Bar Graph Analyse

Analisa menggunakan grafik bar hanya dapat dilakukan untuk class, yaitu setiap nilai x akan merepresentasikan class.

1. Jumlah paket yang diterima dalam persen (%)

Pada grafik di bawah ini, sumbu Y merepresentasikan  total paket yang diterima dan sumbu X merepresentasikan queue class (EF, AF, BE).

Prosentase penerimaan paket pada masing-masing Queue hampir semua menunjukkan 100%. Hanya ada dua queue yang mengalami packet loss. Beberapa penyebab terjadinya paket loss adalah antrian yang melebihi kapasitas buffer pada setiap node, terjadinya antrian yang berlebihan dalam jaringan (congestion), node yang bekerja melebihi buffer, memory yang terbatas pada node.

2.Jumlah Paket yang hilang

Pada grafik di bawah ini, sumbu Y merepresentasikan  total paket yang hilang dan sumbu X merepresentasikan queue class (EF, AF, BE).

Berkebalikan dengan grafik paket yang diterima, grafik paket yang hilang pada Queue BE dan AF sangat tinggi sedangkan Queue yang lain nilainya nol.

3.Maximum Queue Length

Pada grafik di bawah ini, sumbu Y merepresentasikan  besar maksimal antrian pada tiap class dan sumbu X merepresentasikan queue class (EF, AF, BE).

Untuk maksimum queue length berdasarkan bytes, queue AF dan BE memilki maksimum antrian yang tinggi, oleh karena itu pada analisa sebelumnya pada kedua antrian ini terjadi banyak paket yang hilang. Mungkin karena data yang dikirim terlalu besar atau terlalu banyak sehingga terjadi antrian yang panjang dan menyebabkan banyak paket hilang.

4. Analisa jaringan

Bagian ini adalah bagian pengamatan jaringan dan kualitas layanan menggunakan metode Differentiated Services (DS) pada waktu simulasi yang ditentukan sebelumnya, yaitu 2,75 menit. Pada antrian 1, jumlah paket yang hilang sebesar 6%, paket yang hilang tersebut terdapat pada queue AF dan BE seperti yang tampak pada grafik sebelumnya.  Node S3 ke D3 diperkirakan berada pada antrian 1 karena tidak semua paket sampai ke penerima.

Graph Analyse

Penggunaan grafik dalam penelitian ini akan memudahkan proses analisa QoS, karena kita bisa membandingkan jalannya jaringan pada tiap nodenya.

1.Grafik Packet Loss

Jika dilihat dari grafik di atas, node E1 ke E2 terdapat banyak paket yang hilang, namun jika dilihat berdasarkan class, Queue BE memiliki presentase paket hilang tertinggi. Hanya ada dua Queue yang mengalami packet loss yaitu Queue BE dan AF, ini menandakan bahwa metode Differentiated Services mampu mengurangi masalah packet loss.

2  Grafik Throughput

Throughput adalah 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. Pada kata lain, sama dengan jumlah pengiriman paket IP sukses per service-second. Berikut adalah penghitungan rumus dalam mencari nilai throughput:

Throughput = packet receives / time between first and last packet

Queue1 EF, AF, BE dan Queue2 EF memiliki pola troughput yang hamper sama, ini menandakan waktu kedatangan paket pada class tersebut kecepatannya hampir sama.

Testing and Analysis

Pada tahap pengujian dan analisa ini penulis melakukan pengamatan jaringan pada aplikasi Network SImulator (NS). Hasil dari aplikasi NS adalah sebuah simulasi Quality of Services dan nilai matrik yang didapatkan dari dua analisa yang berbeda yaitu Flow dan Class.

1. Analisa Packet Loss

Packet loss merupakan suatu parameter yang menggambarkan suatu kondisi yang menunjukkan jumlah total paket yang hilang. Berikut adalah perbandingan hasil analisa volume packet loss (packet yang hilang) pada saat transmisi Flow dan Class:

Beberapa penyebab terjadinya paket loss adalah antrian yang melebihi kapasitas buffer pada setiap node, terjadinya antrian yang berlebihan dalam jaringan (congestion), node yang bekerja melebihi buffer, memory yang terbatas pada node.

2. Analisa One Way Delay

Latency didefinisikan sebagai total waktu tunda suatu paket yang diakibatkan oleh proses transmisi dari satu titik ke titik lain yang menjadi tujuannya. One way delay diukur mulai dari paket datang dari sender (pengirim) hingga ke receiver (penerima).

Jitter didefinisikan sebagai variasi dari delay atau variasi waktu kedatangan paket. Banyak hal yang menyebabkan jitter, diantaranya adalah peningkatan trafik secara tiba-tiba sehingga menyebabkan penyempitan bandwith dan menimbulkan antrian. Selain itu, kecepatan terima dan kirim paket dari setiap node juga dapat menyebabkan jitter.

Dari simulasi di atas, jika nilai rata-rata delay-nya semakin kecil dan range variasi delay semakin besar, nilai jitter akan semakin kecil.

3. Instantaneous Packet Delay Variation (IPDV)

IPDV didasarkan pada ukuran one-way-delay dan didefinisikan untuk sepasang paket yang berurutan. Satu pengukuran IPDV membutuhkan dua paket. Misalkan jika Di adalah one-way-delay dari paket i_th, maka IPDV dari paket ini didefinisikan oleh D(i) – D(i-1), i adalah 1,2,3…

Pada simulasi di atas, dapat di analisa bahwa semakin besar nilai rata-rata IPDV, nilai maksimal IPDV pun akan semakin besar.


Setting dan pemodelan jaringan

Jika aplikasi berhasil di instalasi, langkah selanjutnya adalah memodelkan jaringan sesuai dengan yang akan dianalisa, berikut adalah langkah-langkah setting jaringan:

1. Setting Network Traffic

Setiap node traffic diklasifikan pada satu sender sehingga memudahkan analisa jalannya traffic jaringan,pada kasus ini terdapat tiga sender yaitu: S1(DSCP):46, S2(DSCP):10, S3(DSCP):):.

2. Setting Protocols, Packet Sizes, Traffic, Bandwith, dan Delay

Untuk setiap link mengimplementasikan network model, misalkan dari S1 ke D1 menggunakan protocol UDP, traffic yang di pilih adalah CBR, besar rate 200, jumlah packet yang dikirim 256, sedangkan untuk setting burst, idle, shape menggunakan default yaitu na. Untuk simulasi ini, setting waktu yang digunakan adalah dua menit.

Untuk gambar kedua, setting pada tahap ini adalah setting bandwith diantara tiap link yang telah implementasikan sebelumnya. Misalkan pada S1, angka 10.0 adalah besarnya bandwith dalam Mbit/s, dan angka 5 adalah besarnya Delay dalam ms.

3. Setting Policing, Queue Management dan Scheduling

Instalasi Network Simulator (NS)

Pada tahap ini, penulis menggunakan aplikasi simulator yang dapat memonitor traffic jaringan yang bekerja pada operating system linux, yaitu aplikasi Network Simulator:

Langkah-langkah instalasi :

1.      Install aplikasi Network Simulator (NS) pada Linux system, aplikasi ini bisa di unduh di http://www.isi.edu/nsnam/ns/index.html

2.      Copy folder  “qos4um” dari “AllInOne” download option ke dalam path “/root”

3.      Copy file trace.cc yang terdapata pada folder /root/qos4u/install ke dalam folder yang sama di mana terdapat file trace.cc dari NS (karena file yang baru ini mengandung DSCP pada tiap paketnya).

4.      Lakukan prosedur yang sama pada file dsred.h ( karena MAX_CP parameter ).

5.      Untuk mencegah error message selama simulasi NAM, buka file …/tcl/lib/ns-namsupp.tcl dan pada fungsi  instproc trace-annotate tambahkan instruksi “-e” , contoh:

“v -t[$self now] -e sim_annotations[$self now] $annotationSeq_$str”

6.      Setelah itu lakukan perintah “./install” dan “make”

7.      Untuk menginisialisasi aplikasi lakukan perintah “tclsh run.tcl

8.      Jika aplikasi tidak dapat start, periksa lagi apakah file “.bash_profile” sudah diubah sesuai dengan petunjuk penginstallan yang terdapat pada Help dari NS.

Ilustrasi Traffic Conditioner Block in DiffServ

  • Classifier: Memilih paket dalam arus traffic berdasarkan isi dari beberapa bagian dari header paket
  • Meter : Memeriksa kepatuhan parameter traffic (misalnya, Token Bucket) dan melewati hasil untuk marker dan pembentuk / penetes untuk memicu aksi untuk in / out-of- profil paket.
  • Marker: mencatat/ menulis ulang nilai DSCP.
  • Shaper : menunda beberapa paket untuk menjadi sesuai dengan profil.

Diffserv entities

• Domains: Jaringan antar daerah dengan administrasi umum
kepemilikan,dengan serangkaian kebijakan penyediaan layanan dan
definisi PHB
• Boundary node: Titik masuk (ingress) atau keluar (jalan keluar) dari
domain. Kondisi lalu lintas & set DSCP label (seperti MPLS LER).
• Interior nodes: Dalam sebuah domain, tapi bukan batas simpu ,transit
ltraffic maju, dengan pelayanan ditentukan oleh label (seperti MPLS
LSRs)
Mungkin tanda lalu lintas yang dihasilkan secara lokal (mungkin juga
dilakukan oleh sumber).

 

Diffserv terminology

a. Per Hop Behavior (PHB)
Mendefinisikan perilaku sebuah switch ketika forwarding paket tertentu,
pelayanan apa yang mereka terima.
b. Behavior Aggregate (BA)
Sekelompok paket yang melewati suatu titik jaringan umum yang memiliki
label yang Common (DSCP) sehingga mereka mengalami PHB yang
sama pada titik tersebut.
c. Differentiated Services Code Point (DSCP)
Merupakan Header IP lapangan.

Informasi Diffserv dilakukan dalam sebuah header IP 8b bidang:
• IPv4: “Type of Service”
• IPv6: “Traffic Class”

0 1 2 3 4 5 6 7
+—+—+—+—+—+—+—+—+
| DSCP | ECN |
+—+—+—+—+—+—+—+—+

Router dapat ditandai di bidang DSCP:
• Secara khusus, pertama-hop router ditandai ketika sumber yang mengaturnya
menunjukkan
Jenis Layanan tradisional
• Interpretasi DSCP dapat disesuaikan untuk domain tertentu 􀖜 tertanda di
domain batas.

QoS with “DiffServ” (Differentiated Services) method

Sebuah alternatif untuk mekanisme kontrol QoS adalah untuk menyediakan
komunikasi berkualitas tinggi dengan over-provisioning jaringan sehingga kapasitas
didasarkan pada perkiraan beban puncak trafik. Pendekatan ini sederhana dan
ekonomis untuk jaringan dengan beban trafik ringan dan dapat diprediksi. Kinerjanya
wajar untuk banyak aplikasi. Ini mungkin termasuk aplikasi yang dapat
mengkompensasi variasi bandwidth dan delay dengan receive buffer besar, misalnya
dalam video streaming.

Untuk jaringan narrowband, biaya bandwidth sangat besar dan over-provisioning
sulit untuk dilakukan. Dalam situasi ini, dua filosofi yang berbeda jelas dikembangkan
teknisi dalam memberikan perlakuan khusus untuk paket yang membutuhkan ini.
Kerja awal menggunakan “IntServ” yaitu melakukan pemesanan resource. Dalam
model ini, aplikasi menggunakan Resource Reservation Protocol (RSVP) untuk
meminta dan memesan resource melalui jaringan. Sementara mekanisme IntServ
melakukan kerja, disadari bahwa dalam jaringan broadband dari penyedia layanan yang
lebih besar, Core router akan diperlukan untuk menerima, mempertahankan, dan
merobohkan ribuan atau mungkin puluhan ribu pemesanan. Ini diyakini bahwa
pendekatan ini tidak akan mengimbangi dengan pertumbuhan internet, dan dalam
setiap kejadian itu bertentangan dengan konsep merancang jaringan, sehingga Core router melakukan sedikit lebih dari sekadar menyalurkan paket-paket pada tingkat yang
tertinggi.

Kedua dan saat ini pendekatan diterima adalah “DiffServ” atau Differentiated
Services. Dalam model DiffServ, paket ditandai sesuai dengan jenis layanan yang
mereka butuhkan. Sebagai tanggapan terhadap tanda-tanda tersebut, router dan switch
menggunakan berbagai strategi untuk menyesuaikan antrian kinerja untuk
persyaratan. (Pada IP layer, jasa dibedakan kode titik (DSCP) tanda-tanda
menggunakan 6 bit dalam header paket IP. Pada lapisan MAC, VLAN IEEE 802.1Q dan
IEEE 802.1p dapat digunakan untuk membawa informasi pada dasarnya sama)
Router dengan DiffServ menggunakan beberapa antrian untuk pengiriman paket yang
sedang menunggu dari interface bandwidth terbatas (misalnya, wide area). Vendor
router menyediakan kemampuan yang berbeda untuk mengkonfigurasi perilaku ini,
untuk menyertakan jumlah antrian, prioritas relatif dari antrian, dan bandwidth yang
telah disediakan untuk masing-masing antrian. Dalam prakteknya, ketika sebuah paket
harus diteruskan dari sebuah interface dengan antrian, paket-paket yang membutuhkan
jitter rendah (misalnya, VoIP atau VTC) diberikan prioritas di atas paket-paket di antrian
yang lain. Biasanya, beberapa bandwidth dialokasikan secara default untuk mengontrol
jaringan paket (misalnya, ICMP dan routing protokol), sedangkan best effort traffic
mungkin hanya akan diberikan bandwidth apapun yang tersisa.