ABSTRAK
Quality of Service (QoS) pada sebuah jaringan TCP/IP salah satunya
dititikberatkan pada pengalokasian bandwidth yang mengalir secara adil dan
sesuai kebutuhan, sehingga dicapai suatu aspek bandwidth fairness dilihat dari
sisi jaringan. Bandwidth adalah kapasitas atau daya tampung sebuah jalur yang
menghubungkan 2 buah titik (node) untuk dilewati paket data persatuan waktu.
Linux merupakan sistem operasi open source yang sering digunakan sebagai router
maupun server pada suatu jaringan TCP/IP karena kestabilannya dan kehandalannya
dalam menangani suatu jaringan. Dengan menggunakan Linux dapat dibangun suatu
system yang berfungsi untuk mengalokasikan bandwith yang mengalir pada jaringan
TCP/IP menggunakan modul traffic controller (tc). Modul traffic controller
bekerja pada bagian kernel Linux yang mengatur pengantrian paket-paket yang
akan dikeluarkan oleh kernel Linux melalui jaringan.
Pada skripsi ini telah dibuat perangkat lunak yang dibangun untuk
menyelesaikan masalah bandwidth fairness dan Quality of Service (QoS). Metode
yang digunakan dalam perancangan dan pembuatan perangkat lunak ini adalah
Waterfall. Perangkat lunak ini dibuat menggunakan bahasa pemrograman PHP dan
database MySQL. Aplikasi ini juga dilengkapi fasilitas untuk memantau informasi
trafik yang mengalir pada anggota jaringan TCP/IP tersebut.
Program aplikasi pengalokasian bandwidth jaringan TCP/IP ini dapat membagi
bandwidth sama rata antar client yang didaftarkan pada aplikasi ini. Maksimal
bandwidth yang bisa digunakan oleh aplikasi ini sebesar 4Mb.
BAB
1
Pendahuluan
Komunikasi data merupakan salah satu
teknologi telekomunikasi yang berkembang sangat pesat, khususnya pada
implementasi IP. Layanan-layanan yang berbasiskan IP juga ikut merasakan
dampaknya dengan adanya standard- standard yang terus berkembang pada network
layer ini, oleh karena itu komunikasi data juga mengalami akselerasi.
Banyak sekali aplikasi yang
berbasiskan komunikasi data dan saat ini tidak hanya beroperasi di LAN (Local
Area Network), tetapi juga di WAN (Wide Area Network). Aplikasi-aplikasi
terebut membutuhkan suatu tingkat jaminan layanan (Quality of Service/QoS)
untuk dapat beroperasi. Oleh karena itu, QoS sudah sepatutnya diketahui oleh
banyak pihak, seperti penyedia infrastruktur, LAN administrator, WAN
administrator, service provider, yang memang berhubungan dengan komunikasi data.
Internet menjadi worldwide commercial
data network dan menjadi dasar untuk electronic commerce serta dapat memanage
public data service termasuk intranet. Bertambah banyaknya customer, kecepatan
koneksi yang semakin cepat, meningkatnya trafik backbone dan munculnya
aplikasi-aplikasi baru telah membuat internet menjadi elemen yang penting dalam
dunia komunikasi yang modern. Untuk menjaga agar kompetitif, network operator
dan internet service provider (ISP) harus dapat memcahkan dua masalah utama :
bertambahnya backbone traffic demmand yang kontinu dan menyediakan Quality of
Service (QoS) yang bagus untuk trafik tersebut
BAB
2
Pembahasan
2.1 Pengertian QOS
Quality of Service (QoS)
didefinisikan sebagai suatu pengukuran tentang
seberapa baik jaringan
dan merupakan suatu
usaha untuk mendefinisikan
karakteristik dan sifat dari suatu layanan. QoS mengacu pada kemampuan
jaringan untuk menyediakan layanan yang lebih baik pada trafik jaringan
tertentu melalui teknologi yang berbeda-beda. QoS merupakan suatu tantangan
yang besar dalam jaringan berbasis IP dan internet secara keseluruhan. Tujuan
dari QoS adalah untuk memenuhi kebutuhan-kebutuhan layanan yang berbeda, yang
menggunakan infrastruktur yang sama. QoS menawarkan kemampuan untuk mendefinisikan
atribut-atribut layanan yang disediakan, baik secara kualitatif maupun
kuantitatif.
Kinerja jaringan komputer dapat
bervariasi akibat beberapa masalah, seperti halnya masalah bandwidth, latency
dan jitter, yang dapat membuat efek yang cukup besar bagi banyak aplikasi.
Sebagai contoh, komunikasi suara (seperti VoIP atau IP Telephony) serta video
streaming dapat membuat pengguna frustrasi ketika paket data aplikasi tersebut
dialirkan di atas jaringan dengan bandwidth yang tidak cukup, dengan latency
yang tidak dapat diprediksi, atau jitter yang berlebih. Fitur Quality of
Service (QoS) ini dapat menjadikan bandwidth, latency, dan jitter dapat diprediksi
dan dicocokkan dengan kebutuhan aplikasi yang digunakan di dalam jaringan
tersebut yang ada.
Melalui QoS, seorang network
administrator dapat memberikan prioritas trafik tertentu. Suatu jaringan,
mungkin saja terdiri dari satu atau beberapa teknologi data link layer yang
mampu diimplementasikan QoS, misalnya; Frame Relay, Ethernet, Token Ring,
Point-to-Point Protocol (PPP), HDLC, X.25, ATM, SONET. Setiap
teknologi mempunyai karakteristik yang berbeda-beda yang harus dipertimbangkan ketika mengimplementasikan QoS. QoS dapat diimplementasikan pada situasi congestion management
atau congestion avoidance. Teknik-teknik
congestion management
digunakan untuk mengatur dan memberikan prioritas trafik pada jaringan di mana
aplikasi meminta lebih banyak lagi bandwidth daripada yang mampu disediakan
oleh jaringan. Dengan menerapkan prioritas pada berbagai kelas dari trafik,
teknik congestion management akan mengoptimalkan aplikasi bisnis yang kritis
atau delay sensitive untuk dapat beroperasi sebagai mana mestinya pada
lingkungan jaringan yang memiliki kongesti. Adapun teknik
collision avoidance akan membuat mekanisme teknologi tersebut menghindari
situasi kongesti. Melalui
implementasi QoS
di jaringan ini, network administrator akan memiliki fleksibilitas yang tinggi untuk mengontrol aliran dan kejadian-kejadian yang ada di trafik pada jaringan.
2.2 Fungsi QOS
Ada beberapa alasan mengapa kita memerlukan QoS, yaitu :
1.
Untuk memberikan prioritas untuk aplikasi-aplikasi yang
kritis pada jaringan.
2.
Untuk memaksimalkan penggunaan investasi jaringan yang
sudah ada.
3. Untuk meningkatkan performansi untuk aplikasi-aplikasi
yang sensitif terhadap delay, seperti Voice dan Video.
4.
Untuk merespon terhadap adanya perubahan-perubahan pada
aliran trafik di jaringan.
Saat ini di
kebanyakan jaringan di perkantoran tidak begitu memperhatikan QoS. Namun,
dengan berkembangnya aplikasi-aplikasi, misalnya mulicast, streaming
multimedia, dan Voice over IP (VoIP) kebutuhan akan QoS akan semakin terasa.
Terlebih lagi aplikasi-aplikasi tersebut terhadap jitter dan delay dan
performansi yang buruk akan sangat terasa pada end user. Dalam hal ini seorang
network administrator dapat melakukan tindakan manajemen proaktif untuk
aplikasi-aplikasi sensitif yang baru dengan mengaplikasikan teknik-teknik QoS
pada jaringan. Penting untuk diketahui,
bahwa QoS bukanlah
solusi yang ajaib untuk setiap masalah kongesti, karena
dapat saja solusi
terbaik untuk mengatasi congested network memang adalah
melakukan upgrade pada bandwidth.
2.3 Parameter QOS
2.3.1 Rate
Rasio jumlah bits yang
dipindahkan / ditransmisikan antar dua perangkat dalam satuan waktu tertentu,
umumnya dalam detik. Bit rate sama dengan istilah lain data rate, data transfer
rate dan bit time.
2.3.2 Latency (Maximum Packet Delay)
Latency didefinisikan sebagai
total waktu tunda suatu paket yang diakibatkan oleh proses transmisi dari satu
titik ke titik lain yang menjadi tujuannya.
Delay di dalam
jaringan dapat digolongkan
sebagai berikut delay
processing, delay packetization, delay serialization, delay jitter buffer dan
delay network.
2.3.3 Packet Loss
Packet loss adalah merupakan
suatu parameter yang menggambarkan suatu kondisi yang menunjukkan jumlah total
paket yang hilang. Salah satu penyebab paket loss adalah antrian yang melebihi
kapasitas buffer pada setiap node.
Beberapa penyebab terjadinya paket loss yaitu:
1.
Congestion, disebabkan terjadinya antrian yang berlebihan
dalam jaringan
2.
Node yang bekerja melebihi kapasitas buffer
3.
Memory yang terbatas pada node
4. Policing atau kontrol terhadap jaringan untuk memastikan
bahwa jumlah trafik yang mengalir sesuai dengan besarnya bandwidth. Jika
besarnya trafik yang mengalir didalam jaringan melebihi dari kapasitas
bandwidth yang ada maka policing control akan membuang kelebihan trafik yang
ada.
2.3.4 Jitter
Jitter, didefinisikan sebagai
variasi dari delay atau variasi waktu kedatangan paket. Banyak hal yang dapat
menyebabkan jitter, diantaranya adalah peningkatan trafik secara tiba-tiba
sehingga menyebabkan penyempitan bandwith dan menimbulkan antrian. Selain itu,
kecepatan terima dan kirim paket dari setiap node juga dapat menyebabkan
jitter.
2.3.5
Throughput
Throughput, yaitu kecepatan
(rate) transfer data efektif, yang diukur dalam bps. Troughput merupakan jumlah
total kedatangan paket yang sukses yang diamati pada destination selama
interval waktu tertentu dibagi oleh durasi interval waktu tersebut (sama
dengan, jumlah pengiriman paket IP sukses per service-second).
Berikut adalah perhitungan rumus dalam mencari nilai
throughput :
2.4 Penyebab Gangguan QOS
Terdapat beberapa faktor
pengganggu dalam jaringan yang menyebabkan turunya nilai QoS, yaitu :
1. Redaman, yaitu
jatuhnya kuat sinyal karena pertambahan jarak pada media transmisi. Setiap
media transmisi memiliki redaman yang berbeda- beda, tergantung dari bahan yang
digunakan. Untuk mengatasi hal ini, perlu digunakan repeater sebagai penguat
sinyal. Pada daerah frekuensi tinggi biasanya mengalami redaman lebih tinggi
dibandingkan pada daerah frekuensi rendah.
2. Noise, ini sangat
berbahaya, karena jika terlalu besar akan dapat mengubah data asli yang
dikirimkan.
Jenis-jenis
noise dalam jaringan :
a.
Thermal Noise
ü Terjadi pada
media transmisi bila suhunya diatas suhu mutlak
(0ºK)
ü Akibat pergerakan
elektron secara random dan memiliki karakteristik energi terdistribusi seragam
ü Menjadi
faktor yang menentukan batas bawah sensitifitas sistem penerima
b.
Intermodulation Noise
ü Terjadi
karena ketidak-linieran komponen transmitter dan receiver
ü Sinyal
output merupakan penjumlahan dan perbedaan dari sinyal input
ü Sistem
diharapkan linear sehingga sinyal output = sinyal input
c.
Impulse Noise
ü Pulsa-pulsa
iregular atau spikes
ü Durasi
pendek
ü Amplituda
tinggi
ü Pengaruh
kecil pada komunikasi telepon analog
ü Pengaruh
besar pada komunikasi data
3. Crosstalk
Keributan yang tidak diinginkan antar lintasan sinyal →
media metal (twisted pair & koaksial).
Penyebab : Gandengan elektris, Pengendalian respon
frekuensi yang buruk
Contoh : ketika bertelepon,
kita mendengarkan percakapan lain
4. Echo, terjadi ketika sinyal yang dikirim oleh transmitter
kembali (feedback) kepadanya.
5. Distorsi, yaitu
fenomena yang disebabkan bervariasinya kecepatan propagasi karena perbedaan
bandwidth. Untuk itu, dalam komunikasi dibutuhkan bandwidth transmisi yang
memadai dalam mengakomodasi adanya spektrum sinyal. Dianjurkan digunakan
pemakaian bandwidth yang seragam,
sehingga distorsi dapat dikurangi.
2.5 Tingkatan QOS
1. Best-Effort
Service, digunakan untuk melakukan semua usaha agar dapat
mengirimkan sebuah paket ke suatu tujuan. Penggunakan best-effort service tidak
akan memberikan jaminan agar paket dapat sampai ke tujuan yang dikehendaki.
Sebuah aplikasi dapat mengirimkan data dengan besar yang bebas kapan saja tanpa
harus meminta ijin atau mengirimkan pemberitahuan ke jaringan. Beberapa
aplikasi dapat menggunakan best- effort service, sebagai contohnya FTP dan HTTP
yang dapat mendukung best-effort
service tanpa mengalami permasalahan. Untuk aplikasi-aplikasi yang sensitif
terhadap network delay, fluktuasi bandwidth, dan perubahan kondisi jaringan,
penerapan best-effort service bukanlah suatu tindakan yang bijaksana. Sebagai
contohnya aplikasi telephony pada jaringan yang membutuhkan besar bandwidth
yang tetap, agar dapat berfungsi dengan baik, dalam hal ini penerapan
best-effort akan mengakibatkan panggilan telephone gagal atau terputus.
2. Integrated
Service, menyediakan aplikasi dengan tingkat jaminan layanan
melalui negosiasi parameter-parameter jaringan secara end-to-end. Aplikasi-aplikasi
akan meminta tingkat layanan yang dibutuhkan untuk dapat beroperasi dan
bergantung pada mekanisme QoS untuk menyediakan sumber daya jaringan yang
dimulai sejak permulaan transmisi dari aplikasi-aplikasi tersebut. Aplikasi
tidak akan mengirimkan trafik, sebelum menerima tanda bahwa jaringan mampu
menerima beban yang akan dikirimkan aplikasi dan juga mampu menyediakan QoS
yang diminta secara end-to-end. Untuk itulah suatu jaringan akan melakukan
suatu proses yang disebut admission control. Admission control adalah suatu
mekanisme yang mencegah jaringan mengalami over-loaded. Jika QoS yang diminta
tidak dapat disediakan, maka jaringan tidak akan mengirimkan tanda ke aplikasi
agar dapat memulai untuk mengirimkan data. Jika aplikasi telah memulai
pengiriman data, maka sumber daya pada jaringan yang sudah dipesan aplikasi
tersebut akan terus dikelola secara end-to-end sampai aplikasi tersebut
selesai.
3. Differentiated
Service, menyediakan suatu set perangkat klasifikasi dan
mekanisme antrian terhadap protokol-protokol atau aplikasi-aplikasi dengan
prioritas tertentu di atas jaringan yang berbeda. Differentiated service
bergantung pada kemampuan edge router untuk memberikan klasifikasi dari
paket-paket yang berbeda tipenya yang melewati jaringan. Trafik jaringan dapat diklasifikasikan
berdasarkan alamat jaringan, protocol dan port, ingress interface, atau
klasifikasi lainnya selama masih didukung oleh standard access list atau
extended access list.
2.6 Increase in Access Speed
Sekarang ini, banyak pemakai
internet dibatasi untuk dial ke jaringan ISP pada 28,8 kb/s atau lebih rendah.
Berbagai macam teknologi Digital Subscriber Line (DSL) sedang diperkenalkan
dengan kecepatan akses dari ratusan kb/s sampai beberapa Mb/s. Teknologi ini
akan percuma karena adanya bottleneck yang diakibatkan modem dan banyaknya
trafik yang dikirim ke internet backbone.
Cara yang lebih baik untuk
menjamin QoS adalah mengimplementasikan kombinasi teknologi sebagai berikut :
Billing : Untuk
mencegah pemakai dari permintaan high-quality services ketika best-effort
mencukupi, mereka harus dikenakan biaya yang berbeda. Pemisahaan harga
memerlukan billing system yang dapat mengenali ketika high-quality service
diminta dan tingkat yang telah mereka gunakan.
Bandwidth
and Delay Priority Reservation : QoS meminta bandwidth yang pasti (dan delay priority
termasuk di dalamnya) dan dicadangkan waktu session selama melawati jalur
antara sumber dan tujuan. Hal ini dikenal dengan nama traffic contract.
Policing : ketika
user mengirim melibihi data yang diijinkan oleh traffik contract, jaringan
membutuhkan kemampuan untuk membuang kelebihan data, atau menandai kelebihan
tersebut dengan low priority.
Priority Queuing : setiap
router antara sumber dan tujuan harus menginterpretasikan permintaan QoS pada
setiap aliran trafik dan antrian yang pantas untuk trafik ini sehingga
menemukan parameter delay dari traffic contract.
BAB 4
PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Dalam usaha
menjaga dan meningkatkan nilai QoS, dibutuhkan teknik untuk menyediakan
utilitas jaringan, yaitu dengan mengklasifikasikan dan memprioritaskan setiap
informasi sesuai dengan karakteristiknya masing-masing. Contohnya, terdapat
paket data yang bersifat sensitif terhadap delay tetapi tidak sensitif terhadap
packet loss seperti VoIP, ada juga paket yang bersifat sensitif terhadap packet
loss tetapi tidak sensitif terhadap delay seperti transfer data. Untuk itu
perlu dilakukan pengklasifikasian paket dan pengurutan prioritas paket dari yang
paling tinggi sampai terendah.
No comments:
Post a Comment
BILA ANDA MEMASUKKAN LINK HIDUP, MAKA AKAN OTOMATIS TERDELETE..