TUGAS AKHIR ANALISIS KINERJA JARINGAN MULTIPROTOCOL LABEL SWITCHING (MPLS) UNTUK LAYANAN VIDEO STREAMING Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro OLEH : DIMAS YUDHA PRAWIRA NIM. 120422010 DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITES SUMATERA UTARA MEDAN 2015
ABSTRAK Dalam peningkatan kinerja suatu jaringan dapat dilakukan dengan pengguna teknologi Multiprotocol Label Switching (MPLS). MPLS merupakan teknologi yang memadukan fungsi switching pada layer 2 dan routing pada layer 3 dengan memberi label di setiap paket data yang ditransmisikan. Pada Tugas Akhir ini dilakukan perancangan jaringan untuk mengetahui bagaimana cara MPLS dalam meningkatkan nilai QoS pada layanan video streaming. Agar diketahui peningkatan nilai QoS pada suatu jaringan dilakukan pemodelan antara jaringan dengan MPLS atau tanpa MPLS. Perancangan dilakukan dengan menggunakan simulator Graphical Network Simulator 3 (GNS3). Jaringan yang dibentuk menggunakan Open Shotest Path First (OSPF) sebagai protocol routing. Protocol routing OSPF memiliki kemampuan untuk merutekan packet data berdasarkan nilai cost terendah di dalam sebuah jaringan. Untuk pembentukan layanan video streaming digunakan software media player VLC. Dari hasil pengujian dengan menggunakan WireShark diketahui dari nilai rata-rata di lima puluh percobaan layanan video streaming dengan MPLS menunjukkan parameter QoS yaitu: throughput 0,2402 Mbps, delay 44,322 ms, dan packet loss 2,995 %. Sedangkan tanpa MPLS memiliki throughput 0,233 Mbps, delay 45,594 ms, dan packet loss 4,176 %. Ini berarti jaringan dengan MPLS lebih baik dibandingkan tanpa MPLS. Kata Kunci : Quality of Service, Multiprotocol Label Switching, dan OSPF i
KATA PENGANTAR Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat, rezeki dan hidayahnya, sehingga Tugas Akhir yang berjudul Analis Kinerja Jaringan MPLS untuk Layanan Video Streaming dapat diselesaikan. Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat dalam menyelesaikan pendidikan pada Program Studi Sarjana (S-1) Teknik Elektro di Universitas Sumatera Utara (USU). Di dalam Tugas Akhir ini berisi tentang bagaimana perancangan jaringan dengan menggunakan software GNS3 untuk layanan video streaming. Selain itu, buku ini juga memuat teori, dan data-data yang diperoleh dari hasil analisis sebuah jaringan MPLS. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan. Hal ini karena keterbatasan pengetahuan dan pengalaman yang dimiliki penulis. Dengan segala kerendahan hati, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun sehingga pada nantinya dapat memperbaiki Tugas Akhir ini dan mengembangkannya di kemudian hari. Semoga karya ini dapat memberikan manfaat bagi pembaca. Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih yang tulus kepada Allah SWT dan semua pihak yang telah membantu pengerjaan Tugas Akhir ini, yaitu 1. Kepada orangtuaku ayahanda Edy Waluyo dan ibunda Sri Minarni yang sangat saya cintai dan hormati yang tak henti-hentinya memberikan dukungan, doa, nasehat, dan motivasi hingga sampai detik ini penulis tetap kuat dan bersemangat dalam menyelesaikan studi. 2. Kakak tercinta, Abdi Agung Laksono, adik saya Frans Fadillah Prasojo, Adrian Sukma Bachri, dan Indah Lestari atas keceriaan, masukan, dan dukungan yang telah diberikan. ii
3. Bapak Dr. Ali Hanafiah Rambe selaku Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan, masukan, saran, kritikan, motivasi, keluangan waktu, kesabaran, dan bantuan selama penulis menyelesaikan Tugas Akhir ini. 4. Kepada Bapak-Bapak Penguji, yaitu Bapak Ir. Arman Sani, MT, dan Bapak Suherman, ST., M.Com., Ph.D yang memberikan saran dan kritikan yang membangun sehingga Tugas Akhir bias menjadi lebih baik dan bermanfaat. 5. Seluruh Dosen Pengajar di Departemen Teknik Elektro yang telah memberikan ilmunya yang berguna selam penulis menempuh perkuliahan di Universitas Sumatera Utara (USU) tercinta. Semoga ilmu dapat digunakan untuk hal-hal yang bermanfaat. 6. Seluruh bagian Administrasi Departemen Elektro yang memberikan kemudahn untuk memperlancar perkuliahan dan pengursan Tugas Akhir ini. 7. Semua teman-teman kuliah di Eksternsi Teknik Elektro 2012 baik konsentrasi Telekomunikasi maupun Energi. 8. Untuk teman begadang malam Sijabat. 9. Seluruh saudara-saudara di keluarga besar Apartement 08 10. Teman-teman seperjuangan membuat Tugas Akhir di MASNIDA HOUSE. Medan, April 2015 Penulis Dimas Yudha Prawira iii
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL LEMBAR PENGESAHAN ABSTRAK. i KATA PENGANTAR..... ii DAFTAR ISI. iv DAFTAR GAMBAR.... vii DAFTAR TABEL. viii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Perumusan Masalah... 2 1.3 Tujuan Penelitian... 2 1.4 Batasan Masalah.......... 2 1.5 Metodologi Penyelesaian Masalah........ 3 1.6 Sistematika Penulisan...... 3 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Jaringan Multiprotocol Label Switching (MPLS)... 4 2.1.1 Format Header Multiprotocol Label Switching (MPLS)... 5 2.1.2 Komponen Jaringan Multiprotocol Label Switching (MPLS)... 7 2.1.3 Arsitektur Jaringan Multiprotocol Label Switching (MPLS).... 8 2.1.4 Prinsip Kerja Jaringan Multiprotocol Label Switching (MPLS).... 10 2.2 Protocol routing Open Shortest Path First (OSPF).... 11 2.2.1 Protocol Link State (LS).... 11 2.2.2 OSPF Topology Network..... 12 2.2.3 Perhitungan Nilai Cost. 12 2.3 Video streaming... 13 iv
2.3.1 Cara Kerja Video streaming... 14 2.3.2 Real-time Transport Protocol (RTP)...... 15 2.3.3 Kinerja Jaringan...... 16 2.3.4 Parameter Kinerja Jaringan.. 17 2.3.5 Lembaga Standarisasi Kinerja Jaringan...... 19 BAB III METODOLOGI PERANCANGAN 3.1 Umum....... 21 3.2 Kebutuhan Perangkat....... 22 3.2.1 Perangkat Keras (Hardware)....... 22 3.2.2 Perangkat Lunak (Software)... 22 3.2.2.1 Graphical Network Simulator 3 (GNS3)..... 23 3.2.2.2 Wireshark... 24 3.2.2.3 VirtualBox...... 26 3.2.2.4. Microsoft Loopback.... 27 3.2.2.5 Media Player VLC...... 28 3.3 Pemodelan Jaringan.. 29 3.4 Konfigurasi Jaringan.... 30 3.4.1 Konfigurasi Jaringan Tanpa MPLS...... 30 3.4.1.1 Pengaturan IP di setiap Interface. 32 3.4.1.2 Pengaturan Protocol Routing OSPF..... 33 3.4.1.3 Pengaturan IP SLA...... 34 3.4.1.4 Test Network Tanpa MPLS...... 35 3.4.2 Konfigurasi Jaringan dengan MPLS...... 36 3.4.2.1 Pengaturan IP untuk Interface Loopback...... 37 3.4.2.2 Pengaturan MPLS....... 37 3.4.2.3 Test Network Jaringan dengan MPLS... 38 3.4.3 Pengaturan Streaming Video... 41 BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN 3.1 Umum.... 43 v
4.2 Throughput....... 45 4.3 Delay.... 46 4.4 Packet Loss....... 47 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan... 49 5.2 Saran....... 49 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN A LAMPIRAN B LAMPIRAN C.... ix vi
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Letak Jaringan MPLS pada OSI Layer...4 Gambar 2.2 Format Header MPLS.6 Gambar 2.3 Arsitektur Jaringan MPLS. 9 Gambar 2.4 Prinsip Kerja jaringan MPLS..10 Gambar 2.5 Format Header RTP 15 Gambar 3.1 Blok Diagram Perancangan Jaringan.21 Gambar 3.2 Tampilan GNS3..23 Gambar 3.3 Hasil Capture Packet Data dengan WireShark..24 Gambar 3.4 Pemilihan Protocol UDP yang dianalisis..25 Gambar 3.5 Untuk mendapatkan Nilai Packet Loss 25 Gambar 3.6 Hasil Capture untuk Mengetahui Nilai Delay dan Throughput 26 Gambar 3.7 Tampilan VirtualBox 26 Gambar 3.8 Tampilan Microsoft Loopback Adapter.. 27 Gambar 3.9 Streaming Video dengan Media Player VLC 28 Gambar 3.10 Pemodelan Jaringan 29 Gambar 3.11 Diagram Alir tahapan perancangan jaringan tanpa MPLS 31 Gambar 3.12 Diagram Alir Tahapan Perancangan Jaringan dengan MPLS 36 Gambar 3.13 Memilih file video yang di-stream melalui VLC 41 Gambar 3.14 Alamat streaming video.. 42 Gambar 4.1 Hasil Capture packet data UDP di dalam Jaringan 43 Gambar 4.2 Pengamatan Packet Data yang melintasi jaringan. 44 Gambar 4.3 Trafik Lain yang ada di Jaringan. 45 Gambar 4.4 Grafik Nilai Throughput pada 50 Percobaan. 46 Gambar 4.5 Grafik Delay pada 50 Percobaan. 47 Gambar 4.6 Grafik Packet Loss pada 50 Percobaan 48 vii
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Jenis Video Payload Pendukung RTP.. 16 Tabel 2.2 Standarisasi Throughput oleh TIPHON... 19 Tabel 2.3 Standarisasi Delay oleh TIPHON. 20 Tabel 2.4 Standarisasi Packet Loss oleh TIPHON 20 Tabel 3.1 Spesifikasi Komputer. 22 Tabel 3.2. Inisialisasi Interface Jaringan. 30 Tabel D.1 Nilai Throughput pada Jaringan (Mbps) Lampiran D Tabel D.2 Nilai Delay pada Jaringan (ms)... Lampiran D Tabel D.3. Nilai Packet Loss pada Jaringan (%).. LampiranD viii