BAB I PENDAHULUAN. Arsitektur internet saat ini, yang didesain lebih dari 40 tahun yang lalu

Transkripsi

1 13 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Arsitektur internet saat ini, yang didesain lebih dari 40 tahun yang lalu telah berkembang pesat dalam jumlah pengguna dan kecepatan tetapi dalam perkembangannya selama ini, protokol terkait tidak berubah secara signifikan baik dari sisi arsitektur maupun protokol-nya. Dari penggunaan IPv4 sebagai protokol alamat pengiriman yang telah kehabisan space untuk digunakan sebagai transfer data pada protokol TCP / IP selama lebih dari 40 tahun yang lalu. Semua protokol yang cukup banyak belum berubah begitu banyak, meskipun itu bukan karena ada atau tidak ada usaha yang dibuat tetapi lebih kepada ketidakmampuan arsitektur internet saat ini untuk berubah terlalu banyak.hal tersebut dikarenakan karena diawal pembuatannya, jaringan TCP/IP tidak didesain untuk berkembang sejauh ini dan untuk pemkembangan yang lebih jauh lagi dibutuhkan perubahan yang signifikan.banyak penelitian Arsitektur internet masa depan telah mengusulkan untuk memecahkan masalah ini dengan menerapkan pembangunan arsitektur internet secara bersih dari awal. Namun, perubahan tersebut dirasakan terlalu rumit dan akan memakan waktu terlalu lama untuk siap melaksanakannya. Beberapa metode untuk meng-upgrade protokol saat ini dilakukan untuk meningkatkan kinerja tanpa menerapkan perubahan total dari awal atau dengan kata lain, sebuah upgrade tambahan.

2 14 Salah satu upgrade ini adalah untuk menambahkan beberapa kemampuan tambahan untuk protokol ini yang pada penelitian ini mencoba untuk melakukan upgrade dengan TCP. Seperti yang kita tahu bahwa TCP memanfaatkan satu aliran komunikasi per sesi untuk mengirim dan menerima data untuk melengkapi data transaksi. Ada beberapa penelitian yang telah dilakukan tentang cara mengupgrade TCP ini ke Multiple TCP atau Multi-Path TCP (MPTCP). Secara umum, MPTCP adalah sebuah protokol yang memanfaatkan port koneksi lebih dari satu yang telah kita miliki untuk menyelesaikan koneksi data per sesi. Saat ini peralatan mobile memiliki lebih dari satu jaringan antarmuka. Misalnya, laptop biasanya memiliki setidaknya dua port, satu jaringan kabel (Ethernet), satu nirkabel (Wifi) atau jaringan seluler (UMTS atau 3G +) dan mungkin lebih banyak lagi di masa depan. Juga di ponsel pintar dan tablet PC dapat mencapai Internet baik melalui Wifi maupun jaringan selular (UMTS atau 3G+).Ini adalah dasar pertama dari ide multipath TCP, mengapa menggunakan hanya satu jika kita memiliki lebih? Jadi, multipath TCP akan menggunakan setidaknya dua port untuk membuat beberapa saluran komunikasi per sesi. Ide kedua didasarkan pada bagaimana sebagian besar topologi jaringan dalam jaringan backbone umumnya menyatu yang dapat membawa banyak jalan ada antara dua endpoint.idenya adalah dengan menggunakan banyak jalan dalam satu sesi data secara bersamaan, untuk meningkatkan ketahanan dan kualitas kinerja koneksi end-to-end. Koneksi multipath tersebut memang dapat menyeimbangkan beban antara jalan yang berbeda, beralih secara dinamis dan otomatis lalu lintas dari padat, link terganggu atau rusak pada jalur terbaik.

3 15 Tapi semua ide-ide juga membawa beberapa masalah.masalah lama Pertama TCP, jaringan padat, telah menjadi bahkan lebih buruk.memiliki dua koneksi terjadi secara bersamaan adalah seperti memiliki dua jaringan padat mungkin.masalah ini harus dihadapi lagi dalam TCP multipath. Masalah kedua adalah dalam pengiriman ulang paket. Kita tahu bahwa TCP akan mengirimkan kembali paket apapun yang gagal terkirim untuk menyelesaikan satu jendela koneksi, mengatasi masalah ini dengan dua koneksi simultan pada satu waktu, bagaimana jika paket satu jalur ini datang terlambat maka sistem akan menganggapnya sebagai kehilangan paket dan meminta transmisi ulang sementara paket asli dari jalur lain masih mungkin datang kemudian. Jika ini terjadi, throughput akan menurun dan apa yang akan terjadi adalah kebalikan, bukannya meningkatkan kualitas, tapi malah memperburuk. Ide MPTCP sudah pernah dibicarakan sebelumnya dalam Congestion Control untuk Multipath Transport Protokol draft-ietf-mptcp-congestion- 07.Internet Engineering Task Force (IETF) sudah mulai penelitian mereka sejak 2009 untuk mencoba menerapkan protokol ini di bawah lingkungan UNIX. Mereka memanfaatkan algoritma terbaik yang dipertimbangkan oleh 2 kelompok peneliti, (Kelly & Voice, 2005)dengan tesis mereka padayang mereka telah gunakan model fluida-mengalir ke analisa stabilitas lokal algoritma end-to-end untuk routing dan pengendalian laju. Mereka telah melihat bahwa algoritma yang stabil, beban berbagi-scalable di jalan, didasarkan pada pengukuran end-to-end, dapat dicapai pada waktu yang sama cepat dengan skala sebagai tingkat kontrol. Model aliran ini didasarkan pada teori Equilibrium milik John Nash.

4 16 Kedua, Peter Key, Laurent Massoulié dan Don Towsley menyimpulkan dengan algoritma untuk Multi-Path TCP dan Congestion Control.Mereka menyebutkan bahwa sifat pengendali (congestion control) yang terkoordinasiatau tidak telah tampak ketika dikombinasikan dengan multipathrouting.temuan utama adalah bahwa tanpa jalur seleksi ulang, kontrol tidak terkoordinasi dapat berkinerja buruk dan tidak adil untuk hubungan antar subflow.ini senada dengan temuan Frank Key dan Laurent Massoulie ketika permintaan stokastik.pekerjaan teoritis sebelumnya telah menunjukkan bahwa dengan kedatangan paket yang stokastik, kontrol tidak terkoordinasi dapat berkinerja buruk, baik memberikan penjadwalan paket jauh lebih kecil (stabilitas rendah), daerah yang dikoordinasikan, atau bahkan ketika daerah stabilitas yang sama, memberikan kinerja yang lebih buruk. IETF, dalam penelitian mereka(raiciu, Handley, & Wischik, Coupled Congestion Control for Multipath Transport Protocols draft-ietf-mptcpcongestion-07, 2012)mencoba untuk menerapkan MPTCP dan telah merilis tiga RFC dari apa yang mereka capai sejauh ini. Ini akan memberi gambaran tentang seberapa baik MPTCP dapat diimplementasikan dalam lingkungan nyata. Kemudian setelah melihat melalui semua algoritma sampai saat ini untuk mengelola Congestion Control dan Coupling Mechanism di MPTCP, penulis memiliki ide untuk mengembangkan suatu algoritma yang penulis percaya dapat bekerja lebih baik daripada yang ada saat ini. Algoritma ini juga akan diuji dalam perhitungan matematis untuk memeriksa costdalam transfer data apakah dapat bekerja lebih baik daripada versi sebelumnya yang digunakan oleh IETF.

5 Definisi Masalah Penulis menemukan beberapa masalah melalui kajian pustaka di MPTCP yang menggelitik kita untuk menggali lebih dalam dan mencari solusi. Permasalahan tersebut yang mana adalah: Dalam (Raiciu, Handley, & Wischik, Coupled Congestion Control for Multipath Transport Protocols draft-ietf-mptcp-congestion-07, 2012), rumus untuk MPTCP yang digunakan masih secara hati-hati membandingkan diri dengan TCP untuk tujuan menjaga MPTCP untuk tidak mengganggu komunikasi lainnya yang masih mayoritas di TCP terlalu banyak. Intinya, terlalu menahan agresivitas MPTCP dan menyimpannya untuk tidak akan memiliki nilai yang lebih tinggi dari agresivitas TCP. Seperti yang tercantum dalam tulisannya(raiciu, Handley, & Wischik, Coupled Congestion Control for Multipath Transport Protocols draft-ietfmptcp-congestion-07, 2012) dan (Wischik, Raiciu, Greenhalgh, & Handley, 2011)ada masalah di sumber daya penyatuan dalam mentransfer paket melalui link yang tingkat cost-nya tinggi. Algoritma MPTCP kini hanya menghitung tingkat agresivitas sekali per sesi, dan menggunakan tingkat agresivitas yang sama untuk kedua subflows.

6 Tujuan dan Manfaat Ada berbagai macan tujuan dalam thesis ini dimana diantaranya adalah: Untuk melakukan upgrade bagaimana cara MPTCP mengirim data karena dalam hal inilah kualitas dari pengiriman data dapat meningkat. Untuk meningkatkan pemanfaatan bandwidth sebanyak mungkin atau dengan kata lain untuk menjadi secepat mungkin untuk mencapai throughput maksimal. Manfaat yang penulis harap bisa kita dapatkan dari tesis ini adalah: Peningkatan throughput tidak bisa diberikan oleh TCP. Sebuah versi yang lebih efektif dan optimal dari MPTCP yang sudah ada saat ini dalam (Raiciu, Handley, & Wischik, Coupled Congestion Control for Multipath Transport Protocols draft-ietf-mptcp-congestion-07, 2012). Namun, tiga gol dalam (Raiciu, Handley, & Wischik, Coupled Congestion Control for Multipath Transport Protocols draft-ietf-mptcp-congestion-07, 2012); (Chihani & Collange Denis, A Multipath TCP model for ns-3 simulator, 2011);(Chihani & Collange, A Multipath Transport Protocol for Future Internet, 2011)seharusnya tidak dilupakan yang telah ditujukan yaitu: Meningkatkan throughput yang berarti kinerja aliran multi jalurharus setidaknya sama baiknya dari aliran tunggalpada rute terbaik. Tidak membahayakan (do no harm) yaitu aliran multi-path tidak harus mengambil setiap kapasitas yang lebih pada salah satu jalur dibanding aliran-jalan tunggal dengan menggunakan rute itu.

7 19 Saldo kemacetan yaitu aliran multi-path harus memindahkan lalu lintas sebanyak mungkin jauh dari jalur paling padat. 1.4 Ruang Lingkup Tesis ini berkonsentrasi pada aspek-aspek berikut: Pengiriman melalui TCP akan menjadi dasar dari penelitian ini dan bagaimana memperbaikinya. Transmisi protokol saat ini seperti UDP tidak akan dibahas di sini. Tesis ini akan menghasilkan suatu hasil dalam algoritma baru dan metode bagaimana MPTCP bekerja dan akan membandingkannya dengan karya lain dalam algoritma MPTCP teoritis. Tesis ini akan berkonsentrasi pada kontrol kemacetan di MPTCP terutama pada fase peningkatan dan penurunan gerakan throughput. Metode ini akan menggunakan hanya dua subflows.