TUGAS AKHIR. Sebagai Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1 Teknik Informatika Universitas Muhammadiya Malang

Transkripsi

1 Mobile-based Voice over Internet Protocol (VoIP) menggunakan Protokol Routing Flow-Based Ad-hoc On-demand Distance Vector (FB-AODV) pada Wireless Mesh Network TUGAS AKHIR Sebagai Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1 Teknik Informatika Universitas Muhammadiya Malang Oleh : Aris Budi Prabowo PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2013 i

2 LEMBAR PERSETUJUAN Mobile-based Voice over Internet Protocol (VoIP) menggunakan Protokol Routing Flow-Based Ad-hoc On-demand Distance Vector (FB-AODV) pada Wireless Mesh Network TUGAS AKHIR Sebagai Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1 Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang Menyetujui Pembimbing I Pembimbing II Yuda Munarko, S.Kom, M.Sc Setio Basuki, ST NIP : NIP : ii

3 LEMBAR PENGESAHAN Mobile-based Voice over Internet Protocol (VoIP) menggunakan Protokol Routing Flow-Based Ad-hoc On-demand Distance Vector (FB-AODV) pada Wireless Mesh Network TUGAS AKHIR Sebagai Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1 Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang Disusun Oleh : Aris Budi Prabowo Tugas Akhir ini telah diuji dan dinyatakan lulus oleh tim penguji pada tanggal 27 Juli 2013 Menyetujui Penguji I Penguji II Zamah Sari, ST, MT Agus Eko Minarno, S.Kom NIDN : NIDN : Mengetahui Ketua Jurusan Teknik Informatika Eko Budi Cahyono, S.Kom, MT NIP : iii

4 SURAT PERNYATAAN Saya yang bertanda tangan di bawah ini : Nama : Aris Budi Prabowo Tempat, Tanggal Lahir : Kudus, 7 April 1987 NIM : Fakultas : Teknik Program Studi : Teknik Informatika Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa : 1. Skripsi dengan berjudul Mobile-based Voice over Internet Protocol (VoIP) menggunakan Protokol Routing Flow-Based Ad-hoc Ondemand Distance Vector (FB-AODV) pada Wireless Mesh Network adalah hasil karya saya, dan dalam naskah skripsi ini tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh gelar akademik di suatu Perguruan Tinggi, dan tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, baik sebagian atau keseluruhan, kecuali secara tertulis dikutip dalam naskah ini dan disebutkan dalam sumber kutipan atau daftar pustaka. 2. Apabila ternyata di dalam naskah skipsi ini dapat dibuktikan terdapat unsurunsur plagiasi, saya bersedia skripsi ini digugurkan dan gelar akademik yang telah saya peroleh dibatalkan, serta diproses dengan ketentuan hukum yang berlaku. 3. Skripsi ini dapat dijadikan sumber pustaka yang merupakan hak bebas royalty non eksklusif. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya untuk dipergunakan sebagaimana mestinya. Mengetahui, Malang, 29 Juli 2013 Dosen Pembimbing yang menyatakan Yuda Munarko, S.Kom, M.Sc Aris Budi Prabowo iv

5 ABSTRAK Wireless Mesh Network (WMN) merupakan salah satu jenis arsitektur jaringan ad-hoc yang bekerja secara multihop (saling me-relay). Salah satu routing protocol WMN, yaitu FB-AODV yang merupakan salah satu ekstensi dari protokol AODV. Protokol ini akan digunakan untuk membentuk dynamic routing pada Wireless Mesh Network yang memungkingkan komunikasi tetap berlangsung walaupun terjadi perubahan node dan secara otomatis membangun rute baru untuk setiap perubahan node dalam pengiriman paket data. Dalam tugas akhir ini akan diimplementasikan VoIP menggunakan protokol routing FB-AODV pada Wireless Mesh Network. Berdasarkan analisis implementasi dan pengujian, menunjukkan, bahwa protokol routing FB-AODV memiliki nilai QoS yang cukup baik. Terutama saat pengujian paket data VoIP pada protokol RTP, sequence error saat pengiriman data tersebut relatif kecil. Demikian juga dengan beban rata - rata CPU dan penggunaan memori juga relatif kecil. Kata Kunci : Mesh Network, Protocol FB-AODV, VoIP. v

6 ABSTRACT Wireless Mesh Network (WMN) is one of the ad-hoc network architecture that works multihop (each relay). One of the WMN routing protocol is FB-AODV which is one of the AODV protocol extensions. This protocol will be used to establish dynamic routing in Wireless Mesh Network which possible to make the communication still connected although the node has change, and will automaticaly build a new route every node changes when sending a data packet. In this project will be implemented VoIP using FB-AODV routing protocol on Wireless Mesh Network. Based on the analysis on implementation and testing shows that FB-AODV routing protocol have a good Quality of Service (QoS) value. Especially when testing VoIP data packets on the RTP protocol, sequence errors during transmission of data is relatively small. Likewise, the average load - average CPU and memory usage is also relatively small. Keyword : Wireless Mesh Network, Routing Protocol FB-AODV, VoIP. vi

7 KATA PENGANTAR Segala puji hanya bagi Allah SWT, dengan limpahan rahmat-nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi berjudul Mobile-based Voice over Internet Protocol (VoIP) menggunakan Protokol Routing Flow-Based Ad-hoc On-demand Distance Vector (FB-AODV) pada Wireless Mesh Network ini sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar sarjana Komputer di Universitas Muhammadiyah Malang. Dalam menyusun skripsi ini, penulis memperoleh bantuan dan pengarahan dari berbagai pihak, oleh karena itu dengan rendah hati, penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Allah SWT yang memberikan kemudahan dan kelancaran dalam segala hal. 2. Rosul Muhammad SAW, yang telah mengantarkan umat manusia dari jaman kebodohon menujuke jaman dengan umat yang berakhlak dan berilmu. 3. Kedua orang tua yang telah memberikan dukungan moril maupun materil serta do a yang tiada hentinya. 4. Bapak Yuda Munarko, S.Kom, M.Sc sebagai pembimbing I, yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan kepada penulis. 5. Bapak Setio Basuki, ST sebagai pembimbing II, yang juga telah memberikan bimbingan dan pengarahan kepada penulis. 6. Teman teman dan saudara saudara semua, terima kasih atas do a dan dukungannya selama ini. 7. Parttimer di Lab Informatika UMM, yang telah membantu menyediakan alat dan tempat sebagai eksperimen tugas akhir penulis. Seperti dalam pepatah tak ada gading yang tak retak. Oleh karena itu, kritik dan saran dari pembaca sangat penulis harapkan. Malang, 29 Juli 2013 Penulis vii

8 DAFTAR ISI Halaman Judul... i Lembar Persetujuan... ii Lembar Pengesahan... iii Lembar Pernyataan Keaslian... iv Abstrak... v Abstract... vi Kata Pengantar... vii DAFTAR ISI... viii DAFTAR TABEL... x DAFTAR GRAFIK... xi DAFTAR GAMBAR... xii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Batasan Masalah Metode Penelitian Sistematika Pembahasan... 4 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Wireless Mesh Networking flow-based Ad-Hoc On demand Distance Vector (FB-AODV) Voice Over Internet Protocol (VOIP) Quality of Service (QoS) Latency atau Delay Delay Variation Packetloss Cross Compiling BAB III ANALISA DAN PERANCANGAN SISTEM 3.1 Analisa Sistem Analisa Sistem Sisi Mobile Nodes viii

9 3.1.2 Analisa Sistem Sisi Node VOIP Server Analisa Kebutuhan Sistem Kebutuhan Sisi Mobile Nodes Kebutuhan Sisi Node VOIP Server Perancangan Arsitektur Sistem Perancangan Arsitektur Hardware Perancangan Arsitektur Software Perancangan Proses Sistem Perancangan Pengujian Sistem BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN 4.1 Implementasi Sistem Implementasi Protokol FB-AODV pada Node VOIP Server Implementasi Protokol FB-AODV pada Mobile Node Implementasi VOIP Server Implementasi VOIP Client Pengujian Sistem Pengujian Fungsionalitas Jaringan Pengujian Node yang terkoneksi dengan protokol FB-AODV Pengujian Handover pada protokol FB-AODV Pengujian QoS Pengujian Beban Kerja CPU dan Memory Analisa Hasil Pengujian Analisa pengujian node yang terkoneksi dengan protokol FB-AODV Pengujian handover pada protokol FB-AODV Analisa Pengujian QoS Analisa Pengujian Beban Kerja CPU dan Memory BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA ix

10 DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Pengukuran Latency Tabel 4.2 Pengukuran Throughput Tabel 4.3 Pengukuran Jitter (secara RTP) x

11 DAFTAR GRAFIK Grafik 4.1 Pengukuran Latency Grafik 4.2 Pengukuran Throughput Grafik 4.3 Pengukuran Jitter (secara RTP) xi

12 DAFTAR GAMBAR Gambar 3.1 Topologi WMN dengan koneksi ad-hoc Gambar 3.2 Route Discovery Gambar 3.3 Arsitektur software pada OSI Layer Gambar 3.4 Desain arsitektur sistem Android Gambar 3.5 Flowchart proses Route Discovery Gambar 3.6 Skenario proses handover Gambar 4.1 Source FB-AODV Gambar 4.2 Proses Compiling Gambar 4.3 Detil arsitektur protokol FB-AODV Gambar 4.4 Option FB-AODV Gambar 4.5 Konfigurasi wireless interface Gambar 4.6 Protokol FB-AODV berjalan pada interface wlan Gambar 4.7 Proses Cross Compiling arsitektur ARM Gambar 4.8 Hasil Cross Compiling Gambar 4.9 Load WLAN driver Gambar 4.10 Daftar modul yang terpasang pada Android Gambar 4.11 Konfigurasi wireless interface Gambar 4.12 Wireless interface mode ad-hoc Gambar 4.13 Protokol routing berjalan pada mobile node Gambar 4.14 Pilihan untuk instalasi OpenSIPS Gambar 4.15 Konfigurasi listening IP pada OpenSIPS Gambar 4.16 Konfigurasi DB Deployment Gambar 4.17 Proses penambahan user VoIP Gambar 4.18 Proses monitor server VoIP Gambar 4.19 Tampilan Dial VoIP Client Gambar 4.20 Halaman Setting VoIP Gambar 4.21 Set alamat IP server VoIP Gambar 4.22 Set VoIP ID / Phone Number Gambar 4.23 Set password VoIP Client Gambar 4.24 Daftar node terkoneksi dengan protokol xii

13 Gambar 4.25 Skenario pengujian handover Gambar 4.26 Traceroute proses handover Gambar 4.27 Skenario pengujian handover Gambar 4.28 Traceroute proses handover Gambar 4.29 command listening iperf tool Gambar 4.30 Pengiriman paket data dari setiap node iperf tool Gambar 4.31 monitoring paket dengan wireshark Gambar 4.32 Monitoring 6 kali VoIP Calls Gambar 4.33 Monitoring RTP Stream Gambar 4.34 Analisa paket data RTP Gambar 4.35 Grafik paket data RTP Gambar 4.36 Analisa paket data RTP Gambar 4.37 Grafik paket data RTP Gambar 4.38 Analisa paket data RTP Gambar 4.39 Grafik paket data RTP Gambar 4.40 Analisa paket data RTP Gambar 4.41 Grafik paket data RTP Gambar 4.42 Analisa paket data RTP Gambar 4.43 Grafik paket data RTP Gambar 4.44 Analisa paket data RTP Gambar 4.45 Grafik paket data RTP Gambar 4.46 Monitoring CPU dan Memory node Gambar 4.47 Monitoring CPU dan Memory node Gambar 4.48 Monitoring CPU dan Memory node Gambar 4.49 Monitoring CPU dan Memory node Gambar 4.50 Analogi Coverage jaringan Mesh Gambar 4.51 Analogi Coverage jaringan Mesh Gambar 4.52 Proses ping dari node 4 ke node Gambar 4.53 Paket diterima iperf tool pada server xiii

14 DAFTAR PUSTAKA [1] FB-AODV. [Online], diakses tanggal 5 Mei 2013 [2] AODV. [Online], diakses pada tanggal 7 Mei 2013 [3] Dragos, Niculescu. Samrat, Ganguli. Kyungtae, Kim. Performance of VoIP in a Wireless Mesh Network, NEC Laboratories America, Princeton,NJ. [4] Corriero, Nicole. Covino, Emanuele. Mottola, Angelo. An Approach to use FB-AODV with Android, University of Bari Italy [5] Konsep Sistem Operasi.pdf unikom_r-i.pdf, diakses tanggal 12 Mei 2013 [6] M. Abolhasan, T. Wysocki, and E. Dutkiewicz, A review of routing protocols for mobile ad hoc networks, Ad Hoc Networks, vol. 2, no. 1,pp. 1 22, January [7] Mesh Network Jaringan Cerdas, Luas, Tanpa Putus.pdf diakses pada tanggal 12 Mei 2013 [8] Stuedi, Patrick. Alonso, Gustavo. Wireless Ad Hoc VoIP, Department of Computer Science, Swiss Federal Institute of Technology. [9] Elizabeth M. Royer, Chai-Keong Toh. A Review of Current Routing Protocol for Ad-Hoc Mobile Wireless Network [10] Shih-Lin Wu, Yu Chee Tseng. Wireless Ad-Hoc Networking. Auerbach Publications, 2007 [11] Joshi, Avinash. Hasty, Vann. Bahr, Michael. Routing Protocols for MANET. MeshNetworks Inc, Siemens Corporate Technology, 2004 [12] Rahmadita, Dwi Ayu. Hadi, M. Zen Samsono. Analisa Aplikasi VoIP Pada Jaringan MPLS, Politeknik Elektronika Negeri Surabaya, Surabaya Indonesia xiv