Author: Mitra Unik 1 , Soni 2 , Randra Aguslan Pratama 3

## PENERAPAN METODE HTB DAN DIFFSERV GUNA PENINGKATAN QOS PADA LAYANAN VIDEO STREAMING
Mitra Unik 1 , Soni 2 , Randra Aguslan Pratama 3
123 Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Muhammdiyah Riau email: 1 mitraunik@umri.ac.id , 2 soni@umri.ac.id , 3 randra@student.umri.ac.id

## Abstract
One of the popular internet services in use today is video streaming, either live (live streaming) or pre-recorder. Streaming video is a type of streaming media where data from video files is continuously transmitted over the internet to remote users. This fundamental problem appears to be influenced by the biggest factor which is the limited infrastructure of network resources which causes poor video quality.  The  process  of  digital  video  communication  is  known  to  consume  quite  a  large  resource, because in general the bandwidth requirements for sending Video and Audio signals. To maintain the quality  of  the  video  being  played,  there  are  several  instruments  needed,  one  of  which  is  a  data connection that is required to have Quality of Service (QoS). The parameters used in the measurement of QoS are delay, jitter, packet loss, throughput. This study uses the PPDIO method as a workflow with a Network Lifecycle approach. In this research, there are many factors that influence the quality of video, namely network factors and hardware factors. The test results obtained are not absolute, so it is possible that there will be differences in subsequent testing. Encoding also affects the quality of the video. Bandwidth equalization according to priority when the traffic conditions of all packets are full. Based on a comparative analysis of QoS parameter calculations using HTB and Diffserv methods, a comparison of throughput, jitter and delay does not differ greatly between clients.
Keywords: Video Streaming, Diffserv, HTB, QoS

## Abstrak
Salah satu layanan dari internet yang populer digunakan saat ini adalah video streaming, baik secara langsung  (live  streaming)  atau  pre-recorder.  Streaming  video  merupakan  jenis  streaming  media dimana data dari file video secara terus menerus dikirimkan melalui jaringan internet ke pengguna jarak jauh. Permasalahan mendasar ini muncul dipengaruhi oleh faktor terbesar yaitu terbatasnya infrastruktur sumber daya jaringan yang menyebabkan kualitas video yang buruk. Proses  komunikasi digital  video,  diketahui  menghabiskan  resource  yang  cukup  besar, dikarenakan Secara umum kebutuhan bandwidth untuk mengirimkan sinyal Video dan Audio. Guna menjaga kualitas dari video yang dimainkan, terdapat beberapa instrument yang dibutuhkan, salah satunya adalah koneksi data yang wajib memiliki Quality of Service (QoS). Adapun Parameter yang digunakan dalam pengukuran QoS  adalah  delay,  jitter,  packet  loss,  Throughput.  Penelitian  ini  menggunakan  metode  PPDIO sebagai alur kerja dengan pendekatan Network Lifecycle. Pada penelitian ini didapat Banyak faktor yang  mempengaruhi  kualitas  dari  video  yaitu  faktor  jaringan  dan  faktor  dari  Hardware.  Hasil pengujian didapat tidaklah mutlak sehingga tidak menutup kemungkinan akan ada perbedaan pada pengujian  selanjutnya.  Encoding  juga  mempengaruhi  kualitas  dari  video.  pemerataan  Bandwidth sesuai  prioritasnya  saat  kondisi  traffic  seluruh  paket  penuh.  Berdasarkan  analisa  perbandingan perhitungan  parameter  QoS  menggunakan  metode  HTB  dan  Diffserv,  didapatkan    perbandingan troughput, jitter dan delay yang tidak berbeda jauh antara klien.
Kata kunci: Video streaming, Diffserv, HTB, QoS

## PENDAHULUAN
Pertumbuhan  akan  opsi  video  on  Deman (VOD) yaitu dimana pemirsa dapat mengunduh atau  striming    konten  siaran  TV  baik  secara langsung  (live)  atau  pun  tunda  (prerecord), membuat  pemirsa  memiliki  kontrol  penuh terkait  siaran  yang  akan  ditonton.  Video
Striming telah menjadi populer di seluruh dunia sebagai cara yang menjanjikan untuk memberikan  layanan  terkait  Striming  TV maupun  Video  [1].  Survei  Online  tahun  2015 Nielsen  di  61  negara  mengatakan  mereka menonton siaran TV dengan cara Striming [2]. Striming  adalah  salah  satu  bentuk  teknologi yang  memperkenankan  berkas  digunakan
Volume 9 No. 3 | November 2019: 35 - 40
secara  langsung  tanpa  menunggu  selesainya pengunduhan data (download) dan berlangsung secara  kontinyu  tanpa  interupsi  [3].  Video merupakan  tayangan  gambar  bergerak  disertai dengan  suara  yang  awalnya  diolah  dan ditransmisikan dalam bentuk analog. Selanjutnya,  dengan  munculnya  digital  circuit dan berkembangnya komputer telah mengubah video  analog  menjadi  video  digital  dengan berbagai jenis format video [4].
Aplikasi-aplikasi  striming  video  pada jaringan memerlukan suatu persyaratan Quality of  Service  (QoS)  tertentu  agar  selama  proses mentransmisikan  tidak  terlalu  banyak  paket yang  hilang.  Sementara  itu,  QoS  dapat dikatakan  sebagai  suatu  terminologi  yang digunakan  untuk  mendefinisikan  karakteristik suatu layanan  (service)  jaringan  untuk mengetahui  seberapa  baik  kualitas  yang  ada pada  layanan  tersebut  [3].  Quality  of  Service (Qos) adalah kemampuan suatu jaringan untuk membersihkan  layanan  yang  lebih  baik  pada trafik data tertentu pada berbagi jenis platform teknologi. Masalah utama dari video streaming adalah  Delay,  Jitter,  Packet  loss,  dan Throughput [5]. QoS didesain untuk membantu pengguna  (end  user)  menjadi  lebih  produktif dengan  memastikan  bahwa  user  mendapatkan kinerja  yang  handal  dari  aplikasi  -  aplikasi berbasis jaringan.
Proses  komunikasi  digital  video,  diketahui menghabiskan  sumberdaya  yang  cukup  besar, dikarenakan  secara  umum  ada  dua  (2) kebutuhan  bandwidth  yang  perlu  dipenuhi, yaitu:
1. Kebutuhan bandwidth
untuk mengirimkan sinyal gambar / video 2. Kebutuhan bandwidth untuk mengirimkan sinyal audio / suara.
Aplikasi  striming  video  membutuhkan bitrate cukup tinggi, sehingga proses capturing dan live decoding pada sisi server serta faktor pengelolaan  bandwidth  menjadi  faktor  utama dalam menjaga kualitas video [3].
Gambar 1. Arsitektur umum Video Streaming Permasalahan  yang  kerap  muncul  pada striming  video  adalah  gangguan  seperti  video menjadi “patah-patah / tertunda” yang disebut Delay,  jeda  waktu  antara  frame  /  frame  video yang lama (latency) dan juga jitter dan package lost yang juga turut mempengaruhi penurunan performa kualitas video yang disajikan kepada penonton (Klien) [6].
Hierarchical  Token  Bucket  (HTB)  dan Differentiated  services  (Diffserv)  adalah metode  yang  dikenal  mampu  untuk  menjaga kualitas  dari  layanan  pada  jaringan  komputer walaupun  dengan  pendekatan  yang  berbeda. HTB  menerapkan  disiplin  antrian  yang menerapkan link sharing secara presisi dan adil [7]. Dalam konsep link sharing jika suatu kelas meminta kurang dari jumlah service yang telah ditetapkan untuknya maka sisa bandwidth akan didistribusikan  ke  kelas-kelas  lain  yang meminta service.
Gambar 1. Alur kerja Hireriarchichal Token Bucket
Diffserv adalah arsitektur jaringan komputer yang  menentukan  mekanisme  sederhana  dan scalable untuk mengklasifikasikan dan mengelola lalu lintas jaringan dan menyediakan kualitas  layanan  (QoS)  pada  jaringan  IP modern.  metode  Diffserv  menggunakan  nilai Differentiated  Service  Code  Point  (DSCP) untuk mengklasifikasikan pengiriman paket ke dalam  kelas-kelas  sehingga  paket  dikirim sesuai  dengan  prioritas  yang  telah  ditentukan. Selanjutnya  Diffserv  juga  merupakan  skema implementasi QoS yang menyediakan layanan yang  berbeda  dengan  membagi  trafik  dan memperlakukan  setiap  kelas  secara  berbeda. Identifikasi kelas dilakukan dengan memasang sebuah kode yg disebut Differentiated Service Code  Point  (DSCP),  kedalam  paket  IP.  Ini dilakukan  tidak  dengan  header  baru,  tetapi dengan  mengantikkan  field  TOS  (type  of service) di header IP dan DS filed [8].
Volume 9 No. 3 | November 2019: 35 - 40
Gambar 2. Alur kerja Diffserv
Adapun  Penelitian  ini  berfokus  pada bagaimana  menerapkan  HTB  dan  Diffserv sebagai  metode  untuk  melakukan  manajemen bandwidth  lalu  menganalisis  serta  melakukan pengujian  performansi  serta  men  komparasi metode  Diffserv  dan  HTB  untuk  mengetahui nilai  Quality  of  Service  (QoS)  sehingga didapatkan  metode  yang  paling  cocok  untuk video  streaming  guna  sebagai  dasar  untuk mengoptimalkan  performa  layanan  video streaming.
Identifikasi  masalah  yang  timbul,  yaitu pengoptimalan bandwidth pada beberapa klien yang  terkoneksi  pada  satu  jaringan  video striming dimana kerap muncul pada gangguan seperti video menjadi “patah-patah / tertunda” (Delay),  jeda  waktu  antara  frame/frame  video yang lama (latency).

## METODE PENELITIAN
Metode / Tahapan yang digunakan untuk menghasilkan suatu pengetahuan baru adalah menggunakan metode PPDIOO (Prepare and Plan, Design, Implementation, Operate and Optimize) [9]. PPDIOO merupakan metode desain jaringan dengan pendekatan network lifecycle.
Gambar 3. Metode Perancangan Jaringan

## PPDIOO
Konsep mekanisme pengukuran Quality of
Service  (QoS)  pada  Video  Striming  dengan menggunakan jaringan Wireless dalam lingkungan jaringan area lokal (LAN) sederhana. Konsep QoS yang penulis gunakan adalah  dengan  membagi  satu  jaringan  utama menjadi beberapa kelas yang memiliki layanan jaringan  yang  berbeda,  hal  ini  dimaksudkan untuk memberikan layanan kepada user dengan tingkat  prioritas  dan  kebutuhan  akan  layanan yang berbeda sehingga setiap user mendapatkan layanan sesuai dengan kebutuhan dan  prioritas  serta  penggunaan  sumber  daya jaringan dapat lebih optimal.
Pada  penelitian  ini  akan  dilakukan  3 skenario,  hasil  dari  pengamatan  proses berjalannya skenario penelitian akan dijadikan
tolak  ukur  analisa  mekanisme  penerapan metode HTB (Hierarchichal Token Bucket) dan Differentiated  Service  pada  layanan  Video Streaming
1. Skenario Penelitian
a. Skenario  1  pengujian  dilakukan  pada proses transmisi data antara Server dan Klien tidak menggunakan management bandwidth tanpa menggunakan metode HTB dan Diffserv dan pada klien yang terkoneksi  pada server ,  melakukan streaming video diakses oleh tiga klien menggunakan notebook dan melakukannya secara bersamaan. Akan dilakukan pengukuran parameter QoS
b. Skenario  2  pengujian  dilakukan  pada proses transmisi data antara Server dan Klien menggunakan management bandwidth yang  ada  pada  router dengan bandwidth yang telah ditentukan  tanpa  dapat  memakai bandwidth yang sedang tidak digunakan  dan  pada klien yang terkoneksi  pada server ,  melakukan streaming video diakses oleh tiga klien menggunakan
notebook dan
melakukannya secara bersamaan. Akan dilakukan pengukuran parameter QOS ( quality of services ). c. Skenario  3  pengujian  dilakukan  pada proses transmisi data antara Server dan Klien menggunakan management bandwidth dan  menggunakan  metode
HTB  dan Diffserv dengan bandwidth yang  telah  ditentukan  dan  dapat mengoptimalkan bandwidth yang sedang  tidak  digunakan,  pada klien yang terkoneksi pada server , melakukan  streaming  video  diakses oleh tiga klien menggunakan notebook dan  melakukannya  secara  bersamaan. Akan dilakukan pengukuran parameter QOS ( quality of services ).
2. Design Topologi Topologi jaringan yang akan dirancang dimana Server Streaming terhubung ke Mikrotik  dengan  mode  bridge  yang nantinya  sebagai  penghubung  antara klien dengan Server Streaming. Topologi ini yang nantinya digunakan untuk  mengukur  kinerja  Quality  of Service.
Volume 9 No. 3 | November 2019: 35 - 40
Gambar 4. Jaringan Topologi Lokal Berdasarkan  desain  topologi  yang  telah didesain  di  atas,  maka  dapat  dilihat  bahwa terdapat ada 1 router yang saling terkoneksi di dalam  1  arsitektur  jaringan,  dimana  ketiga Klien  terhubung  ke  server  melalui  router. Pengujian  dilakukan  pada  antar  host  yang terhubung  pada  tiap  arsitektur  jaringan  dan membandingkan ketiga kualitas QoS pada tiap Klien pada masing-masing arsitektur jaringan.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Analisa QOS
Responden  dipilih  dari  Fakultas  Ilmu
Komputer Prodi Teknik Informatika Universitas  Muhammadiyah  Riau.  Saat  ini jumlah populasi mahasiswa prodi teknik
1.1 Analisis Skenario Skenario ini berjalan pada jaringan Wi-Fi yang sudah memiliki jalur antara klien dan server, pengujian dilakukan pada 3 skenario berbeda.
 Skenario 1. Proses streaming video antara klien 10.10.10.251 yang terkoneksi pada server 192.168.1.6 yang terkoneksi pada router.
 Skenario 2. Proses streaming video antara klien 10.10.10.253 yang terkoneksi pada server 192.168.1.6 yang terkoneksi pada router
 Skenario 3. streaming video antara klien 10.10.10.254 yang terkoneksi pada server 192.168.1.6 yang terkoneksi pada router
Skenario  akan  menguji  sebanyak  3  kali percobaan, dengan keterangan file tersebut: Nama File yang akan diuji :
The.Conjuring.2.2016.480p.BluRay_reup- filem-ane.mp4 ,  Ukuran:  504  MB,  Ekstensi: .MP4
Masing  skenario  akan  mengukur  beberapa variabel yaitu Throughput, Delay, Packet Loss, Jitter
1.2 Data analisis perbandingan parameter
QoS Setelah  melakukan  pengujian  pada  3 skenario  penelitian,  didapatkan  hasil berupa  perhitungan  parameter  QOS  yang akan dijadikan bahan analisa perbandingan,  analisa  ini  nantinya  akan menghasilkan  kesimpulan  analisa  kinerja mekanisme  video  streaming.  Berikut adalah perbandingan
perhitungan parameter QOS:
a. Throughput
Terdapat  3  buah  skenario  pengujian  yang telah  dilakukan  guna  melakukan  analisa Throughput pada penelitian ini, selanjutnya didapat hasil rata-rata, sebagai berikut:
Gambar  3.  Grafik  Analisa  perbandingan Throughput
Berdasarkan dari daftar gambar 3 didapatkan hasil  skor  rata-rata  angka  yang  diperoleh  dari Klien I, Klien II dan Klien III pada percobaan penerapan  (3  Klien  dan  2  Klien).  Perhitungan nilai  dihitung  dari  tabel  hasil  Throughput  di masing-masing  Klien,  angka  yang  di  dapat seperti Klien 1 yang berada di angka (0.1) Klien 2 yang berada di angka (0.6) dan Klien 3 yang berada  di  angka  (0.9)  dihitung  dari  nilai  rata- rata pada percobaan skenario I, II, dan III.
b. Delay
Terdapat  3  buah  skenario  pengujian  yang telah  dilakukan  guna  melakukan  analisa Delay pada penelitian ini, selanjutnya didapat hasil rata-rata, sebagai berikut:
Gambar 4. Grafik Analisa Perbandingan Delay
Berdasarkan  dari  daftar  gambar  4  didapatkan hasil  skor  rata-rata  angka  yang  diperoleh  dari Klien I, Klien II dan Klien III pada percobaan
penerapan  (3  Klien  dan  2  Klien).  Perhitungan nilai dihitung dari tabel hasil delay di masing-
masing Klien, angka yang di dapat seperti Klien 1  yang  berada  di  angka  (16)  Klien  2  yang
Volume 9 No. 3 | November 2019: 35 - 40
Author: Mitra Unik 1 , Soni 2 , Randra Aguslan Pratama 3
berada  di  angka  (17..02)  dan  Klien  3  yang berada di angka (16.01) dihitung dari nilai rata- rata pada percobaan skenario I, II, dan III. c. Packet Loss
Terdapat 3 buah skenario pengujian yang telah dilakukan guna melakukan analisa packet Loss pada  penelitian  ini,  selanjutnya  didapat  hasil rata-rata, sebagai berikut:
Gambar 5. Grafik Analisa Perbandingan

## Packet Loss
Berdasarkan  dari  daftar  gambar  5  didapatkan hasil  skor  rata-rata  angka  yang  diperoleh  dari Klien I, Klien II dan Klien III pada percobaan penerapan  (3  Klien  dan  2  Klien).  Perhitungan nilai  dihitung  dari  tabel  hasil  paket  loss  di masing-masing  Klien,  angka  yang  di  dapat seperti  Klien  1  yang  berada  di  angka  (3.50) Klien 2 yang berada di angka (3.61) dan Klien 3 yang berada di angka (3.38) dihitung dari nilai rata-rata pada percobaan skenario I, II, dan III.

## d. Jitter
Terdapat 3 buah skenario pengujian yang telah dilakukan  guna  melakukan  analisa  Jitter  pada penelitian ini. Berdasarkan dari daftar gambar 6
didapatkan  hasil  skor  rata-rata  angka  yang diperoleh  dari  Klien  I,  Klien  II  dan  Klien  III pada  percobaan  penerapan  (3  Klien  dan  2 Klien).  Perhitungan  nilai  dihitung  dari  tabel hasil jitter di masing-masing Klien, angka yang di  dapat  seperti Klien  1  yang  berada di angka (0.01) Klien 2 yang berada di angka (0.01) dan Klien  3  yang  berada  di  angka  (0.01)  dihitung dari nilai rata-rata pada percobaan skenario I, II, dan III
Gambar 6. Grafik Analisa Perbandingan Jitter
1.3 Hasil perbandingan pada pengujian nilai QoS
Masing-masing perhitungan dilakukan pada setiap penerapan skenario yang ada. Pengujian dilakukan  dengan  dan  tanpa  HTB. Bandwidth yang didapat tiap klien merata, sehingga Packet loss  dan  Delay  tiap  klien  nilainya  lebih  kecil dan stabil dibandingkan tanpa penerapan HTB selanjutnya aktifitas antar klien tidak mempengaruhi  klien  lainnya.  Berikut  Hasil perbandingan menyeluruh nilai QoS Tabel 1. Tabel Hasil perbandingan nilai QoS Penerapan klien pada 3 Jenis skenario Parameter Quality of Service (QoS) Throughput Delay Packet Loss Jitter 3 Klien Tanpa penerapan Manajemen Bandwidth (MB) selisih antar klien mencapai 30%, sementara dengan penerapan MB hanya 15% Selisih delay dengan Penerapan MB tanpa HTB dan Diffserv serta penerapan tanpa MB relatif sama, namun setelah penerapan HTB dan Diffserv memiliki selisih antar klien. Selisih Packet Loss dengan Penerapan MB tanpa HTB dan Diffserv serta penerapan tanpa MB relatif sama, namun setelah penerapan selisih packet loss lebih sedikit. parameter jitter ketiga client tidak memiliki selisih yang banyak pada tiap skenario. 2 Klien Tanpa penerapan MB mencapai 35%. Sedangkan setelah dilakukan MB perbandingan antar klien tidak berubah signifikan selisih delay antar klien pada tiap jaringan hampir sama baik sebelum jaringan di lakukan manajemen bandwidth  maupun setelah di lakukan manajemen bandwidth Pada percobaan ini selisih antar client pada parameter packet loss tidak begitu jauh baik setelah penerapan HTB dan Diffserv maupun sebelum penerapan. parameter jitter ketiga client tidak memiliki selisih yang banyak pada tiap skenario.
Volume 9 No. 3 | November 2019: 35 - 40

## SIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  yang  telah dirangkum  dalam  beberapa  analisa,  peneliti dapat menyimpulkan hasil penelitian yaitu :
a. Untuk mendapatkan hasil yang bagus pada video, packet loss harus berkisar antara 0%
- 3%. Jika packet loss lebih dari 3% hasil video  yang  didapatkan  tidak  memuaskan karena video mengalami banyak kerusakan pada gambar dan suara.
b. Quality of Service (QoS) bukan membatasi tetapi  lebih  kepada  menjaga  kualitas Bandwidth,  tanpa  adanya  Quality  of Service dalam sebuah Jaringan mengakibatkan ketidaksinambungan
Bandwidth yang diterima klien.
c. Hierarchical  Token  Bucket  (HTB)  dan Diffserv  merupakan  teknik  QoS  yang mampu  memaksimalkan  Bandwidth  yang tidak terpakai, sehingga kualitas pelayanan menjadi  lebih  meningkat.  Hasil  yang dicapai  yaitu  Setiap  paket  memiliki Bandwidth  minimal.  Setiap  paket  dapat memperoleh Bandwidth lebih dari Bandwidth  minimal  tetapi  tidak  melebihi Bandwidth  maksimal,  sehingga  dengan HTB dan Diffserv pengoptimalan bandwidth lebih maksimal, selama traffic pada parent nya tidak penuh.
Terjadi pemerataan Bandwidth sesuai prioritasnya  saat  kondisi  traffic  seluruh  paket penuh.  Berdasarkan  analisa  perbandingan perhitungan  parameter  QoS  menggunakan metode  HTB  dan  Diffserv,  didapatkan perbandingan  troughput,  jitter  dan  delay  yang tidak berbeda jauh antara klien.

## TERIMA KASIH
Riset  penulis  sebagian  dibiayai  oleh  Hibah Penelitian  Dosen  Pemula  dengan  kontrak  No: 009/L10/AK.04/KONTRAK- PENELITIAN/2019.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] S. M. Fati, 2018. “IPTV : Delivery TV Services  over  IP  Networks,”  in  IPTV Delivery  Networks:  Next  Generation
Architectures  for  Live  and  Video-on-
Demand Services, no. June, Wiley.
[2] The Nielsen Company, 2016. “Video on demand  ‘How  worldwide  viewing Habits  are  cHanging  in  tHe  evolving media landscape,’” United States.
[3] S.  Taksande,  2015.  K.  Joshi,  V.
Chikaraddi,  and  S.  Raksha,  “Video Streaming  Techniques  and  Issues,” IJARCST, 3, no. 1, pp. 1–4.
[4] D.  Austerberry,  2013. The  Technology Of  Video  &  Audio  Streaming,  2nd  ed. Burlington, Massachusetts, USA: Focal Press.
[5] D.  Austerberry,  2006. The  Technology of Video and Audio Streaming - Second Edition.
[6] D.  Wu,  Y.  T.  Hou,  W.  Zhu,  Y.-Q. Zhang, and J. M.~Peha, 2001. “Streaming  Video  over  the  Internet: Approaches  adn  Directions,”  IEEE Trans.  Circuits  Syst.  Video  Technol., 11, no. 3, pp. 282–300.
[7] M. D. aka Devik, “Home HTB,” 2002. [Online].
Available: http://luxik.cdi.cz/~devik/qos/htb/. [Accessed: 03-Sep-2018]. [8] M. Czermin and A. Riedl, “Videoconferencing Systems in Corporate Networks,” pp. 1–10.
[9] S. Wilkins, “Cisco’s PPDIOO Network Cycle,”  Cisco  Press,  2011.  [Online]. Available:http://www.ciscopress.com/a rticles/article.asp?p=1697888&seqNum =2. [Accessed: 10-Mar-2018].
[10]  (Studi  Pada  Kantor  Kepolisian  Resort Kota  Besar  Makassar),”  J.  Supremasi, vol. XI Nomor 1, no. ISSN 1412–517X, 2016