## Analisis Performansi Layanan
FTP dan
Video Streaming berbasis Network Function Virtualization menggunakan Docker Containers

## MANZILA IZNIARDI DJOMI, RENDY MUNADI, RIDHA MULDINA NEGARA
S1 Teknik Telekomunikasi, Fakultas Teknik Elektro, Universitas Telkom Email: manzilaardi@gmail.com
Received 23 April 2018 | Revised 14 Mei 2018 | Accepted 25 Mei 2018

## ABSTRAK
Infrastruktur  jaringan  seperti  router,  secara  tradisional  menggunakan  hardware yang  bersifat  proprietary.  Teknologi  virtualisasi  pada  fungsi  jaringan  atau  NFV (Network Function Virtualization) membuat layanan ini dapat diimplementasikan sebagai aplikasi perangkat lunak yang dapat dijalankan di lingkungan virtual atau Virtualized Network Functions (VNFs). Selain menggunakan hypervisor (hardware- level virtualization), teknologi  virtualisasi memiliki  alternatif pengimplementasian dengan  menggunakan  teknologi  containers  (Operating  system  -level virtualization),  salah  satunya  menggunakan  Docker.  Penelitian  ini mengimplementasikan  layanan  FTP  dan  video  streaming  pada  jaringan  NFV  di Docker Containers.  Tanpa  backgound traffic,  layanan  menunjukkan  performansi QoS yang memenuhi standarisasi ITU-T G.1010 dengan delay FTP 0,12 ms dan delay video streaming 6,21 ms serta nilai packet loss kedua layanan sebesar 0%. Penggunaan CPU pada Docker ketika layanan dijalankan dibawah 1 %.
Kata kunci : Virtualisasi, Containers, Docker, Network Function Virtualization, QoS

## ABSTRACT
Network infrastructure such as routers, traditionally using proprietary hardware. Virtualization  technology  on  network  function  or  NFV  (Network  Function Virtualization) makes this  service can be implemented as a  software application that can  run in  virtual environment or  Virtualized Network  Functions (VNFs). In addition  to  using  hypervisor  (hardware-level  virtualization),  virtualization technology  has  an  alternative  implementation  using  containers  technology (Operating system-level virtualization), one of them using Docker. This research implements  FTP  and  video  streaming  services  on  NFV  networks  in  Docker Containers.  Without  background  traffic,  the  service  demonstrates  QoS performance that meets the ITU-T G.1010 standardization with 0.12 ms FTP delay and 6.21 ms video streaming delay and with packet loss value of both services at 0%. CPU usage on Docker when service runs below 1%.
Keywords :  Virtualization,  Containers,  Docker,  Network  Function  Virtualization, QoS

## 1. PENDAHULUAN
Pada  jaringan  telekomunikasi  tradisional,  layanan  seperti routing  dan  firewall  umumnya  di implementasikan menggunakan perangkat keras ( hardware) khusus yang bersifat proprietary. Dengan NFV (Network Function Virtualization), layanan ini dapat diimplementasikan sebagai aplikasi perangkat lunak ( software) yang dapat dijalankan di lingkungan virtual yang disebut sebagai Virtualized  Network  Functions  (VNFs) (Falkner,  2016) .  NFV  dipercaya  mampu mengurangi beban biaya operasional, serta memudahkan dalam mengelola fungsi dari suatu jaringan. Konsep NFV hadir membawa paradigma baru yang diaplikasikan untuk mengelola dan mengimplementasikan layanan pada jaringan dengan memisahkan fungsi pada jaringan dari  peralatan  perangkat  keras (hardware)  yang  dapat  dijalankan  di  dalam  lingkungan hypervisor  maupun  platform  /  teknologi  virtualisasi  lainnya  sebagai  infarastuktur  yang membangun  NFV  atau Network  Function  Virtualization  Infrastucture  (NFVI).  Badan standarisasi European  Telecommunications  Standards  Institute  (ETSI)  mendefinisikan  NFVI sebagai  kumpulan komponen  hardware  dan  software  yang  dapat  membangun  lingkungan virtual  untuk  menjalankan  layanan  VNFs (European  Telecommunications  Standards Institute  ,  2012) .  Layanan  infrastruktur multi-tenant  yang  disediakan  NFVI  dapat mendukung  dan memaksimalkan kinerja hardware serta  dapat  menjalankan aplikasi secara bersamaan dengan cara memanfaatkan teknologi virtualisasi.
Network Functions Virtualization (NFV) merupakan sebuah konsep dari arsitektur jaringan yang dapat  memvirtualisasikan  fungsi  setiap node-node  pada  jaringan  dengan  menggunakan teknologi  virtualisasi  perangkat IT  (Information  Technology)  agar  dapat  saling  terhubung sehingga tercipta sebuah layanan komunikasi. Konsep NFV ( Network Functions Virtualization) muncul dari para operator telekomunikasi dalam mendukung strategi bisnis dan pertumbuhan pendapatan  mereka dengan  mencari solusi agar implementasi  layanan  baru jaringan dapat dilakukan dengan cepat. Salah satu hambatannya adalah ketergantungan terhadap hardware- based appliance. NFV bertujuan untuk mengubah cara operator jaringan dalam merancang jaringan  dengan  mengembangkan  standar  teknologi  virtualisasi  untuk  mengakomodasi berbagai jenis peralatan jaringan ke standar industri volume tinggi seperti server, switch dan storage yang bisa ditemukan di data centres serta node-node jaringan hingga ke end user. Pada Gambar 1 menunjukkan arsitektur dasar dari jaringan NFV.
Pada  umumnya,  teknologi hypervisor  yang  banyak  digunakan  dalam  virtualisasi,  termasuk pada penelitian Aswariza (Aswariza, 2017) yang membandingkan performansi terbaik dari beberapa jenis hypervisor. Teknologi virtualisasi memiliki alternatif selain hypervisor dengan hadirnya  teknologi containers.  Teknologi  containers  pada  lingkungan  Linux  (Linux Envirovment) memberikan sistem yang terisolasi (isolated environment) pada level OS yang dijalankan pada satu induk linux kernel (host). Pada penelitian Minh Thanh Chung disebutkan fungsional containers ketika bekerja pada cloud computing memiliki banyak keuntungan dalam mengurangi overhead  dan  karakteristiknya  yang  ringan  dibandingkan  dengan  teknologi hypervisor  pada  Virtual  Machines  (VMs)  yang  memvirtualisasikan  dalam  level  abstraksi hardware, sedangkan containers adalah emulasi pada level abstraksi Operating System (OS) (Chung,  2016) .  Salah  satu platform  populer  yang  menerapkan  teknologi  containers  yaitu Docker. Docker Containers memiliki keuntungan besar yang memungkinkan aplikasi dijalankan secara terpisah dari infrastruktur host dan memperlakukan infrastruktur seperti aplikasi yang dapat dikelola (Preeth E N, 2015).

## Gambar 1. Arsitektur NFV
Docker  merupakan  proyek  terbuka  (open-source  project)    yang  mengembangkan  platform open-source)  untuk  para  developer,  sysadmin,  maupun  devops  agar  dapat  membangun, mengemas, dan menjalankan aplikasi sebagai wadah (containers) dengan ringan (Docker, 2018). Docker menyediakan kemampuan untuk menjalankan aplikasi dalam lingkungan yang terisolasi.  Isolasi  dan  keamanan  memungkinkan  untuk  menjalankan  banyak  wadah  secara bersamaan pada host yang diberikan. Karena sifat ringan dari containers yang berjalan tanpa beban tambahan hypervisor, kita dapat menjalankan wadah lebih pada kombinasi hardware tertentu daripada jika menggunakan mesin virtual. Docker  merupakan tool  berbasis command line yang memberikan layanan dalam membuat, melakukan manajemen dan mengembangkan containers. Docker mengijinkan pengguna untuk melakukan akses ke repository publik pada internet dimana di dalamnya terdapat beberapa image yang siap digunakan.
Beberapa  percobaan  telah  dilakukan  dalam  menganalisis  performansi  ketika  menjalankan aplikasi pada containers yang menunjukan performansi yang lebih baik dibandingkan teknologi hypervisor.  Salah  satunya  penelitian  yang  dilakukan  oleh  Jason  Anderson  didapatkan containers dapat memberikan latency dan delay variasi yang rendah, dan dapat dimanfaatkan untuk  teknologi  jaringan  kinerja  tinggi yang sebelumnya  hanya  digunakan  pada  virtualisasi hardware (Anderson,  2016) .  Lalu  pada  penelitian (Felter,  2015) menyimpulkan  bahwa docker  containers  memiliki  performansi  yang  seimbang  atau  lebih  baik  dari  hypervisor berdasarkan parameter CPU, memory, storage, and networking resources . Sedangkan pada tahun 2017, (Aravinthan, 2017) meneliti implementasi Radio Access Network (RAN) untuk pengembangan teknologi 5G menunjukkan Docker Containers lebih unggul dibanding VM. Oleh karena itu, dalam penelitian ini menyajikan suatu analisis containers yang menjalankan VNFs di atasnya untuk melihat dan menguji performansi yang dihasilkannya. Penelitian ini bertujuan untuk mengukur kehandalan dari Network Function Virtualization (NFV) yang dibangun dan dijalankan  di  atas Docker  Container  yang  menjalankan  virtual  router  dan  dapat  terhubung dengan jaringan yang real. Dari hasil analisis Quality of Service dari router ketika dijalankan layanan video streaming dan FTP dengan parameter yang meliputi delay, throughput, packet loss dan jitter tersebut dapat disimpulkan seberapa besar performansi Quality of Service yang dimilikinya.

## 2. METODOLOGI
Pada bagian ini akan dijelaskan metodologi penelitian yang dilakukan meliputi arsitektur sistem yang  dibangun  untuk  menjalankan virtual  router,  topologi  pengujian  sistem  dan  topologi jaringan  virtual  yang  dirancang  sehingga  saling  terkoneksi.  Bagian  ini  juga  menjelaskan spesifikasi  sistem  dan  alat  yang  digunakan  pada  penelitian  ini.  Selain  itu,  dijelaskan  pula bagaimana skenario pengujian serta metode pengujian yang digunakan.

## 2.1. Arsitektur Sistem
Bin/lib Docker Engine Host Operating System Infrastruktur/Server Bin/lib Bin/lib VNF VNF
VNF
Gambar 2. Arsitektur Sistem
Pada  Gambar  2  menunjukkan  arsitektur  sistem  pada containers  dimana  server  akan menjalankan operasi sistem sebagai host, lalu di atasnya dijalankan platform containers yaitu Docker  yang  akan  mengisolasi  setiap  aplikasi  atau  software  yang  ingin  dijalankan.  Untuk menjalankan  VNF virtual  router,  dibutukan  library  khusus  untuk  membuat  image  yang didapatkan  melalui repository  docker.  Sistem  operasi  yang  digunakan  pada  penelitian  ini Ubuntu  16.04  dengan  spesifikasi  infrastruktur/ server  yang  dijelaskan  pada  subbab  topologi sistem. Virtual router yang digunakan VyOS (VyattaOS). Sistem ini seluruhnya berada dalam satu server yang menjalankan virtual router untuk dihubungkan ke jaringan fisik.

## 2.2. Topologi Sistem
Topologi  pengujian  yang  akan  dibangun  pada  penelitian  ini  terdiri  dari server  yang mengimplementasikan teknologi containers. Containers  berjalan diatas Operating System (OS) dengan Docker  sebagai  platform  untuk  mengimplementasikan  teknologi  yang  akan menjalankan virtual router. Lalu topologi tersebut diuji menggunakan layanan FTP dan video streaming  untuk pengujian kualitas layanan membangun lingkungan yang terisolasi (isolated Envirovment). PC 1 bertindak sebagai server yang akan melayani PC 2 sebagai client dengan yang dihubungkan oleh jaringan virtual. Pada Gambar 3 menunjukan topologi jaringan yang dibangun untuk menguji performansi sistem.
Infrastuktur/Server Host (Ubuntu 16.04 LTS) Docker Engine Virtual router (Containers) PC 2

## PC 1

## Gambar 3. Topologi Jaringan Sistem
Virtual  router  memiliki  dua  virtual  interface  yaitu  Veth0  dan  Veth1  dimana  kedua  virtual interface  tersebut  dihubungkan  ke  OpenVSwitch  (OVS).  OVS  adalah  virtual  switch  yang digunakan  pada  pungujian  ini  dengan  asumsi  agar  dapat  terintegrasi  dan  terbuka  dengan platform  lain.  Lalu,  OVS  akan  menghubungkannya  ke  pyshical  NIC  pada  server  sehingga jaringan virtual dapat tehubung ke jaringan real dan dapat diintergrasikan dengan perangkat fisik.  Pada  Gambar  4  menunjukkan  topologi  jaringan  virtual  yang  akan  dibangun  di  dalam server.
Infrastruktur/Server Host (Ubuntu 16.04 LTS) Docker Engine OVS (Virtual Switch) Veth0 (encrypted) Veth1 (encrypted
eth0 eth1 VyOS  (Virtual Router) Veth0
Veth1
Gambar 4. Topologi Jaringan Virtual Sistem
Perangkat keras pada penelitian ini terdiri dari satu buah server dan dua buah PC User. Server menggunakan  Ubuntu  sebagai Host  OS  yang  menjalankan  Docker.  Lalu  di  dalam  Docker dijalankan layanan fungsi virtual router. Spesifikasi server yang digunakan yaitu HP Proliant DL180 Gen 9 Intel Xeon E5-2609 v3, dengan CPU 1.90GHz (6 Cores) dan RAM sebesar 24 GB tipe DDR4-1600MHz. Harddisk yang digunakan sebesar 1000GB serta dua port NIC 1 GB. Untuk spesifikasi user menggunakan dua buah user yang bertindak sebagai server dan client dalam menjalankan layanan dengan spesifikasi ASUS All in one PC Dekstop, Processor Intel® Core™ i5, RAM 4 GB, HDD 2000GB, NIC satu port 1 GB NIC. Lalu untuk menghubungkan ketiga node tersebut  digunakan  Kabel  UTP  CAT5e  yang  menghubungkan  dari user  1  ke  user  2  yang melewati virtual router pada Docker Container.

## 2.3. Skenario Pengujian
Pada  skema  pengujian  ini, User  1  dan  User  2  dijalankan  secara  fisik  pada  jaringan  lokal melewati dengan virtual router yang dibangun secara vrtual di atas platform docker containers. Pengujian  yang  dilakukan  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  performansi Network  Function Virtualization yang dibangun di atas Containers Docker. User 1 sebagai server layanan dan User 2    sebagai  klien dengan  topologi  pengujian  pada Gambar  3  dengan topologi jaringan virtual seperti pada Gambar 4.
Gambar 5. Pengujian Video Streaming

## Gambar 6. Pengujian FTP
Pengujian  dilakukan  dengan  dua  cara  seperti  pada  Gambar  5  dan  Gambar  6.  Pengujian pertama dengan skema analisis pertama dilakukan dengan cara melewatkan video streaming tanpa background  traffic,  dilanjutkan  skema  analisis  kedua  melewatkan  layanan  video streaming dengan diberikan background traffic yang bertujuan untuk mengetahui performansi Quality  of  Service  layanan  video  streaming  berdasarkan  parameter  uji  delay  system,  jitter, throughput  dan  packet  loss.  Pengujian  kedua  menggunakan  layanan  FTP  dengan  skema analisis pertama dilakukan dengan cara melewatkan layanan FTP tanpa background traffic, dilanjutkan skema analisis kedua melewatkan layanan FTP dengan diberikan background traffic yang bertujuan untuk mengetahui Quality of Service layanan FTP berdasarkan parameter uji delay system, throughput dan packet loss.

## 3. PENGUJIAN DAN HASIL
Pengujian dilakukan berdasarkan skenario pengujian yang telah dijelaskan sebelumnya dimana pengujian sistem menggunakan dua jenis pengujian dengan topologi pengujian seperti pada Gambar 3. Setiap layanan akan diuji dengan tambahan background traffic sebesar 100, 200,
400, 600 dan 800 MBps karena pada pengujian ini bandwidth yang tersedia sebesar 1 Gbps
sehingga dipilihlah nilai-nilai tersebut untuk melihat seberapa pengaruhnya terhadap layanan yang dijalankan. Penggunaan link bandwidth sebesar 1 Gbps karena untuk memaksimalkan pengujian pada lingkup bandwidth yang yang besar. Untuk mendapatkan nilai dari parameter- parameter QoS didapatkan dengan menggunakan Wireshark. Kemudian hasil yang diperoleh akan mengacu kepada standarisasi ITU-T G.1010 (ITU-T, 2001). Pada Tabel 1 menunjukan kriteria standarisasi QoS menurut ITU-T G.1010 sebagai acuan untuk mendapatkan kesimpulan dari hasil pengujian.
Tabel 1. Kriteria Standarisasi QoS (ITU- T G.1010) Parameter Standarisasi ITU-T G.1010 Video Streaming Packet Loss 0 0 Delay Preferred < 15 s Acceptable < 60 s < 1% PLR Jitter N/A < 10 s
Pengujian pertama menggunakan layanan FTP yang bertujuan untuk mengetahui performansi sistem  yang  dibangun  berdasarkan  parameter-parameter Quality  of  Service  (QoS)  ketika sistem  melewatkan  layanan non  real-time  menggunakan  File  Transfer  Protokol  (FTP)  pada jaringan lokal serta menguji pengaruhnya ketika diberikan variasi beban background traffic. Skenario pengujian ini dilakukan dengan cara mengirimkan data sebesar 1079076943 bytes dengan bandwidth total sistem up to 1 Gbps menggunakan layanan FTP dari server (host 1)
ke client (host 2) melewati virtual router Vyos yang dijalankan di dalam lingkungan virtualisasi Docker Containers. Lalu diberikan variasi beban trafik UDP menggunakan tools iperf yang akan memberikan background traffic saat transfer data melalui FTP sebesar 100, 200, 400, 600 dan 800 Mbits untuk mengetahui seberapa besar pengaruhnya tehadap parameter QoS. Aplikasi FTP server yang digunakan proftpd lalu di sisi  client digunakan tool filezilla. Ketika layanan dijalankan,  paket  yang  dikirim  dianalisis  menggunakan wireshark  untuk  mengambil  nilai parameter  pengujian  yang  dibutuhkan.  Pengujian  dilakukan  sebanyak  20  kali  pada  setiap parameter pengujian  untuk  memberikan  nilai yang lebih akurat.  Hasil  pengujian  FTP tanpa background traffic memenuhi kriteria standarisasi ITU-T G.1010 seperti pada Tabel 2.
Dari grafik pada Gambar 7 menunjukkan nilai throughput cenderung menurun seiring dengan penambahan background traffic secara bertahap dengan variasi trafik UDP yang ditambahkan sebesar 100, 200, 400, 600, dan 800 Mbps.  Nilai throughput yang didapatkan ketika tidak diberikan background traffic menunjukan hasil yang lebih baik yaitu sebesar 485 Mbps dari total bandwidth  sistem  yang  tersedia    sebesar  up  to  1  Gbps.  Namun  ketika  diberikan background traffic sebesar 100 Mbps, nilai throughput yang dihasilkan menurun sebesar 54 Mbps  menjadi  431.1  Mbps.  Lalu  ketika  diberikan  trafik  200  Mbps  menurun  sebesar  116.6 menjadi 368.75 Mbps.
Saat diberikan beban trafik 400 nilai throughput menurun sebesar 201.45 Mbps, dan juga saat diberikan beban trafik 600 menurun sebesar 272.1 Mbps hingga saat diberikan beban trafik 800  Mbps throughput  menurun  sebesar  316.45  Mbps  menjadi  168.9  Mbps.  Sehingga  jika background  traffic  yang  diberikan  semakin  besar,  penurunan  throughput  yang  terjadi  saat pengiriman data layanan FTP juga semakin besar yang menyebabkan pengiriman data akan menurun kecepatannya.
Gambar 7. Grafik Throughput FTP
Gambar 8. Grafik Delay FTP
Dari grafik pada Gambar 8 menunjukkan waktu delay mengalami peningkatan seiring dengan penambahan beban background traffic. Jika background traffic yang dibebankan pada layanan semakin  besar,  maka  peningkatan delay  yang  terjadi  juga  semakin  besar  sehingga penambahan beban background traffic ini menyebabkan waktu delay atau lama waktu yang dibutuhkan paket untuk sampai ke client juga meningkat. Nilai delay maksimum didapatkan ketika diberi beban trafik sebesar 800 Mbps yaitu 0.378 ms yang memenuhi standarisasi ITU- T G.1010.
0.128253558 0.143422844 0.167202958 0.221319366 0.292496319 0.378768132 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0 100 200 400 600 800 D el ay (m s) Background Traffic (Mbps) 485.35 431.1 368.75 283.9 213.25 168.9 0 100 200 300 400 500 600 0 100 200 400 600 800 Th ro ug hp ut (M bp s)
Background Traffic (Mbps)

## Gambar 9. Grafik Packet Loss FTP
Dari  grafik pada Gambar  9 menunjukkan nilai packet  loss pada  layanan  FTP adalah  0%  di setiap pengujian menggunakan background traffic. Layanan FTP menggunakan TCP sebagai protocol  transportnya. Untuk mengukur paremeter packet loss pada TCP yang menjamin paket yang dikirim akan diterima, dapat dilihat dari paket yang mengalami retransmission atau paket yang dikirim tidak sampai lalu dikirim kembali melalui mekanisme TCP. Lalu dapat dilihat bahwa tidak  ada  paket  yang  mengalami retransmission  ketika  paket  dikirim.  Hal  tersebut menunjukkan layanan FTP yang dijalankan pada jaringan yang dibangun memenuhi kriteria ITU-T G.1010 yang mensyaratkan nilai packet loss zero.
Tabel 2. Hasil Pengujian FTP tanpa Background Traffic Parameter Standarisasi ITU-T G.1010 Hasil Pengujian Packet Loss 0 0 Delay Preferred < 15 s Acceptable < 60 s 0.12 ms Jitter N/A N/A
Lalu pada pengujian selanjutnya menggunakan layanan video streaming yang bertujuan untuk mengetahui  performansi  sistem  yang  dibangun  berdasarkan  parameter  QoS  ketika  sistem melewatkan layanan real-time video streaming menggunakan aplikasi VLC dimana client (host 2) mengakses layanan video streaming dari server (host 1) pada jaringan lokal yang dibangun menggunakan layanan virtual router yang dijalankan di dalam lingkungan virtual containers menggunakan Docker. Sistematika pengujian ini dilakukan dengan cara menjalankan layanan video  streaming  selama  satu  menit  dengan  bandwidth  total  sistem  1  Gbps  menggunakan aplikasi VLC dari server (host 1) ke client (host 2) melewati virtual router Vyos yang dijalankan di dalam lingkungan virtualisasi Docker Containers. Bitrate video 1550 kbps dan bitrate audio 125  kbps  Lalu  diberikan  variasi  beban  trafik  UDP  menggunakan tools  iperf  yang  akan memberikan background traffic  saat  layanan video  streaming  dijalankan  sebesar  100,  200,
400, 600 dan 800 Mbits untuk mengetahui seberapa besar pengaruhnya tehadap parameter QoS. Aplikasi video streaming yang digunakan VLC yang di-install di sisi client maupun server.
Lalu, ketika layanan dijalankan, paket yang dikirim dianalisis menggunakan wireshark untuk mengambil nilai parameter pengujian yang dibutuhkan. Pengujian dilakukan selama satu menit dengan mengunakan  video yang sama  sebanyak  20  kali  pengujian  untuk  memberikan nilai yang lebih akurat. Hasil pengujian video streaming tanpa background traffic memenuhi kriteria standarisasi ITU-T G.1010 seperti pada Tabel 3.
0 0 0
0 0 0 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 0 100 200 400 600 800 Pa ck et L os s (% ) Background Traffic (Mbps)
Gambar 10. Grafik Throughput Video Streaming
Dari  grafik  pada  Gambar  10  menunjukan  nilai throughput  cenderung  menurun  dengan penambahan background  traffic  dengan  variasi  trafik  UDP yang  ditambahkan  sebesar  100, 200,  400,  600,  dan  800  Mbps.    Nilai throughput  yang  didapatkan  ketika  tidak  diberikan background traffic menunjukan nilai yang lebih baik. Throughput maksimal didapatkan ketika layanan  tidak  dibebankan  dengan background  traffic  sedangakan  throughput  paling  kecil didapatkan ketika diberikan beban sebesar 800mb atau 80% dari total bandwidth maksimal. Selain background traffic, menurut penelitian yang dilakukan Kurniawan nilai throughput juga dipengaruhi  oleh  nilai  fps  dari  video  yang  dijalankan  dan bandwidth  yang  digunakan (Kurniawan,  2016) .  Untuk  meningkatkan  nilai  throughput  dapat  dilakukan  dengan  cara menurunkan fps video yang dijalankan atau meminimalkan background traffic.
Dari grafik pada Gambar 11 terlihat bahwa waktu delay mengalami peningkatan seiring dengan penambahan beban background traffic. Jika background traffic yang di bebankan pada layanan semakin  besar,  maka  semakin  besar  juga  peningkatan delay  yang  terjadi  sehingga penambahan beban background traffic ini menyebabkan waktu delay atau lama waktu yang dibutuhkan paket untuk sampai ke client juga meningkat. Selain background traffic, besarnya delay dipengaruhi oleh bandwidth yang tersedia dan nilai fps video. Nillai delay maksimum didapatkan ketika diberikan beban trafik UDP sebesar 800 Mbps yaitu sebesar 7.215 ms yang masih memenuhi kriteria standarisasi ITU-T G.1010 yang menstandarkan delay dibawah 10 second 1.7643 1.7593 1.7472
1.63543715 1.516057583 1.3817664 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 0 100 200 400 600 800 Th ro ug hp ut (M bp s)
Background Traffic (Mbps)
Gambar 11.  Grafik Delay Video Streaming
Gambar 12.  Grafik Jitter Video Streaming
Dari  grafik  pada  Gambar  12  menunjukkan  nilai jitter  video  streaming  pada  grafik  diatas menunjukan nilai yang cenderung meningkat dengan penambahan background traffic sebesar 100,  200,  400,  600  dan  800  Mbps.  Maka  dapat  dikatakan  bahwa background  traffic mempengaruhi nilai jitter. Semakin besar background taffic semakin meningkat nilai jitter. Nilai jitter terbesar yang didapatkan sebesar 14.528 ms. Untuk layanan video streaming tidak ada kriteria atau standar khusus untuk parameter jitter menurut ITU-T G.1010.
6.211826837 6.232976563 6.271915219 6.347260014 6.618934008 7.21546169 5.6 5.8 6 6.2 6.4 6.6 6.8 7 7.2 7.4 0 100 200 400 600 800 De la y (m s) Background Traffic (Mbps) 12.35104592 11.8072356 12.5390213 12.64803184 13.22958986 14.29837376 0 2 4 6 8 10 12 14 16 0 100 200 400 600 800 Jit te r ( m s) Background Traffic (Mbps)
Gambar 13.  Grafik Packet Loss Video Streaming
Dari grafik pada Gambar 13, dapat diketahui bahwa nilai packet loss video streaming yang dihasilkan  meningkat  secara  eksponensial  seiring  dengan  penambahan background  traffic. Peningkatan nilai packet loss paling tinggi saat diberikan background traffic sebesar 800 Mbps atau  80%  dari bandwidth  total  sebesar  14,705%  besar  packet  loss  pada  layanan  video streaming yang dijalankan. Nilai packet loss optimal yang memenuhi standarisasi ITU-T G.1010 ketika  diberi beban trafik hingga 100 Mbps.
Tabel 3. Pengujian Video Streaming tanpa Background Traffic. Parameter Standarisasi ITU-T G.1010 Hasil Pengujian Packet Loss < 1% PLR 0 % Delay Preferred < 15 s Acceptable < 60 s 6.21 ms Jitter N/A 12.3 ms
Selain  QoS,  dianalisis  pula  dari  sisi CPU  Usage  router  terhadap  prosesnya  sebagai  elemen jaringan. Dapat dilihat pada Gambar 14, CPU Usage pada virtual router yang dijalankan pada Containers  menunjukKan  hasil  yang  bervariasi  berdasarkan  background  trafficnya.  Nilai terbesar yang didapatkan berdasarkan grafik di atas yaitu sebesar  0.0255 % dari total CPU yang  digunakan.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa virtual  router  yang  dijalankan  dalam  docker containers hanya menggunakan resource dari CPU di bawah 1% dengan asumsi CPU yang digunakan pada pengujian kali ini 1.90GHz.
0 0.387 1.1515 2.68 6.210833333 14.705 0 2 4 6 8 10 12 14 16 0 100 200 400 600 800 Pa ck et L os s (% ) Background Traffic (Mbps)

## Gambar 14. CPU Usage

## 4. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian performansi layanan FTP dan video streaming pada jaringan NFV yang dibangun di dalam Docker Containers dapat disimpulkan bahwa Layanan FTP dan Video Streaming  dapat  berjalan  pada  jaringan  NFV  yang  dibangun  di  dalam  Docker  Containers. Layanan  FTP  dapat  dijalankan  dengan  baik  pada  jaringan  NFV Docker  Containers  yang memenuhi  standarisasi  ITU-T  G.1010  yaitu delay  preferred   lebih  kecil  dari  15  second  dan packet  loss  0%  dengan  delay  terbesar  saat  beban  trafik  800  Mbps  sebesar  0.378  ms  dan packet loss sebesar 0%. Nilai throughput maksimal sebesar  485.3 Mbps atau sekitar 48,5 % dari bandwidth yang tersedia. Penambahan skenario background traffic 100 Mbps – 800 Mbps berbanding lurus dengan perubahan parameter QoS pada throughput, packet loss dan delay. Aplikasi  layanan video  streaming  pada  jaringan  NFV  Docker  Containers  menunjukkan  nilai packet loss yang memenuhi standarisasi ITU-T G.1010 dengan delay kurang dari 10 second dan packet loss kurang dari 1% ketika diberikan beban trafik sebesar 100 Mbps yaitu 0.387.
Nilai delay  terbesar  yaitu    7.21546169  ms  ketika  diberi  beban  800  Mbps.  Nilai  throughput maksimal sebesar 1764.3 Kbps ketika tidak diberikan beban trafik.

## DAFTAR RUJUKAN
Falkner,  M.,  Leivadeas,  A.,  Lambadaris,  I.,  &  Kesidis,  G.  (2016).  Performance  analysis  of virtualized network functions on virtualized systems architectures. In IEEE International Workshop  on  Computer  Aided  Modeling  and  Design  of  Communication  Links  and Networks,  CAMAD(pp.  71–76).  Institute  of  Electrical  and  Electronics  Engineers  Inc. https://doi.org/10.1109/CAMAD.2016.7790333
European Telecommunications Standards Institute. (2012). Network Functions Virtualisation (NFV); White Paper #1.
0 100 200 400 600 800 Cpu usage 0.0065 0.005 0.021 0.0255 0.023 0.0125 0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 CP U U sa ge (% ) Background Traffic ( Mbps)
Aswariza,  R.,  Perdana,  D.,  &  Negara,  R.  (2017).  Analisis  Throughput  Dan  Skalabilitas Virtualized  Network  Function  VyOS  Pada  Hypervisor  VMWare  ESXi,  XEN,  DAN KVM. JURNAL INFOTEL, 9(1), 70-74.
Chung,  M.  T.,  Quang-Hung,  N.,  Nguyen,  M.-T.,  &  Thoai,  N.  (2016).  Using  Docker  in  high
performance computing applications. In 2016 IEEE Sixth International Conference on Communications and Electronics (ICCE) (pp. 52–57). IEEE.
https://doi.org/10.1109/CCE.2016.7562612
Preeth E N, Mulerickal, F. J. P., Paul, B., & Sastri, Y. (2015). Evaluation of Docker containers
based  on  hardware  utilization.  In 2015  International  Conference  on  Control Communication & Computing India (ICCC) (pp. 697–700). IEEE. https://doi.org/10.1109/ICCC.2015.7432984 Docker. (2018, Jan 10) . Docker Overview. Retrieved from
https://docs.docker.com/engine/docker-overview/
Anderson, Jason & Hu, Hongxin & Agarwal, Udit & Lowery, Craig & Li, Hongda & Apon, Amy. (2016).  Performance  Considerations  of  Network  Functions  Virtualization  using Containers. IEEE  2016  International  Conference  on  Computing,  Networking  and Communications,  Internet  Services  and  Applications  Performance,  1–25. https://doi.org/10.1109/ICCNC.2016.7440668
Felter, W., Ferreira, A., Rajamony, R., & Rubio, J. (2015). An updated performance comparison of  virtual  machines  and  Linux  containers.  In ISPASS  2015  -  IEEE  International Symposium on Performance Analysis of Systems and Software(pp. 171–172). Institute
of Electrical and Electronics Engineers Inc.
https://doi.org/10.1109/ISPASS.2015.7095802
Aravinthan, G., Herculea, D., Chen, C.S., & Roullet, L. (2017). Virtualization of radio access network  by  Virtual  Machine  and  Docker:  Practice  and  performance  analysis.  2017 IFIP/IEEE Symposium on Integrated Network and Service Management (IM), 680-685.
International Telecommunication Union. (2001). ITU-T Recommendation G. 1010: End-user multimedia  QoS  categories  (Quality  of  service  and  performance). International Telecommunications  Union,  1010.  Retrieved  from  https://www.itu.int/rec/T-REC- G.1010-200111-I/en
Kurniawan,  E.,  &  Sani,  A.  (2014).  Analisis  Kualitas  Real  Time  Video  Streaming  terhadap Bandwidth Jaringan yang Tersedia. Singuda Esikom, 9(2), 92–96.