ANALISA PERBANDINGAN UNJUK KERJA PROTOKOL SIP DAN IAX2 PADA JARINGAN VoIP

Transkripsi

1 ANALISA PERBANDINGAN UNJUK KERJA PROTOKOL SIP DAN IAX2 PADA JARINGAN VoIP TUGAS AKHIR Diajukan Guna Memenuhi Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Elektro Disusun oleh : I PUTU WINDUSARA NIM PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR - BALI 2012 i

2 JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA LEMBAR PENGESAHAN REVISI TUGAS AKHIR JUDUL : ANALISA PERBANDINGAN UNJUK KERJA PROTOKOL SIP DAN IAX2 PADA JARINGAN VOIP NAMA : I PUTU WINDUSARA NIM : UNIVERSITAS : UNIVERSITAS UDAYANA FAKULTAS : TEKNIK PROGRAM STUDI : TEKNIK ELEKTRO BIDANG STUDI : JARINGAN TELEKOMUNIKASI DIUJI TANGGAL : 3 APRIL 2012 Menyetujui, Dosen Penguji : Dosen Pembimbing : 1. Ir. Linawati, M.Eng.Sc., Ph.D. 1. Ir. Pande Ketut Sudiarta, M.Erg. NIP NIP Gede Sukadarmika, ST., MT. 2. Ngurah Indra Erawan, ST., M.Sc. NIP NIP Putu Ayu Rhamani Suryadhi, ST., MTE. NIP

3 ABSTRAK Voice over Internet Protocol (VoIP) merupakan suatu sistem yang menggunakan jaringan Internet untuk mengirimkan paket suara dari suatu tempat ke tempat lain. Untuk membangun komunikasi mengguanakan VoIP diperlukan protocol pensinyalan. Banyaknya jenis protocol pensinyalan menimbulkan pertanyaan yang berkaitan dengan kulaitas layanan VoIP. Protocol yang paling banyak digunakan saat ini adalah protocol SIP dan IAX2. Pada Tugas Akhir ini diamati pengaruh protocol pensinyalan terhadap kualitas layanan VoIP. Dengan menggunakan protocol SIP (Session Initiation Protocol) dan IAX2 (Inter Asterisk Excange versi 2). Pengamatan kualitas layanan dilakukan dengan metode objektif. Pengamatan dilakukan dengan pengaturan bandwidth yang dibutuhkan masingmasing codec dengan HTB. Selama proses komunikasi berlangsung diamati kepadatan trafik yang terpakai menggunakan PRTG, delay total dan paket loss dengan melihat statistik pada Wireshark, serta penilaian MOS dengan mengguanakan E-model. Dari hasil pengamatan tentang unjuk kerja protocol SIP dan IAX2 pada jaringan VoIP, protocol SIP memerlukan bandwidth minimal 86 kbps untuk codec G.711 dan 35 kbps untuk codec GSM, sedangkan protokol IAX2 memerlukan bandwidth minimal 83 kbps untuk codec G.711 dan 32 kbps untuk codec GSM. Protocol SIP dan IAX2 menunjukkan kualitas layanan (delay, packet loss, dan MOS) yang sama. Protocol IAX2 memiliki kinerja lebih bagus karena IAX2 memiliki kontrol jaringan sehingga sebelum terjadi loss, server akan memutus komunikasi secara sepihak. Jika bandwidth yang diberikan sesuai dengan kebutuhan masing-masing codec tidak mempengaruhi kualitas layanan dari VoIP. Dan penggunaan bandwidth yang lebih kecil dari kebutuhan dapat mempengaruhi kualitas suara yang dihasilkan dimana semakin kecil bandwidth yang diberikan maka kualitas suara yang dihasilkan semakin buruk. Kata kunci: VoIP, SIP, IAX2, codec, bandwidth iv

4 ABSTRACT Voice over Internet Protocol (VoIP) is a system that uses the Internet to transmit voice packets from one place to another. To establish communication using VoIP signaling protocol is required. Many types of signaling protocol raises questions relating to kulaitas VoIP service. Most widely used protocol today is SIP and IAX2 protocol. At this Final observed effect of signaling protocol for VoIP service quality. By using the SIP protocol (Session Initiation Protocol) and IAX2 (Inter Asterisk Excange version 2). Observation of the quality of services performed by an objective method. Observations made by setting the required bandwidth of each codec with HTB. During the ongoing process of communication traffic density was observed in use using PRTG, total delay and packet loss statistics by looking at Wireshark, as well as evaluating MOS by using the E-model. From the observation of the performance of SIP and IAX2 protocol on VoIP networks, SIP protocol requires a minimum bandwidth of 86 kbps for G.711 codec, and 35 kbps for GSM codec, while the IAX2 protocol requires a minimum bandwidth of 83 kbps for G.711 codec, and 32 kbps for GSM codec. SIP and IAX2 protocol shows the quality of service (delay, packet loss, and MOS) are the same. IAX2 protocol has better performance because IAX2 has a network control so that before the loss, the server will decide unilaterally communication. If the bandwidth is given in accordance with the needs of each codec does not affect the quality of VoIP services. And the use of a smaller bandwidth requirements may affect the quality of sound produced when the less bandwidth is given then the resulting sound quality is getting worse. Key word: VoIP, SIP, IAX2, codec, bandwidth v

5 KATA PENGANTAR Dengan memanjatkan doa dan puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas segala limpahan rahmat dan hidayah-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan usulan Tugas Akhir ini yang berjudul : Analisa Perbandingan Kinerja Protokol SIP dan IAX2 Pada Jaringan VoIP. Penulis menyadari akan keterbatasan pengetahuan dan kemampuan yang penulis miliki, sehingga dalam penulisan usulan Tugas Akhir ini mungkin terdapat banyak kekurangan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari semua pihak. Ucapan-ucapan terima kasih dan rasa hormat tentunya perlu penulis sampaikan kepada pihak-pihak yang telah berperan dan membantu terselesaikannya laporan ini, diantaranya : 1. Bapak Ir. Lie Jasa, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro. 2. Bapak Ir. Pande Ketut Sudiarta, M.Erg., selaku dosen pembimbing I yang telah memberikan bimbingan dan perhatian. 3. Bapak Ngurah Indra Erawan, S.T., M.T., selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan bimbingan dan perhatian. 4. Teman-teman penulis yang telah memberikan bantuan dan dukungan selama penulis menyusun usulan Tugas Akhir ini. Akhir kata penulis mohon maaf apabila terdapat kesalahan dan kekeliruan dalam penyusunan usulan Tugas Akhir ini. Semoga usulan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Denpasar, 29 April 2012 Penyusun vi

6 DAFTAR ISI LEMBAR JUDUL... LEMBAR PERNYATAAN... LEMBAR PENGESAHAN... ABSTRAK... ABSTRACT... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR TABEL... DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN... i ii iii iv v vi vii ix xiv xii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Manfaat Ruang Lingkup dan Batasan Masalah Sitematika Penulisan... 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Voice Over Internet Protokol Format Paket VoIP Kualitas Layanan VoIP Delay Jitter Loss packet Penilain MOS E-Model Bandwidth Bit Rate vii

7 2.2 Arsitektur Jaringan VoIP Konfigurasi Jaringan VoIP Hubungan telepon ke telepon Hubungan antar perangakat berbasis IP Gabungan perangkat telepon dengan perangkat berbasis IP Protokol Protokol SIP Susunan protokol SIP Komponen SIP Alamat pada SIP Pesan pada SIP Header field SIP request SIP response Protokol IAX Pesan pada IAX Frame type Kelebihan protokol IAX... ` Standar Kompresi Data Suara G GSM Manajemen Jaringan HTB (Hierarchical Token Bucket) PRTG (Paessler Router Traffic Grapher) Wireshark Zoiper BAB III METODOLOGI 3.1 Tempat dan Waktu Peneltian Data Sumber data Jenis data Teknik pengumpulan data viii

8 3.3 Skenario Penelitian Spesifikasi Hardware dan Software Metode Analisis Alur Analisis BAB IV PEMBAHASAN 4.1 Umum Konfigurasi Jaringan Untukk Penelitian Instalasi dan Konfigurasi Server VoIP Instalasi dan Konfigurasi Manajemen Bandwidth Instalasi dan Konfigurasi Softwere monitoring PRTG Wireshark Proses PengujianKualitas layanan VoIP Call Setup VoIP Penentuan Nilai Bandwidth Analisis Kualitas Layanan VoIP Codec G.711 A-law Codec GSM Perbandingan Protokol SIP dan IAX BAB V PENUTUP 5.1 Simpulan Saran DAFTAR PUSTAKA ix

9 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Diagram VoIP... 5 Gambar 2.2 Format paket VoIP... 6 Gambar 2.3 jitter pada paket... 9 Gambar 2.4 Konfigurasi telepon melalui internet Gambar 2.5 Komunikasi antar perangkat PC Gambar 2.6 Hubungan PC menggunakan Router Gambar 2.7 Hubunngan PC menggunakan telepon Gambar 2.8 Gabungan perangkat telepon dengan perangkat berbasis IP Gambar 2.9 Arsitektur protokol SIP Gambar 2.10 Proses komunikasi menggunakan protokol IAX Gambar 2.10 Full frame Gambar 2.11 Mini frame Gambar 2.12 Cara kerja token bucket filter (TBF) Gambar 3.1 Skema jaringan VoIP dengan 2 client Gambar 3.2 Alur analisis Gambar 4.1 Skema jaringan VoIP dengan 2 client Gambar 4.2 Instalasi Briker Gambar 4.3 Halaman Login Briker Gambar 4.4 Menu Add Extention Gambar 4.5 Setting Extention pada Briker Gambar 4.6 Tampilan Awal Webmin Gambar 4.7 Instalasi Modul HTB Melalui Webmin Gambar 4.8 Tampilan Hierarchy token Bucket Queuing Gambar 4.9 Tampilan Wireshark Gambar 4.10 Call flow pada komunikasi VoIP menggunnakan Protokol SIP 68 Gambar 4.11 Call Flow pada komunikasi VoIP menggunakan Protokol IAX2 70 Gambar 4.12 Grafik PRTG codec G.711 a-law pada bandwidth 120 kbps pada protokol SIP Gambar 4.13 Grafik PRTG codec G.711 a-law pada bandwidth 120 kbps pada protokol IAX x

10 Gambar 4.14 Grafik PRTG codec G.711 a-law pada bandwidth 83 kbps pada protokol SIP Gambar 4.15 Grafik PRTG codec G.711 a-law pada bandwidth 80 kbps pada protokol IAX Gambar 4.16 Perbandingan delay terhadap ketersediaan bandwidth untuk codec G.711 a-law pada tiap-tiap protocol Gambar 4.17 Grafik perbandingan jitter dengan ketersediaan bandwidth untuk codecg.711 a-law pada tiap-tiap protocol Gambar 4.18 Grafik PRTG codec GSM pada bandwidth 50 kbps pada protokol SIP Gambar 4.19 Grafik PRTG codec GSM pada bandwidth 50 kbps pada protokol IAX Gambar 4.20 Grafik PRTG codec GSM pada bandwidth 32 kbps pada protokol SIP Gambar 4.21 Grafik PRTG codec GSM pada bandwidth 31 kbps pada protokol IAX Gambar 4.22 Grafik perbandingan delay terhadap ketersediaan bandwidth untuk codec GSM pada tiap-tiap protocol Gambar 4.23 Grafik perbandingan jitter dengan ketersediaan bandwidth untuk codec GSM pada tiap-tiap protocol xi

11 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Link layer header size... 7 Tabel 2.2 Pengelompokan waktu tunda berdasarkan ITU-T G Tabel 2.3 Standar tingkat paket hilang Tabel 2.4 Penilaian MOS terhadap kualitas layanan VoIP Tabel 2.5 Hubungan metode kompresi dan penilaian MOS Table 2.6 OSI layer Tabel 2.7 Kelas respon SIP Tabel 2.8 Control frame subclass Tabel 2.9 IAX frame subclass Tabel 2.10 Perbandingan Jenis-jenis codec Table 4.1 Pengamatan codec G.711 a-law Table 4.2 Packet loss codec G.711 a-law Table 4.3 Nilai MOS codec G.711 A-law Table 4.4 Pengamatan codec GSM Table 4.5 Packet loss codec GSM Table 4.6 Nilai MOS untuk codec GSM xii

12 DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN HTB : Hierarchical Token Bucket IAX2 : Inter-Asterisk exchange versi 2 ICMP : Internet Control Message Protocol IP : Internet Protocol ITU-T : International Telecommunication Union - Telecommunication Sector LAN : Local Area Network MGCP : Media Gateway Control Protocol MOS : Mean Opinion Score ms : mili second NAT : Network Address Translation PCM : Pulse Code Modulation PING : Packet Internet Gopher PRTG : Paessler Router Traffic Grapher PSTN : Public Switch Telephone Network rate : kecepatan RTCP : Realtime Transport Control Protocol RTP : Realtime Transport Protocol RTT : Round Trip Time SIP : Session Initiation Protocol SSL : Secure Socket Layer TBF : Token Bucket Filter TCP : Transfer Control Protocol UA : User Agent UDP : User Datagram Protocol VoIP : Voice over Internet Protocol VPN : Virtual Private Network xiii