGUJIAN DAN ANALISIS Bab ini berisi tahap pengujian simulasi dan analisis data hasil simulasi. BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi kesimpulan hasil penelitian serta saran yang dilakukan penulis.

23 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Jaringan Kabel (Wired Network) Jaringan kabel adalah menghubungkan satu komputer dengan komputer lain diperlukan penghubung berupa kabel jaringan. Kabel jaringan berfungsi dalam mengirim informasi dalam bentuk sinyal listrik antar komputer jaringan [1]. 2.2 TCP Tahoe TCP Tahoe mengacu pada algoritma TCP congestion control. TCP menggunakan acknowledgement untuk paket keluar karena acknowledgement berarti bahwa paket telah sampai pada penerima. TCP Tahoe memiliki 3 mekanisme yaitu slow-start, congestion avoidance, fast retransmission. Gambar 2.1 Algoritma TCP Tahoe Slow Start Paket transmisi TCP di ambil dari acknowledgement yang masuk. TCP dimulai atau restart setelah packet loss harus melalui prosedur yang disebut slowstart. Alasan untuk prosedur ini adalah bahwa ledakan awal memungkinkan membanjiri jaringan sehingga 5

24 6 koneksi tidak akan pernah dimulai. Slowstart menunjukkan bahwa pengirim mengatur congestion window menjadi 1 dan kemudian untuk setiap ACK yang menerimanya meningkatkan congestion window dengan 1, sehingga dalam Round Trip Time (RTT) pertama TCP mengirim 1 paket, di kedua TCP mengirim 2 dan ketiga TCP mengirim 4. Peningkatan terjadi secara eksponensial sampai TCP kehilangan paket yang merupakan tanda congestion. Ketika TCP menghadapi congestion, TCP menurunkan tingkat pengiriman dan mengurangi congestion window menjadi 1 kemudian mulai dari awal lagi Congestion Avoidence Sebuah packet loss diambil sebagai tanda congestion dan TCP Tahoe menyimpan setengah dari congestion window saat ini sebagai nilai threshold. Kemudian menetapkan congestion window menjadi 1 dan mulai slow start sampai mencapai nilai threshold. Congestion window mengalami kenaikan linier sampai bertemu dengan sebuah packet loss Fast Retransmit Fast Retransmit adalah fase ketiga setelah Congestion Avoidance. Fast Retransmit merupakan peningkatan terhadap TCP dalam rangka mengurangi waktu tunggu oleh pengirim sebelum meretransmit packet drop. TCP pengirim akan menggunakan pencatat waktu untuk mengetahui segmen yang hilang. Jika acknowledgement tidak diterima untuk packet tertentu dalam jangka waktu tertentu, maka pengirim akan menggangap paket tersebut hilang dalam jaringan dan akan dilakukan retransmit untuk segmen yang hilang. 2.3 TCP Reno TCP Reno mempertahankan prinsip dasar TCP Tahoe, seperti slow start, congestion avoidance dan fast retransmit, namun pada TCP Reno menambahkan mekanisme fast recovery. TCP Reno mengharuskan mendapat acknowledgment setiap kali segmen di terima. Setiap kali menerima 3 dupilkat

25 7 acknowledgement maka di anggap sebagai tanda bahwa segmen hilang, jadi jika kembali mengirimkan segmen tanpa menunggu timeout Fast recovery Fast recovery adalah tetap menjaga throughput tetap tinggi ketika terjadi congestion. Di fase ini, ketika menerima 3 duplikasi acknowledgement dan telah melakukan fast retransmission, TCP tidak masuk ke fase slowstart, tetapi langsung masuk pada fase congestion avoidance. Gambar 2.2 Algoritma TCP Reno 2.4 Droptail Droptail adalah algoritma Passive Queue Managemment (PQM) yang menetapkan panjang maksimum untuk setiap antrian pada router. Router memutuskan kapan untuk menjatuhkan (drop) paket. Droptail menggunakan algoritma First In First Out (FIFO) dimana paket yang pertama kali datang maka paket tersebut yang akan pertama kali dilayani akan tetapi ketika buffer antrian memenuhi batas kapasitas maksimum, paket yang masuk akan dijatuhkan (drop). Artinya, Droptail akan terus mengabaikan/menjatuhkan (drop) paket sampai antrian memiliki cukup ruang untuk paket baru [4].

26 8 2.5 Random Early Detection (RED) Random Early Detection merupakan mekanisme antrian yang dapat menjatuhkan paket sebelum congestion terjadi dengan cara menandai atau melakukan drop secara acak. Random Early Detection memiliki dua batasan panjang antrian yaitu α (Alpha) dan β (Beta) untuk menentukan apa yang akan dilakukan terhadap paket. Jika paket berada di bawah α (Alpha), maka paket akan diantrikan atau ditransmisikan dan tidak akan didrop. Jika paket berada diatas β (Beta), paket di buang/drop. Jika paket berada diantara α (Alpha) dan β (Beta), paket akan ditandai dan akan didrop secara random. β α Full Dropping Random Dropping No Dropping Gambar 2.3 RED Packet Drop 2.6 Network Simulator 2 Network simulator (NS2) adalah alat simulasi jaringan yang bersifat open source yang banyak digunakan dalam mempelajari struktur dinamik dari jaringan komunikasi. Simulasi dari jaringan nirkabel dan protokol (seperti algoritma routing, TCP, dan UDP) dapat diselesaikan dengan baik dengan simulator ini. Beberapa keuntungan menggunakan network simulator sebagai perangkat lunak simulasi adalah : network simulator dilengkapi dengan tool validasi, pembuatan simulasi dengan menggunakan network simulator jauh lebih mudah daripada menggunakan software develover seperti Delphi atau C++, network simulator bersifat open source di bawah GPL (Gnu Public License), Dapat digunakan pada sistem operasi windows dan sistem oprasi linux [2].

27 BAB III RANCANGAN SIMULASI JARINGAN 3.1 Parameter Simulasi Pada penelitian ini, penulis sudah menentukan parameter-parameter jaringan. Parameter jaringan yang digunakan bersifat konstan dan akan dipakai terus pada setiap pengujian yang dilakukan. Parameter jaringan dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Parameter Simulasi Nilai Waktu simulasi 200s Jumlah host 4 Banyak koneksi 1 TCP, 1 UDP TCP Packet Size 1024 B Traffic source TCP vs UDP Datarate 10 Mbps Delay 2 ms Router Droptail, Random Early Detection Buffer size 10, 20, 30 paket ( Droptail ) / 30 paket (RED) Tabel 3.1 Parameter Simulasi 3.2 Skenario Simulasi Skenario pengujian yang digunakan pada simulasi menggunakan dua tipe antrian yang terdapat pada router, yaitu Droptail dan Random Early Detection : 1. Skenario Droptail Pada skenario ini dilakukan dengan menambah buffer capacity pada router Droptail untuk setiap pengambilan data. Besar buffer capacity yang diuji mulai dari 10 paket hingga 30 paket. 9

28 10 2. Skenario Random Early Detection Pada skenario ini dilakukan dengan menambah nilai α dan β serta buffer capacity bernilai tetap. Buffer Size α β 30 paket 5 paket 20 paket 30 paket 10 paket 20 paket 30 paket 15 paket 20 paket Tabel 3.2 Skenario penambahan nilai α dengan nilai β dan kapasitas buffer bernilai tetap Buffer Size α β 30 paket 5 paket 10 paket 30 paket 5 paket 15 paket 30 paket 5 paket 20 paket Tabel 3.3 Skenario penambahan nilai β dengan nilai α dan kapasitas buffer bernilai tetap 3.3 Parameter Kinerja Parameter yang digunakan pada tugas akhir ini : a. Throughput Throughput adalah bandwidth aktual yang terukur pada suatu ukuran waktu tertentu.nilai satuan Throughput yaitu Bps (Byte per second) Semakin besar nilai Throughput akan semakin baik. b. Packet drop Packet drop adalah paket yang dibuang ketika melalui router atau ketika kapasitas antrian/buffer penuh. Jumlah total packet drop selama simulasi. c. End-To-End Delay End-To-end delay merupakan waktu tempuh paket yang dilalui dari source sampai ke destinasi.

29 Topologi Jaringan Gambar 3.1 Topologi Jaringan

30 Throughput B/s) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA 4.1 Droptail Penambahan kapasitas Buffer Kapasitas Buffer Throughput Packet Drop End-To-End Delay Tahoe Reno Tahoe Reno Tahoe Reno 10 Paket Paket Paket Tabel 4 1 Hasil Pengujian penambahan kapasitas buffer Throughput Buffer Capacity (packet) pada Router 1 Tahoe Reno Gambar 4.1 Throughput pada antrian Droptail 12

31 Packet Drop (pkt) Delay (s) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 13 Packet Drop Buffer Capacity (packet) pada Router 1 Tahoe Reno Gambar 4.2 Packet Drop pada antrian Droptail End-To-End Delay Buffer Capacity (packet) pada Router 1 Tahoe Reno Gambar 4.3 End-To-End Delay pada antrian Droptail Gambar 4.1 menunjukan bahwa dengan menambah kapasitas buffer berpengaruh kepada throughput yang semakin meningkat pada TCP Tahoe dan TCP Reno. Hal ini menunjukan bahwa dengan semakin memperbesar kapasitas buffer pada router berpengaruh juga dengan semakin benyaknya paket yang dapat di tampung. Meskipun demikian, TCP Reno pada sisi throughput terlihat lebih

32 14 unggul dibandingkan dengan TCP Tahoe, hal ini dapat terjadi karena TCP Reno lebih unggul dalam penanganan single error dibandingkan dengan TCP Tahoe yang ketika terjadi single error akan kembali ke fase slow start, sedangkan TCP Reno ketika terjadi single error akan masuk ke fase fast retransmit dan fase fast recovery sehingga paket yang terkirim akan lebih banyak, oleh karena itu throughput yang di hasilkan TCP Reno lebih unggul dari TCP Tahoe. Skenario penambahan kapasitas buffer memberikan pengaruh baik tidak hanya pada nilai throughput, akan tetapi juga berpengaruh kepada nilai packet drop yang ditunjukkan pada Gambar 4.2. Pengaruh yang dapat ditunjukan adalah dengan semakin berkurangnya packet drop pada TCP Tahoe maupun TCP Reno seiring dengan semakin besarnya kapasitas buffer. Pada Gambar 4.2 terlihat TCP Reno memiliki packet drop yang lebih besar dari TCP Tahoe karena TCP Reno memiliki fase fast recovery, sehingga paket yang terkirim lebih banyak dan akan membanjiri jaringan. Hal ini berakibat packet drop TCP Reno lebih besar. Berbeda dengan TCP Tahoe yang akan kembali ke fase slow start ketika terjadi drop packet sehingga paket yang dikirim tidak membanjiri jaringan. Skenario penambahan kapasitas buffer tidak hanya memberikan hasil yang baik terhadap nilai throughput dan packet drop saja, akan tetapi memberikan nilai yang semakin besar untuk End-To-End Delay. Hal ini dapat dilihat dari semakin besarnya kapasitas buffer maka akan semakin banyak pula paket yang masuk kedalam antrian sehingga paket tersebut lebih lama untuk melalui antrian untuk mencapai tujuan karena pelayanan paket pun juga akan lebih lama. Dalam hal ini TCP Reno menunjukkan End-To-End Delay lebih besar dari TCP Tahoe karena TCP Reno memiliki fase fast recovery yang membuat TCP Reno dapat mengirim lebih banyak paket dari pada TCP Tahoe yang akan kembali ke slow startketika mendapati packet drop. Dalam kondisi kapasitas buffer yang kecil akan memiliki kemungkinan terjadinya multiple error yang lebih besar, akan tetapi dengan penambahan kapasitas buffer maka kemungkinan terjadinya multiple error semakin berkurang, oleh karena itu unjuk kerja TCP Tahoe dan TCP Reno hampir sama, akan tetapi

33 15 dalam penanganan single error TCP Reno lebih unggul dari TCP Reno karena memiliki fase fast recovery Congestion Window Droptail Gambar 4.4 Congestion Window TCP Tahoe dengan buffer = 10 paket Gambar 4.5 Hasil zoom Congestion Window TCP Tahoe dengan buffer = 10 paket

34 16 Gambar 4.6 Congestion Window TCP Reno dengan buffer = 10 paket Gambar 4.7 hasil zoom Congestion Window TCP Reno dengan buffer = 10 paket

35 17 Gambar 4.8 Congestion Window TCP Tahoe dengan buffer = 20 paket Gambar 4.9 Hasil zoom Congestion Window TCP Tahoe dengan buffer = 20 paket Lingkaran merah menunjukan bahwa terjadi packet drop sehingga TCP Tahoe masuk ke fase fast retransmit. Lingkaran biru menunjukan ketika terjadi packet drop TCP Tahoe akan kembali ke fase slowstart.

36 18 Gambar 4.10 Congestion Window TCP Reno dengan buffer = 20 paket Gambar 4.11 Hasil zoom Congestion Window TCP Reno dengan buffer = 20 paket Lingkaran merah menunjukan bahwa terjadi packet drop maka TCP Reno akan masuk ke fase fast retransmit dan fast recovery.

37 19 Lingkaran biru menunjukan bahwa ketika TCP Reno sedang memasuki fase fast recovery dan terjadi packet drop kembali sehingga fase tersebut gagal dan akan kembali ke fase slowstart. Gambar 4.12 Congestion Window TCP Tahoe dengan buffer = 30 paket Gambar 4.13 Congestion Window TCP Reno dengan buffer = 30 paket

38 Throughput (B/s) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Random Early Detection (RED) Penambahan Nilai α (Alpha) Kapasitas Nilai Troughput Packet Drop End-To-End Delay Buffer α Tahoe Reno Tahoe Reno Tahoe Reno 30 paket paket paket Tabel 5.1 Hasil pengujian RED dengan penambahan nilai α Throughput α 10α 15α Buffer Capacity (packet) pada Router 1 Tahoe Reno Gambar 5.1 Throughput pada antrian RED dengan penambahan nilai α

39 Packet Drop (pkt) Delay (s) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 21 Packet Drop α 10α 15α Buffer Capacity (packet) pada Router 1 Tahoe Reno Gambar 5.2 Packet Drop pada antrian RED dengan penambahan nilai α End - To - End Delay α 10α 15α Buffer Capacity (packet) pada Router 1 Tahoe Reno Gambar 5.3 End-To-End Delay pada antrian RED dengan penambahan nilai α Pada Gambar 5.1 menunjukkan bahwa TCP Tahoe dan TCP Reno terjadi peningkatan pada throughput, hal ini di sebabkan karena ketika nilai α (Alpha) semakin besar maka paket yang diterima pun juga akan semakin banyak. TCP Reno lebih unggul pada sisi throughput karena pada tipe antrian ini kemungkinan untuk multiple error lebih sedikit, oleh karena itu TCP Reno kemungkinan untuk masuk ke fase slowstart ketika terjadi packet drop pun juga semakin sedikit dan paket yang

40 22 dapat terkirim pun juga lebih banyak dari TCP Tahoe sehingga pengiriman paket TCP Reno akan lebih baik. Selain itu pada sisi packet drop TCP Tahoe dan TCP Reno mengalami penurunan, pada grafik Gambar 5.2 terlihat bahwa packet drop pada TCP Reno lebih besar karena mekanisme antrian ini bertipe single drop sehingga ketika terjadi packet drop TCP Reno memasuki fast recovery, oleh karena itu paket yang dikirimkan dapat membanjiri jaringan sehingga lebih banyak packet drop dibanding dengan TCP Tahoe yang akan kembali ke fase slow start, sehingga paket yang dikirim tidak membanjiri jaringan. Skenario penambahan nilai α pada buffer juga mempengaruhi pada End - To - End Delay, dalam hal ini TCP Reno menunjukan hasil yang lebih besar karena pada TCP Reno memiliki fase fast recoviery yang dapat mengirim lebih banyak paket sehingga pelayanan terhadap paket akan semakin lama. Pada Congestion Window dapat terlihat pada grafik bahwa mekanisme antrian Random Early Detection berpengaruh terhadap kecilnya kegagalan TCP Reno dibandingkan dengan mekanisme antrian Droptail karena mekanisme Random Early Detection bertipe single drop dan memiliki kemungkinan multiple drop yang kecil. Berbeda dengan TCP Tahoe yang tetap memiliki tingkat kegagalan tinggi karena TCP Tahoe selalu kembali ke fase slowstart ketika terjadi packet drop.

41 Congestion Window Random Early Detection dengan penambahan nilai α (Alpha) Gambar 5.4 Congestion Window TCP Tahoe pada antrian RED dengan penamahan α = 5 paket Gambar 5.5 Hasil zoom Congestion Window TCP Tahoe pada antrian RED dengan penamahan α = 5 paket

42 24 Gambar 5.6 Congestion Window TCP Reno pada antrian RED dengan penamahan α = 5 paket Gambar 5.7 Hasil zoom Congestion Window TCP Reno pada antrian RED dengan penamahan α = 5 paket

43 25 Gambar 5 8 Congestion Window TCP Tahoe pada antrian RED dengan penamahan α = 10 paket Gambar 5.9 Hasil zoom Congestion Window TCP Tahoe pada antrian RED dengan penamahan α = 10 paket Lingkaran merah menunjukan bahwa terjadi packet drop dan memasuki fase fast retransmit. Setelah itu pada Lingkaran biru menunjukan fase slowstart setelah terjadi terjadi packet drop. Tidak jauh beda dengan droptail, TCP Tahoe pada

44 26 Random Early Detection akan gagal ketika menemui packet drop dan akan kembali ke fase slowstart. Gambar 5.10 Congestion Window TCP Reno pada antrian RED dengan penamahan α = 10 paket Gambar 5.11 Hasil zoom Congestion Window TCP Reno pada antrian RED dengan penamahan α = 10 paket Lingkaran merah menunjukan bahwa terjadi packet drop, oleh karen itu TCP Reno akan masuk ke fase fast retransmit dan pada lingkaran biru memasuki fase

45 27 fast recovery akan tetapi ketika pada fase ini terjadi packet drop sehingga TCP Reno gagal karena tidak mampunya untuk menangani multiple error, setelah itu pada lingkaran hijau memasuki fase slowstart. Pada antrian random early detection ini pada TCP Reno memiliki tingkat kegagalan yang lebih kecil dari antrian droptail karena pada antrian random early detection melakukan drop secara acak sehingga kemungkinan terjadi multiple drop lebih kecil. Gambar 5.12 Congestion Window TCP Tahoe pada antrian RED dengan penamahan α = 15 paket

46 28 Gambar 5.13 Hasil zoom Congestion Window TCP Tahoe pada antrian RED dengan penamahan α = 15 paket Gambar 5.14 Congestion Window TCP Reno pada antrian RED dengan penamahan α = 15 paket

47 29 Gambar 5.15 Hasil zoom Congestion Window TCP Reno pada antrian RED dengan penamahan α = 15 paket

48 Throughput (B/s) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Penambahan Nilai β (Beta) Kapasitas Buffer Nilai β Troughput Packet Drop En To End Delay Tahoe Reno Tahoe Reno Tahoe Reno 30 paket paket paket Tabel 6.1 Hasil pengujian RED dengan penambahan nilai β Throughput β 15β 20β Buffer Capacity (packet) pada Router 1 Tahoe Reno Gambar 6.1 Throughput pada antrian RED dengan penambahan nilai β

49 Packet Drop (pkt) Delay (s) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 31 Packet Drop β 15β 20β Buffer Capacity (packet) pada Router 1 Tahoe Reno Gambar 6.2 Packet Drop pada antrian RED dengan penambahan nilai β End - To - End Delay 0 10β 15β 20β Buffer Capacity (packet) pada Router 1 Tahoe Reno Gambar 6.3 End-To-End Delay pada antrian RED dengan penambahan nilai β Pada Gambar 6.1 terlihat bahwa pada sisi throughput TCP Tahoe dan TCP Reno mengalami peningkatan seiring dengan semakin besarnya nilai β (Beta) karena paket yang ditampung juga akan semakin banyak. Selain itu TCP Reno seperti yang terlihat pada grafik memiliki throughput yang lebih baik, hal ini di

50 32 sebabkan karena TCP Reno memiliki fase fast recovery ketika terjadi single drop sehingga paket yang dapat dikirim lebih banyak. Selain itu pada skenario ini juga memberikan pengaruh yang baik terhadap packet drop, pada Gambar 6.2 menunjukkan penurunan packet drop terhadap TCP Tahoe dan TCP Reno. Hal ini disebabkan karena TCP Reno memiliki fase fast recovery ketika mendapati single drop, karena mekanisme drop pada antrian ini adalah single drop sehingga paket yang dikirim dapat lebih banyak dan dapat membanjiri jaringan dibandingkan TCP Tahoe yang akan kembali ke fase slowstart ketika terjadi packet drop sehingga paket yang dikirim tidak membanjiri jaringan. Nilai baik pada throughput dan packet drop tidak terlihat pada Gambar 6.3, peningkatan End-To-End Delay pada TCP Tahoe dan TCP Reno karena semakin besar kapasitas buffer maka akan semakin banyak pula paket yang masuk ke dalam antrian, sehingga penanganan paket akan semakin lama.

51 Congestion Window Random Early Detection dengan penambahan nilai β (Beta) Gambar 6.4 Congestion Window TCP Tahoe pada antrian RED dengan penamahan β = 10 paket Gambar 6.5 Hasil zoom Congestion Window TCP Tahoe pada antrian RED dengan penamahan β = 10 paket

52 34 Gambar 6.6 Congestion Window TCP Reno pada antrian RED dengan penamahan β = 10 paket Gambar 6.7 Hasil zoom Congestion Window TCP Reno pada antrian RED dengan penamahan β = 10 paket

53 35 Gambar 6.8 Congestion Window TCP Tahoe pada antrian RED dengan penamahan β = 15 paket Gambar 6.9 Hasil zoom Congestion Window TCP Tahoe pada antrian RED dengan penamahan β = 15 paket Lingkaran merah menunjukan terjadinya packet drop sehingga TCP Tahoe memasuki fase fast retransmit dan pada lingkaran biru TCP Tahoe memasuki fase slowstart, pada fase ini paket dikirim kembali secara bertahap.

54 36 Gambar 6.10 Congestion Window TCP Reno pada antrian RED dengan penamahan β = 15 paket Gambar 6.11 Hasil zoom Congestion Window TCP Reno pada antrian RED dengan penamahan β = 15 paket Lingkaran merah menunjukan adanya packet drop sehingga TCP Reno akan masuk ke fase fast retransmit. Pada lingkaran biru memasuki fase fast recovery paket akan diperbaiki, akan tetapi terjadi drop kembali sehingga kembali ke fase slow start yang ditunjukkan pada lingkaran hijau karena TCP Reno tidak mampu

55 37 untuk menangani multiple error. Mekanisme antrian ini memiliki kemungkinan multiple error yang kecil karena antrian ini bertipe random drop yang memiliki kemungkinan single drop lebih besar sehingga tingkat kegagalan TCP Reno pada mekanisme antrian Random Early Detection lebih kecil. Gambar 6.12 Congestion Window TCP Tahoe pada antrian RED dengan penamahan β = 20 paket Gambar 6.13 Hasil zoom Congestion Window TCP Tahoe pada antrian RED dengan penamahan β = 20 paket

56 38 Gambar 6.14 Congestion Window TCP Reno pada antrian RED dengan penamahan β = 20 paket Gambar 6.15 Hasil zoom Congestion Window TCP Reno pada antrian RED dengan penamahan β = 20 paket

57 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Dari hasil simulasi yang telahi dilakukan, kesimpulan yang dapat diambil sebagai berikut : 1. Pada mekanisme antrian droptail keduanya memiliki unjuk kerja yang hampir sama akan tetapi TCP Reno lebih unggul dalam menangani single drop karena fase fast recovery yang dimilikinya sehingga berpengaruh terhadap nilai throughput yang lebih unggul karena kemampuan untuk mengirim paket lebih banyak, selain itu dari sisi packet drop TCP Reno juga menunjukan hasil yang lebih besar karena dengan fase fast recovery TCP Reno dapat mengirim paket lebih banyak, sehingga paket membanjiri jaringan dan packet drop semakin banyak. Akan tetapi pada sisi End-To- End Delay keduanya sama sama mengalami peningkatan karena waktu penanganan didalam antrian yang semakin besar. 2. Pada mekanisme antrian Random Early Detection yang memiliki mekanisme random drop dengan kemungkinan single drop yang besar, TCP Reno dengan adanya fase fast recovery, pengiriman paket yang dapat melalui antrian dan sampai pada tujuan lebih banyak, oleh karena itu menghasilkan nilai throughput yang lebih unggul. Selain itu dari sisi packet drop TCP Reno menunjukan hasil yang lebih besar karena dengan fase fast recovery, TCP Reno mengirimkan paket yang lebih banyak sehingga dapat membanjiri jaringan, oleh karena itu packet drop lebih banyak. Akan tetapi pada nilai End-To-End Delay keduanya memiliki kesamaan karena penanganan paket akan semakin lama seiring dengan bertambahnya kapasitas antrian. 39

58 Saran Untuk pengembangan lebih lanjut, terdapat beberapa saran dari penulis diantaranya : 1. Melakukan pengujian dengan variant TCP lainnya. 2. Melakukan pengujian dengan mekanisme antrian lainnya.

59 DAFTAR PUSTAKA 1. diakses pada 3 Desember diakses pada 8 Desember diakses pada 30 November Ashish Kumar, Ajay K Sharma, Arun Singh, Comparison and Analysis of Drop Tail and RED Queuing Methodoly in PIM-DM Multicasting Network, National Institute of Technology, Jalandhar, India. 5. A Comparative Analysis of TCP Tahoe, Reno, New-Reno, SACK and Vegas. 6. Yuliana Wahyu Putri Utami, Jusak, Anjik Sukmaaji, ANALISIS PERBANDINGAN UNJUK KERJA ALGORITMA CONGESTION CONTROL PADA TCP TAHOE, RENO DAN SACK (SELECTIVE ACKNOWLEDGMENT), Sekolah Tinggi Manajemen Komputer & Teknik Komputer Surabaya. 7. Sally Floyd and Van Jacobson, Random Early Detection Gateways for Congestion Avoidance, IEEE/ACM TRANSACTIONS ON NETWORKING. VOL I. NO 1. AUGLlST

60 LAMPIRAN LISTING PROGRAM 1. DT.tcl # Make a simulator (scheduler) set ns [new Simulator] #Define different colors for data flows (for NAM) $ns color 1 Blue $ns color 2 Red # Open the Trace files set file1 [open uji_reno_3.tr w] $ns trace-all $file1 # Open the Window trace file set winfile [open uji_reno_3.xg w] # Open the NAM trace file # set file2 [open Reno3.nam w] # $ns namtrace-all $file2 # Define a 'finish' procedure proc finish {} { global ns file1 $ns flush-trace close $file1 #exec nam Reno2.nam & exit 0 } 42

61 # Create the nodes: set n0 [$ns node] set n1 [$ns node] set n2 [$ns node] set n3 [$ns node] set n4 [$ns node] set n5 [$ns node] # Create the links: $ns duplex-link $n0 $n2 10Mb 2ms DropTail $ns duplex-link $n1 $n2 10Mb 2ms DropTail $ns duplex-link $n2 $n3 2Mb 2ms DropTail # $ns simplex-link $n3 $n2 2Mb 2ms DropTail $ns duplex-link $n3 $n4 10Mb 2ms DropTail $ns duplex-link $n3 $n5 10Mb 2ms DropTail # Give node position (for NAM) $ns duplex-link-op $n0 $n2 orient right-down $ns duplex-link-op $n1 $n2 orient right-up $ns duplex-link-op $n2 $n3 orient right # $ns simplex-link-op $n3 $n2 orient left $ns duplex-link-op $n3 $n4 orient right-up $ns duplex-link-op $n3 $n5 orient right-down # Set Queue Size of link (n2-n3) to 10 (default is 50?) $ns queue-limit $n2 $n3 30

62 #Monitor the queue for link (n0-n1). (for NAM) $ns duplex-link-op $n2 $n3 queuepos 0.1 # Setup a TCP connection set tcp [new Agent/TCP/Reno] #set tcp [new Agent/TCP] $ns attach-agent $n0 $tcp set sink [new Agent/TCPSink] $ns attach-agent $n4 $sink $ns connect $tcp $sink $tcp set fid_ 1 #$tcp set window_ 8000 $tcp set packetsize_ 1024B # Setup a FTP over TCP connection set ftp [new Application/FTP] $ftp attach-agent $tcp $ftp set type_ FTP # Setup a UDP connection set udp [new Agent/UDP] $ns attach-agent $n1 $udp set null [new Agent/Null] $ns attach-agent $n5 $null $ns connect $udp $null $udp set fid_ 2

63 # Setup a CBR over UDP connection set cbr [new Application/Traffic/CBR] $cbr attach-agent $udp $cbr set type_ CBR $cbr set packetsize_ 1000B $cbr set rate_ 0.7mb $cbr set random_ 1 # Schedule start/stop times $ns at 1.0 "$cbr start" $ns at 0.1 "$ftp start" $ns at "$ftp stop" $ns at "$cbr stop" proc plotwindow {tcpsource file} { global ns set time 0.1 set now [$ns now] set cwnd [$tcpsource set cwnd_] set wnd [$tcpsource set window_] puts $file "$now $cwnd" $ns at [expr $now+$time] "plotwindow $tcpsource $file" } #tcp output file set tcpfile [open Reno3.tcp w] # Agent/TCP/Reno set trace_all_oneline_ true Agent/TCP set trace_all_oneline_ true

64 $tcp trace rtt_ $tcp attach $tcpfile $tcp set tcptick_ 0.01 # Start plotwindow $ns at 0.1 "plotwindow $tcp $winfile" # Set simulation end time $ns at "finish" $ns run 2. RED.tcl # Make a simulator (scheduler) set ns [new Simulator] #Define different colors for data flows (for NAM) $ns color 1 Blue $ns color 2 Red # Open the Trace files set file1 [open Reno_red_1.tr w] $ns trace-all $file1 # Open the Window trace file set winfile [open Reno_ red_1.xg w] # Open the NAM trace file # set file2 [open Newreno2.nam w] # $ns namtrace-all $file2

65 # Define a 'finish' procedure proc finish {} { global ns file1 $ns flush-trace close $file1 exit 0 } # Create the nodes: set n0 [$ns node] set n1 [$ns node] set n2 [$ns node] set n3 [$ns node] set n4 [$ns node] set n5 [$ns node] Queue/RED set bytes_ false # default changed on 10/11/2004. Queue/RED set queue_in_bytes_ false # default changed on 10/11/2004. Queue/RED set q_weight_ Queue/RED set thresh_ 5 Queue/RED set maxthresh_ 20 # Create the links: $ns duplex-link $n0 $n2 10Mb 2ms DropTail $ns duplex-link $n1 $n2 10Mb 2ms DropTail

66 $ns duplex-link $n2 $n3 2Mb 2ms RED $ns duplex-link $n3 $n4 10Mb 2ms DropTail $ns duplex-link $n3 $n5 10Mb 2ms DropTail # Give node position (for NAM) $ns duplex-link-op $n0 $n2 orient right-down $ns duplex-link-op $n1 $n2 orient right-up $ns duplex-link-op $n2 $n3 orient right #$ns simplex-link-op $n3 $n2 orient left $ns duplex-link-op $n3 $n4 orient right-up $ns duplex-link-op $n3 $n5 orient right-down # Set Queue Size of link (n2-n3) to 10 (default is 50?) $ns queue-limit $n2 $n3 30 # Setup a TCP connection set tcp [new Agent/TCP/Reno] $ns attach-agent $n0 $tcp set sink [new Agent/TCPSink] $ns attach-agent $n4 $sink $ns connect $tcp $sink $tcp set fid_ 1 #$tcp set window_ 8000 $tcp set packetsize_ 1024 # Setup a FTP over TCP connection set ftp [new Application/FTP] $ftp attach-agent $tcp

67 $ftp set type_ FTP # Setup a UDP connection set udp [new Agent/UDP] $ns attach-agent $n1 $udp set null [new Agent/Null] $ns attach-agent $n5 $null $ns connect $udp $null $udp set fid_ 2 # Setup a CBR over UDP connection set cbr [new Application/Traffic/CBR] $cbr attach-agent $udp $cbr set type_ CBR $cbr set packet_size_ 1024 $cbr set rate_ 0.7mbps $cbr set random_ 1 # Schedule start/stop times $ns at 1.0 "$cbr start" $ns at 0.1 "$ftp start" $ns at "$ftp stop" $ns at "$cbr stop" proc plotwindow {tcpsource file} { global ns set time 0.1 set now [$ns now]

68 set cwnd [$tcpsource set cwnd_] set wnd [$tcpsource set window_] puts $file "$now $cwnd" $ns at [expr $now+$time] "plotwindow $tcpsource $file" } # Start plotwindow $ns at 0.1 "plotwindow $tcp $winfile" # Set simulation end time $ns at "finish" #seed $defaultrng seed 0 $ns run