ANALISIS KINERJA PROTOKOL ROUTING AODV DAN OLSR PADA JARINGAN MOBILE AD-HOC

Transkripsi

1 ANALISIS KINERJA PROTOKOL ROUTING AODV DAN OLSR PADA JARINGAN MOBILE AD-HOC SONY CANDRA D. NRP Dosen Pembimbing Ir. Muchammad Husni, M.Kom. JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA Fakultas Teknologi Informasi Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2010

2 I. PENDAHULUAN

3 1.1. Latar Belakang Semakin maraknya perangkat komunikasi mobile dengan teknologi nirkabel Perangkat mobile memerlukan infrastruktur untuk melakukan komunikasi Adanya kinerja tidak menentu pada jaringan ad hoc

4 1.2. Tujuan Melakukan analisis pada protokol-protokol routing dalam jaringan Manet terhadap beberapa kondisi yang dapat terjadi di dalamnya.

5 1.3. Batasan Masalah Jaringan nirkabel yang digunakan yaitu jaringan ad hoc. Analisis kinerja jaringan ad hoc dilakukan berdasarkan ukuran atau kapasitas jaringan, model pergerakan node-node dalam jaringan ad hoc, dan volume trafik. Protokol routing yang digunakan pada jaringan ad hoc adalah Ad-hoc On-demand Distance Vector (AODV) dan Optimized Link State Routing (OLSR).

6 II. DASAR TEORI

7 2.1. MANET Mobile ad-hoc network (MANET) adalah sekumpulan titik perangkat nirkabel yang dinamis yang sifatnya temporari tanpa menggunakan infrastruktur jaringan yang sudah ada. Di dalam jaringan ini, setiap titik tidak hanya sebagai host, tetapi juga sebagai router yang meneruskan paket data kepada parangkat lain.

8 Pada gambar di atas ditunjukkan bahwa titik B akan meneruskan paket data yang dikirimkan titik A ke titik C. Dimana titik A dan C terletak pada posisi yang cukup jauh, sehingga titik A dan C tidak dapat menjangkau satu sama lain.

9 Karakteristik dari jaringan manet seperti yang tercantum di RFC 2501 : Memiliki topologi yang dinamis. Setiap perangkat dalam jaringan ad-hoc bergerak dapat berpindah secara bebas sehingga topologi jaringan dapat berubah-ubah sewaktu-waktu. Lebar pita terbatas. Hambatan bagi jaringan nirkabel dibandingakan dengan jaringan kabel adalah keterbatasan lebar pita koneksi. Beroperasi terbatas baterai. Hampir keseluruhan perangkat pada jaringan ad-hoc beroperasi menggunakan baterai yang terbatas kesediaan energinya. Oleh sebab itu sebuah sistem ad-hoc multihop harus didesain untuk menghemat persediaan energy. Lemahnya keamanan jaringan secara fisik Berbeda dengan jaringan kabel yang terlindungi secara fisik dengan selubung kabel, sedangkan jaringan nirkabel sangat terbuka dan rentan terhadap serangan fisik. Upaya-upaya mengganggu jaringan seperti spoofing dan denial-of-service dapat dilakukan dengan mudah.

10 2.2. AODV 1. Route Discovery dibutuhkan ketika node membutuhkan next hop yang menuju tujuan Route Request (RREQ) Node sumber membroadcast RREQ terhadap tujuan tertentu Node antara : meneruskan RREQ menuju tujuan membuat next hop reverse menuju sumber

11 AODV (Route Discovery) Route Reply (RREP) Node tujuan unicast RREP ke sumber RREP berisi seq.number, hop count (diinisialisasi 0) Dikirimkan ke sumber sepanjang reversed hop Node sumber Meneruskan RREP Menambahkan nilai hop count Node antara Jika banyak reply, dipilih dengan hop count terkecil

12 AODV (Route Maintenance) Dilakukan untuk mendeteksi link yang terputus dengan cara link-layer ACK, passive ACK, AODV Hello messages Membangkitkan RERR yang berisi node tujuan yang tidak terjangkau

13

14 2.3. OLSR Ad Hoc Routing Protocols proactive reactive Source-Initiated Table driven On demand DSDV OLSR TBRPF CGSR AODV DSR LMR ABR TORA SSR

15 Secara umum, konsep OLSR terbagi menjadi tiga modul, yaitu: Pencarian link ke tetangga (neighbors/link sensing) Penggunaan Multipoint Relay (MPR) Link-state messaging

16 Setiap node melakukan broadcast ke neighbors Setiap node melakukan re-broadcasts link state information yang diterima dari neighbors Setiap node menjaga track dari link state information yang didapat dari node yang lain Setiap node menggunakan informasi diatas untuk menentukan hop selanjutnya untuk mencapai destination 24 retransmissions to diffuse a message up to 3 hops Retransmission node

17 Hanya neighbor tertentu (MultiPoint Relays, MPRs) yang me-retransmit-kan messages MPR tertentu dapat mencakup semua 2-hop neighbors 2-hop neighbors didapat dari HELLO messages neighbors 11 retransmission to diffuse a message up to 3 hops Retransmission node -MPR

18 Neigbors/Sensing Node tetangga (neighbors) dan link dideteksi dengan menggunakan pesan Hello. Masing-masing node OLSR mengirimkan pesan tersebut kepada semua tetangga terdekatnya (one-hop neighbors) dengan menggunakan hubungan bi-directional. Berikut adalah contoh dari neighbors/link sensing.

19 Multipoint Relay (MPR) Untuk setiap dua hop neighbors n, harus terdapat sebuah MPR m, sehingga node sumber dapat berkomunikasi dengan node n melalui m.

20 Contoh penggunaan TC & MPR

21 Link state messaging Berisi Informasi setiap node dalam jaringan Bertujuan agar semua node bisa membangun keseluruhan topologi jaringan dan juga untuk menjaga eksistensi topologi jaringan seperti yang sudah disebutkan diatas Disebut juga dengan Topology Control (TC) setiap node bisa menentukan hop atau rute terbaik berikutnya apabila terjadi komunikasi antar node dalam jaringan. Informasi link pada suatu node berubah dengan cara di-update ketika ada perubahan pada state dengan cara mengirim pesan Hello kepada setiap node neighbors

22 2.5. NS-2 Network Simulator merupakan salah satu perangkat lunak atau software yang dapat menampilkan secara simulasi proses komunikasi dan bagaimana proses komunikasi tersebut berlangsung. Network Simulator melayani simulasi untuk komunikasi dengan kabel dan komunikasi nirkabel NS2 bersifat open source di bawah GPL (Gnu Public License), sehingga NS2 dapat didownload melalui website NS2

23 III. PERANCANGAN

24 3.1. Metodologi Model Mobilitas menggunakan model random waypoint. Pada model pergerakan ini, node-node dalam ruangan luas akan bergerak secara acak menuju tujuannya dengan distribusi kecepatan antara 0 sampai 20 m/s

25 Model Komunikasi Untuk mengevaluasi protokol routing, digunakan sumber trafik yang sifatnya konstan, maka dalam simulasi ini digunakan constan bit rate (CBR). Paket data yang digunakan yaitu sebesar 512 bytes Efek Pola Trafik Kapasitas jaringan (Network Size) Pergerakan node (Mobility) Volume trafik (traffic volume)

26 Matriks Pengukuran Protocol Control Overhead Merupakan jumlah keseluruhan dari paket routing yang ditransmisikan selama simulasi Packet Delivery Ratio Perbandingan paket yang berhasil terkirim ke tujuan Packet Delivery Ratio (%) = (received/ send) x 100% Average Delay Merupakan selang waktu mulai dari paket dikirimkan oleh node sumber sampai paket data tersebut berhasil diterima oleh node tujuan. Average Delay(second) = Total Delay/total receivedpacket Dimana Delay = ReceivedTime - SentTime

27 Blok diagram simulasi NS-2

28 Parameter Skenario Simulasi Topologi dengan ukuran 800m x 500m model sinyal radio dengan bandwidth 11Mbps dan nominal jangkauan transmisi adalah 250m Link layer yang digunakan adalah berdasarkan pada IEEE Durasi simulasi 100s. Detail perubahan yang akan dilakukan adalah sebagai berikut : kapasitas jaringan : node yang digunakan sejumlah 10 node sampai 50 node. mobilitas : menggunakan pause time 20s, 40s, 60s, 80s, dan 100s (jaringan dalam kondisi statis tanpa pergerakan) volume trafik : perubahan volume trafik dilakukan dengan melakukan perubahan pada trafik rate. Dimana simulasi akan dilakukan pada tingkat trafik rate 2, 5, dan 10 paket/detik.

29 IV. IMPLEMENTASI

30 4.1. Pola Trafik Jaringan Pola trafik yang akan digunakan yaitu pola trafik yang dibangkitkan oleh oleh script cbrgen.tcl. Parameter yang digunakan : tipe koneksi yang digunakan jumlah node dalam simulasi jaringan ad hoc jumlah seed maksimum koneksi yang dikehendaki paket rate cara menjalankannya seperti berikut ini : ns cbrgen.tcl [-type cbr tcp] [-nn nodes] [-seed seed] [-mc connections] [-rate rate]

31 4.2. Pola Pergerakan Node Untuk mendapatkan skenario pergerakan tersebut, maka kita menggunakan paket yang telah disediakan oleh ns-2. Paket tersebut yaitu berada pada direktori C:\cygwin\home\nsallinone-2.33\ns-2.33\indep-utils\cmu-scengen\setdest./setdest n <nodes> -p <pause time> -M <max speed> -t <simulation time> -x <max X> -y <max Y>

32 4.3. Membuat Script Simulasi Script simulasi ini berguna untuk mengakses objek-objek dalam library ns-2. script ini berekstensi.tcl script ini berisi : Membuat simulator baru Membuat file trace (.tr)& output animasi (.nam) Mendefinisikan konfigurasi (ukuran topologi jaringan, jumlah node, channel komunikasi yang digunakan) Load pola trafik Load skenario pergerakan node Cara menjalankannya : ns nama_script.tcl

33 V. UJI COBA dan ANALISIS

34 5.2. Performa terhadap Kapasitas Jaringan Jumlah node Jumlah node Jumlah node Protocol Control Overhead Average End-to-End Delay (s) Packet Delivery Ratio (%)

35 5.3. Performa terhadap Mobilitas Jaringan Pause time (s) Pause time (s) Pause time (s) Protocol Control Overhead Average End-to-End Delay (s) Packet Delivery Ratio (%)

36 5.4. Performa terhadap Kepadatan Trafik Packet/detik Packet/detik Packet/detik Protocol Control Overhead Average End-to-End Delay (s) Packet Delivery Ratio (%)

37 VI. KESIMPULAN

38 1. Dari simulasi yang telah dilakukan, dimulai dari perancangan sistem, implementasi, dan uji coba pada bab sebelumnya didapatkan beberapa kesimpulan sebagai berikut : Protokol OLSR ini sangat baik diimplementasikan pada jaringan yang besar dan tingkat mobilitas tinggi. OLSR memiliki beberapa kelebihan, yaitu : OLSR memiliki performa average end-to-end delay yang baik terhadap beberapa kondisi jaringan. OLSR memiliki nilai Protocol Control Overhead yang relatif tinggi dan stabil baik pada jaringan kecil maupun besar. Kekurangan dari OLSR yaitu prosentase Packet Delivery Ratio yang masih rendah jika dibandingkan AODV.

39 2. Protokol AODV memiliki kelebihan dalam hal : Prosentase Packet Delivery Ratio relatif tinggi baik pada berbagai kondisi jaringan, yaitu berkisar diatas 86%. AODV sangat baik diterapkan pada jaringan dengan mobilitas tinggi, karena nilai Packet Delivery Ratio terus menurun pada kondisi jaringan yang statis. Sedangkan kekurangan dari AODV, yaitu : Nilai Protocol Control Overhead yang relatif rendah jika dibandingkan dengan protokol routing OLSR. Nilai Average End-to-End Delay yang sering berubah-ubah pada beberapa kondisi jaringan.

40 TERIMA KASIH atas perhatiannya