Analisis Layanan Kinerja Jaringan VoIP Pada Protokol SRTP Dan VPN

Transkripsi

1 1 Analisis Layanan Kinerja Jaringan Pada Protokol Dan VPN Kadek Dwijaya Suryawan, Muchammad Husni, dan Erina Letivina Anggraini Jurusan Teknik Informatika, Fakultas Teknologi Informasi, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya Abstrak Teknologi jaringan komputer mengalami perkembangan sangat cepat, dimana teknologi tersebut memungkinkan untuk saling bertukar informasi dan data melalui media suara yang dikenal (Voice Over Internet Protocol). Komunikasi menggunakan tidak memiliki jaminan terhadap data paket di setiap komunikasi suara yang dilakukan, sehingga memungkinkan untuk pihak yang tidak mempunyai wewenang untuk melakukan penyadapan komunikasi yang sedang dilakukan. Penanggulangan dari penyadapan adalah implementasi protokol dan implementasi pada jaringan VPN yang mengimplementasikan protokol. Untuk mengetahui kinerja dari implementasi keamanan pada ini dilakukan dua pengujian. Untuk mengetahui kinerja dari implementasi keamanan pada ini dilakukan dua pengujian. Pengujian pertama adalah untuk mengetahui tingkat QoS (Quality of Service). Dan analisis yang kedua adalah survei untuk mengetahui nilai MOS (Mean Opinion Score). Didapatkan kesimpulan bahwa kedua protokol yang dibangun ( dan ) sudah mampu berfungsi untuk mengamankan jaringan, sehingga penyadap tidak bisa merekam pembicaraan yang terjadi. Pada penggunaan mengamankan data sekaligus namun mengurangi kinerja dalam pengiriman data. Sedangkan pada hanya sedikit mempengaruhi kinerja, namun hanya melindungi media suara yang dikirimkan saja, tidak termasuk IP keseluruhan seperti. Kata Kunci, MOS, QoS,,, VPN V I. PENDAHULUAN oip adalah teknologi yang menawarkan layanan transmisi suara secara langsung melalui internet menggunakan Internet Protocol. Dengan teknologi ini mengubah suara menjadi kode digital melalui jaringan paketpaket data, bukan melalui sirkuit analog telepon biasa atau yang biasanya disebut PSTN (Public Switching Telephone Network). Teknologi ini dapat menghemat biaya komunikasi, karena teknologi ini bersifat gratis. Namun, komunikasi menggunakan tidak memiliki jaminan keamanan terhadap data paket pada setiap komunikasi suara yang dilakukan. Hal tersebut disebabkan oleh media transmisi paket data yang melalui unprotected network pada jaringan internet, sehingga memungkinkan untuk pihak yang tidak berwenang untuk melakukan penyadapan komunikasi. Macam-macam gangguan yang terjadi pada data yang melewati suatu jaringan antara lain: data disalah gunakan (abuse), pembajakan dari isi data (sniffing), Salah satu upaya penanggulangan terhadap usaha penyadapan yang dilakukan oleh pihak yang tidak berwenang adalah menambah keamanan pada arsitektur. Beberapa metode pengamanan pada seperti menggunakan (Secure Real Time Protocol), atau dapat juga menggunakan VPN (Virtual Private Network). Sebaliknya, menggunakan beberapa metode keamanan dalam jaringan, maka semakin berat juga hambatan yang dilalui oleh data tersebut karena data akan melewati beberapa tahap keamanan sebelum pada akhirnya terkirim pada tujuannya yang menyebabkan Delay.Sehingga perlu ditambahkan proteksi pada arsitektur demi terjaganya privasi dari komunikasi, selain itu juga perlu sedikit dipertimbangkan terkirimnya data secara real-time agar tercapainya Quality Of Service (QoS) pada jaringan. A. Teori Penunjang II. URAIAN PENELITIAN a) (Voice Over Internet Protocol) atau yang juga disebut IP Telephony System melakukan transmisi suara sebagai paket data melalui private atau public internet protocol (IP). menjadi alternatif lain dari layanan telepon yang telah umum digunakan yaitu yang menggunakan jaringan PSTN. Evolusi layanan pengiriman suara dari PSTN ke dikarenakan kemampuan dari jaringan IP yang dapat mengirim bit data lebih efektif baik dari segi biaya maupun performa. yang menggunakan paket-switcing protocol memungkinkan berjalan di berbagai jenis jaringan, seperti jaringan public, private, kabel, bahkan wireless. Keuntungan yang didapatkan dari penggunaan antara lain : Harga perangkat keras yang lebih murah Efisiensi bandwidth Biaya perawatan rendah Perkembangan aplikasi klien yang tinggi b) SIP (Session Initiation Protocol) SIP merupakan protokol yang didesain untuk dapat melakukan pembangunan sesi antar dua titik (user agent) sehingga kedua titik dapat berbagi resource. SIP yang

2 2 merupakan protokol pada layer aplikasi dapat digunakan bersama proxy server. SIP dapat menangani registrasi user, undangan sesi, dan permintaan lainnya yang bertujuan untuk membangun, memodifikasi, atau menutup sesi. SIP bukanlah media transfer protocol, tapi signaling protocol. Sehingga paket voice dan video tidak dibawa oleh protokol ini, SIP hanya melakukan signaling. c) (Secure Real Time Transport Protocol) Secure Real Time Transport Protocol () menyediakan fitur enkripsi pada profil RTP. Enkripsi disini dimaksudkan untuk menyediakan keamanan data otentikasi dan integritas pesan, dan perlindungan terhadap playback data RTP dalam aplikasi baik unicast maupun multicast [6]. dikembangkan oleh sebuah tim kecil dari Cisco dan Ericsson yang merupakan ahli protokol IP dan kriptografi. pertama kali diterbitkan oleh IETF pada bulan Maret 2004 sebagai RFC Pada RTP, terdapat RTCP yang digunakan sebagai protokol untuk mengontrol sesi RTP, juga memiliki protokol yang serupa yakni SRTCP atau Secure RTCP. SRTCP menyediakan keamanan yang berhubungan fitur yang sama pada RTCP. menyediakan sebuah framework untuk proses enkripsi dan otentifikasi RTP dan RTCP stream. mendifinisikan sebuah himpunan cryptographic transform, dan memperbolehkan transformasi baru yang akan diimplementasikan di masa depan. dapat mencapai throughput yang tinggi dan low-packet di lingkungan yang beragam. menggunakan algoritma AES sebagai metode enkripsi dalam pengiriman data. Pada aplikasi, memiliki 2 buah mode, yaitu Segmented Integer Counter, dan AES di f8-mode. Selain itu juga dapat berjalan pada mode null cipher, Mode ini adalah mode dimana pengiriman data tidak dilindungi algoritma enkripsi [12]. pada kenyataannya hanya mengenkripsi payload (audio dan video) untuk kerahasiaan. d) VPN (Virtual Private Network) Menurut definisi standar yang dibuat oleh Internet Engineering Task Force (IETF), Virtual Private Network (VPN) adalah Suatu emulasi dari [sebuah] Wide Area Network (WAN) privat menggunakan fasilitas IP public atau bagi-pakai (shared), seperti Internet atau jaringan IP backbone privat [3]. VPN memungkinkan sebuah organisasi atau perusahaan besar untuk terhubung kantor cabang atau perusahaan lain melalui jaringan publik seperti Internet, sementara tetap mempertahankan jalur komunikasi yang aman. VPN secara logika beroperasi seperti private link antara masing-masing jaringan privat (LAN). Pemakai VPN tidak melihat adanya perbedaaan akses jaringan privat (LAN) yang berada dalam satu area pada umumnya. Karenanya disebut sebagi Virtual Private Network. e) (Internet Protocol Security) Internet Protocol Security () merupakan suatu set ekstensi protokol yang dikeluarkan oleh Internet Engineering Task Force (IETF) yang merupakan jenis protokol yang mengintegrasikan fitur sekuriti meliputi proses autentifikasi, integritas, dan kepastian dalam IP. Dimana proses tersebut dilakukan pada network layer atau layer ketiga dalam model OSI. bisa digunakan untuk membuat apa yang disebut VPN. Sebuah jaringan privat yang aman, bahkan lebih aman daripada jaringan LAN yang terisolasi, akan tetapi dibangun diatas jaringan yang tidak aman. Dengan, bisa dibangun VPN sesuai kebutuhan sengan siapapun yang menggunakan standar yang sama. menyediakan sederet layanan untuk mengamankan komunikasi antar computer dalam jaringan. Selain itu menambah integritas dan kerahasiaan, penerima jawaban opsional (penyortiran jawaban), dan otentifikasi data asal (melalui manajemen kunci SA).Oleh karena servis ini tersedia pada IP layer, dapat digunakan dapat dipergunakan oleh setiap layer protokol yang lebih tinggi seperti TCP, UDP, ICMP, BGP, dan lain-lain. bekerja 3 cara [7], yaitu: Network-to-Network Menggunakan 2 buah security gateway sebagai lalu lintas data terhadap klien yang ada dibawahnya. Diimplementasikan pada jaringan yang luas dan pada jaringan publik. Host-to-Network Menggunakan 2 buah security gateway sama seperti Network-to-Network, namun salah satu sisi gateway tersebut adalah klien. Host-to-Host Menggunakan 2 buah security gateway yang merangkap sebagai klien yang akan saling terhubung, berjalan pada jaringan lokal. f) QoS (Quality Of Service) Quality of Service (QoS) dalam jaringan, kualitas (quality) secara sederhana diartikan mampu mendengarkan dan berbicara jelas noise yang tidak diinginkan. Kualitas tergantung pada beberapa faktor, antara lain: kehilangan data (data loss), jitter, dan latency. g) Parameter MOS (Mean Opinion Score) Mean Opinion Score atau MOS memberikan nilai pengujan angka sebagi indikasi kualitas yang dirasakan dari suara yang diterima setelah dikirim dan dikompresi menggunakan codec [14]. Nilai pengukuran ini adalah hasil dari atribut jaringan yang mendasarinya, yang bertindak atas aliran data dan berguna dalam memprediksi kualitas dalam panggilan. Metode MOS merupakan metode yang digunakan untuk menentukan kualitas suara dalam jaringan IP yang berdasarkan kepada standar ITU-T P.800. Metode ini bersifat subjektif karena berdasarkan pendapat perseorangan. Untuk mendapatkan nilai MOS, terdapat 2 macam cara pengujian yang dilakukan, yaitu conversation opinion test dan listening test. Rekomendasi nilai dari ITU-T P.800 [13] adalah sebagai yang ditunjukkan pada Tabel 1 berikut.

3 3 Tabel 1. Rekomendasi ITU-T P.800 untuk nilai kualitas berdasarkan MOS [14] Nilai MOS Opini 5 Sangat jelas dan sangat jernih 4 Jelas dan jernih 3 Cukup jelas dan cukup jernih 2 Tidak jelas dan tidak jernih 1 Sangat tidak jelas dan tidak jernih Parameter Kualitas Jaringan 1. Jitter Jitter adalah variasi dari delay atau variasi waktu kedatangan paket. Besarnya nilai jitter akan sangat dipengaruhi oleh variasi beban trafik dan besarnya congestion antar paket yang ada dalam jaringan IP. Semakin besar beban trafik di dalam jaringan akan menyebabkan semakin besar pula terjadinya congestion demikian, nilai jitter-nya semakin besar. Semakin besar nilai dari jitter akan menyebabkan penurunan nilai QoS. Terdapat empat kategori penurunan kinerja berdasarkan nilai dari peak jitter seperti Tabel 2, yaitu: Tabel 4. Kategori Packet Loss [11] KATEGORI DEGRADASI PACKET LOSS Sangat Bagus 0 Bagus 3% Sedang 15% Jelek 25% B. Perancangan Sistem Untuk jaringan yang pertama adalah arsitektur jaringan menggunakan protokol, yang dimana implementasi dari jaringan akan menggunakan 2 buah komputer yang menggunakan softphone sebagai klien dan sebuah server yang sebagai pengubung dari kedua klien yang akan terkoneksi satu sama lainnya. Untuk pengujian keamanan akan disisipkan sebuah aplikasi network sniffer untuk melakukan penyadapan terhadap komunikasi yang dilakukan. Ilustrasi arsitektur yang pertama seperti Gambar 1 WiFi Access Point KATEGORI DEGRADASI Good Acceptable Poor Tabel 2. Kategori Jitter [11] JITTER 0 s/d 20 ms 0 s/d 50 ms > 50 ms Klien A Klien B 2. Delay atau Latency Delay adalah total waktu tunda suatu paket yang diakibatkan oleh proses transmisi dari satu titik ke titik yang lain yang menjadi tujuannya. Beberapa kategori delay seperti Tabel 3 berikut. Tabel 3. Kategori Delay [11] KATEGORI BESAR DELAY DEGRADASI Good < 150ms Acceptable 150 s/d 300 ms Poor 300 s/d 450 ms 3. Packet Loss Packet Loss adalah merupakan suatu parameter yang menggambarkan suatu kondisi yang menunjukkan jumlah total paket yang hilang. Salah satu penyebab packet loss adalah antrian yang melebihi kapasitas buffer pada setiap node. Beberapa penyebab terjadinya packet loss, yaitu: Congestion, disebabkan terjadina antrian yang berlebihan dalam jaringan. Node yang bekerja melebihi kapasitas buffer. Memory yang terbatas pada node Policing atau control terhadap jaringan untuk memastikan bahwa jumlah trafik yang mengalir sesuai besarnya bandwidth. Jika besarnya trafik yang mengalir di dalam jaringan melebihi dari kapasitas bandwidth yang ada, maka policing control akan membuang kelebihan trafik yang ada. Beberapa kategori packet loss seperti pada Tabel 4 berikut. Server Gambar 1. Ilustrasi jaringan Klien A WiFi Access Point Gambar 2. Ilustrasi jaringan pada VPN Server + Klien B Pada Gambar 2 digambarkan sebuah koneksi tunnel yang akan dibangun diantara dua buah komputer menggunakan fasilitas keamanan dari yang akan mengenkripsi komunikasi data yang terjadi diantara kedua komputer tersebut. Pada kedua komputer tersebut akan dibangun sebuah komunikasi yang menggunakan fasilitas tunnel dari. Untuk menguji keamanannya, maka akan digunakan aplikasi network analyzer untuk mencoba menangkap komunikasi yang terjadi diantara kedua komputer tersebut. yang dibangun adalah tipe Host-to-Host yang dimana klien akan mendapat peran sebagai security gateway.

4 4 III. HASIL PENGUJIAN A. Pengujian Protokol Pada Komunikasi 2 Klien Untuk melakukan pengujian terhadap protokol yang telah dibangun pada server Asterisk, perlu menggunakan bantuan dari perangkat lunak network protocol analyzer seperti Wireshark. Karena bantuan perangkat lunak ini, maka kita tidak dapat mengetahui komunikasi kita sudah aman atau belum, karena pada Wireshark menyediakan fitur merekam komunikasi yang terjadi pada interface yang dianalisa oleh perangkat lunak ini. Untuk mengujinya perlu dilakukan komunikasi, bersamaan dinyalakannnya Wireshark. Wireshark akan menganalisa protokol yang sedang berkomunikasi tersebut dan mencatatnya. Paket komunikasi yang menggunakan protokol akan secara otomatis terlihat ketika komunikasi dilakukan. Selanjutnya dilakukan pengecekan terhadap komunikasi yang berhasil ditangkap oleh Wireshark. Komunikasi ini otomatis ditangkap oleh Wireshark ketika Wireshark mulai memonitor protokol yang sedang melakukan komunikasi. Hasil dari tangkapan komunikasi yang menggunakan seperti pada Gambar 3, dan sebagai perbandingan, dilakukan uji coba komunikasi menggunakan protokol, hasil dari tangkapan komunikasi keamanan ini seperti pada Gambar 4. Gambar 3. Wireshark menangkap komunikasi Pada komunikasi RTP yang berhasil ditangkap seperti pada Gambar 4, komunikasi yang tersadap bisa dimainkan ulang dan dapat terdengar kembali semua komunikasi yang telah direkam sebelumnya oleh Wireshark secara otomatis. yang menutupi isi dari komunikasi yang asli, sehingga informasi yang tersimpan pada komunikasi tersebut tidak dapat dicuri. B. Uji Coba Jaringan Pada VPN Untuk melakukan pengecekan terhadap protokol apakah tetap berjalan melindungi komunikasi yang berlangsung, dilakukan pengecekan menggunakan bantuan dari perangkat lunak Wireshark. Pada keluaran Wireshark, paket RTP yang membawa komunikasi selalu terlihat bersama ESP, ini menandakan bahwa ESP yang merupakan fungsi keamanan yang disediakan oleh protokol telah berhasil mengamankan data berupa RTP yang digunakan berkomunikasi dalam uji coba komunikasi melalui tunnel. Gambar 5. Hasil playback dari Wireshark pada melalui Pada Gambar 5 menunjukkan bahwa grafik suara yang tertangkap hanya berupa garis datar yang setelah di decode ternyata tidak mengeluarkan suara saat diputar ulang. Ini menunjukkan bahwa fungsi keamanan ESP pada telah berhasil mengamankan komunikasi C. Uji Coba Kinerja Jaringan Uji Coba kinerja disini akan melakukan pengujian terhadap parameter-parameter yang mempengaruhi QoS dari komunikasi yang telah menggunakan keamanan yang telah diimplementasikan. Pengujian kinerja ini akan terdiri dari 3 tahapan, yaitu: Pengujian Jitter Pengujian Delay Pengujian Packet Loss Untuk pengujian jitter dilakukan uji coba komunikasi sebanyak lima kali durasi 5 menit per komunikasi yang dilakukan oleh masing-masing jaringan, dan dalam komunikasi ini menggunakan codec G.711, baik yang menggunakan protokol keamanan maupun yang tidak menggunakan keamanan. Dari hasil pengujian jitter didapatkan nilai 4,40 ms pada keamanan, pada protokol diperoleh nilai sebesar 4,58 ms dan pada pada menunjukkan hasil yang lebih besar jitter sebesar 5,96 ms. Hasil yang didapat dari pengujian jitter seperti pada Tabel 5. Gambar 4. Wireshark menangkap komunikasi RTP Namun, jika komunikasi menggunakan protokol.setelah pendekodean dilakukan seperti pada Gambar 3 diatas, suara yang dimainkan kembali ter noise kasar

5 5 keamanan Tabel 5. Hasil pengukuran Jitter Percobaan(ms) Rata- Rata keamanan Tabel 7. Hasil pengukuran Packet Loss Percobaan(%) Rata- Rata pada VPN pada VPN Dari hasil pengujian delay pada jaringan yang telah dibuat, didapatkan hasil seperti pada Tabel 6 dibawah. keamana n pada VPN Tabel 6. Hasil pengukuran Delay Percobaan(ms) Rata- Rata Pada percobaan delay menunjukkan hasil yang diperoleh keamanan adalah 3,21 ms, sebesar 4,12 ms, dan pada sebesar 6,72 ms. Hasil uji coba menunjukkan pada menghasilkan delay yang lebih besar dibanding pada protokol dan keamanan. Untuk pengujian dari packet loss selama 5 menit sebanyak lima kali percobaan, Hasil yang didapatkan dari pengujian packet loss seperti pada Tabel 7 berikut. Hasil yang didapatkan menunjukkan hasil 0,07% packet loss pada uji coba pada keamanan, pada pada protokol menunjukkan 0,09% packet loss dan pada pada menunjukkan nilai 0,108% packet loss. Ini menunjukkan bahwa banyak paket yang hilang saat melakukan uji coba pada VPN. Untuk perbandingan total dari jitter, delay, dan packet loss dari ketiga kinerja dari protokol tersebut dapat dilihat pada Tabel 8. keamanan pada VPN Tabel 8. Hasil perbandingan kinerja Jitter(ms) Delay(ms) Packet Loss(%) Dan grafik perbandingan dari uji coba keseluruhan seperti pada Gambar 6 berikut. Gambar 6. Perbandingan hasil uji coba kinerja C. Pengukuran Kualitas Menggunakan MOS Untuk hasil dari MOS tiap-tiap jaringan yang diuji adalah seperti pada Tabel 9 berikut.

6 6 Tabel 9. Data MOS Skenario Nilai Akumulasi MOS keamanan keamanan beda subnet menggunakan protokol menggunakan protokol beda subnet pada VPN IV. SIMPULAN Pengamatan yang telah dilakukan dari tahap perancangan, kemudian implementasi, hingga uji coba dan analisis, dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut : 1. penambahan arsitektur yang dapat digunakan sebagai sarana pengamanan media yang akan dikirimkan melalui komunikasi, pada VPN yang mendapatkan penambahan header sehingga keamanan pada IP dan payload yang akan dikirimkan ke tujuan menjadi aman. 2. Pengujian komunikasi untuk mengukur QoS (Quality of Service) yang dilakukan perangkat lunak Wireshark didapatkan bahwa untuk komunikasi pada keamanan dan pada yang menggunakan protokol memiliki jitter, delay, dan packet loss yang lebih kecil dibandingkan pada VPN. 3. Dari hasil survei untuk mengukur kualitas suara dan video, didapatkan skor MOS (Mean Opinion Score) Dari hasil pengujian beberapa skenario didapatkan hasil MOS yang memuaskan terhadap penggunaan keamanan nilai MOS sebesar 4,3, dibandingkan 4 skenario lainnya. 4. dapat dibangun pada jaringan lokal menggunakan metode Host-to-Host, sedangkan diimplementasikan pada Asterisk dan perlu dukungan softphone yang mendukung penggunaan. 5. Analisis MOS menggunakan Metode Likert Scale dapat menunjukkan persentase nilai kepuasan pengguna dalam uji coba yang dilakukan, penggunaan metode ini juga menjadi acuan tidak langsung terhadap QoS. [6] Secure Real Time Transport Protocol () [Internet] [Diambil 15 Mei 2012]. Tersedia di: [7] Dhiksie Fauzie. Tinjauan Mekanisme Dan Aplikasi : Studi Kasus VPN. [8] Unuth, Nadeem. Quality of Service - QoS and [Diambil 16 Mei 2012]. Tersedia di: [9] Priagusta, Agrinegara. Analisa Perbandingan Kinerja Protokol IAX2 Dan SIP Pada Jaringan. Jurusan Teknik Informatika, Institut Teknologi Pepuluh Nopember, Surabaya. [10] Setiyawan, Achmad Budi.2010.Rancang Bangun RTP Packet Chunk De- Encapsulator Data Av Stream Format RTP Sebagai Terminal Access Multi Source Streaming Server. PENS, ITS, Surabaya. [11] Saiful Haq, Fauzan.2006.Analisis Implementasi Aplikasi Video Call pada Sinkronisasi Learning Management System berbasis Moodle sebagai Metode Distance Learning dalam Institusi Pendidikan. Jurusan Teknik Elektro, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya. [12] Raditya, Albert.2006.Studi Algoritma Enkripsi Pada Protokol Secure Real Time Protocol. Institut Teknologi Bandung, Bandung. [13] ITU-T Recommendation [Internet] [Diambil 29 Februari 2012]. Tersedia di: [14] MOS (Mean Opinion Score) [Internet] [Diambil 29 Februari 2012]. Tersedia di: DAFTAR PUSTAKA [1] Ahman Ghafarian, Randolph Draughorne, Steven Grainger, Shelly Hargraves, Stacy High, Crystal Jackson. Securing Voice Over Internet Protocol. North Georgia College & State University. United States of America. [2] Johan Bilien, Erik Eliasson, Joachim Orrblad, Jon-Olov Vatn. Secure : Call Establishment And Media Protection. Royal Institute Of Technology. Stockholm, Sweden. [3] Setiyawan, Dhane Pratignyo.2005.Perancangan Dan Implementasi Virtual Private Network Menggunakan Hirarki Multi Protocol Label Switching Dengan Sekuriti.Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya. [4] M.Baugher,dkk The Secure Real-time Transport Protocol (). [Diambil 10 Mei 2012]. Tersedia di: [5] Real-Time Transport Protocol (RTP) [Internet].2012 [Diambil 15 Mei 2012]. Tersedia di: