Integrasi Aplikasi Voice Over Internet Protocol (VOIP) Dengan Learning Management System (LMS) Berbasis Moodle Sebagai Metode Pembelajaran Jarak Jauh Pada Institusi Pendidikan Esther Sondang Saragih NRP 2206100187 Bidang Studi Telekomunikasi Multimedia Jurusan Teknik Elektro-FTI, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Kampus ITS, Keputih Sukolilo, Surabaya 60111 ABSTRAK Learning management system merupakan suatu sistem yang mendukung implementasi pembelajaran elektronik (e-learning). Akan tetapi, pada model pembelajaran yang menggunakan sistem konten seperti LMS tetap diperlukan adanya komunikasi suara antara pengajar dan mahasiswa. Sedangkan moodle, sebagai salah satu aplikasi LMS, belum memiliki aplikasi yang memungkinkan adanya komunikasi suara. Salah satu aplikasi yang mampu memenuhi kebutuhan ini adalah aplikasi voice over internet protocol. Pada tugas akhir ini telah dilakukan analisis implementasi aplikasi VOIP pada LMS berbasis moodle dengan menggunakan 2 client, 3 client dan 4 client dengan 2 kondisi, yaitu tanpa menggunakan dan dengan menggunakan bandwidth bervariasi yaitu 64 kbps, 128 kbps, 256 kbps, 512 kbps, 1 Mbps, dan 2 Mbps pada jaringan Local Area Network (LAN). Adapun parameter jaringan yang digunakan dalam implementasi ini adalah throughput, packet loss, delay, jitter dan MOS (Mean Opinion Score) yang diujikan pada 10 audience. Dari hasil pengujian diperoleh bahwa nilai throughput sangat bervariasi bergantung pada jumlah client. Nilai packet loss pada ujicoba 2 client, 3 client dan 4 client tanpa menggunakan pembatasan bandwidth adalah 0 %. Nilai delay dan jitter pada ujicoba 2 client, 3client dan 4 client dengan menggunakan pembatasan bandwidth dan tanpa menggunakan pembatasan bandwidth memenuhi standar yang diijinkan oleh standar ITU-T Y.1541. Sesuai standar ITU-T Y.1541, niilai delay yaitu sebesar 100 ms dan nilai jitter sebesar 50 ms. model pembelajaran yang menggunakan sistem konten seperti LMS tetap diperlukan adanya komunikasi suara antara pengajar dan mahasiswa. Sedangkan moodle, sebagai salah satu aplikasi LMS, belum memiliki aplikasi yang memungkinkan adanya komunikasi suara. Salah satu aplikasi yang mampu memenuhi kebutuhan ini adalah aplikasi voice over internet protocol yang dapat diperoleh secara open source yang memungkinkan pengguna dunia maya dapat berkomunikasi walaupun dipisahkan oleh jarak yang jauh. Pada tugas akhir ini khususnya akan dilakukan integrasi antara penggunaan dua aplikasi tersebut. Oleh karena itu perlu dikaji aspek-aspek performansi jaringan ketika kedua sistem ini dijalankan secara bersamaan, sehingga dapat dihasilkan sebuah rekomendasi untuk membangun aplikasi learning management system yang memilki fitur lengkap, sesuai dengan keadaan yang diinginkan dan dapat mengakomodir seluruh kebutuhan metode pembelajaran jarak jauh pada institusi pendidikan. II. MODEL SISTEM A. Topologi Jaringan Pada tugas akhir kali ini, dilakukan pengujian tentang performansi jaringan yang digunakan untuk implementasi sistem integrasi aplikasi VOIP dan moodle pada learning management system dengan menggunakan 2 buah komputer klien, 3 buah komputer klien, 4 buah komputer klien, 1 buah komputer server dan 1 buah switch melalui jaringan LAN. Kata kunci: Learning Management System, Voice Over Internet Protocol I. PENDAHULUAN Perkembangan teknologi informasi yang sangat pesat dalam dunia pendidikan di tingkat universitas membawa banyak perubahan yang signifikan dalam proses belajar mengajar yang telah berlangsung. Berbagai bentuk solusi pengajaran maupun pembuatan materi yang lebih baik,akan mudah diakses oleh staf pengajar maupun mahasiswa itu sendiri di dalam mendukung hasil akhir yang optimal dan berkualitas. Pada bidang pendidikan terutamanya di institusi pendidikan tinggi, dampak yang muncul ialah kegiatan belajar dan mengajar yang dikenal dengan konsep e-learning. Adapun secara umum LMS yang sering digunakan di setiap institusi pendidikan tinggi adalah Modular Object Oriented Dynamic Learning Environment atau biasa disebut Moodle. Akan tetapi, pada Gambar 1. Topologi ujicoba komunikasi suara dengan 2 client Gambar 1 menunjukkan bahwa client 1 sebagai dosen dapat melakukan komunikasi suara dengan client 2 sebagai mahasiswa.
Gambar 2. Topologi ujicoba komunikasi suara dengan 3 client Wireshark untuk pengujian network performance antara lain: 1.Troughput Throughput adalah jumlah bit yang diterima dengan sukses perdetik melalui sebuah sistem atau media komunikasi dalam selang waktu pengamatan tertentu. Umumnya throughput direpresentasikan dalam satuan bit per second (bps). Untuk men-capture nilai throughput dapat dilakukan dengan melihat nilai bit per second (bps) dari B ke A. B adalah server dan A adalah client pada hasil Conversation di Wireshark. Gambar 2 menunjukkan bahwa client 1 sebagai dosen dapat melakukan komunikasi suara dengan client 2 sebagai mahasiswa yang pertama dan client 3 sebagai mahasiswa yang kedua. Gambar 4. Diagram aliran pengukuran tanpa menggunakan Gambar 3. Topologi ujicoba komunikasi suara dengan 4 client Gambar 3 menunjukkan bahwa client 1 sebagai dosen dapat melakukan komunikasi suara dengan client 2 sebagai mahasiswa yang pertama, client 3 sebagai mahasiswa yang kedua dan client 4 sebagai mahasiswa yang ketiga. B. Implementasi integrasi pengukuran implementasi aplikasi Voice Over Internet Protocol (VOIP) pada Learning Management System berbasis moodle Pada tugas akhir ini, dilakukan pengujian tentang performansi jaringan yang digunakan untuk melakukan komunikasi suara dengan menggunakan 2 client, 3 client dan 4 client dengan 2 kondisi, yaitu tanpa menggunakan yang ditunjukkan pada gambar 4 dan dengan menggunakan bandwidth bervariasi yaitu 64 kbps, 128 kbps, 256 kbps, 512 kbps, 1 Mbps, dan 2 Mbps seperti yang ditunjukkan pada gambar 5. C. Performansi (Network Performance) Pengujian network performance pada aplikasi sistem integrasi aplikasi VOIP dan moodle dapat diamati dengan menggunakan program Wireshark. Wireshark mampu membaca paket-paket data yang lewat pada jaringan dan menganalisanya. Beberapa protokol yang didukung Wireshark antara lain TCP, UDP, RTP, SIP, dan lain-lain. Data pada proses integrasi ini adalah UDP. Beberapa parameter QoS yang di-capture melalui Gambar 5. Diagram aliran pengukuran dengan menggunakan 2. Packet Loss Dalam jaringan internet, setiap paket yang dikirim kepenerima belum tentu sampai, hal ini disebabkan karena sifat jaringan internet yaitu best effort, dimana jaringan hanya berusaha menjaga agar paket sampai di penerima.
Jika paket lama berputar di jaringan, oleh router paket itu akan dibuang. Begitu pula dengan QoS. Jaringan internet tidak menyediakan QoS bagi penggunanya. Hal itu yang menyebabkan VoIP menggunakan protocol RTP. Salah satu kelemahan protocol ini adalah tidak adanya transmisi ulang jika paket yang dikirim hilang. Packet loss dinyatakan dalam persen (%) dengan nilai yang direkomendasikan pada ITU-T Y.1541 tidak boleh lebih dari 0.1 %. 3. Delay Delay merupakan waktu yang dibutuhkan oleh sebuah paket data untuk sampai di penerima dihitung mulai dari paket tersebut dikirimkan. Total delay maksimum (overall delay) yang direkomendasikan ITU-T Y.1541 untuk komunikasi suara berbasis IP adalah hingga 100 ms. Sehingga layanan komunikasi suara dengan delay di atas 100 ms tidak dapat memenuhi standart ITU. 4. Jitter Jitter menyatakan besaran nilai dari variasi delay yaitu perbedaan selang waktu kedatangan antar paket data yang dikirimkan di terminal tujuan. Besarnya nilai jitter mengakibatkan rusaknya data yang diterima. Kerusakan tersebut dapat berupa penerimaan yang terputus-putus atau hilangnya data akibat overlap dengan paket data yang lain. Untuk mengatasi jitter digunakan buffer yang berfungsi untuk pengumpulan sementara paket data. Nilai maksimum jitter yang direkomendasikan oleh ITU-T Y.1541 adalah 50 ms. 5. MOS (Mean Opinion Score) MOS memberikan indikasi numerik dari kualitas suara secara subjektif. MOS diekspresikan dalam angka mulai dari 1 hingga 5 dimana 1 menunjukkan kualitas terjelek. Ukuran ini menggunakan metode taksiran kualitas secara subjektif. Penilaian dengan MOS ini digunakan dengan 3 kategori penilaian yaitu berdasarkan kualitas suara yang didengar, usaha yang diperlukan untuk mendengar dan intensitas volume yang didengar. Skala penilaian masing-masing kategori ditunjukkan pada tabel berikut: Tabel 1. Penilaian MOS Kategori Kualitas Suara yang Diperdengarkan MOS Kualitas 5 Sangat Jelas, Tanpa Noise 4 Jelas, Sedikit Noise 3 Cukup Jelas, Banyak Noise 2 Kurang Jelas, Masih Dimengerti Tidak Jelas, Tidak Dapat 1 Dimengerti Tabel 2. Penilaian MOS Kategori Usaha Untuk Mendengarkan MOS Kualitas 5 Nyaman, Relaks 4 Perlu Sedikit Usaha Konsentrasi 3 Perlu Cukup Usaha Konsentrasi 2 Perlu Banyak Usaha Konsentrasi Tidak Dimengerti Dengan seluruh 1 Usaha Tabel 3. Penilaian MOS Kategori Intensitas Volume yang Didengarkan MOS Kualitas 5 Sangat Besar Dari yang Diharapkan 4 Lebih Besar Dari yang Diharapkan 3 Sesuai yang Diharapkan 2 Lebih Kecil Dari yang Diharapkan 1 Sangat Kecil dari yang Diharapkan III. HASIL UJI COBA Pada bagian ini akan dilakukan pembahasan mengenai analisis data serta pembahasan mengenai hasil implementasi yang telah dilakukan pada bagian sebelumnya yaitu mengenai performansi dan unjuk kerja jaringan sistem integrasi yang telah diterapkan A. Pengamatan Troughput Pengukuran throughput dilakukan dengan mengamati proses transfer data yang terjadi di antara client dan server. Melalui throughput kita dapat melihat kualitas jaringan terhadap data yang dikirimkan. Berikut adalah hasil pengujian throughput untuk 2 client, 3 client dan 4 client yang di ukur tanpa menggunakan pembatas bandwidth dan menggunakan. Tanpa pembatasan bandwidth Gambar 6. Grafik throughput pada ujicoba 2 client tanpa Gambar 7. Grafik throughput pada ujicoba 3 client tanpa Gambar 8. Grafik throughput pada ujicoba 4 client tanpa
Data dari gafik diatas didapatkan bahwa rata-rata throughput yang diterima setiap client pada pengujiaan 2 client, 3client dan 4 client berbeda. Hal ini disebabkan karena pertambahan jumlah client sangat mempengaruhi nilai throughput yang diterima setiap client. Gambar 9. Grafik throughput pada ujicoba 2 client dengan Untuk tiap jenis pengukuran tersebut, didapat bahwa jumlah packet loss dari server ke client dan client ke server pada ujicoba 2 client, 3 client dan 4 client tanpa menggunakan adalah 0%. Nilai packet loss mencapai 0% yang berarti bahwa selama pengiriman data suara, tidak ada data yang hilang. Kondisi tersebut tercapai ketika kebutuhan bandwidth untuk pengiriman data terpenuhi. Sesuai standar ITU-T Y.1541, nilai packet loss yang baik dan diijinkan untuk transaksi data suara maksimal adalah 0.1%. Pengamatan packet loss dari server ke client dengan variasi bandwidth Gambar 15. Grafik packet loss pada ujicoba 2 client dengan Gambar 16. Grafik packet loss pada ujicoba 3 client dengan Dari grafik diatas, ditunjukan bahwa pertambahan client mempengaruhi nilai throughput. Besarnya throughput tergantung dari besarnya bandwidth yang tersedia. B. Pengamatan Packet Loss Pengukuran packet loss dapat diamati dengan hilangnya paket yang diterima selama transmisi. Berdasarkan data diatas diperoleh nilai packet loss pada ujicoba 2 client, 3 client dan 4 client dengan bandwidth 64 kbps dan 128 kbps sangat besar. Nilai ini tidak memenuhi standar yang diijinkan oleh standar ITU-T Y.1541 yaitu sebesar 0.1 %. Sedangkan pada bandwidth 2 Mbps diperoleh nilai packet loss sebesar 0% pada ujicoba 2 client, 3client dan 4 client. Pengamatan packet loss dari client ke server Gambar 12. Grafik packet loss pada ujicoba 2 client tanpa Gambar 18. Grafik packet loss pada ujicoba 2 client dengan Gambar 19. Grafik packet loss pada ujicoba 3 client dengan Gambar 13. Grafik packet loss pada ujicoba 3 client tanpa Gambar 20. Grafik packet loss pada ujicoba 4 client dengan Gambar 14. Grafik packet loss pada ujicoba 4 client tanpa Berdasarkan data diatas dapat disimpulkan bahwa saat bandwidth 2 Mbps, nilai throughput antara 2 client, 3client dan 4 client sebesar 0 %. C. Pengamatan Delay
Pengamatan delay dari server ke client Gambar 21. Grafik delay pada ujicoba 2 client tanpa Gambar 25. Grafik delay pada ujicoba 3client tanpa pembatas bandwidth Gambar 22. Grafik delay pada ujicoba 3 client tanpa Gambar 26. Grafik delay pada ujicoba 4 client tanpa Berdasarkan data diatas nilai delay dari server-client dan client-server masih dapat diterima oleh layanan VOIP sesuai standar ITU-T Y 1541 yaitu sebesar 100 ms. Pengamatan delay dari server ke client Gamba r 23. Grafik delay pada ujicoba 4 client tanpa Gambar 27. Grafik delay pada ujicoba 2 client dengan s bandwidth pembata Pengamatan delay dari client ke server Gambar 28. Grafik delay pada ujicoba 3client dengan Gambar 24. Grafik delay pada ujicoba 2 client tanpa pem batas bandwidth
D. Pengamatan Jitter Pengamatan jitter dari server ke client Gambar 29. Grafik delay pada ujicoba 4 client dengan Pengamatan delay dari client ke server Gambar 33. Grafik jitter pada ujicoba 2client tanpa batas bandwidth Gambar 30. Grafik delay pada ujicoba 2 client dengan Gambar 34. Grafik jitter pada ujicoba 3 client tanpa batas bandwidth Gambar 31. Grafik delay pada ujicoba 3 client dengan Gambar 35. Grafik jitter pada ujicoba 4 client tanpa batas Bandwidth Pengamatan jitter dari client ke server Gambar 32. Grafik delay pada ujicoba 4 client dengan Gambar 36. Grafik jitter pada ujicoba 2 client tanpa batas Bandwidth Berdasarkan data diatas nilai delay dari server-client dan client ke server pada ujicoba 4 client untuk client 3 dan 4 tidak ada karena dengan bandwidth 64 kbps komunikasi suara tidak dapat berlangsung. Sedangkan pada bandwidth 128 kbps, 256 kbps, 512 kbps, 1 Mbps dan 2 Mbps nilai delay antara client pada ujicoba 2 client, 3client dan 4 client hampir sama nilainya.
Gambar 37. Grafik jitter pada ujicoba 3 client tanpa batas Bandwidth Pengamatan jitter dari client ke server Gambar 37. Grafik jitter pada ujicoba 4 client tanpa batas Bandwidth Gambar 41. Grafik jitter pada ujicoba 2 client dengan Berdasarkan data diatas nilai jitter dari server-client dan client ke server tanpa batas bandwidth masih dapat diterima oleh layanan VOIP sesuai standar ITU-T Y 1541 yaitu sebesar 50 ms. Pengamatan jitter dari server ke client Gambar 42. Grafik jitter pada ujicoba 3 client dengan Gambar 38. Grafik jitter pada ujicoba 2 client dengan Gambar 43. Grafik jitter pada ujicoba 4 client dengan Berdasarkan data diatas nilai jitter dari server-client dan client ke server pada ujicoba 4 client untuk client 3 dan 4 tidak ada karena dengan bandwidth 64 kbps komunikasi suara tidak dapat berlangsung. Gambar 39. Grafik jitter pada ujicoba 3 client dengan E. Pengukuran dan perbandingan MOS pada 2 client, 3client dan 4 client dengan menggunakan pembatasan bandwidth dan tanpa membatas bandwidth Pengukuran MOS dilakukan oleh 10 audiensi yang secara langsung terlibat pada proses pengukuran. Dalam tugas akhir ini, nilai MOS yang terukur berasal dari panggilan beberapa client ke nomer conference yang ada tersimpan pada server sehingga client dapat berkomunikasi satu sama lain. Range nilai untuk MOS terdiri dari 1-5 dimana nilai satu adalah terendah dan nilai 5 adalah tertinggi. Gambar 40. Grafik jitter pada ujicoba 4 client dengan
V. DAFTAR PUSTAKA [1] Measuring Delay, Jitter,and Packet Loss with cisco IOS SAA and RTTMON, http://www.cisco.com/warp/public/126/saa.html#saartt mon, Nopember 2010 [2] ITU-T Recommendation Y.1541, Network performance objective for IP-based services, http://www.itu.int/itu-t/publications, Nopember 2010 [3] ITU-T P.800, Methods for subjective determination of transmission quality, http://www.itu.int/itut/publications, Nopember 2010 RIWAYAT PENULIS Gambar menunjukkan bahwa kondisi kualitas suara panggilan pada ujicoba 2 client lebih baik dari pada pangilan dengan ujicoba 3 client dan 4 client. Hal ini disebabkan semakin bertambah jumlah client maka mempengaruhi kualitas suara. Gambar menunjukkan bahwa kondisi kualitas suara panggilan pada bandwidth 2 Mbps untuk 2 client, 3 client dan 4 client adalah bagus. Kualitas suara menurun di mulai dari bandwidth 256 kbps.pada bandwidth 64 kbps dan 128 kbps, client pada ujicoba 3 client dan 4 client tidak dapat berkomunikasi satu sama lain. Dapat disimpulkan bahwa semakin rendah nilai bandwidth dan jumlah client semakin bertambah maka terjadi penurunan kualitas suara panggilan. Esther Sondang Saragih, lahir di Lubuk Pakam, 03 Oktober 1987, merupakan anak keenam pertama dari 6 bersaudara. Memulai pendidikan formalnya di SMAN 1 Lubuk Pakam, dan melanjutkan studi di Jurusan Teknik Elektro, Bidang Studi Telekomunikasi Multimedia Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya. Penulis juga akif di berbagai kegiatan kemahasiswaan Himpunan Mahasiswa Elektro ITS dan penulis pernah menjadi asisten praktikum Dasar Sistem Telekomunikasi. IV. KESIMPULAN Dari hasil analisis yang telah dilakukan pada implementasi aplikasi VOIP pada learning management system pada jaringan LAN dengan menggunakan variasi bandwidth dan tanpa menggunakan pembtasan bandwidth pada ujicoba 2 client, 3 client dan 4 client maka diperoleh beberapa hal yang dapat dijadikan acuan: 1. Nilai troughput sangat bervariasi bergantung pada jumlah user client. 2. Nilai packet loss pada ujicoba 2 client, 3 client dan 4 client yaitu 0 %. yang di ukur dari server ke client dan client ke server. 3. 3. Nilai delay dan jitter pada ujicoba 2 client, 3client dan 4 client dengan menggunakan pembatasan bandwidth dan tanpa menggunakan pembatasan bandwidth memenuhi standar yang diijinkan oleh standar ITU-T Y.1541. Sesuai standar ITU-T Y.1541, niilai delay yaitu sebesar 100 ms dan nilai jitter sebesar 50 ms. 4. Kualitas suara melalui pengukuran MOS tanpa pembatasan bandwidth pada ujicoba dengan menggunakan 2 client lebih baik dari pada 3 client dan 4 client. Kualitas suara melalui pengukuran MOS dengan batas bandwith 64 kbps dan 128 kbps umtuk 3 client dan 4 client gagal.