ANALISIS UNJUK KERJA PROTOKOL SPRAY AND FOCUS DI JARINGAN OPPORTUNUSTIC

Transkripsi

1 ANALISIS UNJUK KERJA PROTOKOL SPRAY AND FOCUS DI JARINGAN OPPORTUNUSTIC SKRIPSI Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Komputer Program Studi Teknik Informatika DISUSUN OLEH : Maria Hilary PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 216 i

2 PERFORMANCE OF A SPRAY AND FOCUS ROUTING PROTOCOL IN OPPORTUNISTIC NETWORK A THESIS Presented as Partial Fulfillment of Requirements to Obtain Sarjana Komputer Degree in Informatics Engineering Department By: Maria Hilary INFORMATICS ENGINEERING STUDY PROGRAM INFORMATICS ENGINEERING DEPARTMENT FACULTY SCIENCE AND TECHNOLOGY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 216 ii

3 iii

4 iv

5 MOTTO Everybody is a genius. But, if you judge a fish by its ability to climb a tree, it will spend its whole life believing that it is stupid -Albert Einstein- v

6 vi

7 vii

8 ABSTRAK Delay Tolerant Network (DTN) adalah sebuah jaringan wireless yang tidak memerlukan insfrastruktur dalam pembentukannya. Pada penelitian ini penulis menguji unjuk kerja protokol spray and focus menggunakan ONE simulator. Metrik unjuk kerja yang digunakan adalah delivery probability, overhead, delay, drop, dan buffer occupancy. Parameter yang akan digunakan pada setiap pengujian adalah penambahan jumlah node, penambahan jumlah copy pesan, penambahan TTL (timeto-live), dan penambahan kapasitas buffer. Hasil pengujian menunjukkan protokol spray and focus semakin baik apabila jumlah node, copy pesan, dan kapasitas buffer ditambahkan karena relay node memiliki lebih banyak peluang untuk menyampaikan pesan ke destination. Terlihat dari hasil delivery probability dan delay pada jaringan. Sedangkan overhead dan drop meningkat karena original message terus dibuat oleh source yang akan didistribusikan di dalam jaringan. Kata kunci: Delay Tolerant Network, spray and focus, delivery probability, overhead, delay, dan drop viii

9 ABSTRACT Delay Tolerant Network (DTN) is a wireless connection which does not need infrastructure in its formation. In this research the writer test the performance of a spray and focus routing protocol in opportunistic network using ONE SIMULATOR. Performance matrix used are delivery probability, overhead, delay, and drop. Parameter used in every test are increasing the number of nodes, increasing the number of copy pesan, additional TTL (time-to-live), and addition of buffer capacity. The test result show that spray and focus routing protocol is better if the number of node, number of copy pesan, and buffer capacity is increased because the relay node has more opportunities to delivered the messages to the destination. Visible from the delivery probability and delay in the network. While overhead and drop becomes increases because the original message continues to be generated by source that will be distributed in the network. Keywords: Delay Tolerant Network, spray and focus, delivery probability, overhead, delay and drop ix

10 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir dengan judul Analisis Unjuk Kerja Protokol Spray and Focus di Jaringan Opportunistic. Tugas akhir ini merupakan salah satu mata kuliah wajib dan sebagai syarat akademik untuk memperoleh gelar sarjana komputer program studi Teknik Informatika Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Pada kesempatan ini, penulis ingin mengucap terimakasih kepada pihak-pihak yang telah membantu penulis baik selama penelitian maupun saat mengerjakan tugas akhir ini. Ucapan terimakasih sebesar-besarnya penulis sampaikan kepada: 1. Tuhan Yang Maha Esa, yang telah memberikan pertolongan dan kekuatan dalam proses pembuatan tugas akhir. 2. Orang tua, Silkinus Aden dan Lusia Lily, serta keluarga yang telah memberi dukungan spiritual dan material. 3. Bambang Soelistijanto, S.T., M.Sc., Ph.D. selaku Dosen Pembimbing tugas akhir, atas bimbingan, waktu dan saran yang telah diberikan kepada penulis. 4. Eko Hari Parmadi S.Si., M.Kom. selaku Dosen Pembimbing Akademik, atas bimbingan kritik dan saran yang telah diberikan kepada penulis. 5. Dr. Anastasia Rita Widiarti, M.Kom. selaku Ketua Program Studi Teknik Informatika, atas bimbingan, kritik dan saran yang telah diberikan kepada penulis, 6. Seluruh dosen Teknik Informatika atas ilmu yang telah diberikan semasa kuliah dan sangat membantu penulis dalam mengerjakan tugas akhir. 7. Teman seperjuangan DTN (Blasius, Irma, Ricky, Parta, Aldy, dan Ryo), teman seperjuangan Teknik Informatika (Fajar, Yoppi, Rudi, dan temanteman lainnya) terimakasih atas dukungan semangat dan doanya. 8. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah membantu penulis dalam pengerjaan tugas akhir ini. x

11 Penulis menyadari masih banyak kekurangan yang terdapat dalam laporan tugas akhir ini. Saran dan kritik sangat diharapkan untuk hasil yang lebih baik di masa mendatang. Penulis, Maria Hilary xi

12 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL...Error! Bookmark not defined. TITTLE PAGE... ii SKRIPSI... iii SKRIPSI...Error! Bookmark not defined. MOTTO... v PERNYATAAN KEASLIAN KARYA...Error! Bookmark not defined. LEMBAR PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS...Error! Bookmark not defined. ABSTRAK... viii ABSTRACT... ix KATA PENGANTAR... x DAFTAR ISI... xii DAFTAR TABEL... xv DAFTAR GAMBAR... xvi BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Penelitian Batasan Masalah Metodologi Penelitian Studi Literatur Perancangan Pembangunan Simulasi dan Pengumpulan Data Analisis Data Simulasi Penarikan Kesimpulan Sistematika Penulisan...4 BAB II LANDASAN TEORI Jaringan Nirkabel (Wireless)...6 xii

13 Mobile Ad Hoc Network (MANETs) JaringanOpportunistic Metode Store, Carry, and Forward Karakteristik OppNet Protokol Routing Routing Protocol Spray and Wait Routing Protocol Spray and Focus Routing Protocol ONE Simulator...18 BAB III RANCANGAN SIMULASI JARINGAN Parameter Simulasi Skenario Simulasi Random Waypoint Working Day Movement Parameter Kinerja Topologi Jaringan...27 BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS Random Waypoint Penambahan Jumlah Node Penambahan Jumlah Copy pesan ( L ) Penambahan TTL (time-to-live) Penambahan Kapasitas Buffer Working Day Movement Penambahan Jumlah Node Penambahan Jumlah Copy pesan L Penambahan TTL (time-to-live) Penambahan Kapasitas Buffer Rekap Perbandingan Unjuk Kerja Protokol di Pergerakan Random Waypoint dan Working Day Movement...58 BAB V...64 KESIMPULAN DAN SARAN...64 xiii

14 5.1 Kesimpulan Saran...64 DAFTAR PUSTAKA...65 LAMPIRAN Listing Program...66 a) Default settings...66 b) Spray and Focus Router...71 xiv

15 DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Parameter-parameter utama ONE simulator Error! Bookmark not defined. Tabel 3.2 Skenario Penambahan Jumlah Node dengan Copy, TTL, dan Buffer Tetap... Error! Bookmark not defined. Tabel 3.3 Skenario Penambahan Jumlah Copy Pesan dengan Node, TTL, dan Buffer Tetap... Error! Bookmark not defined. Tabel 3.4 Skenario Penambahan Jumlah TTL dengan Node, Copy Pesan, dan Buffer Tetap... Error! Bookmark not defined. Tabel 3.5 Skenario Penambahan Kapasitas dengan Node, Copy Pesan, dan TTLTetap... Error! Bookmark not defined. Tabel 4.1 Hasil Pengujian Penambahan Jumlah Node Error! Bookmark not defined. Tabel 4.2 Hasil Pengujian Penambahan Jumlah Copy Pesan... Error! Bookmark not defined. Tabel 4.3 Hasil Pengujian Penambahan TTL (time-to-live)... Error! Bookmark not defined. Tabel 4.4 Hasil Pengujian Penambahan Kapasitas Buffer... Error! Bookmark not defined. Tabel 4.5 Hasil Pengujian Penambahan Jumlah Node Error! Bookmark not defined. Tabel 4.6 Hasil Pengujian Penambahan Jumlah Copy Pesan... Error! Bookmark not defined. Tabel 4.7 Hasil Pengujian Penambahan TTL (time-to-live)... Error! Bookmark not defined. Tabel 4.8 Hasil Pengujian Penambahan Kapasitas Buffer... Error! Bookmark not defined. Tabel 4.9 Tabel Hasil Rekap Perbandingan Random Waypoint dan Working Day Movement... Error! Bookmark not defined. xv

16 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Metode Store, Carry and Forward di OppNet... Error! Bookmark not defined. Gambar 2.2 Letak Bundle Layer... Error! Bookmark not defined. Gambar 2.3 Spray and Wait... Error! Bookmark not defined. Gambar 2.4 Spray and Focus... Error! Bookmark not defined. Gambar 3.1 Random Waypoint... Error! Bookmark not defined. Gambar 3.2 Snapshoot jaringan dengan ONE simulator... Error! Bookmark not defined. Gambar 4.1 Random Waypoint: Dampak Penambahan Jumlah Node Terhadap Unjuk Kerja Jaringan... Error! Bookmark not defined. Gambar 4.1(a) Random Waypoint: Dampak Penambahan Jumlah Node Terhadap Buffer Occupancy... Error! Bookmark not defined. Gambar 4.2 Random Waypoint: Dampak Penambahan Jumlah Copy Pesan Terhadap Unjuk Kerja Jaringan... Error! Bookmark not defined. Gambar 4.2(a) Random Waypoint: Dampak Penambahan Copy pesan Terhadap BufferOoccupancy... Error! Bookmark not defined. Gambar 4.3 Random Waypoint: Dampak Penambahan TTL (time-to-live) Terhadap Unjuk Kerja Jaringan... Error! Bookmark not defined. Gambar 4.3(a) Random Waypoint: Dampak Penambahan TTL Terhadap Buffer Occupancy... Error! Bookmark not defined. Gambar 4.4 Random Waypoint: Dampak Penambahan Kapasitas Buffer Terhadap Unjuk Kerja Jaringan... Error! Bookmark not defined. Gambar 4.4(a) Random Waypoint: Dampak Penambahan Kapasitas Buffer Terhadap Buffer Occupancy... Error! Bookmark not defined. Gambar 4.5 Working Day Movement: Dampak Penambahan Jumlah Node Terhadap Unjuk Kerja Jaringan... Error! Bookmark not defined. Gambar 4.5(a) Working day movement: Dampak Penambahan Jumlah Node Terhadap Buffer Occupancy... Error! Bookmark not defined. xvi

17 Gambar 4.6 Working Day Movement: Dampak Penambahan Copy Pesan Terhadap Unjuk Kerja Jaringan... Error! Bookmark not defined. Gambar 4.6(a) Working day movement: Dampak Penambahan Kapasitas Copy Pesan Terhadap Buffer Occupancy... Error! Bookmark not defined. Gambar 4.7 Working Day Movement: Dampak Penambahan TTL (time-to-live) Terhadap Unjuk Kerja Jaringan... Error! Bookmark not defined. Gambar 4.7(a) Working Day Movement: Dampak Penambahan TTL (time-to-live) Terhadap Buffer Occupancy... Error! Bookmark not defined. Gambar 4.8 Working Day Movement: Dampak Penambahan Kapasitas Buffer Terhadap Unjuk Kerja Jaringan... Error! Bookmark not defined. Gambar 4.8(a) Working day movement: Dampak Penambahan Kapasitas Buffer Terhadap Buffer Occupancy... Error! Bookmark not defined. xvii

18 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Saat ini Internet telah menjadi salah satu media penyaji dan pertukaran informasi yang banyak digunakan oleh masyarakat di dunia. Di Internet, terkadang kita memiliki kendala. Kini kendala tersebut dapat diatasi dengan memanfaatkan salah satu arsitektur dan protokol jaringan yang bernama jaringan opportunistic. Jaringan opportunistic adalah salah satu evolusi yang paling menarik dari MANETs. Dalam Jaringan opportunistic, mobile node dapat berkomunikasi walaupun tidak ada endto-end path yang menghubungkan source ke destination. Dengan jaringan opportunistic, layanan Internet dapat diterapkan dan disajikan untuk suatu area yang memiliki karakteristik delay yang panjang, tingkat loss yang tinggi, dan tingkat konektivitas yang rendah. Pada jaringan opportunistic terdapat node dengan mobilitas tinggi, dimana setiap node menyiapkan buffer yang terbatas, dengan bandwidth yang terbatas. Ada beberapa jenis protokol routing yang digunakan diantaranya skema single copy routing yaitu hanya satu pesan unik yang diteruskan di sepanjang jalur tunggal. Namun strategi ini mengurangi kinerja jaringan berupa ratio pengiriman dan semakin meningkatnya delay jaringan. Protokol jenis routing lain yang bisa digunakan adalah routing multi copy, yaitu routing yang meneruskan tiap pesan ke setiap node di banyak jalur yang ada. Penelitian tentang penggunaan protokol routing multi copy telah meningkatkan kinerja jaringan opportunistic karena dari sisi delivery ratio maupun delivery pada routing multi copy lebih baik dibandingkan single copy. Routing dalam jejaring bertoleransi penundaan berkaitan dengan kemampuan untuk mengirim atau me-rute data dari satu sumber ke satu tujuan, yang merupakan kemampuan mendasar yang harus dimiliki oleh 1

19 semua jaringan komunikasi. Jaringan bertoleransi dengan jaringan opportunistic ditandai dengan kekurangan konektifitasnya, yang mengakibatkan kekurangan jalur end-to-end dari source ke destination. Setiap pendekatan memiliki kelebihan dan pendekatan yang digunakan tergantung pada skenario yang ada. 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang, maka rumusan masalah yang didapat adalah melakukan analisis unjuk kerja protokol spray and focus terhadap protokol spray and wait di jaringan opportunistic. 1.3 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui unjuk kerja protokol spray and focus, kelebihan, serta kekurangannya di jaringan opportunistic, yang diukur dengan parameter unjuk kerja, yaitu delivery probability, overhead, delay, drop, dan buffer occupancy. 1.4 Batasan Masalah Dalam pelaksanaan tugas akhir ini, masalah dibatasi sebagai berikut: 1. Protokol yang diuji adalah spray and focus. 2. Pengujian akan dibandingkan dengan protokol spray and wait. 3. Pengujian dilakukan dengan ONE simulator. 4. Parameter unjuk kerja yang digunakan adalah delivery probability, overhead, delay, drop, dan buffer occupancy. 2

20 1.5 Metodologi Penelitian Adapaun metodologi dan langkah langkah yang digunakan dalam pelaksanaan tugas akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Studi Literatur Mencari dan mengumpulkan referensi serta mempelajari teori yang mendukung tugas akhir ini, seperti: a. Teori jaringan opportunistic b. Teori protokol spray and focus c. Teori protokol spray and wait d. Teori delivery probability, overhead, delay, drop, dan buffer occupancy. e. Teori ONE simulator f. Tahap-tahap dalam membangun simulasi 2. Perancangan Dalam tahap ini penulis merancang skenario sebagai berikut: a. Luas jaringan tetap b. Penambahan jumlah node (density) c. Penambahan copy pesan (L) d. Penambahan TTL (time-to-live) e. Penambahan kapasitas buffer f. Pergerakan node berdasarkan random waypoint g. Pergerakan node berdasarkan working day movement 3. Pembangunan Simulasi dan Pengumpulan Data Simulasi jaringan opportunistic pada tugas akhir ini menggunakan ONE simulator (discrete event-driven simulator) berbasis java. 3

21 4. Analisis Data Simulasi Dalam tahap ini, penulis menganalisis hasil pengukuran yang diperoleh pada proses simulasi. Analisis dihasilkan dengan melakukan pengamatan dari beberapa kali pengukuran yang menggunakan parameter simulasi yang berbeda. 5. Penarikan Kesimpulan Penarikan kesimpulan didasarkan pada beberapa parameter unjuk kerja yang diperoleh pada proses analisis data. 1.6 Sistematika Penulisan Sistematika penulisan tugas akhir ini dibagi menjadi beberapa bab dengan susunan sebagai berikut : BAB I PENDAHULUAN Bab ini berisi latar belakang penulisan tugas akhir, rumusan masalah, batasan masalah, metodologi penilitian, dan sistematika penulisan. BAB II LANDASAN TEORI Bagian ini menjelaskan mengenai teori yang berkaitan dengan judul/masalah di tugas akhir. BAB III RANCANGAN SIMULASI JARINGAN Bab ini berisi rancangan simulasi jaringan. 4

22 BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS simulasi jaringan. Bab ini berisi pelaksanaan simulasi dan hasil analisis data BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi beberapa kesimpulan yang didapat serta saransaran berdasarkan hasil analisis data simulasi jaringan. 5

23 BAB II LANDASAN TEORI 2.1. Jaringan Nirkabel (Wireless) Jaringan wireless adalah jaringan dengan menggunakan teknologi nirkabel, dalam hal ini adalah hubungan telekomunikasi suara maupun data dengan menggunakan gelombang elektromagnetik sebagai pengganti kabel. Teknologi nirkabel ini lebih sering disingkat dengan istilah jaringan wireless. Teknologi wireless juga dapat digunakan untuk komunikasi, dikenal dengan istilah wireless communication atau transfer informasi secara jarak jauh tanpa keribetan penggunaan kabel, misalnya telepon seluler, jaringan komputer wireless dan satelit. Pengontrolan secara jarak jauh tanpa menggunakan kabel adalah salah satu aplikasi nirkabel. Misalnya penggunaan remote TV. Sekarang ini penggunaan wireless semakin marak sejak masyarakat menggunakan ponsel atau penggunaan layanan wifi dan hotspot. Sebagai contoh, si pengguna bisa mengakses Internet di dapur, bahkan di basement gedung-gedung. Pengguna bisa saja mentransfer file antara komputer melalui jaringan wireless. Jaringan wireless menggunakan standart Institute of Electrical and Electronics Engineers atau IEEE IEEE merupakan organisasi yang mengatur standart mengenai teknologi wireless. Frekuensi kerja jaringan wireless adalah 2,4 GHz, 3,7 GHz dan 5 GHz. Topologi pada jaringan nirkabel ini dibagi menjadi dua, yaitu topologi nirkabel dengan berbasis infrastruktur (access point) dan topologi nirkabel tanpa memanfaatkan infrastruktur. Jaringan wireless infrastruktur kebanyakan digunakan untuk memperluas jaringan LAN atau untuk berbagi jaringan agar dapat terkoneksi ke Internet. Untuk membangun jaringan infrastruktur diperlukan sebuah perangkat yaitu wireless access point untuk menghubungkan client yang terhubung dan manajemen jaringan wireless. 6

24 Mobile Ad Hoc Network (MANETs) Mobile Ad hoc Network (MANET) adalah sebuah jaringan nirkabel yang terdiri dari beberapa node yang tidak memerlukan infrastruktur. Setiap node atau user pada jaringan ini bersifat mobile. Setiap node dalam jaringan dapat berperan sebagai host dan router yang berfungsi sebagai penghubung antar node yang satu dengan node yang lainnya. MANET melakukan komunikasi secara peer to peer menggunakan routing dengan cara multi-hop. Informasi yang akan dikirimkan disimpan dahulu dan diteruskan ke node tujuan melalui node perantara. Ketika topologi mengalami perubahan karena node bergerak, maka perubahan topologi harus diketahui oleh setiap node Jaringan Opportunistic Jaringan opportunistic atau yang biasa disingkat OppNet adalah evolusi yang menarik dari MANETs. Protokol komunikasi ini menyediakan koneksi dalam keadaan konektivitas end-to-end yang tidak normal. OppNet memungkinkan komunikasi dalam lingkungan dengan waktu penundaan yang besar dan berubah-ubah, serta tingkat error yang tinggi. Penelitian ini bertujuan untuk menguji kinerja protokol routing OppNet sehingga didapatkan solusi optimal untuk pengiriman data berukuran besar dengan memanfaatkan alat transportasi sebagai router di jaringan opportunistic. Pada jaringan ini, meskipun delay (waktu jeda) dalam jaringan cukup tinggi, maka OppNet tetap dapat bekerja. Apabila suatu saat salah satu node yang menjadi router mengalami suatu masalah, maka OppNet tetap dapat bekerja. Data akan ditahan di node (router) terakhir yang berfungsi. Selanjutnya paket data tersebut akan diteruskan ke node berikutnya apabila node berikutnya telah berfungsi. OppNet merupakan arsitektur yang cocok pada jaringan menantang (challenged). Maksud dari menantang adalah jaringan 7

25 yang penuh dengan masalah, seperti delay yang lama, koneksi yang sering terputus dan tingkat error yang tinggi. Perlu diketahui terciptanya konsep OppNet adalah untuk komunikasi luar angkasa. Komunikasi luar angkasa memiliki karakter delay pengiriman yang lama (akibat jarak yang jauh) dan koneksi end-to-end yang tidak selalu ada (bahkan tidak ada). Misalkan pada pengiriman data dari stasiun bumi ke sebuah kendaraan di Mars. Pengiriman ini memerlukan beberapa satelit dan stasiun luar angkasa sebagai router. Koneksi endto-end hampir mustahil dibangun sehingga pengiriman data dengan TCP/IP tidak mungkin dilakukan. Yang memungkinkan adalah mengirim data secara bertahap dari satu node ke node berikutnya, kemudian disimpan. Selanjutnya dapat diteruskan ke node berikutnya setelah ada koneksi. Dengan DTN, model pengiriman data seperti ini sangat mungkin untuk dilakukan Metode Store, Carry, and Forward OppNet dapat bekerja pada jaringan yang penuh dengan hambatan seperti koneksi sering putus dan tingkat delay yang tinggi sehingga menggunakan metode store, carry, and forward. Metode store, carry, and forward berarti sebuah paket data saat melewati node-node perantara (router) akan disimpan terlebih dahulu sebelum diteruskan. Hal ini untuk mengantisipasi seandainya node berikutnya tidak dapat dijangkau (mati) atau ada kendala lain [2]. 1) Store : Setiap node di OppNet menyimpan setiap pesan yang masuk. 2) Carry : Relay node membawa pesan untuk disampaikan ke destination. 3) Forward : Mengirim pesan ke node lainnya menuju tujuan setiap kali kontak dimulai. 8

26 Gambar 2.1. Metode Store, Carry and Forward di OppNet Gambar 2.1 menunjukkan proses pengiriman data dari source node dengan tujuan akhir destination node. Saat melewati node R2 data akan disimpan terlebih dahulu, kemudian node R2 akan menyimpan pesan terdahulu dan kemudian ia akan membawa pesan tersebut menuju node R3. R3 akan menyimpan pesan tersebut dan kemudian membawa pesan ke destination. Metode store, carry and forward berbeda dengan proses pengiriman data pada TCP/IP. Pada TCP/IP, router hanya menerima data dan langsung mem-forward. Akibatnya, jika koneksi putus di suatu tempat, data yang sedang dalam proses pengiriman tersebut akan hilang (drop). Metode store, carry dan forward memiliki konsekuensi yaitu setiap node harus memiliki media penyimpanan (storage). Storage digunakan untuk menyimpan data apabila koneksi dengan node berikutnya belum tersedia. Oleh karena itu, router yang hanya terdiri atas router board seperti yang biasa dipakai dalam jaringan TCP/IP tidak dapat digunakan di OppNet. Router pada jaringan OppNet harus memiliki media penyimpan, contohnya pada router yang berupa PC. Dalam OppNet, proses store, carry and forward dilakukan pada sebuah layer tambahan yang disebut bundle layer, dan data yang tersimpan sementara disebut dengan bundle. Bundle layer adalah sebuah layer tambahan untuk memodifikasi paket data dengan fasilitas-fasilitas yang disediakan OppNet. Bundle layer terletak 9

27 langsung di bawah layer aplikasi. Dalam bundle layer, data dari layer aplikasi akan dipecah-pecah menjadi bundle [3]. Bundle inilah yang akan dikirim ke transport layer untuk diproses lebih lanjut. Gambar 2.2. Delay Tolerant Network Layers Karakteristik OppNet Beberapa karakteristik dari jaringan ini adalah : a. Pemutusan Tidak ada koneksi antara jumlah node. b. Intermittent Connectivity Jika tidak ada jalur end-to-end antara source dan destination. c. High Latency Latency didefinisikan sebagai end-to-end delay antara node. High latency terjadi karena jumlah pemutusan antara node. d. Low Data Rate Data rate adalah tingkat yang menggambarkan jumlah pesan yang disampaikan di bawah jangka waktu tertentu. Low data rate terjadi karena penundaan yang lama antara transmisi. 1

28 e. High Error Rate Jika kesalahan bit terjadi pada link, maka data membutuhkan koreksi kesalahan. Untuk mentransmisikan semua paket, dibutuhkan lalu lintas jaringan yang lebih. f. Sumber Daya Yang Terbatas OppNet memiliki kendala pada sumber daya. Hal ini membutuhkan desain protokol untuk mengefesienkan sumber daya. Dengan kata lain, penggunaan node harus mengkonsumsi sumber daya perangkat keras secara terbatas seperti CPU, memori (RAM) dan baterai. Protokol routing yang baik akan mempengaruhi sumber dari beberapa node. Sebagai contoh, node dapat memilih untuk mengalihkan beberapa bundle mereka untuk disimpan ke node lain untuk membebaskan memori atau untuk mengurangi biaya transmisi. g. Panjang Antrian Delay Setiap node memiliki buffer sendiri untuk pesan store, sering dapat menyebabkan pemutusan dan panjang antrian penundaan Protokol Routing OppNet adalah jaringan nirkabel di mana pemutusan dan delay sangat sering terjadi karena mobility node, terputusnya aliran listrik dan sebagainya. OppNet berperan penting ketika delay dalam jaringan mulai diamati. Salah satu penyebabnya adalah karena gerakan node perantara bergerak secara acak yang bekerja sebagai pembawa data dari source ke destination. Untuk mencapai pengiriman data, akan dilakukan mekanisme store, carry, and forward. Mekanisme ini diambil di mana data secara bertahap disimpan terlebih dahulu di seluruh jaringan dan diharapkan pesan yang dikirim bisa sampai ke destination. 11

29 Routing merupakan perpindahan informasi di seluruh jaringan dari node sumber ke node tujuan dengan minimal satu yang berperan sebagai perantara. Strategi routing di OppNet: a) Strategi Flooding: setiap node dibanjiri oleh pesan sehingga destination node menerima pesan tersebut. Beberapa copy pesan dari pesan yang sama akan dibuat dan dikirim ke satu set node yang disebut relay node. Ia akan menyimpan pesan sampai ia dapat menghubungi node tujuan. Keuntungan: 1) Kemungkinan yang besar agar source terhubung dengan destination. 2) Tingkat keberhasilan yang tinggi pada pengiriman pesan. b) Strategi Forwarding: menggunakan pengetahuan jaringan untuk memilih jalur terbaik (shortest one) ke destination serta membuat penggunaan topologi jaringan dan pengetahuan lokal/global untuk menemukan rute terbaik dalam menyampaikan pesan ke tujuan. Keuntungan: 1) Tidak ada replikasi (lebih sedikit bandwidth). 2) Lebih cepat karena menggunakan jalur routing yang terbaik. Tujuan dari protokol routing di OppNet adalah sebagai berikut: 1) Memaksimalkan tingkat pengiriman pesan 2) Meminimalkan message latency 3) Meminimalkan total sumber daya yang dikonsumsi dalam pengiriman pesan seperti ukuran buffer yang terdapat di dalam mobile host yang ditujukan untuk menyimpan pesanhost lain, energy dari host (pembawa) dikonsumsi dalam penyimpanan. 12

30 Contoh protokol routing yang ada di OppNet adalah spray and wait. Konsep spray and wait yaitu mengontrol flooding serta membatasi jumlah copy yang ada di epidemic dengan harapan overhead yang didapatkan bisa mengoptimalkan overhead di epidemic. Pada spray and wait, setiap relay node akan membawa copy pesan sampai semua semuanya bertemu dengan destination (bertemu langsung dengan destination), hal itu menyebabkan penundaan (delay) yang sangat tinggi. Dengan keadaan seperti ini, kemudian diciptakan lagi sebuah routing bernamaspray and focus. Konsep spray and focus adalahmembatasi copy yang dibuat serta mengontrol flooding di epidemic serta tujuan untuk mengoptimalkan delay di spray and wait Routing Protocol Spray and Wait Routing Protocol Tujuan utama dari spray and wait routing adalah untuk mengurangi copy pesan yang terdapat di epidemicrouting protocol. Pengurangan ini dilakukan dengan 2 tahap yaitu dengan fase spray dan fase wait. Fase Spray Fase yang pertama adalah fase spray dimana source node membuat copy pesan untuk disebarkan ke relay node. Fase spray membatasi copy pesan untuk meminimalkan penggunaan sumber daya (resource) jaringan. Pada fase spray, proses multi-cast dilakukan untuk mengirim beberapa copy pesan dari source ke internode (relay). Jika destination tidak ditemukan dalam fase spray maka node akan memasuki tahap wait dimana setiap node yang memiliki copy pesan akan menunggu sampai node tujuan ditemukan untuk mentransmisikan pesan. Fase Wait 13

31 Fase yang kedua adalah fase wait. Jika destination tidak ditemukan dalam fase spray, maka setiap relay node yang membawa copy pesan melakukan transmisi langsung ke tujuan yaitu meneruskan pesan hanya untuk node tujuan. Pada fase wait node diperbolehkan untuk menyampaikan pesan ke destination menggunakan transmisi secara langsung ketika time-to-live berakhir. Gambar 2.3Spray and Wait Algoritma Spray And Wait (Nj) L n replicate(m,n) calculate_floor(nm/2) while Ni is contact with node Nj while m ϵ buffer(nj) while m ϵ buffer(nj) m ϵ buffer (Ni) if nm=1 && Ni is not final skip end if else then forward (m,floor(nm)) end end while end while end while 14

32 Spray and Focus Routing Protocol Pada skema spray and focus, skema pertama yang akan dihasilkan sebuah skema spray (penyemprotan). Skema penyemprotan menghasilkan dan mendistribusikan ( spray ) kecil, yaitu sejumlah copy atau forwarding token ke sejumlah relay node yang berbeda. Kemudian, masing-masing relay akan membawa copy tersebut untuk bertemu destination, proses membawa tersebut didasari pada sebuah TTL (time-to-live) yang terdapat pada pesan. Protokol ini menciptakan strategi yang cukup untuk mengeksplorasi jalan yang singkat untuk sampai ke destination. Meskipun skema spray tersebut telah terbukti memiliki kinerja yang baik dalam beberapa skenario, skema tersebut juga membutuhkan mobilitas yang tinggi untuk mencapai kinerja ini. Namun, dalam banyak situasi, mobilitas setiap node sangat terbatas pada area yang kecil untuk sebagian besar waktu [1]. Gambar 2.4 Spray and Focus Message summary (ringkasan) vectors: Setiap node mempertahankan vektor dengan ID dari semua pesan yang telah disimpan, dan yang bertindak sebagai relay, setiap kali dua node saling bertemu, kedua node tersebut akan bertukar vektor dan memeriksa 15

33 pesan keduanya yang memiliki kesamaan. Setiap pesan juga membawa TTL (time-to-live), saat TTL tersebut habis, maka pesan yang dibawa akan dibuang (drop) dan masuk ke dalam vektor ringkasan pesan terhapus [1]. Spraying phase Ketika new message pada source akan dihasilkan dan akan diteruskan ke tujuan tertentu, maka spray and focus pertama kali memasuki spraying phase untuk penerusan pesan ini. Ketika sebuah new message dihasilkan pada source node, hal itu juga akan menghasilkan L forwarding tokens untuk pesan ini. Forwarding token menginisialkan bahwa node yang memiliki forwarding token ini dapat menduplikatkan dan meneruskan tambahan copy dari pesan yang diberikan, menurut aturan berikut: a) Setiap node mempertahankan summary vector dengan ID dari semua message yang telah disimpan, dan yang bertindak sebagai relay; setiap kali dua node bertemu satu sama lain, mereka bertukar vektor dan memeriksa pesan mereka yang memiliki persamaan. b) Jika sebuah node (baik source node atau pun relay node) membawa forwarding token dan forwarding token = n > 1 bertemu node tanpa copy message, maka node yang memiliki forwarding token tersebut akan menyerahkan n/2 (setengah) dari forwarding token yang ia miliki dan menjaga n/2 untuk dirinya sendiri. c) Ketika sebuah node memiliki copy pesan tapi hanya ada satu tanda forwarding token (n=1) untuk pesan ini, maka pesan ini hanya bisa diteruskan lebih lanjut sesuai dengan aturan focus phase. Node encounters: Asumsikan bahwa node secara berkala mengirim beacon untuk mengenali kehadiran node satu sama lain. Periode beacon ini memiliki efek pada kinerja protokol apabila tidak sering dikirim, akibatnya peluang untuk forwarding akan terlewatkan. 16

34 Idealnya node encounters satu sama lain setelah node tersebut masuk dalam jangkauan komunikasi. Selain itu, overhead juga terlibat dalam pertukaran message summary (ringkasan pesan). Oleh karena itu, setiap ID dari pesan diharapkan menempati lokasi hanya dalam beberapa byte (misalnya source ID, destination ID, dan nomor urut). Diharapkan antrian penyampaian pesan yang masuk ke dalam buffer relatif rendah. Spraying mechanism : Jumlah copy pesan (forwarding token) yang harus didistribusikan ke relay node yang berbeda memakai algoritma binary spraying. Idealnya, relay node dipilih berdasarkan kecenderungannya yang lebih sering bertemu dengan destination. Number of copies: Secara umum, jumlah copy yang seharusnya adalah hanya sebagian kecil dari jumlah total node. Ketika sebuah relay node yang mendapat message hanya memiliki satu forwarding token, maka dalam kondisi inilah kita akan beralih ke focus phase. Pada fase ini, pesan dapat diteruskan ke relay node yang berbeda sesuai dengan kriteria forwarding yang diberikan. Secara khusus, keputusan forwarding ini diambil berdasarkan satu set timer yang merekam waktu sejak dua node terakhir bertemu [1]. Focus Phase Ketika sebuah relay node yang mendapat message hanya memiliki satu forwarding token, maka dalam kondisi inilah kita akan beralih ke fase focus. Pada fase ini, pesan dapat diteruskan ke relay yang berbeda sesuai dengan kriteria forwarding yang diberikan. Secara khusus, keputusan forwarding ini diambil berdasarkan satu set timer yang merekam waktu saat dua node terakhir bertemu. 17

35 Age of last encounter timers with transitivity: Informasi mengenai node yang berbeda akan langsung masuk pada timer pertemuan terakhir dan akan disebarkan melalui proses mobilitas (pergerakan) node lain. Oleh karena itu, kita dapat mendefinisikan fungsi utilitas berdasarkan timer tersebut yang menunjukkan bagaimana usefull sebuah node dalam memberikan pesan ke node lain. If node A encounters node B: T (a,b) = T (b,a) = if T b,c < T a,c T m (d a,b ) set T (a,c) = T (b,c) + T m (d a,b ) Spray and Focus Forwarding: Ketika sebuah pesan dihasilkan pada source node, pada saat itu juga, source node membuat L forwarding token. Jika source node maupun relay node memiliki forwarding token lebih dari 1 (n>1), node tersebut akan melakukan binary spray. Ketika nodehanya memiliki 1 (n=1) forwarding token, maka kita masuk pada Utility-based Forwarding, yaitu memberikan forwarding token tersebut kepada relay node yang berbeda, sesuai dengan timer pertemuan terakhirnya. Algoritma Spray And Focus (Nj) L n replicate(m,n) calculate_floor(nm/2) while Ni is contact with node Nj while m ϵ buffer(nj) while m ϵ buffer(nj) m ϵ buffer (Ni) if nm=1 && Ni is not final then forward (m,floor(nm)) end if end while end while end while 18

36 2.3. ONE Simulator Opportunistic Network Environment atau yang biasa disingkat ONE simulator adalah simulator yang diciptakan untuk membuat simulasi DTN (Delay Tolerant Network) menjadi lebih kompleks dan lebih mudah untuk dimengerti. Pada simulator ini, terdapat pemodelan pergerakan, routing, visualisasi dan pelaporan dalam satu program. Inti dari ONE adalah simulator yang berbasis kepada waktu, di mana setiap pengambilan data terdapat waktu simulasi yang dapat di atur sehingga membuatnya cocok dan cukup efisien untuk simulasi routing yang disertai dengan model pergerakan. Selain itu, sumulasi berisi sejumlah node yang dapat dikelompokkan dalam satu set parameter, seperti besarnya pesan, kapasitas buffer, dan radio range. Kelompok node juga dapat dibuat berbeda sesuai dengan pengelompokan grup sehingga memiliki konfigurasi yang berbeda pula, misalnya simulasi dengan pejalan kaki, mobil dan angkutan umum [9]. 19

37 BAB III RANCANGAN SIMULASI JARINGAN 3.1. Parameter Simulasi Pada penelitian ini sudah ditentukan parameter-parameter jaringan. Parameter-parameter bersifat konstan dan akan dipakai terus pada setiap pengujian yang dilakukan. Untuk skenario pergerakan node, digunakan sebuah mobility model yaitu random waypoint mobility dan working day movement. Tabel 3.1 Parameter-parameter utama ONE simulator Parameter Simulasi Skenario mobility Random Waypoint Working Day Movement Waktu simulasi 2592s 2592s Interval generasi pesan 12,125 s Messagesize 1kB Luas area 45m x 4m Transmission range 1m Protokol routing Spray and Focus Spray and Wait 2

38 3.2. Skenario Simulasi Simulasi ini terdiri dari dua pergerakan yaitu random waypoint dan working day movement yang masing-masing akan diuji dengan 4 skenario di bawah ini: Skenario 1: Penambahan Jumlah Node Tabel 3.2 Skenario Penambahan Jumlah Node dengan Copy, TTL, dan Buffer Tetap No #Node #Copy TTL Buffer jam 1MB jam 1MB jam 1MB jam 1MB jam 1MB Skenario 2: Penambahan Copy Pesan Tabel 3.3 Skenario Penambahan Jumlah Copy Pesan dengan Node, TTL, dan Buffer Tetap No #Node #Copy TTL Buffer jam 1MB jam 1MB jam 1MB jam 1MB jam 1MB 21

39 Skenario 3: Penambahan TTL (time-to-live) Tabel 3.4 Skenario Penambahan Jumlah TTL dengan Node, Copy Pesan, dan Buffer Tetap No #Node #Copy TTL Buffer jam 1MB jam 1MB jam 1MB jam 1MB jam 1MB Skenario 4: Penambahan Kapasitas Buffer Tabel 3.5 Skenario Penambahan Kapasitas Buffer dengan Node, Copy pesan, dan TTLTetap No #Node #Copy TTL Buffer jam 1MB jam 2MB jam 3MB jam 4MB jam 5MB 3.3. Random Waypoint Dalam teori pergerakan mobile node, model pergerakan random waypoint adalah sebuah gerakan pada node bergerak dimana kecepatan, akselerasi dan arah gerak berubah seiring dengan berjalannya waktu. Pergerakan random waypoint banyak digunakan untuk mensimulasikan pergerakan mobile node pada Mobile Ad-hoc Networks (MANET) dan Jaringan opportunistic karena dianggap memiliki kompleksitas yang rendah tetapi tetap efektif. 22

40 Dalam simulasi yang berbasis pergerakan random, setiap node bergerak tanpa batasan. Lebih jelasnya, tujuan, kecepatan, dan arah semuanya ditentukan secara random tanpa pengaruh dari node lainnya. Gambar 3.1 Random Waypoint 3.4. Working Day Movement Kegiatan utama node pada pergerakan ini adalah di rumah, bekerja, dan aktivitas bersama teman-teman di malam hari. Hal seperti ini akan diulang setiap harinya hingga simulasi berakhir. Hubungan sosial akan terbentuk ketika beberapa node melakukan kegiatan yang sama. Misalnya node dengan lokasi kantor yang sama adalah rekan-rekan kerja. Aktivitas setiap node akan dimulai di pagi hari dari dalam rumah. Waktu untuk bangun pagi di dalam simulasi dirancang berbeda dari kehidupan nyata. Pada saat bangun, node akan meninggalkan rumah menggunakan transportasi dalam melakukan perjalanan ke tempat kerja. Setelah jam kerja selesai, node akan memutuskan untuk pergi mengikuti kegiatan malam atau pulang ke rumah. 1) Home Activity Submodel Digunakan untuk malam hari dengan kegiatan seperti berbaring, menonton TV, memasak, dan tidur. 23

41 2) Office Activity Submodel Gerakan di dalam kantor memperlihatkan bahwa karyawan memiliki meja kerja masing-masing dan terkadang berjalan ke tempat lain untuk meeting dan berbicara dengan seseorang. Gerakan seperti ini akan diulangi sampai hari kerja berakhir. Tujuan node bergerak di antar meja secara acak adalah agar node lebih sering bertemu dengan node lainnya. 3) Evening Activity Submodel Kegiatan malam hari akan dilakukan setelah jam kerja berakhir dengan kegiatan seperti berbelanja, jalan-jalan, ke restoran, dan bar. Akaetika hari kerja berakhir, node ditugaskan secara berkelompok berdasarkan tempat pertemuan favoritnya dengan menggunakan transportasi sementara apabila salah satu sudah berada di tempat pertemuan lebih awal, node tersebut akan menunggu hingga semua anggota kelompoknya berkumpul dan akhirnya akan berpisah untuk pulang di rumah masing-masing. 4) Transport Submodel Node bergerak antar rumah, kantor, dan kegiatan malam menggunakan transportasi yaitu mobil, bus, dan berjalan kaki. Node yang berjalan kaki memiliki kecepatan yang konstan untuk menjumpai destination dengan menggunakan jalur terpendek. Kemudian node yang memiliki mobil dapat melakukan perjalanan dengan kecepatan tinggi. Sedangkan yang dengan menggunakan bus, rute bus sudah ditentukan sesuai dengan peta. Bus akan berjalan sesuai jadwal dan dapat membawa lebih dari satu node dalam satu waktu. Node memutuskan untuk menaiki bus jika jarak lokasi node ke halte lebih dekat dari jarak node ke tujuan. Node akan berjalan kaki menuju halte dan kemudian menunggu bus. 24

42 3.5. Parameter Kinerja Empat parameter yang dipakai dalam tugas akhir ini adalah : a) Delivery Probability Delivery probability adalah rasio antara pesan yang sampai ke destination dan jumlah pesan yang dikirim. Jaringan memiliki kinerja yang baik apabila memiliki delivery probability yang tinggi. Rumus untuk menghitung delivery ratio : DeliveryProbability = Total Pesan yang Sampai ke Destination Total Pesan Yang Dibuat b) Delay Delayyang dimaksud adalah rata-rata waktu antara pesan dibuat dan pesan diterima oleh destination. Jaringan opportunistic memiliki rata-rata delay yang tinggi karena sifat dari jaringan itu sendiri. Jaringan memiliki kinerja yang baik apabila memiliki rata-rata delay yang rendah. Rumus untuk menghitung delay: Delay = Waktu Saat Pesan Diterima Waktu Saat Pesan Dibuat Total Pesan Yang DiTerima 25

43 c) Overhead Overhead adalah metrik yang digunakan untuk memperkirakan copy pesan dari original pesan yang disebarkan di dalam jaringan. Jaringan dikatakan memiliki kinerja yang baik apabila memiliki overhead yang rendah. Rumus untuk menghitung overhead ratio : Overhead = Total Copy Pesan Yang Diteruskan Total Copy Pesan Yang Diterima Total Copy Pesan Yang Diterima d) Buffer Occupancy Buffer occupancy adalah rata-rata jumlah ruang buffer yang dipakai. Buffer occupancy yang tinggi dapat menyebabkan peningkatan delay di dalam router dan ini sangat mempengaruhi kinerja jaringan dan dapat menyebabkan drop pada pesan. e) Message Dropped Message drop terjadi karena 2 hal: 1. TTL (time-to-live) Pesan akan di drop jika TTL di dalam pesan telah terakhir, sebelum pesan tersebut sampai ke destination. 2. Buffer Apabila buffer sudah penuh, maka pesan akan di drop karena buffer sudah tidak memiliki ruang untuk menampung pesan. 26

44 3.6. Topologi Jaringan Bentuk topologi jaringan OppNet tidak dapat diramalkan karena itu topologi jaringan ini dibuat secara random (acak). Hasil dari simulasi baik itu posisi node, pergerakan node dan juga koneksi yang terjadi tentunya tidak akan sama dengan topologi yang sudah direncanakan. Berikut adalah salah satu contoh snapshoot jaringan dengan ONE simulator. Gambar 3.2 Snapshoot jaringan dengan ONE simulator 27

45 Delivery Probability PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Overhead BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS Untuk mengetahui unjuk kerja protokol spray and focus terhadap protokol spray and wait, maka akan dilakukan seperti pada tahap skenario rancangan simulasi jaringan pada Bab Random Waypoint Penambahan Jumlah Node Tabel 4.1 Hasil Pengujian Penambahan Jumlah Node Pengujian Dengan Pergerakan Random Waypoint Jumlah Delivery Node Probability Overhead Delay Drop Wait Focus Wait Focus Wait Focus Wait Focus Wait Focus Wait Focus #node #node (a) Delivery Probability (b) Overhead 28

46 Delay (ms) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI #Message Drop Wait Focus Wait Focus #node #node (c) Delay (d) Message Drop Grafik 4.1. Random Waypoint: Dampak Penambahan Jumlah Node Terhadap Unjuk Kerja Jaringan Grafik 4.1 (a) menunjukkan bahwa penambahan jumlah node di dalam jaringan memberikan peningkatan jumlah pengiriman pesan pada protokol SnF dan SnW. Meskipun kedua protokol tersebut menunjukkan peningkatan pada delivery probability, namun pengiriman pesan pada protokol SnF lebih unggul dibandingkan protokol SnW. Hal ini terjadi karena SnF memakai transitivity dalam menstransmikan pesan. Pada grafik 4.1 (b), memperlihatkan bahwa penambahan jumlah node tidak terlalu berpengaruh pada overhead di kedua protokol dan sebaliknya sangat berpengaruh pada delay di dalam jaringan. Grafik 4.1 (c) menunjukkan penurunan delay di setiap protokol, hal ini terjadi karena penambahan node menyebabkan kerapatan (density) di dalam jaringan yang memberi peluang besar kepada relay node dalam proses penyampaian pesan ke destination. Meskipun delay di dalam jaringan sama-sama mengalami penurunan, namun protokol SnF tetap memperlihatkan delay jaringan yang lebih pendek dibandingkan protokol SnW, karena SnF memiliki transitivity dalam proses pengiriman pesan. Sementara itu, drop pesan yang dihasilkan oleh kedua protokol pada grafik 4.1 (d) disebabkan oleh TTL (time-to-live) pesan yang sudah berakhir. Drop oleh TTL (time-to-live) ini ditunjukkan oleh buffer 29

47 Avg Buffer Occupancy (%) Avg Buffer occupancy (%) avg buffer occupancy (%) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI occupancy pada gambar 4.1 di bawah ini yang memperlihatkan bahwa tidak ada pesan yang di-drop karena penuhnya buffer. 6 #Node=5 SW SF Node ID Gambar 4.1(a). Random Waypoint: Dampak Penambahan Jumlah Node Terhadap Buffer Occupancy 6 #Node=65 sw sf node ID Gambar 4.1(b). Random Waypoint: Dampak Penambahan Jumlah Node Terhadap Buffer Occupancy 6 #Node=7 sw sf node ID Gambar 4.1(c). Random Waypoint: Dampak Penambahan Jumlah Node Terhadap Buffer Occupancy 3

48 Delivery Probability Delay (ms) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Overhead #Message Drop Penambahan Jumlah Copy pesan ( L ) Tabel 4.2 Hasil Pengujian Penambahan Jumlah Copy Pesan Pengujian Dengan Pergerakan Random Waypoint Jumlah Delivery Copy Probability Overhead Delay Drop Wait Focus Wait Focus Wait Focus Wait Focus Wait Focus #copy Wait Focus #copy (a) Delivery Probability (b) Overhead Wait Focus Wait Focus #copy #copy (c) Delay (d) Message Drop Grafik 4.2. Random Waypoint: Dampak Penambahan Jumlah Copy Pesan Terhadap Unjuk Kerja Jaringan 31

49 avg buffer occupancy (%) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI Grafik 4.2 (a) menunjukkan bahwa delivery probability akan meningkat jika jumlah copy ditambahkan karena semakin banyak copy pesan yang dihasilkan, semakin banyak pula relay node yang mendapatkan copy pesan dan kemudian diteruskan ke destination sehingga pengiriman pesan terus meningkat begitu juga dengan overhead dan message drop. Overhead pada grafik 4.2 (b), mengalami meningkatan karena baik SnW maupun SnF akan menyimpan copy pesan di dalam buffer. Namun pada spray and wait, overhead lebih tinggi karena proses menunggu menyebabkan buffer semakin terisi oleh copy pesan yang terus dibuat oleh source. Apabila dilihat dari sisi delay pada grafik 4.2 (c), penambahan copy pesan justru menurunkan delay di dalam jaringan meskipun penurunan tersebut tidak terjadi secara signifikan. Hal ini terjadi karena semakin banyak copy pesan yang dihasilkan di dalam jaringan, semakin banyak pula relay node yang dapat membantu proses pengiriman pesan. Sementara drop pesan pada grafik 4.2 (d) disebabkan buffer penuh oleh banyaknya copy pesan yang ditampung. SnW memperlihatkan drop pesan yang jauh lebih tinggi dibandingkan protokol SnF karena selain di drop karena buffer, drop pada protokol SnW juga disebabkan oleh TTL.. Buffer occupancy pada gambar 4.2 di bawah ini menunjukkan bahwa spray and wait membutuhkan buffer yang besar dalam skenario penambahan jumlah copy pesan #Copy=5 sw sf node ID Gambar 4.2(a). Random Waypoint: Dampak Penambahan Copy Pesan Terhadap Buffer Occcupancy 32

50 avg buffer occupancy (%) avg buffer occupancy (%) PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 8 #Copy=11 sw sf node ID Gambar 4.2(b). Random Waypoint: Dampak Penambahan Copy Pesan Terhadap Buffer Occupancy 8 #Copy=13 sw sf node ID Gambar 4.2(c). Random Waypoint: Dampak Penambahan Copy Pesan Terhadap Buffer Occupancy 33

51 Delay (m/s) Delivery Probability PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI #Message Drop Overhead Penambahan TTL (time-to-live) Tabel 4.3 Hasil Pengujian Penambahan TTL (time-to-live) Pengujian Dengan Pergerakan Random Waypoint Jumlah Node Delivery Probability Overhead Delay Drop Wait Focus Wait Focus Wait Focus Wait Focus 24 jam jam jam jam jam Wait Focus Wait Focus TTL (jam) TTL (jam) (a) Delivery Probability (b) Overhead Wait Focus Wait Focus TTL (jam) TTL (jam) (c) Delay (d) Drop Grafik 4.3. Random Waypoint: Dampak Penambahan TTL (time-to-live) Terhadap Unjuk Kerja Jaringan 34

52 Grafik 4.3 (a) menunjukkan bahwa penambahan TTL (time-to-live) pada awalnya memberi kinerja yang baik pada protokol SnF dan menunjukkan hal yang sebaliknya pada protokol SnW. Mengingat probabilitas suatu node bertemu dengan node lain adalah sama pada pergerakan random waypoint, maka TTL (time-to-live) yang semakin panjang menyebabkan buffer semakin penuh oleh pesan yang berisi TTL yang terlalu lama. Sementara itu, penambahan TTL pada titik tertentu sebaliknya memberi unjuk kerja yang baik pada protokol SnW. Hal ini terjadi karena relay node yang bertugas untuk mengantarkan pesan memiliki cukup waktu untuk menunggu dan bertemu dengan destination. Meskipun demikian, overhead pada skenario penambahan TTL ini tidak terlalu berpengaruh pada protokol SnF seperti yang telah ditunjukkan pada gambar 4.3 (b). SnW tetap memperlihatkan overhead yang lebih tinggi dibandingkan protokol SnF meskipun perbeadaannya tidak terlalu jauh. Pada grafik 4.3 (c), menunjukkan bahwa selain delivery probability, delay pada jaringan juga sangat berpengaruh pada skenario penambahan TTL. Buffer yang terlalu penuh pada protokol SnF menyebabkan beban jaringan yang kemudian berakibatkan pada peningkatan delay dan grafik pesan seperti yang telah ditunjukkan oleh grafik 4.3 (d). Sebaliknya pada protokol SnW, dalam skenario ini SnW menunjukkan penurunan delay yang tidak signifikan begitu juga dengan dropp esan. Buffer occupancy di bawah ini menunjukkan bahwa pada skenario ini, protokol SnF membutuhkan buffer yang lebih besar agar tidak ada pesan yang di-drop oleh buffer. 35