BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISIS SISTEM 4.1 Perangkat Sistem 4.1.1 Perangkat Lunak Perangkat lunak atau software yang digunakan pada keseluruhan sistem, baik yang terdapat pada sisi host maupun pada sisi router adalah seperti yang telah dirancang pada Bab 3. Sedangkan software penunjangnya adalah: Sistem Operasi Windows XP Professional Edition Service Pack 2, Microsoft Visual Studio 6, dan Microsoft Platform SDK. Untuk sisi router perlu diperhatikan bahwa meskipun Windows XP telah memiliki fitur untuk mengaktifkan fungsi router, tetapi fungsi ini tidak dijalankan karena fungsi router akan digantikan oleh software Router yang dirancang. 4.1.2 Perangkat Keras Perangkat keras atau hardware yang digunakan hanya menggunakan komputer pada umumnya, tanpa ada peralatan khusus. Sedangkan komputer yang digunakan baik pada sisi host maupun router memiliki spesifikasi standar sebagai berikut: Processor Intel Pentium-D 820 Dual Core, Kingston 512 MB DDR-RAM, Gigatek / Marvell Ethernet Card, Seagate ATA 80 GB Hard Drive. Peralatan lain yang digunakan adalah: 2 buah Switch, untuk menggambarkan hubungan 2 (dua) jaringan yang berbeda, dan UTP kabel. 41
BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISIS SISTEM 42 4.2 Implementasi dan Pengujian Sistem 4.2.1 Prosedur Pengujian Untuk mendapatkan hasil pengujian yang relevan, sistem diujicobakan dengan beberapa skenario ujicoba. Ujicoba ini dilakukan setelah software yang dipasang pada masing-masing host telah siap dieksekusi. Skenario ujicoba yang dilakukan adalah dengan melakukan perubahan pada jumlah pengirim yang bekerja pada waktu-waktu tertentu. Skenario ini dibuat menyesuaikan dengan [10]. Terdapat dua buah skenario yang diujicobakan: 1. Skenario 1 Dengan menggunakan topologi jaringan seperti terlihat pada gambar berikut. Gambar 4.1 Topologi Skenario 1 Source 0 melakukan proses pengiriman sampai mencapai steady state, kemudian Source 1 mulai melakukan proses pengiriman ke tujuan (destination). 2. Skenario 2 Topologi jaringan yang digunakan sebagai berikut. Gambar 4.2 Topologi Skenario 2
BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISIS SISTEM 43 Seperti pada skenario 1, hanya saja untuk skenario 2 ini terdapat 3 buah pengirim. Source 1 mulai mengirimkan paket setelah Source 0 mencapai steady state dan Source 2 mulai mengirimkan paket setelah sistem stabil. Kemudian berturut-turut proses di Source 2 dan Source 1 dihentikan. 4.2.2 Parameter Pengujian Dalam implementasinya, metode AIMD-GREEN serta WHITE memerlukan beberapa variabel yang telah ditentukan sebelumnya untuk memenuhi perumusan dari tiap metode seperti yang dijelaskan pada sub-bab 2.4.1 dan 2.4.2. Untuk tiap ujicoba yang dilakukan, variabel-variabel yang ditetapkan pada AIMD-GREEN adalah: α = 0.01 Δ P = 0.01 u = 70% sedangkan untuk WHITE ditetapkan: k 1 = 0.1 K = 0.8 k 2 = 0.05 Pada tiap skenario juga ditetapkan waktu saat pengirim mulai bekerja. 1. Skenario 1 Untuk skenario 1 dengan menggunakan AIMD-GREEN sebagai metode kendali kongesti, pengirim akan mulai bekerja pada saat sistem memasuki keadaan steady state, yaitu pada waktu-waktu berikut: Waktu (dalam detik) Keadaan 0 Source 0 aktif 58 Source 1 aktif Tabel Waktu Kerja Sistem Skenario 1 Untuk AIMD-GREEN
BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISIS SISTEM 44 Sedangkan untuk WHITE sistem bekerja dengan perubahan pada waktu-waktu berikut: Waktu (dalam detik) Keadaan 0 Source 0 aktif 105 Source 1 aktif Tabel Waktu Kerja Sistem Skenario 1 Untuk WHITE 2. Skenario 2 Pada skenario 2 terdapat 3 (tiga) buah pengirim yang bekerja. Untuk AIMD- GREEN waktu kerja tiap pengirim sebagai berikut: Waktu (dalam detik) Keadaan 0 Source 0 aktif 58 Source 1 aktif 122 Source 2 aktif 166 Source 2 stop 205 Source 1 stop 240 Source 0 stop Tabel Waktu Kerja Sistem Skenario 2 Untuk AIMD-GREEN Untuk WHITE: Waktu (dalam detik) Keadaan 0 Source 0 aktif 125 Source 1 aktif 192 Source 2 aktif 234 Source 2 stop 277 Source 1 stop 360 Source 0 stop Tabel Waktu Kerja Sistem Skenario 2 Untuk WHITE
BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISIS SISTEM 45 4.2.3 Pengujian Skenario 1 Berdasarkan [10], hasil simulasi dan pengujian metode AIMD-GREEN untuk skenario 1 adalah seperti terlihat pada gambar berikut. Gambar 4.3 Arrival Rate AIMD-GREEN (Simulasi Skenario 1) Gambar 4.4 Kecepatan Pengirim AIMD-GREEN (Simulasi Skenario 1) Gambar 4.5 Fairness AIMD-GREEN (Simulasi Skenario 1)
BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISIS SISTEM 46 Gambar 4.6 Arrival Rate AIMD-GREEN (Pengujian Skenario 1) Gambar 4.7 Kecepatan Pengirim AIMD-GREEN (Pengujian Skenario 1) Dengan menggunakan metode WHITE, hasil simulasi [10] dan hasil pengujian adalah sebagai berikut. Gambar 4.8 Arrival Rate WHITE (Simulasi Skenario 1)
BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISIS SISTEM 47 Gambar 4.9 Kecepatan Pengirim WHITE (Simulasi Skenario 1) Gambar 4.10 Fairness WHITE (Simulasi Skenario 1) Gambar 4.11 Arrival Rate WHITE (Pengujian Skenario 1)
BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISIS SISTEM 48 Gambar 4.12 Kecepatan Pengirim WHITE (Pengujian Skenario 1) Dari simulasi dan hasil pengujian seperti yang terlihat pada grafik di atas, terlihat bahwa pada sistem yang menerapkan metode AIMD-GREEN memiliki kecepatan respon transien yang lebih baik dibanding WHITE. Penggunaan AIMD pada metode AIMD-GREEN mendukung terjadinya hal ini karena metode AIMD akan menambah kecepatan pengirim secara eksponensial. Sedangkan pada sistem yang menerapkan WHITE, kecepatan respon transien relatif lebih lambat dibanding metode AIMD-GREEN. Salah satu cara untuk meningkatkan kecepatan respon transien dari metode WHITE ini adalah dengan memperbesar nilai k 2 dari sistem. Seperti terlihat pada pengujian dengan nilai k 2 yang berbeda berikut ini. Gambar 4.13 Arrival Rate dengan k 2 sebesar 0.1 (WHITE)
BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISIS SISTEM 49 Gambar 4.14 Kecepatan Pengirim dengan k 2 sebesar 0.1 (WHITE) Gambar 4.15 Arrival Rate dengan k 2 sebesar 0.03 (WHITE) Gambar 4.16 Kecepatan Pengirim dengan k 2 sebesar 0.03 (WHITE) Dari gambar terlihat bahwa sistem dengan nilai k 2 yang lebih besar, akan lebih cepat mencapai keadaan tunak dibanding sistem dengan nilai k 2 yang lebih kecil. Dengan kata lain, pemilihan nilai k 2 pada Router Software mempengaruhi kecepatan respon transien dari sistem dengan metode WHITE. Dari gambar 4.14 dapat dilihat pengaruh nilai k 2 yang besar terhadap kestabilan yaitu adanya penurunan arrival rate setelah terjadinya overshoot. Oleh
BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISIS SISTEM 50 karena itu harus dipilih nilai k 2 yang tepat sehingga sistem memiliki respon transien yang cukup cepat dan juga stabil Hal lain yang menjadi perhatian adalah terjadinya osilasi pada sistem dengan metode AIMD-GREEN. Bandingkan dengan metode WHITE (gambar 4.11) yang tidak mengalami osilasi. Tidak adanya osilasi pada metode WHITE memudahkan sistem untuk mencapai keadaan tunak, seperti terlihat pada hasil simulasi dan pengujian metode WHITE. Selain itu, pada kejadian penambahan jumlah pengirim yang aktif, kedua metode memberikan keluaran yang berbeda. Metode WHITE, dibandingkan dengan metode AIMD-GREEN, dapat secara adil membagi kecepatan pengiriman tiap pengirim, seperti terlihat pada gambar 4.12. Pada gambar tersebut terlihat bahwa pada saat Source 1 mulai aktif, kecepatan pengiriman Source 0 akan terus berkurang dari 12 paket tiap detik sampai mencapai keadaan tunak pada kondisi kecepatan Source 0 dan Source 1 yang sama besar, yaitu 6 paket tiap detik. Hal ini menandakan bahwa metode AIMD memiliki fairness yang baik. 4.2.4 Pengujian Skenario 2 Seperti telah dijelaskan sebelumnya, pada skenario 2 ini dilihat respon pengiriman untuk 3 (tiga) pengirim, dengan waktu kerja tiap pengirim yang berbedabeda. Hasil simulasi dari skenario 2 untuk metode AIMD-GREEN terlihat dari gambar berikut. Gambar 4.17 Kecepatan Pengirim AIMD-GREEN (Simulasi Skenario 2) Melalui pengujian, didapatkan hasil sebagai berikut.
BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISIS SISTEM 51 Gambar 4.18 Arrival Rate AIMD-GREEN (Pengujian Skenario 2) Gambar 4.19 Kecepatan Pengirim AIMD-GREEN (Pengujian Skenario 2) Sedangkan apabila menggunakan metode WHITE, hasil simulasi dan ujicoba yang didapat adalah sebagai berikut. Gambar 4.20 Arrival Rate WHITE (Pengujian Skenario 2)
BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISIS SISTEM 52 Gambar 4.21 Kecepatan Pengirim WHITE (Pengujian Skenario 2) Seperti yang terjadi pada skenario 1, sistem yang menerapkan metode AIMD- GREEN mengalami osilasi dalam usahanya untuk mempertahankan sistem agar tidak terjadi kongesti. Meskipun sistem dapat merespon perubahan jumlah pengirim yang terjadi tetapi osilasi yang terjadi pada metode AIMD-GREEN membuat kecepatan masing-masing pengirim menjadi tidak sama. Hal ini tentu tidak diinginkan dalam sistem yang pengirimnya memiliki prioritas yang setara. Dengan metode WHITE untuk penambahan jumlah pengirim seperti pada skenario 1, meskipun pada awalnya over shoot terjadi, tetapi sistem dapat merespon dengan baik dengan mengubah kecepatan pengirim menjadi sama besar. Hal yang sama terjadi ketika pengirim lain terlibat didalamnya (gambar 4.17). Yang perlu diperhatikan pada skenario ini adalah pada saat salah satu pengirim memberhentikan proses pengirimannya. Pada kondisi ini, baik AIMD- GREEN maupun WHITE, sistem merespon dengan menambah kecepatan dari pengirim yang masih aktif. Yang membedakan adalah, penggunaan AIMD pada AIMD-GREEN akan mempercepat proses penambahan kecepatan pada masingmasing pengirim aktif, meski dengan tetap menghasilkan osilasi. Sedangkan untuk metode WHITE, pada kejadian terputusnya salah satu pengirim, kecepatan total pengiriman (gambar 4.16) yang terukur pada Router Software menurun, kemudian secara bertahap kecepatan total dan kecepatan masingmasing pengirim akan meningkat berdasarkan nilai k 2 yang telah ditetapkan. Kecepatan total akan berkurang sebesar kecepatan terakhir pengirim yang berhenti. Berdasarkan pengujian, ketika Source 2, yang pada kondisi tunak memiliki kecepatan 4 paket tiap detik, berhenti mengirimkan paket, kecepatan total akan berkurang
BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISIS SISTEM 53 sebesar 4 paket per detik. Kemudian, secara bertahap kecepatan Source 0 dan Source 1 akan meningkat dan mencapai keadaan tunak. Begitupun halnya yang terjadi saat Source 2 berhenti melakukan proses pengiriman paket. Hal ini menunjukkan sistem dengan metode WHITE memiliki respon yang baik terhadap perubahan jumlah pengirim yang terlibat aktif dalam proses pengiriman data.