QUALITY OF SERVICE (QOS) PADA JARINGAN INTERNET DENGAN METODE HIERARCHY TOKEN BUCKET Rasudin ABSTRAK Permasalahan lambatnya akses Internet client terjadi ketika mengakses Internet secara bersamaan, akibat distribusi bandwidth yang tidak merata oleh pengguna yang melakukan aktivitas download dan upload. Pengertian Quality of Service (QoS) adalah kemampuan suatu jaringan untuk menyediakan layanan yang baik dengan menyediakan bandwidth. Tujuan saya menggunakan metode Hierarchy Token Bucket pada DD-WRT untuk mengatur kecepatan Upload dan download pada masing-masing alamat IP client secara sentralisasi menggunakan firmware dd-wrt. Dengan demikian jika ada client yang mengakses internet membutuhkan kapasitas bandwidth yang besar, maka client lain tidak akan terganggu, karena masing-masing sudah mempunyai kapasitas bandwidth yang dipakai untuk mengakses internet. Kata Kunci : Bandwidth, Quality of Service, Hierarchy Token Bucket PENDAHULUAN Pengunaan jaringan wireless semakin banyak. Hal ini terlihat dengan terdeteksinya beberapa jaringan wireless dan ssid pada lokasi tertentu. Penggunaan jaringan wireless yang tidak disertai manajemen bandwidth yang benar dapat mengakibatkan beberapa masalah seperti terjadi penguasaan bandwith jaringan oleh segelintir user. Perangkat wireless merk tertentu sudah mendukung tertentu, mempunyai perangkat lunak dan mekanisme pengelolaaan perangkat wireless. Program wireless yang dimaksudkan adalah dengan memanfaatkan teknologi upgrade firmware DD- WRT. Program meliputi mulai dari teknologi pemrograman sampai proses injeksi program pada perangkat wireless dengan memasukkan berbagai program eksekusi untuk menjadikan perangkat radio punya fitur yang lengkap.
210 TECHSI Vol 4. Nomor 1 2014 : Jurnal Penelitian Teknik Informatika dapat mengimplementasikan firmware DD-WRT ini. Salah satu produk yang dapat digunakan adalah Linksys WRT54GL. Secara default Linksys WRT54GL dengan firmware aslinya hanya dapat berjalan dalam Mode AP saja, jadi dia tidak dapat berperan sebagai station atau klient. Melalui upgrade firmware dengan DD-WRT, maka kemampuan dari Linksys WRT54GL pun akan meningkat, fitur seprti gain power yang dapat diatur, support WDS, VPN, Klient Bridge, WEP, WPA, WPA2, juga ada Bandwidth Monitoring, Firewall, MAC Address Cloning, Radius, Quality of Service. internet Banyak sekali produk access point yang sangat beragam. Ada yang membutuhkan delay yang minimum seperti aplikasi multimedia, ada membutuhkan bandwidth sebesar-besarnya seperti aplikasi pada ftp, dan ada pula yang membutuhkan bandwidth sangat kecil seperti icmp dan web statis. Jika semua aplikasi tersebut tidak dikontrol, maka satu aplikasi dapat menguasai bandwidth yang tersedia dan aplikasi lainnya tidak mendapatkan jatah, sehingga kinerja jaringan terasa menurun. Jika hal itu terjadi pada jaringan dengan banyak node, maka turunnya kinerja jaringan akan sangat terasa (Alistair, 2000). Jenis aplikasi di TCP / IP Internet terbentuk dari jaringan-komputer yang tersebar di seluruh dunia, masing-masing jaringan-komputer terdiri dari tipe-tipe komputer dan jenis jaringan yang berbeda. untuk mengintegrasikan seluruh jaringan komputer tersebut dibutuhkan sebuah protokol pengiriman data yang tak bergantung pada jenis komputer dan digunakan oleh semua komputer untuk saling bertukar data. Protokol pengiriman merupakan sebuah konvensi (kesepakatan) yang menetapkan dengan cara apa data dikirimkan dan bagaimana kesalahan yang terjadi dikenali serta dipecahkan. Secara sederhana proses pengiriman data terdiri atas dua langkah. Pertama, data yang akan dikrimkan (misalnya sebuah file teks) dibagi ke dalam paket data berukuran data berukuran sama (paket), kemudian dikirimkan satu per satu. Di Internet, protokol ini disebut IP (Internet Protocol). Kedua, harus dijamin setiap paket data sampai ke alamat yang benar dan semuanya benar diterima. Untuk itu diperlukan protokol lainnya, yaitu Transmission Control Protocol (TCP) mengaitkan sebuah blok data pada
QOS PADA JARINGAN INTERNET DENGAN METODE HTB paket data IP, yang antara lain mengdanung informasi mengenai alamat, jumlah total paket data dan urutan setiap paket yang membentuk paket tersebut. Hanya secara bersamaan kedua protokol membentuk kesatuan yang berfungsi, karena itu biasanya disebut TCP/IP. QUALITY OF SERVICE (QOS) Quality of Service (QoS) adalah kemampuan suatu jaringan untuk menyediakan layanan yang baik dengan menyediakan bandwidth, mengatasi jitter dan delay. Parameter QoS adalah latency, jitter, packet loss, throughput, MOS, echo cancellation dan PDD. QoS sangat ditentukan oleh kualitas jaringan yang digunakan. Terdapat beberapa faktor yang dapat menurunkan nilai QoS, seperti : Redaman, Distorsi, dan Noise. QoS didesain untuk membantu end user (klien) menjadi lebih produktif dengan memastikan bahwa user mendapatkan performansi yang handal dari aplikasi-aplikasi berbasis jaringan. QoS mengacu pada kemampuan jaringan untuk menyediakan layanan yang lebih baik pada trafik jaringan tertentu melalui teknologi yang berbeda-beda. Kemampuan QoS mengacu padae tingkat kecepatan dan kehandalan penyampaian berbagai jenis beban data di dalam suatu komunikasi. Kemapuannya merupakan kumpulan dari beberapa parameter besaran teknis, yaitu : 1). Throughput, yaitu kecepatan (rate) transfer data efektif, yang diukur dalam bps. Troughput merupakan jumlah total kedatangan paket yang sukses yang diamati pada destination selama interval waktu tertentu dibagi oleh durasi interval waktu tersebut. 2). Delay merupakan total waktu yang dilalui suatu paket dari pengirim ke penerima melalui jaringan. Delay dari pengirim ke penerima pada dasarnya tersusun atas hardware latency, delay akses, dan delay transmisi. Delay yang paling sering dialami oleh trafik yang lewat adalah delay transmisi. Tabel 1. Delay/Latensi KATEGORI LATENSI BESAR DELAY Sangat Memuaskan < 150 ms Memuaskan 150 s/d 300 ms 211
212 TECHSI Vol 4. Nomor 1 2014 : Jurnal Penelitian Teknik Informatika Kurang Memuaskan 300 s/d 450 ms Tidak Memuaskan > 450 ms Untuk aplikasi-aplikasi suara dan video interaktif, kemunculan dari delay akan mengakibatkan sistem seperti tak merespon. 3). Jitter merupakan variasi dari delay end-to-end. Level-level yang tinggi pada jitter dalam aplikasi-aplikasi berbasis UDP merupakan situasi yang tidak dapat diterima dimana aplikasi-aplikasinya merupakan aplikasi-aplikasi real-time, seperti sinyal audio dan video. Pada kasus seperti itu, Jitter akan menyebabkan sinyal terdistorsi, yang dapat diperbaiki hanya dengan meningkatkan buffer di antrian. Tabel 2. Degradasi/Jitter KATEGORI DEGRADASI PEAK JITTER Sangat memuaskan Memuaskan Kurang Memuaskan Tidak Memuaskan 0 ms 0 s/d 75 ms 76 s/d 125 ms 125 s/d 225 ms HIERARCHICAL TOKEN BUCKET Hierarchical Token Bucket (HTB) merupakan teknik penjadwalan paket yang digunakan kebanyakan router berbasis Linux, dikembangkan pertama kali oleh Martin Devara (2002). HTB merupakan salah satu disiplin antrian yang memiliki tujuan untuk menerapkan link sharing secara presisi dan adil. Dalam konsep link sharing, jika suatu kelas meminta kurang dari jumlah service yang telah ditetapkan untuknya, sisa bandwidth akan didistribusikan ke kelas-kelas yang lain yang meminta service.
QOS PADA JARINGAN INTERNET DENGAN METODE HTB Gambar 1. Tampilan konsep Link Sharing ROUTER Router adalah perangkat untuk mengatur Quality of Service (QoS) sehingga diatur besarnya bandwidth yang dialokasikan. Pengguna lokal tentunya akan memperoleh bandwidth paling besar dibandingkan pengguna yang roaming, apalagi dibandingkan dengan pengguna tamu yang tidak diketahui identitasnya. Fungsi rauter tidak terdapat dalam semua perangkat wireless (access point) secara maksimal. Atas dasar itu maka perlu dibahas Quality of service (QoS) yang memungkinkan user menggunakan fasilitas jaringan wireless dengan managemen bandwidth yang lebih kompleks. Salah satunya adalah dengan mengganti firmware bawaan distributor (default) menjadi firmware DD-WRT.QoS (Quality of Service) pada firmware DD-WRT yang mampu memberikan prioritas berbeda untuk berbagai aplikasi, pengguna, aliran data, atau untuk menjamin tingkat kinerja tertentu ke aliran data. Caranya adalah dengan memanfaatkan fungsi Mac & Port Priority (Mulyanta, 2005). JARINGAN NIRKABEL / WIRELESS Wireless LAN bekerja dengan menggunakan gelombang radio. Sinyal radio menjalar dari pengirim ke penerima melalui free space, pantulan, difraksi, Line of Sight dan Obstructed (LOS). Ini berarti sinyal radio tiba dipenerima melalui banyak jalur Multipath), dimana tiap sinyal (pada jalur yang berbeda-beda) memiliki level kekuatan,delay dan fase yang berbeda- beda. Konfigurasi wireless LAN pada umumnya, membutuhkan alat transmitter/receiver (transceiver) yang biasa disebut access point (AP), terhubung 213
214 TECHSI Vol 4. Nomor 1 2014 : Jurnal Penelitian Teknik Informatika pada wired network dari lokasi yang tetap menggunakan pengkabelan yang stdanar. Acces point menerima, buffer, dan mentransmisikan data antara wireless LAN dan wired LAN. I. METODOLOGI PENELITIAN Metode kerja yang digunakan dalam pembuatan Quality of Service internet adalah Dengan Metode Hierarchy Token Bucket Jaringan menggunakan firmware DD-WRT. Dengan adanya perancangan yang baik maka akan didapatkan suatu hasil yang baik. Ada beberapa tahapan yang digunakan dalam proses pembuatan Hierarchy Token Bucket, yaitu: Gambar 2. Tampilan cara kerja HTB
QOS PADA JARINGAN INTERNET DENGAN METODE HTB 215 a. Memahami topologi jaringan dengan menggambarkan struktur dari suatu jaringan yang akan dibuat. b. Konfigurasi ADSL Modem sebagai Bridge Mode dan implementasi Broadband Router sebagai PPoE dan DHCP Server. Modem berfungsi sebagai menjembatani koneksi yang dilakukan oleh PC ke server Internet Service Provider. Pada Broadband Router bukan hanya berfungsi sebagai Bandwidth Manajemen namun berbagai fitur lain dapat difungsikan untuk berbagai layanan Public yaitu melakukan remote router melalui Telnet, SSH, Putty dan Web Besh, Web Server, FTP Server, dan memberikan layanan yang dapat menyewakan alamat IP dan informasi TCP/IP lainnya kepada semua klien yang memintanya. c. Konfigurasi Hierarchy Token Bucket yaitu dengan menetukan berapa downlink dan uplink, Traffic Classification, DL Rate, DL Ceil, UL Rate, UL Ceil, dan Priority. d. Analisis Kinerja Sistem yaitu suatu proses untuk menentukan hubungan antara 3 konsep utama, yaitu sumber daya (resources), penundaan (delay) dan daya-kerja (throughput) dan (jitter). Obyektif analisa kinerja mencakup analisa sumber daya dan analisa daya kerja. Nilai keduanya ini kemudian digabung untuk dapat menentukan kinerja yang masih dapat ditangani oleh sistem. e. Pengujian dilakukan sebelum menerapkan hierarchy token bucket dan sesudah menerapkan hierarchy token bucket. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah metode hierarchy token Bucket dalam manajemen bandwidth dapat berjalan dengan baik dan lancar. terhadap bandwidth ketika HASIL DAN PEMBAHASAN Topologi Jairngan Topologi Jaringan yang digunakan dalam implementasi Hierarchy Token Bucket seperti pada gambar berikut:
216 TECHSI Vol 4. Nomor 1 2014 : Jurnal Penelitian Teknik Informatika Gambar 3. Topologi Jaringan ANALISA KINERJA SISTEM THROUGHPUT, DELAY DAN JITTER SEBELUM MENGGUNAKAN HIERARCHY TOKEN BUCKET. Sebelum hierarchy token bucket diterapkan pada jaringan, dilakukan suatu pengukuran terhadap kinerja jaringan. Hal ini dimaksudkan agar terlihat bagaimana efek yang akan terjadi setelah diterapkannya hierarchical token bucket pada jaringan, terutama pada masalah throughput, delay dan jitter dari jaringan. Pada gambar 4., ketika melakukan download ukuran file 1.16 MB yang terdiri bandwidth 585 kbps, Traffic Packet yang diambil adalah 1639. delay antar packet pertama dan terakhir ialah 19.426 sec dan throughput rata-rata bytes/sec ialah 69475.638 jika di ukur dengan kilobit ialah 556 kb. Gambar 4.Tampilan halaman delay dan throughput download
QOS PADA JARINGAN INTERNET DENGAN METODE HTB Pada gambar 5 di sisi jitter server dibawah ini jumlah transfer 716 KBytes dengan bandwidth 584 Kbit/sec dalam waktu 0.0-10.0 sec dan total datagrams 499 mengalami rata-rata jitter 0.811ms. Gambar 5. Tampilan halaman jitter server download Pada gambar 6 di sisi jitter klient dibawah ini laporan server dari waktu 0.0 sampai dengan 10.0 sec transfer 716 Kbytes dengan kecepatan bandwidth 584 Kbit/sec mengalami jitter 0.811 ms data total datagram terkirim semuanya. Gambar 6. Tampilan halaman jitter klien download Pada gambar 7 ketika melakukan upload ukuran file 1.16 MB yang terdiri bandwidth 585 kbps, Traffic Packet yang diambil adalah 2068. delay antar packet pertama dan terakhir ialah 75.744 sec dan throughput rata-rata bytes/sec ialah 194778.811 jika di ukur dengan kilobit ialah 556 kb. Gambar 7. Tampilan halaman delay dan throughput upload 217
218 TECHSI Vol 4. Nomor 1 2014 : Jurnal Penelitian Teknik Informatika Pada gambar 8 di sisi jitter server dibawah ini jumlah transfer 716 KBytes dengan bandwidth 584 Kbit/sec dalam waktu 0.0-10.0 sec dan total datagrams 499 mengalami rata-rata jitter 1.777ms. Gambar 8. Tampilan halaman jitter di server upload Pada gambar 9 di sisi jitter klient dibawah ini laporan server dari waktu 0.0 sampai dengan 10.0 sec transfer 716 Kbytes dengan kecepatan bandwidth 584 Kbit/sec mengalami jitter 0.811 ms data total datagram terkirim semuanya. Gambar 9. Tampilan halaman jitter klien upload Pada gambar 10 ketika melakukan streaming video ukuran file 63.5 MB yang terdiri bandwidth 585 kbps, Traffic Packet yang diambil adalah 3441. delay antar packet pertama dan terakhir ialah 43.861 sec dan throughput rata- rata bytes/sec ialah 104582.172 jika di ukur dengan kilobit ialah 556 kb. Gambar 10. Tampilan halaman delay dan throughput stream video
QOS PADA JARINGAN INTERNET DENGAN METODE HTB Pada gambar 11 ketika melakukan streaming video ukuran file 63.5 MB yang terdiri bandwidth 585 kbps, Total RTP packets adalah 3338. Lost RTP packets 0% dan duration 43.86 s (-0.78%) dan packet Incorrect timestamp terdiri dari 10 packet. Gambar 11. Tampilan halaman jitter stream video ANALISA KINERJA SISTEM THROUGHPUT, DELAY DAN JITTER MENGGUNAKAN HIERARCHY TOKEN BUCKET. Ketika melakukan download ukuran file 1.16 MB yang terdiri bandwidth 585 kbps, delay antar packet pertama dan terakhir ialah 74.453 sec dan throughput rata-rata bytes/sec ialah 16950.332 jika di ukur dengan kilobit ialah 136 kb. Gambar 12. Tampilan halaman delay dan throughput download Pada gambar di bawah ini jumlah transfer 716 KBytes dengan bandwidth 584 Kbit/sec dalam waktu 0.0-10.0 sec dan total datagrams 499 219
220 TECHSI Vol 4. Nomor 1 2014 : Jurnal Penelitian Teknik Informatika mengalami rata-rata jitter 0.811ms. itu berarti jitter nya mengalami dengan rata-rata jitter 0.379 ms. Gambar 13. Tampilan halaman jitter server download Pada gambar 14 di sisi jitter klient dibawah ini laporan server dari waktu 0.0 sampai dengan 10.0 sec transfer 716 Kbytes dengan kecepatan bandwidth 584 Kbit/sec mengalami jitter 0.378 ms data total datagram terkirim semuanya. Gambar 14. Tampilan halaman jitter klien download Pada gambar dibawah ini ketika melakukan upload ukuran file 1.16 MB yang terdiri bandwidth 585 kbps, Traffic Packet yang diambil adalah 2075. delay antar packet pertama dan terakhir ialah 71.878 sec dan throughput rata- rata bytes/sec ialah 21192.388 jika di ukur dengan kilobit ialah 170 kb. Gambar 15. Tampilan halaman delay dan throughput upload
QOS PADA JARINGAN INTERNET DENGAN METODE HTB Pada gambar di sisi jitter server dibawah ini jumlah transfer 716 KBytes dengan bandwidth 584 Kbit/sec dalam waktu 0.0-10.0 sec dan total datagrams 499 mengalami rata-rata jitter 1.777ms. Gambar 16. Tampilan halaman jitter upload Pada gambar di sisi jitter klient dibawah ini laporan server dari waktu 0.0 sampai dengan 10.0 sec transfer 716 Kbytes dengan kecepatan bandwidth 584 Kbit/sec mengalami jitter 1.575 ms data total datagram terkirim semuanya. Gambar 17. Tampilan halaman jitter klien upload Pada gambar dibawah ini Ketika melakukan streaming video ukuran file 63.5 MB yang terdiri bandwidth 585 kbps, Traffic Packet yang diambil adalah 3530. delay antar packet pertama dan terakhir ialah 45.075 sec dan throughput rata-rata bytes/sec ialah 103318.371 jika di ukur dengan kilobit ialah 827. 221
222 TECHSI Vol 4. Nomor 1 2014 : Jurnal Penelitian Teknik Informatika Gambar 18. Tampilan halaman delay dan throughput stream video Pada gambar dibawah ini ketika melakukan streaming video ukuran file 63.5 MB yang terdiri bandwidth 585 kbps, Total RTP packets adalah 3381. Lost RTP packets 0% dan duration 45.07 (-2.55%) dan packet Incorrect timestamp terdiri dari 10 packet. Gambar 19. Tampilan halaman jitter stream video KESIMPULAN Dari hasil pembahasan maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut: 1. bandwidth Jaringan yang token bucket akan berakibat pada menggunakan hierarchy throughput delay dan jitter yang tidak terkontrol. Hal ini dapat dilihat perbedaan antara ketika melakukan download, upload ukuran file 1.16 MB yang terdiri bandwidth 585 kbps, terjadi perebutan bandwidth dan klient 1 sedang melakukan download, tidak diterapkan manajemen
QOS PADA JARINGAN INTERNET DENGAN METODE HTB 2. klient 2 browsing terganggu dan menyebabkan delay dan jitter bertambah. Konfigurasi sebelum menggunakan HTB pada saat download mengalami 0.811 dan menggunakan HTB jitter mengalami 0.378. ketika melakukan upload sebelum menggunakan HTB mengalami jitter mengalami 1.777 ms dan menggunakan HTB 1.575 ms. 3. Ketika melakukan streaming video dengan ukuran file 63.5 MB yang terdiri dari bandwidth 585 kbps tidak menggunakan HTB mengalami incorrect timestamp. nilai delta(ms) 0.05 dan 0.06 berstatus Sedangkan jitter yang bernilai delta(ms) 0.05 dan 0.06 berstatus ok. Delta (ms) ialah data yang pengiriman data sampai ketempat tujuan. REFERENSI Croll, Alistair, 2000, Managing Bandwidth Deploying QoS in Enterprise Networks, Prentice Hall, New Jersey. Ferguson, P. & Huston, G., 1998, Quality of Service, John Wiley & Sons Inc Mulyanta, Edi S. 2005. Pengenalan Protokol Jaringan Wireless Komputer. Andi. Yogyakarta Prabawati, Th Ari. 2011. Tips Jitu Optimasi Jaringan Wi-Fi. Wahana Komputer Semarang. Purbo, Onno W. 2006. Buku Pegangan Internet Wireless dan Hotspot. Elex Media Komputindo. Jakarta Purbo, Onno W. dan Wiharjito, Tony. 2000. Keamanan Jaringan Internet. Elex Media Komputindo. Jakarta 223