## 
Abstrak –- Jaringan  komputer  adalah  salah satu  bagian  utama  dalam  sistem  telekomunikasi.  Untuk mendukung  teknologi  jaringan  yang  handal  maka jaringan  terpusat  dibutuhkan  agar  trafik  jaringan  dapat diatur dengan lebih mudah. Teknologi jaringan terdefenisi perangkat lunak atau lebih dikenal dengan istilah Software Defined  Network (SDN)  adalah  jaringan  terpusat  yang menyediakan  pemisahan  antara control  plane dan data plane di  dalam  sistem  yang  berbeda.  Penelitian  ini membahas optimasi manajemen jaringan Universitas Riau (UNRI)  dengan  SDN.  Optimasi  dilakukan  dengan mendesain jaringan komputer UNRI kedalam bentuk SDN kemudian  disimulasikan  menggunakan software mininet . Analisis Quality  of  Service (QoS)  dilakukan  dari  hasil pengukuran  menggunakan software  wireshark. Hasil simulasi jaringan memberikan nilai delay 0.506 ms, packet loss 0%, throughput 590.392  Mb/s  dan jitter 0.093  ms. Jaringan SDN memberikan performa delay dan jiiter yang lebih baik jika dibandingkan jaringan konvensional UNRI dengan  nilai delay 13.874  ms, packet  loss 0%, throughput 635.1  Mb/s  dan jitter 2.6  ms.  Disain  jaringan  SDN  UNRI patut  untuk  dipertimbangkan  karena  memiliki  nilai  QoS lebih  baik, delay dan jitter dibawah  standar  ITU  dan jaringan konvensional.
Kata Kunci —optimasi, jaringan komputer, SDH, UNRI

## I. PENDAHULUAN
ONSEP  jaringan  konvensional  menempatkan data plane dan control plane pada satu alat yang disebut router. Jika  suatu router sudah  dikonfigurasi menggunakan  suatu  protokol,  maka  akan  sangat  sulit untuk memodifikasi  protocol tersebut karena keputusan untuk mengirim data dilakukan secara tertutup. Masalah ini  dapat  diatasi  dengan  merancang  jaringan  berbasis Software  Define  Network (SDH).    Konsep  SDH menempatkan data  plane dan control  plane secara terpisah. Komunikasi antara data plane dan control plane menggunakan  suatu  protokol  yang  dinamakan OpenFlow .
Saat  ini  jaringan  Universitas  Riau  (UNRI) menggunakan  konsep  jaringan  konvensional  dengan  4 router. Router tersebut terdiri dari 1 router utama, dan
3  buah router dibawahnya.  Manajemen  jaringan  UNRI dilakukan oleh 4 orang, yaitu 2 orang sebagai admin dan 2  orang  sebagai  pembantu  ( support ).  Selain  itu  juga memerlukan  1  orang  pengawas  di  tiap-tiap  fakultas untuk  memeriksa  konektifitas  dengan router utama. Adanya  perbedaan  jenis router pada  jaringan  UNRI menyebabkan  keharusan untuk  konfigurasi ulang  setiap router bila  terjadi  kerusakan.  Perbaikan  memakan waktu 7x24 jam agar jaringan dapat bekerja kembali.
Jaringan SDN memberikan solusi untuk mengoptimasi  manajemen  jaringan  UNRI  agar  dapat dilakukan secara terpusat sehingga  memudahkan admin untuk mengatur dan memperbaiki kerusakan bila terjadi pada  skala  besar.  SDN  juga  memberikan  kemudahan untuk memperbesar jaringan UNRI dengan kemampuan untuk  merubah perilaku jaringan pada  masa yang akan dating.
Penelitian  ini  akan  menganalisis  Penerapan Software  Defined  Network (SDN)  pada  jaringan Universitas  Riau  yang  disimulasikan  dengan software MiniNet . MiniNet adalah  sebuah  program  untuk membuat jaringan virtual yang realistis dalam satu buah mesin saja ( virtual machine or cloud ) dengan satu buah perintah. MiniNet juga software yang  bisa  digunakan untuk pengembangan dan eksperimen dengan OpenFlow dan  SDN.  Penggunaan software  MiniNet yaitu  untuk  mensimulasikan  perancangan  jaringan sehingga  tidak  perlu  dilakukan  pengujian  langsung. Proses  simulasi  ini  dilakukan  untuk  mengetahui  nilai dari Quality  of  Service (QoS)  dimana  QoS  tersebut meliputi : Throughput, Delay, Jitter dan Packet Loss .

## II. LANDASAN TEORI

## Pengenalan SDN
Software  Defined  Network (SDN)  adalah  istilah yang  merujuk  pada  konsep/paradigma  baru  dalam mendesain,  mengelola  dan  mengimplementasikan jaringan,  terutama  untuk  mendukung  kebutuhan  dan inovasi  di  bidang  ini  yang  semakin  lama  semakin kompleks.  Konsep  dasar  SDN  adalah  dengan melakukan  pemisahan  eksplisit  antara control dan forwarding plane , serta kemudian melakukan abstraksi sistem  dan  meng-isolasi  kompleksitas  yang  ada  pada

## OPTIMASI MANAJEMN JARINGAN DATA UNRI MENGGUNAKAN TEKNOLOGI JARINGAN TERDEFENISI PERANGKAT LUNAK
Ery Safrianti, Linna Oktaviana Sari, Rian Arighi Mahan Jurusan Elektro Fakultas Teknikniversitas Riau email : esafrianti@eng.unri.ac.id
K
komponen  atau  sub-sistem  dengan  mendefinisikan antar-muka ( interface ) yang standar.
Arsitektur  SDN  dapat  dilihat  pada  gambar  1 yang terdiri dari 3 lapis/bidang:
1. Infrastruktur ( data-plane / infrastructure layer ): terdiri  dari  elemen  jaringan  yang  dapat mengatur SDN Datapath sesuai dengan instruksi  yang diberikan  melalui Control-Data- Plane Interface (CDPI).
2. Kontrol  ( control  plane  /  layer ):  entitas  kontrol (SDN Controller )  mentranslasikan  kebutuhan aplikasi dengan infrastruktur dengan memberikan  instruksi  yang  sesuai  untuk  SDN Datapath serta  memberikan  informasi  yang relevan dan dibutuhkan oleh SDN Application . 3. Aplikasi  ( application  plane  /  layer ):  berada pada lapis teratas, berkomunikasi dengan sistem via NorthBound Interface (NBI) [1]
Gambar 1. Arsitektur jaringan SDN [2]
Operasi Software Defined Networks (SDN) Operasi  SDN  dapat  dilihat  pada  Gambar  2. Pada  gambar  terlihat  jaringan  SDN  mempunyai  3 pembagian yaitu SDN devices , controller dan aplikasi. Cara  cepat  untuk  memahami  operasi  SDN  dapat dilihat dari  bawah, dimulai dari SDN devices . Seperti pada  gambar  2,  SDN devices mempunyai  fungsi mengarahkan  untuk  setiap  data  yang  datang.  SDN devices menuntun  data  yang  datang  yang  mana  data tersebut direpresentasikan sebagai flow oleh controller . Flow dideskripsikan  oleh  1  set  paket  dikirim dari  satu end  point ke end  point lainnya  yang  mana end  point tersebut  biasa  didefinisikan  sebagai IP Address  TCP-UDP  port,  VLAN  endpoints,  input  port dan lain-lain.
Gambar 2.Operasi SDN [3]
SDN Devices SDN devices terdiri  dari  komunikasi  API ( Applications Programmer Interface ), lapisan
abstraksi  ( abstraction  layer )  dan  fungsi  pengolahan
paket  ( packet-processing  function ),  seperti  pada gambar  3.  Dalam  kasus switch virtual,  fungsi pengolahan paket adalah perwujudan dalam perangkat  keras  untuk  logika  pengolahan  paket ( packet-processing logic ), terlihat pada gambar 4.
Gambar 3. SDN Software Switch Anatomy [3]
Gambar 4. SDN Hardware Switch Anatomy [3]
SDN Controller
SDN Controller menjaga bentuk dari keseluruhan jaringan, memberikan kebijakan
keputusan,  dan  kontrol  semua  SDN devices yang terdiri  dari  infrastruktur  jaringan  dan  menyediakan northbound API  untuk applications.Controller yang mengimplementasikan  kebijakan  keputusan  terkait routing, forwarding, directing, penyeimbangan beban ( load )  mengacu  kepada controller dan applications yang  mengatur controller tersebut.  Ini  dapat  dilihat pada gambar 5.
Gambar 5. SDN Controller Anatomy [3]

## SDN Applications
SDN Applications berjalan diatas SDN controller , tatap  muka  ke  jaringan  menggunakan northbound API controller . SDN applications sangat bertanggung jawab untuk  mengelola flow  entries yang  terprogram  di devices jaringan  menggunakan  API controller untuk mengelola  aliran  ( flow ).  Melalui  API, applications ini dapat melakukan:
1.  Konfigurasi  rute  aliran  paket  melalui  jalur
terbaik dari 2 buah end point .
2.  Menyeimbangkan beban trafik melalui berbagai jalur untuk menetapkan end points.
3.  Bereaksi  saat  adanya  perubahan  topologi jaringan  seperti  gagal link ,  dan  adanya penambahan device atau jalur.
4.  Mengalihkan  trafik  dengan  tujuan  inspeksi, otentifikasi,segregasi, dan keamanan.

## III. METODOLOGI
Flowchart penelitian Pada Gambar  6  dijelaskan tentang  proses simulasi dan  pemodelan  jaringan Software  Defined  Network (SDN)  untuk  manajemen  jaringan  data  Universitas Riau.  Kajian  dilakukan  melalui  buku-buku  teks pendukung,  jurnal  yang  relevan  dan  menganalisa  data menggunakan  tulisanyang  berhubungan  dengan  model jaringan SDN yang dikembangkan,baik dari perpustakaan,  artikel,  maupun  internet.  Berikutnya adalah  memulai  perencanaan  simulasi  model  jaringan SDN di software mininet .
Gambar 6. Diagram Alir Penelitian
Hal-hal  yang  perlu  di  rencanakan  adalah  jenis routing  protocol, pendistribusian  IP,  dan  jenis switch dan controller yang  digunakan  pada  perangkat jaringan  serta  bentuk  topologi  jaringan  yang  akan  di modelkan  dalam software simulasi.  Setelah  itu  hasil perancangan  akan  di  uji  coba  dan  di  analisa  apakah hasilnya  sudah  sesuai  dengan  yang  diinginkan. Diagram  alir  penelitian  simulasi  dan  pemodelan jaringan Software  Defined  Network (SDN)  untuk manajemen  jaringan  data  UR  dapat  dilihat  pada gambar 6.
Perencanaan Model Jaringan Perencanaan  model  jaringan  yang  akan digunakan  adalah  pemodelan  jaringan  Universitas Riau.  Jaringan  tersebut  meliputi  semua  fakultas, pustaka  dan  rektorat  yang  terhubung  ke  jaringan Universitas  Riau.  Total  yang  terhubung  ke  jaringan UR sebanyak 9 fakultas, 1 pustaka UR, 1 rektorat, dan 1  LPPM  (Lembaga  Penelitian  dan  Pengabdian
Masyarakat).  Perencanaan  jaringan  SDN  yang  akan disimulasikan menggunakan jaringan UR menggunakan  semua node yang  telah  di  sebutkan diatas.
Tabel 2. Konfigurasi Device pada jaringan SDN UR
Device Type Version c1 Openflow Reference - s1-s4 Openflow vSwitch Openflow vSwitch 1.0 s5 Legacy Switch - MONITOR - FK Host -
Tabel  2  adalah  konfigurasi  dari devices yang  ada pada  jaringan  SDN  UR  yang  didesain.  C1  merupakan controller dari jaringan SDN dengan menggunakan tipe controller  Openflow  Reference atau  menggunakan controller jenis openflow. S1-S4  merupakan Openflow vSwitch yang  terhubung  ke controller sehingga mempunyai  kerja  sama  dengan router pada  jaringan konvensional.  S5  merupakan switch tipe legacy  switch atau switch biasa  digunakan  untuk  membagi  1  buah interface ke  banyak node pada  jaringan.  Selain  dari yang  diatas  meupakan host yang  akan  saling berinteraksi pada jaringan
Gambar 7 Jaringan SDN UR di software mininet
Pada gambar 7 terlihat bahwa jaringan UR memiliki 4 router, pada jaringan SDN UR diganti menjadi 4 buah OpenFlow  switch yang  masing-masing  terhubung  ke  1 buah controller. Untuk  memeriksa link yang  terhubung pada jaringan dapat menggunakan perintah pingall pada CLI controller sehingga  akan  terlihat  seperti  pada gamber 8.

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengukuran Delay Untuk  dapat  mengukur delay ,  diperlukan pertukaran data pada jaringan. Agar dapat membanjiri suatu  jaringan  dengan  data,  digunakan software lain yang  bernama iperf.  Iperf memungkinkan  kita  untuk membanjiri suatu jaringan dengan data dan mengetahui  kualitas  jaringan  tersebut.  Dikarenakan informasi  kualitas  jaringan  yang  diberikan  tidak
Ya Tidak
selengkap  menggunakan wireshark ,  maka  dengan menggunakan 2 software tersebut dapat menampilkan hasil informasi QoS yang dibutuhkan.
Gambar 8. Tampilan CLI untuk mengecek link pada jaringan
Pada gambar 8 terlihat bahwa semua link yang telah  dirancang  terhubung,  ini  terlihat  pada  gambar semua  paket  yang  dikirim  pada  setiap link diterima dengan 0% data yang di drop.
Gambar 9. Tampilan hasil pengukuran pada wireshark
Gambar  9.  merupakan  tampilan sub-menu summary pada wireshark . Sub-menu ini  bisa  diakses setelah menjalankan simulasi dan mengukur data yang lewat  pada  suatu  jaringan.  Hasil  diatas  merupakan hasil  dari  pengukuran  jaringan  SDN  untuk  mencari delay jaringan.
Pengukuran delay pada  jaringan  SDN  UR untuk melihat kemampuan jaringan UR berbasis SDN dan dibandingkan dengan delay jaringan konvensional UR.  Adapun  tabel  3.  memperlihatkan delay dari jaringan UR.
Tabel 3. Delay jaringan UR
Standar ITU
Jaringan Konvensional Jaringan SDN < 150 ms 13.874 ms 0.506 ms
Pada  tabel  diatas  terlihat  bahwa  nilai  pada jaringan  konvensional  adalah  13.874  ms.  Nilai delay jaringan  SDN  memiliki  nilai  0.506  ms  yang mempunyai  nilai  27x  dari  jaringan  konvensional  UR. Bila  mengacu  pada  standar  ITU,  kedua  jaringan  UR memiliki  kualitas  yang  sangat  baik  tetapi  nilai delay jaringan SDN jauh lebih baik.

## Packet Loss
Nilai  dari packet  loss jaringan  SDN  UNRI dibagi  menjadi  3  buah.  Tabel  4  menampilkan  hasil packet loss dari jaringan SDN UNRI.
Tabel 4 Nilai packet loss jaringan SDN UNRI Switch 1 Switch 2 Switch 3 Total Packet  Loss
(%) 0 0 0
0
Tabel  diatas  memperlihatkan  nilai  dari packet  loss pada  3  bagian  simulasi  jaringan  SDN  UNRI.
Selanjutnya  pada  tabel  5  menunjukkan  hasil  total  dari nilai packet loss jaringan SDN UNRI yang dibandingkan  dengan  jaringan  konvensional  UNRI  dan standar ITU-T G.1010.
Tabel 5 Perbandingan packet loss jaringan UNRI Jaringan Konvensional UNRI Jaringan SDN UNRI ITU-T G.1010 0% 0% 1% Pada tabel 5, kedua jaringan UNRI konvensional  dan  jaringan  SDN  UNRI  mempunyai packet  loss yang  sama  yaitu  0%.  Ini  berarti  tidak  ada sama  sekali  paket  data  yang  dibuang  pada  saat pengiriman.  Bila  dibandingkan  dengan  standar  ITU-T G.1010  untuk  pengiriman video 2  arah  yaitu  sebesar 1%,  membuat  jaringan  UNRI  secara  konvensional maupun  dalam  bentuk  jaringan  SDN  memiliki  jaringan yang sangat baik dan dapat diandalkan ( reliable ). Untuk melihat  lebih  rinci  data  hasil  simulasi  menggunakan wireshark dapat dilihat pada lampiran hasil pengukuran packet loss .

## Throughput
Bila  suatu  jaringan  mempunyai  besar  nilai pengiriman  data  yang  dapat  dikirim  maka  disebut dengan bandwidth . Throughput masih berkaitan dengan bandwidth karena  nilai throughput tidak  mungkin  lebih dari  nilai bandwidth .  Ini  karena throughput merupakan besar nilai pengiriman data yang diukur secara realtime . Tidak  ada  standar  besar  nilai throughput pada  suatu jaringan.  Indikator  suatu  jaringan  yang  baik  adalah besarnya  nilai throughput yang  tercapai  dan  mendekati nilai besaran bandwidth yang telah ada.
Besar nilai throughput dapat diukur menggunakan wireshark .  Nilai throughput yang  telah didapat menggunakan wireshark dapat dilihat pada tabel 6 berikut.
Tabel 6 Nilai throughput jaringan SDN UNRI Switch 1 Switch 2 Switch 3 Total Throughput (Mbit/sec) 523.5 46.93 19.963 590.392
Pada  tabel  6  terlihat  bahwa  nilai throughput hasil  simulasi  menggunakan mininet mendekati  nilai bandwidth pada jaringan. Untuk dapat melihat performa dari  jaringan  konvensional  UNRI  dan  jaringan  SDN UNRI, tabel 7  memberikan  nilai dari kedua throughput jaringan UNRI.
Tabel 7 Perbandingan throughput jaringan UNRI
Jaringan Konvensional
UNRI
Jaringan SDN UNRI
635.1 Mbit/s 590.392 Mbit/s
Jitter ( Delay Variation ) Jitter ( Delay  Variation )  merupakan  besarnya nilai  variasi  dari delay yang  terjadi  pada  jaringan. Semakin  kecil  nilai jitter ,  maka  koneksi  jaringan  yang terbentuk mempunyai kualitas yang baik. Standar untuk nilai jitter mengacu  pada  ITU-T  G.1010  dengan  besar nilai jitter untuk jaringan video yaitu <1 ms.
Jitter pada  simulasi mininet dapat  dilakukan dengan  menggunakan iperf .  Pada command  iperf ,  kita menambahkan command -u  yang  mempunyai  arti mengirimkan data UDP serta mengukur throughput dan jitter pada link yang ada. Hasil pengukuran jitter untuk jaringan SDN UNRI dapat dilihat pada tabel 8.
Tabel 8 Nilai jitter jaringan SDN UNRI
Switch 1 Switch 2 Switch 3 Total Jitter (ms) 0.109 0.042 0.129 0.093
Pada  tabel  8,  nilai jitter pada  jaringan  SDN UNRI  memiliki  nilai  yang sangat baik  yaitu dibawah 1 ms.  Untuk  melihat  nilai  perbandingan jitter jaringan UNRI  dengan  SDN  dan  jaringan  konvensional  UNRI yang telah ada dapat dilihat pada tabel 9.
Tabel 9 Perbandingan jitter jaringan UNRI
Jaringan Konvensional UNRI
Jaringan SDN UNRI
ITU-T
G.1010 2.6 ms 0.093 < 1 ms
Pada tabel 9, nilai jitter jaringan UNRI dengan SDN  mempunyai  nilai  lebih  baik  jika  dibandingkan jaringan konvensional. Jitter
pada jaringan konvensional  UNRI  lebih  besar  nilainya  jika  mengacu pada  standar  ITU  untuk  pengiriman video 2  arah. Namun,  nilai jitter tersebut  masih  dibawah  10  ms  bila mengacu  pada  standar cisco untuk  pengiriman  data sehingga  jaringan  tersebut  dapat  diandalkan  ( reliable ). Untuk  melihat  lebih  rinci  data  hasil  simulasi menggunakan iperf dapat  dilihat  pada  lampiran  hasil pengukuran jitter .

## V. K ESIMPULAN
1. Dengan jaringan SDN UNRI, konfigurasi dilakukan  secara  terpusat  karena  adanya  automasi jaringan  dan  virtualisasi  sehingga  konfigurasi perangkat  jaringan  dapat  dilakukan  selama  1  hari. Jika  dibandingkan  dengan  jaringan  konvensional yang  memerlukan  waktu  7  hari  untuk  konfigurasi semua perangkat jaringan.
2. Hasil  simulasi  nilai delay jaringan  SDN  UNRI menunjukkan  nilai  yang  sangat  baik  yaitu  0.506 ms. Jika nilai delay dibandingkan dengan jaringan konvensional  UNRI,  maka  nilai delay jaringan konvensional  UNRI  lebih  tinggi  dengan  nilai 13.874  ms.  Bila  mengikuti  standar  ITU-T  G.114, kedua  jaringan  UNRI  memiliki  kualitas  yang sangat  baik.  Tetapi,  jaringan  UNRI  dengan  SDN menawarkan  kelebihan  pada  kualitas delay yang baik dibanding jaringan konvensional UNRI.
3. Hasil  simulasi  nilai packet  loss jaringan  SDN UNRI  menunjukkan  nilai  yang  sangat  baik  yaitu 0%  dari  semua  data  yang  telah  dikirim.  Nilai packet loss ini sama dengan nilai packet loss yang diukur  pada  jaringan  konvensional  UNRI  saat  ini sehingga  kedua  jaringan  ini  memberikan  nilai packet loss yang baik. Pada standar ITU-T G.1010, nilai toleransi dari packet  loss pada  jaringan  yaitu saat  pengiriman video 2  arah  yaitu  1%  dan  ini
merupakan  standar packet  loss yang  paling  kecil.
Kedua  jaringan  UNRI  mampu  untuk  dapat mengirimkan data tersebut.
4. Hasil  simulasi  nilai throughput jaringan  SDN UNRI menunjukkan nilai yang baik yaitu 590.392 Mb/s dari 1 Gb/s yang disediakan. Sedangkan nilai throughput pada  jaringan  konvensional  UNRI memiliki nilai 635.1 Mb/s.
5. Hasil  simulasi  nilai jitter jaringan  SDN  UNRI menunjukkan  nilai  yang  sangat  baik  jika dibandingkan  dengan  jaringan  konvensional.  Bila mengacu  pada  standar  ITU-T  G.1010,  maka jaringan  SDN  UNRI  mempunyai  kualitas  yang sangat baik dengan nilai dibawah 1 ms yaitu 0.093 ms.  Sedangkan jitter pada  jaringan  konvensional UNRI  memiliki  nilai  2.6  ms.  Bila  mengacu  pada standar cisco , jitter pada  jaringan  UNRI  memiliki kualitas  yang  baik  untuk  pengiriman  data  karena masih dibawah 10 ms.

## REFERENSI
[1] Mulyana,  Eueung.,  2015.  Buku  Komunitas  SDN  –  RG. Published with GitBook .
[2] Azwir,  M.,  2015.  SDN  ( Software  Defined  Networking ) Konsep  dan  Framework  Jaringan  yang Centralized,  Flexible dan Programmable .
[3] Goransson, P., Black, C. and Culver, T., 2014. Software defined  networks:  a  comprehensive  approach  2 nd Edition . Morgan Kaufmann.
[4] Forouzan,  Behrouz  A.,  2017. Data  Communications  and Networking 4 th Edition. Higher Education.
[5] ITU-T.  2003. Recommendation  ITU-T  G.114  :  One  –  Way Transmission Time .