Selamat Datang

Selamat datang blog-surfer sekalian di blog pribadi saya khusus Mata Kuliah Jaringan Informasi ini. Silahkan lihat-lihat

Affan Des

Install OPNET 14.0 pada Windows 7

Berawal dari tugas paper ane tentang QoS pada MANET, banyak hal yang ane pelajari tentang jaringan terutama dalam bidang QoS dan MANET. Antara lain sebuah software simulator yang wwaaah, namanya OPNET.

Yang memuakkan dari aplikasi ini adalah menginstallnya, ribet dan referensinya hanya untuk Windows XP, jadi ane coba share bagaimana cara install OPNET 14.0 pada Windows 7.

Kebetulan leppy ane pake Windows 7 64-bit, jadi di drive C: ada folder “Program Files” dan “Program Files (x86)”. Sehingga OS ane bisa jalanin aplikasi 64bit dan 32bit. Untuk OPNET kali ini ane ingin menginstall ke 32bit, jadi semua folder akan ane arahkan ke folder khusus 32bit.

Persiapan

Sebelum menginstall, ada beberapa hal yang perlu dipersiapkan, antara lain :

– System Requirementnya, klik disini.

– Visual Studio 2005, 2008. klo ane pake Visual Studio 2010 Pro

Install OPNET

  1. Install Visual Studio terlebih dahulu dengan mengikut sertakan C++ di dalamnya.
  2. Atur Environment Variable pada Windows 7, berikut langkah-langkahnya :
    • Tekan Windows+Pause Break untuk ke System Properties, atau
    • Klik Start->Computer, klik tombol System Properties
    • Pada System Properties, klik Advanced system settings, klik Environment Variables
    • Klik New pada User variables, dan masukkan Environment Variables tambahan, klik disini.
  3. Jalan kan Visual Studio, lalu biarkan
  4. Install OPNET Modeler 14.0, berikut langkah-langkahnya :
    • Jalankan modeler_140A_PL3_6313_win.exe -f license_server.properties
    • Jalankan models_140A_PL3_17Oct07_win.exe -i silent
    • Jalankan modeler_docs_140A_PL2_24-Sep-2007_win.exe -i silent
  5. Jalankan Crack OPNET 14 License Maker, berikut langkah-langkahnya :
    • Jalankan Cracknya, nanti akan muncul folder C:\OPNET_license
    • Copy folder C:\OPNET_license ke D:\OPNET_license (jika ada drive D: )
  6. Copy kan semua file MANIFEST di folder “C:\Program Files (x86)\OPNET\14.0.A\sys\pc_intel_win32\bin\manifest” ke “C:\Program Files (x86)\OPNET\14.0.A\sys\pc_intel_win32\bin”
  7. Jalankan OPNET seperti biasa. Pilih menu Edit > Preferences, pilih kategori Discrete Event Simulation, ubah property Network Simulation Repositories menjadi stdmod.
  8. Jalankan OPNET seperti biasa, Semoga bermanfaat
Environment Variables Tambahan
Path=
C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 10.0\Common7\IDE;
C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 10.0\VC\BIN;
C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 10.0\Common7\Tools;
C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 10.0\Common7\Tools\bin;
C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 10.0\VC\PlatformSDK\bin;
C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 10.0\SDK\v2.0\bin;
C:\WINDOWS\Microsoft.NET\Framework\v2.0.50727;
C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 10.0\VC\VCPackages;
C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 10.0\SDK\v2.0\Bin;
C:\WINDOWS\Microsoft.NET\Framework\v2.0.50727;
C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 10.0\VC\bin;
C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 10.0\Common7\IDE;
C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 10.0\VC\vcpackages;

INCLUDE=
C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 10.0\VC\ATLMFC\INCLUDE;
C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 10.0\VC\INCLUDE;
C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 10.0\VC\PlatformSDK\include;
C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 10.0\SDK\v2.0\include;

LIB=
C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 10.0\VC\ATLMFC\LIB;
C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 10.0\VC\LIB;
C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 10.0\VC\PlatformSDK\lib;
C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 10.0\SDK\v2.0\lib;

LIBPATH=
C:\WINDOWS\Microsoft.NET\Framework\v2.0.50727;
C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 10.0\VC\ATLMFC\LIB;

NetSamplePath=
C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 10.0\SDK\v2.0;

DevEnvDir=
C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 10.0\Common7\IDE;

FrameworkDir=
C:\WINDOWS\Microsoft.NET\Framework;

FrameworkSDKDir=
C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 10.0\SDK\v2.0;

FrameworkVersion=
v2.0.50727;

VCBUILD_DEFAULT_CFG=
Debug^|Win32;

VCBUILD_DEFAULT_OPTIONS=
/useenv;

VCINSTALLDIR=
C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 10.0\VC;

VSINSTALLDIR=
C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 10.0;

4. QoS pada MANET

4.1       Kebutuhan QoS pada MANET

Dikarenakan karakteristik dari MANET yang berbeda dengan jaringan tetap, maka dalam menerapkan QoS pada MANET perlu memperhatikan beberapa hal berikut ini :

a.      Route Stability

Kestabilan routing haruslah dijaga mengingat karakteristik topologi MANET yang dapat berubah-ubah menyebabkan rekonstruksi jalur routing setiap saat khususnya pada saat terjadi perubahan node.

b.      Security

Keamanan data harus menjadi perhatian karena data mengalir melalui jaringan wireless yang sangat mudah untuk direkam. Penggunaan enkripsi yang kuat akan membantu meningkatkan keamanan pada jaringan tersebut.

c.       Reliability

Keandalan jaringan menjadi perhatian penting karena jaringan dibangun menggunakan media gelombang radio yang memiliki keterbatasan jangkauan dan mudah terjadinya tabrakan gelombang (interferensi) yang menyebabkan terjadinya bit-error atau paket yang rusak dalam perjalanan.

4.2       Solusi QoS pada MANET

Dari uraian sebelumnya dapat diketahui bahwa keunikan jaringan MANET memiliki kesulitan tersendiri jika dibandingkan dengan jaringan tetap, perlu adanya penanganan QoS tersendiri yang dapat menutup potensi-potensi yang bisa menjatuhkan kualitas layanan pada MANET.

4.2.1       Cluster Based QoS Routing Protocol

Cluster Based QoS Routing Protocol (CBQR) merupakan algoritma yang didasarkan kepada suatu kenyataan bahwa node dikumpulkan dalam bentuk klaster menggunakan algoritma Least Cluster Change (LCC). Pertama-tama cluster-head akan memilih sebuah klaster berdasarkan cluster-id terkecil untuk membuat sebuah klaster dan cluster-head akan mengalami perubahan hanya jika terjadi : 1) ketika kedua cluster-head datang dari klaster yang sama, atau 2) node terputus (11).

Tabel 1. Member Table (berdasarkan (9))

S. No

IP Address

Setiap node memiliki member_table yang berisikan alamat dari node tetangganya. Selain itu node juga memiliki gateway_table yang menyimpan alamat dari gateway sebuah node beserta bandwidth pada jalur tersebut (11).

Tabel 2. Gateway Node Table (berdasarkan (9))

IP Address

Available bandwidth

Ketika sebuah node melakukan request untuk mengirim data ke node lain, maka alamat tujuan akan dicek pada member table. Jika alamat tujuan ditemukan maka data akan ditransfer ke alamat tersebut. Jika tidak, data akan dikirim ke cluster-head. Kemudian cluster-head akan melakukan pengecekan ulang pada member table, jika masih tidak ditemukan maka clusterhead akan mengecek pada tabel gateway node dimana bandwidth yang diperlukan tersedia dan mengirimkan paket tersebut ke node yang memiliki ketersediaan bandwidth. Selanjutnya alamat node tersebut akan disalin ke List-of-Visited-Nodes pada bagian data packet header. Variabel ini akan berguna untuk menghindari loop pada saat routing. Sehingga dapat dipastikan paket tidak akan melewati sebuah node lebih dari satu kali.

Berikut ini algoritma untuk menemukan sebuah node pada member table

FindMember(Data Packet DP)
For(i=1 to member_table_size)
{
      If((IP(member_table[i])==IP(DPH.Dest_Add))
      {
            Send the Data Packet to Dest_Add;
            Exit();
      }
      Send the Data Packet to cluster-head;
}

Berikut ini algoritma untuk gateway node pada gateway_table pada cluster-head

Gateway(Data Packet DP, AB)
For(i=0 to member_table_size)
{
      If(Not_Visited(IP(gateway_table[i]), DPH.List_of_Visited_Nodes) & (AB >= R)
      {
            Send the packet to gateway_node;
            AB = AB – R;
            List_of_Visited_Nodes = List_of_Visited_Nodes +
                                IP(gateway_table[i]);
            TTL = TTL + 1;
            Exit();
      }
}

Berikut ini algoritma untuk mengecek apakah sebuah node pernah dikunjungi atau belum

Not_Visited(Gateway node address, List of Visited Nodes)
For(i=0 to i < SIZE[List of Visited Nodes])
{
      If(List of Visited Nodes[i] == Node_Address)
      {
            Return false;
      }
      Else
      {
            Return true;
      }
}

4.3        Rencana Pengujian

Pengujian akan dilakukan dengan menggunakan simulator yang dengan pengaturan yang disesuaikan untuk memenuhi kebutuhan QoS yang telah dijelaskan sebelumnya. Sebelum melakukan pengujian, perlu dibuat beberapa skenario model jaringan MANET.

3. Mobile Ad Hoc Network (MANET)

3.1       Defenisi

Mobile Ad Hoc Network (MANET) adalah kumpulan dari beberapa wireless node yang dapat di set-up secara dinamis dimana saja dan kapan saja tanpa menggunakan infrastruktur jaringan yang ada (10). MANET juga merupakan jaringan sementara yang dibentuk oleh beberapa mobile node tanpa adanya pusat administrasi dan infrastruktur kabel (11). Pada MANET, mobile host yang terhubung dengan wireless dapat bergerak bebas dan juga berperan sebagai router.

Terdapat beberapa perbedaan antara jaringan ad hoc dengan jaringan yang memiliki infrastruktur, antara lain :

  1. Peer-to-Peer, yaitu komunikasi antara dua node dalam satu hop.
  2. Remote-to-Remote, yaitu komunikasi antar dua node diluar satu hop, namun masih tetap mengelola kestabilan rute di antara keduanya.
  3. Dynamic Traffic, terjadi ketika node bergerak, maka rute harus dikonstruksi ulang. Ini merupakan hasil dari tingkat konektifitas yang rendah.

3.2       Karakteristik MANET

Berdasarkan dokumen Request for Comments menjelaskan bahwa terdapat beberapa karakteristik dari Mobile Ad Hoc Network (MANET). Disana dijelaskan bahwa MANET terdiri dari mobile platform (seperti router dan perangkat wireless) dalam hal ini disebut dengan “node” yang bebas berpindah-pindah ke mana saja. Node tersebut bisa saja berada di pesawat, kapal, mobil dan dimana saja (12).

Setiap node dilengkapi dengan transmitter dan receiver wireless menggunakan antena atau sejenisnya yang bersifat omnidirectional (broadcast), highly directional (point to point), memungkinkan untuk diarahkan, atau kombinasi dari beberapa hal tersebut. Omnidirectional maksudnya adalah gelombang radio dipancarkan ke segala arah oleh perangkat transmitter wireless. Sedangkan highly directional adalah gelombang dipancarkan ke satu arah tertentu (12).

Selain karakteristik di atas, Mobile Ad Hoc Network (MANET) juga memiliki beberapa karakteristik yang lebih menonjol, antara lain (12) :

  1. Topologi yang dinamis : Node pada MANET memiliki sifat yang dinamis, yaitu dapat berpindah-pindah kemana saja. Maka topologi jaringan yang bentuknya adalah loncatan antara hop ke hop dapat berubah secara tidak terpola dan terjadi secara terus menerus tanpa ada ketetapan waktu untuk berpindah. Bisa saja didalam topologi tersebut terdiri dari node yang terhubung ke banyak hop lainnya, sehingga sangat berpengaruh secara signifikan terhadap susunan topologi jaringan.
  2. Otonomi : Setiap node pada MANET berperan sebagai end-user sekaligus sebagai router yang menghitung sendiri route-path yang selanjutnya akan dipilih.
  3. Keterbatasan bandwidth : Link pada jaringan wireless cenderung memiliki kapasitas yang rendah jika dibandingkan dengan jaringan berkabel. Jadi, kapasitas yang keluar untuk komunikasi wireless juga cenderung lebih kecil dari kapasitas maksimum transmisi. Efek yang terjadi pada jaringan yang berkapasitas rendah adalah congestion (kemacetan).
  4. Keterbatasan energi : Semua node pada MANET bersifat mobile, sehingga sangat dipastikan node tersebut menggunakan tenaga baterai untuk beroperasi. Sehingga perlu perancangan untuk optimalisasi energi.
  5. Keterbatasan Keamanan : Jaringan wireless cenderung lebih rentan terhadap keamanan daripada jaringan berkabel. Kegiatan pencurian (eavesdroping, spoofing dan denial of service) harus lebih diperhatikan.

3.3       Protokol MANET

Terdapat berbagai jenis protokol routing untuk MANET yang secara keseluruhan dapat dibagi menjadi beberapa kelompok, antara lain (13):

a.      Proactive Routing

Algoritma ini akan mengelola daftar tujuan dan rute terbaru masing-masing dengan cara mendistribusikan routing table ke seluruh jaringan, sehingga jalur lalu lintas (traffic) akan sering dilalui oleh  routing table tersebut. Hal ini akan memperlambat aliran data jika terjadi restrukturisasi routing table.

Beberapa contoh algoritma proactive routing adalah :

–          Babel

–          B.A.T.M.A.N – Better Approach to Mobile Ad hoc Network

–          DSDV – Highly Dynamic Destination Sequenced Distance Vector routing protocol

–          HSR – Hierarchial State Routing Protocol

–          IARP – Intrazone Routing Protocol

–          LCA – Linked Cluster Architecture

–          WAR – Witness Aided Routing

–          OLSR – Optimized Link State Routing Protocol

b.      Reactive Routing

Tipe ini akan mencari rute (on demand) dengan cara membanjiri jaringan dengan paket router request. Sehingga dapat menyebabkan jaringan akan penuh (clogging).

Beberapa contoh algoritma reactive routing adalah :

–          SENCAST

–          Reliable Ad Hoh On Demand Distance Vector Routing Protocol

–          Ant-Based Routing Algorithm for Mobile Ad Hoc Network

–          Admission Control Enabled On Demand Routing (ACOR)

–          Ariadne

–          Associativity Based Routing

–          Ad Hoc On Demand Distance Vector (AODV)

–          Ad Hoc On Demand Multipath Distance Vector

–          Backup Source Routing

–          Dynamic Source Routing (DSR)

–          Flow State in the Dynamic Source Routing

–          Dynamic MANET On Demand Routing (DYMO)

c.       Flow Oriented Routing

Tipe protokol ini mencari rute dengan mengikuti aliran yang disediakan. Salah satu pilihan adalah dengan unicast secara terus-menerus ketika meneruskan data saat mempromosikan link baru. Beberapa kekurangan tipe protokol ini adalah membutuhkan waktu yang lama untuk mencari rute yang baru. Beberapa protokol yang memiliki tipe ini adalah :

–          Interzone Routing Protocol (IERP)

–          Lightweight Underlay Network Ad Hoc Routing (LUNAR)

–          Signal Stability Routing (SSR)

d.      Hybrid Routing

Tipe protokol ini menggabungkan antara proactive routing dengan reactive routing. Protokol untuk tipe ini adalah :

–          Hybrid Routing Protocol for Large Scale MANET (HRPLS)

–          Hybrid Wireless Mesh Protocol (HWMP)

–          Zone Routing Protocol (ZRP)

3.4       Fokus Pengembangan MANET

Topik tentang Mobile Ad Hoc Network (MANET) menjadi sangat banyak dijadikan penelitian. Adapun fokus penelitian MANET saat ini mengacu kepada beberapa hal antara lain (10):

a. Routing

Topologi MANET yang secara dinamis dapat berubah-ubah menyebabkan muncul tantangan untuk mencari solusi untuk routing paket. Hal ini penting karena pada saat ada perubahan posisi node, maka kemungkinan besar jalur routing akan berubah dan perlu untuk mengatur ulang jalur routing.

b. Security dan Reliability

Keamanan sangat diperlukan terlebih pada jaringan wireless. Ini akan mencegah seseorang untuk mengambil dan mengirimkan paket yang tidak diinginkan. Selain itu juga terhadap ketangguhan jaringan wireless yang memiliki jangkauan yang terbatas.

c. Quality of Service (QoS)

Penerapan QoS pada jaringan yang selalu berubah-ubah merupakan tantangan tersendiri. Implementasi QoS harus dikembangkan agar dapat menyesuaikan dengan kondisi jaringan pada MANET.

d. Internetworking

Selain komunikasi antar node di dalam MANET, juga perlu mengembangkan teknologi untuk berkomunikasi pada jaringan tetap.

e. Power Consumption

Hampir sebagian besar perangkat mobile saat ini menggunakan baterai sebagai sumber dayanya. Untuk penggunaan dalam jangka waktu yang relatif lama, maka perlu dikembangkan cara memperpanjang waktu operasi perangkat tersebut dengan cara memperbesar kapasitas baterai atau memperkecil jumlah konsumsi baterai.

2. Quality of Service (QoS)

Dalam mengukur Quality of Service (QoS) tidak ada satu standarisasi tentang model QoS yang baik. IETF Internet Protocol Performance Metrics (IPPM) mencoba mendefinisikan satuan ukur (metrics) untuk internet performance (4) yang merupakan awal dari pengukuran performa internet.

2.1       Defenisi

Quality of Service (QoS) merupakan totalitas dari karakteristik layanan telekomunikasi yang bertanggung jawab terhadap kemampuannya untuk memuaskan kebutuhan pengguna layanan tersebut, baik secara tersirat maupun dinyatakan (5).

QoS mengacu kepada kemampuan suatu sistem terdistribusi untuk menyediakan layanan komputasi dan jaringan seperti harapan masing-masing pengguna untuk memenuhi kualitas dan ketepatan waktu (6).

QoS mencakup semua aspek dari sebuah koneksi, antara lain service response time, packet loss, signal to noise ratio, cross talk, echo, interrupt, frequency response, dan lain-lain (7).

2.2       Terminologi QoS

Terminologi QoS diklasifikasikan ke dalam 3 area, antara lain layanan (service), jaringan (network) dan manajemen (management) (5).

  1. QoS yang berhubungan dengan kualitas layanan (service) terdiri dari kecepatan pemrosesan (speed), tingkat ketepatan (accuracy), tingkat kepastian atau jaminan (dependability), ketersediaan (availability), keandalan (reliability), kemudahan (simplicity) dan sebagainya.
  2. QoS yang berhubungan dengan jaringan (network) terdiri dari network accessibility, connection accessibility, connection error probability, connection failure probability, misrouting probability, bit error ratio, transmission performance dan sebagainya.
  3. QoS yang berhubungan dengan manajemen (management) terdiri dari resource management, class of service, customer relationship management, benchmark, service level agreement, time between interruptions, interruption duration, mean time between interruption, mean time to restoration, fault coverage, repair coverage, maintenance, disaster recovery, complaint, directory service dan sebagainya.

2.3       Kualitas Jaringan

Pada jaringan terdapat berbagai faktor yang mempengaruhi kualitas jaringan antara lain faktor manusia dan faktor teknis (7). Faktor manusia terdiri dari kestabilan layanan (stability of service), ketersediaan layanan (availability of service), jeda waktu (delay), informasi pengguna dan lain-lain. Sedangkan faktor teknis terdiri dari keandalan (reliability), scalability, effectiveness, maintainability, grade of service dan lain-lain (8).

Transmisi sebuah paket data yang melewati jaringan dari transmiter sampai receiver akan mengalami berbagai permasalahan, di antaranya (7):

a.      Low Throughput

Throughput akan dipengaruhi oleh tipe data-stream pada jaringan. Tipe data-stream tertentu bisa saja membutuhkan prioritas lebih tinggi dalam jaringan jika dibandingkan dengan tipe data-stream lain. Misalkan data multimedia (video dan audio).

b.      Dropped Packets

Router akan membuang paket (drop) jika terdapat paket yang rusak atau paket tersebut sampai pada saat buffer router penuh. Ini menyebabkan pengiriman ulang terhadap paket tersebut, ini dapat menyebabkan terjadinya delay pada aliran transmisi tersebut.

c.       Errors

Paket error terkadang disebabkan oleh bit-error oleh gangguan sinyal gelombang radio (pada jaringan wireless). Apabila receiver menerima dan mendeteksi paket tersebut error, maka paket tersebut akan dibuang (drop) dan akan meminta transmiter untuk mengirim ulang paket tersebut.

d.      Latency

Sebuah paket bisa saja melewati berbagai rute untuk menghindari terjadinya kemacetan (congestion) sehingga membutuhkan waktu yang cukup lama untuk sampai ke tujuan. Hal ini akan sangat mempengaruhi latency.

e.       Jitter

Jitter merupakan variasi delay setiap paket. Hal ini akan sangat berpengaruh terhadap kualitas streaming audio atau video.

f.        Out of order delivery

Hal ini terjadi apabila suatu paket yang dikirimkan melalui router yang berbeda, memungkinkan untuk sampai pada tujuan dan mengakibatkan paket diterima tidak sesuai dengan urutan paket yang dikirim.

2.4       QoS pada IP Network

Untuk menyediakan QoS pada IP Network, IP Router perlu dilengkapi dengan berbagai fungsi tambahan. Pertama, sebuah host harus melakukan resource reservation pada router sepanjang jalur menuju tempat pengiriman melalui signaling protocol. Request tersebut akan melalui sebuah rute dimana router dapat menawarkan jalur terbaik, yang disebut dengan QoS Routing. Setiap router sepanjang jalur melakukan admission control untuk menentukan apakah request tersebut diterima atau ditolak.

Apabila permintaan resource reservation tersebut diterima, maka router akan siap untuk menerima aliran data dari host. Pada saat aliran data dikirim dan diterima oleh router, router perlu melakukan classifying terhadap semua paket yang diterima menjadi per-flow queue atau per-class queue, lalu menerapkan policing untuk melihat apakah paket tersebut menggunakan resource yang berlebihan dari resource yang diminta, dan terakhir melakukan scheduling untuk memastikan paket tersebut mendapatkan alokasi bandwidth (9).

2.5       Komponen QoS

Terdapat 6 komponen yang perlu diperhatikan dalam membangun jaringan yang memilki QoS, antara lain (9) :

a.      Signaling Protocol

Merupakan protokol umum yang digunakan untuk melakukan komunikasi antar router dengan tujuan untuk resource reservation. Salah satu protokol yang sering digunakan adalah Resource ReserVation Protocol (RSVP) yang digunakan oleh aplikasi untuk melakukan reservasi terhadap resource pada suatu jaringan. Contoh lain adalah protokol Common Open Policy Service (COPS), yaitu protokol query-response yang sederhana yang digunakan di dalam policy management system yang merupakan bagian dari arsitektur QoS Management.

b.      QoS Routing

QoS Routing menyediakan rute yang dinamis yang ditentukan berdasarkan waktu dan panjang jalur. Router melakukan pemilihan rute berdasarkan informasi dasar seperti jumlah hop yang sedikit, delay, bandwidth, loss ratio dan lain-lain.

c.       Admission Control

Pemilihan rute yang terdekat akan memungkinkan terjadinya kemacetan di suatu jalur tertentu, untuk itu perlu adanya admission control yang mengatur apakah paket tersebut boleh melewati rute tersebut atau tidak. Hal ini ditentukan berdasarkan jumlah paket yang menumpuk pada jalur tersebut, apabila jalur tersebut dipadati dengan paket yang sedang menunggu antrian (macet), maka paket akan di-drop.

d.      Packet Classification

Apabila jalur telah disepakati, melalui signaling protocol, QoS Routing dan Admission Control, maka paket dapat dikirimkan ke tujuan. Paket perlu diklasifikasikan.

e.       Policing

Komponen ini mengatur hak-hak paket. Apakah paket tersebut menggunakan resource yang berlebihan dari yang disepakati. Jika paket tersebut melebihi penggunaan resource-nya, maka paket tersebut akan di-drop atau diberi jeda waktu (delay).

f.        Scheduling

Tujuan umum adalah untuk melakukan resource sharing antara kelas paket. Terdapat bermacam-macam algoritma yang digunakan untuk scheduling, mulai dari yang sederhana sampai yang rumit.

2.6       Arsitektur QoS

Terdapat 2 arsitektur dari QoS antara lain Integrated Services (IntServ) dan Differential Services (DiffServ).

1. Integrated Services (IntServ)

Merupakan arsitektur yang lengkap yang dapat memenuhi hampir seluruh kebutuhan QoS yang disebabkan oleh critical network applications. Namun IntServ memerlukan cost yang besar.

2. Differential Services (DiffServ)

Merupakan solusi sederhana dengan menyediakan layanan yang berbeda berdasarkan level pengguna. Perbedaan layanan tersebut mencakup bandwidth, delay dan lain-lain.

1. Pendahuluan

1.1       Latar Belakang

Teknologi wireless saat ini telah didukung oleh berbagai perangkat mobile. Sehingga memungkinkan suatu perangkat mobile mengirimkan data ke perangkat lainnya. Perangkat mobile disini mencakup netbook, tablet, smartphone dan berbagai perangkat yang terhubung menggunakan teknologi.

Dengan adanya kemampuan pengiriman data antara perangkat mobile tersebut, maka memungkinkan perangkat-perangkat tersebut saling terhubung satu sama lain untuk saling bertukar data antara mereka layaknya Local Area Network (LAN) pada jaringan berkabel. Model jaringan wireless seperti inilah yang sering disebut dengan Mobile Ad Hoc Network (MANET).

Ad Hoc Network adalah jaringan yang terjadi antara beberapa node yang terhubung secara langsung, dimana kedua perangkat yang terhubung dapat mengirimkan data secara langsung. Pada MANET, jaringan ini terjadi antar perangkat mobile. Dengan kata lain, MANET seperti LAN namun tanpa kabel.

Ad Hoc Network dapat terjadi pada jaringan berkabel, hanya saja memerlukan banyak ethernet untuk menghubungkan ke node lain apabila ada penambahan node yang ingin tersambung. Sehingga istilah Ad Hoc Network menjadi kurang efisien dan kurang tepat jika digunakan pada jaringan berkabel. Dengan demikian Ad Hoc Network lebih sering didengar pada jaringan wireless. Ini dikarenakan hanya memerlukan satu perangkat wireless untuk menghubungkan ke banyak node yang ada dalam jangkauan wireless. Hal inilah yang membedakan antara MANET dan LAN yang memiliki Hub atau Switch sebagai penghubung antar beberapa aliran jaringan – dalam hal ini adalah kabel.

Karena MANET secara umum bukanlah koneksi one-hop, maka perlu adanya routing. Setiap node pada MANET berperan sebagai client sekaligus sebagai router. Sehingga, untuk berkomunikasi antara satu node ke node lainnya, perlu mekanisme routing untuk dari satu node ke node lainnya hingga data sampai pada node yang menjadi tujuan. Proses routing ini menjadi sebuah permasalahan pada MANET, ini dikarenakan setiap node berperan sebagai router yang menghitung node mana yang akan dilewati untuk bisa sampai kepada tujuan. Ditambah lagi dengan sifat mobile yang ada pada masing-masing node, memungkinkan node berpindah-pindah, memutuskan koneksi dan menyambungkan koneksinya ke MANET, membuat permasalahan routing menjadi lebih komplek.  Beberapa permasalahan lain adalah dari segi kualitas koneksi jaringan, interferensi sinyal, sumber daya bandwidth yang dibatasi dan bagaimana mengefisienkan admission control.

Keunikan MANET dibandingkan dengan LAN ini tentunya memerlukan penerapan Quality of Service (QoS) yang khusus pula. QoS pada jaringan wireless lebih rumit daripada pada jaringan berkabel. Ada beberapa alasan mengapa QoS pada MANET lebih rumit, antara lain :

  1. Interferensi gelombang radio
  2. Keterbatasan bandwidth dan jangkauan transmisi
  3. Sifat wireless yang menyebar (tidak terarah)
  4. Packet-loss pada saat transmisi
  5. Mudahnya penyadapan data pada jaringan wireless
  6. Perangkat mobile yang berpindah-pindah

1.2       Penelitian Terkait

Banyak riset yang dilakukan untuk menjawab berbagai permasalahan di atas dengan mengajukan berbagai metode. Beberapa riset memfokuskan untuk membahas masalah QoS Routing, seperti yang dilakukan Nguyen dan Minet (1), mereka menawarkan protokol routing OLSR yang dimodifikasi untuk menjawab permasalahan radio interferensi yang berdampak signifikan pada kualitas bandwidth pada jaringan wireless. Selain itu mereka (1) juga mengangkat tentang optimasi packet-flooding pada jaringan. Dengan metode OLSR yang telah dimodifikasi, pemilihan routing didasarkan pada permintaan bandwidth dan radio interferensi, dimana node yang memiliki packet-flooding yang paling efisien yang akan dipilih.

Berbeda dengan Thenmozhi dan Lakshmipathi (2) yang meneliti lebih lanjut tentang QoS-Enhanced AODV Protocol. Menurut mereka, QE-AODV protokol merupakan optimisasi dari protokol AODV klasik yang telah disesuaikan untuk digunakan pada Mobile Ad Hoc Network (MANET). Thenmozhi lebih fokus kepada modifikasi format paket Route Request dan paket Reply untuk menyimpan informasi tambahan yang akan berguna untuk membangun rute antara dua node. Hal ini yang membedakan antara algoritma AODV dengan QE-AODV sehingga mereka mendapatkan hasil optimasi yang signifikan antara QE-AODV terhadap AODV.

Isu kecepatan multimedia dan aplikasi yang berjalan real time menjadi pokok permasalahan pada penelitian yang dilakukan oleh Jawhar dan Wu (3), membahas berbagai protokol routing yang dapat diterapkan pada jaringan MANET berdasarkan isu multimedia dan aplikasi real time. Tentu protokol-protokol yang dibahas memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing. Jika dilihat dari kebutuhan jaringan dan aplikasi yang akan digunakan, tentu memerlukan manajemen bandwidth yang baik untuk menjamin bandwidth tersedia secara kontinyu. Sehingga aplikasi yang bersifat real time dapat berjalan dengan baik dan lancar. Protokol routing yang dibahas oleh Jawhar antara lain adalah Dynamic Source Routing (DSR), Ad Hoc On-demand Distance Vector (AODV), Temporally Ordered Routing Algorithm (TORA), Destination Sequenced Distance Vector (DSDV) dan beberapa pendekatan protokol lainnya.

1.3       Rumusan Masalah

Dari berbagai riset yang dilakukan oleh beberapa peneliti sebelumnya, semua manajemen QoS diarahkan kepada mengoptimalkan jaringan MANET dengan berbagai algoritma routing yang disediakan. Mengoptimalkan resource yang ada untuk dapat dimanfaatkan semaksimal mungkin untuk kebutuhan tertentu. Masing-masing penelitian tentu punya pertimbangan-pertimbangan tertentu untuk memutuskan memilih protokol tertentu. Ini lebih ditentukan oleh kasus yang sedang dialami masing-masing riset.

Dari beberapa penelitian yang telah dilakukan, masih perlu diusulkan model protokol untuk mengoptimasi QoS pada MANET dengan mencoba menggunakan model Cluster Based QoS Routing Protocol (CBQR)

Pada paper ini akan mempelajari beberapa routing protokol dan melihat kendala-kendala apa saja yang terjadi dalam MANET yang berhubungan dengan QoS. Sehingga didapat kebutuhan-kebutuhan jaringan yang akan dijadikan pertimbangan untuk menentukan QoS pada MANET.

QoS pada MANET – Abstrak

Manajemen QoS pada Mobile Ad Hoc Network (MANET) tidak semudah jika dibandingkan dengan penanganan QoS pada jaringan berkabel. Hal ini disebabkan karakteristik MANET yaitu kualitas bandwidth yang tidak bisa dijaga dikarenakan kualitas bandwidth pada MANET sangat ditentukan oleh kualitas sinyal wireless. Ditambah lagi setiap node pada MANET dapat berpindah-pindah kapan dan kemana saja. Akibatnya sering terjadi proses routing untuk membangun struktur jaringan antar node-node tersebut.

Pada MANET, setiap node-nodenya memiliki peran sebagai end-user sekaligus sebagai router yang menghitung sendiri arah rute selanjutnnya. Dengan demikian permasalah routing ini akan bertambah sulit karena kemungkinan terjadinya looping akan sangat besar. Belum lagi masalah lain yaitu packet loss, packet error, dropped packet, latency dan lain sebagainya.

Untuk itu perlu disusun model QoS yang tepat untuk menutup kekurangan MANET yang cenderung berasal dari karakteristik MANET itu sendiri.

Kata Kunci : MANET, Mobile Ad Hoc Network, QoS, Routing

Routing pada MANET

Secara umum, tujuan routing adalah untuk mencari jalur yang paling tepat dari satu node ke node lainnya dalam sebuah jaringan, baik jaringan berkabel maupun jaringan wireless. Pada MANET, proses routing tidaklah semudah seperti yang terjadi pada jaringan berkabel. Ini dikarenakan setiap node berperan sebagai router yang menerima aliran data dan menghitung jalur yang tepat untuk selanjutnya dikirimkan ke jalur tersebut sampai tujuan. Jadi, setiap node tidak dipengaruhi oleh node lain (otonomi) dalam menentukan routing.

Dengan demikian maka akan menjadi rumit ketika melihat karakteristik MANET itu sendiri. Itulah sebabnya ada protokol routing khusus untuk jaringan ad hoc. MANET tidak efektif menggunakan internet routing dengan beberapa alasan, antara lain keterbatasan kapasitas node, node pada MANET bukanlah dedicated-node, tingginya angka packet-loss, link antar node memiliki variasi kualitas bandwidth dan sering terjadinya perubahan topologi. Selain itu, menghindari terjadinya looping (perulangan rute) yang dapat menyebabkan kemacetan pada sebagian node tertentu.

Ada beberapa alasan mengapa routing pada MANET lebih rumit dibandingkan dengan routing pada jaringan berkabel, antara lain :

  • Node yang berpindah-pindah. Pada MANET, topologi jaringan akan selalu berubah disebabkan setiap node dapat berpindah-pindah kapan saja dan kemana saja. Peripindahan node ini akan menyebabkan topologi berubah. Sehingga setiap node perlu melakukan pengecekan terhadap status node setiap saat untuk mengetahui node-node apa saja yang terhubung pada node tersebut. Ini sangat penting untuk menentukan rute yang tepat pada proses routing.
  • Radio interferensi atau perpaduan gelombang radio. Gelombang radio sangat berpengaruh terhadap kualitas bandwidth pada jaringan wireless. Interferensi pada gelombang radio akan sangat mempengaruhi hal tersebut. Di satu sisi, interferensi gelombang dapat mendatangkan keuntungan, di sisi lain akan merusak gelombang radio tersebut. Keuntungan itu akan diperoleh apabila gelombang yang berpadu memiliki bentuk yang sama, sehingga akan memperkuat sinyal radio. Berbeda jika gelombang yang berpadu tidak sejalan, ini akan merusak gelombang radio tersebut.
  • Packet loss. Transmisi data menggunakan wireless akan memiliki angka packet loss yang cukup tinggi. Ini akan mempersulit dalam mengirimkan sinyal identifikasi (pesan hello). Apabila pesan hello tidak terkirim atau hilang, jaringan akan mengartikan bahwa node yang dituju telah berpindah atau tidak ada.
  • Otonomi. Setiap node pada MANET berperan sebagai router sekaligus end-user. Sehingga masing-masing node akan melakukan routing ke node selanjutnya. Ini akan memungkinkan terjadinya looping. Looping ini akan menyebabkan congestion pada node tertentu.

    Hal tersebut tentu menjadi tantangan tersendiri dalam menggunakan protokol routing. Menimbang banyaknya protokol routing yang tersedia saat ini, perlu dipahami keunggulan dan kekurangan masing-masing protokol routing tersebut. Ini dikarenakan tidak ada satu protokol routing yang tepat digunakan pada berbagai kasus.

Sulitnya QoS Manajemen pada MANET

Setelah bacanya, ternyata manajemen QoS pada MANET itu jauh lebih sulit ketimbang manajemen pada jaringan berkabel. Ada beberapa alasan mengapa bisa terjadi demikian.

MANET sangat berpengaruh terhadap interferensi gelombang radio. Karena gelombang radio sejatinya adalah gelombang yang bisa di belokkan, melemah, dan memiliki jarak jangkau yang terbatas. Interferensi gelombang merupakan penggabungan dua gelombang yang berinteraksi pada suatu ruang. Hasil dari interferensi ini bisa saja menguntungkan dan bisa juga merusak gelombang itu sendiri.

Interferensi akan menguntungkan apabila gelombang yang berinteraksi adalah sejenis, namun apabila gelombang yang berinteraksi tidak sejenis, maka akan mengacaukan gelombang itu sendiri.

Hampir sebagian besar Routing QoS menggunakan bandwidth sebagai parameter untuk mengukur tingkat kualitas layanan. Jadi untuk menentukan arah routing yang dituju, diperlukan informasi bandwidth yang tersedia pada setiap node.

Karakteristik MANET merupakan low capacity time-varying resource. Artinya , kapasitas bandwidth akan berkurang drastis pada saat koneksi accepted di jaringan. Penelitian yang dilakukan oleh Dang-Quan Nguyen dan Pascale Minet menunjukkan bahwa terdapat penurunan bandwidth berdasarkan waktu.


Pada Ad Hoc Network, keterbatasan kapasitas bandwidth membuat kesulitan dalam mengatasi aliran data yang banyak. Sehingga untuk mengefisienkan Admission Control haruslah memiliki perhitungan estimasi yang baik. Semakin tepat perhitungan estimasi bandwidth maka akan semakin efisien kontrol admisi tersebut.

Kemampuan masing-masing node yang dapat bergerak (mobile) membuat penanganan QoS menjadi lebih kompleks.

Selanjutnya kita bisa melihat media akses protokol IEEE 802.11b tidak determistik, sehingga tidak ada jaminan untuk QoS yang baik. Sedangkan IEEE 802.11e yang berhubungan langsung dengan QoS juga tidak menjamin akan memberikan prioritas tertinggi pada paket sekalipun dalam kondisi idle.

Area Pengkajian pada MANET

Menyambung artikel sebelumnya yang menyebutkan beberapa alasan perlunya QoS pada MANET (Mobile Ad Hoc Network), bahwa perlunya saya beritahukan sebelumnya, penjelasan mengenai poin-poin alasan tersebut akan secara bertahap saya paparkan seiring artikel-artikel yang akan diposting.

Pertama, untuk memahami penjelasan poin-poin tersebut, perlu kita ketahui tentang isu-isu permasalahan yang sering muncul saat kita berbicara tentang Jaringan pada umumnya, Mobile Ad Hoc Network pada khususnya, yaitu antara lain :

  1. Routing
  2. QoS
  3. Security

     
     

Routing, merupakan suatu proses untuk meneruskan paket-paket jaringan dari satu titik (baca: node) ke titik lainnya. Defenisi lain menyebutkan bahwa routing merupakan proses untuk memilih rute jaringan pada saat mengirimkan sebuah paket jaringan. Proses ini merupakan hal penting karena langsung berhubungan dengan kecepatan transfer paket pada jaringan. Karena bisa jadi sebuah paket akan melalui rute yang jauh untuk menuju ke sebuah titik dalam jaringan. Pemilihan rute yang salah inilah yang akan memperlama waktu pengiriman. Sehingga topik routing termasuk topik yang tidak habis-habisnya di bahas pada jaringan.

Beberapa hal yang harus diperhatikan pada permasalah routing ini adalah bagimana mencari jalur pengiriman yang paling optimal. Bukan hanya mencari jalur terpendek, tetapi yang paling optimal. Selain itu juga harus bebas dari looping, atau perulangan lintasan paket. Apabila terjadi looping, maka akan menyebabkan kemacetan pada

Selanjutnya Quality of Service (QoS), merupakan aturan2 yang ditetapkan pada sebuah titik jaringan yang berguna secara umum untuk mengoptimalkan lalu lintas paket jaringan, dan lagi-lagi tujuannya adalah untuk memaksimalkan kecepatan jaringan.

Security, berhubungan dengan keamanan paket jaringan yang dikirim ke jaringan. Isu yang berkembang pada topik ini adalah bagaimana mengamankan paket data tanpa terkena resiko melambatnya kecepatan jaringan.

 
 

Perlunya Kualitas Layanan pada MANET

Pada postingan sebelumnya saya sempat membahas sedikit tentang Mobile Ad Hoc Network (MANET) sebisa kemampuan saya. Seperti yang dijelaskan sebelumnya, MANET adalah kumpulan beberapa perangkat mobile (mobile phone atau laptop) yang saling berhubungan dan membentuk sebuah jaringan kecil untuk tujuan tertentu. Keunggulan MANET adalah kebebasan setiap perangkat untuk berpindah-pindah, karena perangkat tersebut saling terhubung menggunakan jaringan wireless (nirkabel).

Dari mekanisme tersebut, maka muncullah wacana tentang kompleksitas mekanisme aliran data yang dikirimkan menggunakan MANET, salah satunya adalah kualitas layanan (Quality of Service) pada jaringan ini.

Kualitas layanan sangat diperlukan untuk tipe jaringan ini, mengingat media komunikasi antar perangkat menggunakan gelombang radio yang mudah dibiaskan. Makanya MANET memiliki karakteristik yang berbeda dengan tipe jaringan kabel. Misalnya tipe dan volum dari informasi yang ditukarkan/ditransmisikan, periode berinteraksi sesama perangkat, dan waktu antar-kedatangan paket dan lain-lain. Begitu juga dengan kebutuhan QoS (Quality of Service). Oleh karena itu, standar pemrosesan paket yang ada tidak cukup memadai.

Beberapa alasan yang membuat manajemem QoS pada MANET jauh lebih sulit dibandingkan dengan jaringan berkabel, antara lain :

  1. Radio Interference
  2. Limited Resource
  3. Efficient Admission Control
  4. High Dynamicity

     
     

Penjelasan tentang hal2 di atas akan saya coba ulas pada kesempatan berikutnya.