## Implementasi Load Balancing Menggunakan Metode Equal Cost Multi Path (ECMP) Pada Interkoneksi Jaringan

## Muhammad Khoirul Anwar, Ida Nurhaida
Teknik Informatika, Universitas Mercu Buana, Jakarta 41515010058@student.mercubuana.ac.id 1 , ida.nurhaida@mercubuana.ac.id 2

## Abstrak
Internet  merupakan  kebutuhan  yang  penting  digunakan  dalam  sebuah perusahaan.  Koneksi  internet  yang  digunakan  dalam  perusahaan  harus stabil  dan  terhindar  dari  segala  macam  gangguan.  Sebagian  besar perusahaan sudah menggunakan dua link koneksi internet yang berguna untuk  kelangsungan  bisnis  perusahaan.  Penggunaan  dua link koneksi tersebut  tidak  diimbangi  dengan  penerapan  teknik load  balancing dan failover .  Pada  penelitian  ini  masalah  yang  diangkat  adalah  penerapan load  balancing yang  sesuai  dengan  kebutuhan  untuk  mengoptimalkan kedua link koneksi  internet.  Metode load  balancing yang  digunakan adalah Equal Cost Multi Path (ECMP) . Selain digunakan untuk membagi beban trafik pada kedua link , load balancing dengan metode ECMP juga dapat  memberikan  efek failover .  Dalam  penelitian  ini  implementasi diterapkan pada dua divisi yaitu divisi Customer Support Engineer (CSE) dan  Customer  Accounting  Executive  (CAE) yang  terdapat  di    PT. Cyberindo  Aditama.  Hasil  pengujian  menunjukkan  bahwa load balancing dengan  metode ECMP dapat  menggunakan link koneksi internet secara bergantian sehingga dapat mendistribusikan beban trafik secara  merata  pada  kedua link sedangkan  efek failover dihasilkan  jika salah satu link terputus maka beban trafik akan secara otomatis berpindah
ke link koneksi  lain  yang  masih  aktif.  Berdasarkan  pengamatan  yang dilakukan  saat  terjadi load  balancing diperoleh  bahwa  divisi CSE memiliki throughput  99.96%  (sangat  bagus) , delay  1.70  ms  (sangat bagus) , dan jitter 0.02 ms (sangat bagus) sedangkan divisi CAE memiliki throughput  99.92%  (sangat  bagus) , delay  1.69  ms  (sangat  bagus) ,  dan jitter 0.01 ms (sangat bagus) .
Keywords: Internet , load balancing , ECMP , failover
DOI: 10.22441/incomtech.v9i1.5003

## 1. PENDAHULUAN
Saat  ini  perkembangan  teknologi  informasi  dan  komunikasi  tumbuh  dengan sangat  pesat.  Salah  satu  contoh  dari  teknologi  informasi  dan  komunikasi  adalah internet. Internet sebagai suatu sarana komunikasi yang sangat memudahkan bagi
setiap  orang  [1].  Internet  juga  digunakan  untuk  mencari  dan  menyebarluaskan informasi  dengan  cepat  dan  mudah.  Oleh  karena  itu,  internet  sangat  penting digunakan dalam kehidupan sehari-hari  terutama  dalam institusi dan perusahaan. Dengan  semakin  meningkatnya  penggunaan  internet  maka  dibutuhkan  juga infrastuktur yang baik untuk menjaga kelancaran akses internet [2].
Suatu  perusahaan  membutuhkan  koneksi  internet  yang  stabil  untuk  menjaga kelancaran  bisnis  perusahaannya  [3].  Banyak  perusahaan  saat  ini  yang menggunakan dua jalur atau link koneksi internet yang berbeda untuk menjaga agar proses  bisnisnya  dapat  tetap  berjalan  dengan  baik.  Dua  jalur  koneksi  tersebut dinamakan sebagai primary link dan secondary link . Terdapat beberapa perusahaan yang  hanya  menggunakan primary  link saja  sebagai  koneksi  utama  sedangkan secondary  link akan  digunakan  pada  saat primary  link mengalami  gangguan  [4]. Tetapi  tidak  sedikit  perusahaan  yang  menggunakan  kedua link koneksi  internet secara  bersamaan  namun  digunakan  pada  divisi  yang  berbeda  seperti  divisi  A menggunakan primary link sedangkan divisi B menggunakan secondary link . Masalah  yang sering terjadi  dari penggunaan internet  adalah masalah koneksi yang  tidak  stabil.  Meskipun  suatu  perusahaan  sudah  memanfaatkan  penggunaan kedua link koneksi  internet  untuk  dipakai  bersamaan  tetapi  memunculkan permasalahan  baru  jika  salah  satu link mengalami  gangguan.  Gangguan  tersebut dapat terjadi pada router atau link koneksi internet yang digunakan serta trafik pada link koneksi mengalami overload . Sehingga gangguan yang mungkin terjadi akan menghambat  kinerja  pada  divisi  yang  menggunakan  koneksi  internet  yang terganggu tersebut.
Failover merupakan  kemampuan  sistem  yang  dimiliki  pada  router  untuk berpindah gateway secara otomatis [2]. Load balancing merupakan teknik untuk membagi beban trafik pada dua atau lebih link koneksi [5]. Pada Penelitian ini akan dilakukan penerapan load balancing dan failover dengan menggabungkan dua link koneksi internet guna untuk mengatasi segala permasalahan yang mungkin terjadi terkait gangguan pada koneksi internet.
Terdapat banyak metode load balancing salah satunya adalah Equal Cost Multi Path (ECMP) . Load balancing dengan metode ECMP ini dapat memberikan efek failover begitu salah satu salah satu link koneksi terputus maka router melakukan check-gateway dan  menonaktifkan gateway tersebut  kemudian  menggunakan gateway yang  masih  aktif  [6].  Dengan  demikian  dalam  penelitian  ini  dilakukan implementasi load balancing menggunakan metode ECMP dengan menggabungkan dua link koneksi internet.

## 2. STUDI LITERATUR
Pada  bagian  ini penulis melakukan studi  literatur guna untuk  menambah teori pendukung dalam melakukan penelitian ini.
Saat ini akses internet semakin dibutuhkan dalam oleh masyarakat luas terutama bagi  organisasi  besar.    Riset  [7] permasalahan  yang dihadapi  adalah  penggunaan akses  internet  hanya  bergantung  pada  satu Internet  Service  Provider  (ISP) , sehingga bila koneksi pada ISP tersebut bermasalah maka akses internet menjadi terganggu. Sehingga dibutuhkan penggunaan dua koneksi sebagai akses ke jaringan internet. Menurut [2] sering terjadinya kendala pada saat mengakses internet yang disebabkan  oleh  penuhnya  trafik  dikarenakan  banyak  pengguna  sehingga  akses internet mengalami gangguan. Diperlukan ISP cadangan untuk memindahkan jalur
akses secara otomatis.
Menurut  [3] load  balancing merupakan  teknik  yang  digunakan  untuk memisahkan antara dua atau lebih network link . Menurut [5] load balancing adalah teknik untuk mendistribusikan internet dua jalur koneksi secara seimbang. Dengan penerapan load  balancing trafik  akan  berjalan  lebih  optimal,  memaksimalkan throughput dan menghindari overload pada jalur koneksi. Menurut [3] failover merupakan teknik yang menerapkan beberapa jalur untuk mencapai network tujuan.  Menurut  [8] failover suatu  teknik  untuk  berpindah  ke sistem cadangan jika sistem utama mengalami kegagalan.
Menurut [8] dalam penelitiannya load balancing dan failover yang diterapkan pada  server  mampu  menstabilkan  dan  menjaga  performa  sistem  dapat  dijadikan solusi untuk situs dengan trafik tinggi sehingga tidak terjadi kegagalan pada sistem dan aplikasi web yang terpasang pada sistem.
Riset  [9]  menggunakan load balancing dengan  metode ECMP .    Hasil  dari penelitian  yang dilakukan  dapat diketahui load balancing dengan metode ECMP tidak dapat mengakumulasi bandwidth tetapi dapat membagi beban trafik menjadi sama  rata  berdasarkan  perbandingan  kecepatan  internet. ECMP merupakan persistent-per-connection dengan begitu jika salah satu link koneksi down , check- gateway akan memutuskan link tersebut dan menggunakan link koneksi lain yang masih aktif. Menurut [10] load balancing dengan metode ECMP merupakan suatu teknik untuk mengatur rute paket melalui beberapa link yang mempunyai nilai yang sama.
Menurut  [11] Quality  of  Service  (QoS) merupakan  metode  untuk  mengetahui tentang seberapa baik jaringan yang sudah terpasang. Menurut [12] QoS digunakan sebagai cah satu cara untuk mengetahui seberapa besar kualitas layanan data yang harus di penuhi. Parameter QoS yang digunakan untuk analisa layanan komunikasi data  adalah throughput , delay , jitter ,  dan packet loss .  Menurut  [13]  dalam penelitiannya QoS digunakan untuk menilai seberapa baik jaringan dan upaya untuk menentukan karakteristik dari layanan.

## 3. METODE PENELITIAN

## 3.1. Metodologi
Metodologi  penelitian  yang  digunakan  dalam  melakukan  implementasi menggunakan rancangan penelitian seperti terlihat pada Gambar 1.
Studi Lapangan Studi Pustaka Analisa Kebutuhan Perancangan dan Implementasi Eksperimen Gambar 1. Rancangan penelitian
Tahap  pertama  yaitu  studi  lapangan.  Penelitian  ini  dilakukan  berdasarkan permasalahan  pada  beberapa  perusahaan  yang  menggunakan  lebih  dari  satu link koneksi  internet  tetapi  tidak digunakan secara optimal  yaitu tidak ada penerapan load balancing dan failover .
Topik  dari  penelitian  ini  adalah  menerapkan load  balancing dengan  metode ECMP .  Tahap kedua yaitu studi pustaka, pada tahap ini penulis  mencari informasi terkait dengan penelitian yang dilakukan. Informasi tersebut diperoleh dari buku, tesis, jurnal dan website mikrotik Indonesia.
Tahap ketiga  yaitu  analisa kebutuhan.  Tahap ini dilakukan untuk  menentukan berupa  perangkat  keras  dan  perangkat  lunak  yang  akan  dipakai  dalam  penelitian ini. Spesifikasi perangkat yang digunakan dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Spesifikasi perangkat No. Spesifikasi Perangkat Keterangan 1 MikroTik RB951Ui-2HnD Router yang digunakan untuk implementasi 2 Windows 10 Sistem operasi laptop pengguna 3 Mikrotik routerOS 6.42.7 Sistem operasi pada mikroTik RB951Ui-2HnD 4 Winbox v3.17 Perangkat lunak yang digunakan untuk melakukan konfigurasi router mikrotik.
Tahap keempat  yaitu perancangan dan implementasi. Pada tahap perancangan penulis  membuat  topologi  jaringan  yang  akan  diimplementasikan  pada  divisi Customer  Support  Engineer  (CSE) dan Customer  Accounting  Executive  (CAE) pada  PT.  Cyberindo  Aditama.  Topologi  jaringan  yang  akan  yang  akan  dibangun dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Topologi Jaringan
Setelah  melakukan  perancangan  topologi  jaringan  kemudian  memasuki  tahap implementasi.  Implementasi  yang  diterapkan  pada  dua  divisi  memiliki Network address pada divisi CSE adalah 10.65.68.0/24 dan divisi CAE adalah 10.70.56.0/24. Tahap terakhir yaitu eksperimen. Pada tahap ini dilakukan skenario ekperimen sebagai berikut:
• Skenario  satu  pengujian  saat  terjadi load balancing atau  kedua link koneksi internet  aktif  dilakukan  dengan  melakukan  aktivitas download file (unduh) dengan  menggunakan tools internet  download  manager dan streaming di youtube. Ukuran file ubuntu server yang diunduh adalah 812 MB. Streaming youtube dengan kualitas 720p (resolusi 1280x720) dan 30 frames per second atau fps .
• Skenario dua pengujian saat terjadi failover atau salah satu link koneksi internet terpustus dilakukan dengan melakukan aktivitas download file (unduh) dengan menggunakan tools internet  download  manager dan streaming di  youtube.
Ukuran file ubuntu server yang diunduh adalah 812 MB. Streaming youtube dengan kualitas 720p (resolusi 1280x720) dan 30 frames per second atau fps .
• Skenario  tiga  pengukuran Quality  of  Service  (QoS) dengan  parameter throughput , delay , dan jitter . Pengukuran dilakukan saat terjadi load balancing dan failover . Pengukuran dilakukan dengan pengujian download file (unduh) dengan  menggunakan tools internet  download  manager dan streaming di youtube. File yang diunduh adalah fedora workstation yang berukuran 23,501 MB. Streaming youtube  dengan  kualitas  720p  (resolusi  1280x720)  dan  30
frames per second atau fps .
3.2. Quality of Service (QoS)
QoS merupakan  metode  pengukuran  untuk  mendefinisikan  karakteristik  atau untuk  mengukur  seberapa  baik  jaringan  yang  sudah  dibangun  [13]. QoS yang digunakan pada penelitian ini menggunakan standarisasi Telecommunication and internet  protocol  (TIPHON).  TIPHON dirancang  untuk  mendukung  komunikasi suara  dan  aspek  multimedia  terkait  antara  pengguna  jaringan  berbasis  IP  [14]. Untuk  parameter throughput , delay ,  dan jitter menurut TIPHON adalah  sebagai berikut :
• Throughput
Throughput merupakan  jumlah  total  kedatangan  paket  yang  sukses  yang diamati pada tujuan selama interval waktu tertentu.
Tabel 2. Kategori throughput Kategori Throughput Throughput (%) Indeks Sangat Bagus 100 4 Bagus 75 3 Sedang 50 2 Buruk <25 1

## • Delay
Delay merupakan waktu yang dibutuhkan data untuk menempuh jarak dari asal ke tujuan.
Tabel 3. Kategori delay Kategori Delay Delay (ms) Indeks Sangat Bagus <150 4 Bagus 150 s/d 300 3 Sedang 300 s/d 450 2 Buruk >450 1 • Jitter
Jitter atau variasi delay menunjukkan banyaknya variasi delay pada transmisi jaringan.  Hal  ini  diakibatkan  oleh  variasi-variasi  panjang  antrian,  waktu pengolahan data, dan waktu penghimpunan ulang paket-paket.
Tabel 4. Kategori jitter Kategori Jitter Jitter (ms) Indeks Sangat Bagus 0 4 Bagus 0 s/d 75 3 Sedang 75 s/d 125 2 Buruk 125 s/d 225 1

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada  penelitian  ini  digunakan  dua link koneksi  internet  dengan  perbandingan bandwidth 1:1 yaitu 20 Mbps dan 20 Mbps. Pada bagian ini dilakukan pengujian load  balancing dan failover serta  dilakukan  pengukuran QoS .  Pengujian  yang dilakukan pada penelitian ini dapat dilihat pada bagian skenario eksperimen pada bab metode penelitian.

## 4.1. Hasil Load Balancing
Pada  bagian  ini  dilakukan  pengujian  terhadap load  balancing dengan  metode ECMP untuk melihat pembagian beban trafik pada kedua jalur koneksi yang dapat dilihat bagian interface list melalui tools Winbox.
Gambar 3. Hasil load balancing kedua link koneksi aktif
Dari  Gambar  3  terlihat  bahwa  dengan  dilakukan  pengujian  saat  kedua link koneksi aktif maka beban trafik dibagi secara seimbang pada kedua link koneksi.

## 4.2. Hasil Failover
Di bagian ini interface list berguna untuk mengetahui beban trafik yang terdapat pada kedua link koneksi  internet saat terjadi failover atau salah satu link koneksi terputus.
Gambar 4. Hasil failover setelah primary link terputus
Berdasarkan  Gambar  4    menjelaskan  bahwa  dari  penerapan load  balancing dengan metode ECMP dapat memberikan efek failover . Hal tersebut ditandai saat
primary link terputus maka beban trafik berpindah secara otomatis ke secondary link .  Sebaliknya  saat secondary link terputus  maka  beban  trafik  berpindah  ke primary link .

## 4.3. Pengukuran Quality of Service (QoS)
Di bagian ini dilakukan pengamatan sebanyak 10 kali selama proses pengujian berlangsung  yaitu  saat  terjadi load  balancing dan failover .  Pengukuran QoS dilakukan  dengan  melakukan  pengujian download file fedora  workstation  yang berukuran  23,501  MB  menggunakan tools  internet  download  manager dan melakukan streaming di  youtube  dengan  kualitas  720  pixel  30  fps.    Pengukuran
QoS dalam  penelitian  ini  menggunakan  parameter throughput , delay ,  dan jitter . Pada  pengukuran QoS dibutuhkan tools wireshark  untuk  menangkap  ( capture ) setiap  paket  yang  melintasi  jaringan.  Untuk  membuktikan  paket  yang  ditangkap oleh  wireshark  penulis  melampirkan  salah  satu capture yang  dapat  dilihat  pada Gambar  5  dan  pada  Gambar  6  merupakan  hasil  ringkasan  ( summary )  dari  paket yang ditangkap oleh wireshark.
Gambar 5. Hasil capture pada salah satu pengguna
Gambar 6. Summary Wireshark
Pengukuran QoS dalam penelitian ini dilakukan dengan kondisi jaringan kecil dan dalam tidak padat. Pengukuran ini untuk mengetahui karakteristik dari jaringan yang sudah dibangun. Penulis melampirkan grafik rata-rata throughput , delay , dan jitter yang dapat dilihat pada Gambar 7 dan Gambar 8.
Gambar 7. Hasil pengukuran QoS ketika load balancing 99.96 1.70 0.02 99.92 1.69 0.01 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 100.00 Throughput (%) Delay (ms) Jitter (ms) Load Balancing CSE CAE
Gambar 8.  Hasil pengukuran QoS ketika failover
Berdasarkan  grafik  pada  Gambar  5  pengamatan  dilakukan  saat  terjadi load balancing diperoleh  bahwa  divisi CSE memiliki throughput  99.96%  (sangat bagus) , delay 1.70 ms (sangat bagus) , dan jitter 0.02 ms (sangat bagus) sedangkan divisi CAE memiliki throughput  99.92%  (sangat  bagus) , delay  1.69  ms  (sangat bagus) , dan jitter 0.01 ms (sangat bagus) serta berdasarkan grafik pada Gambar 6 pengamatan dilakukan saat  terjadi failover diperoleh bahwa divisi CSE memiliki throughput 99.96% (sangat bagus) , delay 1.87 ms (sangat bagus) , dan jitter 0.02 ms  (sangat  bagus) sedangkan  divisi CAE memiliki throughput  99.95%  (sangat bagus) , delay 1.61 ms (sangat bagus) , dan jitter 0.01 ms (sangat bagus) .
5. KESIMPULAN
Berdasarkan eksperimen yang telah dilakukan dalam penelitian ini, maka dapat memberikan kesimpulan sebagai berikut :
1. Load Balancing dengan metode ECMP yang diterapkan dapat membagi beban trafik pada dua link koneksi secara seimbang.
2. Berdasarkan pengamatan saat terjadi load balancing diperoleh bahwa divisi CSE memiliki throughput 99.96% (sangat bagus) , delay 1.70 ms (sangat bagus) , dan jitter  0.02  ms  (sangat  bagus) sedangkan  divisi CAE memiliki throughput 99.92% (sangat bagus) , delay 1.69 ms (sangat bagus) , dan jitter 0.01 ms (sangat bagus) .
3. Efek failover yang  dihasilkan  dari  penerapan load  balancing metode ECMP berjalan dengan baik.
4. Berdasarkan  pengamatan  saat  terjadi failover diperoleh  bahwa  divisi CSE memiliki throughput 99.96% (sangat bagus) , delay 1.87 ms (sangat bagus) , dan jitter  0.02  ms  (sangat  bagus) sedangkan  divisi CAE memiliki throughput 99.95% (sangat bagus) , delay 1.61 ms (sangat bagus) , dan jitter 0.01 ms (sangat bagus) .

## REFERENCES
[1] F.  Utami,  Lindawati,  and  Suzanzefi,  Optimalisasi  Load  Balancing  Dua  Isp Untuk Manajemen Bandwidth Berbasis Mikrotik, Pros. Snatif , pp. 153–160,
99.96 1.87 0.02 99.95 1.61 0.01 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 100.00 Throughput (%) Delay (ms) Jitter (ms) Failover CSE CAE
2015.
[2] R.  Pambudi  and  M.  A.  Muslim,  Implementasi  Policy  Base  Routing  dan Failover Menggunakan Router Mikrotik untuk Membagi Jalur Akses Internet di FMIPA Unnes, J. Teknol. dan Sist. Komput. , vol. 5, no. 2, p. 57, 2017.
[3] T.  I.  Darmawan,  Analisa  Link  Balancing  dan  Failover  2  Provider Menggunakan Border Gateway Protocol ( BGP ) Pada Router Cisco 7606s, J. Teknol. dan Sist. Inf. , vol. 03, pp. 326–333, 2017.
[4] D.  jalu  N.  BP,  Implementasi  Load  Balancing  dan  Failover  Dua  ISP Menggunakan Mikrotik di PT. XYZ, Universitas Mercu Buana, 2017.
[5] A. Frayogi, W. Yahya, and R. A. Setiawan, Perbandingan Kinerja RouterOS Mikrotik dan Zeroshell pada Mekanisme Load Balancing Serta Failover, J. Pengemb. Teknol. Inf. dan Ilmu Komput. , vol. 2, no. 7, pp. 2689–2697, 2018.
[6] P.  Citraweb  Solusi  Teknologi, Load Balance  Metode  ECMP, http://www.mikrotik.co.id/ . [Online]. Available:
http://mikrotik.co.id/artikel_lihat.php?id=76.
[7] M. Anif et al. , Implementasi Teknologi  Load Balancing Dua Jalur Internet Service  Provider  (ISP)  menggunakan  Metode  Per  Connection  Classifier (PCC) di Pondok Pesantren Yasin  Kudus, Jati Emas (Jurnal Apl. Tek. dan Pengabdi. Masyarakat) , vol. 2, no. 1, pp. 26–34, 2018.
[8] R. Dani and F. Suryawan, Perancangan dan Pengujian Load Balancing dan Failover menggunakan NGINX, J. Ilmu Komput. dan Inform. Peranc. , vol. 3, no. 1, pp. 43–50, 2017.
[9] M.  F.  Zurkarnaen  and  M.  I.  Isnaini,  Implementasi  Load  Balancing  dengan Metode Equal Cost Multi-Path, vol. 1, no. 1, pp. 13–17, 2018.
[10]  M. I. Firdaus, Analisis Perbandingan Kinerja Load Balancing Metode ECMP (Equal  Cost  Multi-Path)  Dengan  Metode  PCC  (Per  Connection  Classifier) Pada Mikrotik RouterOS, vol. 8, no. 3, pp. 165–170, 2017.
[11]  Jinchuan Yan and Kang Wang, QoS analysis based on ACO in WMSNs, 2015 IEEE 16th Int. Conf. Commun. Technol. , pp. 525–528, 2015.
[12]  Y. A. Pranata, I. Fibriani, and S. B. Utomo, Analisis Optimasi Kinerja Quality Of Service Pada Layanan Komunikasi Data Menggunakan NS - 2 di PT . PLN ( PERSERO ) Jember, Sinergi , Vol. 20, No. 2, pp. 149–156, 2016.
[13]  R.  Wulandari,  Analisis  QoS  (Quality  Of  Service)  Pada  Jaringan  Internet (Studi Kasus : UPT Loka Uji Teknik Penambangan Jampang Kulon – LIPI), J. Tek. Inform. dan Sist. Inf. , vol. 2, pp. 162–172, 2016.
[14]  Andriatmoko,  M.  Sadikin,  and  S.  Riyadi,  Redundancy  Protocol  (VRRP) dengan Load Sharing pada Router Gateway berbasis Multi Vendor, 2018.