## ISSN 2085-4552
Metode Penentuan Ukuran Congestion Window Menggunakan Parameter Decrease dan Increase

## Ranny
Universitas Indonesia, Depok, Indonesia
Diterima 30 November 2012 Disetujui 15 Desember 2012
Abstract —Permasalahan pada sebuah jaringan terus berkembang seiring dengan peningkatan jumlah jaringan yang terbentuk. Peningkatan jumlah jaringan terjadi karena peningkatan jumlah dan jenis dari pengguna jaringan. Hal ini menyebabkan sistem yang ada sekarang harus terus disesuaikan dengan kebutuhan pengguna jaringan. Salah satu yang terus digunakan adalah algoritma TCP untuk mengatur pengiriman data, paket drop dan congestion window . TCP yang biasa digunakan masih dianggap kurang efektif dalam melayani pengiriman data terutama jika terjadi banyak paket drop . Jika banyak terjadi paket drop otomatis waktu yang dibutuhkan sebuah paket untuk sampai pada tujuan akan membutuhkan waktu yang lebih lama. Untuk itu dilakukan beberapa percobaan untuk mencari solusi yang bertujuan mengurangi drop . Salah satunya adalah  dengan  memodifikasi  algoritma  TCP.  Solusi yang dijabarkan adalah dengan menambah parameter decrease dan increase yang mampu mengatur congestion window sedemikian sehingga mampu mengurangi drop .
Index Terms—Congestion window , paket drop , parameter increase dan decrease , TCP.

## I. PENDAHULUAN
Pada jaringan internet yang ada sekarang, menuntut mampu menangani dan melayani berbagai kebutuhan pengguna internet. Kebutuhan dan kecepatan sebuah jaringan internet tidak hanya dilihat dari seberapa cepat sebuah jaringan mampu membuka sebuah halaman jarigan, tapi juga dilihat seberapa cepat pengguna mampu  menerima  dan  mengirim  sebuah  file  dalam ukuran besar. Perkembangan jaringan internet tidak sebanding dengan perkembangan kebutuhan pengguna ini. Sehingga terus dilakukn berbagai penelitian dan pengembangan pada jaringan internet agar kebutuhan pengguna dapat terpenuhi. Pengembangan jaringan internet yang dilakukan diharapkan tidak banyak merubah  bentuk  jaringan  secara  fisik  namun  dengan mengembangkan berbagai algoritma yang mampu menangani kebutuhan pengguna internet.
Saat ini bentuk jaringan yang ada banyak
menggunakan sistem slow  start . Dimana sistem ini menentukan ukuran window ( window  size ) secara perlahan untuk menghindari congestion . Namun pada beberapa kasus, sistem ini tidak berjalan dengan optimal. Salah satunya adalah menangani pengiriman sebuah  file  dalam  paket  yang  berukuran  besar  pada bandwith yang mempunyai delay yang besar. Dengan kondisi delay yang besar, maka sebuah pengiriman paket yang besar akan menyebabkan peningkatan window size menjadi lambat.
II. PERMASALAHAN
Pada umumnya untuk menentukan congestion window size tidak bergantung dari seberapa besar paket yang dikirimkan. Metode yang umumnya digunakan adalah dengan menentukan congestion  window size dengan metode slow start. Pada metode ini, pada setiap awal pengiriman data yang dibagi menjadi beberapa paket, window size yang digunakan adalah maksimum, tapi pada saat pengiriman paket kedua, window  size dibagi menjadi setengah ukuran maksimalnya. Hal ini dilakukan untuk mencegah terjadinya antrian yang menyebabkan delay . Namun, hal ini justru membuat pengiriman data secara keseluruhan menjadi lambat, karena banyak terjadi drop pada setiap pengiriman data. Selain drop juga terjadi penurunan window size yang disesuaikan dengan ukuran data. Semakin besar data yang dikirimkan akan semakin banyak terjadi drop karean window size yang mengalami penurunan ukuran window . Setelah terjadi penuruan ukuran window ini, otomatis sistem akan kembali berusaha untuk meningkatkan ukuran window sesuai dengan ukuran data dan bandwith. Sehingga proses ini akan memerlukan waktu yang lebih panjang untuk mengirimkan sebuah data dalam satu round trip. Dalam satu round trip pengiriman data akan memakan waktu untuk congestion window , juga untuk melakukan drop . Waktu yang dibutuhkan untuk sekali round trip akan bergantung pada ukuran data dan congestion window .
Pada simulasi jaringan NS, digunakan jenis TCP
untuk pengaturan permasalahan ini. Pada NS, TCP telah diberikan nilai default dan algoritma tertentu yang dinilai cukup untuk mengatur congestion window secara umum. Pada paper acuan dilakukan modifikasi  dari  pengaturan  TCP  ini  dengan  melihat hubungan antara ukuran data dengan ukuran window yang mempengaruhi congestion window . Selain dilihat berdasarakan ukuran data, pada paper ini juga akan dilihat hubungan dari kecepatan pengaturan TCP ini dengan AQM ( Active Queque Management ).

## III. INCREASE AND DECREASE CONGESTION WINDOW METHOD
Penggunaan paremeter increase dan decrease ini terletak pada TCP. Pada algoritma TCP ditambahkan kedua parameter ini untuk menentukan besarnya congestion  window . Pendekatan yang dilakukan untuk  pemecahan  masalah  ini  dengan  memodifikasi algoritma serta rumus yang biasa digunakan pada TCP. Pada umumnya untuk menentukan besarnya congestion  window , TCP tidak bergantung pada besarnya data yang dikirimkan. TCP yang biasa digunakan mengakibatkan banyak terjadi drop dan pemulihan ukuran congestion window menjadi lambat akibat drop yang terlalu banyak. Tujuan dari modifikasi ini adalah agar tidak terjadi double congestion window , yang mengakibatkan data berjalan dengan lambat. Dengan melihat peningkatan nilai dari paket data yang dikirimkan dan penurunan dari jumlah drop akibat dari modifikasi, akan membuktikan keefesienan dari hasil modifikasi. Berikut adalah persamaan untuk increase (a(w)) dan decrease (b(w)), pada saat dua titik (P,W) dan (P1,W1). Dimana W1 paket adalah nilai dari congestion window . (1) Dimana p adalah paket drop pada W1. Berikut persamaan untuk mendapatkan b(w).
(2)
Dengan mengubah nilai default increase dan decrease pada TCP biasa dengan a(w) dan b(W) di atas, maka diharapkan akan mampu mempercepat proses pengiriman data. Hal ini dikarenakan nilai increase dan decrease yang digunakan untuk menentukan congestion window disesuaikan dengan paket drop dan data yang dikirimkan. Sehingga ukuran congestion window akan  lebih  fleksibel  dan  mengurangi  paket drop karena ukuran congestion window berubah-ubah sesuai ukuran datanya.
Dengan  adanya  modifikasi  di  atas  yang
mengakibatkan congestion window dapat mempercepat pemulihan paket drop , maka diharapkan sebuah round trip time untuk sebuah paket data pun akan menurun. Artinya waktu yang dibutuhkan sebuah data untuk sampai ke tujuan akan lebih cepat dengan pengurangan paket yang drop .

## IV. EKSPERIMEN DAN ANALISA
Eksperimen dibagi menjadi dua yaitu dengan membandingkan nilai congestion  window dengan nilai decrease rate, eksperimen kedua dengan membandingkan nilai congestion  window dengan nilai increase rate. Dengan membandingkan nilai congestion  window dengan kedua nilai parameter, maka akan terlihat pengaruh antara penambahan kedua parameter pada TCP dengan nilai congestion window . Hasil eksperimen pertama (parameter decrease dengan congestion window ) ditunjukkan pada Gambar 1. Pada Gambar 1 tersebut menunjukkan bahwa dengan peningkatan congestion  window , didapatkan nilai parameter decrease . Terlihat bahwa nilai parameter decrease terus menurun. Nilai-nilai dari parameter decrease ini yang akan membentuk fungsi decrease . Sedangkan hasil eksperimen kedua (parameter increase dengan congestion  window )  ditunjukkan pada Gambar 2. Melalui Gambar 2 ini akan didapat nilai-nilai parameter increase . Nilai-nilai parameter increase ini yang akan digunakan pada pembentukan fungsi increase . Kedua hasil fungsi ini akan digunakan pada algoritma TCP yang biasa sehingga akan menghasilkan algoritma TCP yang telah dipercepat hasilnya. Untuk membandingkan antara algoritma TCP biasa  dengan  algoritma TCP  yang  telah  dimodifikasi dilakukan eksperimen. Hasil eksperimen dapat dilihat pada Gambar 3. Terlihat pada Gambar 3, garis merah menunjukkan  TCP  yang  telah  dimodifikasi  memiliki kemampuan pengiriman lebih banyak dibanding dari TCP yang tidak dimodifikasi. Semua eksperimen yang dilakukan menggunakan source code dari http://acs. lbl.gov/~evandro/hstcp/simul/simul.html:
1.behavior.tcl
2. utils.tcl
3. web.tcl

## V. SIMPULAN
Berdasarkan hasil percobaan dapat disimpulkan dengan  memodifikasi  algoritma  TCP  dengan menambahkan fungsi parameter increase dan decrease mampu mempercepat proses pengiriman. Hal ini dikarenakan kedua parameter mampu mengurangi

## ISSN 2085-4552
paket drop yang terjadi pada sebuah pengiriman. Paket drop dapat dikurangi karena congestion window yang terbentuk dapat diatur sesuai dengan nilai parameter increase dan decrease yang digunakan. Untuk itu dapat disimpulkan dengan mengubah nilai parameter increase dan decrease yang tetap menjadi sebuah fungsi akan mampu mempercepat proses pemulihan congestion window dan mengurangi paket drop .
u caPan t erima K asih
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Yazid, PhD yang telah banyak memberikan arahan
dalam penyusunan makalah ini. Juga kepada seluruh anggota kelas Topik Dalam Jaringan Komputer Magister Ilmu Komputer Ganjil 2011/2012.
d aftar P ustaKa
1.  D. Nandita, “Rate Control Protocol (Rcp): Congestion Control To Make Flows Complete Quickly,” The Department Of Electrical Engineeringand The Committee On Graduate Studies, Stanford University (October 2007).
2.  E. deSouza, http://acs.lbl.gov/~evandro/hstcp/simul/simul. html (2011).
LAMPIRAN
Gambar 1 Grafik perbandingan nilai Congestion window dengan Decrease rate
Sumber: http://acs.lbl.gov/~evandro/hstcp/graph/decr-eq.png
Gambar 2 Grafik perbandingan nilai Congestion window dengan Increase Rate
Sumber: http://acs.lbl.gov/~evandro/hstcp/graph/incr-eq.png
Gambar 3 Grafik perbandingan antara HSTCP dengan REGTCP pada saat perubahan nilai increase Sumber: http://acs.lbl.gov/~evandro/hstcp/simul/42/graphics.html