analisis pengaruh penggunaan protokol routing aodv, dsdv, dan zrp

Tugas Akhir - 2010
ANALISIS PENGARUH PENGGUNAAN PROTOKOL ROUTING AODV, DSDV, DAN
ZRP PADA PERFORMANSI JARINGAN AD HOC HIBRID
Muhammad Yogananda Permana¹, Yudha Purwanto², Ida Wahidah³
¹Teknik Telekomunikasi, Fakultas Teknik Elektro, Universitas Telkom
Abstrak
Mobile ad hoc network (Manet) merupakan jaringan komputer nirkabel yang terdiri dari
mobilenodes yang dapat mengorganisir dirinya sendiri dan juga bisa melakukan fungsi routing
dan paket-forwarding. Mobilenodes pada jaringan ad hoc hybrid dapat membangun komunikasi
yang instant dan terbebas dari ketergantungan pada infrastruktur.
Protokol routing ad hoc yang digunakan dalam tugas akhir ini adalah Ad Hoc on Demand
Distance Vector Routing (AODV) yang bersifat reaktif, Destination Sequenced Distance Vector
(DSDV) yang bersifat proaktif, dan Zone Routing Protocol (ZRP) yang bersifat hybrid, yaitu
penyatuan antara proaktif dan reaktif.
Pada tugas akhir ini disimulasikan ketiga routing protocol tersebut pada skenario manet
menggunakan NS-2 sebagai simulator. Tujuannya adalah mengevaluasi kinerja dari ketiga
routing protocol diatas pada jaringan ad hoc hybrid terhadap jumlah node dan koneksi serta
peningkatan mobilitas. Evaluasi kinerja dari setiap routing protocol ditinjau dari parameter: ratarata end to end delay, packet delivery ratio, rata-rata throughput, dan routing overhead.
Analisa dari semua simulasi yang dilakukan membuktikan bahwa ZRP memiliki kinerja yang lebih
baik dibandingkan dengan AODV dan DSDV. Pertama dilihat dari prosentase packet delivery ratio
ZRP yang selalu diatas 98%. Kedua, ZRP memiliki nilai rata-rata throughput selalu lebih tinggi
yaitu selalu bernilai hampir sekitar 2 kali lipat daripada AODV dan DSDV. Dan ketiga, selalu
memiliki rata-rata end to end delay yang lebih kecil daripada DSDV maupun AODV dengan
perbedaan sekitar 30 ms untuk skenario koneksi, dan 15 ms untuk skenario mobilitas. Kinerja
dari AODV lebih baik daripada ZRP dan DSDV terjadi pada routing overhead, dimana AODV selalu
memiliki presentase yang lebih kecil yaitu sekitar 10% dari total paket.
Kata Kunci : Manet, jaringan ad hoc hybrid, AODV, DSDV, ZRP, delay, throughput, routing
overhead
Abstract
Mobile ad hoc network (Manet) is a wireless computer network that consists of mobile devices
that could organize its network automatically and do the routing and packet-forwarding
functions. The mobile nodes of ad hoc hybrid network could build an instant communication and
dependent from infrastructured network.
The ad hoc routing protocols simulated in this paper are Ad Hoc on Demand Distance Vector
Routing (AODV), Destination Sequenced Distance Vector (DSDV) with the proactive
characteristic, and Zone Routing Protocol (ZRP) with the hybrid characteristic --combination of
the proactive and reactive characteristic. The three routing protocols are simulated using NS-2.
The main purpose of this work is to evaluate those three routing protocols on ad hoc hybrid
network towards increasing node, connection, and mobility. Performance measures in this
simulation are average end to end delay, packet delivery ratio, average throughput, and routing
overhead.
From analysis of all simulations, it is proved that ZRP is better than the AODV and DSDV. First
reason, ZRP always has packet delivery ratio higher than 98%, the highest of the three. Second
reason, ZRP’s average throughput always the highest and almost always 2 times the other. Third
reason, ZRP always has the lowest average end to end delay with the difference of 30 ms for
increasing connections and 15 ms for increasing mobility. AODV is better than DSDV and ZRP in
routing overhead, because it always has the lowest percentage: around 10% of all packets.
Keywords : Manet, ad hoc hybrid network, AODV, DSDV, ZRP, delay, throughput, routing overhead
Fakultas Teknik Elektro
Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
Program Studi S1 Teknik Telekomunikasi
Tugas Akhir - 2010
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Seiring dengan perkembangan teknologi informasi, jaringan nirkabel telah
menjadi pusat perhatian dari semua pihak yang terkait dengan teknologi
telekomunikasi dalam beberapa tahun terakhir. Hal tersebut diakibatkan oleh
ekspansi peralatan nirkabel dalam komunikasi mobile sehingga layanan
jaringan nirkabel menjadi semakin bervariasi dan berkembang sesuai dengan
kebutuhan serta harapan konsumen. Salah satu variasi dari jaringan layanan
nirkabel itu adalah mulai dibutuhkan suatu jenis atau tipe jaringan nirkabel
khusus yang mampu melibatkan banyak user menggunakan berbagai peralatan
komunikasi tanpa ketergantungan terhadap suatu infrakstruktur. Jaringan
khusus tersebut dinamakan dengan jaringan nirkabel Ad hoc.
Jaringan nirkabel Ad hoc merupakan suatu kumpulan dari node yang dapat
berkomunikasi satu sama lain tanpa adanya jalur tetap (fixed links). Jenis
jaringan yang menggunakan mobile node biasa disebut Mobile Ad hoc
Network (MANET). Berbeda dengan jaringan nirkabel biasa, jaringan ini
mempunyai infrastruktur node jaringan yang selalu berubah-ubah atau tidak
permanen, dan tidak bisa diperkirakan.
Karena mempunyai infrastuktur jaringan yang dinamis, MANET memiliki
protokol routing yang berbeda dengan protokol jaringan lainnya. Berdasarkan
sifatnya, protokol ini terdiri dari proaktif, reaktif, dan hybrid, yaitu penyatuan
antara proaktif dan reaktif. Protokol routing yang akan dibandingkan dalam
penelitian ini adalah Ad hoc on Demand Distance Vector Routing (AODV) yang
bersifat reaktif, Destination Sequenced Distance Vector (DSDV) yang bersifat
proaktif, dan Zone Routing Protocol (ZRP) yang bersifat hybrid.
Model jaringan yang digunakan dalam penelitian MANET umumnya
berupa jaringan nirkabel yang dinamis dan selalu berubah-ubah. Model
jaringan yang digunakan dalam penelitian ini adalah jaringan Ad hoc Hybrid
yaitu penyatuan antara MANET dengan jaringan infrastruktur berkabel (wired
LAN) dengan fasilitas routing. Dasar dari model jaringan ini adalah untuk
Fakultas Teknik Elektro
Program Studi S1 Teknik Telekomunikasi
Tugas Akhir - 2010
efisiensi dari jaringan infrastruktur yang ada, untuk memperluas area dari base
station dan mengurangi konsumsi daya listrik.
Penelitian ini menganalisa kinerja suatu jaringan yang sesuai untuk
hubungan komunikasi yang melibatkan banyak user dengan berbagai peralatan
komunikasi tanpa adanya ketergantungan terhadap suatu infrastruktur yang
tetap atau fixed. Hasil yang diharapkan adalah performansi yang baik sehingga
dapat memberi keuntungan dalam hubungannya dengan jaringan komunikasi
modern.
1.2 Perumusan Masalah
Banyak masalah yang dapat diangkat dalam hubungannya dengan jaringan
Ad hoc. Dalam penelitian ini, masalah dirumuskan sebagai berikut.
1) Menentukan parameter data jaringan, simulasi, dan hasil simulasi.
2) Mendesain aplikasi untuk simulasi berdasarkan parameter yang telah
ditentukan.
3) Mengimplementasikan simulasi berdasarkan hasil yang diharapkan.
4) Menganalisa data-data hasil simulasi disesuaikan dalam hubungannya
dengan jaringan komunikasi modern.
1.3 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut.
1) Mamahami cara kerja AODV, DSDV, dan ZRP pada jaringan Ad hoc.
2) Memahami konsep model jaringan Ad hoc Hybrid.
3) Memahami dan membuat model simulasi AODV, DSDV, dan ZRP pada
model jaringan Ad hoc hybrid.
4) Menganalisa performansi jaringan Ad hoc hybrid menggunakan AODV,
DSDV, dan ZRP.
1.4 Batasan Masalah
Batasan masalah yang dibahas dalam penelitian adalah sebagai berikut.
1) Simulasi dilakukan dengan menggunakan Network Simulator-2.
Fakultas Teknik Elektro
Program Studi S1 Teknik Telekomunikasi
Tugas Akhir - 2010
2) Faktor jaringan berupa node, link, dan interkoneksinya.
3) Hubungan bersifat bi-direksional atau full duplex dengan bobot kedua arah
sama.
4) Protokol Ad hoc yang digunakan adalah AODV, DSDV, dan ZRP.
5) Model jaringan yang digunakan adalah jaringan Ad hoc hybrid.
6) Parameter-parameter input yang digunakan adalah jumlah node, jumlah
koneksi, jenis paket, dan tingkat mobilitas jaringan.
7) Hasil simulasi yang dianalisa adalah rata-rata end to end delay, packet
delivery ratio, rata-rata troughput, dan routing overhead.
1.5 Metode Penelitan
Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian adalah sebagai berikut
1) Historis, pembuatan rekonstruksi masa lampau secara sistematis dan
obyektif, dengan cara mengumpulkan, mengevaluasi, memverifikasikan,
serta mensintesiskan bukti-bukti untuk menegakan fakta dan memperoleh
kesimpulan yang kuat.
2) Deskriptif, penelitian yang dilakukan untuk menggambarkan atau
memecahkan masalah secara sistematis, faktual, dan akurat.
3) Korelasional, penelitian untuk mendeteksi sejauh mana variasi-variasi
pada suatu faktor berkaitan dengan variasi-variasi pada satu atau lebih
faktor lain berdasarkan pada koefisien korelasi.
4) Eksperimental, menyelidiki kemungkinan hubungan sebab-akibat dengan
cara menggunakan satu atau lebih perlakuan kepada satu atau lebih
kelompok eksperimental dan membandingkan hasilnya dengan satu atau
lebih kelompok kontrol yang tidak dikenakan kondisi perlakuan.
1.6 Sistematika Penulisan
Pada Tugas Akhir ini disusun dalam lima bab yang terdiri dari beberapa
sub-sub bab yang berisikan yaitu :
Fakultas Teknik Elektro
Program Studi S1 Teknik Telekomunikasi
Tugas Akhir - 2010
Tabel 1. Sistematika Penulisan
BAB I Pendahuluan
Berisi
tentang
latar
belakang,
perumusan masalah, batasan masalah,
maksud dan
tujuan, metodologi yang
dilakukan dan sistematika penulisan
yang digunakan dalam penulisan tugas
akhir ini.
BAB II Dasar Teori
Dalam bab ini dikemukakan teori yang
akan melandasi permasalahan yang
akan dibahas.
BAB III Perancangan Model Bab
Simulasi
ini
memuat
perancangan
system
disimulasikan.
dilakukan
penerapan
yang
Kemudian
pengujian
dan
dari
telah
akan
evaluasi
terhadap performansi system yang telah
dibangun.
BAB IV Analisa Hasil Simulasi
Bab ini memuat penerapan dari hasil
simulasi
yang telah
disimulasikan,
sehingga dapat dianalisis mengenai
rata-rata end to end delay, packet
delivery ratio, rata-rata troughput, dan
routing overhead.
BAB V Kesimpulan dan Saran
Bab ini membahas kesimpulan akhir
dari analisis performansi, hasil simulasi
sistem dan saran untuk pengembangan
lebih lanjut.
Fakultas Teknik Elektro
Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
Program Studi S1 Teknik Telekomunikasi
Tugas Akhir - 2010
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
Pada bab ini disimpulkan hasil dari Tugas Akhir dan juga diberikan saran
untuk penelitian lebih lanjut mengenai perbandingan performansi AODV, DSDV,
dan ZRP pada jaringan ad hoc hibrid.
5.1 Kesimpulan
Dari 2 macam skenario yang disimulasikan, disimpulkan ZRP memiliki
kinerja yang lebih baik dibandingkan dengan dua routing protocol lainnya.
Pertama dilihat dari prosentase packet delivery ratio ZRP yang selalu diatas
98%. Kedua, ZRP memiliki nilai rata-rata throughput selalu lebih tinggi yaitu
selalu bernilai sekitar 2 kali lipat daripada AODV dan DSDV, kecuali pada
saat 125 koneksi yang hanya sampai sekitar 1,6 kali lipat. Dan ketiga, selalu
memiliki rata-rata end to end delay yang lebih kecil daripada DSDV maupun
AODV dengan perbedaan sekitar 30 ms untuk skenario koneksi, dan sekitar
15 ms untuk skenario mobilitas. Kinerja dari AODV lebih baik daripada ZRP
dan DSDV terjadi pada routing overhead, dimana AODV selalu memiliki
presentase yang lebih kecil yaitu sekitar 10% dari total paket.
Dilihat dari analisa kinerja ketiga routing protocol terhadap penambahan
jumlah node dan koneksi, protokol routing ZRP lebih unggul dibanding
protokol routing DSDV dan AODV. Hal ini berarti protokol routing hybrid
lebih unggul dalam manghadapi peningkatan kepadatan traffic dibandingkan
protokol yang bersifat proaktif dan reaktif.
Dalam analisa kinerja ketiga routing protocol terhadap peningkatan
mobilitas, protokol routing DSDV dan ZRP lebih unggul dibanding protokol
routing AODV. Dapat disimpulkan bahwa protokol yang bersifat reaktif
tidak unggul pada jaringan yang banyak terjadi perubahan pada topologinya,
yaitu saat mobilitas tinggi.
Fakultas Teknik Elektro
Program Studi S1 Teknik Telekomunikasi
Tugas Akhir - 2010
5.2 Saran
Penelitian lebih lanjut mengenai protokol routing proaktif, reaktif dan
hibrid diperlukan, terutama pada topologi ad hoc hibrid yang lebih kompleks
dan skenario dengan mobilitas dan konektivitas yang lebih tinggi. Penelitian
selanjutnya juga diharapkan menggunakan protokol routing yang lebih baru
dan efektif daripada yang digunakan pada simulasi pada tugas akhir ini,
contohnya adalah menggunakan MAODV, i-DSDV, dan FZRP. Karena
protokol yang digunakan pada penelitian ini termasuk salah satu yang
pertama diciptakan pada jenisnya masing-masing. Penelitian berikutnya
diharapkan dapat menunjukkan kemajuan dari teknologi ad hoc network yang
masih terus berkembang.
Fakultas Teknik Elektro
Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
Program Studi S1 Teknik Telekomunikasi
Tugas Akhir - 2010
DAFTAR PUSTAKA
Awerbuch, Baruch,dkk.2008. Unicast Routing Protocols for Wireless Ad hoc
Networks.Tersedia di: http://www.cs.jhu.edu/~cs647/dsdv.pdf(17/10/2009)
Fall, Kevin, dkk.2007. The ns Manual (formerly ns Notes and Documentation).Tersedia
di: http://www.isi.edu/nsnam/ns/doc/ns_doc.pdf (15/12/2009)
Greis,
Marc.2007.
Tutorial
for
The
Network
Simulator
“NS”.Tersedia
di:
http://www.isi.edu/nsnam/ns/tutorial/(17/12/2009)
Huang, Yueh-Min, dkk.2004 An Efficient Encoding Tree for Location-Aware
Multicast Routing Protocol in Wireless Ad hoc Network. Tersedia di:
www.discover.uottawa.ca/publications/files/ICN-07-ADHOCMCAST.pdf(28/04/2009)
Klein-Berndt,
Luke.2001.
A
Quick
Guide
to
AODV
Routing.Tersedia
di:
http://www.antd.nist.gov/wctg/aodv_kernel/aodv_guide.pdf(17/10/2009)
Research.conf
Laboratorium Teknik Switching.2009.Modul
Pelatihan NS-2 on
Slackware.Bandung:Laboratorium Teknik Switching IT Telkom
Riza, Tengku Ahmad.2006.Analisis Performansi Jaringan MONET (Moving Network)
dengan Menggunakan Model Trafik TCPMoving Network (MONET) Performance
Analysis
With
TCP
Traffic.
Tersedia
di:
Modellinghttp://www.ittelkom.ac.id/library/index.php?view=
article&catid=10:jaringan&id=395:jaringan-adhoc&tmpl=component&print=1&page= (04/05/2009)
Sari, Riri Fitri, dkk.2008. Analisis Kinerja Protokol Routing Ad hoc On-Demand
Distance Vector (AODV) pada Jaringan Ad hoc Hybrid: Perbandingan Hasil
Simulasi Dengan NS-2 dan Implementasi Pada Testbed Dengan PDA.Tersedia
di:repository.ui.ac.id/dokumen/lihat/530.pdf(04/05/2009)
Schaumann,
Jan.2002.Analysis
of
the
Zone
Routing
Protocol.Tersedia
di:
www.netmeister.org/misc/zrp/zrp.pdf(24/05/2009)
Fakultas Teknik Elektro
Program Studi S1 Teknik Telekomunikasi
Tugas Akhir - 2010
Surayati Mohamad Usop, Nor,dkk.2009. Performance Evaluation of AODV, DSDV & DSR
Routing
Protocol
in
Grid
Environment.Tersedia
di:
http://paper.ijcsns.org/07_book/200907/20090737.pdf (17/10/2009)
Toh, C-K.2002.Ad hoc Mobile Wireless Networks-Protocols and Systems.New
Jersey: Prantice Hall
Fakultas Teknik Elektro
Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
Program Studi S1 Teknik Telekomunikasi