Proposal LA NS

ANALISA PERFORMA ROUTINGPROTOCOL AODV, OLSR, DAN DSDV

MENGGUNAKAN NS-3 PADA MOBILE AD-HOC NETWORK

PROPOSAL LAPORAN AKHIR

Disusun Untuk Memenuhi Syarat Menyelesaikan Pendidikan Diploma III

Pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Telekomunikasi

Politeknik Negeri Sriwijaya

Oleh :

Yanda Yuliana

0610 3033 0311

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA

PALEMBANG

2012/2013

LEMBAR PENGESAHAN PROPOSAL LAPORAN AKHIR



Oleh :

Yanda Yuliana

0610 3033 0311

Palembang, Februari 2013

Pembimbing I Pembimbing II

Sopian Soim, ST, MT Emilia Hesti, ST, MT

NIP. 19710314 200112 1 001 NIP. 19691106 199503 2 001

Mengetahui,

Ketua Jurusan Ketua Program Studi

Ir. Ali Nurdin, MT Ir. Abdul Rakhman, MT

NIP. 19621207 199103 1 001 NIP. 19600624 199003 1 002

IDENTITAS PENGESAHAN PROPOSAL LAPORAN AKHIR

1. Judul Laporan Akhir : Analisa Performa Routing Protocol ODV, OLSR, dan DSDV Menggunakan NS-3 pada Mobile Ad-Hoc Network

2. Bidang Ilmu : Teknik Telekomunikasi3. Nama / NIM Mahasiswa : Yanda Yuliana ( 0610 3033 0311 )

4. Lokasi Pembuatan dan

Pengambilan Data : Laboraturium Teknik Telekomunikasi dan

Gedung Teknik Elektro

5. Waktu Yang Dibutuhkan : 5 bulan

6. Biaya Yang Diperlukan : Rp1.560.000,00

Palembang, Februari 2013

Pembimbing I Pembimbing II

Sopian Soim, ST, MT Emilia Hesti, ST, MT

NIP. 19710314 200112 1 001 NIP. 19691106 199503 2 001



A. PENDAHULUAN

1. Latar Belakang

Perkembangan ilmu pengetahuan di bidang Teknologi Informasi dan Komunikasi

sangatlah cepat demi memenuhi kebutuhan-kebutuhan manusia. Perkembangan di bidang

teknologi jaringan yang belakangan ini menarik perhatian para pemerhati teknologi pada

umumnya adalah teknologi wireless. Perangkat-perangkat elektronik yang diciptakan dan

dikembangkan sekarang ini juga turut memicu akan perkembangan teknologi wireless

tersebut. Beberapa contoh perangkat mobile yang umum dipakai antara lain adalah PDA

(Personal Desktop Assistance), smartphone, laptop, notebook. dan sebagainya,

merupakan peralatan yang sekarang ini digunakan sehari-hari untuk membantu dalam

menyelesaikan permasalahan manusia.

Tidak lain tujuan utama dari perangkat mobile tersebut adalah untuk memudahkan

user untuk saling berkomunikasi dan bertukar data dengan mudah kapan pun dibutuhkan.

Untuk dapat berkomunikasi tentunya harus tersedia infrastruktur telekomunikasi terlebih

dahulu, namun pada kenyataannya sering terjadi kondisi dimana tidak terdapat

infrastruktur telekomunikasi. Sehingga user tidak dapat menggunakan perangkat

mobilenya untuk berkomunikasi ataupun bertukar data dengan user yang lainnya. Atas

dasar tersebut, maka dipelukan sebuah tipe jaringan khusus, yang dapat melibatkan

banyak orang atau peralatan komunikasi untuk saling berhubungan satu sama lainnya

tanpa memiliki ketergantungan terhadap infrastruktur, jaringan tersebut adalah Mobile

Ad-hoc NETwork (MANET).

MANET bisa terbentuk dari sekumpulan node yang menggunakan wireless untuk

melakukan komunikasi antara satu node dengan node yang lainnya. Setiap node bisa

menjadi host ataupun router, sehingga node mampu meneruskan paket ke node

berikutnya. Dalam penerapannya, dibutuhkan sebuah aturan berupa protokol routing

untuk menentukan rute pengiriman paket. Sekarang ini belum ada standar yang mengatur

protokol routing pada jaringan ad-hoc. Banyak masalah muncul ketika menentukan

penggunaan jalur yang efisien dalam pengiriman paket data dari sumber ke tujuan.

Dengan Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) sebagai fasilitator,

penulis mencoba melakukan penelitian awal mengenai protokol routing pada MANET

dengan mensimulasikan sebuah prototipe MANET menggunakan Network Simulator-3

(NS-3). NS-3 merupakan software berbasis open source yang biasanya digunakan untuk

tujuan edukasi dan penelitan. Penulis melalui penelitian ini mencoba untuk menganalisa

performa yang terjadi melalui simulasi-simulasi, sehingga dapat menarik kesimpulan

protokol mana yang terbaik untuk topologi tersebut. Alasan penulis memilih BPPT

adalah karena BPPT merupakan Lembaga Pemerintah Non Departemen (LPND) yang

secara resmi dibentuk berdasarkan Surat Keputusan Presiden Nomor 25 Tahun 1978,

yang tugas pokok dari BPPT adalah melaksanakan tugas pemerintahan di bidang

pengkajian dan penerapan teknologi sesuai dengan ketentuan peraturan perundang-

undangan yang berlaku.

2. Ruang Lingkup

Penulisan skripsi ini memiliki batasan agar pembahasan masalah tidak menyimpang

dari permasalahan yang penulis angkat, batasan–batasan tersebut adalah :

1. Membahas konsep MANET;

2. Jaringan wireless yang digunakan adalah jaringan ad-hoc;

3. Membuat simulasi jaringan ad-hoc menggunakan simulator jaringan NS-3;

4. Protokol yang digunakan selama pengujian yaitu AODV, DSDV dan OLSR;

5. Nilai ukur yang digunakan dalam pengujian protokol routing diatas, yaitu

packet delivery ratio (PDR), throughput dan averange end-to-end delay;

6. BPPT hanya menjadi fasilitator yang menyarankan penggunaan simulator

jaringan NS-3, sedangkan penulis yang menentukan penelitian secara khusus

mengenai teknologi MANET.

3. Tujuan dan Manfaat

Adapun tujuan dari pelaksanaan penelitian adalah:

1. Melakukan analisa pada protokol routing dalam jaringan ad-hoc terhadap

beberapa kondisi yang mungkin terjadi di dalamnya;

2. Membandingkan kinerja protokol routing pada jaringan ad-hoc.

Selain itu penelitian ini juga diharapkan dapat memberikan manfaat:

1. Memahami simulator NS-3 untuk mensimulasikan jaringan ad-hoc;

2. Dapat menentukan protokol routing terbaik untuk tiap kondisi;

3. Memberikan masukan-masukan untuk pengembangan MANET serta NS-3.

4. Metodelogi Penelitian

Dalam mengumpulkan data, penulis melakukan pengumpulan data dengan

menggunakan metode yang dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

1. Metode Studi Pustaka

Yaitu mengumpulkan data dengan menggunakan sumber-sumber dari

perpustakaan. Data yang diambil meliputi konsep-konsep dasar yang melandasi

landasan teori penulis dalam melakukan penulisan laporan akhir ini.

Pengumpulan data tersebut digunakan sebagai bahan acuan perbandingan antara

teori dengan kenyataan yang ada di dalam objek penelitian.

2. Metode Wawancara

Yaitu metode yang dilakukan dengan tanya jawab secara lisan yang terdiri dari

dua orang atau lebih secara langsung kepada pihak-pihak yang berwenang

sehingga dapat memperoleh informasi-informasi yang dibutuhkan secara akurat.

3. Metode Observasi

Melakukan pengamatan terhadap objek yang akan dibuat dengan melakukan

percobaan-percobaan baik secara langsung maupun tak langsung.

5. Sistematika Pembahasan

Penyusunan sistematika pembahasan ini untuk memberikan gambaran materimateri

yang dibahas secara menyeluruh dalam skripsi yang terdiri dari lima bab sebagai

berikut:

BAB 1 PENDAHULUAN

Memuat latar belakang yang memberikan penjelasan mengenai hal yang

melatarbelakangi berbagai permasalahan dan pemilihan judul skripsi, ruang lingkup,

tujuan dan manfaat penelitian dan sistematika pembahasan.

BAB 2 LANDASAN TEORI

Memuat tinjauan pustaka yang menguraikan berbagai teori-teori yang digunakan

dan konsep yang relevan sesuai dengan masalah penelitian, dalam hal ini berkaitan

dengan networking.

BAB 3 ANALISA DAN PERANCANGAN

Memuat profil Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi sebagai fasilitator

bagi peneliti, serta mengurai rancangan simulasi jaringan yang akan digunakan untuk

implementasi dan testing pada simulator NS-3.

BAB 4 IMPLEMENTASI DAN ANALISA SIMULASI

Berisi implementasi dan testing, serta analisa jaringan yang menggunakan

teknologi mobile ad-hoc network.

BAB 5 SIMPULAN DAN SARAN

Berisi simpulan dari keseluruhan penelitian berdasarkan uraian, analisa serta

saran-saran.

TINJAUAN PUSTAKA

1. Mobile Ad-hoc Network

1.1 Pengertian

Mobile Ad-hoc network (MANET) merupakan sebuah jaringan yang terdiri dari

gabungan perangkat-perangkat bergerak (mobile) tanpa infrastruktur, sehingga

membentuk jaringan yang bersifat sementara. Tiap perangkat memiliki antarmuka

nirkabel dan saling berkomunikasi melalui gelombang radio, kemudian tiap perangkat

tersebut dinamakan node. Beberapa contoh ad-hoc node yaitu laptop dan personal digital

assistants (PDA) yang saling berkomunikasi secara langsung satu sama lain. (Larsson

dan Hedman, 1998).

MANET diharapkan menjadi lebih besar lagi. Diperlukan router yang tetap (fixed-

router) maupun lokasi yang tetap (fixed-location) pada infrastruktur jaringan, seperti

terlihat pada Gambar 1 a. Sedangkan pada MANET hal ini tidak diperlukan, seperti

terlihat pada Gambar 1 b. Contoh infrastruktur jaringan adalah jaringan selular, Local

Area Network (LAN) atau Wireless Local Area Network (WLAN)

(a) Infrastruktur Jaringan

(b) MANET

Gambar 1 Struktur Jaringan Nirkabel

Karena peralatan ad-hoc bisa bermacam–macam, maka pada Gambar 2

memperlihatkan kemungkinan topologi pada jaringan ad-hoc, yaitu terdiri dari perangkat

yang berbeda–beda (heterogen) atau sejenis (homogen).

(a) Perangkat Heterogen

(b) Perangkat Homogen

Gambar 2 Perangkat MANET

Dalam jaringan ini, node juga berfungsi sebagai router yang meneruskan paket ke

node lainnya. Node dapat bergerak secara bebas, tidak tergantung satu sama lain, topologi

pada jaringan ini terus berganti secara dinamis yang membuat routing semakin susah.

Oleh karena itu, routing merupakan salah satu hal yang paling diperhatikan dalam

jaringan ini. Protokol routing normal yang bekerja dengan baik pada jaringan tetap tidak

memperlihatkan performa yang sama pada MANET. Pada jaringan ini protokol routing

harus selalu dinamis sehingga dapat menanggapi pergantian topologi. (Vaidya, 2004)

Gambar 3 Jaringan Ad-hoc 3 Node

Jaringan ad-hoc dikategorikan termasuk jaringan nirkabel yang memiliki

kemampuan multi-hop dan mampu beroperasi tanpa dukungan infrastruktur apapun.

Ketidakhadiran infrastruktur atau pusat koordinator komunikasi atau base station

menjadikan routing sangat kompleks jika dibandingkan pada jaringan seluler. Perbedaan

utama jaringan selular (infrastructure network) dengan jaringan ad-hoc (infrastructure-

less network) dapat disimpulkan di Tabel 1. Adanya base station menjadikan routing

lebih mudah dan juga management sumber daya di dalam jaringan selular. Hal ini

disebabkan pada jaringan selular, keputusan routing dibuat terpusat. Tetapi di jaringan

ad-hoc, routing dan management sumber daya dikerjakan secara terdistribusi oleh semua

node. Routing ini dibutuhkan oleh setiapnode agar setiap node dapat berfungsi ganda

yaitu sebagai host, untuk mentransmisikan dan menerima data, dan sebagai router, untuk

mengarahkan data dari node lain (Murty & Manoj, 2004, p.192)

Tabel 1 Perbedaan Antara Jaringan Selular dan Jaringan Ad-hoc

Jaringan Seluler Jaringan Ad-hoc

Berbasis fixed infrastructure Infrastructure-less

Single-hop Multi-hop

Bandwidth dijamin (dirancang untuk voice traffic)Berbagai kanal radio (lebih cocok untuk lalu lintas

data best-effort)

Routing dipusatkan Routing terdistribusi

Circuit-switched Packet-switched

Konektifitas tanpa terputus Konektifitas sering terputus karena bersifat mobile

Biaya dan waktu yang tinggi Cepat dan biaya lebih efektif

Lebih mudah untuk mencapai sinkronisasi eaktu Sinkronisasi yang sulit dan memakan bandwidth

Lebih mudah untuk pemesanan bandwidthPemesanan bandwidth memerlukan protocol MAC

yang kompleks

Domain aplikasi pada sector sipil dan komersilDomail aplikasi pada sector yang belum memiliki

infrastuktur tetap

Biaya tinggi untuk pemeliharaan jaringanSelf-organization dan pemeliharaan dibangun pada

jaringan

Mobile host relative lebih kecil kompleksitasnya Mobile host memerlukan kecerdasan yang lebih

Tujuan utama routing adalah untuk memaksimalkan

rasio call acceptance dan meminimalkan rasio call

drop

Tujuan utama routing adalah untuk menentukan

jalur (path) dengan overhead yang minim dan juga

pemulihan konfigurasi dan broken path

Sudah luas penggunaannya dan sekarang sudah Penggunaan masih sedikit meskipun telah

masuk pada evolusi generasi ketigadikembangkan isu untuk meningkatkan

pemakaiannya

1.2 Karakteristik Ad-hoc

Karakteristik jaringan ad-hoc (digilib.ittelkom.ac.id, Juni 2011):

1. Secara mendasar tidak memerlukan infrastruktur (infrastructure-less);

2. Self-orginizing dan self-managing. Dikarenakan dukungan infrastruktur yang

minim atau bahkan tidak ada, sehingga node harus bisa mengelola dan

memelihara sendiri;

3. Multiple wireless link. Setiap node yang mempunyai sifat mobility dapat memiliki

beberapa interface yang terhubung ke beberapa node lainnya;

4. Topologi jaringan yang berubah-ubah, dikarenakan node yang terus bergerak.

Kehilangan konektifitas adalah hal umum yang sering terjadi;

5. Nirkabel (wireless), node yang mobile maka koneksinya pasti berupa wireless;

6. Semua node bisa berupa host atau router, disaat sebuah node ingin menghubungi

sebuah node lain yang melebihi single-hopnya maka diperlukan sebuah node lain

untuk yang berfungsi menjadi router;

7. Multi-hop, diperlukan karena cakupan area single-hop dalam jaringan ad-hoc

tidak cukup luas. Hal ini membatasi komunikasi antar node;

8. Limited resources, jaringan ad-hoc dibatasi oleh masalah daya (power) dan

kapasitas memori. Disaat node berpindah, node tidak mendapatkan konsumsi

daya listrik sehingga menggunakan baterai yang memiliki keterbatasan;

9. Heterogenitas. Setiap node boleh saja memiliki kemampuan yang berbeda antara

node yang satu dengan yang lainnya.

2. Simulator Jaringan

Sebuah simulator jaringan adalah sebuah program perangkat lunak yang meniru kerja

jaringan komputer. Dalam simulator, jaringan komputer biasanya dimodelkan dengan

perangkat, lalu lintas dll dan kinerjanya dianalisa. Umumnya, pengguna dapat

menyesuaikan simulator untuk memenuhi kebutuhan spesifik analisa mereka. Simulator

biasanya datang dengan dukungan protokol paling populer yang digunakan saat ini,

seperti WLAN, Wi-Max, UDP, dan TCP.

2.1 NS-3

Simulator NS-3 adalah sebuah network simulator peristiwa yang memiliki ciri

tersendiri yang ditargetkan secara utama untuk tujuan riset dan pendidikan. Proyek NS-3,

dimulai pada tahun 2006, adalah sebuah proyek open source yang diatur oleh komunitas

peneliti dan pengembang. NS-3 bukan extention dari NS-2, melainkan sebuah simulator

yang baru. Kedua simulator ditulis menggunakan bahasa pemrograman C++, tetapi NS-3

tidak menyokong API milik NS-2. NS-3 membolehkan peneliti untuk mempelajari

protokol-protokol Internet dan sistem berskala besar dalam lingkungan yang terkontrol.

NS-3 merupakan sebuah simulator jaringan yang sering digunakan untuk simulasi

protokol routing diantara yang simulator lainnya, dan juga sering digunakan untuk riset

mengenai ad-hoc networking, dan mendukung protokol jaringan yang populer, serta

menyediakan hasil simulasi untuk jaringan kabel maupun nirkabel. NS-3 juga cukup

populer di kalangan peneliti karena berbasis open source serta menyediakan dokumentasi

penelitian dari penelitian sebelumnya secara online pada website pengembang NS-3.

Fitur-fitur NS-3, antara lain:

1. Ditulis dalam C++ dengan antarmuka Python (opsional);

2. Sistem atribut NS-3 terdokumentasi dengan baik. Setiap objek NS-3 memiliki

seperangkat atribut (name, type, initial value);

3. NS-3 selaras dengan sistem nyata. Model node yang lebih seperti komputer nyata.

Dukungan utama antarmuka seperti soket API dan IP atau perangkat driver

antarmuka (di Linux);

4. NS-3 telah meng-update model-model (memuat campuran model baru dan ported

model);

5. Terintegrasi dengan software/tools lain seperti Wireshark untuk melihat trace

output;

Gambar 4 Tampilan Wireshark

NS-3 mengembangkan 2 mode integrasi dengan sistem nyata:

a. Mesin virtual yang berjalan di atas perangkat dan channel NS-3

Gambar 5 Ilustrasi NS-3 I

b. NS-3 berjalan dalam mode emulasi dan mengeluarkan mengkonsumsi paket melalui perangkat nyata

Gambar 6 Ilustrasi NS-3 II

Istilah yang biasa terdapat pada networking, namun memiliki arti yang spesifik

pada NS-3, antara lain:

1. Node

Dalam jargon internet, perangkat komputer yang terhubung ke jaringan disebut

host atau terkadang end-system. Dalam NS-3 abstraksi perangkat komputasi dasar

atau komputer disebut node. Abstraksi ini diwakili dalam C++ oleh kelas Node.

Kelas Node menyediakan metode untuk mengelola representasi perangkat

komputasi di simulasi.

2. Application

Dalam NS-3 abstraksi dasar untuk program pengguna yang menghasilkan

beberapa kegiatan yang akan disimulasikan adalah aplikasi. Abstraksi ini diwakili

dalam C++ oleh kelas Application. Kelas Application menyediakan metode untuk

mengelola representasi versi NS-3 pada aplikasi-aplikasi level user dalam

simulasi. Pengembang diharapkan untuk mengkhususkan kelas Application dalam

pengertian pemrograman berorientasi obyek untuk membuat aplikasi baru.

3. Channel

Seringkali media dimana aliran data dalam jaringan disebut channel. Dalam dunia

simulasi NS-3, seseorang menghubungkan sebuah Node ke objek yang mewakili

sebuah saluran komunikasi. Di NS-3 abstraksi komunikasi dasar subnetwork

disebut channel dan diwakili di C++ oleh kelas Channel.

4. Net Device

Untuk terhubung dengan jaringan, komputer harus memiliki perangkat keras yang

disebut dengan peripheral card. Peripheral card tersebut diimplementasikan

beberapa fungsi jaringan, sehingga disebut Network Interface Cards (NICs). NIC

tidak akan berfungsi tanpa sebuah software driver untuk mengontrol perangkat

keras tersebut. Pada Unix (atau Linux), sebuah peripheral hardware disebut

sebagai device. Device dikontrol menggunakan device driver, dan NIC dikontrol

menggunakan network device driver yang disebut dengan net device. Di NS-3 net

device meliputi baik software driver dan simulasi hardware. Sebuah net device

'di-instalasi' pada sebuah Node agar memungkinkan Node untuk berkomunikasi

dengan Node lainnya dengan simulasi melalui Channels. Abstraksi net device

direpresentasikan dengan C++ oleh kelas NetDevice. Kelas NetDevice

menyediakan metode untuk mengatur koneksi ke objek Node dan Channel.

5. Topology Helpers

Dalam sebuah jaringan simulasi besar akan diperlukan banyak koneksi untuk

mengatur antara Node, NetDevice serta Channel. NS-3 menyediakan apa yang

disebut objek Topology Helpers untuk mengatur simulasi–simulasi jaringan

semudah mungkin.

B. RANCANG BANGUN ALAT

1. Blok Diagram Rangkaian

2. Cara Kerja Rangkaian

INTERNET

PC SERVER

EXTENSION

INTERNET

menemukan permasalahan yang unik pada jaringan MANET, dimana diketahui bahwabeberapa protokol routing yang sudah di-support oleh network simulator yang digunakan(NS-3), yaitu AODV, OLSR, dan DSDV, memiliki karakteristik yang berbeda, sehinggapenulis tertantang untuk merancang sebuah program simulasi pada NS-3 untukmembandingkan protokol routing mana yang memiliki performa terbaik dalam beberapaskenario pada jaringan MANET.Untuk mengetahui performa pada beberapa protokol routing tersebut, penulismenggunakan beberapa nilai ukur pada simulasi pada sub-bab berikut. Selain itu penulisjuga akan membahas skenario rancangan simulasi yang diujikan pada NS-3 dalam subbab

1. selanjutnya.

C. RENCANA KERJA DAN JADWAL KERJA

Pengerjaan ini direncanakan sekitar 5 bulan, meliputi pekerjaan fisik yang berupa

pembuatan dan pemasangan peralatan serta kerja non fisik yang berupa pembuatan

laporan akhir.

Tabel daftar rencana kerja dan jadwal kerja:

No Rencana KerjaBulan ke-

1 2 3 4 5

1 Pengajuan Proposal

2 Persiapan Alat

3 Pengerjaan Alat

4 Pencarian Data

5 Konsultasi Laporan

6 Pembuatan Laporan

D. RENCANA ANGGARAN BIAYA

Biaya pengerjaan yang dibutuhkan untuk merancang simulasi performa routing protocol AODV, OLSR, dan DSDV menggunakan NS-3 pada Mobile Ad-Hoc Network ini adalah sebesar Rp1.560.000,00 meliputi biaya pembelian peralatan dan biaya pengerjaan proyek akhir ini.

Tabel daftar komponen dan rincian biaya:

No Bahan/Spesifikasi Jumlah Satuan Total Biaya

1 Biaya Bimbingan Rp1.500.000,00 Rp1.500.000

2 Kaset Program 2 buah Rp 30.000,00 Rp 60.000,00

Jumlah Rp1.560.000,00

DAFTAR PUSTAKA

Blanchard, E. 2001. Introduction to Networking and Data Communication : IEEE 802.3 Protocol. Diambil dari ww w . the l in u x r e v ie w . c o m

Iskandarsyah, HM. 2003. Dasar-dasar Jaringan VoIP. Diambil dari h t t p :// i k c. k a w a nu a . n e t .i d / b eser i / i sk a n d a r- v oip

Purbo, Onno W. 2004. Bandwidth Requirement For Internet Telephony. Diambil dari h t tp : / / s a n d b o x . b e ll a n e t. o r g / ~ on no/

Purbo, Onno W. 2004. Panduan Singkat Untuk Pembangunan VoIP Perjuangan. Diambil dari h t t p :/ / www. p r a s et yo . n e t/ vo i p / g ui d el 1 . h tm

Proposal LA NS

Documents

Transcript of Proposal LA NS