BAB 3 Metode dan Perancangan 3.1 Metode Top Down Menurut Setiabudi (2009) untuk membangun sebuah sistem, diperlukan tahap-tahap agar pembangunan itu dapat diketahui perkembangannya serta memudahkan dalam pengawasan seandainya terjadi penyimpangan. Begitu juga dalam pebangunan jaringan komputer, terutama dalam skala besar, sebaiknya dilakukan secara bertahap agar jaringan tersebut dapat mencapai sasarannya sebagai medium yang mempercepat aliran dan pertukaran informasi. Tahap-tahap ini, seperti terlihat pada Gambar 3.1, ideal untuk pembangunan jaringan dalam skala yang cukup besar. Sedangkan untuk pembangunan jaringan skala yang kecil tidak perlu melewati semua tahapan yang ada. Dalam teknik Top Down pembangunan jaringan komputer lokal dilakukan oleh manajemen puncak atau pembuat keputusan dengan menyediakan semua peralatan yang dibutuhkan oleh semua departemen. Teknik ini digunakan untuk membangun jaringan dari awal (nol). Teknik ini tidak mengalami masalah dalam integrasi, namun bisa jadi setiap departemen merasa kurang terpenuhi kebutuhannya. Tahap-tahap pembangunan dan pengembangan jaringan komputer adalah sebagai berikut (Oetomo, 2003): 17
18 Gambar 3.1 Tahap-tahap Pembangunan dan Pengembangan Jaringan Komputer (Oetomo, 2003)
19 Berikut penjelasan dari tahap-tahap pembangunan dan pengembangan jaringan komputer. 3.1.1 Definisi Tujuan Sebelum membangun sebuah jaringan komputer, harus ditetapkan dulu tujuan yang ingin dicapai dengan pembangunan itu. Ada tiga orientasi yang harus diperhatikan dalam penentuan tujuan ini, yaitu orientasi organisasi, ekonomis dan teknis. Ketiganya harus berimbang, disesuaikan dengan kebutuhan dan prioritas pembangunan jaringan ini. Orientasi berlebihan pada organisasi menghasilkan jaringan yang rumit, orientasi pada ekonomis akan berusaha menekan biaya serendah mungkin sehingga hasilnya tidak optimum, sedangkan orientasi pada teknis cenderung membengkakkan biaya. 3.1.2 Analisis Kebutuhan dan Studi Kelayakan Setelah ditentukan tujuan pembangunan jaringan komputer tersebut, maka perlu dilakukan survei untuk studi kelayakan pembangunan jaringan komputer itu. Setelah mengumpulkan berbagai data secara akurat, dilakukan analisis berdasarkan tiga aspek penting, yaitu aspek organisasi, ekonomis, dan teknologi dari pembangunan jaringan itu. Pertimbangan aspek organisasi meliputi kesiapan sumber daya manusia yang akan mengoperasikan jaringan dan ketersediaan modal untuk investasi. Pertimbangan aspek ekonomis meliputi pembiayaan yang harus dikeluarkan dan keuntungan yang akan diperoleh. Pertimbangan aspek teknologi meliputi biaya yang harus dikeluarkan dan kemampuan jaringan komputer tersebut.
20 3.1.3 Analisis Situasi dan Perencanaan Analisis situasi dalam perencanaan pembangunan jaringan komputer ini meliputi lingkungan sistem (fungsi, struktur, dan kebijakan organisasi), teknologi perangkat keras dan lunak yang akan digunakan, kebutuhan aplikasi, pelayanan dan antar jaringan sekarang dan masa yang akan datang, ada tidaknya keterbatasan dana, dan sumber daya manusia yang akan mengoperasikan, merawat dan mengelolahnya. 3.1.4 Perancangan Perancangan jaringan komputer meliputi penyusunan rancangan konfigurasi, pelayanan dan pengelolaan jaringan komputer. 3.1.5 Implementasi Setelah rancangan jaringan komputer dinilai tepat dan siap, maka rancangan itu dapat segera diimplementasikan. Kegiatan pada tahap ini meliputi : Penyediaan perangkat keras dan perangkat lunak beserta peripheralnya Penempatan peralatan dan menghubungkannya satu sama lain lewat media transmisi Instalasi perangkat lunak sistem operasi dan perangkat lunak lain yang dibutuhkan Memastikan bahwa rangkaian jaringan dapat berfungsi dengan baik dan normal Menyusun catatan petunjuk instalasi jaringan, alur media transmisi dan cara penggunaan.
21 3.1.6 Evaluasi Pada tahap ini dilakukan evaluasi terhadap kapasitas transmisi kemampuan pengiriman data, kapasitas layanan dan interkoneksi, dan keamanan data. Apabila ditemukan kekurangan-kekurangan atau kendalakendala, maka rancangan awal akan ditinjau untuk dilakukan pembenahan atau penyesuaian seperlunya. 3.1.7 Pemeliharaan Pemeliharaan jaringan komputer meliputi pemeriksaan berkala terhadap sistem secara keseluruhan, seperti kapasitas penyimpanan data yang tersedia, backup secara berkala, kecepatan akses jaringan, dan kondisi server. Pada penelitian ini, tahap yang digunakan hanya sampai pada tahap evaluasi. 3.2 Perencanaan Tahap ini meliputi perencanaan hardware dan software yang digunakan dalam simulasi. Adapun spesifikasi hardware dan software yang digunakan adalah sebagai berikut. 3.2.1 Perencanaan Hardware Dalam melakukan simulasi digunakan beberapa hardware dengan spesifikasi sebagai berikut: Satu buah PC yang digunakan sebagai router: a. Intel Pentium 4 CPU 2.4 GHz b. 512 MB DDR RAM c. Satu buah onboard Ethernet card
22 d. 80 GB HDD Satu notebook yang digunakan sebagai server file: a. Intel Atom N550 b. 1 GB DDR3 RAM c. Satu buah onboard Ethernet card d. 320 GB HDD Satu buah laptop yang digunakan sebagai client1: a. Intel Pentium(R) Dual Core CPU T4200 b. 1 GB DDR3 RAM c. Satu buah onboard Ethernet card d. 250 GB HDD Satu buah laptop yang digunakan sebagai client2: a. Intel Core i3 b. 2 GB DDR3 RAM e. Satu buah onboard Ethernet card c. 350 GB HDD Satu buah lan card Satu buah switch Kabel UTP Konektor RJ45 3.2.2 Perencanaan Software Adapun spesifikasi Software yang dibutuhkan dalam simulasi jaringan adalah sebagai berikut. PC router menggunakan sistem operasi FreeBSD 6.1 PC server file menggunakan sistem operasi Windows 7 Client menggunakan sistem operasi CentOS 5.5
23 VirtualBox-3.2.8, perangkat lunak yang digunakan untuk menginstall CentOS 5.5 pada PC client VLC media player, perangkat lunak yang digunakan untuk mengakses video streaming Iperf, tool yang digunakan untuk mengukur jitter dan packet loss Ping, tool yang digunakan untuk mengukur delay Microsoft Office Excel, digunakan untuk mengolah data hasil pengukuran. FreeBSD FreeBSD adalah sebuah sistem operasi berbasis UNIX yang asal mulanya dikembangkan pada Laboratorium Bell, AT&T. Sistem Operasi adalah perangkat lunak komputer yang mengatur dan mengendalikan operasi dasar dari sistem komputer. Unix FreeBSD terdiri dari sejumlah program (daftar instruksi untuk memperoleh hasil tertentu) yang dirancang untuk mengontrol interaksi antara fungsi-fungsi pada mesin yang beraras rendah dengan program aplikasi (Wijaya, 2010). FreeBSD memiliki beberapa kelebihan antara lain sebagai berikut: Bersifat terbuka (open source). Mendukung multiuser, multitasking, sistem file yang hirarkis dan hak akses untuk setiap file dan direktori. Dapat berjalan pada berbagai jenis hardware. Sistem operasi yang stabil dengan dokumentasi yang lengkap. Dukungan aplikasi banyak, khususnya untuk server, jaringan dan internet. Instalasi dan manajemen aplikasi mudah dan memiliki berbagai macam pilihan cara instalasi.
24 Iperf Iperf merupakan tool yang dapat digunakan untuk mengukur kinerja jaringan berbasis TCP dan UDP. Pada jaringan berbasis TCP, parameter yang dapat diukur antara lain: interval pengiriman paket data ukuran data yang ditransfer untuk pengujian koneksi jumlah bandwidth yang digunakan untuk pengujian koneksi Pada jaringan berbasis UDP, parameter yang dapat diukur antara lain: interval pengiriman paket data ukuran data yang ditransfer untuk pengujian koneksi jumlah bandwidth yang digunakan untuk pengujian koneksi jumlah jitter yang dihasilkan selama pengujian koneksi jumlah packet loss yang dihasilkan selama pengujian koneksi Berikut parameter-parameter iperf yang digunakan dalam pengukuran. -i / interval : waktu antara pengiriman setiap paket -u / udp : untuk mengukur jaringan UDP -s / server : untuk berjalan dalam mode server -b / bandwidth : untuk jaringan UDP, ukuran bandwidth yang digunakan untuk pengujian koneksi -c / client : berjalan dalam mode klien -t / time : mengatur waktu yang digunakan untuk pengujian koneksi -p / port : mengatur penggunaan port
25 Ping Ping merupakan program ultilitas yang dapat digunakan untuk menguji koneksi antar host yang ada pada suatu jaringan. Hal ini dilakukan dengan mengirim sebuah paket kepada alamat IP yang hendak diuji coba konektivitasnya dan menunggu respon balik. Ping juga dapat digunakan untuk mengukur delay pada suatu jaringan komputer. Berikut parameterparameter ping yang digunakan dalam pengukuran. -c / count : jumlah maksimal data yang diambil -s / packetsize : jumlah byte data yang akan dikirim -i / interval : waktu antara pengiriman setiap paket 3.3 Perancangan Tahap ini meliputi perancangan topologi jaringan simulasi, perancangan tahapan-tahapan untuk mengimplementasikan CBQ dan HFSC pada router FreeBSD, serta perancangan hirarki link sharing pada CBQ dan HFSC. 3.3.1 Perancangan Topologi Jaringan Simulasi Topologi jaringan yang digunakan untuk simulasi adalah topologi dalam lingkup Local Area Network (LAN). Perancangan topologi jaringan yang digunakan untuk simulasi dapat dilihat pada Gambar 3.2.
26 Gambar 3.2 Topologi Jaringan yang Digunakan untuk Simulasi Gambar 3.2 merupakan topologi jaringan yang digunakan untuk simulasi. Pada skema ini dapat dilihat terdapat PC server file yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan data. PC router FreeBSD berfungsi sebagai router dimana CBQ dan HFSC diimplementasikan. Sedangkan untuk pengujian digunakan dua buah PC laptop sebagai client. Alasan menggunakan topologi seperti ini karena dengan topologi yang seperti ini sudah cukup mewakili kondisi untuk menggali kinerja dari CBQ dan HFSC.
27 3.3.2 Perancangan Tahapan Implementasi CBQ pada Router FreeBSD. Rancangan tahapan-tahapan untuk mengimplementasikan CBQ pada router FreeBSD dapat dilihat pada Gambar 3.3 berikut. Melakukan konfigurasi pada kernel FreeBSD untuk mengaktifkan CBQ Melakukan kompilasi kernel Melakukan konfigurasi CBQ di packet filtering Menjalankan konfigurasi CBQ yang dilakukan di packet filtering Mengecek apakah konfigurasi CBQ sudah berhasil diimplementasikan Gambar 3.3 Tahapan Implementasi CBQ pada Router FreeBSD
28 Langkah pertama yang dilakukan untuk mengimplementasikan CBQ pada router FreeBSD adalah dengan melakukan konfigurasi pada kernel FreeBSD untuk mengaktifkan CBQ. Kemudian melakukan kompilasi kernel. Setelah kompilasi kernel berhasil, langkah selanjutnya adalah melakukan konfigurasi CBQ pada packet filtering. Setelah konfigurasi pada packet filtering selesai, langkah selanjutnya adalah menjalankan konfigurasi yang sudah dilakukan. Kemudian untuk memastikan apakah konfigurasi CBQ sudah berjalan maka dapat dilakukan pengecekan. 3.3.3 Perancangan Tahapan Implementasi HFSC pada Router FreeBSD. Rancangan tahapan-tahapan untuk mengimplementasikan HFSC pada router FreeBSD dapat dilihat pada Gambar 3.4 berikut.
29 Melakukan konfigurasi pada kernel FreeBSD untuk mengaktifkan HFSC Melakukan kompilasi kernel Melakukan konfigurasi HFSC di packet filtering Menjalankan konfigurasi HFSC yang dilakukan di packet filtering Mengecek apakah konfigurasi HFSC sudah berhasil diimplementasikan Gambar 3.4 Tahapan Implementasi HFSC pada Router FreeBSD Langkah pertama yang dilakukan untuk mengimplementasikan HFSC pada router FreeBSD adalah dengan melakukan konfigurasi pada kernel FreeBSD untuk mengaktifkan HFSC. Kemudian melakukan kompilasi
30 kernel. Setelah kompilasi kernel berhasil, langkah selanjutnya adalah melakukan konfigurasi HFSC pada packet filtering. Setelah konfigurasi pada packet filtering selesai, langkah selanjutnya adalah menjalankan konfigurasi yang sudah dilakukan. Kemudian untuk memastikan apakah konfigurasi HFSC sudah berjalan maka dapat dilakukan pengecekan. 3.3.4 Perancangan Hirarki Link Sharing pada CBQ Perancangan hirarki link sharing pada CBQ dapat dilihat pada Gambar 3.5 berikut. Gambar 3.5 Hirarki Link Sharing Menggunakan CBQ Gambar 3.5 menunjukkan hirarki link sharing CBQ yang digunakan pada penelitian ini. 80 persen dari total bandwidth dialokasikan untuk kelas streaming dan 20 persen untuk kelas data. Kelas streaming hanya bisa menggunakan bandwidth maksimal sebesar 80 persen dari total bandwidth
31 dan kelas data hanya bisa menggunakan bandwidth maksimal sebesar 20 persen dari total bandwidth yang ada. 3.3.5 Perancangan Hirarki Link Sharing pada HFSC Perancangan hirarki link sharing pada HFSC dapat dilihat pada gambar 3.6 berikut. Gambar 3.6 Hirarki Link Sharing Menggunakan HFSC Gambar 3.6 menunjukkan hirarki link sharing HFSC yang digunakan pada penelitian ini. 80 persen dari total bandwidth dialokasikan untuk kelas streaming dan 20 persen untuk kelas data. Pada HFSC, kelas streaming dan data bisa menggunakan bandwidth maksimal sebesar 100 persen dari total bandwidth. Hanya saja kelas streaming memiliki prioritas yang lebih tinggi dibandingkan kelas data.
32 3.4 Skenario Pengujian Ada 4 skenario pengujian yang digunakan dalam penelitian ini. Yang pertama, pengujian dengan kondisi tanpa beban. Kedua, pengujian dengan kondisi client1(pc1) dan client2(pc2) streaming. Ketiga, pengujian dengan kondisi PC1 dan PC2 transfer file (FTP). Terakhir, pengujian dengan kondisi PC1 streaming dan PC2 transfer file (FTP). Pengujian dilakukan dengan percobaan sebanyak satu kali dengan jumlah sampel yang diambil sebanyak 90 sampel. Parameter yang diukur adalah delay, jitter dan packet loss pada bandwidth yang tetap yaitu 5Mb, dengan pembagian 4Mb untuk kelas streaming dan 1Mb untuk kelas data (transfer file). Pada skenario 1 (kondisi tanpa beban), delay, jitter dan packet loss diukur antara client (PC1 dan PC2) ke server. Pada skenario 2, server menjalankan video streaming. PC1 dan PC2 mengakses layanan video streaming dari server. Pengukuran delay, jitter dan packet loss dilakukan pada masing-masing PC ke server. Pada skenario 3, PC1 dan PC2 men-download file sebesar 1,49 GB dari server via FTP. Karena FTP menggunakan protokol TCP, maka parameter yang diukur hanya delay saja, masing-masing dari PC1 dan PC2 ke server. Pada skenario 4, server menjalankan video streaming. PC1 mengakses layanan video streaming dan PC2 men-download file sebesar 1,49 GB dari server via FTP. Kemudian pada PC1, parameter yang diukur delay, jitter dan packet loss, sedangkan pada PC2 parameter yang diukur hanya delay saja.