KONSEP DAN DESAIN ARSITEKTUR JARINGAN TEKNOLOGI INFORMASI UNTUK PENERAPAN SMART CITY (STUDI KASUS KOTA KENDARI SULAWESI TENGGARA) PDF

Preview

Summary

Konferensi Nasional Ilmu Komputer (KONIK) 2016 ISSN : 2338-2899 ANALISIS MEKANISME PENANGANAN KEMACETAN (CONGESTION CONTROL) PADA ALGORITMA VARIAN PROTOKOL TCP Medi Taruk1), Hario Jati Setyadi2) 1), 2) Teknik Informatika, Fakultas Teknologi Informasi, Institut Teknologi Surabaya Jl. Teknik Kimia ITS...

Description

Accelerat ing t he world's research.

KONSEP DAN DESAIN ARSITEKTUR JARINGAN TEKNOLOGI INFORMASI UNTUK PENERAPAN SMART CITY (STUDI KASUS KOTA KENDARI S... Muhammad Nadzirin Anshari Nur Konferensi Nasional Ilmu Komputer (KONIK) 2016

Cite this paper

Downloaded from Academia.edu 

Get the citation in MLA, APA, or Chicago styles

Related papers

Download a PDF Pack of t he best relat ed papers 

Rancang Bangun Aplikasi Layanan Informasi Wisat a Budaya Yogyakart a Berbasis Mobile Web … Kusworo Anindit o MACHINE LEARNING MULT I KLASIFIKASI CIT RA DIGITAL Andi Lukman PENERAPAN FUZZY LOGIC PADA SIST EM PENDUKUNG PENENT UAN LOYAL CUST OMER Bernadus Very Christ ioko, Dian Tri Wiyant i

ISSN : 2338-2899

Konferensi Nasional Ilmu Komputer (KONIK) 2016

ANALISIS MEKANISME PENANGANAN KEMACETAN (CONGESTION CONTROL) PADA ALGORITMA VARIAN PROTOKOL TCP Medi Taruk1), Hario Jati Setyadi2) 1), 2)

Teknik Informatika, Fakultas Teknologi Informasi, Institut Teknologi Surabaya 3) Jl. Teknik Kimia ITS – Surabaya, 60111 Email : [email protected]), [email protected]),

melalui uji perbandingan unjuk kerja pada varian algoritma. TCP congestion control merencanakan kelayakan dari ukuran window untuk mengontrol jumlah dari paket yang belum dikirim. Versi pertama dari TCP, distandardkan dalam RFC 793, dengan berdasarkan pada struktur dasar dari TCP yang disebut window-based flow control scheme dan coarse-gain timeout timer. Versi kedua, TCP Tahoe,ditambahkan congestion avoidance scheme, yang ditawarkan oleh Van Jacobson. Versi ketiga, TCP Reno, menyusul dua tahun belakangan memperluas congestion control scheme dengan fast retransmission dan fast recovery. Secara ringkas TCP congestion control terdiri lima fase: slowstart, congestion avoidance, fast retransmission, fast recovery, dan timeout.

Abstrak Kemacetan merupakan masalah serius di jaringan internet yang dapat menimbulkan peningkatan jumlah paket yang hilang. Selain itu, kemacetan dapat menjadi beban jaringan sehingga dapat memperlambat koneksi jika tidak ditangani dengan baik, bahkan hingga menyebabkan kelumpuhan dalam jaringan. Banyak versi perbaikan TCP, seperti Tahoe, Reno, dan SACK, ditawarkan untuk memperkirakan secara lebih akurat jumlah paket yang belum dikirim. Dalam tulisan ini difokuskan pada modifikasi pada fase slow-start dan congestion avoidance. Dua perbaikan sebelumnya adalah larger initial window dan smooth start, diuji untuk mempelajari pengaruhnya pada unjuk kerja. Kemudian dibandingkan dengan algoritma smooth congestion avoidance, dalam fase congestion avoidance untuk mengurangi kejadian paket hilang. Hasil simulasi menunjukkan semua modifikasi dapat menaikan unjuk kerja TCP.

Koneksi TCP secara khusus menggunakan acknowledgement (ACK) dari paket yang dikirim sebelumnya, untuk memperkirakan bandwidth yang tersedia. Pengirim yakin jaringan dalam kondisi bebas dari congestion saat diterima ACK yang baru dan mendeteksi adanya congestion saat diterima duplikasai ACK. Congestion window (cwnd) dipakai untuk membatasi jumlah data yang dikirim dalam satu round trip time (RTT). Pengirim akan menambah atau mengurangi ukuran congestion window yang mengacu jaringan pada kondisi congestion atau tidak. Skema congestion control TCP dapat dibagi menjadi lima fase sebagai berikut:

Kata kunci: TCP, Congestion Control, NS-2.35. 1. Pendahuluan TCP (Transmission Control Protocol) merupakan salah satu protokol yang bekerja pada layer transport pemodelan OSI [2][3]. Pada awalnya TCP dirancang lebih diperuntukkan untuk jaringan kabel[3]. Namun untuk memenuhi kebutuhan akan perkembangan teknologi jaringan yang sangat cepat berdasarkan kebutuhan penggunaan oleh user, dibutuhkan pengembangan lebih lanjut untuk penggunaan TCP pada perangkat wireless. TCP mendasari keandalan protokol layer transport yang banyak digunakan pada aplikasi jaringan. Dengan semakin berkembangnya internet dan semakin tersebar luasnya penggunaan dari TCP, maka efisiensi dari TCP layak menjadi perhatian. Oleh karena itu banyak penelitian bagi TCP congestion control yang sudah ditawarkan untuk menaikkan performance transmisinya. Model algoritma congestion control TCP yang ada sekarang ditengarai masih belum memenuhi kebutuhan transaksi data pada jaringan Internet saat ini, terutama kebutuhan akan jaringan dengan highspeed communication dan juga aplikasi-aplikasi multimedia. Karena itu masih dibutuhkan algoritma alternatif yang dapat memenuhi kebutuhan transaksi data saat ini

Slow-Start Saat koneksi dimulai atau terjadi timeout, mulai slowstart state. Harga initial dari cwnd diatur pada harga satu paket saat memulai state tersebut. Pengirim menambah nilai cwnd secara exponensial dengan menambah sebuah paket setiap menerima ack. Slow-start mengontrol ukuran window sampai cwnd mencapai harga threshold slow-strat threshold (ssthresh). Saat cwnd mencapai ssthresh state congestion avoidance dimulai. Congestion Avoidance Saat ukuran window di slow-start state bertambah secara exponensial, paket dikirim dengan kecepatan bertambah yang akan mempercepat terjadinya congestion pada jaringan. Untuk menghindari hal ini, congestion avoidance state mulai ketika cwnd melebihi ssthresh. Pada state ini cwnd ditambah dengan 1/cwnd paket setiap menerima ack supaya ukuran window naik secara linier.

1

ISSN : 2338-2899

Konferensi Nasional Ilmu Komputer (KONIK) 2016

TCP yang diujikan dapat teruji pada berbagai kondisi. Pada tiap skenario akan dihitung nilai untuk tiap parameter. Blok diagram sistem pada Gambar 1 menjelaskan input data traffic sebagai masukan dan parameter yang kemudian akan dihitung dan dianalisis perbandingannya pada tiap skenario sebagai keluaran.

Fast Retransmission Dupikasi ACK disebabkan karena tidak diterimanya paket oleh penerima. Pengirim mengganggap packet loss atau tertunda. Jika terdapat tiga atau lebih duplikasi ACK diterima maka packet loss. Pengirim segera melakukan retransmisi tanpa menunggu coarse-grai. Fast Recovery

Tahoe

Saat fast retransmission dilakukan, ssthresh diset pada harga setengah cwnd dan kemudian cwnd diset ke ssthresh ditambah tiga paket. Cwnd ditambah dengan sebuah paket setiap menerima duplikasi ACK. Saat ACK dari paket re-transmisi diterima, cwnd diset ke ssthresh dan jika pengirim mengalami congestion avoidance kembali, maka cwnd direset pada pada setengah harga cwnd setelah fast recovery.

Input Data Traffic

Reno

Analisis Perbandingan Throughput Throughput Analisis Perbandingan Packet Loss

Packet Loss

Fairness

Analisis Perbandingan Fairness

Vegas

SACK

Delay Analisis Perbandingan Delay

Metric variabel : Bandwith, RTT, CWND, Packet Size

Timeout Untuk setiap paket yang dikirim, pengirim mempertahankan timer dimana digunakan untuk mengecek time-out dari ACK yang tidak diterima dari suatu paket. Jika mengalami time out pengirim mereset cwnd ke satu dan melakukan slow-start. Harga kegagalan dari clock digunakan untuk round trip sebesar 500 ms, misalnya pengirim melakukan pengecekan untuk timeout setiap 500 ms.

Gambar 1. Blok Diagram Sistem Ukuran kualitas varian TCP yang diukur berupa throughput, packet loss, fairness dan delay. Pengambilan data hasil pengukuran dilakukan dengan memanfaatkan implementasi pengambilan packet loss dan delay. Data packet loss dan delay untuk setiap pengujian diambil pada suatu replikasi ketika metode replication independent mengindikasikan bahwa replikasi yang dilakukan telah cukup. Ukuran kualitas throughput dan fairness diukur dalam bentuk average dalam satu simulasi (simultan).

Pada penelitian ini [10], digunakan network simulator untuk melihat keluaran (throughput) pada varian TCP yang diujikan, yaitu TCP-Tahoe, TCP-Reno, TCP-Vegas, dan TCP-SACK dengan beberapa skenario pengamatan. Ke empat varian TCP tersebut merupakan varian yang paling memiliki pendekatan penanganan kemacetan (congestion control) pengembangan algoritma yang saling terkait [8].

Simulasi dilakukan menggunakan ketiga skenario dengan mengubah-ubah ukuran bandwidth dan delay pada link 1-2. Gambar 2 menunjukkan tiga buah skenario yang digunakan beserta ukuran bandwidth dan delay masing-masing.

2. Pembahasan Node

Penelitian ini membangun kerangka algoritma dari masing-masing varian protokol TCP yang telah ditentukan pada topologi point to multipoint. Kerangka penelitian ini tidak dikembangkan pada real network, melainkan pada simulasi yang dijalankan pada network simulator. Kerangka ini akan digunakan untuk melakukan pengujian dari masing-masing algoritma varian protokol TCP dan diimplementasikan pada NS2.35 dengan teknik simulasi Dumb-bell. Perancangan kerangka uji dilakukan agar algoritma varian TCP dapat dinilai kualitasnya sesuai dengan parameter yang telah ditentukan. Parameter pengujian perlu ditetapkan agar terdapat kesamaan sudut pandang dalam menilai suatu algoritma [6]. Tidak semua parameter QoS akan diimplementasikan dalam pengujian. Hanya parameter yang berpengaruh pada performansi algoritma dan memungkinkan untuk dihitung yang akan dipakai sebagai parameter pengujian algoritma.

Agent

TCP

DESTINATION

n0 n4

n2

n3

TCP

DESTINATION

n5 n1

Gambar 2. Topologi Simulasi Pada Gambar 2 dilakukan dua skenario pengujian. Pertama, pengujian dilakukan dengan topologi yang telah dibuat terhadap masing-masing node user mewakili varian TCP yang berbeda. Pada skenario ini dibuat setiap node user mempunyai layanan QoS yang setara, yang direpresentasikan dengan alokasi bandwidth yang sama

Dalam melakukan simulasi, perlu ditetapkan skenario simulasi yang tepat agar algoritma dari varian

2

ISSN : 2338-2899

Konferensi Nasional Ilmu Komputer (KONIK) 2016

TCP-Tahoe, TCP-Vegas maupun TCP-SACK tidak mempunyai perbedaan hasil throughput yang signifikan.

besar. Pengujian kedua dilakukan dengan alokasi yang disediakan lebih kecil dari yang disediakan oleh eNB terhadap node user. Ada dua tipe dasar aplikasi yang disimulasikan pada network simulator, yaitu simulated application dan generator trafik[4][5]. Pada simulated application, penulis menggunakan FTP (File Transport Protocol) sebagai input data dan pada generator trafik, penulis menggunakan CBR (Contstant Bit Rate). Sehingga pada bagian input memiliki dua sumber yaitu berupa FTP dan CBR. FTP dibangun untuk mensimulasikan bulk data transfer sedangkan CBR untuk membangkitkan data secara kontinu dengan bit rate yang konstan. Trafik generator CBR pada simulasi ini digunakan untuk menciptakan terjadinya congestion dan tidak diikutkan dalam pengolahan data. Parameter QoS menggolongkan kualitas transfer yang diberikan oleh suatu koneksi yang diperoleh dengan membandingkan unit data pada sisi masukan dan keluaran.

Gambar 3. Grafik Throughput Skenario 1 Pada Gambar 3 menunjukkan hasil skema skenario 1, meskipun terdapat sedikit perbedaan dimana node yang menggunakan TCP-Vegas, TCP-Tahoe serta TCPSACK memiliki besar throughput yang relatif sama besar, sedangkan TCP-Reno menunjukkan nilai yang lebih kecil. Meskipun begitu, besarnya jumlah data yang diterima masing-masing node dan besarnya nilai throughput rata-rata masih relatif sama besar.

Average Throughput Average throughput adalah jumlah rata-rata data yang dipilih untuk dikirimkan pada suatu jangka waktu tertentu. Throughput yang dihitung pada metrik ini merupakan attainable rate, yaitu throughput yang terjadi pada satu jangka waktu tertentu tanpa memperhatikan throughput sebelumnya. Dengan metrik ini, dapat diukur efektifitas penggunaan bandwidth dari suatu algoritma penjadwalan. Makin tinggi average throughput yang dihasilkan, maka makin tinggi pula efektifitas pemakaian bandwidth oleh algoritma tersebut. Nilai Average throughput didapat dari Persamaan (1). Throughput = (Jumlah paket yang dikirim) / (Satuan waktu) Average Queue Delay Average queueing delay adalah jumlah rata-rata waktu antara sampainya paket ke antrian sampai paket meninggalkan antrian. Dengan metrik ini, dapat diukur rata-rata waktu yang terbuang untuk menunggu dalam antrian. Makin tinggi nilai average queueing delay, maka makin kecil efisiensi pemakaian waktu pada varian TCP tersebut. Average queueing delay dihitung dalam satuan milisecond (ms) yang dapat dihitung pada Persamaan (2). =1( 



=

N

−

Gambar 4. Grafik Throughput Skenario 2 Gambar 4 menunjukkan skenario 2 hampir tidak terdapat perbedaan yang signifikan antara TCP-SACK dan juga TCP-Vegas. Sedangkan TCP-Reno memiliki besar throughput yang relatif kecil dibandingkan dengan varian TCP yang lain. Besar throughput dari penggunaan TCP-Vegas dan TCP-SACK dapat dikatakan memiliki efisiensi kanal yang relatif besar karena juga hampir mendekati alokasi link capacity yang dimilikinya.

)

3. Kesimpulan

Untuk mengetahui besar average throughput maka dapat dilihat pada grafik throughput, karena menunjukkan angka yang relatif konstan. Selain itu bisa juga dilakukan perhitungan eksak dengan melihat jumlah paket yang telah diterima selama rentang waktu dilakukannya simulasi. Dengan demikian dapat dikatakan, untuk membandingkan varian TCP tersebut dalam kondisi jaringan yang sedang bekerja spesifik satu layanan pada waktu tertentu dalam kondisi jaringan seperti yang disimulasikan, antara varian TCP-Reno,

Besar throughput pada kondisi hanya satu varian TCP yang bekerja pada satu waktu, baik TCP-Reno, TCP-Tahoe, TCP-Vegas, dan TCP-SACK menunjukkan besar yang sama dan tidak ada perbedaan yang signifikan. Pada kondisi QoS yang setara antara masingmasing varian TCP yang diimplementasikan dalam kesetaraan (fairness) yang didapat, semua varian TCP yang diujikan juga mempunyai besar throughput yang menunjukkan hasil tanpa perbedaan yang signifikan, meskipun terdapat sedikit perbedaan besar jumlah data

3

ISSN : 2338-2899

Konferensi Nasional Ilmu Komputer (KONIK) 2016

[4] Chen, J., Wang, C., Tsai, F, C., Chang, C, W., Liu, S, S., Guo, J., Lien, W, J., Sum, J, H., Hung, C, H., 2006. The design and implementation of WiMAX module for ns-2 simulator. Proceeding from the 2006 workshop on ns-2: the IP network simulator WNS2 ’06, p.5. Available at: http://portal.acm.org/citation.cfm?doid=1190455.1190458. [5] Zhang, C.P., 2004, Dynamics Comparison of TCP Veno and Reno, GLOBECOM’04. Nanyang Technological University, Singapore: IEEE. [6] Feiping, Fall., Floyd, S., 2008, Simulation Based Comparison of Tahoe, Reno and SACK TCP. [7] Jusak, D. (2011). Diktat Bab 3 Lapisan Transport . Surabaya: STIKOM. [8] Rahman, M., Kabir, A., Lutfullah, K., & Amin, M. (2008). Fair Comparisons of Different TCP Variants for Future Deployment of Networks. ICECC , [9] Stretch, J. (2010, Juny 17). TCP Selective Acknowledgments. Retrieved September 21, 2011, from: www.packetlife.net/blog/2010/jun/17/tcp-selectiveacknowledgments-sack/ [10]Waghmare, S., Parab, A., Nikose, P., Bhosale, S J, 2011, Comparative Analysis of different TCP Variants in Wireless Environment, IEEE. [11] Welzl, M. (2008). The ns-2 Network Simulator. Retrieved December 10, 2012, from www.welzl.at: [12]Wirawan, A. B., & Indarto, E. (2004). Mudah Membangun Simulasi dengan Network Simulator-2. Yogyakarta: Andi.

yang diterima oleh masing-masing node yang merepresentasikan varian TCP yang digunakan. Varian TCP-Vegas dan TCP-SACK memiliki average throughput yang relatif besar, dimana TCP-Reno berada pada average throughput paling rendah, dan TCP-Tahoe berada diantara keduanya, pada keadaan dimana ada paket yang hilang disebabkan penuhnya kapasitas jaringan. Agar dapat memberikan hasil yang lebih baik lagi bagi penelitian selanjutnya, perlu dilakukan pengembangan lebih lanjut pada network simulator (khususnya pengembangan kedepan dalam NS-3), terutama dalam aspek-aspek dalam jaringan akses berupa wireless, seperti bit error maupun derau yang dapat mempengaruhi kondisi link (node). Serta penggunaan parameter-parameter metrik lain yang tidak diujikan pada penelitian ini. Daftar Pustaka [1] Stallings, W., 2007. Data and Computer Communications, New Jersey: Pretince Hall. [2] Stallings, W., 2005. Wireless communications and networks, New Jersey: Pretince Hall [3] Stevens, W., 2011, TCP Slow Start, Congestion Avoidance, Fast Retransmit, and Fast Recovery Algorithms, RFC.

4

ISSN : 2338-2899

Konferensi Nasional Ilmu Komputer (KONIK) 2016

SMS GATEWAY UNTUK MENDUKUNG IDENTIFIKASI DAN PUBLIKASI POTENSI SUMBER DAYA ALAM DI WILAYAH PEDALAMAN Addy Suyatno1) Program Studi Ilmu Komputer, Fakultas Ilmu Komputer Teknologi Informasi, Universitas Mulawarman

Jalan Penajam Kampus Gunung Kelua, Samarinda, Kalimantan Timur Email : [email protected] 1)

adalah tambang batu bara dan minyak. Namun selain dua komoditi sumber daya alam tersebut, masih belum teridentifikasi dengan baik.

Abstrak Tidak selamanya model teknologi informasi cocok dan dapat diterapkan pada semua jenis masalah dan lokasi tertentu. Dalam suatu kasus ditemukan adanya penyelesaian masalah menggunakan model teknologi informasi namun tidak dapat diterapkan karena fasilitas yang belum mendukung, atau berada pada lokasi yang tidak tepat.

Salah satu potensi sumber daya alam yang besar di Kabupaten Kutai Timur adalah ditemukannya jenis batuan yang dapat digunakan sebagai bahan baku semen di sebuah gunung. Hal ini menjadi daya tarik tersendiri bagi calon investor yang akan melakukan investasi di Kabupaten Kutai Timur. Namun sebagai calon investor, harus melakukan kajian terlebih dahulu berdasarkan data-data awal potensi sumber daya alamnya sebelum melakukan langkah selanjutnya.

Penggunaan website sebagai media untuk mempublikasikan informasi potensi sumber daya alam merupakan pengembangan teknologi yang sangat baik, namun tidak akan berjalan dengan baik jika tidak didukung dengan data yang valid dari sumber potensi berada. Sementara sumber data berada pada wilayah pedalaman yang belum dapat diakses dengan internet.

Potensi lain yang juga perlu dipublikasikan sehingga menarik minat investor adalah perkebunan kelapa sawit yang luas, karet, produk hasil hutan, perkebunan, dan hasil pertanian. Kabupaten Kutai Timur merupakan salah satu kabupaten yang menjadi basis ketahanan pangan dan diproyeksikan menjadi lumbung dengan mengandalkan sektor pertanian dan perkebunan.

Solusi yang memungkinkan adalah menggunakan sms gateway karena meskipun belum dapat mengakses internet di wilayah pedalaman, namun di beberapa lokasi telah mendapatkan fasilitas layanan terbatas untuk sms dan telephone.

Dibutuhkan sebuah sistem yang mampu menjembatani antara kebutuhan pemerintah daerah yang ingin mempublikasikan potensi sumber daya alam di wilayahnya dengan para calon investor atau pihak yang memiliki kepentingan khusus terhadap potensi tersebut.

Kata kunci: sms gateway, potensi sumber daya alam, website.

Kabupaten Kutai Timur merupakan salah satu kabupaten yang berada di Propinsi Kalimantan Timur, dengan memiliki 18 kecamatan tersebar di pedalaman Pulau Kalimantan. Mayoritas kecamatan masih berada di wilayah pedalaman karena kabupaten ini merupakan pemekaran dari Kabupaten Kutai Kartanegara yang pada awalnya memiliki luas wilayah sangat besar.

Teknologi informasi yang paling mungkin dikembangkan adalah membangun website untuk mempublikasikan potensi-potensi sumber daya alamat tersebut sehingga dapat diakses oleh siapapun, dari manapun, dan kapan pun selama terhubung dengan internet. Namun yang menjadi masalah adalah sebagian besar kecamatan yang ada di Kabupaten Kutai Timur belum mendapatkan akses internet dengan baik, sehingga untuk input dan update data potensi mengalami kendala.

Potensi sumber daya alam yang dimiliki kabupa...