ISSN(p): 2338-8323  | ISSN(e): 2459-9638 | Vol. 8 | No. 3 | Halaman 627 - 641
DOI : http://dx.doi.org/10.26760/elkomika.v8i3.627

## Evaluasi Kinerja
First Hop Redundancy Protocols

## untuk Topologi Star di Routing EIGRP

## PRAMAWAHYUDI, RAMDHANI SYAHPUTRA, AHMAD RIDWAN
Postgraduated School of Electrical Engineering Universitas Andalas, Indonesia Email : pramawahyudi@lptik.unand.ac.id
Received 29 Maret 2020 | Revised 10 April 2020 | Accepted 12 Mei 2020

## ABSTRAK
Dalam  perancangan  jaringan,  yang  terpenting  adalah  faktor  ketersediaan, mengurangi kegagalan, dan mengatasi beban lalu lintas yang besar. Penelitian ini bertujuan mengimplementasikan dan mengevaluasi sistem First Hop Redundancy Protocol (FHRP) pada jaringan topologi star dengan menggunakan routing EIGRP. Hasil  dari  pengujian  kinerja  rata-rata  delay  menunjukkan  selisih  antara  router master  dan  backup  pada    protokol  Virtual  Router  Redundancy  Protocol  (VRRP) lebih  baik  yaitu  hanya  0,003  detik,  sedangkan  pada  protokol  Gateway  Load Balancing Protocol (GLBP) 0,076 detik dan  protokol Hot Standby Router Protocol (HSRP)  0,075  detik.  Pada  pengujian  rata-rata  packet  loss    protokol  GLBP menunjukkan  selisih  yang  cukup  besar  antara  router  master  dan  backup  yaitu 12,07  %,  sedangkan  pada  protokol  VRRP  0,07  %  dan  protokol  HSRP  5,06  %. Namun pada hasil pengujian rata-rata throughtput protokol HSRP lebih stabil yaitu 0,60  Kbps  pada  router  master  dan  0,90  Kbps  pada  router  backup,  sedangkan protokol VRRP paling tidak stabil karena mengalami kenaikan yang signifikan yaitu 0,458 Kbps pada router master dan 1,11 Kbps pada router backup.
Kata kunci : FHRP, VRRP, GLBP, HSRP, Routing, EIGRP, Protokol

## ABSTRACT
There  are  several  important  considerations  in  designing  a  network,  including availability, minimizing failure, and handling high traffic data. The current research aims to implement and evaluate the First Hop Redundancy Protocol (FHRP) system on  star  topology  networks  using  EIGRP  routing.  The  result  shows  the  average performance  difference  of  the  master  and  the  backup  router  in  Virtual  Router Redundancy  Protocol  (VRRP)  protocol  is  0,003  second,  while  in  Gateway  Load Balancing  Protocol  (GLBP)  protocol  is  0,076  second,  and  Hot  Standby  Router Protocol  (HSRP)  protocol  is  0,075  second.  The  test  in  GLBP  protocol  shows  a significant  difference  in  packet  loss  between  master  and  backup  router  about 12,07%,  while  in  VRRP  protocol  is  0,07%,  and  HSRP  protocol  is  5,06%.  The average throughput in HSRP protocol is stable with 0,60 Kbps in the master router and 0,90 in the backup router, while in VRRP protocol is not stable with 0,458 Kbps in the master router and 1,11 Kbps in the backup router.
Keywords : FHRP, VRRP, GLBP, HSRP, Routing, EIGRP, Protocol

## 1. PENDAHULUAN
Saat ini ketersediaan layanan jaringan internet sangat penting bagi masyarakat di Indonesia khususnya organisasi, perusahaan, dan lembaga pendidikan. Berdasarkan data survei yang dikeluarkan oleh Asosiasi Penyelenggara Jasa Internet Indonesia (APJII) tahun 2018 terjadi kenaikan  jumlah  pengguna  internet  di  Indonesia  sebesar  10,12  %  dari  tahun  sebelumnya ( APJII,  2019) .  Di  satu  sisi,  kenyamanan  yang  dibawa  oleh  sistem  jaringan  tidak  dapat dilupakan, sehingga keandalan sistem jaringan semakin penting. Dimana permintaan utama dari  pengguna  jaringan  area  lokal  (LAN)  adalah  berkomunikasi  dengan  jaringan  publik eksternal  tepat  waktu  dan  andal,  sehingga  dibutuhkan  sebuah  desain  jaringan  yang  dapat menjaga  kestabilan  dan  menjaga  ketersedian  jaringan  yang  tinggi  dengan  kemungkinan kehilangan data paling kecil sekalipun. Dalam sebuah desain jaringan yang mengutamakan kestabilan dibutuhkan protokol routing. Protokol adalah seperangkat aturan dan regulasi yang menentukan bagaimana data akan ditransfer di bidang jaringan komputer dan telekomunikasi (Rahman, dkk, 2017). Protokol routing dalam jaringan menentukan bagaimana router saling berkomunikasi satu sama lain dan bagaimana data yang ditransfer dari satu router ke router lainnya dan akhirnya ke tujuan (Ridwan, dkk, 2020). Selain itu, perlu melibatkan redundansi sebanyak  mungkin  dalam  desain  sebuah  jaringan  yang  proporsional.  Redundasi  jaringan sendiri  diartikan  sebagai  proses  dimana  perangkat  tambahan  atau  alternatif  perangkat jaringan,  peralatan,  dan  media  komunikasi  dipasang  dalam  infrastruktur  jaringan.  Ini merupakan  metode  untuk  memastikan  jaringan  tetap  berjalan  jika  perangkat  utama  atau master  mengalami  kegagalan  dalam  jaringan.  Pada  penerapannya  redundansi  jaringan berfungsi  sebagai  mekanisme  cadangan  atau  backup  yang  dengan  cepat  menukar  operasi jaringan ke infrastruktur cadangan jika terjadi kegagalan jaringan yang tidak direncanakan. Umumnya redundansi jaringan diterapkan melalui penambahan jalur jaringan alternatif, yang diimplementasikan  melalui router  dan  switch  cadangan.  Ketika  jalur  jaringan  utama  tidak tersedia,  maka  jalur  jaringan  alternatif  dapat  digunakan  secara  instan  untuk  memastikan jaringan tetap berjalan serta meminimalkan downtime pada jaringan.
First  Hop  Redundancy  Protocol  (FHRP)  dapat  didefinisikan  sebagai  sebuah  protokol  yang memungkinkan router cadangan atau backup dalam sebuah jaringan dapat secara otomatis mengambil alih jika router master terjadi kegagalan jaringan (Ibrahimi, dkk, 2017) . FHRP memiliki tiga metode protokol utama yaitu Hot Standby Router Protocol (HSRP), Virtual Router Redundancy  Protocol  (VRRP),  dan  Gateway  Load  Balancing  Protocol  (GLBP).  HSRP dikembangkan oleh CISCO dan merupakan salah satu protokol eksklusif mereka yang secara khusus dirancang untuk  menggabungkan failover  yang tidak  mengganggu  dan mendukung redundansi  dalam  jaringan (Wang  &  Zhu  2012) .  HSRP  merupakan  salah  satu  protokol eksklusif  mereka  yang  secara  khusus  dirancang  untuk  menggabungkan failover  yang  tidak mengganggu dan  mendukung redundansi  dalam  jaringan. Namun,  jika  jaringan  kehilangan protokol  khusus  ini,  masing-masing  dan  setiap  stasiun  pada  jaringan  akan  secara  terpisah dikonfigurasi untuk berkomunikasi  dengan router tertentu jika  terjadi  kegagalan,  meskipun teknik ini tidak akan memberi kita redundansi tetapi akan membatasi jumlah stasiun yang akan terpengaruh  oleh  kegagalan gateway (Chaudhary,  dkk,  2018) . VRRP  adalah  protokol terbuka yang dapat digunakan pada beberapa vendor. Protokol ini menyediakan cara untuk memiliki satu atau lebih router backup saat menggunakan router yang dikonfigurasi secara statis  pada  jaringan  LAN (Geng  &  Huang  2018) .  Pengaturan  yang  paling  umum  adalah menentukan satu router untuk berfungsi sebagai router untuk meneruskan paket-paket dari sekelompok host  pada  jaringan  LAN.  Namun,  jika  router  itu  gagal,  tidak  ada  cara  untuk menggunakan router lain sebagai cadangan. Pada VRRP alamat IP virtual dapat ditentukan secara  manual  atau  dengan Dynamic  Host  Configuration  Protocol  (DHCP)  sebagai  default (Saleem, dkk, 2014) . Alamat  IP virtual dibagikan  di  antara router, dengan  satu ditunjuk
sebagai router master dan yang lainnya sebagai cadangan atau backup. Jika  router master gagal, alamat IP virtual dipetakan ke alamat IP router backup, sehingga router backup akan berfungsi sebagai router master (Dubey, dkk, 2013). Protokol GLBP adalah salah satu dari sistem FHRP yang menyediakan redundansi seperti protokol First Hop Redundancy lainnya. Protokol GLBP dan HSRP sama-sama merupakan milik CISCO, tetapi GLBP menyediakan load balancing  melalui  beberapa router  menggunakan  alamat  IP  virtual  tunggal  dan  beberapa virtual mac (Batumalai, dkk,. 2015) .
Beberapa penelitian mengenai penerapan sistem FHRP pada desain jaringan telah dilakukan. Ramdhani  Syahputra (Syahputra,  dkk,  2020) melakukan  penelitian  untuk  menganalisa perbandingan kualitas layanan sistem VRRP dan GLBP dengan menggunakan protokol routing RIPv2  dan  OSPF.  Sistem  FHRP  yang  didesain  pada  penelitian  ini  diterapkan  pada  jaringan berbentuk topologi ring dengan 8 buah router. Hasilnya menunjukkan bahwa sistem dengan protokol  GLBP  memiliki  kecepatan  sistem backup  lebih  baik  dibandingkan  protokol  VRRP, sedangkan pada penerapan dengan topologi ring dan protokol routing hasilnya protokol VRRP lebih  baik  dibandingkan  protokol  GLBP.  Pada  penelitian  yang  dilakukan  oleh  Raja  Ilango (Ilango,  dkk,  2013) membahas  teknik Dynamic  Time  Sync  Reference  Balancing  untuk meningkatkan  VRRP  dengan  fitur Dynamic  load  balancing  yang  memanfaatkan  perangkat VRRP backup yang redundan dan berbagi beban lalu lintas jaringan. Dalam hal ini, perangkat utama VRRP memonitor durasi lalu lintas yang masuk dari segmen Jaringan Area Lokal Virtual (VLAN) tertentu dan mengalihkan lalu lintas jaringan ke perangkat backup VRRP jika perangkat utama VRRP masih memiliki sesi yang ada berdasarkan durasi dari arus lalu lintas dan jumlah sesi  melalui  basis  data cache  Netflow.  Hasilnya VRRP  dengan  penambahan  fitur  pelacakan untuk memantau parameter Netflow dengan menerapkan Dynamic Time Sync yang membantu mengurangi kelemahan  dari  CPU  pada perangkat router master VRRP yang  bekerja secara berlebihan.  Kemudian  pemilihan  parameter active  flow  dari  Netflow  untuk  memastikan ketersediaan layanan jaringan.
Pada  penelitian  lain  yang  dilakukan  oleh  Choirullah (Choirullah,  dkk,  2016) untuk menganalisis perbandingan kualitas layanan antara VRRP di jaringan VLAN dengan VRRP di jaringan tanpa VLAN ketika mengakses cloud storage dengan menggunakan perangkat router mikrotik.  Parameter  yang  diuji  pada  penelitian  ini  adalah downtime,  delay,  throughput, retransmission, dan packet loss. Hasilnya kualitas layanan VRRP di jaringan VLAN lebih unggul dibandingkan VRRP di  jaringan tanpa LAN.  Penerapan sistem FHRP  juga dilakukan  dengan layanan streaming video seperti yang dilakukan oleh Akmaludin (Akmaludin, dkk, 2019) . Penelitian  ini  berfokus mengevaluasi  kinerja sistem FHRP  milik Cisco yaitu HSRP  dan GLBP dengan memanfaatkan sistem penyiaran digital berbasis video. Dari hasil simulasi pengujian ini  didapatkan  bahwa  HSRP  memiliki  kinerja  yang  lebih  baik  dibandingkan  GLBP,  dimana parameter pengujian yang dilakukan adalah delay, packet loss, dan throughput.
Berdasarkan  latar  belakang  dan  beberapa  penelitian  diatas  dapat  diambil  kesimpulan  jika sistem FHRP sangat cocok diterapkan sebagai antisipasi apbila terjadi kegagalan pada router yang sedang bekerja. Disamping itu, sistem FHRP juga dapat diterapkan pada instansi atau organisasi  yang  membutuhkan  sebuah  sistem  yang  dapat  menjaga  kestabilan  jaringan. Namun,  dalam  penelitian  tersebut  tidak  ada  yang  membahas  mengenai  perbandingan  dari ketiga sistem FHRP yang ada. Penelitian ini menitikberatkan pada perbandingan kinerja dari ketiga metode FHRP yaitu HSPR, VRRP, dan GLBP yang diterapkan pada jaringan backbone topologi star dengan menggunakan routing EIGRP. Alasan pemilihan topologi star dikarenakan hasil yang ingin dicapai dapat diterapkan pada institusi pendidikan yang kebanyakan memakai topologi star.  Penelitian  ini  juga  bertujuan  untuk  menganalisis  dan  membandingkan management  performance  dari  sistem  FHRP  berdasarkan  parameter  uji  Quality  Of  Service
(QoS), seperti delay, packet loss, dan throughput, sehingga kedepannya penelitian ini dapat digunakan sebagai bahan rujukan dan pertimbangan untuk membangun sistem backup router pada  sebuah  institusi  dengan  mempertimbangkan  pemilihan  sistem  berdasarkan  pada management performance yang tepat untuk diterapkan pada suatu jaringan.

## 2. METODE PENELITIAN

## 2.1 Model Simulasi Jaringan
Pada penelitian ini, penulis menggunakan metode simulasi komunikasi data dalam jaringan untuk menganalisa  kinerja  dari FHRP  dengan  melakukan  percobaan simulasi  pada protocol VRRP , GLBP, HSRP di jaringan redistribution dengan percobaaan topologi yang digunakan star dan mengintegrasikan EIGRP ke topologi jaringan yang digunakan.
(a) (b)
(c)
Gambar 1. Flowchart Setting Perancangan Sistem FHRP (a) Konfigurasi VRRP (b)
Konfigurasi GLBP (c) dan Konfigurasi HSRP
Gambar 1 merupakan tahapan untuk setting pengujian simulasi sistem FHRP yang digunakan pada penelitian ini untuk mendapatkan analisis dari sistem tersebut. Konfigurasi sistem VRRP, GLBP, dan HSRP dilakukan masing-masing, karena ketiga protokol ini mempunyai metode yang berbeda-beda. Validasi dilakukan untuk memastikan berfungsinya konfigurasi pengujian dan mendapatkan hasil dari setiap protokol .  Apabila terjadi kegagalan komunikasi data, maka akan dilakukan pengecekan kembali konfigurasi pada masing-masing protokol, sedangkan Gambar 2  merupakan  tahapan  selanjutnya  dari  penelitian  ini  dengan  mengaplikasikan  rancangan sistem FHRP ke topologi star menggunakan enam perangkat router CISCO di routing EIGRP sebagai jaringan internalnya. Dipilihnya routing EIGRP karena routing ini merupakan hybrid routing yang mengkombinasikan kelebihan dari link state dan distance vector (Syahputra, dkk, 2015) , serta dipilihnya topologi star karena topologi ini memiliki fleksibilitas yang lebih baik dari pada topologi lain.
(a) (b)                                (c) Gambar 2. Flowchart Setting Sistem FHRP (a) Konfigurasi VRRP (b) Konfigurasi GLBP (c) dan Konfigurasi HSRP di Routing EIGRP pada Topologi Star
2.2 Desain Topologi FHRP Konsep utama atau master dari sistem FHRP membentuk sistem backup di router agar tidak terjadinya loss communication pada jaringan yang dapat merugikan suatu institusi, universitas atau perusahaan. FHRP memilih perangkat router yang memiliki priority tertinggi dari beberapa perangkat router untuk menjadi router master dan router yang memiliki priority lebih rendah untuk  menjadi router  backup  yang  berstatus  standby  ketika  jaringan  di  akses  pada  router master,  dan  akan  mengambil  alih  akses  jaringan  ketika  router  master  dalam  kondisi  mati. Desain topologi sistem FHRP menggunakan 3 buah router, 2 buah switch dan 2 buah PC. Pada Gambar 3 merupakan desain dan rancangan sistem FHRP yang akan dilakukan pada penelitian ini dengan router 2 memiliki priority 100 dan router 3 memiliki priority 10.
Gambar 3. Desain Sistem First Hop Redundancy Protocol
Setiap protokol di sistem FHRP memiliki tujuan, kelebihan dan kekurangan sendiri . FHRP terdiri tiga  protokol  utama,  yaitu  VRRP,  GLBP,  dan  HSRP  dengan  menyediakan  redudansi, load balancing, serta failover. Di VRRP ada dua jenis router, yaitu router master dan router backup. Router master mengambil semua tanggung jawab pengiriman data dan mengirimkan pesan ' hello'  ke  router  backup  untuk  menunjukkan  status  fungsionalnya.  Router  backup  mulai berfungsi  saat router  master  mengalami  kegagalan  dalam  jaringan.  Dalam  VRRP,  active gateway dianggap sebagai router master sementara sisanya mengambil peran router backup. VRRP menciptakan router virtual yang diberi alamat IP dan alamat MAC dan bekerja dengan mengelompokkan beberapa router menjadi satu router virtual dengan alamat IP-nya. Router virtual menerima semua lalu lintas yang dikirim oleh klien dan kemudian meneruskannya ke tujuan  yang  tepat. VRRP  sangat  mirip  dengan  HSRP  dalam  hal  ini  menggunakan gateway virtual tunggal  yang  dibagi  antara  router  master  dan  router backup. HSRP  adalah protokol milik CISCO yang menyediakan mekanisme untuk mendukung failover non-disruptive. Router master  di  HSRP  termasuk  router  active,  router  standby,  dan  router  listen.  Router  dengan prioritas tertinggi dipilih sebagai router active dan mentransmisikan semua data yang dikirim ke alamat MAC router. HSRP dan VRRP bekerja pada aturan prioritas yang lebih tinggi karena gateway dengan prioritas tertinggi dipilih sebagai router active atau master. Prioritas default adalah  100,  dapat  berkisar  dari  0  hingga  255  jika  lebih  dari  satu router  gateway  memiliki prioritas  yang  sama.  Kedua  protokol  ini  menyediakan  redudansi  dan failover,  tetapi  tidak menyediakan load balancing untuk menyeimbangkan beban kerja router.
Gambar 4. Desain Jaringan Backbone dengan Sistem FHRP
GLBP  mendukung  penyeimbangan  beban,  kontinuitas  jaringan  dengan  menyediakan load balancing, redudansi IP, dan failover. Ketika terjadi suatu kondisi dimana salah satu router dalam kondisi mati , protokol GLBP menawarkan prosedur pemulihan kegagalan jaringan yang lebih handal serta penghematan sumber daya yang tersedia agar tidak terbuang sia-sia. Hal ini disebabkan karena semua router yang tersedia bekerja seperti router active atau master, sehingga mencegah seluruh sistem jaringan terputus . Pada protokol HSRP dan VRRP hanya memungkinkan  satu  perangkat  untuk  mentransfer  lalu  lintas  paket  ke  tujuan  yang  akan menyebabkan kehilangan bandwidth yang cukup besar dari router yang berstastus standby. GLBP dapat mengatasi masalah ini dengan dua peran utama gateway, yaitu dengan Active Virtual Gateway (AVG) dan Active Virtual Forwarder (AVF). Gateway dengan prioritas tertinggi dianggap sebagai AVG. Peran utama AVG adalah membalas Address Resolution Protocol (ARP) yang meminta alamat IP secara rahasia. AVG juga menggunakan berbagai alamat MAC secara rahasia dalam menanggapi permintaan ARP untuk memfasilitasi distribusi beban, dan router yang tersisa bertindak sebagai backup untuk AVG. AVG memberikan alamat MAC virtual untuk setiap router GLBP. Gateway ini akan berubah menjadi AVF untuk mencari alamat MAC virtual,
yang memiliki tanggung jawab untuk meneruskan paket ke router lain atau ke tujuan. Pada protokol GLBP baik AVF dan AVG memiliki backup dengan cara yang mirip dengan router active atau master di HSRP dan VRRP. Ketiga protokol ini menggunakan algoritma authentications md5 key-string kits. Algoritma ini melakukan pengiriman paket hello yang standarnya setiap 1 detik ke setiap perangkat router. Pada sistem FHRP router-router akan saling berkomunikasi dengan cara mengirimkan pesan hello. Pengiriman pesan hello ini berfungi untuk pengecekan kondisi router master apabila terputusnya jaringan. Jika router master tidak membawa paket hello selama 10 detik, maka router master dalam keadaan mati, sehingga router backup akan mengambil semua tanggung jawab router master.

## 2.3 Mekanisme Pengujian FHRP
Pada penelitian ini,  penulis menggunakan software simulasi  Graphical  Network  Simulator  3 (GNS) dan Wireshark. Mekanisme pengujian sistem FHRP dilakukan dengan perintah Internet Control Message Protocol (ICMP) antara PC1 dan PC2 ke router 2 dan router 3 sebagai router master dan backup. Ketika router 2 sebagai master di sistem FHRP dalam kondisi mati yang menyebabkan loss  connection,  maka  router  3  sebagai  backup  akan  otomatis  mengambil seluruh tanggung jawab dari router master agar tidak terjadinya loss connection yang cukup lama  dengan  menerapkan  metode redundancy,  load  balancing,  dan  active-standby-listen router  yang  ada  pada  FHRP.  Berdasarkan  parameter  yang  diujikan  pada  sistem  FHRP didapatkan  hasil  yang  memiliki  perbedaan  kinerja  jaringan  ketika  tanggung  jawab jaringan berada di router master maupun pada kondisi router master mati. Untuk implementasi sistem FHRP  pada  jaringan backbone  di  topologi  star  dengan  enam  perangkat  router  CISCO menggunakan routing EIGRP. Dimana setiap router akan melakukan proses ICMP ke router master dan backup pada sistem FHRP untuk mendapatkan kombinasi yang lebih baik dalam membangun  sistem redundancy,  load  balancing,  failover,  dan  backup  dengan mempertimbangkan  hasil  analisis performance  berdasarkan  parameter  yang  digunakan. Untuk menganalisis kinerja dari sistem FHRP dengan metode redundancy, load balancing, dan active-standby router digunakan persamaan sebagai berikut :
Delay Average (s) =    (Waktu Pengiriman Paket)/(Total Paket) (1) Packet Loss (%) =    (Paket Hilang)/(Paket Total) 𝑥 100% (2) Throughput (Kbps) =    (Jumlah Data yang Dikirim)/(Waktu Pengiriman Data) (3)
Dari  persamaan  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  maka  didapatkan  hasil  kombinasi  dari performance  redundancy,  load  balancing,  failover  dan  backup  router  serta  performance protocol  di  FHRP  ketika  dikombinasikan  dengan  dynamic  routing  EIGRP  di  topologi  star. Penelitian  ini  dilakukan  dengan  menerapkan  2  skenario,  skenario  pertama  melakukan pengujian pada sistem FHRP yang dirancang, dan skenario ke dua yaitu implementasi sistem FHRP ke topologi star dengan jumlah paket yang dikirimkan sebesar 512 Kbps untuk setiap skenario pengujian dan waktu simulasi dilakukan selama 120 detik.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Protokol Address Resolution Protocol (ARP)
Pada penelitian ini, komunikasi data dalam protokol VRRP, GLBP, dan HSRP untuk setiap host atau  PC  saling  berkomunikasi  melalui  MAC address.  Apabila  MAC  address  tujuan  tidak diketahui,  maka router  akan  mengirimkan  ARP  untuk  mendapatkan  MAC  address  dengan memanfaatkan IP address. Pesan yang dikirimkan ARP dari router dalam bentuk broadcast.
Pada Gambar 5 merupakan hasil screen capture permintaan ARP pada salah satu sistem FHRP yang diujikan seperti pada kotak hitam yang ditunjukkan dengan kalimat who has 10.64.0.3?,
dimana MAC address tujuan akan merespon jika telah menerima pesan broadcast dari ARP. Dapat dilihat bahwa ARP bertugas untuk menerjemahkan alamat IP address menjadi alamat fisik MAC address.
Gambar 5. Frame Protokol ARP di HSRP

## 3.2 Parameter Delay (Latency) Average FHRP
Delay merupakan rata-rata waktu untuk suatu paket menempuh jalur dari asal ke tujuan paket. Parameter delay dari kedua skenario pengujian didapatkan dengan menggunakan Persamaan 1, seperti ditampilkan pada Gambar 6 dibawah yang merupakan perbandingan delay average untuk setiap protokol di FHRP.
Gambar 6. Perbandingan Delay Average Sistem VRRP-GLBP-HSRP
Gambar  6  merupakan  hasil  pengujian delay  average  di  skenario  pertama.  Hasil  yang didapatkan terjadi kenaikan delay pada PC2 ketika router master mati, yaitu sebesar 1,33% dibandingkan ketika router master dalam kondisi mati,  sedangkan delay pada  GLBP terjadi kenaikan sebesar 26,6% ketika router master dalam kondisi mati. Untuk delay HSRP terjadi kenaikan delay sebesar 36,9% ketika  router  master  dalam  kondisi  mati. Dari  hasil  simulasi yang  tampilkan  pada  Gambar  6,  diketahui  bahwa  VRRP  memiliki  kinerja delay  lebih  baik dibandingkan dengan delay GLBP dan HSRP. Ketika sistem FHRP diaplikasikan pada topologi star  yang  merupakan  skenario  pengujian  kedua  dari  penelitian  ini  hasil  pengujian  delay average ditampilkan pada Gambar 7 dan Gambar 8. Dari Gambar 7 dapat dilihat bahwa router master  pada  protokol  VRRP  memiliki  nilai  delay  lebih  kecil  dibandingkan  dengan  delay  di protokol GLBP dan HSRP saat diimplementasikan ke 6 perangkat router CISCO dengan routing EIGRP. Perbedaan delay antara protokol VRRP dan protokol GLBP sebesar 17,1%, sedangkan
perbandingan delay antara VRRP dan HSRP sebesar 15,13%. Perbedaan delay antara protokol HSRP  dengan  GLBP  sebesar  2,31%.  Jadi  dapat  disimpulkan  protokol  VRRP  memiliki delay paling kecil dibandingkan protokol HSRP dan GLBP.
Gambar 7. Perbandingan Delay Average di Router Master Sistem VRRP-GLBP-HSRP
Gambar 8. Perbandingan Delay Average di Router BackUp Sistem VRRP-GLBP-HSRP
Hasil pengujian delay yang terjadi ketika router master dalam kondisi mati, maka komunikasi data  akan  diakses  pada router  backup.  Delay pada  protokol  VRRP  tidak  terdapat  kenaikan selama  kondisi  jaringan  terputus,  sedangkan  pada  protokol  GLBP  terdapat  kenaikan delay sebesar 16,24%, dan pada protokol HSRP sebesar 16,6%. Penyebab berbedanya hasil delay antara  ketiga  protokol  FHRP  ketika router  master  dalam  kondisi mati adalah  waktu  yang dibutuhkan oleh pesan hello yang melakukan pengecekan kondisi dari router master. Pada protokol  VRRP  pesan hello  akan  melakukan  pengecekan  setiap  1  detik,  sedangkan  pada protokol HSRP dan GLBP dilakukan setiap 3 detik. Hal ini tentunya mempengaruhi besarnya nilai delay, karena router backup memerlukan waktu untuk mengambil alih tanggung jawab jaringan di router master.

## 3.3 Parameter Throughput FHRP
Throughput umumnya identik dengan bandwidth aktual yang diukur dalam satuan waktu. Jika bandwidth adalah batas maksimum, maka nilai throughput sesuai dengan data aktual pada transmisi.  Namun  throughput  dipengaruhi  oleh  beberapa  hal,  seperti  topologi  jaringan, banyaknya  penggunaan  jaringan,  dan  tipe  data  yang  di  transfer.  Untuk  mendapatkan  nilai throughput dari ketiga sistem FHRP pada penelitian ini, penulis menggunakan Persamaan 3. Pada Gambar 9 merupakan hasil perhitungan nilai throughput dari sistem FHRP yang diujikan pada penelitian ini.
Gambar 9. Perbandingan Throughput Sistem VRRP-GLBP-HSRP
Gambar 10. Perbandingan Throughput di Router Master Sistem VRRP-GLBP-HSRP
Throughput pada protokol VRRP terjadi kenaikan sebesar 81,8% ketika router master dalam kondisi  mati. Throughput  pada  GLBP  juga  terjadi  kenaikan  sebesar  9%,  serta  pada  HSRP kenaikan  nilai troughput  sebesar  29,8%.  Meskipun  throughput  pada  protokol  VRRP  terjadi kenaikan yang cukup besar jika dibandingkan dengan GLBP dan HSRP. Namun, ketika jaringan dalam kondisi normal tanpa terjadi terputusnya jaringan pada router master, protokol VRRP memiliki  nilai throughput    lebih  rendah  dibandingkan  throughput  di  GLBP  dan  HSRP.  Hasil
throughput  ketika protokol VRRP, GLBP, dan HSRP diimplementasikan pada jaringan backbone dengan topologi star dapat dilihat pada Gambar 10 dan Gambar 11.
Gambar 11. Perbandingan Throughput di Router BackUp Sistem VRRP-GLBP-HSRP
Kualitas layanan throughput protokol VRRP lebih kecil dibandingkan GLBP dan HSRP. Protokol VRRP memiliki throughput lebih kecil 38% dari throughput protokol GLBP, dan 17,4% lebih kecil dari pada HSRP, sedangkan kualitas throughput protokol HSRP lebih baik sebesar 25% dari pada throughput protokol GLBP untuk setiap masing-masing perangkat router CISCO yang digunakan  dalam  penelitian  ini.  Pada  hasil  pengujian  kualitas  nilai throughput  dengan mekanisme pengujian router master dalam kondisi mati atau kerusakan pada perangkat yang menyebabkan  komunikasi  data  terputus  maka router  backup  menggantikan  peran  router master dalam menyediakan akses komunikasi data yang ditampilkan pada Gambar 11. Dari ketiga  protokol sistem  FHRP,  jika  router  master  dalam  kondisi  mati  terjadi  kenaikan  nilai throughput  sebesar  62,7%  pada  protokol  VRRP,  sedangkan  untuk  protokol  GLBP  sebesar 39,5%,  dan  38,3%  pada  protokol  HSRP.  Meskipun  protokol  VRRP  terdapat  kenaikan  nilai kualitas layanan throughput yang cukup besar, tetapi protokol VRRP masih memiliki kualitas throughput yang lebih baik jika dibandingkan dengan protokol GLBP dan HSRP. Karena nilai hasil pengujian throughput berkaitan dengan bandwidth, maka hal ini menjadi penyebab nilai throughput pada protokol GLBP lebih tinggi dibandingkan protokol VRRP dan HSRP. Tingginya nilai throughput  hasil  pengujian  dikarena  pada  protokol  GLBP  semua  router  akan  bekerja sebagai router master yang mengkomsumsi lebih banyak bandwidth. Berbeda dengan protokol VRRP  dan  HSRP  yang  hanya  menggunakan  satu router  sebagai  router  master  dan  router lainnya sebagai router backup yang tidak mengkomsumsi bandwidth ketika router tersebut berstatus standby,  sehingga  kedua  protokol  ini  mengkomsumsi  sedikit  bandwidth  jika dibandingkan dengan protokol GLBP.
3.4 Parameter Packet Loss  FHRP Dalam  Implementasi  jaringan  yang  berbasis  IP address,  nilai  packet  loss  diharapkan mempunyai nilai yang minimum. Umumnya packet loss terjadi karena packet yang dikirimkan gagal mencapai tujuannya. Dalam beberapa hal packet yang dikirimkan sengaja di jatuhkan oleh routing  melalui  teknik  dissuasi  jaringan  untuk  kepentingan  manajemen  operasional jaringan. Management performance packet loss dari sistem FHRP dihitung dengan Persamaan 2, hasil analisis dari sistem FHRP ditampilkan pada Gambar 12.
Gambar 12. Perbandingan Packet Loss Sistem VRRP-GLBP-HSRP
Gambar 13. Perbandingan Packet Loss di Router Master Sistem VRRP-GLBP-HSRP
Selama pengujian sistem FHRP di router backup terjadi kenaikan kualitas layanan packet loss dibandingkan  dengan router  master  sebesar  20,1%  pada  protokol  VRRP,  dan  28,5% pada protokol  HSRP,  sedangkan  pada  protokol  GLBP  kenaikan packet  loss  mencapai  30%. Perbandingan management performance packet loss antara protokol VRRP dengan protokol GLBP sebesar 64,7%, sedangkan pada protokol VRRP dengan protokol HSRP sebesar 65,5%. Dapat disimpulkan bahwa kualitas layanan packet loss protokol VRRP lebih baik dibandingkan kualitas layanan packet loss protokol GLBP dan HSRP. Hasil pengujian kualitas layanan packet loss sistem FHRP yang diaplikasikan ke jaringan topologi star dengan routing EIGRP melalui mekanisme pengujian komunikasi data di router master dapat dilihat pada Gambar 13. Kualitas layanan packet loss pada protokol GLBP lebih besar 70,5% dibandingkan packet loss protokol VRRP. Perbedaan kualitas layanan packet loss pada protokol HSRP masih lebih besar 61,3% dibandingkan protokol VRRP, sedangkan perbedaan packet loss protokol GLBP lebih kecil 2,8% dibandingkan kualitas layanan packet loss protokol HSRP. Apabila router master dalam kondisi mati, kualitas layanan packet loss pada protokol VRRP, GLBP, dan HSRP dapat dilihat pada Gambar 14.
Gambar 14. Perbandingan Packet Loss di Router BackUp Sistem VRRP-GLBP-HSRP
Berbeda dengan kualitas layanan delay dan throughput ketika akses komunikasi data di router backup  terjadi  kenaikan  persentase  nilai  kualitas  layanan  ketika  router  master  mati.  Pada kualitas  layanan packet  loss  protokol  VRRP,  GLBP  maupun  HSRP  tidak  terjadi  kenaikan persentase  ketika  jaringan  di  akses  melalui router  backup  dengan  routing  EIGRP  yang digunakan pada jaringan backbone.  Hasil pengujian packet  loss protokol  VRRP,  HSRP,  dan GLBP diketahui bahwa router master dan router backup akan berkomunikasi melalui pesan hello setiap 1 detik dan 3 detik serta akan mendeteksi jika router master dalam kondisi mati . Ketika jaringan di router master terputus, maka router master tidak akan membawa pesan hello dalam periode default selama 10 detik, sehingga protokol VRRP, GLBP dan HSRP tidak dapat  mendeteksinya,  karena router  master  akan  dianggap  mati.  Penyebab  terjadinya peningkatan packet loss pada protokol VRRP, GLBP dan HSRP adalah jaringan yang terputus pada router master, dengan begitu router backup memerlukan waktu untuk mengambil alih tanggung  jawab  jaringan  di router  master.  Berbeda  dengan  VRRP  dan  HSRP  yang menggunakan satu router master, pada protokol GLBP semua router berfungsi sebagai router master,  sehingga  ketika  salah  satu  router  mati,  maka  akan  terjadi  peningkatan  kualitas layanan packet loss, dan router yang dalam kondisi mati memerlukan waktu untuk kembali menjadi router master.

## 4. KESIMPULAN
Protokol VRRP, GLBP dan HSRP dikembangkan oleh CISCO untuk menyediakan kestabilan, dan keandalan komunikasi data pada jaringan khususnya pada router. Dari hasil pengujian yang dilakukan dengan paket yang dikirimkan sebesar 512 Kb dengan waktu simulasi selama 120 detik diketahui terjadi kenaikan delay, throughput, dan packet loss di protokol VRRP, GLBP, dan HSRP . Hasil analisis evaluasi sistem FHRP pada penelitian ini, dapat disimpulkan bahwa dari ketiga sistem FHRP yang di aplikasikan ke jaringan topologi star pada 6 perangkat router CISCO dengan menggunakan routing EIGRP terjadi kenaikan delay dan throughput. Namun pada kualitas layanan packet loss tidak terjadi kenaikan persentase pada protokol VRRP ketika router  master  mati.  Pada  protokol  VRRP  pengiriman  pesan  hello  dilakukan  setiap  1  detik, sedangkan  pada  protokol  GLBP  dan  HSRP  pengiriman  pesan hello  dilakukan  setiap  3  detik yang memerlukan konsumsi bandwidth pada jaringan. Untuk melakukan pengecekan status router master yang mati dibutuhkan waktu 10 detik oleh pesan hello. Hal ini tentunya akan mempengaruhi kualitas delay, packet loss, dan throughput yang didapatkan dari pengujian ini. Dari ke tiga sistem yang ada pada FHRP, didapatkan kesimpulan bahwa sistem VRRP memiliki
kualitas  layanan  dan  kinerja  yang  lebih  baik  dari  pada  GLBP,  dan  HSRP  baik  ketika  akses komunikasi data di router master maupun pada router backup.

## DAFTAR RUJUKAN
Akmaludin, A., Arini, A., & Masruroh, S. U.. (2019). Evalusi Kinerja Hot Standby Router Protocol (  HSRP  )  Dan  Gateway  Load  Balancing  Protocol  (  GLBP  )  Untuk  Layanan  Video Streaming. CyberSecurity Dan Forensik Digital, 2(1), 43–51.
APJII. (2019). Penetrasi Dan Perilaku Pengguna Internet Indonesia. Retrieved May 9, 2020 (https://apjii.or.id/content/read/39/410/Hasil-Survei-Penetrasi-dan-Perilaku-
Pengguna-Internet-Indonesia-2018).
Batumalai, S. K., Soon, J. N. P., Yin, C. P., Wan, W. S., Yuen, P. K., & Heng, L. E. (2015). IP Redundancy and Load Balancing With Gateway Load Balancing Protocol. International Journal of Scientific Engineering and Technology, 4(3), 218–22.
Chaudhary, P. K., Kumar, R., & Kaushik, S. (2018). Design and Simulate HSRP Protocol Based Network  on  Packet  Tracer. International  Journal  of  Engineering  Science  and Computing, 8(12),19600–605.
Choirullah,  M.  Y.,  Anif,  M.,  &  Rochadi,  A.  (2016).  Analisis  Kualitas  Layanan  Virtual  Router Redundancy  Protocol  Menggunakan  Mikrotik  Pada  Jaringan  VLAN.” Jurnal  Nasional Teknik Elektro Dan Teknologi Informasi (JNTETI), 5(4), 278–85.
Dubey, P., Sharma, S., & Sachdev, A. (2013). Review of First Hop Redundancy Protocol and Their  Functionalities. International  Journal  of  Engineering  Trends  and  Technology (IJETT), 4(5),1085–88.
Geng, Q., & Huang, T. (2018). VRRP Load Balance Technology Simulation Practice Based on GNS3. MATEC Web of Conferences 228 228, (pp. 4–6).
Ibrahimi, M. H., Vora, K. B., & Khimani, K. (2017). Deploy Redundancy of Internet Using First Hop  Redundancy  Protocol  and  Monitoring  It  Using  IP  Service  Level  Agreements (IPSLA). International Journal of Engineering Science and Computing (IJESC), 7(10),
15320–22.
Ilango,  A.,  Raja,  P.,  Kumar,  K.,  &  Geetha,  A.  (2013).  Dynamic  Time  Sync  Reference  Load Balancing  in  Virtual  Router  Redundancy  Protocol. Middle  - East  Journal  of  Scientific Research, 2(5), 1128–31.
Rahman, Z. U., Mukhtar, S., Khan, S., Khan, R., Ullah, Z., Rashid, R. & Ahmad, W. (2017). Performance Evaluation of First HOP Redundancy Protocols ( HSRP , VRRP & GLBP ). Journal of Applied Environmental and Biological Sciences, 7(3), 268–78.
Ridwan, A., Ferdian, R., & Kurnia, R. (2020). Optimasi Protokol LEACH Untuk Meningkatkan
Stabilitas Pada Wireless Sensor Network. Jurnal RESTI (Rekayasa Sistem Dan Teknologi Informasi), 1(1),193–200.
Saleem, H. M., Hassan, F. M., & Bukhari, S. M. (2014). Router Redundancy with Enhanced VRRP  for  Intelligent  Message  Routing. The  First  International  Conference  on  Soft Computing and Data Mining (SCDM-2014), 287, (pp. 581–90).
Syahputra, R.,Kurnia, R., & Ferdian, R. (2020). Analisis Perancangan Dan Implementasi FHRP Di Protokol Routing RIPv2 Dan OSPF Ramdhani. Jurnal RESTI (Rekayasa Sistem Dan Teknologi Informasi), 1(1), 102–8.
Syahputra,  R.,  Oktaviana,  L., &  Safrianti,  E..  (2015).  Analisa Perbandingan  Kinerja Routing Ripv1  EIGRP  Dan  OSPF  Di  PT.  Chevron  Pacific  Indoneisa. Jurnal  Online  Mahasiswa Fakultas Teknik Universitas Riau, 2(1), 1–13.
Wang, F., & Zhu, C. (2012). HSRP Protocol Based on High Reliable Redundant Campus Network Design.” International  Conference  on  Communication  and  Information  Processing (ICCIP), (pp. 107–14).