ANALISIS PERFORMANSI AUTOCONFIGURATION ADDRESS IPV4 DENGAN IPV6 TUGAS AKHIR Diajukan guna memenuhi sebagian persyaratan dalam rangka menyelesaikan pendidikan sarjana strata satu (S1) pada Jurusan Teknik Elektro Oleh : A.A GEDE ASTI SUANDA NIM. 0704405070 JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS UDAYANA JIMBARAN-BALI 2011
ABSTRAK Dewasa ini sistem komunikasi mengalami perkembangan yang sangat pesat. Seiring dengan tingginya kebutuhan masyarakat dengan layanan yang memanfaatkan jaringan komputer. Dalam sistem jaringan komputer alamat IP merupakan salah satu bagian yang sangat penting. Tanpa adanya alamat IP komputer yang ada pada jaringan tidak akan dapat berkomunikasi antara satu dengan lainnya. Untuk memudahkan pengalokasian alamat IP dalam satu jaringan mengizinkan adanya Autoconfiguration address. Dengan adanya Autoconfiguration address dalam suatu jaringan, komputer yang terhubung pada jaringan akan mendapatkan alamat IP secara otomatis dari server. Pada Tugas Akhir ini dilakukan analisa untuk perbandingan performansi autoconfiguration address pada IPv4 dan IPv6. Analisa yang dilakukan meliputi APIPA IPv4, unicast link-local IPv6, DHCP server IPv4, DHCP server IPv6, analisa client baru yang dihubungkan setelah range IP pada server DHCP telah habis digunakan, dan analisa jaringan ketika salah satu client menggunakan IP address static sesuai dengan IP address yang ada pada server DHCP. Dari hasil penelitian dapat diperoleh pada alamat APIPA diberikan apabila client pada suatu jaringan tidak menemukan adanya server DHCP. Sedangkan alamat unicast link-local diberikan kepada client begitu terhubung dengan jaringan. Sedangkan pada server DHCP, pengiriman pesan dari awal sampai dengan client mendapatkan IP address memiliki rentang waktu yang bervariasi. Ipv4 dan Ipv6 menggunakan tipe pesan yang berbeda dalam melakukan komunikasi. Pada jaringan terdapat satu client menggunakan IP static lalu ditambahkan client baru, yang terjadi adalah pada IPv4 client tersebut mendapatkan IP address dari server DHCP tetapi tidak bertahan lama dan setiap 10 detik client melakukan proses pertukaran pesan dengan server untuk mendaptkan IP address. Sedangkan pada IPv6 client melakukan proses pertukaran pesan dengan server hanya sekali kemudian client menerima pesan neighbor advertisement yang memberikan informasi bahwa IP address tersebut sudah ada yang menggunakan. Kata kunci: IPv4, IPv6, DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), APIPA (Automatic Private Internet Protocol Addressing), unicast linklocal, statefull autoconfiguration. iv
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa yang senantiasa memberikan rahmat dan perlindungan-nya, sehingga Tugas Akhir yang berjudul ANALISIS PERFORMANSI AUTOCONFIGURATION ADDRESS IPv4 DENGAN IPv6 ini dapat diselesaikan tepat pada waktunya. Tugas Akhir ini disusun dalam rangka memenuhi sebagian persyaratan dalam rangka menyelesaikan pendidikan sarjana strata satu (S1) pada Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana. Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, penulis mendapatkan petunjuk dan bimbingan dari berbagai pihak. Sehubungan dengan hal tersebut pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada : 1. Bapak Prof. Ir. I Wayan Redana, MA.Sc., PhD. sebagai Dekan Fakultas Teknik Universitas Udayana. 2. Bapak Ir. Lie Jasa, MT. sebagai Ketua Jurusan Teknik Elektro Universitas Udayana. 3. Bapak Komang Oka Saputra, ST., MT. sebagai Dosen Pembimbing I yang telah memberikan banyak petunjuk, masukan, waktu dan bimbingan kepada penulis selama penyusunan Tugas Akhir ini. 4. Bapak Ngurah Indra ER, ST., MSc. sebagai Dosen Pembimbing II yang telah banyak memberikan bimbingan, masukan, dan perbaikan dalam penyusunan Tugas Akhir ini. 5. Bapak Dr. I Ketut Gede Darma Putra, S.Kom., MT. sebagai Pembimbing Akademis yang telah memberikan bimbingan, perhatian dan dorongan selama menempuh kuliah di Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Udayana. 6. Orang tua dan seluruh keluarga yang telah memberikan dukungan baik jasmani maupun rohani selama penulis menyusun Tugas Akhir ini. 7. Ni Ketut Suliastrini yang selalu memberikan dukungan, dorongan, semangat dan paksaan selama penulis menyusun Tugas Akhir ini. vi
8. Rekan-rekan mahasiswa Jurusan Teknik Elektro, mahasiswa Fakultas Teknik, HME (Himpunan Mahasiswa Elektro), SMFT (Senat Mahasiswa Fakultas Teknik), group Onion, group tripper 07, rekan-rekan Telekomunikasi 2007 yang telah memberikan banyak bantuan dan masukan dalam penyusunan Tugas Akhir ini. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, segala bentuk ide pengembangan, kritik dan saran baik yang konstruktif maupun tidak dari berbagai pihak sangat penulis hargai dan harapkan. Akhir kata, semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat dalam pengembangan ilmu sains dan teknologi, pengetahuan luas serta semua pihak. Denpasar, Oktober 2011 Penulis vii
DAFTAR SINGKATAN OSI ISO LAN WAN NIC TCP/IP ARP ICMP RARP BOOTP DHCP UDP IANA DNS RIR APIPA TLA ID NLA ID SLA ID ND MAC MTU IGMP = Open System Interconnection = International Standards Organization = Local Area Network = Wide Area Network = Network Interface Card = Transmission Control Protocol/Internet Protocol = Address Resolution Protocol = Internet Control Message Protocol = Reverse Address Resolution Protocol = Bootstrap Protocol = Dynamic Host Configuration Protocol = User Datagram Protocol = Internet Assigned Number Authority = Domain Name Server = Regional Internet Registry = Automatic Private Internet Protocol Addressing = Top Level Aggregation Identifier = Next Level Aggregation Identifier = Site Level Aggregation Identifier = Network Discovery = Medium Access Control = Maximum Transmission Unit = Internet Group Management Protocol xvi
DAFTAR ISI Halaman LEMBAR JUDUL... i PERNYATAAN... ii LEMBAR PENGESAHAN... iii ABSTRAK... iv ABSTRACT... v KATA PENGANTAR... vi DAFTAR ISI... viii DAFTAR GAMBAR... xii DAFTAR TABEL... xiv DAFTAR SINGKATAN... xvi BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Rumusan Masalah... 2 1.3 Tujuan Penelitian... 2 1.4 Manfaat Penelitian... 2 1.5 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah... 3 1.6 Sistematika Penulisan... 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 5 2.1 OSI Layer... 5 2.1.1 Karakteristik Lapisan OSI... 5 2.1.2 Protokol... 6 2.1.3 Model OSI Layer... 6 2.1.3.1 Physical layer... 7 2.1.3.2 Data Link Layer... 7 2.1.3.3 Network Layer... 8 2.1.3.4 Transport Layer... 9 2.1.3.5 Session Layer... 10 viii
2.1.3.6 Presentation Layer... 11 2.1.3.7 Application Layer... 12 2.2 TCP/IP... 12 2.2.1 Network Interface Layer... 13 2.2.2 Internet Layer... 15 2.2.3 Transport Layer... 16 2.2.4 Aplication Layer... 16 2.3 IP versi 4... 16 2.3.1 Kelas Alamat IP... 16 2.3.1.1 Alamat Kelas A... 17 2.3.1.2 Alamat Kelas B... 17 2.3.1.3 Alamat Kelas C... 17 2.3.1.4 Alamat Kelas D... 18 2.3.1.5 Alamat Kelas D... 18 2.3.2 Alamat Khusus... 18 2.3.2.1 Network Address... 19 2.3.2.2 Broadcast Address... 19 2.3.2.3 Netmask... 20 2.3.3 Waktu Habisnya IPv4... 20 2.4 Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP)... 21 2.5 Automatic Private Internet Protocol Addressing (APIPA)... 23 2.6 IP versi 6... 23 2.6.1 Format header IPv6... 24 2.6.2 Format alamat IPv6... 25 2.6.2.1 Penyederhanaan alamat... 25 2.6.2.2 Format Prefix... 26 2.6.3 Jenis-jenis alamat IPv6... 26 2.6.3.1 Unicast Address... 26 2.6.3.2 Multicast Address... 30 2.6.3.3 Anycast Address... 31 2.7 Neighbor Discovery (ND) IPv6... 31 ix
2.7.1 Overview Protocol... 32 2.8 Transmisi Paket IPv6 melalui Ethernet... 35 2.8.1 MTU (Maximum Transmission Unit)... 35 2.9 Statefull Autoconfiguration... 36 2.10 Perbedaan IPv4 dan IPv6... 38 BAB III METODE PENELITIAN... 40 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian... 40 3.2 Data... 40 3.2.1 Sumber Data... 40 3.2.2 Jenis Data... 40 3.2.3 Teknik Pengumpulan Data... 40 3.3 Spesifikasi Hardware dan Software... 41 3.3.1 Spesifikasi Hardware... 41 3.3.2 Spesifikasi Software... 41 3.4 Metode Perancangan dan Analisis... 42 3.4.1 Skenario I... 42 3.4.2 Skenario II... 43 3.4.3 Skenario III... 43 3.4.4 Skenario IV... 43 3.5 Perancangan dan Realisasi... 44 3.6 Alur Analisis Data... 46 3.7 Jadwal Pelaksanaan... 51 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN... 52 4.1 Realisasi Analisis... 52 4.1.1 Analisis autoconfiguration address tanpa DHCP server... 52 4.1.1.1 APIPA IPv4... 52 4.1.1.2 Unicast Link-Local IPv6... 66 4.1.2 Analisis DHCPv4 dengan Statefull autoconfiguration IPv6... 69 4.1.2.1 DHCPv4... 70 4.1.2.2 Statefull Autoconfiguration... 79 x
4.1.3 Analisis client baru dengan kondisi range IP pada server DHCP habis terpakai... 86 4.1.4 Analisis penggunaan IP static pada jaringan DHCP server... 93 4.2 Analisis perbandingan Autoconfiguration Address IPv4 dengan IPv6.. 102 4.2.1 Analisis perbandingan autoconfiguration address tanpa server DHCP... 102 4.2.2 analisis perbandingan DHCPv4 dengan Statefull autoconfiguration... 104 4.2.3 Analisis perbandingan IPv4 dengan IPv6 pada client baru dengan kondisi range IP yang tersedia telah habis digunakan. 105 4.2.4 Perbandingan DHCPv4 dengan statefull dengan satu client menggunakan IP static... 106 BAB V PENUTUP... 110 5.1 Simpulan... 110 5.2 Saran... 111 DAFTAR PUSTAKA xi
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Model Lapisan OSI... 6 Gambar 2.2 Layer TCP... 13 Gambar 2.3 Struktur IP kelas A... 17 Gambar 2.4 Struktur IP kelas B... 17 Gambar 2.5 Struktur IP kelas C... 18 Gambar 2.6 Sistem kerja DHCP... 22 Gambar 2.7 Format Header... 24 Gambar 3.1 Topologi Rancangan... 42 Gambar 3.2 Diagram Alir Alur Analisa... 46 Gambar 3.3 Diagram Alir procedure Skenario I... 47 Gambar 3.4 Diagram Alir procedure Skenario II... 48 Gambar 3.5 Diagram Alir procedure Skenario III... 49 Gambar 3.6 Diagram Alir procedure Skenario IV... 50 Gambar 4.1 Topologi jaringan awal... 62 Gambar 4.2 Tampilan APIPA client pertama... 63 Gambar 4.3 Tampilan APIPA client kedua... 64 Gambar 4.4 Tampilan APIPA client ketiga... 65 Gambar 4.5 Proses pengiriman pesan dari client ke server... 65 Gambar 4.6 Tampilan unicast link-local client pertama... 66 Gambar 4.7 Tampilan unicast link-local client kedua... 67 Gambar 4.8 Tampilan unicast link-local client ketiga... 68 Gambar 4.9 Proses pengiriman pesan dari client ke server... 69 Gambar 4.10 Topologi jaringan menggunakan alamat APIPA dan unicast link-local... 69 Gambar 4.11 Tampilan perintah konfigurasi interfaces... 70 Gambar 4.12 Tampilan konfigurasi pemberian IPv4 server... 71 Gambar 4.13 Tampilan konfigurasi DHCPv4 server... 71 Gambar 4.14 Tampilan DHCPv4 client pertama... 76 xii
Gambar 4.15 Tampilan DHCPv4 client kedua... 77 Gambar 4.16 Tampilan DHCPv4 client ketiga... 77 Gambar 4.17 Proses pertukaran pesan antara client dan server... 78 Gambar 4.18 Tampilan konfigurasi pemberian IPv6 server... 79 Gambar 4.19 Tampilan konfigurasi DHCPv6 server... 80 Gambar 4.20 Tampilan statefull client pertama... 83 Gambar 4.21 Tampilan statefull client kedua... 84 Gambar 4.22 Tampilan statefull client ketiga... 84 Gambar 4.23 Proses pertukaran pesan antara client dan server... 85 Gambar 4.24 Topologi jaringan menggunakan alamat DHCPv4 dan statefull... 86 Gambar 4.24 Tampilan client yang tidak mendapatkan IPv4 dari server... 89 Gambar 4.25 Proses pengiriman pesan dari client ke server... 90 Gambar 4.26 Tampilan client yang tidak mendapatkan IPv6 dari server... 91 Gambar 4.27 Proses pengiriman pesan dari client ke server... 92 Gambar 4.28 Topologi jaringan saat range IP habis digunakan... 92 Gambar 4.29 Tampilan client mendapatkan IPv4 sementara... 98 Gambar 4.30 Proses pertukaran pesan antara client dan server... 99 Gambar 4.31 Tampilan pesan IP address conflict... 100 Gambar 4.32 Tampilan client tidak mendapatkan IPv6 dari server... 101 Gambar 4.33 Proses pertukaran pesan antara client dan server... 101 xiii
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Status IP RIR saat ini... 21 Tabel 2.2 Struktur alamat IPv6 unicast global... 27 Tabel 2.3 Struktur alamat unicast site-local... 28 Tabel 2.4 Struktur alamat unicast link-local... 29 Tabel 2.5 Struktur alamat multicast address... 30 Tabel 2.6 Perbedaan IPv4 dan IPv6... 39 Tabel 3.1 Jadwal Pelaksanaan... 51 Tabel 4.1 Hasil pencatatan APIPA pada client pertama... 62 Tabel 4.2 Hasil pencatatan APIPA pada client kedua... 63 Tabel 4.3 Hasil pencatatan APIPA pada client ketiga... 64 Tabel 4.4 Hasil pencatatan unicast link-local pada client pertama... 66 Tabel 4.5 Hasil pencatatan unicast link-local pada client kedua... 67 Tabel 4.6 Hasil pencatatan unicast link-local pada client ketiga... 67 Tabel 4.7 Hasil pencatatan DHCPv4 pada client pertama... 76 Tabel 4.8 Hasil pencatatan DHCPv4 pada client kedua... 76 Tabel 4.9 Hasil pencatatan DHCPv4 pada client ketiga... 77 Tabel 4.10 Hasil pencatatan statefull pada client pertama... 83 Tabel 4.11 Hasil pencatatan statefull padaclient kedua... 83 Tabel 4.12 Hasil pencatatan statefull pada client ketiga... 84 Tabel 4.13 Hasil pencatatan DHCPv4... 89 Tabel 4.14 Hasil pencatatan statefull autoconfiguration... 90 Tabel 4.15 Hasil pencatatan client IPv4... 98 Tabel 4.16 Hasil pencatatan client IPv6... 100 Tabel 4.17 Perbandingan APIPA dengan unicast link-local client pertama 103 Tabel 4.18 Perbandingan APIPA dengan unicast link-local client kedua... 103 Tabel 4.19 Perbandingan APIPA dengan unicast link-local client ketiga... 104 Tabel 4.20 Perbandingan DHCPv4 dengan statefull client pertama... 105 Tabel 4.21 Perbandingan DHCPv4 dengan statefull client kedua... 105 xiv
Tabel 4.22 Perbandingan DHCPv4 dengan statefull client ketiga... 106 Tabel 4.23 Perbandingan client saat range IP habis digunakan... 107 Tabel 4.24 Perbandingan DHCPv4 dengan statefull pada client terakhir... 108 xv