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
ANALISA PERFORMA ROUTINGPROTOCOL AODV, OLSR, DAN DSDV
MENGGUNAKAN NS-3 PADA MOBILE AD-HOC NETWORK
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
ANALISA PERFORMA ROUTINGPROTOCOL AODV, OLSR, DAN DSDV
MENGGUNAKAN NS-3 PADA MOBILE AD-HOC NETWORK
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
Top Related