aplikasi teknologi cctv berbasis jaringan ip dalam rangka

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Closed Circuit Television (CCTV)
CCTV adalah penggunaan kamera video untuk mentransmisikan sinyal ke
sejumlah monitor/display untuk membantu pengamatan dan pengawasan suatu
area yang bisa dioperasikan secara terus menerus maupun pada saat tertentu.
Penggunaan CCTV diantara lain adalah dalam bidang keamanan seperti
pada bank, supermarket, toko, ATM, tempat-tempat umum. Di bidang industri
diletakkan di tempat-tempat yang tidak nyaman ditempati oleh operator seperti
industri kimia, nuklir, dsb. Dibidang keselamatan diletakkan di tempat-tempat
yang tidak mungkin di awasi secara langsung oleh manusia karena ada
kemungkinan terluka oleh operasi mesin, seperti CCTV di belakang mobil untuk
memundurkan mobil atau di industri yang rawan kebakaran seperti migas dan
petrokimia. Di bidang lalu lintas untuk memonitor dan mengontrol traffic light.
Komponen CCTV antara lain yaitu : Kamera Video, Kabel Data
(Analog/Digital dan Daya), Video Streamer/Encoder, Digital Video Recorder,
Server dan Storage, Monitor, dan Network Switch.
2.2
IP Kamera
Sistem CCTV berbasis jaringan IP adalah sistem yang terdiri dari kamera
jaringan (IP kamera), switch/hub, peralatan penyimpan video (Network Video
Recorder/NVR) dan komputer PC. Kamera jaringan terdiri dari sebuah komputer
mini dan interface jaringan Ethernet, sehingga dapat dihubungkan ke jaringan
lokal (LAN) dengan media kabel UTP cat 5.
Sedangkan untuk menampilkan gambar dari kamera hanya dibutuhkan
komputer PC yang di dalamnya terdapat software web browser untuk
menampilkan gambar, atau software khusus yang dibeli dari vendor kamera
jaringan dengan syarat komputer harus terhubung ke jaringan lokal terlebih
dahulu.
7
LAN
LAN /
Internet
Network Switch
PC With Video
Management
Software
AXIS Network
Cameras
Gambar 2.1 CCTV berbasis jaringan IP
(Sumber : Axis Communication)
2.2.1
Sony Network Camera (SNC-P 1)
SNC-P 1 adalah kamera berbasis ip yang dikembangkan oleh SONY
Corporation. Kamera ini mendukung codec MPEG-4 dan JPEG. SNC-P1
mendukung frame rate yang tinggi yaitu 30 fps dan menggunakan transport mode
TCP atau UDP. SNC-P1 tidak membutuhkan software tambahan untuk
menampilkan
video,
sehingga
membuatnya
menjadi
mudah
untuk
diimplementasikan. Dengan menggunakan password protection untuk hak akses
control, maka kamera video ini semakin aman untuk diimplementasikan. Sistem
konfigurasi SNC-P 1 dapat dilihat pada gambar 2.2.
Gambar 2.2 SNC-P 1 konfigurasi
Berikut ini beberapa spesifikasi dalam SNC-P 1:

Built in 100 Base TX/10 Base T (RJ-45)

Codec MPEG dengan dengan transport mode (TCP atau UDP)
dengan image size antara lain : 640 x 480, 480 x 360, 384 x
288, 320 x 240, 256 x 192, dan 160 x 120
8

Codec JPEG dengan image size antara lain : 640 x 480, 480 x
360, 384 x 288, 320 x 240, 256 x 192, dan 160 x 120

2.2.2
Frame rate yang tinggi up to 30 fps
Arsitektur Sistem Video Streaming
Arsitektur sistem video streaming dapat ditunjukkan seperti pada gambar
2.3 berikut.
Gambar 2.3 Arsitektur video streaming
Seperti gambar di atas, video mentah akan di prekompres oleh algoritma
di layered Coder dan kemudian disimpan dalam Storage Device. Berdasarkan
permintaan dari client, server mengambil kembali data video yang telah
dikompres dari media penyimpanan dan modul application layer control
menyesuaikan bit-bit stream video sesuai dengan status jaringan dan kebutuhan
QoS. Setelah penyesuaian ini transport protocol mempaket bit-bit stream yang
dikompres dan mengirim paket video ke internet. Sedangkan pada penerima
paket- paket yang berhasil sampai ke penerima pada pertama kali melewati
transport layer dan kemudian diproses oleh application layer sebelum
didekodingkan decoder video.
2.2.3
Teknologi Streaming
Penggunaan
teknologi
streaming
pada
internet
broadcasting
memungkinkan stasiun radio atau televisi melakukan siarannya menggunakan
9
jalur internet. Ada 2 jenis layanan yang dapat disuguhkan oleh internet
broadcasting ini yaitu on-demand dan live.
On-demand mengacu pada broadcasting yang menyiarkan file yang telah
direkam sebelumnya dan disimpan di server video. Sedangkan internet
broadcasting live menyiarkan suatu file bersamaan dengan kejadian yang tengah
berlangsung (realtime).
2.2.3.1 Transmisi Video Melalui File Download
Video download pada dasarnya merupakan file download, tetapi memiliki
ukuran file yang besar. Pendekatan ini mengijinkan penggunaan mekanisme
pengiriman yang ada, seperti contoh TCP sebagai transport layer atau FTP atau
HTTP pada lapisan yang tertinggi. File video harus menunggu didownload dahulu
sebelum penanyangannya bisa dimulai. Hal ini tentunya mengurangi fleksibilitas.
2.2.3.2 Transmisi Video Melalui Streaming
Pengiriman video dengan video streaming di buat untuk mengatasi
permasalahan pada video download, dan juga memberikan sejumlah kemampuan
yang signifikan. Video streaming mampu mengirimkan dan memainkan video
secara simultan. Hal ini tentu sangat berlawanan dengan download dimana video
harus dikirimkan secara penuh untuk bisa ditayangkan
Pada video streaming terdapat delay yang pendek, biasanya antar 5-15
detik antara pengiriman dan awal penayangan pada pengguna. Delay ini dikenal
dengan nama pree-roll delay.
2.3
Jaringan Komputer
Menurut Adisty (2011), jaringan komputer adalah interkoneksi antara 2
komputer autonomous atau lebih menggunakan protokol komunikasi yang
terhubung dengan media transmisi kabel atau tanpa kabel (wireless) untuk
keperluan komunikasi data. Autonomous adalah apabila sebuah komputer tidak
melakukan kontrol terhadap komputer lain dengan akses penuh, yang dapat
menyebabkan komputer lain melakukan restart, shutdown, kehilangan file atau
10
kerusakan sistem. Dalam definisi jaringan yang lain, autonomous dijelaskan
sebagai jaringan yang independen dengan manajemen sistem sendiri (mempunyai
admin sendiri), memiliki topologi jaringan, memiliki hardware dan software
sendiri dan dikoneksikan dengan jaringan autonomous lain. Internet merupakan
contoh kumpulan jaringan autonomous yang sangat besar.
Dua unit komputer dikatakan terkoneksi apabila keduanya bisa saling
bertukar data/informasi, berbagi sumber daya yang dimiliki seperti file, printer,
media penyimpanan (harddisk, floppy disk, cd-rom, flash disk, dll), data yang
berupa teks, audio maupun video bergerak. Sehingga nantinya memungkinkan
pengguna komputer dalam jaringan komputer itu saling bertukar file/data,
mencetak pada printer yang sama dan menggunakan hardware atau software yang
ada dalam jaringan secara bersama-sama.
Komponen dari suatu jaringan adalah node dan link. Node adalah titik yang
dapat menerima input data ke dalam jaringan atau menghasilkan output informasi
atau kedua-duanya. Node dapat berupa sebuah printer atau alat-alat cetak lainnya,
suatu PC atau modem. Sedangkan link adalah kanal atau jalur transmisi untuk
arus informasi atau data diantara node. Link dapat berupa kabel, sistem
gelombang mikro, laser, atau sistem satelit. Jaringan yang masing-masing nodenya terletak di lokasi yang berjauhan satu dengan yang lainnya dan menggunakan
link berupa jalur transmisi jarak jauh disebut dengan jaringan eksternal.
Sedangkan jaringan yang masing-masing node terpisah dalam jarak yang lokal
dan menggunakan link berupa jalur transmisi kabel disebut sebagai Local Area
Network (LAN) (Adisty (2011)).
2.3.1 Topologi Jaringan
Topologi merupakan cara yang menghubungkan komputer atau terminalterminal dalam suatu jaringan. Contoh topologi jaringan yang umum dipakai
dapat dilihat pada gambar 2.4 sampai gambar 2.8.
11
Gambar 2.4 Topologi Star
Gambar 2.5 Topologi Bus
Gambar 2.6 Topologi Ring
Gambar 2.7 Topologi Tree
Gambar 2.8 Topologi Mesh
2.3.2 Model Jaringan
Model jaringan pada umumnya terbagi dalam dua kategori utama, yaitu
Local Area Network (LAN) dan Wide Area Network (WAN). Keduanya
12
dibedakan berdasarkan area komunikasinya. Antara LAN dan WAN terdapat
model jaringan lain yang disebut Metropolitan Area Network (MAN).
2.3.2.1 Local Area Network
LAN (Local Area Network) adalah jaringan komputer yang mencakup
area lokal, seperti rumah, kantor, atau grup dari bangunan. Secara garis besar
terdapat dua tipe jaringan/LAN yaitu (Adisty, 2011) :
a.
Peer to peer, adalah suatu model dimana tiap PC dapat memakai resource
pada PC lain atau memberikan resource-nya untuk dipakai PC lain.
b.
Client-server, merupakan model jaringan yang menggunakan satu atau
beberapa komputer sebagai server yang memberikan sunber dayanya
kepada komputer lain (client) dalam jaringan.
2.3.2.2 Metropolitan Area Network
Sebuah MAN (Metropolitan Area Network) meliputi area yang lebih besar
dari LAN, misalnya antar gedung dalam suatu daerah (wilayah seperti propinsi
atau negara bagian). Dalam hal ini jaringan menghubungkan beberapa buah
jaringan kecil kedalam lingkungan area yang lebih besar (Adisty, 2011). MAN
mampu menunjang data dan suara, bahkan dapat berhubungan dengan jaringan
televisi kabel (Adisty, 2011).
2.3.2.3 Wide Area Network
WAN (Wide Area Network) adalah jaringan yang sudah menggunakan
media wireless, sarana satelit ataupun kabel serat optik karena jangkauannya yang
lebih luas (mencakup sebuah negara bahkan benua). Cara menghubungkan
perangkat WAN (router, WAN switching, modem dan comm. server) ada 2
macam, yaitu menghubungkannya secara point-to-point atau melalui perangkat
switching lainnya (Adisty, 2011).
13
2.3.3 Model-Model Referensi Jaringan
Berikut merupakan dua arsitektur jaringan yang penting, masing-masing
adalah model Open System Interconnection (OSI) dan model Transfer Control
Protocol Internet Protocol (TCP/IP).
2.3.3.1 Model OSI
Pada tahun 1984, International Organization for Standarization (ISO)
membuat suatu arsitektur komunikasi yang dikenal sebagai Open System
Interconnection (OSI), yaitu model yang mendefinisikan standar untuk
menghubungkan komputer-komputer dari vendor yang berbeda. Dari OSI dibuat
suatu kerangka logika terstruktur mengenai proses komunikasi data berinteraksi
melalui jaringan. Tujuan pembuatan standar ini tak lain agar komputer dapat
berkomunikasi pada jaringan yang berbeda maupun teknologi dari vendor yang
berbeda secara efektif dan efisien. Tingkatan layer pada model OSI dapat dilihat
pada gambar 2.9 (Adisty, 2011).
Application
Layer 1
Presentation
Layer 2
Session
Layer 3
Transport
Layer 4
Network
Layer 5
Data Link
Layer 6
Layer 76
Physical
7
Gambar 2.9 Model Referensi OSI
Tugas dari masing-masing layer dari model referensi OSI adalah sebagai berikut :
Layer 1 (Physical Layer)
: mendefinisikan media fisik dari transmisi paket
data dimana protokol digunakan.
Layer 2 (Data Link Layer)
: mentransformasi data ke saluran yang bebas dari
kesalahan transmisi.
Layer 3 (Network Layer)
: bertanggung jawab menentukan alamat jaringan,
menentukan rute yang harus diambil selama
14
perjalanan, dan menjaga antrian trafik di
jaringan.
Layer 4 (Transport Layer)
: menerima data dari session layer, memecah data
menjadi
bagian-bagian
yang
lebih
kecil,
meneruskan data ke network layer, menjaga
koneksi logika end-to-end antar terminal dan
menyediakan penanganan error.
Layer 5 (Session Layer)
: mendefinisikan bagaimana dua terminal memulai
mengontrol dan menghentikan koneksi pada
sebuah komunikasi antar mesin.
Layer 6 (Presentation Layer) : bertanggung jawab bagaimana data seperti teks
atau gambar dengan format data seperti ASCII,
JPEG,MPEG, dll dikonversi dan diformat untuk
transfer data.
Layer 7 (Application Layer)
: menyediakan jasa untuk aplikasi pengguna seperti
Telnet, FTP, HTTP, SMTP, dll.
2.3.4
Model Referensi TCP/IP
TCP/IP (Transfer Control Protocol Internet Protocol) merupakan
sekumpulan protokol yang didesain untuk melakukan fungsi-fungsi komunikasi
data pada WAN (Adisty, 2011). Protokol ini terdiri dari sekumpulan protokol
yang bertanggung jawab atas bagian-bagian tertentu dari komunikasi data.
Protokol yang satu tidak perlu mengetahui cara kerja protokol yang lain,
sepanjang ia masih bisa saling mengirim dan menerima data. Pemrosesan data
untuk dikirimkan dengan menggunakan protokol TCP/IP diberikan pada gambar
2.10.
Application
Application
TCP/UDP
TCP/UDP
IP
IP
Physical
Physical
Gambar 2.10 Pemrosesan data dengan protokol TCP/IP
15
2.3.4.1 Physical Layer
Lapisan ini merupakan lapisan terendah dalam TCP/IP. Protokol dalam
lapisan ini memungkinkan sistem untuk melakukan pengiriman/penerimaan
(delivery) data ke atau dari perangkat lainnya yang tersambung ke jaringan
komputer.
2.3.4.2 Internet Protocol
IP (Internet Protocol) didesain untuk interkoneksi sistem komputer pada
jaringan packet switched. Pada jaringan TCP/IP, sebuah komputer diidentifikasi
dengan alamat IP. Tiap komputer memiliki alamat IP yang unik yang berbeda satu
dengan yang lainnya. Hal ini dilakukan untuk mencegah kesalahan pada transfer
data. Terakhir, protokol data akses berhubungan langsung dengan media fisik.
Secara umum protokol ini bertugas untuk menangani pendeteksian kesalahan
pada transfer data. Untuk komunikasi datanya, IP mengimplementasikan dua
fungsi dasar yaitu addressing dan fragmentasi. Salah satu hal penting pada IP
dalam pengiriman informasi adalah metode pengalamatan pengirim dan penerima.
Saat ini terdapat standar pengalamatan yang sudah digunakan yaitu IPv4 dengan
alamat terdiri dari 32 bit dan IPv6 yang menggunakan sistem pengalamatan 128
bit (Adisty, 2011).
2.3.4.3 Transmission Control Protocol (TCP)
TCP adalah suatu protokol yang berada di lapisan transport dari TCP/IP
model yang berorientasi sambungan (connection-oriented) serta dapat diandalkan
(reliable) dimana sebelum data dapat ditransmisikan antar host, dua proses yang
berjalan pada lapisan aplikasi harus melakukan negosiasi untuk membuat sesi
komunikasi terlebih dahulu. Koneksi TCP ditutup dengan menggunakan proses
terminasi TCP.
TCP juga sudah mendukung full-duplex dimana data dapat secara simultan
diterima dan dikirim. Header TCP berisi nomor urut (TCP sequence number) dari
data yang ditransmisikan dan sebuah acknowledgment dari data yang masuk. Data
yang dikirimkan ke sebuah protokol TCP akan diurutkan dengan sebuah nomor
16
urut paket dan akan mengharapkan paket positive acknowledgment dari penerima.
Jika tidak ada paket acknowledgment dari penerima, maka segmen TCP akan
ditransmisikan ulang. Pada pihak penerima, segmen-segmen duplikat akan
diabaikan dan segmen-segmen yang datang tidak sesuai dengan urutannya akan
diletakkan di belakang untuk mengurutkan segmen-segmen TCP. Untuk
menjamin
integritas
setiap
segmen
TCP,
TCP
mengimplementasikan
penghitungan TCP Checksum.
TCP juga memiliki layanan flow control untuk mencegah data terlalu
banyak dikirimkan pada satu waktu yang akhirnya membuat "macet" jaringan
internetwork IP. TCP mengimplementasikan layanan flow control yang dimiliki
oleh pihak pengirim yang secara terus menerus memantau dan membatasi jumlah
data yang dikirimkan pada satu waktu. Untuk mencegah pihak penerima untuk
memperoleh
data
yang
tidak
dapat
disangganya
(buffer),
TCP
juga
mengimplementasikan flow control dalam pihak penerima, yang mengindikasikan
jumlah buffer yang masih tersedia dalam pihak penerima.
Gambar 2.11 Format Header TCP
Sumber : Stalling, 2000
Proses pembuatan komunikasi TCP disebut juga dengan "Three-way
Handshake". Tujuan metode ini adalah agar dapat melakukan sinkronisasi
17
terhadap nomor urut dan nomor acknowledgement yang dikirimkan oleh kedua
pihak dan saling bertukar ukuran TCP Window. Prosesnya dapat digambarkan
sebagai berikut :
 Host pertama (yang ingin membuat komunikasi) akan mengirimkan sebuah
segmen TCP dengan flag SYN diaktifkan kepada host kedua (yang hendak
diajak untuk berkomunikasi).
 Host kedua akan meresponnya dengan mengirimkan segmen dengan
acknowledgment dan juga SYN kepada host pertama.
 Host pertama selanjutnya akan mulai saling bertukar data dengan host kedua.
TCP menggunakan proses jabat tangan yang sama untuk mengakhiri
komunikasi yang dibuat. Hal ini menjamin dua host yang sedang terhubung
tersebut telah menyelesaikan proses transmisi data dan semua data yang
ditransmisikan telah diterima dengan baik. Itulah sebabnya, mengapa TCP disebut
dengan komunikasi yang reliable.
Gambar 2.12 Proses pembuatan komunikasi (TCP Three way handshake)
Sumber : Stalling, 2000
2.3.4.4 User Datagram Protocol (UDP)
UDP (User Datagram Protocol) merupakan salah satu protokol utama
diatas IP. UDP merupakan transport protokol yang lebih sederhana dibandingkan
dengan TCP. UDP digunakan untuk situasi yang tidak mementingkan mekanisme
reabilitas. Header UDP hanya berisi empat field yaitu source port, destination
port, length dan UDP checksum dimana fungsinya hampir sama dengan TCP,
namun fasilitas checksum pada UDP bersifat opsional. UDP bersifat tanpa
hubungan (connectionless) dimana pesan-pesan UDP akan dikirimkan tanpa harus
18
dilakukan proses negosiasi komunikasi antar host yang hendak bertukar
informasi. UDP juga bersifat unreliable (tidak handal) dimana pesan-pesan UDP
akan dikirimkan sebagai datagram tanpa adanya nomor urut atau pesan
acknowledgment. Protokol lapisan aplikasi yang berjalan di atas UDP harus
melakukan pemulihan terhadap pesan-pesan yang hilang selama transmisi.
Umumnya,
protokol
lapisan
aplikasi
yang
berjalan
di
atas
UDP
mengimplementasikan layanan keandalan mereka masing-masing, atau mengirim
pesan secara periodik atau dengan menggunakan waktu yang telah didefinisikan.
Gambar 2.13 Format Header UDP
Sumber : Stalling, 2000
UDP pada video streaming digunakan untuk mengirim video stream
secara terus-menerus. UDP digunakan pada transmisi video karena pada
pengiriman video streaming yang berlangsung secara terus menerus lebih
mementingkan
kecepatan
pengiriman
data
agar
tiba
di
tujuan
tanpa
memperhatikan adanya paket yang hilang. UDP mampu mengirimkan data
streaming dengan cepat, maka dalam teknologi video streaming UDP merupakan
salah satu protokol penting yang digunakan sebagai header pada pengiriman data
(Adisty, 2011).
19
2.3.5
Media Transmisi
Dalam
sistem komunikasi data, media transmisi merupakan hal yang
sangat penting mengingat data atau informasi yang dikirimkan harus mempunyai
media untuk disampaikan ke penerima.
2.3.5.1 Media Transmisi Kabel
Komunikasi berbasis kabel mungkin dilakukan apabila jarak antara
pengirim dan penerima tidak terlalu jauh dan berada dalam area lokal. Media
kabel sering digunakan dalam jaringan telepon dan jaringan komputer lokal.
Secara umum terdapat tiga jenis kabel yang digunakan sebagai media transmisi
data, yaitu (Adisty, 2011) : kabel twisted pair, kabel koaksial dan serat optik.
Karakteristik transmisi point-to-point dari media kabel dapat dilihat pada tabel
2.1. Sedangkan standarisasi kabel dari Institute of Electronic and Electrical
Engineering (IEEE) untuk kabel jenis koaksial, unshielded twisted-pair (UTP),
shielded twisted pair (STP), maupun serat optik dapat dilihat pada tabel 2.2.
Tabel 2.1 Karateristik transmisi point-to-point dari media kabel
Frequency
Range
Twisted Pair
0 to 3.5 kHz
(with loading)
Twisted Pair
0 to 1 MHz
(multi pair
cables)
Coaxial Cable
0 to 500 MHz
Optical Fiber
186 to 370 THz
(Sumber : Adisty, 2011)
Typical
Attenuation
Typical Delay
Repeater
Spacing
0.2 dB/km @1kHz
50 µs/km
2 km
0.7 dB/km @1kHz
5 µs/km
2 km
7 dB/km @10kHz
0.2 to 0.5dB/km
40 µs/km
5 µs/km
1 to 9 km
40 km
Tabel 2.2 Tipe standarisasi kabel
Media
Maximum
Segment
Length
Topolog
y
Connecto
r
10BASE2
10BASE5
50-ohm coaxial (Thinnet)
50-ohm coaxial (Thicknet)
185 m
500 m
Bus
Bus
10BASE-T
EIA/TIA Category 3,4,5
UTP, two pair
EIA/TIA Category 5 UTP,
two pair
100 m
Star
100 m
Star
BNC
Attachment
unit
interface
IS 8877
(RJ-45)
IS 8877
(RJ-45)
100BASE-TX
20
100BASE-FX
1000BASE-CX
62.5/125 multimode fiber
STP
1000BASE-T
EIA/TIA Category 5 UTP,
four pair
1000BASE-SX
62.5/50 micro multimode
fiber
1000BASE-LX
62.5/50 micro multimode
fiber; 9-micron single-mode
fiber
(Sumber : Adisty, 2011)
400 m
25 m
Star
Star
100 m
Star
275/550 m
Star
440/550m/10km
Star
IS 8877
(RJ-45)
IS 8877
(RJ-45)
2.3.5.2 Media Transmisi Tanpa Kabel (Wireless)
Pada media wireless, transmisi dan penangkapan informasi dilakukan
melalui sebuah alat yang disebut antena. Untuk transmisi, antena menyebarkan
energi elektromagnetik ke dalam media (biasanya udara). Sedangkan untuk
penerimaan sinyal, antena menangkap gelombang elektromagnetik tersebut dari
media. Transmisi jenis ini disebut dengan transmisi wireless. Pada dasarnya
terdapat dua jenis konfigurasi untuk transmisi wireless, yaitu searah dan ke segala
arah. Untuk konfigurasi searah, antena pentransmisi mengeluarkan sinyal
elektromagnetik terpusat, sehingga antena pentransmisi dan antena penerima
harus disejajarkan. Untuk konfigurasi segala arah, sinyal yang ditransmisikan
menyebar ke segala penjuru dan diterima oleh banyak antena (Adisty, 2011).
Teknologi wireless dapat dikategorikan menurut luas cakupan area
layanannya, yaitu sebagai berikut :
1.
Wireless Personal Area Network
WPAN (Wireless Personal Area Network) adalah jaringan yang memiliki
coverage area dengan range 0-15 meter dari access pointnya. Power yang
digunakan pada jaringan ini sebesar 20 mW dengan alokasi bandwidth 2,4 GHz.
Contoh penerapan teknologi wireless pada jaringan ini adalah aplikasi Bluetooth.
2.
Wireless Local Area Network
WLAN (Wireless Local Area Network) adalah jaringan yang memiliki
coverage area dengan range 100-300 meter dari access pointnya.
3.
Wireless Metropolitan Area Network
WMAN (Wireless Metropolitan Area Network ) merupakan suatu bentuk
jaringan yang dapat mengkoneksikan berbagai jaringan dalam suatu area
21
metropolitan sesuai dengan standar IEEE 802.16 atau yang sering dikenal dengan
sebutan WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access). Teknologi
wireless yang digunakan pada jaringan ini memiliki kecepatan data hingga 3
MBps dengan alokasi frekuensi pada range 2,3-2,5 GHz dan 3,4-3,5 GHz.
4.
Wireless Wide Area Network
WWAN (Wireless Wide Area Network) merupakan bentuk jaringan yang
meliputi daerah jangkauan yang luas. Teknologi yang dipakai pada jaringan ini
berupa teknologi pentransmisian paket data pada jaringan seluler, yaitu UMTS
(Universal Mobile Telecommunication System), GSM (Global System for Mobile
Communications), dan CDPD (Cellular Digital Packet Data).
2.4
Kualitas Layanan Video
Quality of Service (QoS) adalah kemampuan suatu jaringan untuk
menyediakan layanan yang lebih baik pada trafik data tertentu pada berbagai jenis
platform teknologi. QoS tidak diperoleh langsung dari infrastruktur yang ada,
melainkan diperoleh langsung dengan mengimplementasikannya pada jaringan
bersangkutan. QoS pada streaming video adalah parameter-parameter yang
menunjukkan kualitas paket data jaringan.
Beberapa parameter yang mempengaruhi QoS antara lain packet loss,
delay, latency pada jaringan internet. Selain itu QoS juga dipengaruhi oleh
kebutuhan bandwidth, jenis kompresi data, interopabilitas peralatan (vendor yang
berbeda) dan jenis standar multimedia yang digunakan.
2.4.1
Packet Loss
Loss packet (kehilangan paket data pada proses transmisi) terjadi ketika
terdapat penumpukan data pada jalur yang dilewati pada saat beban puncak (peak
load) yang menyebabkan kemacetan transmisi paket akibat padatnya trafik yang
harus dilayani dalam batas waktu tertentu. Sehingga frame (gabungan data
payload dan header yang di transmisikan) akan dibuang sebagaimana perlakuan
terhadap frame data lainnya pada jaringan berbasis IP. Paket akan di drop di
22
bawah beban puncak dan selama periode kongesti yang disebabkan oleh beberapa
faktor seperti kegagalan link transmisi atau kapasitas yang tidak mencukupi.
Kurose dan Rose berpendapat bahwa packet loss sebesar 1% - 20 %
masih dapat di toleransi dalam streaming video. Sedangkan untuk ukuran paket
maksimum video yang didukung jaringan (ethernet = 1500 byte).
Rumus untuk menghitung packet loss adalah :
L= 100% *
nKirim - nTerima
………………………………………(2.1)
nKirim
Dimana :
nTerima = Jumlah paket yang diterima
nKirim
L
2.4.2
= Jumlah paket yang terkirim
= Paket loss
Delay
Delay oleh trafik layanan (paket) adalah aspek yang sangat penting suatu
kualitas layanan. Berbagai aspek delay mempunyai dampak yang berbeda-beda
terhadap layanan yang berbeda pula, seperti: end-to-end delay dan variasi delay
atau jitter. Terdapat beberapa komponen end-to-end delay :

Delay transmisi: waktu yang dibutuhkan untuk meletakkan seluruh bit dari
suatu paket ke dalam link.

Delay propagasi: waktu yang dibutuhkan suatu bit untuk melewati suatu link
(biasanya dalam kecepatan cahaya).

Delay proses: waktu yang dibutuhkan untuk memproses suatu paket dalam
suatu elemen jaringan (misalnya: merutekan paket pada output port).

Delay antrian: waktu dimana suatu paket harus menunggu dalam antrian
sebelum suatu paket dijadwalkan untuk ditransmisikan.
Ada beberapa penyebab terjadinya delay pada sistem komunikasi video
antara lain :

Proses pengkodean yang menyebabkan delay

Terlalu banyak traffic yang tiba pada suatu node pada jaringan
23

Delay terjadi pada saat dekoder, video yang bersifat real time harus dikodekan
dan ditayangkan pada laju yang konstan
Besarnya delay maksimum yang direkomendasikan Mean delay yang baik
sesuai dengan standar ITU-T G.1010 adalah (kurang dari 10 s) terlihat pada
gambar 2.14.
Gambar 2.14 Model for user-centric QoS categories sesuai standar ITU-T G.1010
Secara teoritis, rata-rata waktu/delay transmisi frame dapat dihitung dengan
rumus :
T T terima T kirim ……………………………………………………(2.2)
Dimana :
T[terima] = Waktu dari T paket yang diterima
T[kirim] = Waktu dari T paket yang dikirm
T
2.4.3
= End-to-end delay
Jitter
Jitter didefinisikan sebagai variasi dari delay atau variasi waktu
kedatangan paket (Adisty, 2011). Variasi delay ini terjadi dikarenakan paket yang
ditransmisikan melalui suatu media komunikasi memiliki kapasitas yang berbeda
sehingga akan memiliki delay yang berbeda diantara paket-paket tersebut
(Sugianta, 2007).
24
Parameter ini dapat ditangani dengan mengatur metode antrian pada
router saat terjadi kongesti atau saat perubahan kecepatan. Paket data yang datang
dikumpulkan dulu dalam jitter buffer selama waktu yang telah ditentukan sampai
paket dapat diterima pada sisi penerima dengan urutan yang benar. Hanya saja
jitter tidak mungkin dihilangkan sebab metode antrian yang paling baik tetap saja
tidak dapat mengatasi semua kasus antrian. Untuk meminimalisasi jitter ini,
diusahakan agar pengiriman tiap-tiap paket data melalui jalur yang sama dan
jangan sampai terjadi packet loss atau kongesti jaringan. Standar jitter yang
diijinkan oleh ITU-T Y.1541 adalah <100 ms untuk video streaming.
2.4.4
Peak Signal to Noise Ratio (PSNR)
PSNR dari suatu gambar merupakan pengukuran terhadap distorsi dari
sebuah gambar relatif terhadap gambar referensinya. PSNR bisa digunakan untuk
mengukur distorsi sebuah gambar atau frame yang disebabkan error pada
pentransmissian dengan membandingkan dengan sinyal aslinya (Sugianta, 2007).
PSNR dirumuskan sebagai berikut :
...……….(2.3)
Dimana n adalah jumlah bit yang diperlukan untuk menyajikan setiap
piksel, Yref adalah nilai piksel dari frame referensi, Yprc adalah nilai piksel dari
frame yang sedang diproses, dan N atau M adalah jumlah baris atau kolom. PSNR
relatif mudah untuk dihitung dan menyediakan perata-rataan kualitas visual dari
frame video. Pada umumnya, nilai PSNR yang tinggi mengindikasikan kualitas
frame yang tinggi. Penurunan kualitas yang misalnya disebabkan oleh kompresi
yang tinggi atau error transmisi, mengakibatkan penurunan nilai PSNR. Untuk
mendapatkan perbandingan rata-rata dari kualitas dua buah deretan video
dilakukan dengan membandingkan PSNR dari setiap frame dalam setiap deretan,
relatif terhadap deretan video aslinya. Penghitungan rata-rata PSNR dari semua
25
frame dalam deretan video menghasilkan pengukuran dalam dB dari kualitas
deretan. Namun, secara umum diterima bahwa PSNR tidak merefleksikan secara
akurat kualitas visual suatu video. Sebagai contoh, dua frame video dengan nilai
PSNR yang sama dapat memiliki kualitas yang berbeda jika dinilai oleh
pemirsanya. Error atau kerusakan dalam suatu deretan video akan menyebabkan
penurunan nilai PSNR tetapi tidak memungkinkan untuk secara akurat
memetakan penurunan ini terhadap respon dari pemirsanya, atau sebuah
kerusakan yang tidak kentara oleh pemirsa bisa jadi merupakan penurunan yang
besar dalam PSNR.
Berikut pemetaan kualitas layanan video stream berdasarkan PSNR :
a.
40 dB < PSNR
: Excellent Quality
b.
30 dB < PSNR < 40
: Good Quality
c.
20 dB < PSNR < 30
: Poor Quality
d.
PSNR < 20
: Unacceptable Quality
2.4.5
Bandwidth
Bandwidth adalah lebar pita yang dilewati oleh data pada proses transmisi
antar komputer pada jaringan IP atau internet. Bandwidth menyatakan besaran
saluran transmisi data yang digunakan untuk menyalurkan sinyal video dalam
bentuk paket. Bandwidth terbagi menjadi :

Analog bandwidth
Analog bandwidth adalah perbedaan antara frekuensi terendah dengan
frekuensi tertinggi dalam sebuah rentang frekuensi yang diukur dalam satuan
Hertz (Hz) atau siklus per detik, yang menentukan berapa banyak informasi yang
bisa ditransimisikan dalam satu saat.

suara (speech): 100Hz sd 7kHz

telepon: 300Hz sd 3400Hz

video: 4MHz
Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar 2.15 dan 2.16.
26
Gambar 2.15 Bandwidth Analog

Digital bandwidth
Digital bandwidth adalah jumlah atau volume data yang dapat dikirimkan
melalui sebuah saluran komunikasi dalam satuan bits per second tanpa distorsi.
Digital bandwidth merepresentasikan dua kondisi yaitu “0” atau “1” (binary).
Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar berikut :
Gambar 2.16 Bandwidth digital
Dalam streaming video, Bandwidth merupakan suatu yang harus
diperhitungkan agar dapat memenuhi kebutuhan pelanggan yang dapat digunakan
menjadi parameter untuk menghitung jumlah peralatan yang dibutuhkan dalam
suatu jaringan. Penggunaan bandwidth yang efisien sangat menentukan
keberhasilan implementasi teknologi streaming video. Teknologi yang memegang
peranan penting dalam penghematan bandwidth adalah metode kompresi video
yang digunakan.
2.4.6
Bit Rate
Bit rate merupakan jumlah bit yang dikirimkan pada suatu media
transmisi. Semakin kecil bit rate akan semakin bagus, karena bandwidth yang
dibutuhkan akan semakin kecil. Oleh karena itu dilakukan beberapa metode
kompresi untuk memperkecil bit rate. Perhitungan kebutuhan bit rate sangat
tergantung oleh jumlah frame per paket. Hal ini disebabkan oleh adanya fixed
header bits, yaitu bit-bit header IP, UDP dan TCP sebesar 40 bytes untuk setiap
paket yang ditransmisikan. Penambahan jumlah frame per paket akan
mempengaruhi delay yang akan ditransmisikan. Sebagai contoh, bila 4 frame akan
27
dimasukan dalam paket maka akan terjadi delay sebesar 4 kali durasi frame (masa
tunggu frame dikodekan) tersebut.
2.5
Standar Kompresi Video
Untuk membuat ukuran file video lebih kecil, maka dilakukan kompresi.
Apalagi video yang akan dijalanakan di web. Codec adalah perangkat lunak untuk
mengatasi masalah ini. Codec merupakan perangkat lunak kecil yang ada dalam
perangkat lunak sistem yang dapat melakukan kompresi dan dekompresi dengan
cara yang berbeda-beda pada tipe-tipe media digital. CODEC merupakan
singkatan dari COmpression-DECompresion dan berisi algoritma perangkat lunak
tinggi.
Manfaat codec ini menjadi penting bila kita bekerja dengan data yang
besar yang melibatkan penyimpanan dan playback pada komputer. Ketika akan
membuat video digital, maka codec melakukan kompresi, sedangkan ketika
memainkan kembali video digital, codec melakukan dekompresi. Codec dapat
diinstal secara otomatis untuk machintos dan windows. Sebagian besar solusi
aliran video untuk web menyediakan encoder dan decoder dengan codec yang
menyertainya. Baik buruknya codec bekerja, bergantung pada isi video.
Kompresi adalah sebuah konversi data ke sebuah format yang lebih kecil,
biasanya dilakukan sehingga data dapat disimpan atau disalurkan lebih efisien.
Beberapa contohnya yakni kompresi video dan audio yang merupakan salah satu
bentuk kompresi data yang bertujuan untuk mengecilkan ukuran dari suatu file
audio dan video sehingga lebih mudah ditransfer.
Metode yang digunakan untuk mengompres file video/audio adalah
metode Lossy dan Loseless. Untuk metode Lossy format yang digunakan adalah
Vorbis,MP3, MPEG-1, sedangkan pada metode Loseless format yang digunakan
ialah FLAC yang digunakan pada audio engineer dan audiophiles. Kompresi
biasa dilakukan pada saat pembuatan file audio/video dan pada saat distribusi file
audio/video tersebut.
Losless ialah proses dekompresi yang menghasilkan data yang sama
dengan yang semula. Losless video codec tidak memperhatikan masalah dalam
28
kualitas video, penggunaannya dapat difokuskan pada : Kecepatan kompresi dan
dekompresi, faktor kompresi, dan dukungan hardware dan software.
Sedangkan, Lossy ialah data yang didekompres menghasilkan data yang
lebih kecil. Lossy video codec penggunaannya difokuskan pada: Kualitas video
yang dihasilkan, faktor kompresi, kecepatan kompresi dan dekompresi, inherent
latency of algorithm (penting bagi real-time streaming), dan dukungan hardware
dan software.
Antara tahun 80 – 90an, algoritma kompresi berbasis Discrete Cosine
Transform (DCT) dan standar internasional dikembangkan untuk mengurangi
penyimpanan dan keterbatasan bandwidth yang disebabkan oleh gambar digital
dan aplikasi video. Saat ini ada tiga standar berbasis DCT yang banyak digunakan
dan diterima secara luas.
- JPEG (Joint Photographic Expert Group)
- H.261 (Video codec for audiovisual service)
- MPEG (Motion Picture Expert Group)
Masing – masing standar baik untuk aplikasi yang khusus : JPEG untuk
kompressi gambar, H.261 untuk konferensi video, dan MPEG untuk system
multimedia berkualitas tinggi.
2.5.1 JPEG (Joint Photographic Experts Group)
Joint Photographic Experts Group (JPEG) merupakan skema kompresi
file bitmap. Awalnya, file yang menyimpan hasil foto digital memiliki ukuran
yang besar sehingga tidak praktis. Dengan format baru ini, hasil foto yang semula
berukuran besar berhasil dikompresi (dimampatkan) sehingga ukurannya kecil.
Dikembangkan awal tahun 1980 oleh Joint Photographic Experts Group (JPEG).
JPEG merupakan format paling sering digunakan di internet. Implementasi format
JPEG terbaru dimulai sejak tahun 1996 dan semakin berkembang dengan inovasi
format baru yang menyertai perkembangan teknologi yang memanfaatkan format
JPEG lebih luas. Standar kompresi file gambar yang dibuat oleh kelompok Joint
Photographic Experts Group ini menghasilkan kompresi yang sangat besar tetapi
dengan akibat berupa adanya distorsi pada gambar yang hampir selalu tidak
29
terlihat. JPEG adalah sebuah format gambar, sangat berguna untuk membuat
gambar jenis fotografi berkualitas tinggi dalam ukuran file yang sangat kecil.
Format file grafis ini telah diterima oleh Telecommunication Standardization
Sector atau ITU-T dan Organisasi Internasional untuk Standardisasi atau ISO.
JPEG kebanyakan digunakan untuk melakukan kompresi gambar diam
menggunakan analisis Discrete Cosine Transform (DCT). Meskipun kompresi
gambar JPEG sangatlah efisien dan selalu menyimpan gambar dalam kategori
warna true color (24 bit), format ini bersifat lossy, yang berarti bahwa kualitas
gambar dikorbankan bila tingkat kompresi yang dipilih semakin tinggi.
2.5.2
MPEG (Motion Picture Expert Group)
MPEG, diperkenalkan pada akhir 1998, adalah sebuah nama dari sebuah
grup koding standar audio dan video dan teknologi yang berhubungan yang
disetujui oleh Moving Picture Experts Group (MPEG) ISO/IEC. Kegunaan utama
bagi standar MPEG-4 adalah internet (streaming media) dan CD, videophone, dan
televisi broadcast. MPEG-4 menyerap banyak fungsi dari MPEG-1 dan MPEG-2
dan standar berhubungan lainnya, menambahkan fungsi baru seperti dukungan
VRML (extended) untuk perenderan 3D, file komposit berorientasi objek
(termasuk audio, video, dan VRML), dukungan spesifikasi-luar Manajemen Hak
Cipta Digital dan banyak interaktivitas lainnya. Format MPEG-4 sangat tepat
untuk memampatkan format video yang besar,seperti .avi atau .vob karena konsep
dasar dari kompresi MPEG-4 adalah mengompres file ketika menyimpan
video,lalu ketika video tersebut diputar,codec MPEG-4 akan mengembangkan
lagi ukuran file ini, jadi tingkat penurunan kualitas video maupun audio menjadi
sangat minimal dengan ukuran kompresi file yang maksimal.
Tabel 2.3 Standar Kompresi Video
Video Coding Standart
Primary Intended Applications
Bit Rate
H.261
Video telephony and teleconferencing over
ISDN
64 Kbps
MPEG-1
Video on digital storage media (CD ROM)
1,5 Mbps
MPEG-2
Digital Television
2,2 Mbps
30
H.263
Video telephony over PSTN
33,6
kbps
and up
MPEG-4
H.264/MPEG-4
Object
part
10
based
coding.
synthetic
content.
5
kbps-10
Interactive. Video streaming
Mbps
Improved Video compression
10-100
(AVC)
kb/s
Peningkatan yang paling fundamental dalam MPEG-4 adalah
object-
based atau content-based coding, dimana adegan video dapat ditangani sebagai
set dari obyek foreground dan background daripada hanya sebagai seri frameframe persegi. Tipe pengkodean ini membuka luas kemungkinan seperti
pengkodean secara bebas dari objek yang berbeda dalam sebuah adegan,
penggunaan ulang komponene dari suatu adegan, pengkomposisian, dan
interaktifitas yang tinggi.
Konsep dasar yang digunakan pada MPEG-4 adalah video object (VO).
Sebuah video scene (VS) (deretan frame video) mengandung sejumlah VO.
Sebagai contoh gambar 2.14 menunjukkan VS yang terdiri atas background VO
dan dua foreground VO.
Gambar 2.17 VO pada sebuah gambar
Sumber : Sugianta, 2007
MPEG-4 menyediakan peralatan yang mengizinkan setiap VO untuk
dikodekan secara bebas. Persamaan dari suatu frame dalam bentuk VO adalam
Video Object plane (VOP).
Terdapat tiga tipe utama atau kelas dari gambar yang dikodekan dalam
MPEG yaitu : I-frame, P-frame dan B-frame (Sugianta, 2007).
31
I-frames (intraframe) merupakan pengkodean intraframe tanpa prediksi
temporal. Blok-blok nilai piksel ditransformasikan menggunakan DCT,
dikuantisasi, dipesan ulang (dalam suatu zigzag scan) dan dienkode secara
variable length code. Blok-blok yang dikodekan dikelompokan bersama dalam
makroblok yang terdiri atas empat 8x8 blok luminance, satu 8x8 Cr blok dan satu
8x8 Cb blok. Komponen chrominance mempunyai setengah resolusi horizontal
dan vertical dari komponen luminance.
P-frame (forward predicted frame) merupakan interframe yang dienkode
menggunakan prediksi gerakan dari I atau P-Picture sebelumnya dalam suatu
deretan. Komponen luminance dari setiap makroblok disesuaikan dengan daerah
sample 16x16 yang mirip dalam I atau P-frame sebelumnya. Perbedaan dari
makroblok, bersama dengan vektor gerakan, dikodekan dan ditransmisikan.
B-frame (bidirectionally predicted frame) merupakan interframe yang
dikodekan menggunakan prediksi gerakan yang diinterpolasi diantara I atau Pframe sebelumnya dan I atau P-frame berikutnya dalam sebuah deretan. Setiap
makroblok dibandingkan dengan area tetangga dalam I atau P-frame sebelum dan
setelahnya. B-frame tidak digunakan sebagai referensi untuk gambar yang
diprediksi selanjutnya. Ketiga kelas gambar dikelompokan bersama dalam GOP
(Groups Of Pictures) dimana sebuah GOP terdiri dari satu I-frame diikuti oleh
sejumlah P dan B-frame. Contoh dari sebuah GOP ditunjukkan pada gambar
berikut ini:
Gambar 2.18 MPEG Group of Picture
Sumber : Sugianta, 2007
32
Setiap I atau P-frame diikuti oleh dua buah B-frame. Struktur dan ukuran
dari setiap GOP tidak dispesifikasi dalam standar dan dapat dipilih sesuai dengan
aplikasinya. I-frame mempunyai efisiensi kompresi yang paling rendah karena
hanya menggunakan kompresi intraframe. P-frame mempunyai efisiensi kompresi
yang paling tinggi yang disebabkan penggunaan prediksi gerakan. B-frame
mempunyai efisiensi kompresi terbaik dari ketiga jenis gambar tersebut karena
estimasi gerakan secara dua arah. Pada umumnya, sebuah GOP dengan ukuran
yang besar mengakibatkan kompresi yang efisien karena sedikit I-frame yang
dikodekan. Namun, I-frame menyediakan sebuah akses kepada deretan yang
dikodekan untuk aplikasi-aplikasi yang memerlukan akses acak.
Bit stream MPEG yang dikodekan disusun secara hirarki sebagai berikut :
Gambar 2.19 Hirarki bit stream MPEG
Sumber : Sugianta, 2007
33
Tingkat tertinggi adalah level deretan video. Header deretan video
mendeskripsikan parameter dasar dari deretan yang dikodekan seperti resolusi
spasial dan temporal. Frame-frame yang dikodekan dikelompokkan bersama
dalam suatu GOP, dengan setiap GOP terdiri atas gambar-gambar. Header
gambar mendeskripsikan kelas dari gambar yang dikodekan (I, P atau B). Tingkat
selanjutnya adalah level irisan (slice level). Setiap irisan mengandung seri
berlanjut dari makroblok-makroblok. Gambar yang dikodekan secara lengkap
membuat satu atau lebih irisan. Header irisan digunakan oleh decoder untuk
sinkronisasi ulang dengan bit stream yang dikodekan jika terjadi error. Tingkat
lainnya adalah level makroblok dan level blok.
Penggunaan
B-frame
mengakibatkan
suatu
delay
dalam
proses
pengkodean dan pendekodean, karena I atau P-frame sebelum dan setelahnya
harus diterima dan disimpan sebelum sebuah B-frame dapat dikodekan atau
didekodekan. Untuk meminimalkan delay pada decoder, gambar yang dikodekan
dipesan ulang oleh encoder.
2.6
Manajemen Jaringan
Pada jaringan IP Kamera perlu adanya manajemen bandwidth yang efisien
sehingga dapat menghemat penggunaan bandwidth. Hal ini dapat dilakukan
dengan mengatur penggunaan bandwidth yang digunakan oleh suatu jaringan baik
dengan cara membatasi penggunaan bandwidth pada suatu jaringan. Metode
pengaturan bandwidth yang digunakan adalah Hierarchical Token Bucket (HTB)
dan metode untuk memonitoring trafik dan besarnya bandwidth yang terpakai
adalah PRTG (Peassler Router Traffic Grapher).
2.6.1
Hiearchical Token Bucket (HTB)
HTB merupakan suatu metode pendistribusian bandwidth untuk beberapa
kelas dengan sangat fleksibel. Di linux, HTB banyak digunakan dalam traffic
control dan QoS. HTB menerapkan sistem pembagian bandwidth secara dinamik
dan lebih terstruktur. Pembagian bandwidth tidak hanya berdasarkan pada service,
tetapi bisa juga berdasarkan IP address, protokol yang digunakan, dan lain-lain.
34
Bandwidth dibagikan secara dinamik, jika terdapat bandwidth dari suatu kelas
yang tidak terpakai, maka dapat dipinjamkan untuk kelas yang lain. HTB
merupakan teknik penjadwalan paket yang diperkenalkan bagi router berbasis
linux, dikembangkan pertama kali oleh Martin Devera pada akhir 2001 untuk
diproyeksikan sebagai pilihan atau pengganti mekanisme penjadwalan yang saat
ini masih banyak dipakai yakni CBQ (Class-Based Queueing). HTB diklaim
menawarkan kemudahan pemakaian dengan teknik peminjaman dan implementasi
pembagian trafik yang lebih akurat. Pada HTB terdapat parameter ceil sehingga
kelas akan selalu mendapat bandwidth diantara base link dan nilai ceil linknya.
Dengan cara ini setiap kelas dapat meminjam bandwidth selama bandwidth total
yang diperoleh memiliki nilai dibawah nilai ceil.
2.6.2
Peassler Router Traffic Grapher (PRTG)
PRTG merupakan suatu tools untuk memonitor trafik pada jaringan
dengan menggunakan Windows sama seperti fungsi dari memory dan CPU yaitu
sebagai sistem administrator yang menyediakan visualisasi secara langsung dan
periodic dari leased lines, routers, firewall, server dan perangkat jaringan
lainnya. Kegunaan yang paling umum adalah memonitor bandwidth dari leased
lines, router dan firewalls melalui SNMP (Simple Network Management
Protocol), packet sniffing atau netflow. Akan tetapi juga bisa digunakan untuk
memonitor server, pengaturan switch, printer, dan komponen jaringan lainnya
dalam keadaan SNMP bekerja.
PRTG dapat diatur untuk bekerja pada Windows selama 24 jam setiap
harinya dan secara konstan mencatat semua parameter jaringan. Data yang
tercatat disimpan dalam database internal untuk dilihat kemudian. Data statistic
yang telah tercatat dapat dilihat pada Windows GUI dari PRTG. Juga keseluruhan
konfigurasi dari setiap sensor dapat dikerjakan menggunakan Windows GUI.
Untuk
memonitor
hasilnya,
PRTG
menggunakan
web
server
untuk
mempermudah menggambar grafik dan tabel dengan menggunakan web browser.
Untuk mengakuisisi data, secara umum ada tiga metode untuk memonitor
bandwidth yaitu :
35
1) Dengan
menggunakan
SNMP
(Simple
Network
Management
Protocol) untuk mengakses counter trafik atau peralatan SNMP
lainnya.
2) Membaca masuk atau keluarnya sistem jaringan yang melewati
Ethernet card pada komputer yang dikenal dengan paket Sniffing.
3) Menganalisa cisco netflow oleh cisco routers.
2.6.3
Wireshark
Wireshark – Network Protocol Analyzer adalah salah satu dari sekian
banyak tool Network Analyzer yang banyak digunakan oleh Network
administrator untuk menganalisa kinerja jaringannya. Wireshark banyak disukai
karena interfacenya yang menggunakan Graphical User Interface (GUI) atau
tampilan grafis. Seperti namanya, Wireshark mampu menangkap paket-paket
data/informasi yang berseliweran dalam jaringan yang kita “intip”. Semua jenis
paket informasi dalam berbagai format protokol pun akan dengan mudah
ditangkap dan dianalisa. Karenanya tak jarang tool ini juga dapat dipakai untuk
sniffing (memperoleh informasi penting seperti password email atau account lain)
dengan menangkap paket-paket yang berseliweran di dalam jaringan dan
menganalisanya. Untuk menggunakan tool ini pun cukup mudah. Kita cukup
memasukkan perintah untuk mendapatkan informasi yang ingin kita capture
(yang ingin diperoleh) dari jaringan kita.
2.6.4
MSU Video Quality Measure Tool
MSU Video Quality Measure Tool merupakan sebuah tool bantu yang
dapat dipergunakan untuk menghitung atau menganalisa parameter-parameter
kualitas dari sebuah video yang sudah di-capture. Cara kerja dari tool ini adalah
dengan membandingkan sebuah video dengan video referensinya. Format input
file yang dapat digunakan adalah video yang berformat avi, avs, yuv dan bmp.
Sedangkan parameter yang dapat dianalisa meliputi MSE, PSNR, MAD, dll.
Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar 2.20.
36
Gambar 2.20 Tampilan MSU Video Quality Measure Tool 2.7.2
2.7
Virtual Private Network (VPN)
VPN merupakan suatu cara untuk membuat sebuah jaringan bersifat
“private” dan aman dengan menggunakan jaringan publik misalnya internet. VPN
dapat mengirim data antara dua komputer yang melewati jaringan publik sehingga
seolah-olah terhubung secara point to point. Data dienkapsulasi (dibungkus)
dengan header yang berisi informasi routing untuk mendapatkan koneksi point to
point sehingga data dapat melewati jaringan publik dan dapat mencapai akhir
tujuan (Sumarta, 2008).
Sedangkan untuk mendapatkan koneksi bersifat private, data yang
dikirimkan harus di enkripsi terlebih dahulu untuk menjaga kerahasiaannya
sehingga paket yang tertangkap ketika melewati jaringan publik tidak terbaca
karena harus melewati proses dekripsi. Proses enkapsulasi data sering disebut
“tunelling”. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar 2.21.
37
Tunnel
VPN Server
VPN Connection
Transit
Internetwork
VPN Client
Gambar 2.21 Jaringan Virtual Private Network
Meski terjadi pembangunan tunnel beranda pada inti dari VPN, namun
tetapi pengukuran keamanan tetap digunakan untuk memastikan lintasan aman
untuk data sensitif. Mekanisme keamanan ini meliputi :
1. Enkripsi
Enkripsi adalah proses untuk mengubah data ke dalam suatu bentuk yang
dapat dibaca hanya oleh penerima yang ditujukan. Dengan enkripsi konvensional,
dua pihak saling berbagi sebuah kunci enkripsi / dekripsi tunggal. Tantangan
utama enkripsi konvensional terletak pada distribusi dan proteksi kunci-kunci
tersebut. Skema enkripsi kunci umum mencakup dua kunci, satu untuk enkripsi
dan kunci yang lainnya untuk deskripsi. Salah satu kunci tersebut dirahasiakan
oleh pihak yang membuat pasangan kunci tersebut, sedang yang lainnya
diperuntukkan untuk umum (Sumarta, 2008).
2. Authentication
Authentication (pengesahan) adalah proses memastikan bahwa data
dikirimkan diterima oleh penerima. Sebagai tambahan, authentication juga
meyakinkan penerima dari integritas pesan dan sumbernya. Dalam bentuk paling
sederhananya, authentication memerlukan sedikitnya user name dan password
untuk akses ke spesifikasi sumber. Dalam bentuk kompleksnya, authentication
dapat didasarkan pada kunci rahasia enkripsi atau pada enkripsi kunci publik
(Sumarta, 2008).
3. Authorization
Authorization
(otorisasi)
adalah
proses
akses
penerimaan
atau
penyangkalan akses ke sumber lokasi dalam jaringan setelah pengguna telah
sukses dikenali dan dibuktikan keasliannya (Sumarta, 2008).
38
Sedangkan untuk mendapatkan koneksi yang bersifat pribadi , data yang
dikirimkan harus di enkripsi terlebih dahulu untuk menjaga kerahasiaannya
sehingga paket yang tertangkap ketika melewati jaringan publik tidak terbaca
karena harus melewati proses dekripsi. Proses enkapsulasi data sering disebut
tunelling. Dalam penerapannya terdapat tiga macam tipe VPN yaitu
(Gupta.M,2003) :
1. Remote Access VPN
Menyediakan remote access ke jaringan intranet atau extranet perusahaan
yang memiliki kebijakan yang sama sebagai jaringan pribadi. Remote access VPN
memungkinkan user untuk dapat mengakses data perusahaan kapanpun
dimanapun dan bagaimanapun mereka mau. Remote access VPN dapat dilihat
secara jelas pada gambar 2.22.
The Internet
VPN
e
Tunn
`
l
Remote User
Data Center
VPN Server
Server
Firewall
Tunnel
Mobile User
Tu
n
ne
l
Server
Corporate Headquarters
VPN Gateway
`
`
`
`
Remote Office
Gambar 2.22 VPN tipe Remote Access (Gupta.M,2003)
2. Site to site VPN
VPN jenis ini digunakan untuk mengembangkan LAN suatu perusahaan
ke gedung atau tempat yang lain dengan menggunakan perangkat yang ada
sehingga para pekerja yang berada di tempat-tempat ini dapat memanfaatkan
layanan jaringan yang sama. Tipe-tipe VPN ini dikoneksikan secara aktif
sepanjang waktu. Site to site VPN dapat dilihat secara jelas pada gambar 2.23.
39
Remote
Branch
Office
VPN
Gateway
Coreporate
Headquarters
Remote
Branch
Office
VPN
Gateway
VPN
Gateway
The Internet
VPN
Gateway
Remote
Branch
Office
Gambar 2.23 VPN tipe Site to Site (Gupta.M,2003)
3.
Extranet VPN
VPN tipe ini memungkinkan koneksi yang aman dengan relasi bisnis,
pemasok dan pelanggan dengan tujuan e-commerce. Extranet VPN merupakan
eksistensi dari intranet VPN dengan tambahan firewall untuk melindungi jaringan
internal. Extranet VPN dapat dilihat secara jelas pada gambar 2.24.
Coreporate
Network
The Internet
Supplier 1
Supplier 3
Supplier 2
Gambar 2.24 VPN tipe Extranet (Gupta.M,2003)
2.7.1
Sejarah VPN
VPN bukanlah teknologi yang baru, konsep VPN telah terjadi selama 15
tahun terakhir dan mengalami perkembangan hingga sampai seperti sekarang ini
(Khanvilkar.S & Khokhar.A,2004). VPN pertama diperkenalkan oleh AT&T pada
akhir tahun 1980an dan dikenal sebagai Software Defined Networks (SDN). SDN
adalah WAN yang terhubung ke switch dan didasarkan pada database yang
40
digunakan untuk menggolongkan metode akses sebagai lokal atau remote.
Berdasarkan pada informasi ini, paket data di route ke tujuannya melewati
jaringan publik.
Generasi VPN kedua ditandai dengan kemunculan dari X.25 dan
Integrated Services Digital Network (ISDN), teknologi yang muncul pada awal
1990-an. Dua teknologi ini mengikuti paket sampai ke tujuan melewati jaringan
bersama/jaringan publik. Gagasan ini sangat tenar di dalam komunitas antar
jaringan. Karena tampak seolah-olah protocol X.25 di atas ISDN yang dibentuk
sebagai protokol VPN yang asli. Namun generasi VPN ke-dua ini dilewatkan
karena performansi nya jauh dari yang diharapkan.
Setelah generasi yang ke dua, penjualan VPN turun sampai kemunculan
teknologi Frame Relay (FR) dan Asynchronous Transfer Mode (ATM). Generasi
ke-tiga VPN ini didasarkan pada teknologi ATM dan FR. Teknologi ini, pada
gilirannya, didasarkan pada konsep dari virtual circuit switching, dimana paketpaket data tidak berisi sumber atau tujuan. Sebagai gantinya, mereka membawa
penunjuk kepada virtual circuit switching dimana node sumber dan tujuan
transaksi ditempatkan.
2.7.2
Open Source Linux-based VPN (OSLV)
Solusi open source code dan open source licensing yang berbasiskan
LINUX yang mendasari teknologi VPN. Linux digunakan sebagai dasar
mengoperasikan sistem, penyebaran adalah cepat dan gampang untuk belajar
sistem operasi (Khanvilkar.S & Khokhar.A, 2004).
41
Gambar 2.25 Arsitektur OSLV
(Khanvilkar.S & Khokhar.A, 2004)
Pada gambar 2.25 merupakan gambar suatu rangkaian arsitektur software
dari suatu OSLV. Terlihat seolah-olah pada jaringan TCP/IP terdapat modifikasi
dengan dua tambahan komponen, yaitu VPN daemon dan Virtual Network
Interface (VNI). VPN daemon adalah user atau proses kernel level dengan control
plane yang bertugas sebagai connection maintenance dan data plane untuk proses
data.
Pada gambar 2.25 juga menguraikan secara singkat alur data yang diambil
oleh suatu paket berjalan dari satu private network ke jaringan lainnya, alur data
dibagi menjadi tiga bagian:
1. Tiba di eth1, paket VPN sesudah itu diserahkan kepada IP Routing
Daemon, yang akan menentukan loncatan berikutnya/jalan keluar
menggunakan sesuatu yang panjang untuk sampai ke tempat tujuan.
2.
Ketika tujuannya adalah private address, routing daemon tidak akan
mendrop paket ini kecuali jika routing table diperbaharui dan arahkan
42
lewat VNI, atau routing daemon di modivikasi untuk mengenali suatu
paket VPN dan secara langsung disampaikan ke VPN daemon.
3. VPN daemon memperlakukan semua paket seperti data dan subjek mereka
untuk dikompres dan fungsi cryptographic lainnya. Itu kemudian
ditentukan IP Publik/port publik dari OSLV router, kemudian dibungkus
di dalam suatu IP header yang baru, dan mengirimnya seperti suatu paket
normal lainnya. Pada penerima akan di ekstrak kembali mengikuti
langkah-langkah kebalikan saat dikirim kepada tujuan yang benar.
2.7.3
Protokol-protokol berdasarkan OSLV
Protokol-protokol ini menekankan pada authentikasi dan enkripsi dalam
VPN berdasarkan OSLV. Dengan menggunakan kecepatan Ethernet 100 Mbps.
VPN yang menggunakan protokol jaminan yang sama dapat diharapkan untuk
kinerja yang hampir serupa. Dari gambar 2.26 di bawah ini VPN berdasar pada
SSH, SSL/TLS, IPSEC,Open SSL dan protokol-protokol kepemilikan lain. Pada
bagian atas gambar separuh protokol menggunakan kanal data TCP dan
separuhnya lagi menggunkan UDP. Beberapa protokol yang digunakan untuk
membangunan VPN adalah sebagai berikut:
Gambar 2.26 Protokol VPN berdasarkan OSLV
(Khanvilkar.S & Khokhar.A, 2004)
43
1.
SSH
SSH distandarisari oleh secsh dari kelompok kerja IETF, yang
menyediakan dukungan untuk mengamankan login dan pemindahan file.
2.
PPP Over SSH
PPP Over SSH adalah solusi VPN yang menggunakan SSH. PPP dan
SSH kedua protokol ini telah terkenal dan merupakan salah satu VPN
yang sederhana dapat disiapkan dengan suatu perintah.
3.
SSL/TLS
SSL/TLS distandarisasi oleh kelompok kerja TLS, yang pada awalnya
dikembangkan oleh Netscape untuk mengamankan transaksi-transaksi
pada Web,tetapi dalam beberapa tahun belakangan SSL /TLS mengalami
perkembangan menjadi SSLV3/TLSV1 dan menjadi standar dalam
mengamankan komunikasi-komunikasi pada jaringan internet. Stunnel
,AmritaVPN ,dan LinVPN adalah OSLVs yang gunakan SSL/TLS.
Stunnel dan AmritaVPN menggunakan SSLV3 / TLSv1 dan LinVPN
menggunakan protokol IPSEC SSLv2.
4.
IPSEC
Protokol Internet Secure (IPSEC) memberikan jaminan pada network.
Openswan adalah suatu implementasi Linux-based dari protokol IPSec.
Ianya terdiri dari dua komponen, Klips dan Pluto.
5.
Proprietary / OpenSSL
Sisa OSLV menggunakan pemilikan protokol sendiri untuk menyediakan
jaminan.
Kelompok
ini
menggunakan
patokan
fungsi-fungsi
cryptographic yang diekspor oleh OpenSSL ((Proprietary / OpenSSL)
dan itu semua menggunakan implementasi kepemilikan sendiri-sendiri.
OpenVPN , VTUN , Tinc ,dan Yavipin adalah milik kelompok pertama,
dan kelompok yang kedua berisi Cipe, PPTP, Vpnd , Htun ,dan L2tpd .
2.7.4
Point to Point Tunneling Protocol (PPTP)
Teknologi Virtual Private Network (VPN) bekerja berdasarkan dari Point-
to-Point Tunneling Protocol (PPTP) dan dibuat untuk mendukung akses yang
44
murah, aman dari jaringan luar kedalam jaringan perusahaan (LAN) melalui
internet. Point-to-Point Tunneling Protocol merupakan teknologi jaringan yang
baru yang mendukung multiprotocol VPN
Pada awalnya PPTP dikembangkan oleh Microsoft untuk menyediakan
solusi keamanan remote access dimana trafik diperlukan untuk diangkut dari
client ke jaringan publik, menuju Microsoft server (VPN gateway). Salah satu hal
yang menarik mengenai implementasi PPTP adalah merupakan perluasan dari
Point-To-Point Protokol (PPP). Karena PPTP menggunakan PPP, PPTP dapat
mempengaruhi feature PPP. Sebagai contoh, PPTP mengizinkan enkapsulasi dari
berbagai protokol, seperti IP, IPX dan NetBEUI melalui VPN tunnel. Selain itu,
PPP mendukung penggunaan authentikasi dengan PAP, CHAP dan MS-CHAP
sehingga PPTP dapat menggunakan authentikasi tersebut (Sumarta, 2008).
1. Enkapsulasi
Frame PPP (terdiri dari IP datagram atau IPX datagram) dibungkus oleh
Generic Routing Encapsulation (GRE) header dan IP header. Paket PPP berisi
user data yang sebenarnya yang mana merupakan beberapa paket protokol seperti
IP, IPX atau jenis lainnya.dapat dilihat pada gambar 2.27 di bawah ini.
Gambar 2.27 Format Frame PPTP
2. Enkripsi
Enkripsi data menggunakan protokol Microsoft Point-to-Point Encryption
(MPPE). MPPE menggambarkan paket Point to Point Protocol (PPP) yang
dienkripsi. MPPE menggunakan algoritma RC4 pada RSA untuk menyediakan
45
kerahasiaan data. Panjang dari session key dapat digunakan untuk inisialisasi tabel
enkripsi yang dapat dinegosiasikan. MPPE sekarang ini mendukung 40-bit dan
128-bit session key.
3. Authentikasi
Authentikasi user dapat dicapai dengan menggunakan PPP, seperti PAP atau
CHAP dan lainnya, seperti penggunaan MS-CHAP v1 atau MS-CHAP v2. MPPE
memerlukan penggunaan MS-CHAP v1 atau MS-CHAP v2.
2.7.5
Arsitektur PPTP
Seperti yang telah diketahui, PPTP menggunakan PPP. Akan tetapi, hal
tersebut tidak akan merubah protokol PPP, malahan PPP digunakan untuk tunnel
packets melalui IP backbone. PPTP didasarkan pada arsitektur client-server untuk
menghubungkan remote access yang menyertakan dua kesatuan (Sumarta, 2008) :
1. Client biasanya dikenal sebagai PPTP Access Concentrator (PAC). PAC
bertanggung jawab untuk menentukan koneksi keamanan menuju server dan
tunneling data via paket PPP menuju server.
2. Server disebut dengan PPTP Network Server (PNS). Server bertanggung
jawab untuk mengakhiri tunnel dari PAC, sehingga diperlukan paket PPP yang
dilindungi tunnel, verifikasi perlindungannya, decrypts paket dan mengirimkan
informasi PPP payload yang dienkapsulasi, sebagai contoh suatu paket IP ke
tujuan. Arsitektur PPTP dapat dilihat pada gambar 2.28 di bawah ini.
Gambar 2.28 Arsitektur PPTP
46
2.7.6
Komponen PPTP
Terdapat dua komponen paralel dari PPTP yaitu Control Connection
antara setiap pasangan PAC-PNS yang beroperasi melalui TCP dan IP tunnel
yang beroperasi antara pasangan PAC-PNS yang mana digunakan untuk
membawa GRE encapsulated PPP packets untuk user sessions antara pasangan
(RFC 2637).
1. Control Connection
Sebelum PPP tunneling dapat terjadi antara PAC dan PNS, control connection
harus dibangun antara keduanya. Control connection adalah TCP standar dimana
PPTP memanggil kontrol dan informasi manajemen yang dilewati. Sesi kontrol
secara logika dihubungkan dengan sesi tunneled melalui PPTP tunnel. Untuk
setiap pasangan PAC-PNS terdapat tunnel dan control connection. Control
connection bertanggung jawab untuk membangun, mengatur dan menghentikan
tunnel.
Control connection dapat dibangun baik oleh PNS maupun PAC. Mengikuti
pembangunan dari TCP connection yang diperlukan, PNS dan PAC membangun
control connection menggunakan Start-Control-Connection- Request dan -Reply
messages. Pesan tersebut juga digunakan untuk pertukaran informasi mengenai
kemampuan operasi dasar dari PAC dan PNS. Ketika control connection
dibangun, PAC atau PNS dapat memulai sessions dengan meminta outbound calls
atau menjawab inbound requests.
Control connection dapat mengkomunikasikan perubahan karakteristik operasi
dari sesi individual user dengan Set-Link-Info message. Individual sessions
mungkin dapat dihentikan baik oleh PAC maupun PNS, juga melalui Control
Connection messages. Control connection sendiri dipelihara oleh keep-alive echo
messages. Hal ini memastikan bahwa kegagalan konektifitas antara PNS dan PAC
dapat dideteksi dengan tepat waktu. Kegagalan lain dapat dilaporkan via WanError-Notify message, juga pada control connection.
2. Tunnel Protocol
PPTP memerlukan pembangunan tunnel untuk setiap komunikasi antara
pasangan PNS-PAC. Tunnel tersebut digunakan untuk membawa seluruh paket
47
user session PPP untuk sesi yang menyertakan pasangan PNS-PAC yang
ditentukan. Key yang diberikan pada GRE header menunjukkan adanya sesi paket
PPP tertentu. Dengan cara ini, paket PPP dimultiplex dan didemultiplex melalui
satu tunnel antara pasangan PNS-PAC. Nilai yang digunakan dalam kunci (key)
dibentuk oleh prosedur penetapan panggilan yang berlangsung pada control
connection. GRE header juga berisi acknowledgment dan rangkaian informasi
yang digunakan untuk melakukan level tertentu dari congestion-control dan error
detection pada tunnel. Control connection juga digunakan untuk menentukan
tingkat dan parameter buffering yang digunakan untuk mengatur arus paket PPP
untuk sesi tertentu pada tunnel. PPTP tidak menetapkan algoritma tertentu yang
digunakan pada congestion-control dan flow-control.
2.7.7
Format Message PPTP
PPTP menggambarkan satu set pesan yang dikirim sebagai data TCP pada
control connection antara PNS dan PAC yang ditentukan. Setiap pesan control
connection pada PPTP dimulai dengan 8 oktet porsi fixed header. Fixed header
berisi panjang total dari pesan, indikator PPTP message type dan "Magic Cookie".
Dua tipe pesan Control Connection dinyatakan dengan PPTP message type yaitu
(RFC 2637):
1. Control Message
2. Management Messages
Management messsage tidak didefinisikan.
Magic cookie selalu memiliki nilai 0x1A2B3C4D dan digunakan untuk
sinkronisasi dengan arus data TCP. Jika 32 bit kata yang kedua dari pesan tidak
memiliki nilai tersebut, penerima mengetahui bahwa telah terjadi lost
sinkronisasi. Dalam desinkronisasi, penerima dapat mencari magic cookie untuk
melakukan sinkronisasi kembali dengan batas pesan (Sumarta, 2008).
Control message dikelompokkan berdasarkan fungsinya seperti terlihat
pada Gambar 2.29 di bawah ini.
48
Gambar 2.29 Control Message
2.7.8
PPTP Header
Gambar 2.30 PPTP Header
Gambar 2.30 menunjukkan perhitungan header pada PPTP. Menurut RFC 2637,
jumlah bit PPTP (GRE=Generic Route Encapsulation) adalah 12 byte.
Gambar 2.31 GRE Header
49
2.7.9
Konfigurasi PPTP
Dalam konfigurasi PPTP selalu menentukan terlebih dahulu user,
password dan jumlah pool setiap networknya. Artinya setiap koneksi PPTP harus
menyediakan virtual interface pada sisi server sejumlah user yang akan
melakukan koneksi ke server. IP Pool yang disiapkan oleh VPN PPTP harus satu
network dengan IP tujuan. Jika tidak, admin harus menyediakan router tersendiri
agar network di belakang server bisa terkoneksi dengan client PPTP. Sedangkan
jumlah network untuk IP Pool boleh lebih dari satu dan sesuai dengan kebutuhan.
Misalnya IP Pool disiapkan untuk keperluan koneksi multi network pada jaringan
corporate (Wendy, 2006).
Gambar 2.32 Konfigurasi PPTP
2.7.10 Keungulan Menggunakan VPN protokol PPTP
Dan karena PPTP mendukung banyak protokol (IP, IPX dan NetBEUI)
maka PPTP dapat digunakan untuk mengakses berbagai macam infrastruktur
LAN. PPTP juga mudah dan murah untuk diimplementasikan. Banyak organisasi
yang dapat menggunakan PPTP ini untuk menyediakan koneksi yang murah,
mudah dan aman kedalam jaringan di perusahaannya. Hal yang terpenting dengan
menggunakan PPTP adalah konfigurasi jaringan perusahaan tidak perlu berubah,
termasuk pengalamatan komputer-komputer didalam jaringan intranet. Virtual
50
WAN mendukung penggunaan PPTP melalui backbone IP dan sangat efektif
digunakan.
Para pegawai yang bekerja di luar kota atau bekerja dari rumahnya atau
berada di jalan dan memerlukan akses kepada jaringan komputer di perusahannya
akan sangat merasakan manfaat PPTP ini. administrator LAN juga memperoleh
keuntungan dengan kemudahan implementasi dan keamanan yang ditawarkan
oleh protocol PPTP. Selain itu administrator LAN juga memperoleh keuntungan
dari implementasi yang murah, dimana aplikasi PPTP tidak membutuhkan
peralatan yang baru, kemudahan dalam pengaturan media pembawa/media
komunikasi dan perawatan yang mudah. PPTP juga memungkinkan ISP (Internet
Service Provider) dengan PPTP, dapat menyediakan layanan dengan nilai tambah
dan nilai jual yang tinggi yang sangat diminati oleh perusahaan-perusahaan
dengan jaringan komputer yang tersebar di beberapa cabang. Penyedia jasa
keamanan jaringan seperti perusahaan pembuat firewall dan jasa-jasa internet
lainnya juga memperoleh kemudahan serta jaminan keamanan dari PPTP.
Jika kita pernah pernah mendengar mengenai Secure Socket Layer (SSL)
yang menurut banyak pakar sangat memakan proses didalam CPU baik pada saat
enkripsi maupun pada saat dekripsi, maka PPTP tidaklah demikian. Kebutuhan
akan kerja processor yang kita lihat pada SSL biasanya terjadi karena faktor
pemilihan algoritma enkripsi. RC4 memiliki overhead 14 instruksi per byte yang
membuatnya lebih cepat jika dibandingkan dengan stream chipper yang tersedia
dalam RAS. Selain itu PPTP juga memiliki keunggulan bahwa enkripsi dilakukan
pada tingkat kernel atau di dalam sistem operasi. SSL memiliki penurunan
performansi karena dua hal, operasi kunci privat (private key operation) yang
membutuhkan 85ms waktu kerja CPU untuk melakukan set up koneksi dan
setelah itu, stream encryption dilakukan pada level aplikasi kemudian dimasukkan
ke dalam socket layer, sebagai bagian dari proses transmisi data dan
memungkinkan semua proses dilakukan pada tingkat kernel.
Pada dasarnya komunikasi yang memanfaatkan PPTP dapat dijamin lebih
aman, mengapa demikian? Otentifikasi pemakai jaringan dilakukan dengan
menggunakan protocol otentifikasi yang ada di dalam Windows NT Remote
51
Access Service (RAS) – PAP dan CHAP. MS-CHAP mendukung hash MD4 serta
DES yang digunakan di LAN Manager. Otentifikasi tambahan dapat dilakukan
oleh ISP pada ujung hubungan antara pemakai dengan ISP jika dibutuhkan.
Enkripsi data dilakukan dengan menggunakan protocol enkripsi RAS-RSA RC4.
Dengan menggunakan Microsoft Remote Access Services (RAS) maka kita dapat
menurunkan waktu kompresi, enkripsi dan integrasi kedalam model administrasi
Windows NT. PPTP juga menggunakan fasilitas keamanan yang disediakan oleh
PPP, MS-CHAP (PPP authentication) dan digunakan untuk memvalidasi datadata pemakai dalam domain di Windows NT. Hasilnya adalah session key yang
digunakan
untuk
mengenkripsi
data
pemakai.
Selain
itu
Microsoft
mengimplementasikan CCP (Compression Control Protocol) yang memiliki bit
untuk negoisasi enkripsi. RAS client dapat diatur untuk hanya melakukan koneksi
dengan mode terenkripsi, sementara itu RAS server juga dapat dikonfigurasi
untuk hanya menerima koneksi dengan RAS yang terenkripsi.
RAS menggunakan shared secret antara RAS client dan RAS server.
Biasanya, sebelum masuk kedalam sistem,
seorang pemakai memberikan
password pada client untuk memperoleh MD4 hash yang sama dengan yang
disimpan di dalam database keamanan Windows NT server. Dengan
menggunakan shared secret antara RAS client dan RAS server maka masalah
pendistribusian
kunci
(key
distribution)
dapat
terpecahkan.
Masalah
pendistribusian kunci ini sangat penting, mengingat bahwa session key inilah yang
memegang peranan penting apakah data dapat dibaca kembali oleh kita atau oleh
orang lain.
52