BAB III SINKRONISASI PTP (Precision Time Protocol) IEEE 1588 v2 PADA JARINGAN INDOSAT DI WILAYAH KAYOON, JAWA TIMUR Ethernet merupakan salah satu teknologi yang paling banyak diminati untuk beberapa tahun terakhir. Biaya operasional yang cukup rendah, hirarki yang tidak terlalu rumit, dan pemakaian teknologi tersebut yang sudah menyeluruh oleh berbagai perusahaan telekomunikasi menjadi pertimbangan mengapa ethernet mengalami perkembangan yang sangat pesat. Jaringan berbasis paket yang menggunakan transmisi secara asinkronus membuat banyak aplikasi layanan terdahulu seperti circuit switched dan Wireless Backhaul tidak dapat didukung. Hal ini dikarenakan karena beberapa layanan tersebut masih tergantung oleh adanya sinkronisasi. Untuk itu, muncul solusi untuk mengatasi masalah tersebut, dengan diperkenalkannya Synchronous Ethernet (SyncE) dan IEEE 1588 v2 atau yang lebih dikenal dengan Precision Time Protocol) untuk menjamin adanya sinkronisasi melalui jaringan paket. Metode Synchronous Ethernet (SyncE) 26
27 mengandalkan physical layer dalam pengiriman sinkronisasi yang menjamin atas kualitas frekuensi. Sedangkan IEEE 1588 v2 mengandalkan Time Stamp dalam sinkronisasi clock dengan menggunakan konsep hirarki Master-Slave. Pada Tugas Akhir ini penulis akan membahas tentang penerapan PTP IEEE 1588 v2 pada jaringan telekomunikasi PT. Indosat di wilayah Kayoon, Jawa Timur. 3.1 Perencanaan Topologi Jaringan Dalam sebuah jaringan, diperlukan perencanaan untuk menempatkan jaringan tersebut di wilayah wilayah yang mempunyai lumbung pelanggan. Dan agar tidak tumpang tindih dalam pengadaan coverage jaringan, sehingga tepat sasaran bagi perusahaan telekomunikasi dan juga bagi pelanggan. Penempatan perangkat juga disesuaikan dengan ketersediaan link yang sudah ada (existing) dan juga pada link yang akan dibangun (new site). Koordinasi antara team lapangan yang melakukan survey dan team perencanaa yang harus disusun secara rapi.
28 Gambar 3.1 Topologi Hub Surabaya Pada gambar 3.1 kita akan menganalisa topologi hub yang ada pada jaringan di wilayah Kayoon, Jawa Timur. Dimana pada Tugas Akhir ini kita akan mengatur arah sinkronisasi agar berjalan sesuai arah sync-nya dan tidak ada sinkronisasi yang mengalami loop back. Ada beberapa hal yang akan terjadi bila sinkronisasi mengalami Timing Loop diantaranya: 1. Sinkronisasi akan kembali ke arah Grand Master dan tidak akan bisa diteruskan ke arah node yang membutuhkan sinkronisasi. 2. Slip rate diantara service dan subnetwork akan mengalami slip yang tinggi. 3. Di sisi Grand Master tidak akan terdeteksi alarm, yang menyebabkan susah dan lamanya proses troubleshoot 4. Impact ke pelanggan/customer akan mengalami sleeping call dimana ketika melakukan komunikasi tidak akan terdengar suara.
29 5. Di sisi perangkat juga akan bermasalah pada sistem billing. 3.2 Perencanaan Sinkronisasi (Synchronization Planning) Di dalam struktur jaringan telekomunikasi, ada tahapan untuk membuat perencanaan tentang sinkronisasi. Dimulai dari penentuan PTP Master, penentuan penggunaan Bandwidth, threshold hop yang akan dilalui oleh jaringan sinkronisasi tersebut. Dalam sebuah perencaan sinkronisasi untuk jaringan telekomunikasi, diperlukan idealnya 2 sumber sinkronisasi yang mempunyai kapsitas client yang sama dengan membedakan prioritas pada tiap site. Fungsi dari PTP Master adalah sebagai sumber/tujuan utama dalam pengolahan transport atau referensi sinkronisasi jaringan. Diperlukan kapasitas client yang sama adalah agar ketika PTP Master prioritas 1 mengalami gagal sync maka bisa dibackup oleh PTP Master yang sudah di setting sebagai prioritas 2. Jika kapasitas antara PTP Master 1 berbeda dengan PTP Master 2 terdapat perbedaan, maka akan ada node yang mengalami gagal sync dan itu akan berdampak pada link neighbour yang berada satu link dengan node yang gagal sync tersebut. 3.2.1 Network Element. Dalam jaringan sinkronisasi tersebut, kita membutuhkan perangkat pendukung yang berfungsi sebagai sumber dari sinkronisai tersebut. Pada tugas akhir ini kita menggunakan perangkat yang sudah mendukung sinkronisasi TDM (Time Division Multiplexing), NTP (Network Time Protocol) dan juga PTP (Precision Time Protocol).
30 Gambar 3.2 OSA 5548c E-200 3.2.2 Syncview Plus Dalam sebuah struktur jaringan, dibutuhkan sebuah control pusat untuk mengoperasikan semua perangkat secara terpusat. Pada umumnya semua Network Element dihubungkan melalui link DCN ( Data Carrier yang berfungsi untuk akses control ke Network Management System (NMS) di server. Network Management System (NMS) merupakan software yang berfungsi sebagai system administrasi jaringan. NMS yang digunakan pada perancangan jaringan sinkronisasi tersebut adalah Syncview Plus.
31 Gambar 3.3 NMS Syncview Plus Di dalam NMS, kita bisa mengoperasikan, perangkat sinkronisasi yang ada pada semua jaringan. Dalam kasus ini kita akan mengoperasikan perangkat yang ada di wilayah Jawa Timur, tepatnya di wilayah Kayoon.
32 Gambar 3.4 Topologi PTP Master Wilayah Kayoon, Jawa Timur Untuk Penggunaan Bandwidth yang akan digunakan pada jaringan sinkronisasi digunakan konfigurasi port FastEthernet pada semua jaringan, agar tidak terjadi perbedaan antara satu NE dan NE yang lainnya. Dan untuk distribusi IP PTP ke masing masing node, digunakan IP static yang fixed agar tidak tertukar dengan IP perangkat lainnya. 3.3 Perancangan Implementasi Sinkronisasi di wilayah Kayoon, Jawa Timur Dalam penggunaan teknologi PTP IEEE 1588 v2 mempunyai kelebihan dibandingkan dengan teknologi terdahulu yaitu NTP (Network Time Protocol).
33 Adapun alasan penggunaan sinkronisasi NTP kini tidak terlalu menguntungkan dikarenakan beberapa hal, diantaranya jumlah client yang bisa ditampung memiliki maksimal 128 client. Dan juga untuk kemampuan transport hop nya yang hanya memiliki maksimal 5 hop. Sehingga untuk meminimalisir budget yang dikeluarkan dalam pembentukan sebuah jaringan sinkronisasi digunakanlah PTP sebagai solusinya. Untuk membuat rancangan implementasi sinkronisasi untuk jaringan di wilayah Kayoon, Jawa Timur, kita harus menentukan jalur link transport yang akan dilalui oleh PTP Master ke masing masing node-b. Dikarenakan adanya jumlah batas hop yang direkomendasikan dari IEEE bisa dilalui oleh PTP Master hingga sampai ke arah node-b tersebut yaitu maksimal 10 hop. Tetapi dalam praktik di lapangan, dikarenakan topologi Indonesia yang berbeda dengan wilayah di negara lain dan struktur link transport yang belum merata di semua wilayah, maka jumlah hop yang bisa dilalui bervariasi. Terkait kebutuhan sinkronisai antar jaringan merupakan dasar yang sangat penting dalam sebuah jaringan, maka dibuatlah PTP Master lain yang bertujuan untuk menjadi link backup dan juga sebagai prioritas kedua setelah prioritas pertama yang diberikan oleh PTP Master prioritas pertama.
34 Gambar 3.5 Slot PTP Master 1 dan 2 Kayoon Pada jaringan sinkronisasi di wilayah Kayoon, PTP Master prioritas 1 dan 2 diletakkan pada 1 site dan perangkat yang sama, dikarenakan pada perangkat Oscilloquartz 5548c support akan 2 slot PTP. Gambar 3.6 PTP Master Prioritas 1 Kayoon
35 Gambar 3.7 PTP Master Prioritas 2 Kayoon Dari perancangan tersebut, node-b yang ada di wilayah Kayoon akan mendapat sinkronisasi prioritas 1 dari PTP Master 1 dengan IP 10.149.223.108 terdapat pada gambar 3.6. Kemudian untuk prioritas 2 dari PTP Master 2 demgan IP 10.149.223.109 dilihat pada gambar 3.7. Diletakkannya 2 PTP Master dalam 1 NE juga dikarenakan dari sisi budget dari penyedia jaringan dimana coverage yang dicakup hanya untuk wilayah Surabaya inner city, Dalam parameter bandwith untuk link transport nya digunakan yang sama yaitu 100Mbps. Sehingga jalur sinkronisasi akan langsung didistribusikan ke arah node-b seperti pada gambar 3.8
36 Gambar 3.8 Routing PTP Master prioritas 1 dan 2 Kayoon 3.4 Flowchart penanganan gangguan sinkronisasi Pada flowchart berikut menjelaskan ketika node-b mengalami kehilangan sinkronisasi (unsynchronized), maka dilakukan pengechekan awal dengan mencari titik permasalahannya. Dimulai dari melakukan pengechekan pada link transport apakah mengalami gangguan seperti fiber cut dengan cara melakukan ping dan traceroute ke hop di depannya. Kemudian dilanjutkan dengan pengecekan di sisi PTP Master prioritas 1 dan 2. Pengecekan tersebut meliputi pengechekan fisik berupa visual card PTP apakah mengalami error, kemudian pengecekan konektor Ethernet dari arah PTP card ke arah switch. Juga dilakukan pengechekan secara software yaitu dengan pengecekan parameter parameter yang berkaitan dengan
37 hilangnya sinkronisasi pada network tersebut, diantaranya MTIE ( Maximum Time Interval Error), PDV (Packet Delay Variation), Jitter, TDEV (Time Deviation). Gambar 3.9 Flowchart penanganan gangguan sinkronisasi
38 3.5 Implementasi sinkronisasi PTP IEEE 1588 v2 wilayah Kayoon Jawa Timur Tahap awal yang dilakukan untuk implementasi sinkronisasi di jaringan Indosat wilayah Kayoon adalah melihat jumlah slave yang akan ditampung oleh PTP Master tersebut. Untuk coverage wilayah Kayoon, memiliki 519 client/node- B. Sementara untuk kemampuan PTP Master baik prioritas 1 dan 2 masing masing bisa menampung 1024 client. Jika dipersentasikan antara kemampuan PTP Master dan jumlah client yang akan ditampung, sisa user di PTP Master ada 505 client (49 % available). Jadi bisa dismpulkan bahwa tidak aka nada case overload slave pada PTP Master dikarenakan jika PTP Master prioritas 1 mengalami fail maka secara otomatis PTP Master prioritas 2 akan membackup client yang ada. Gambar 3.10 Jumlah Slave PTP Master prioritas 1
39 Gambar 3.11 Jumlah Slave PTP Master prioritas 2 Pada wilayah Kayoon, saat ini menggunakan link existing yang memiliki masksimal hop pada setiap site nya adalah 7 hop dihitung dari hop pertama yaitu dari link PTP Master ke arah cloud MPLS dan berakhir pada end site di Site Kayoon_06. Gambar 3.12 Topologi Hop dari PTP Master ke end site Kayoon Untuk sinkronisasi antara Kayoon_05 dan Kayoon_06 mengalami alarm sync quality level degreded ON. Ini disebabkan karena sync dari PTP Master tidak sampai ke node tersebut. Sehingga kualitas sinkronisasinya menurun menggunakan tributary clock dari node tersebut. Tributary clock tersebut sebenarnya juga bisa menjadi patokan untuk sinkronisasi node tersebut. Tetapi kualitas dari node Kayoon_06 bisa dikategorikan dengan not good dikarenakan memiliki slip rate yang tinggi, yaitu level 1.10-7 / 2,9 slips per hour. Bila dihitung
40 dalam sehari dengan menggunakan tributary clock node, maka slip yang diperoleh adalah 69,6 slips per day. Sementara untuk jumlah slip yang direkomendasikan oleh ITU-T hanya 8 slips per day. Dimana seharusnya untuk pengelolaan sinkronisasi yang baik dan disarankan oleh ITU-T adalah 1. 10-10 / 1 slip per 14,5 days. Gambar 3.13 alarm sync quality level degraded on