PEMBANGUNAN BANDWIDTH MANAGEMENT DENGAN METODE QUEUE TREE HTB DAN PCQ PADA MIKROTIK ROUTERBOARD. (Studi Kasus : SMA Kristen 1 Salatiga) Artikel Ilmiah

Transkripsi

1 PEMBANGUNAN BANDWIDTH MANAGEMENT DENGAN METODE QUEUE TREE HTB DAN PCQ PADA MIKROTIK ROUTERBOARD (Studi Kasus : SMA Kristen 1 Salatiga) Artikel Ilmiah Peneliti : Sakti Henggar Pradesa ( ) Wiwin Sulistyo, ST., M.Kom. Program Studi Teknik Infomatika Fakultas Teknologi Informasi Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga Agustus 2017

2 PEMBANGUNAN BANDWIDTH MANAGEMENT DENGAN METODE QUEUE TREE HTB DAN PCQ PADA MIKROTIK ROUTERBOARD (Studi Kasus : SMA Kristen 1 Salatiga) Artikel Ilmiah Diajukan kepada Fakultas Teknologi Informasi untuk memperoleh Gelar Sarjana Komputer Peneliti : Sakti Henggar Pradesa ( ) Wiwin Sulistyo, ST., M.Kom. Program Studi Teknik Infomatika Fakultas Teknologi Informasi Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga Agustus 2017 ii

3 iii

4 iv

5 v

6 vi

7 1. Pendahuluan Jasa penyedia layanan internet atau Internet Service Provider (ISP) dalam menyediakan layanan akses internet pada setiap penggunanya akan memberikan besaran sebuah bandwidth internet. Namun dalam penggunaan layanan internet tersebut sering terjadi sebuah permasalahan jika tidak dikelola dengan baik. Permasalahan yang terjadi ketika bandwidth yang diberikan dari ISP tidak diberi sebuah kebijakan ataupun aturan dalam pengelolaan bandwidth, sehingga dapat menyebabkan berbagai dampak permasalahan [1]. Dampak permasalahan yang terjadi yaitu membuat saling berebutnya bandwidth yang tersedia antara pengguna satu dengan pengguna lainnya pada saat pemakaian koneksi internet tersebut dilakukan secara bersama-sama oleh pengguna yang begitu banyak. Pengguna dalam melakukan aktivitas download ataupun video streaming dapat menyita bandwidth dari para pengguna lain, dikarenakan aktivitas tersebut menggunakan trafik data yang begitu tinggi dan dapat menyita keseluruhan bandwidth yang tersedia. Hal ini jika dibiarkan dapat berdampak merugikan pengguna lainnya sehingga menyebabkan konektivitas dari para pengguna tersebut terganggu dan menjadi lambat. Masalah ini terjadi dikarenakan bandwidth yang seharusnya didapat oleh setiap pengguna telah habis digunakan oleh beberapa pengguna saja dan permasalahan ini disebut dengan dominasi bandwidth antar pengguna [1]. Permasalahan yang terjadi tersebut diperlukan sebuah kebijakan atau rule untuk membuat bandwidth yang tersedia dapat didistribusikan secara merata dan adil (fair usage) kepada semua pengguna. Dalam penerapan kebijakan ataupun aturan pada pengelolaan bandwidth disebut dengan istilah manajemen bandwidth [1]. Sekolah SMA Kristen 1 Salatiga memiliki permasalahan dominasi bandwidth antar pengguna pada jaringan internet yang ada kini. Masalah tersebut berdampak pada bandwidth yang diterima antar pengguna tidak adil dan menyebabkan terganggunya aktivitas dari guru-guru pada tempat studi tersebut. Sedangkan aktivitas yang lebih dibutuhkan oleh para guru lebih dominan pada aktivitas akses pada website kemdikbud (kepegawaian, pembelajaran, data siswa dan guru), , maupun e-learning. Namun permasalahan sering terjadi dimana akses yang seharusnya diutamakan ini justru bermasalah dengan lambatnya waktu untuk akses ketika banyak pengguna yang sedang aktif menggunakan layanan internet tersebut. Mengingat bahwa setiap pengguna dapat melakukan berbagai jenis aktivitas baik dari aktivitas browsing (sosial media dan berbagai macam website), download ataupun video streaming dan tentu saja aktivitas yang seharusnya diutamakan ini dapat terganggu akibat konsumsi bandwidth yang tinggi dari aktivitas lain tersebut. Sebuah solusi diperlukan untuk mengatasi permasalahan-permasalahan tersebut agar semua guru pada tempat studi mendapatkan jaminan bandwidth dan membuat kebutuhan akses dari para guru 2

8 mendapatkan prioritas utama. Manajemen bandwidth dapat diterapkan dengan beberapa macam metode dalam mengatasi permasalahan yang terjadi dan diantaranya merupakan metode yang terdapat pada tool Mikrotik, yaitu queue tree Hierarchical Token Bucket (HTB) dan Per Connection Queue (PCQ). Berdasarkan latar belakang permasalahan yang terjadi pada tempat studi maka pada penelitian ini dapat dirumuskan menjadi pembangunan dan penerapan manajemen bandwidth dengan menggunakan metode HTB dan PCQ yang dibangun pada Mikrotik RouterBoard pada jaringan internet di SMA Kristen 1 Salatiga. Penelitian ini menghasilkan sebuah sistem manajemen bandwidth yang dapat memberikan sejumlah jaminan bandwidth kepada setiap pengguna yang aktif meskipun pada pemakaian koneksi internet yang begitu sibuk. Hal tersebut bertujuan untuk menjaga akses internet dapat dilakukan sesuai kebutuhan pada semua pengguna. Penelitian ini juga menawarkan pemberian prioritas pada jenis trafik berdasarkan tingkat kebutuhan aktivitas yang digunakan dan dalam penelitian ini memprioritaskan pada aktivitas akses yang selalu dibutuhkan oleh para guru pada tempat studi. 2. Tinjauan Pustaka Manajemen bandwidth adalah pengalokasian yang tepat dari suatu bandwidth untuk mendukung keperluan aplikasi, serta dapat memberikan jaminan kualitas, memberikan level layanan sesuai dengan kebutuhan ataupun prioritas pada suatu layanan jaringan [2]. Metode atau teknik dalam memanajemen bandwidth dapat diterapkan pada sebuah tool dan pada penelitian ini menggunakan tool Mikrotik. Mikrotik RouterBoard merupakan sebuah hardware yang diproduksi oleh Mikrotik yang dapat menjalankan fungsi dari sebuah router tanpa bergantung pada sebuah komputer lagi. Hal ini dikarenakan semua fungsi pada router sudah ada dalam RouterBoard jika dibandingkan dengan komputer yang diinstal RouterOS [3]. Mikrotik disini berperan sebagai tool untuk mendukung pengerjaan studi manajemen bandwidth ini, dengan menerapkan metode HTB dan PCQ untuk menyelesaikan permasalahan yang ada. Berikut penjelasan secara rinci mengenai metode yang digunakan pada penelitian ini. Metode Hierarchical Token Bucket (HTB) adalah sebuah metode kelas antrian (classful queuing) yang sangat berguna untuk mengatasi bermacammacam jenis dari sebuah trafik. Structure atau susunan dari HTB dapat membuat antrian menjadi lebih terstruktur, dengan melakukan pengelompokanpengelompokan bertingkat. Dalam penerapan metode HTB ada 3 langkah dasar yang harus dijalankan yaitu: 1) Pencocokan dan penandaan trafik (mark traffic), selanjutnya mengklasifikasikan trafik untuk penggunaan lebih lanjut. Penandaan trafik terdiri dari satu atau lebih parameter pencocokan dalam pemilihan paket dan digunakan untuk kelas-kelas yang spesifik. 2) Sebuah aturan (policy) dibuat untuk 3

9 melakukan mark traffic, selanjutnya kelas trafik yang telah diberi parameter aturan tersebut digunakan dalam menentukan tindakan (action) yang diambil untuk masing-masing kelas. 3) Kebijakan diberikan pada interface yang spesifik dan termasuk dalam menambahkan kebijakan untuk semua interface (global-in, global-out atau global-total), ataupun untuk antrian parent tertentu. HTB memungkinkan untuk membuat struktur antrian hirarki dan menentukan hubungan antar antrian, seperti "parent-child" atau "child-child. Ketika antrian memiliki setidaknya satu child maka antrian child tersebut menjadi antrian pusat (inner queue), semua antrian tanpa children atau leaf queue tidak akan dapat berjalan dengan baik dikarenakan tidak sesuai dengan kebijakan dari HTB. Hal tersebut dikarenakan leaf queue yang membuat terjadinya kebijakan pengalokasian trafik berjalan dengan baik, inner queue hanya bertanggung jawab pada pendistribusian trafik dan untuk semua leaf queue diperlakukan secara sama. Dalam RouterOS perlu menentukan opsi pada parent untuk menetapkan antrian-antrian lain sebagai child [4]. Dual Limitation pada setiap antrian pada HTB memiliki 2 rate limits yaitu: 1) Committed Information Rate (CIR) - (limit-at pada RouterOS) sebagai skenario terburuk, yaitu minimum kecepatan yang akan didapatkan ketika jaringan dalam kondisi sibuk. Apabila dalam jaringan sedang terjadi peningkatan trafik internet (full traffic) maka meski terjadi kasus seperti itu masing-masing user tetap akan mendapat jaminan kecepatan sebesar yang sudah ditentukan dalam CIR atau limitat. 2) Maximal Information Rate (MIR) - (max-limit pada RouterOS) sebagai skenario terbaik, yaitu sebagai batas maksimum kecepatan yang bisa didapatkan oleh user ketika jaringan internet sedang tidak sibuk. Rata-rata aliran trafik yang didapatkan oleh setiap user bisa mencapai pada rate maksimum, ketika ada antrian parent yang mempunyai bandwidth cadangan. Pertama limit-at (CIR) dari semua antrian akan terpenuhi terlebih dahulu, kemudian child baru bisa mencoba meminjam data rate yang diperlukan dari parent mereka dalam rangka untuk mencapai max-limit (MIR) mereka. CIR akan diutamakan terlebih dahulu tidak memperdulikan apapun yang terjadi bahkan jika max-limit parent terlampaui. Fitur dual limitation ini dapat berkerja secara optimal dengan diperlukan sebuah aturan seperti berikut ini: 1) Seluruh jumlah rate dari semua limit-at antrian children harus lebih kecil atau sama dengan jumlah dari besar trafik yang tersedia pada parent. 2) CIR(parent)* CIR(child1) CIR(childN), pada keterangan (parent)* jika parent adalah main parent maka CIR(parent) = MIR(parent). 3) Rate maksimum dari setiap child harus kurang atau setara dengan rate maksimum dari parent. 4) MIR(parent) MIR(child1) & MIR(parent) MIR(child2) &... & MIR(parent) MIR(childN) [4]. Priority bertanggung jawab untuk mendistribusikan trafik yang tersisa dari antrian parent kepada antrian child sehingga mereka mampu mencapai pada max- 4

10 limit mereka masing-masing. Antrian dengan prioritas yang lebih tinggi akan mencapai max-limit sebelum antrian dengan prioritas yang lebih rendah. Prioritas 8 adalah prioritas terendah dan 1 adalah yang tertinggi. Prioritas hanya bekerja dengan ketentuan: 1) Prioritas pada antrian pusat (inner queue) tidak akan berlaku jika memiliki antrian leaf dan prioritas hanya berlaku pada leaf queue. 2) Jika max-limit yang ditentukan spesifik (tidak 0) [4]. Metode HTB ini berperan dalam menerapkan kebijakan pembagian bandwidth pada jaringan lokal (LAN) di kantor guru pada tempat studi SMA Kristen 1 Salatiga. Metode Per Connection Queue (PCQ) merupakan pengaturan manajemen bandwidth yang bersifat massive dan dinamis. PCQ Classifier digunakan untuk membuat sub-stream dengan menggunakan parameter src-address, dst-address, src-port maupun dst-port. Kinerja dari classifier yaitu dengan menggunakan jenis classifier yang dipakai untuk mengklasifikasikan arah koneksi. Classifier srcaddress atau src-port digunakan pada arah koneksi yang berasal dari jaringan user dan menuju pada sumber koneksi internet, sedangkan classifier dst-address atau dst-port digunakan pada arah koneksi yang bersumber dari internet dan menuju pada jaringan user. Setiap paket stream yang berasal dari user ataupun dari internet tersebut dibagi dan dikelompokan menjadi PCQ sub-stream sesuai dengan jenis classifier yang digunakan [5]. Gambar 1 PCQ dengan pcq-rate=128 Kbps dan pcq-rate=0 [5] PCQ Rate merupakan parameter yang dapat digunakan untuk membatasi bandwidth maksimum yang bisa didapatkan oleh tiap sub-stream. Gambar 1 merupakan skenario ketika pendistribusian bandwidth yang memiliki max-limit sebesar 512 Kbps dengan menggunakan parameter pcq-rate=128 Kbps. Parameter tersebut membatasi alokasi bandwidth yang dapat diterima oleh setiap user yang aktif sebesar 128 Kbps, meskipun max-limit yang tersedia adalah 512 Kbps. Rate 128 Kbps ini tidak akan berlaku ketika max-limit yang tersedia 512 Kbps jika dibagi oleh jumlah user yang aktif dan hasilnya tidak dapat mencapai pada rate yang telah ditentukan yaitu 128 Kbps. Contoh max-limit 512 Kbps jika dibagi oleh 7 users yang aktif maka masing-masing user akan mendapatkan rate sebesar 5

11 73 Kbps. Parameter dengan pcq-rate=0 membuat user yang aktif mendapatkan keseluruhan bandwidth yang tersedia, jika terdapat 2 users maka max-limit yang tersedia akan dibagi oleh 2 users tersebut hingga seterusnya [5]. Metode PCQ memiliki peran dalam pengalokasian bandwidth pada jaringan WLAN kantor guru dimana terdapat jumlah user yang tidak menentu pada tempat studi kasus. Penelitian terdahulu yang berkaitan dengan penelitian ini berjudul Implementasi Quality of Service Dengan Metode HTB (Hierarchical Token Bucket) Pada PT.Komunika Lima Duabelas melakukan pengimplementasian Quality of Service dengan menggunakan metode HTB. Penelitian tersebut bertujuan untuk mengoptimalkan bandwidth yang tidak terpakai dengan tetap menjaga keseimbangan antara paket-paket bandwidth yang ditawarkan. Penelitian tersebut menghasilkan pada setiap kelas paket yang dibuat dapat memperoleh bandwidth minimal pada CIR dan terjadi pemerataan bandwidth sesuai prioritasnya disaat kondisi seluruh traffic paket penuh [6]. Pada penelitian yang berjudul Implementasi Queue Tree untuk Optimalisasi Manajemen Bandwidth Pada Seven Net Semarang melakukan manajemen bandwidth dengan menggunakan metode PCQ yang bertujuan untuk mengoptimalkan bandwidth yang tersedia. Penelitian tersebut menghasilkan agar bandwidth yang tersedia dapat didistribusikan dengan merata kepada setiap user yang aktif dan bertujuan agar koneksi yang tersedia menjadi lebih stabil [7]. Penelitian sebelumnya yang berjudul Analisis Manajemen Bandwidth di Stasiun Kertapati Palembang melakukan analisis manajemen bandwidth dengan mengunakan konsep PCQ pada tempat studi. Hasil dari penerapan konsep antrian PCQ tersebut selanjutnya dianalisa dengan menggunakan parameter kualitas pelayanan yaitu Lost, Delay, Jitter dan Throughput. Penelitian tersebut menghasilkan perbandingan keadaan sebelum diterapkan manajemen bandwidth dan setelah diterapkan dengan menggunakan parameter kualitas pelayanan [2]. Berdasarkan penelitian-penelitian yang telah dilakukan sebelumnya, maka dilakukan penelitian pembangunan dan penerapan sistem manajemen bandwidth dengan metode HTB dan PCQ. Metode tersebut digunakan untuk menjaga kualitas dari bandwidth yang tersedia kepada semua pengguna yang aktif. Penelitian ini dilakukan pada jaringan LAN dan WLAN di kantor guru SMA Kristen 1 Salatiga. Perbedaan dari penelitian sebelumnya, manajemen bandwidth ini menerapkan kebijakan pengklasifikasian pada jenis trafik browsing, download, video streaming dan main priority yang terdiri dari daftar jenis trafik yang paling diutamakan. Klasifikasi jenis trafik tersebut dapat memberikan prioritas berdasarkan tingkat kebutuhan para guru pada tempat studi. Prioritas ini bertujuan untuk mengatasi permasalahan dominasi bandwidth antar pengguna dan bermacam-macam jenis trafik data ketika berjalan bersamaan. Sistem manajemen bandwidth ini dibangun pada Mikrotik RouterBoard. 6

12 3. Metode Penelitian Metode penelitian yang digunakan dalam membangun sistem manajemen bandwidth dengan metode queue tree HTB dan PCQ ini menggunakan metode penelitian PPDIOO (Prepare, Plan, Design, Implement, Operate, Optimize). Metode penelitian ini memiliki 6 tahapan pengerjaan yang saling berkaitan antara aktivitas satu dengan lainnya dan menjadi siklus yang akan berjalan terusmenurus hingga mencapai tujuan yang diraih. Tahapan-tahapan tersebut terdiri mulai dari tahap Persiapan, Rencana, Desain, Implementasi, Operasional dan Optimalisasi [8]. Gambar 2 Tahap Siklus PPDIOO [8] Tahapan siklus PPDIOO pada Gambar 2 dapat dijelaskan sebagai berikut: 1) Prepare : Tahap persiapan merupakan tahap pengumpulan informasi dalam strategi pengembangan jaringan, ataupun dalam mengidentifikasi permasalahan yang ada. 2) Plan : Proses mengamati kondisi jaringan yang ada dan memastikan jaringan tersebut dapat mendukung dengan sistem yang diusulkan. Hasil identifikasi dari pengamatan tersebut menjadi dasar perencanaan sistem. 3) Design : Informasi yang telah diperoleh dari tahap persiapan dan perencanaan menjadi dasar dalam perancangan sistem yang dibangun. Sebuah desain harus selaras dengan tujuan yang ingin dibangun, mendukung ketersediaan yang tinggi dan kehandalan. Hasil desain termasuk diagram jaringan, topologi jaringan dan daftar peralatan-peralatan. 4) Implement : Tahap dilakukan implementasian yang meliputi pada proses instalasi, konfigurasi dan penerapan semua hal yang telah direncanakan sesuai dengan spesifikasi desain dan analisis yang telah dilakukan sebelumnya. 5) Operate : Pada tahap ini dilakukan tahap pengujian sistem yang telah dibangun. Kemudian dilakukan pengamatan dari kinerja sistem, deteksi kesalahan dan kekurangan dalam sistem. 6) Optimize : Ketika perancangan dan pengujian sistem telah dilakukan pada tahap sebelumnya maka tahap optimalisasi memungkinkan untuk memperbaiki masalah kinerja dari sistem, sehingga mencapai pada hasil yang ingin dicapai [8]. Berikut merupakan tahapan dalam 7

13 membangun sistem manajemen bandwidth pada tempat studi kasus di SMA Kristen 1 Salatiga dengan menggunakan tahapan pada siklus PPDIOO. Pada tahap persiapan merupakan kegiatan pengumpulan informasi kondisi jaringan pada tempat studi. Kegiatan observasi dilakukan dalam memperoleh informasi dengan mengamati lalu lintas trafik jaringan dari tempat studi dan melakukan wawancara kepada guru yang bertanggung jawab di bidang IT di SMA Kristen 1 Salatiga. Dalam tahap ini telah didapatkan informasi mengenai apa saja yang dibutuhkan dalam membangun sistem manajemen bandwidth. Informasi tersebut meliputi dari jumlah pengguna yang ada, IP address yang digunakan, besar bandwidth yang dimiliki, peralatan-peralatan yang diperlukan dan hasil dari identifikasi permasalahan yang ada. Kondisi jaringan yang terdapat pada tempat studi saat ini dapat mendukung dengan sistem yang diusulkan, dikarenakan penerapan pengembangan sitem terjadi pada pembuatan kebijakan, optimalisasi dan konfigurasi pada router Mikrotik. Tahap perencanaan dalam membangun sistem ini menggunakan sebuah metode pengaturan bandwidth yaitu metode antrian HTB yang diterapkan pada jaringan LAN di tempat studi meliputi pada ruangan TU, BK, kepala sekolah, wakil kepala sekolah dan kantor guru. Metode ini diterapkan pada jaringan LAN dikarenakan dapat dipastikan mendapatkan jaminan bandwidth pada saat jaringan padat dengan skenario terburuk yaitu semua pengguna aktif menggunakan jaringan internet. Metode antrian penggabungan PCQ dan HTB diterapkan pada jaringan WLAN pada kantor guru dikarenakan jumlah pengguna yang tidak menentu. Pada penggabungan ini PCQ bertindak sebagai antrian pembagian bandwidth secara otomatis berdasarkan pengguna yang aktif. Metode HTB berperan sebagai struktur prioritas pada kelas trafik paket yang dibangun. Penerapan perbedaan metode pada jaringan tersebut dikarenakan menyesuaikan dengan kondisi jaringan yang terdapat pada tempat studi, dengan struktur antrian HTB pada setiap pengguna maka jaminan bandwidth yang diperoleh pada jaringan LAN menjadi pasti. Pengguna pada jaringan WLAN mendapatkan jaminan bandwidth berdasarkan dengan jumlah pengguna yang aktif. Namun persamaan pada kedua jaringan tersebut dengan menerapkan klasifikasi trafik prioritas berdasarkan tingkat kebutuhan aktivitas akses para guru pada tempat studi. Keseluruhan aktivitas akses para guru tersebut dikelompokan menjadi 4 klasifikasi trafik prioritas yang terdiri dari kelas browsing, download, streaming dan main priority (terdiri dari daftar jenis trafik yang paling diutamakan). Hal tersebut bertujuan ketika jaringan dalam keadaan sibuk ataupun ketika suatu pengguna menjalankan aktivitas jenis trafik data yang berbeda secara bersamaan, mencegah terjadinya dominasi antar trafik dan menjaga aktivitas akses internet dari pengguna tersebut dapat dilakukan sesuai kebutuhan. Hal ini 8

14 dilakukan agar jaringan LAN ataupun WLAN pada seluruh penggunanya dapat menerima output bandwidth yang optimal. Perencanaan ini merupakan bagian dalam pengimplementasian membangun sistem manajemen bandwidth. Tahap perancangan dalam membangun sistem manajemen bandwidth ini menggunakan informasi pada tahap sebelumnya dan terdiri dari informasi berikut. Pada lokasi tempat studi telah didapatkan informasi mengenai ruangan-ruangan mana saja yang telah terhubung dengan jaringan internet maupun yang tidak terhubung, IP address yang digunakan dan berapa banyak pengguna yang terhubung dengan jaringan. Informasi pada Tabel 1 merupakan gambaran kondisi dari tempat studi saat ini dan menjadi dasar perancangan dari sistem yang dibangun. Informasi pada tabel tersebut juga dapat digunakan untuk memperjelas dalam pembacaan topologi jaringan yang terdapat pada tempat studi. Tabel 1 Kondisi lokasi ruangan di SMA Kristen 1 Salatiga Nama Ruang User Alamat IP Fungsi Akses Kantor TU Tempat pengelolaan administrasi sekolah, server keuangan dan router gateway Internet Intranet/LAN/ Gateway Kantor Guru 2 Ruang Wakil Kepala Sekolah Ruang Kepala Sekolah Ruang BK Ruang Lab TI Ruang Perpustakaan Ruang Multimedia Tempat kerja guru Tempat server nilai dan client untuk input data Internet Intranet/LAN/ WLAN Internet Intranet/LAN Ruang kerja kepala sekolah Internet Intranet/LAN Tempat input data siswa Tempat praktikum dan pembelajaran Perpustakaan dan tempat akses informasi Tempat multimedia Internet Intranet/LAN Intranet/LAN Internet/LAN Intranet/LAN Gambar 3 merupakan topologi jaringan yang terdapat pada tempat studi dan lingkup tempat dalam penelitian ini mencakup pada ruangan TU, BK, kepala sekolah, wakil kepala sekolah dan ruangan kantor guru. Semua ruangan tersebut terhubung dengan jaringan LAN melalui switch yang terdiri dari 10 users dan 2 servers, pada kantor guru terdapat jaringan WLAN yang terhubung melalui access point dan semua jaringan tersebut terhubung dengan Mikrotik RouterBoard. Jaringan WLAN pada kantor guru memiliki jumlah user yang tidak menentu dan ketika pada jam sibuk terdapat lebih dari 10 users yang aktif. Total bandwidth yang tersedia dari ISP Telkom Speedy sebesar 3 Mbps dan dialokasikan pada jaringan LAN sebesar 1,5 Mbps serta pada jaringan WLAN sebesar 1,5 Mbps.

15 Gambar 3 Topologi SMA Kristen 1 Salatiga Permasalahan yang terjadi pada tempat studi adalah dominasi bandwidth antar pengguna dan bandwidth yang didapat oleh setiap pengguna tidak merata sehingga berdampak pada kegagalan akses yang dilakukan oleh para guru dikarenakan bandwidth yang diterima terlalu kecil. Permasalahan aktivitas akses website yang menyangkut pada pekerjaan dan pembelajaran yang seharusnya lebih dibutuhkan justru mengalami gangguan dikarenakan aktivitas trafik lain serta peningkatan trafik jaringan pada jam padat. Permasalahan tersebutlah yang menjadi dasar perancangan sistem manajemen ini dibangun untuk menjadi solusi dalam mangatasi permasalahan. Perancangan ini memiliki langkah-langkah dalam membangun sistem manajemen bandwidth yaitu: 1) Langkah membuat pondasi dari sistem ini dengan pembuatan mangle pada firewall yang ada pada router Mikrotik. Peran dari mangle disini melakukan penandaan pada setiap trafik koneksi atau paket yang melalui router. 2) Penandaan koneksi pada setiap sumber interface dan dibedakan mana trafik upstream (aliran trafik dari jaringan pengguna menuju sumber internet) dan downstream (aliran trafik dari sumber internet menuju jaringan pengguna) dengan parameter chain. Chain berfungsi untuk menentukan jenis trafik yang akan diatur pada firewall. 3) Penandaan paket dari aliran koneksi yang telah ditandai sebelumnya. Hasil dari penandaan paket tersebut menjadi pusat untuk trafik yang dapat diberlakukan berbagai macam rule secara spesifik. 4) Penandaan pada setiap pengguna yang terhubung pada jaringan LAN dan diperlukan untuk mendefinisikan setiap pengguna yang terhubung. Jaringan WLAN dengan jumlah pengguna yang dinamis tidak memerlukan pendefinisian pengguna tersebut dan dapat menggunakan hasil dari parameter pusat penandaan paket. 5) Pengklasifikasian jenis trafik pada sistem ini terdiri dari 4 kelas trafik yaitu kelas trafik browsing diterapkan pada mangle dengan pencocokan parameter protocol TCP dan bersumber dari port 80 dan 443 dengan connection-bytes dari 0b - 1Mb. Kelas trafik download menggunakan parameter list jenis ekstensi file 10

16 dan menggunakan parameter yang sama seperti browsing dan dibedakan pada connection-bytes dari 1Mb - tak terbatas. Kelas trafik streaming berdasarkan dari parameter list website video services dan dari media videoplayback. Kelas trafik main priority terdiri dari daftar akses website yang menjadi kebutuhan utama oleh para guru seperti pada Tabel 2 dan memiliki prioritas tertinggi dari kelas trafik lain. Keterangan GTK adalah alamat dari list website Guru Tenaga Kependidikan. Penentuan urutan prioritas pada kelas-kelas tersebut dilakukan berdasarkan kebutuhan akses yang lebih diutamakan bagi para guru. Nama Main Priority E-Learning Tabel 2 Daftar dari kelas Main Priority URL ubk.kemdikbud.go.id, mutasi.sdm.kemdikbud.go.id, gtk.kemdikbud.go.id, dikdasmen.kemdikbud.go.id, paspor.simpkb.id, smakristen1sltg.sch.id belajar.kemdikbud.go.id, konten.elearning.id GTK :8081, : :8086 6) Tahap antrian pada queue tree, tahap ini semua pengkelasan trafik sebelumnya diberi kebijakan pengaturan bandwidth dengan parameter CIR dan MIR. Prioritas juga diberlakukan pada tahap ini sesuai dengan perancangan yang telah dibuat. Gambar 4 berikut merupakan gambaran dari alur proses berjalannya metode HTB dan juga metode penggabungan PCQ dan HTB yang diterapkan dalam router sesuai dengan rule yang telah dibuat. Alur dari flowchart ini seperti penjelasan urutan langkah dari perancangan yang dibangun. Pertama aliran trafik ketika memasuki interface router akan diklasifikasi apakah trafik tersebut merupakan trafik upstream atau downstream. Jika trafik tersebut merupakan trafik upstream akan diklasifikasi dari global-in dan aliran tersebut apakah berasal dari interface LAN atau WLAN. Proses bagian A dari flowchart, semua sumber interface yang akan menuju ke sumber koneksi internet dilakukan penandaan (mark-connection), setelah itu hasil dari parameter penandaan koneksi dilanjutkan dengan penandaan paket (mark-packet). Sumber trafik dari LAN dilakukan proses penandaan kembali berdasarkan masing-masing IP address pengguna, untuk mendefinisikan setiap pengguna yang terhubung (src-address). Sumber trafik pada WLAN dalam tahap antrian dapat langsung menggunakan hasil parameter penandaan paket dari aliran koneksi sebelumnya. Antrian pada jaringan LAN menggunakan hasil parameter dari tiap pengguna dan pada tahap ini merupakan tahap pendistribusian bandwidth yang telah diberi kebijakan CIR dan MIR. Trafik yang merupakan trafik downstream akan diklasifikasi dari global-out dan aliran trafik ini berasal dari sumber internet dan menuju ke jaringan LAN dan WLAN. Aliran trafik tersebut juga diberi penandaan yang bersumber dari interface ISP (mark-connection) dan hasil dari parameter penandaan tersebut ditandai kembali dengan penandaan paket (markpacket). Penandaan paket inilah yang menjadi sumber dari pengklasifikasian pada 11

17 jaringan WLAN dan sedangkan untuk jaringan LAN penandaan paket ini dilanjutkan terlebih dahulu pada penandaan pada setiap IP address pengguna dengan menggunakan parameter dst-address. Gambar 4 Desain Flowchart dari Sistem Manajemen Bandwidth Proses bagian B pada flowchart, dimana pada tahap ini dilakukan pengklasifikasian jenis trafik untuk jaringan LAN. Penandaan dari tiap pengguna dilakukan dan hasil dari parameter tersebut diklasifikasi menjadi 4 kelas trafik yaitu main priority, streaming, download, dan browsing seperti yang telah dijelaskan pada tahap perancangan. Alur trafik yang masuk akan dicocokan apakah telah sesuai dengan parameter rule main priority, jika cocok akan dilanjutkan pada proses antrian main priority. Ketika trafik tersebut tidak sesuai akan dilanjutkan pada pencocokan parameter selanjutnya yaitu pada kelas trafik streaming dan download, jika cocok akan dilanjutkan pada tahap antrian kelas tersebut. Kemudian jika trafik tidak sesuai dengan semua parameter sebelumnya akan masuk pada proses pencocokan dengan parameter browsing dan dilanjutkan 12

18 pada tahap antrian. Proses bagian C dari flowchart memiliki penjelasan yang sama pada alur proses pencocokan pada jaringan LAN, yang membedakan dari jaringan LAN bahwa dalam proses antriannya menggunakan metode antrian PCQ dan untuk struktur prioritas menggunakan metode queue tree HTB. Tabel 3 Desain pembagian bandwidth Queue Tree HTB Traffic Class Priority Limit-At Max-Limit Downstream Total Bandwidth Kbps Per User (Total 10 Users) Kbps 384 Kbps Main Priority 1 63 Kbps 352 Kbps Browsing 2 30 Kbps 304 Kbps Streaming 3 30 Kbps 288 Kbps Download 4 30 Kbps 256 Kbps Upstream Total Bandwidth Kbps Per User (Total 10 Users) Kbps 256 Kbps Kebijakan CIR dan MIR pada tahap antrian dalam pembagian bandwidth untuk jaringan LAN ditentukan pada Tabel 3. Total bandwidth yang dimiliki pada jaringan LAN sebesar 1536 Kbps. Perhitungan yang diperoleh pada jaminan bandwidth (limit-at) untuk tiap user dengan melakukan perhitungan pada skenario terburuk, yaitu pada jaringan sibuk dan jumlah maksimal dari para guru aktif pada saat bersamaan sehingga diperoleh perhitungan (1536 Kbps / 10 User = 153 Kbps), sebagai jaminan bandwidth yang dimiliki oleh setiap user. Perhitungan bandwidth maksimal (max-limit) yang dapat diperoleh untuk setiap user dengan menggunakan perhitungan pada skenario terbaik yaitu pada saat jaringan tidak sibuk. Dalam situasi tersebut jumlah minimal para guru yang menggunakan internet pada saat bersamaan sebanyak 4 guru sehingga diperoleh perhitungan (1536 Kbps / 4 User = 384 Kbps), sebagai total keseluruhan suatu user dapat menggunakan bandwidth yang tersedia. Penerapan max-limit pada tiap kelas tersebut berdasarkan dari informasi hasil wawancara yang telah diperoleh bahwa jumlah maksimal penggunaan secara simultan pada jaringan LAN terdapat 6 pengguna ketika jam padat, maka diperoleh dari (1536 Kbps / 6 User = 256 Kbps) sehingga jumlah bandwidth tersebut menjadi nilai terkecil dari kelas max-limit. Pemberian kebijakan CIR pada trafik main priority, browsing, streaming dan download menggunakan perhitungan dari jaminan bandwidth yang tersedia dikelompokan menjadi 4 kelas dengan menyesuaikan urutan prioritas berdasarkan tingkat kebutuhan aktivitas akses internet para guru. Kelas main priority memiliki alokasi bandwidth sebesar (153 Kbps x 40% = 61 Kbps), kelas browsing, streaming dan download memiliki masing-masing alokasi bandwidth sebesar (153 Kbps x 20% = 30 Kbps) pada tiap kelas tersebut. Batas minimal ini hanya berlaku pada saat jaringan benar-benar sibuk, yaitu pada saat jumlah maksimal user aktif dan ketika suatu user hanya menggunaka 1 aktivitas kelas paket saja misal 13

19 browsing maka walaupun jaringan sesibuk apapun masih mendapatkan jaminan bandwidth sebesar 153 Kbps. Hal tersebut berlaku untuk semua kelas trafik paket, tetapi jika user tersebut menggunakan 2 aktivitas yang berbeda seperti browsing dan streaming maka limit-at pada masing-masing kelas trafik akan terpenuhi terlebih dahulu yaitu browsing 30 Kbps dan streaming 30 Kbps, kemudian sisa dari bandwidth yang tersedia 93 Kbps akan diberikan pada prioritas tertinggi. Skenario tersebut merupakan kinerja dari prioritas pada jaringan LAN dengan memanfaatkan sisa bandwidth yang tersedia untuk diberikan kepada kelas trafik yang memilki prioritas tertinggi hingga mencapai max-limit mereka. Tabel 4 Desain pembagian bandwidth Queue Tree PCQ Traffic Class Priority Limit-At Max-Limit PCQ-Rate Downstream Total Bandwidth Kbps - All Users Main Priority Kbps 1536 Kbps 0 All Users Browsing Kbps 1536 Kbps 512 Kbps All Users Streaming Kbps 1536 Kbps 256 Kbps All Users Download Kbps 1536 Kbps 192 Kbps Upstream Total Bandwidth Kbps 256 Kbps Kebijakan CIR dan MIR pada jaringan WLAN di kantor guru ditentukan pada Tabel 4, serta dirancang berdasarkan jumlah pengguna yang aktif menggunakan akses internet. Pembagian dari jaminan bandwidth untuk kelas trafik main priority dengan mengambil 40% dari total bandwidth (1536 Kbps x 40% = 614 Kbps), untuk kelas trafik browsing, streaming, dan download memiliki masing-masing alokasi bandwidth sebesar (1536 Kbps x 20% = 307 Kbps) pada setiap kelasnya. Penerapan prioritas pada metode PCQ tidak dapat berlaku seperti prioritas pada HTB, maka pada metode HTB dimanfaatkan dari struktur antriannya dengan pemberian prioritas berdasarkan jaminan yang akan diperoleh untuk semua user. Metode PCQ ini berperan dalam proses antrian pembagian bandwidth berdasarkan sumber PCQ classifier yang dibuat. Parameter pcq-classifier yang digunakan pada trafik downstream menggunakan parameter dst-address dan untuk trafik upstream menggunakan parameter src-address. Jaminan tersebut berlaku jika jaringan mengalami kondisi sibuk dan sesuai kinerja dari PCQ, jika limit-at sebesar 614 Kbps maka akan dibagi rata oleh jumlah user yang aktif menggunakan jenis trafik main priority tersebut. Tetapi ketika jaringan tidak sibuk maka bandwidth yang tersedia dapat dimanfaatkan berdasarkan batasan maksimal dari pcq-rate. 4. Hasil dan Pembahasan Hasil dari penelitian ini menghasilkan sistem manajemen bandwidth yang dapat berfungsi menjaga kualitas bandwidth untuk didistribusikan kepada semua pengguna yang aktif, baik pengguna pada jaringan LAN ataupun WLAN di 14

20 tempat studi sesuai dengan perancangan sistem yang telah dibangun. Tahap awal dalam pengimplementasian sistem ini dengan membangun mangle pada firewall router Mikrotik, dengan tujuan mendefinisikan setiap paket yang terdapat pada aliran sumber koneksi yang terhubung pada router agar dapat diproses menjadi lebih spesifik. Gambar 5 Tampilan Mangle pada Winbox Mikrotik Gambar 5 merupakan tampilan awal dalam membangun mangle pada Winbox Mikrotik. Gambar tersebut adalah proses penandaan trafik koneksi dan paket dari setiap sumber interface yang terhubung pada router di tempat studi yang meliputi pada jaringan LAN, WLAN dan ISP. Penandaan in-interface=lan dan WLAN ini dilakukan untuk menangkap lalu lintas trafik dari semua pengguna yang terhubung pada kedua jaringan tersebut dan menjadi sumber dari aliran trafik upload. Trafik upload tersebut merupakan aliran trafik yang berasal dari jaringan pengguna LAN atau WLAN dan menuju pada sumber koneksi internet. Parameter yang digunakan dalam penandaan tersebut adalah action=mark-connection berfungsi untuk melakukan tindakan penandaan koneksi dan action=mark-packet berfungsi menandai setiap paket pada aliran koneksi yang telah ditandai tersebut. Parameter chain=prerouting berfungsi untuk menentukan jenis trafik yang akan diatur dan parameter ini menandai aliran trafik koneksi yang akan masuk kedalam router dan melewati router. Penandaan trafik koneksi dan paket pada out-interface=isp merupakan penandaan aliran trafik download yang berasal dari aliran trafik sumber koneksi internet dan menuju pada jaringan interface pengguna baik pada jaringan LAN ataupun WLAN. Parameter penandaan pada trafik download menggunakan chain=forward, dimana parameter ini menandai aliran trafik koneksi yang akan keluar masuk melalui router. Tahap selanjutnya dengan membangun mangle untuk mendefinisikan setiap user yang terdapat pada jaringan LAN di tempat studi. Penandaan dilakukan pada tiap user berdasarkan IP address dengan parameter src-address sebagai penandaan trafik upload yang berasal dari user traffic request, sedangkan untuk parameter dst-address sebagai penandaan trafik download, yaitu trafik yang berasal dari sumber koneksi internet dan menuju ke 15

21 setiap IP address pengguna. Proses penandaan yang telah dibangun berdasarkan out-interface=isp dan tiap user pada jaringan LAN, selanjutnya paket tersebut diklasifikasi menjadi 4 kelas trafik yaitu main priority, browsing, download dan streaming sesuai dengan perancangan yang telah dibuat. Gambar 6 Pendefinisian klasifikasi Download, Streaming dan Main Priority Klasifikasi paket tersebut harus didefinisikan terlebih dahulu didalam fitur Layer7 Protocol pada firewall agar dapat berjalan sebelum menuju pada proses mangle. Gambar 6 merupakan penerapan klasifikasi paket pada router dan proses pada Layer7 Protocol tersebut digunakan dalam mangle sehingga dapat mengklasifikasi jenis paket download, streaming dan main priority. Gambar 7 Tampilan Mangle pengklasifikasian jenis paket untuk jaringan LAN Gambar 7 merupakan pengklasifikasian jenis paket dengan menggunakan parameter yang telah dibuat sebelumnya pada fitur Layer7 Protocol. Hal ini diterapkan agar tiap jenis paket yang sudah diklasifikasi dapat diberi kebijakan pengaturan bandwidth dengan parameter CIR dan MIR, selain itu hasil dari pengklasifikasian paket tersebut dapat digunakan untuk pemberian prioritas. Metode PCQ membagi bandwidth yang tersedia secara merata dan adil berdasarkan output interface ISP sehingga pada Gambar 8 mangle untuk antrian 16

22 PCQ cukup dengan mendefinisikan 1 rule pada tiap klasifikasi, dikarenakan diluar IP address yang telah didefinisikan pada jaringan LAN maka semua aktivitas akses internet akan masuk pada antrian PCQ. Gambar 8 Tampilan Mangle pengklasifikasian jenis paket untuk jaringan WLAN Ketika proses mangle pada kedua jaringan LAN dan WLAN telah dibangun dan dapat berjalan sesuai dengan rule yang telah dibuat, maka tahap selanjutnya masuk pada tahap pengimplementasian antrian pada queue tree. Antrian berperan untuk mendistribusikan bandwidth yang tersedia, sesuai dengan perancangan yang telah dibuat dengan memberikan kebijakan CIR dan MIR. Gambar 9 Tampilan Queue Tree HTB pada jaringan LAN Kebijakan CIR dan MIR pada jaringan LAN tersebut mengacu pada Tabel 3 Desain pembagian bandwidth Queue Tree HTB. Gambar 9 merupakan struktur antrian HTB dengan mengambil contoh dari 3 users antrian pada jaringan LAN. Kebijakan CIR dan MIR pada jaringan WLAN di kantor guru mengacu pada Tabel 4 Desain pembagian bandwidth Queue Tree PCQ. Gambar 10 merupakan struktur antrian HTB dan PCQ untuk jaringan WLAN pada tempat studi. Penentuan kebijakan CIR dan MIR pada Gambar 9 dan Gambar 10 berdasarkan 17

23 pada tahap perancangan yang telah dijelaskan dan gambar tersebut merupakan hasil dari pengimplementasian rule dari perancangan yang telah dibangun. Gambar 10 Tampilan Queue Tree HTB+PCQ pada jaringan WLAN Ketika pada tahap mangle dan queue tree telah selesai dibangun maka masuk pada tahap pengujian untuk melihat apakah sistem yang telah dibangun dapat mencapai pada hasil yang diharapkan. Identifikasi permasalahan yang telah diperoleh pada tempat studi sebelumnya yaitu terjadi dominasi bandwidth antar pengguna, aktivitas akses yang penting dan yang seharusnya diutamakan justru terganggu oleh aktivitas trafik lain. Gambar 11 Permasalahan dominasi bandwidth pada tempat studi Permasalahan yang ada tersebut dilakukan pengujian dengan sistem yang telah dibangun dan dalam memantau permasalahan yang terjadi pada tempat studi, digunakan sebuah software live traffic Attix5, software ini mampu memantau trafik pada jaringan secara real time dan akurat. Pada Gambar 11 merupakan tampilan terjadinya permasalahan dimana trafik downstream pada setiap user tidak mendapatkan bandwidth secara merata, terjadi dominasi bandwidth dan terjadi saling berebutnya bandwidth yang tersedia. Pengujian ini dilakukan dengan cara pemantauan kembali menggunakan software yang sama terhadap permasalahan yang ada dengan menggunakan sistem yang telah dibangun. Pengujian juga dilakukan pada semua jenis klasifikasi trafik yang telah 18

24 diterapkan, apakah dapat menangkap trafik dari masing-masing jenis kelas trafik tersebut. Hasil dari pengujian ini untuk melihat apakah sistem yang telah dibangun dapat mencapai hasil yang ingin dicapai. Gambar 12 Hasil pengujian kembali dari sistem yang telah diterapkan Gambar 12 merupakan tampilan penerapan rule manajemen bandwidth yang telah dibangun dan diterapkan pada Mikrotik RouterBoard. Pengujian dilakukan dengan mengambil dari 6 users yang aktif, pada saat user tersebut melakukan berbagai macam aktivitas pada kelas main priority, browsing, streaming ataupun download. Hasil dari pengujian tersebut diperoleh bahwa pada masing-masing user yang aktif telah mendapatkan jumlah bandwidth yang merata dan sudah tidak terjadi dominasi bandwidth ataupun saling berebut bandwidth yang tersedia, sehingga membuat kestabilan akses internet dari user pun terjamin. Gambar 13 menunjukkan klasifikasi jenis trafik yang telah dibangun dapat menangkap aktivitas akses yang dilakukan oleh user. Aktivitas tersebut ditandai pada penggunaan trafik yang berjalan pada setiap kelas, yang teridiri dari kelas trafik main priority, browsing, streaming dan download. Hasil dari sistem yang telah dibangun ini dapat memprioritaskan kebutuhan aktivitas akses yang lebih diutamakan oleh para guru pada tempat studi dengan mengutamakan pada kelas trafik main priority. Gambar 13 Hasil dari jenis trafik dapat ditangkap oleh masing-masing kelas 19

25 5. Simpulan Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan dengan penerapan manajemen bandwidth menggunakan metode HTB pada jaringan LAN dapat memberikan jaminan bandwidth secara pasti berdasarkan CIR dan MIR yang telah ditentukan. Metode PCQ yang diterapkan pada jaringan WLAN menyesuaikan dengan kondisi pengguna yang tidak menentu, sehingga jaminan bandwidth berdasarkan jumlah pengguna yang aktif menggunakan koneksi internet. Jaminan yang diterapkan pada kedua metode tersebut menjaga dari terjadinya dominasi bandwidth antar pengguna walaupun pada kondisi jam sibuk pada tempat studi, sehingga dapat menjaga penggunaan akses internet dapat dilakukan sesuai kebutuhan oleh para guru. Pengklasifikasian yang dibangun dapat memberikan trafik prioritas pada kondisi jaringan sibuk ataupun ketika suatu pengguna melakukan berbagai macam aktivitas akses yang berbeda secara bersamaan. Pada tahap pengujian dapat dilihat bahwa sistem yang telah dibangun dapat berjalan dengan baik sesuai dengan perancangan yang telah dirumuskan. Berdasarkan permasalahan yang ada, penerapan kebijakan sistem manajemen bandwidth dengan menggunakan metode queue tree HTB dan PCQ ini dapat membantu dalam menyelesaikan permasalahan sesuai dengan kondisi jaringan yang terdapat pada sekolah SMA Kristen 1 Salatiga. 6. Daftar Pustaka [1] Haimi Ardiansyah, 2011, Pengaruh Pembatasan Bandwidth Terhadap Peforma Jaringan. [2] Edy Noviansa, 2016, Analisis Manajemen Bandwidth Di Stasiun Kertapati Palembang. [3] Ardhitya, Arse Irawhan, 2013, Ebook Pengertian dan Penjelasan Mikrotik. [4] (Diakses pada tanggal 15 Februari 2017 pukul WIB). [5] (Diakses pada tanggal 15 Februari 2017 pukul WIB). [6] Yunus Arifin, 2012, Implementasi Quality of Service Dengan Metode HTB (Hierarchical Token Bucket) Pada PT.Komunika Lima Duabelas. [7] Bagus Akhmad Gunawan, 2014, Implementasi Queue Tree untuk Optimalisasi Manajemen Bandwidth Pada Seven Net Semarang. [8] Occhiogrosso, Stephen, J, The Cisco PPDIOO Life Cycle, (Diakses pada tanggal 21 Februari 2017 pukul WIB). 20