JIPI (Jurnal Ilmiah Penelitian dan Pembelajaran Informatika) Volume 03, Nomor 02, Desember 2018 : 138 - 144

## UJI PERFORMA KONTROLER SOFTWARE-DEFINE NETWORK FLOODLIGHT vs ONOS
Sizka L. Hanifa 1) dan Rikie Kartadie 2)
1, 2) Pendidikan Teknologi Informasi, STKIP PGRI Tulungagung Jln. Mayor Sujadi Timur No, 7 Tulungagung Kode Pos 66221 e-mail: sizkalailatul96@gmail.com 1) , rikie.kartadie@stkippgritulungagung.ac.id 2)

## ABSTRAK
Komponen yang penting dari Software-Defined Network adalah kontroler yang secara langsung mengontrol data path dari perangkat. Software-Defined Network atau  yang sering  kita sebut  dengan istilah  SDN itu sendiri  merupakan suatu  konsep atau paradigma baru dalam mendesain, mengelola dan mengimplementasikan jaringan dengan memisahkan sistem kontrol (control plane) dan sistem forwarding (forwarding plane) kemudian mengisolasi komponen atau sub sistem dengan mendefin- isikan interface yang standard. Sekarang ini, perlu adanya analisis untuk melihat seberapa baiknya performa dari  sebuah kontroler tersebut mengingat pentingnya fungsi dari kontroler itu sendiri. Pada uji latency dan throughput ini, akan diperoleh informasi mengenai kemampuan dari kontroler tersebut. Hasil dari uji latency dan throughput pada kontroler Floodlight dan ONOS telah menunjukkan hasil bahwasanya kontroler memberikan nilai latency yang baik pada jumlah switch dibawah 60 switch. Nilai tertinggi respon yang diberikan oleh Floodlight adalah 2780.04 respon/detik pada jumlah 20 switch sedangkan ONOS memberikan nilai latency tertinggi yaitu 5931 respon/detik pada jumlah 30 switch. Untuk nilai throughput Floodlight sendiri memberikan nilai sebesar 1500,38 flow/detik pada jumlah host 450, sedangkan ONOS sendiri memberikan nilai yang lebih rendah yaitu 354,05 flow/detik pada jumlah host 450.
Kata Kunci : floodlight, kontroler, ONOS, Software-Defined Network

## ABSTRACT
An important component of  Software-Defined Network is a controller that directly controls the path  data of  the device. Software-Defined Network or what  we often call the term SDN itself is a new concept or paradigm in designing, managing and implementing the network by separating the control plane and forwarding plane and then isolating the components or sub systems by defining the standard interface.  Nowadays, it needs analysis to see how  well the performance of  a controller is given the importance of the function of the controller itself. In this latency and throughput test, information about the ability of the controller will be obtained. The results of the latency and throughput tests on the Floodlight and ONOS controllers have shown results that the controller provides a good latency value on the number of switches below 60 switches. The highest value of response given by Floodlight is 2780.04 response / sec on the number of 20 switches while ONOS gives the highest value of latency that is 5931 response / second on 30 switches. For Floodlight throughput value alone gives a value of 1500.38 flow / second on the host number 450, while ONOS itself gives a lower value of 354.05 flow / second on the host number 450.
Keywords : controller, floodlight, ONOS, Software-Defined Network

## I. P ENDAHULUAN
aringan internet adalah salah satu dari teknologi yang saat ini sangat dibutuhkan oleh masyarakat luas. Kebu- tuhan akan jaringan internet ini membuat teknologi yang satu ini terus berkembang dan mengalami perubahan yang  sangat  pesat.  Jaringan  internet  ini  biasanya  dibangun  dari  berbagai  perangkat  jaringan  seperti  router, switch dan perangkat jaringan lainnya.
Software-Defined Network atau yang sering kita sebut dengan istilah SDN merupakan suatu konsep atau para- digma baru dalam mendesain, mengelola dan mengimplementasikan jaringan dengan memisahkan sistem kontrol ( control plane ) dan sistem forwarding ( forwarding plane ) kemudian mengisolasi komponen atau sub sistem dengan mendefinisikan interface yang  standard  [1].  Komponen  utama  dari Software-Defined  Network adalah  kontroler yang secara langsung melakukan kontrol terhadap data path dari perangkat. Disini, kontroler pada dasarnya memu- satkan kecerdasan jaringan, sedangkan jaringan mempertahankan data plane forwarding yang didistribusikan me- lalui Switch OpenFlow. Untuk alasan ini kontroler menyediakan antarmuka untuk mengelola, mengendalikan dan Administrasi tabel flow yang Switch ini [2].
Kontroler memiliki dua perilaku yaitu reaktif dan proaktif. Dalam pendekatan reaktif, paket pertama dari aliran yang  diterima  oleh  switch  memicu  kontroler  untuk menyisipkan  flow  di  setiap  jaringan  switch  OpenFlow. Pen- dekatan ini relatif paling efisien penggunaan memori tabel flow yang ada, tapi setiap flow baru menyebabkan waktu setup tambahan  kecil. Dalam pendekatan Proaktif, kontroler melakukan prapopulasi tabel  flow di setiap switch. Pendekatan ini tidak memiliki tambahan waktu setup aliran karena aturan forwarding didefinisikan terlebih dahulu.
J
Jika switch kehilangan koneksi dengan kontroler, tidak mengganggu lalu lintas. Namun, operasi jaringan memer- lukan manajemen rumit, misalnya, membutuhkan agregat (wildcard) aturan untuk menutup semuarute [3]. Menurut Metzler, A, kreteria kita dalam pemilihan kontroler ada sepuluh hal yang menjadi perhatian (1) Support kontroler terhadap protokol OpenFlow, (2) Virtualisasi jaringan yang dapat di support, (3) Fungsi dari sistem jarin- gan, (4) Scalability , (5) Performa dari kontroler, (6) Kemampuan untuk memprogram jaringan, (7) Keandalan, (8) Kemanan dari jaringan, (9) Pemantauan dan Visualisasi Terpusat, dan (10) Vendor yang membuat kontroler [4].
Salah satu dari hal penting dalam pemilihan sebuah kontroler adalah performa dari kontroler itu sendiri. Sebuah kontroler haruslah bisa membuah sebuah flow tabel sampai pada tingkat yang harus memiliki kemampuan untuk memproses  dan  mampu  memastikan  bahwasannya  kontroler  bukanlah  sebuah  hambatan.  Disini  hal  yang  dapat mempengaruhi sebuah performa tersebut merupakan waktu dan juga jumlah flow per detik. K ontroler yang telah berkembang diantaranya OpenDayLight (ODL), POX, NOX, Beacon, Ryu, ONOS, Flood- light, Maestro dan masih ada beberapa lainnya yang terus dikembangkan. Floodlight disini merupakan salah satu kontroler enterprise yang penerapannya menggunakan bahasa pemrograman Java, terbuka berlisensi Apache dan dikembangkan oleh komunita pengembang di Big Switch Network [5]. Sedangkan ONOS ( Open Network Operat- ing   System ) merupakan sistem operasi jaringan  SDN  yang  terbuka  ( open  source ),  ditujukan  terutama  untuk jaringan operator [1].
Mengingat pentingnya fungsi dari sebuah kontroler dalam arsitektur jaringan. Perlu adanya analisis untuk melihat seberapa baiknya dari performa kontroler tersebut. Dalam artikel ini, uji yang dilakukan adalah untuk mengetahui tingkat throughput dan latency yang ada pada kontroler terhadap penanganan sejumlah switch sehingga diperoleh informasi mengenai kemampuan dari kontroler yang akan digunakan.

## II. P ANDUAN U NTUK M EMPERSIAPKAN A RTIKEL
Metode yang digunakan dalam pengujian performa kontroller Software-Define Network dengan floodlight dan ONOS yang dikerjakan dalam penelitian ini dapat dilihat pada alur penelitian pada gambar 1 dengan penjelasan sebagai berikut :

## A. Instalasi kontroler yang akan diujikan.
1) Instalasi Kontroler Floodlight
Gambaran langkah-langkah instalasi dari kontroler Floodlight adalah sebagai berikut :
a. Instalasi dipendensi yang dibutuhkan oleh Floodlight dengan perintah : ~$sudo apt-get install build-essential default-jdk ant python-dev eclipse
b. Melakukan cloning file Floodlight dari web github dengan perintah : ~$git clone git://github.com/floodlight/floodlight.git
c. Setelah semua terinstal, Floodlight dapat dijalankan pada folder Floodlight dengan perintah : ~$ cd floodlight/target ~/floodlight/target$ sudo java -jar floodlight.jar d. Setelah  semua  dijalankan,  maka  kontroler Floodlight GUI  dapat  diakses  pada  link http://lo- calhost:8080/ui/index.html dengan tampilan seperti pada gambar 2.
2) Instalasi Kontroler ONOS Gambaran langkah-langkah instalasi dari kontroller ONOS adalah sebagai berikut :
a. Buat direktori opt dengan perintah : ~$ sudo mkdir /opt
~$ cd /opt
b. Melakukan cloning file ONOS dari web github dengan perintah : ~$ cd wget -c http://repo1.maven.org/maven2/org/onosproject/onos-releases/1.13.1/onos-1.13.1.tar.gz c. Kemudian extrak file ke folder opt
~$ sudo tar xzf onos-$ONOS_VERSION.tar.gz
e. Kemudian compile dengan perintah
~$ /opt/onos/bin/onos-service start
f. Setelah  itu,  maka  kontroler ONOS GUI  dapat  diakses  pada  link http://ip-onos:8181/onos/ui/index.html dengan username & password defaultnya (karaf:karaf) atatu (onos : rocks) seperti pada gambar 3 .
Gambar. 2.  GUI Floodlight

## B. Menguji Kontroler yang Telah Terinstall
Uji kesiapan kontroler Floodlight dan ONOS, menguji keberhasilan langkah pertama dengan emulator mininet yang diinstall dan dijalankan pada VirtualBox, dengan skenario topologi single, 5 host. Bila kontroler tidak dapat mengenal switch pada mininet, maka proses instalasi akan di ulang.
Pengujian dilakukan dengan skernario meletakkan kontroler dan cbench diletakkan pada virtualbox dalam 1 host/PC dan dijalankan pada sumber daya yang sama. Spesifikasi PC/Laptop yang digunakan dalam uji ini adalah sebagai berikut :
1) CPU : Intel® Core™ i3-4005U CPU @ 1.70GHz × 4
2) RAM : SODIMM DDR3 4Gb  1333MHz
3) Operation System : Linux UBUNTU 17.04 LTS kernel  4.15.0-24-generic.
Pada pengujian digunakan seluruh threats CPU yang ada, tidak dilakukan perubahan/variasi pada threats.

## C. Uji Latency
Pengujian latency  dilakukan dengan perintah sebagai berikut : ~/oflops/cbench$ cbench -c [ip-kontroler] -p 6633 -l 5 -m 5000 -D 5 -M 5 -s [jumlah switch]

## D. Uji Throughput
Pengujian throughput dilakukan dengan perintah sebagai berikut : ~/oflops/cbench$ cbench -c [ip-kontroler] -p 6633 -l 5 -m 5000  -D 5 -M [jumalh MAC]  -s  [jumlah switch] -t
Pada uji trhoughput dan latency diberikan beban dengan panjang pengujian 5000 ms dan diberikan jeda mulai pengujian setelah features_reply diterima selama 5 ms.
Gambar. 3.  GUI ONOS
Gambar. 4.  Skenario Uji

## III. H ASIL U JI L ATENCY DAN T HROUGHPUT

## A. Pada Kontroler Floodlight
Pada penelitian ini, sampel data yang digunakan untuk kontroler floodlight dapat dilihat pada tabel 1 dimana pengujian dilakukan pada jumlah switch 5 hingga 450 switch.
TABEL I SAMPEL DATA UJI LATENCY PADA KONTROLER FLOODLIGHT n Switch 20 90 120 330 450 Min 2065.22 1615.83 1661.75 246.97 195.25 Max 2780.04 2028.07 2003.42 1505.84 1239.06 Avg 2342.25 1821.06 1831.35 1010.41 887.08
Dari  data  yang  diperoleh,  grafik  hasil  pengujian latency pada  kontroler floodlight terlihat  seperti  gambar  5 dibawah ini :
Dari  data  yang  terlihat  pada  tabel  1  dan  gambar  5 diatas,  jika  dilihat  dari  data  rata-rata  (avg)  respon/detik  vs switch, dapat disimpulkan bahwasannya semakin banyak switch yang terlihat, maka semakin rendah pula respon yang  diberikan  oleh  kontroler  dalam  menangani flow .  Lambatnya  kontroler floodlight dimulai  pada  switch berjumlah lebih dari 60, sehingga jumlah dari switch optimum untuk kontroler floodlight adalah antara 1 sampai 60 switch [6]. Sedangkan pada pengujian throughput digunakan switch sebanyak 20 switch.
TABEL II SAMPEL DATA UJI THROUGHPUT PADA KONTROLER FLOODLIGHT n Host 20 90 120 330 450 Min 79.06 322.66 419.88 1185.06 1498.26 Max 84.55 326.11 433.04 1190.84 1503.06 Avg 80.62 323.11 421.57 1187.79 1500.38
Dari data yang diperoleh, grafik hasil pengujian throughput pada kontroler floodlight terlihat seperti gambar 6 dibawah ini :
Gambar. 5.  Hasil Pengujian Latency Floodlight
Dari data yang terlihat pada tabel 2 dan gambar 6 diatas, apabila kita melihat dari data rata-rata (avg) flow /detik vs jumlah dari host yang ditampilkan pada tabel 2, kontroler floodlight dapat memberikan kemampuan yang baik dikarenakan  mengingat  jumlah  host  yang  ada,  maka  semakin  tinggi  jumlah flow /detik  yang  dapat  dilayani  oleh kontroler [6].

## B. Pada Kontroler ONOS
Pada kontroler ONOS dilakukan pengujian yang sama dengan kontroler floodlight . Pengujian melibatkan switch dan  host  dengan  jumlah  yang  sama.  Sampel  data  pada  uji latency kontroler ONOS dapar  dilihat  pada  tabel  3 dibawah ini.
TABEL III
SAMPEL DATA UJI LATENCY PADA KONTROLER ONOS n Switch 30 70 210 360 450 Min 294.00 1493.97 0.00 0.00 0 Max 12543.25 5465.99 4543.79 4381.88 30 Avg 5859.89 3649.59 1135.95 1468.59 7.5
Dari data yang diperoleh, grafik hasil pengujian latency pada kontroler ONOS terlihat seperti gambar 7 dibawah ini :
Dilihat dari tabel 3 dan gambar 7 diatas, rata-rata (avg) respon/detik terlihat bahwa semakin banyak switch yang terlibat,  maka  akan  semakin  rendah  pula  respon  yang  akan  diberikan  oleh  kontroler  dalam  menghadapi flow . Kontroler ONOS mulai mengalami keterlambatan pada switch dengan jumlah diatas 70, sehingga jumlah switch optimum  untuk  kontroler ONOS adalah  antara  1  switch  sampai  70  switch.  Jumlah  switch  yang  digunakan  pada pengujian troughput sebanyak 30 switch karena memiliki respon sedikit.
TABEL IV SAMPEL DATA UJI THROUGHPUT PADA KONTROLER ONOS n Host 30 70 210 360 450 Min 153.85 323.72 249.91 244.12 195.45 Max 246.94 708.97 380.96 323.94 851.59 Avg 200.16 511.42 293.41 267.32 466.09
Dari  data  yang  diperoleh,  grafik  hasil  pengujian throughput pada  kontroler ONOS terlihat  seperti  gambar  8 dibawah ini :
Gambar. 7.  Hasil Pengujian Latency ONOS
Dilihat dari tabel 4 dan gambar 8 diatas, rata-rata (avg) respon/detik vs jumlah host yang ditampilkan, kontroler ONOS memberikan kemampuan respon yang baik, sejalan dengan meningkatnya jumlah host yang ada. Respon yang dihasilkan relative stabil pada jumlah host 40/switch.

## IV. K ESIMPULAN
Dari hasil pengujian kontroler floodlight dan ONOS ini, dapat ditarik kesimpulan bahwasannya kedua kontroler memberikan nilai latency yang baik pada jumlah switch dibawah 60 switch. Nilai tertinggi respon yang diberikan oleh  kontroler floodlight adalah  2780.04  respon/detik  pada  jumlah  switch  sebanyak  20  switch.  Sedangkan  pada ONOS memberikan nilai latency tertinggi yaitu 5931 respon/detik pada jumlah 30 switch. Untuk nilai throughput , kontroler floodlight memberikan  nilai  sebesar  1500.38 flow /detik  pada  jumlah  host  450  dan  kontroler ONOS memberikan  nilai  yang  rendah  yaitu  354.05 flow /detik  pada  jumlah  host  450.  Dari  paparan  tersebut  dapat disimpulkan  bahwasannya  performa  dari  kontroler floodlight lebih  baik  dibandingkan  dengan  kontroler ONOS untuk jumlah switch yang besar. Floodlight sendiri mampu memberikan throughput yang lebih besar dibandingkan dengan kontroler ONOS , sedang performa latency yang disajikan dalam jumlah respon/detik, kontroler floodlight memberikan respon yang lebih baik dibandingkan dengan kontroler ONOS .

## D AFTAR P USTAKA
[1] Mulyana, Eueng (2015). Buku Komunitas SDN-RG. Bandung : Gitbook
[2] G. R. D. T. Muntaner (Oktober 2012). Evaluation of OpenFlow Controllers. hal. 90
[3] Marcial P. Fernandez (2013). Evaluating OpenFlow Controller Paradigms. ICN 2013 : The Twelfth International Conference on Networks. hal.151-157
[4] A. Metzler dan J. Metzler (2015). Ten Things to Look for in an SDN Controller.
[5] Anggara, S., M.,. (2015). Pengujian Performa Kontroler SDN: POX dan Floodlight. Institut Teknologi Bandung : Bandung
[6] Rikie Kartadie dan Barka Satya (Februari 2015). Uji Performa Kontroler Floodlight Dan Opendaylight Sebagai Komponen Utama  Arsitektur Software- Defined Network. STIMIK AMIKOM Yogyakarta : Yogyakarta
Gambar. 8.  Hasil Pengujian Latency ONOS