## PEMANFAATAN MINI KOMPUTER RASPBERRY SEBAGAI NETWORK MONITORING TOOL PORTABLE
Cosmas Eko Suharyanto 1 ; Viriyadharma Gopama 2
1,2 Program Studi Teknik Informatika
Universitas Putera Batam www.upbatam.ac.id
1 cosmas@puterabatam.ac.id, 2 vgopamas@gmail.com
Abstract —This  study  aims  to  design  a  portable monitoring  system  using  the  Raspberry  mini computer.  As  a  case  study,  we  conducted  this research  at  Credit  Union  Tunas  Harapan,  which  is based  in  Batam,  Indonesia.  We  implemented  the system  with  additional  tools  to  monitor  networks, namely Wireshark and Nagios. On the local network we  managed  to  monitor  broadcasting  from  the switch.  We  have  also  analyzed  several  issues  on network security. The use of architectural Raspberry mini computers is a very flexible tool.
Keywords: Network Security, Raspberry Pi, Network Monitoring, Portable Network Monitoring
Intisari — Penelitian ini bertujuan untuk merancang  sebuah  sistem monitoring portabel dengan  memanfaatkan  mini  komputer  Raspberry. Sebagai studi kasus, kami melakukan penelitian ini di  jaringan  kantor  Credit  Union  Tunas  Harapan, yang  berkedudukan  di  Batam,  Indonesia.  Kami mengimplementasikan sistem dengan tool tambahan  untuk  memonitor  jaringan,  yaitu Wireshark  dan  Nagios.  Pada  jaringan  lokal  kami berhasil  memantau  adanya  broadcasting  dari switch. Kami juga telah menganalisis beberapa isu terkait keamanan jaringan. Pemanfaatan komputer mini  Raspberry  secara  arsitektur  adalah  alat  yang sangat fleksibel.
Kata  Kunci :  Network  Security,  Raspberry  Pi, Network Monitoring, Portable Network Monitoring

## PENDAHULUAN
Keamanan  jaringan  adalah  segala  aktivitas  yang dirancang  untuk  melindungi  kegunaan  dan integritas  jaringan  dan  data.  Oleh  karena  itu, keamanan jaringan mencakup teknologi perangkat keras  dan  perangkat  lunak.  Keamanan  jaringan yang  efektif  mengelola  akses  ke  jaringan; diantaranya  bagaimana  memantau  aktivitas jaringan, mendeteksi ancaman dan mempersiapkan sistem untuk menanggulanginya. Evolusi malware adalah  salah  satu perkembangan  paling  signifikan  dalam  lanskap
serangan  pada  2017.  Munculnya cryptoworms ransomware berbasis  jaringan  menghilangkan kebutuhan akan elemen manusia dalam meluncurkan  kampanye ransomware .  Dan  untuk beberapa  kasus,  “hadiahnya”  bukanlah  tebusan, tetapi penghapusan sistem dan data, seperti Nyetya —  malware penghapus  yang  menyamar  sebagai ransomware (Cisco, 2018).
Perusahaan  keamanan  Symantec  dalam laporannya menyebutkan ransomware dan cryptojacking digunakan untuk menghasilkan uang bagi  para  penjahat cyber .  Tetapi  pada  tahun  2018 mengalami  penurunan  untuk  pertama  kalinya sejak 2013, secara keseluruhan ransomware turun 20  %,  tetapi  naik  12  %  untuk  target  perusahaan. Dengan  90%  penurunan  nilai cryptocurrency , cryptojacking turun  52%  pada  2018.  Namun, cryptojacking tetap  populer  karena barrier masuk yang  rendah  dan overhead yang  minim;  Symantec memblokir  empat  kali  lebih  banyak  serangan cryptojacking pada  2018  dibandingkan  tahun sebelumnya (Symantec, 2019).
Selain  isu  keamanan  yang  semakin berkembang,  tren  mini  komputer  juga  menjadi pilihan  baru  bagi  pecinta  teknologi.  Raspberry  Pi, komputer  mungil  seukuran  kartu  kredit,  telah menangkap  imajinasi  para  mahasiswa,  pendidik, dan  pemikir  di  seluruh  dunia  sejak  muncul pertama pada 2012 (Samuel Gibbs, 2015; The New York Times, 2014).
Raspberry  Pi,  dapat  digunakan  untuk mengembangkan  berbagai  arsitektur  karena memiliki  koneksi  dengan  kamera,  pemindai  sidik jari,  dan  lain  sebagainya  melalui  port  USB (Halfacree & Upton, 2012). Selain itu juga memiliki port  Ethernet  untuk  konektivitas  Internet  atau dapat  dihubungkan  ke hotspot Wi-Fi  melalui USB Wi-Fi  adapter .  Raspberry  Pi  memiliki  kemampuan untuk  berinteraksi  dengan  dunia  luar,  dan  telah digunakan  dalam  beragam  proyek  digital,  mulai dari  bidang  seni  musik  hingga  detektor  utama untuk  stasiun  cuaca.  Dalam  tulisan  ini,  Raspberry Pi  digunakan  sebagai  alat portable untuk memonitor  jaringan.  Sebagai  studi  kasus,  kami melakukan  implementasi  di  Credit  Union  Tunas Harapan, yang berkedudukan di Batam, Indonesia.

## BAHAN DAN METODE
Implementasi  dibagi  dalam  beberapa tahapan proses, diataranya, persiapan dan instalasi Raspberry  Pi  dengan aplikasi  network  monitoring Nagios  dan packet  monitoring Wireshark, penempatan  perangkat,  implementasi  sistem, evaluasi temuan, analisis keamanan dan pelaporan.
1) Wireshark,  adalah  penganalisa  protokol jaringan  yang  terkemuka  dan  banyak digunakan  dalam  berbagai  analisis  jaringan. Wireshark  memungkinkan  kita  melihat  apa yang  terjadi  di  jaringan  pada  tingkat mikroskopis  dan  merupakan  standar de  facto (dan  sering de  jure )  di  banyak  perusahaan komersial  dan  nirlaba,  lembaga  pemerintah, dan  lembaga  pendidikan.  Pengembangan Wireshark  dilakukan  berkat  kontribusi sukarela  para  pakar  jaringan  di  seluruh  dunia dan  merupakan  kelanjutan  dari  proyek  yang dimulai  oleh  Gerald  Combs  pada  tahun  1998 (Wireshark Foundation, 2019). Pada penelitian ini Wireshark kami gunakan untuk memonitor paket  data  terkait  aktivitas  pengguna  dan keamanan  komputer  dengan  menggunakan update terakhir versi 3.
Sumber: Peneliti, 2019 Gambar 1.  Interface Wireshark Versi 3
2) Nagios,  adalah  alat  monitor  jaringan;  Nagios memantau  seluruh  infrastruktur  TI  untuk memastikan  sistem,  aplikasi,  layanan,  dan proses  bisnis  berfungsi  dengan  baik.  Jika terjadi kegagalan, Nagios memiliki sistem alert , yang memungkinkan proses perbaikan sebelum memengaruhi proses bisnis, pengguna  akhir,  atau  pelanggan  (Nagios Enterprises,  2019;  Renita  &  Elizabeth,  2018). Pada penelitian ini, kami menggunakan Nagios untuk  memantau  sumber  daya  yang  tersedia sesuai dengan studi kasus yang kami lakukan.
Sumber: www.nagios.com , 2019 Gambar 2. Tampilan Dashboard Nagios Enterprise
Tugas  utama  nagios  sebagai  alat  monitor dicapai  melalui  penggunaan plugin ,  program  kecil yang bertanggung jawab untuk melakukan tes dan memproses output ,  karena  sistem  inti  tidak melakukan  tes  apa  pun.  Status  tes  dijelaskan  oleh satu  dari  empat  status: OK,  WARNING,  CRITICAL atau UNKNOWN (Rafiullah Khan, 2018). Bagan alur tipikal  dari plugin Nagios  ditunjukkan  pada Gambar 3.
Sumber : Fernández, Pazos, Saborido, & Seco (2014) Gambar 3. Basic flowchart generic Nagios plugin
Pada  tahap  awal plugin ,  jika  perlu,  menetapkan ambang  batas  untuk  status CRITICAL dan WARNING baik  dari  argumen  baris  perintah  atau dari  serangkaian default .  Langkah  kedua  adalah melanjutkan dengan pengukuran yang sebenarnya. Jika langkah ini gagal, sensor mengakhiri eksekusi dengan  kode  keluar  3.  Hasilnya  kemudian diperiksa  terhadap  rentang  kritis  dan  peringatan
dan,  tergantung  pada  hasilnya, plugin mencetak pesan yang tepat dan  selesai dengan status  keluar yang  sesuai  (Fernández,  Pazos,  Saborido,  &  Seco, 2014).
3) Penempatan Raspberry, Setelah kami melakukan analisis topologi jaringan di kantor Credit  Union  Tunas  Harapan  sebagaimana terlihat  di  Gambar  4,  kami  menempatkan perangkat  pada  switch  utama  dengan mengaktifkan mode  mirroring pada  interface port-port  lainnya. Port  Mirroring adalah mengonfigurasi mirror  port untuk  meng-c opy paket-paket  dari  satu port atau  dari  beberapa port ke  antarmuka  lokal  untuk  pemantauan lokal  atau  ke  VLAN  untuk  pemantauan  jarak jauh (Jian & Moore, 2007).
Sumber: Peneliti, 2019 Gambar 4. Penempatan Perangkat pada Topologi

## Jaringan

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Untuk dapat memberikan gambaran kinerja dari  alat  yang  sudah  dirancang,  maka  tahap selanjutnya eksperimen dilakukan dengan mengaktifkan packet  monitoring atau packet sniffing Wireshark  pada  interface  LAN  dan mengaktifkan network  monitoring Nagios  secara bersamaan. Packet  sniffing adalah  proses menangkap  setiap  paket  yang  dikirim  melalui jaringan dan menganalisis isinya. Seringkali, packet sniffing digunakan  untuk  memecahkan  masalah jaringan  atau  untuk  mengumpulkan  statistik jaringan. Network Monitoring merupakan penggunaan  sistem  yang  secara continue memonitor jaringan komputer, mampu mendeteksi komponen yang lambat atau gagal dan sistem akan memberi  tahu  administrator  jaringan  (melalui email,  SMS  atau  alarm  lainnya)  jika  terjadi kegagalan atau masalah lain. Pemantauan jaringan adalah  bagian  dari  manajemen  jaringan.  Alat  ini
memudahkan  seorang network  engineer dalam melakukan  manajemen  jaringan  yang  besar terutama dengan traffic jaringan yang tinggi. Proses capture dilakukan  selama  kurang lebih satu bulan pada kondisi jaringan sesuai pada studi  kasus.  Pemilihan  waktu  pada  saat  lalu-lintas jaringan  tinggi  menjadi  pilihan  utama.  Data-data packet-captured yang telah dilakukan disimpan per hari  untuk  kemudian  dilakukan  analisis  protokol dan paket data.
Sumber: Peneliti, 2019 Gambar 5. Network Monitoring Tool Portable
Analisis paket data dan monitoring jaringan menjadi  acuan  dalam  analisis  keamanan  jaringan. Terutama  aktivitas  terkait  autentikasi  dan performa  jaringan.  Beberapa  sampel  dilakukan terkait analisis protokol jaringan yang populer juga terkait lalu-lintas.
Dalam melakukan analisis, dua pendekatan utama yaitu Packet Capture Monitoring dan Network  Monitoring menjadi  bahan  utama untuk selanjutnya melakukan analisis keamanan.
Topologi  jaringan  yang  telah  dibangun  di kantor Credit Union Tunas Harapan menggunakan jaringan  LAN  dan  memiliki  sebuah  switch  dan router  yang  berfungsi  untuk  mengatur  dan mengendalikan keseluruhan sistem fungsi jaringan dan juga bertindak sebagai penguat aliran data. IP Address  lokal  yang  digunakan  adalah  kelas  C dengan network 192.168.100.0/24. Sistem komunikasi  antar  pengguna  menggunakan client- server .
A. Packet Caputure Monitoring Packet  Captured  Monitoring merupakan hasil  tangkapan  Wireshark  terhadap  lalu  lintas data  pada  jaringan.  Sebagai  sampel,  berikut  ini disajikan beberapa tangkapan filter data; Facebook, Google,  Youtube,  Credential.  Pada  Gambar  6 terpantau  paket  yang  ter- captured pada  jaringan sedang  melakukan  aktivitas  yang  berhubungan dengan Facebook. Filter yang kedua memperlihatkan client dalam  jaringan  membuka Google  dapat  dilihat  pada  Gambar  7  dan filter ketiga mengetahui adanya komputer client sedang
membuka  Youtube,  dapat  dilihat  pada  Gambar  8. Hal  ini  perlu  disajikan  memastikan  bahwa perangkat  yang  terpasang  mampu  melakukan monitoring pada semua client dengan diaktifkannya mode  monitoring pada manageable switch kantor.
Gambar 6. Capture Filter Facebook
Pada  Gambar  6  terpantau  dalam  trafik  jaringan aktivitas  node  client  dengan  halaman  Facebook. Dalam  aktifitas  yang  di- filter dengan filter UDP terlihat query  Domain  Name  Service (DNS)  ketika jaringan lokal mengakses server Facebook melalui gateway jaringan kantor.
Gambar 7. Capture Filter Google
Demikian  juga  pada  Gambar  7,  Wireshark memantau  aktivitas query DNS  komputer  client ketika  mengakses server Google  melalui gateway jaringan lokal.
Pada  Gambar  8  terlihat  filter  yang  dilakukan dengan  protokol  UDP  pada  aktivitas query DNS komputer client yang  berinteraksi  dengan node/ server Youtube.
Filter selanjutnya  menggambarkan  paket data aktivitas credential pada Gambar 9. Credential adalah sertifikat login yang mencantumkan konten identitas (ID) dan password pengguna.
Gambar 9. Capture Filter Credential
Gambar 10. Capture Filter Bad TCP Sedangkan  pada  Gambar  10  adalah  contoh Bad TCP .  Ada  dua  faktor  yang  mempengaruhi terjadinya Bad  TCP yang  pertama  adalah  saat terjadi pencarian alamat, tetapi alamat yang dicari tidak  dapat  ditemukan,  dan  yang  kedua  terjadi pada  jaringan  lokal  dalam  kondisi down sehingga terjadinya Bad TCP atau bisa dapat disebut sebagai packet loss.

## B. Network Monitoring
Tool  Network  Monitoring Nagios  yang  telah aktif,  mampu  melakukan  monitor  jaringan.  Pada Gambar  11  dapat  kita  temukan  bahwa  terpantau adanya user yang tidak terkoneksi dalam jaringan; Nagios  memberikan  kode  dengan background warna  merah.  Ada  juga  yang  berwarna  jingga dengan  notifikasi service dan  muncul  kata “ unknown ”. Secara umum ada dua kemungkin atas masalah  tersebut,  yang  pertama  adalah  setelah konfigurasi aplikasi Nagios dalam Raspberry belum 100%  jalan  sempurna  perlu restart ,  dan kemungkinan  kedua  adalah  pada  PC client tidak membuka  atau  memberi  akses  program  Nagios berjalan  dalam  jaringan.  Dalam  kasus  ini  adalah
anti  virus  pada  PC  client  mem- block program Nagios.
Sumber: Peneliti, 2019 Gambar 11. Status Monitoring Nagios
Gambar 11 selain menunjukkan status monitoring, juta  memberikan  gambaran  secara  rinci  aktivitas protokol  yang  sedang  berjalan  pada  setiap komputer client.
Status  lengkap  dalam  pengujian  selama  lima hari dapat dilihat pada Tabel 1 di bawah ini.
Tabel 1. Status Monitoring Nagios TGL User Sesi1 Sesi2 Sesi3 Sesi 4 Sesi5 6 Mei Client 1 OK OK OK OK OK Client 2 OK OK OK OK OK Client 3 OK OK OK OK OK Client 4 OK OK OK OK OK Client 5 UNKNOWN OK OK OK OK Client 6 CRITICAL CRITICAL CRITICAL OK OK Client 7 OK OK OK OK OK 7 Mei Client 1 OK OK OK OK OK Client 2 OK OK OK OK OK Client 3 CRITICAL CRITICAL OK OK OK Client 4 OK OK OK OK OK Client 5 OK OK OK OK OK Client 6 OK OK OK OK OK Client 7 OK OK OK OK OK 8 Mei Client 1 OK OK OK OK OK Client 2 OK OK OK OK OK Client 3 OK CRITICAL CRITICAL OK OK Client 4 OK OK OK OK OK
TGL User Sesi1 Sesi2 Sesi3 Sesi 4 Sesi5 Client 5 OK OK OK OK OK Client 6 CRITICAL CRITICAL OK OK OK Client 7 OK OK OK OK OK 9 Mei Client 1 OK OK OK OK OK Client 2 OK OK OK OK OK Client 3 OK OK OK OK OK Client 4 OK OK OK OK OK Client 5 OK OK OK OK OK Client 6 OK OK OK OK OK Client 7 OK OK OK OK OK Sumber: Peneliti, 2019

## C. Network Security Analysis
Berdasarkan  hasil  monitor  baik  dari tool packet  monitoring Wireshark  maupun tool  network monitoring Nagios, kedua aplikasi tersebut yang telah di- embed dalam  Raspberry  dapat  berjalan  dengan lancar. Network  Monitoring  tool mampu  melakukan monitoring packet data  dalam  lalu  lintas  jaringan, demikian  juga  mampu  melakukan  pemantauan  status jaringan  secara  menyeluruh.  Tabel  2  menunjukkan total packet  loss yang  terjadi  pada  jaringan  selama periode waktu tersebut.
Filter  key  tcp contains pada  sistem  mampu untuk mendapatkan filter paket aktivitas website yang perlu  dianalisis,  seperti tcp  contains Facebook  atau Google  atau  Youtube.  Aktivitas  autentikasi  misalnya user login ke suatu website pun bisa terpantau melalui aktivitas sniffing yang  mampu  dilakukan  Wireshark, sehingga  dapat  dilakukan  evaluasi  terkait  kebijakan keamanan yang akan diterapkan.
Sistem juga mampu memantau atau memonitor resource jaringan.  Hal  ini  sangat  penting terkait  isu  keamanan  sistem  agar  proses  mitigasi keamanan cepat dilakukan.
Tabel 2. Packet Loss Minggu Total Paket Paket Loss Paket Loss % Minggu 1 2587 27 1.044% Minggu 2 1969 62 3.149% Minggu 3 31841 747 2.346% Minggu 4 2340 0 0%

## Sumber: Peneliti, 2019

## KESIMPULAN
Pemanfaatan  mini  computer  Raspberry  Pi dalam  rancang  bangun  arsitektur Network Monitoring  Portable mampu  diimpelementasikan dan  dapat  berjalan  dengan  baik.  Sistem mempunyai  keunggulan mobilitas  dan  portabilitas dapat dipindah tempat kan sesuai kondisi topologi suatu jaringan.
Portabilitas sistem memampukan
implementasi  tanpa  harus  mengganggu  sistem yang  sedang  berjalan  bila  akan  dilakukan  evaluasi atau audit keamanan jaringan.

## REFERENSI
Cisco.  (2018). Cisco  2018  Annual  Cybersecurity Report . San Jose.
Fernández,  V.,  Pazos,  A.,  Saborido,  J.,  &  Seco,  M. (2014).  Arduino  and  Nagios  integration  for monitoring. Journal  of  Physics:  Conference
Series , 513 (TRACK 6).
https://doi.org/10.1088/1742- 6596/513/6/062015
Halfacree, G., & Upton, E. (2012). Raspberry Pi User Guide .  https://doi.org/10.1007/s13398-014- 0173-7.2
Jian,  Z.,  &  Moore,  A.  (2007).  Traffic  trace  artifacts due  to  monitoring  via  port  mirroring. Fifth IEEE/IFIP Workshop on End-to-End Monitoring Techniques and Services, E2EMON’07 , (May 2014). https://doi.org/10.1109/E2EMON.2007.375 317 Nagios  Enterprises,  L.  (2019).  Overview  Nagios. Retrieved July 31, 2019, from https://www.nagios.org/about/overview
Rafiullah  Khan,  S.  U.  (2018).  Design  and implementation  of  an  automated  network monitoring  and  reporting  back  system. Journal  of  Industrial  Information  Integration ,
9 ,
23–34.
https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.jii. 2017.11.001
Renita,  J.,  &  Elizabeth,  N.  E.  (2018).  Network’s server monitoring and analysis using Nagios.
Proceedings  of  the  2017  International Conference  on  Wireless  Communications, Signal  Processing  and  Networking,  WiSPNET 2017 , 2018 - January (March),  1904–1909.
https://doi.org/10.1109/WiSPNET.2017.830
0092
Samuel  Gibbs.  (2015).  Raspberry  Pi  becomes  best selling  British  computer  |  Technology  |  The Guardian.  Retrieved  June  19,  2017,  from https://www.theguardian.com/technology/2 015/feb/18/raspberry-pi-becomes-best- selling-british-computer
Symantec.  (2019). 2019  Internet  Security  Threat Report . Mountain View.
The New York Times. (2014). Creativity Unleashed,
With the Help of a Little Pi. Retrieved July 31, 2019, from https://www.nytimes.com/2014/06/26/tec hnology/personaltech/a-breakdown-of-the- raspberry-pi-computer.html
Wireshark  Foundation.  (2019). Wireshark  User’s Guide Version 3.1.0 . Retrieved from x