implementasi protokol routing babel pada mobile ad-hoc
advertisement
IMPLEMENTASI PROTOKOL ROUTING BABEL PADA MOBILE AD-HOC NETWORK (MANET) Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1 Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang Misbah 09560106 JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2013 LEMBAR PERSETUJUAN IMPLEMENTASI PROTOKOL ROUTING BABEL PADA MOBILE AD-HOC NETWORK (MANET) TUGAS AKHIR Sebagai Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1 Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang Menyetujui: Pembimbing I Pembimbing II Ir. Lailis Syafaah, M.T. NIP. 108.9009.0189 Setio Basuki, S.T. NIP. 108.0907.0477 ii LEMBAR PENGESAHAN IMPLEMENTASI PROTOKOL ROUTING BABEL PADA MOBILE AD-HOC NETWORK (MANET) TUGAS AKHIR Sebagai Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1 Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang Disusun Oleh: Misbah 09560106 Tugas Akhir ini telah diuji dan dinyatakan lulus melalui sidang majelis penguji Pada tanggal 28-juli-2011 Menyetujui: Penguji I Penguji II Galih Wasis W, S.Kom. NIDN : 0723028801 Wahyu Andhyka Kusuma, S.Kom. NIDN : 0720068701 Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Informatika EKO BUDI CAHYONO, S.Kom. M.T. NIP.108.9504.0330 iii LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN Yang bertanda tangan dibawah ini: NAMA : Misbah NIM : 09560106 FAK./JUR. : TEKNIK/INFORMATIKA Dengan ini saya menyatakan bahwa Tugas Akhir dengan judul “IMPLEMENTASI PROTOKOL ROUTING BABEL PADA MOBILE ADHOC NETWORK (MANET)” beserta seluruh isinya adalah karya saya sendiri dan bukan merupakan karya tulis orang lain, baik sebagian maupun seluruhnya, kecuali dalam bentuk kutipan yang telah disebutkan sumbernya. Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya, apabila kemudian ditemukan adanya pelanggalaran terhadap etika keilmuan dalam karya saya ini, atau ada klaim dari pihak lain terhadap keaslian karya saya ini maka saya siap menanggung segala bentuk resiko/sanksi yang berlaku. Mengetahui, Dosen Pembimbing Malang, 18 Maret 2013 Yang Membuat Pernyataan (Ir. Lailis Syafaah, M.T.) (Misbah) iv ABSTRAK Mobile Ad-hoc Network (MANET) adalah sebuah sistem mobile node nirkabel yang dapat di set-up secara dinamis dimana saja dan kapan saja tanpa menggunakan insfrastruktur jaringan yang ada. MANET merupakan jaringan sementara yang dibentuk oleh beberapa mobile node tanpa ada pusat administrasi. Setiap node dalam jaringan juga bertindak sebagai router, forwarding paket data untuk node lain. Sistem MANET sangat cepat di bangun untuk menutupi kebutuhan komunikasi pada saat terjadinya bencana atau pada saat kondisi buruk, dalam penelitian ini diterapkan jaringan plug and play dengan penambahan node access point sebagai pembantu untuk membentuk jaringan adhoc tanpa perlu administrator untuk mengkonfigurasi diri secara manual dalam menemukan node tetangga untuk dapat terkomunikasi dengan node tujuan yang berjarak jauh. Hal ini menimbulkan masalah dalam hal routing dimana konvensional routing tidak didesain untuk topologi yang dinamis. Pemilihan routing terbaik tersebut didasarkan atas beberapa pertimbangan seperti bandwidth link dan jaraknya, Babel merupakan routing proactive yang membutuhkan setiap node untuk mengirimkan paket routing update ke seluruh node dalam MANET secara periodik. Hasil pengujian pada pengujian dengan 3 hop didapatkan nilai rata-rata throughput non beban sebesar 0.07-1.12Kbps dan throughput dengan uji beban video conference sebesar 0.04-1.19Kbps, dengan variasi waktu tunda sebesar 0.317 ms, dan packet loss 1.5%. Protokol routing babel yang berjalan akan menggunakan 30% resource CPU dan 30% memory tanpa menggunakan beban uji pada jaringan. Rata-rata paket yang dikirim bernilai tetap dan stabil. Namun protokol routing babel ini bisa dikatakan mungkin tidak cocok digunakan untuk jaringan dengan mobilitas tinggi. Kata Kunci : MANET, mobile node, access point, babel, video conference, QoS v ABSTRACT Mobile Ad-hoc Network (MANET) is a system of wireless mobile nodes that can dynamically set up anywhere and anytime without using any existing network infrastructure. MANET is a network temporarily formed by a number of mobile nodes without a central administration. Each node in the network also acts as a router, forwarding data packets for other nodes. MANET system is very fast at up to cover the communication needs in the event of a disaster or during worst conditions, this study applied a network plug and play with the addition of an access point node as an auxiliary to form an ad-hoc network without the need for administrators to manually configure themselves to find neighbor other nodes which can be communicated for long destination node. This conditions makes problem in terms of conventional routing where it not be desaigned for dynamic topology. Selection of the best routing is based on several considerations such as bandwidth and link distance. Babel is a proactive routing that needs each node to send routing update packets to all of nodes in a MANET continueslly. The result of testing with 3 hops obtained average throughput for non-load is 0.07-1.12 Kbps, the average of throughput with video conferencing is 0.04-1.19 Kbps, the delay time variation is 0.317 ms and 1.5% packet loss. Babel routing protocol which is running will be using 30% of CPU’s resources and 30% memory without using any load on the network. The average value of packets sent are constant and stable. But babel routing protocol may not suitable for highly mobile networks. Keywords : MANET, mobile node, access point, babel, video conference, QoS vi LEMBAR PERSEMBAHAN Alhamdulillah puji syukur penulis panjatkan kepada illahi robbi atas segala nikmat yang telah diberikan sampai pada saat ini, sholawat dan salam selalu tercurahkan kepada Nabi Muhammad SAW. Tugas akhir ini penulis persembahkan untuk orang-orang yang telah memberikan dukungan, bimbingan, dan nasihat bagi penulis, semoga Allah senantiasa melimpahkan Rahmat dan Kenikmatan untuknya. Terimakasih yang mendalam penulis ucapkan kepada : 1. Ibunda Hj.Nuriyah dan ayahanda H.Ismail dan keluarga tercinta yang tidak pernah bosan mendoakan, mendukung, dan memberikan semangat yang besar kepada anak-anaknya 2. Yang terhormat bapak Rektor, Dekan Fakultas Teknik dan Kepala Jurusan Teknik Informatika beserta seluruh staff Universitas Muhammadiyah Malang 3. Yang terhormat dosen pembimbing Ibu Ir. Lailis Syafaah, M. T. dan Bapak Setio Basuki, S.T. serta dosen penguji Bapak Galih Wasis Wicaksono, S.Kom dan Bapak Wahyu Andhyka Kusuma, S.Kom 4. AA itooo yang telah memberikan dukungan moral dan moril dalam proses pengerjaan tugas akhir ini ^^. 5. Serta semua sahabatku yang sudah menemani dalam suka maupun duka, dan bagi yang belum selesai TA semoga cepat menyusul. vii KATA PENGANTAR Dengan mengucap puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat serta hidayahnya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir yang berjudul “IMPLEMENTASI PROTOKOL ROUTING BABEL PADA MOBILE AD-HOC NETWORK (MANET)”. Sholawat dan salam senantiasa tercurahkan kepada Nabi Muhammad SAW sang reformator peradaban. Tugas Akhir ini merupakan salah satu prasyarat untuk menyelesaikan studi tingkat strata satu di Fakultas Teknik Jurusan Informatika Universitas Muhammadiyah Malang. Pada tugas akhir ini disajikan pokok-pokok pembahasan yang meliputi pendahuluan, landasan teori, perancangan sistem, implementasi dan pengujian sistem dari hasil pengimplementasian protocol routing babel. Pada laporan tugas akhir ini, penulis berusaha memberikan penjelasan secara singkat dan jelas berkaitan dengan pembangunan jaringan adhoc dengan protocol routing babel. Tentunya penulis menyadari skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan partisipasi semua pihak untuk memberikan saran dan kritik yang membangun agar skripsi ini menjadi lebih baik. Akhir kata semoga skripsi ini bisa bermanfaat bagi yang membaca. Malang, 18 Maret 2012 Penulis viii DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ................................................................................... i LEMBAR PERSETUJUAN ......................................................................... ii LEMBAR PENGESAHAN ......................................................................... iii HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN ................................................. iv ABSTRAK .................................................................................................. v ABSTRACT ................................................................................................ vi HALAMAN PERSEMBAHAN ................................................................... vii KATA PENGANTAR ................................................................................. viii DAFTAR ISI .............................................................................................. x DAFTAR GAMBAR ................................................................................... xiii DAFTAR TABEL ....................................................................................... xv BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang .................................................................... 1 1.2 Rumusan Masalah ............................................................... 2 1.3 Tujuan ................................................................................. 3 1.4 Batasan Masalah ................................................................. 3 1.5 Metode Penelitian ............................................................... 3 1.5.1 Studi Literatur … ......................................................... . 3 1.5.1 Membuat Desain dan Rancangan Sistem .. .................... 3 1.5.3 Implementasi Desain dan Rancangan Sistem .. .............. 4 1.5.4 Pengujian dan Analisa Hasil Pengujian ......................... 4 1.5.5 Kesimpulan .. ................................................................ 4 Sistematika Penulisan .......................................................... 4 1.6 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Mobile Ad-hoc Network (MANET) ..................................... 7 2.2 Algoritma Routing .............................................................. 9 2.3 Protokol Routing Babel ....................................................... 11 2.4 OpenWRT ........................................................................... 12 2.5 Protokol Routing Babel ....................................................... 13 x 2.6 Qualitiy of Service (QoS) .................................................... 14 BAB III ANALISA KEBUTUHAN DAN PERANCANGAN SISTEM 3.1 Analisa Sistem .................................................................... 16 3.1.1 Analisa Protokol Routing Babel .. ............................... 17 3.1.2 Analisa Sistem Video Conference Server .................... 18 3.2 Perancangan Sistem ............................................................ 18 3.3 Perencanaan Sistem ............................................................ 20 3.4 Analisa Kebutuhan Sistem .................................................. 20 3.4.1 Kebutuhan Sisi Node .................................................. 21 3.4.2 Kebutuhan Sisi Node Video Conference Server .. ........ 22 Persiapan Instalasi Software pada Setiap Node .................... 22 3.5.1 Instalasi OpenWRT pada Access Point WRT54GL .. .. 22 3.5.2 Instalasi Paket Babel pada OpenWRT .. ...................... 25 3.5.3 Konfigurasi Jaringan pada Access Point .. ................... 27 3.5.4 Instalasi Paket Babel pada Laptop .. ............................ 30 3.5.5 Konfigurasi Jaringan pada Laptop .. ............................ 31 3.5.6 Instalasi Video Conference Server.. ............................. 32 3.6 Penentuan Lokasi Jaringan.. ................................................. 35 3.7 Perencanaa Pengujian Sistem.. ............................................. 36 3.5 BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN 4.1 Implementasi Sistem ........................................................... 38 4.2 Pengujian Sistem ................................................................ 38 4.2.1 Pengujian terhadap Beberapa Node Babel.................... 39 4.2.2 Pengujian Self Configure ............................................. 39 4.2.3 Pengujian Self Healing .. ............................................ 41 4.2.4 Pengujian Handover pada Protocol Babel . ................. 43 4.2.5 Pengujian Beban Kerja Jaringan Menggunakan Iperf Tools.. ......................................... 44 4.2.6 Pengujian Kinerja Protokol Babel dengan Video Conference .. ........................................ 45 4.2.7 Pengujian Beban Kerja CPU dan Memori .. ............... 48 xi 4.3 Analisa Pengujian ................................................................ 52 4.3.1 Analisa Performansi Terhadap BAB V Beberapa Node Babel ................................................. 52 4.3.2 Analisa Performansi Self Configure ............................ 53 4.3.3 Analisa Performansi Self Healing ............................... 54 4.3.4 Analisa Performansi Handover pada Protokol Babel .. 54 4.3.5 Analisa Performansi Beban Kerja CPU dan Memory.. 57 PENUTUP 5.1 Kesimpulan ......................................................................... 60 5.2 Saran ................................................................................... 62 DAFTAR PUSTAKA xii DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Mobile Adhoc Network .......................................................... 8 Gambar 2.2 Konsep distance vector .......................................................... 10 Gambar 2.3 Konsep link-state ................................................................... 11 Gambar 3.1 Diagram pernacangan sistem ................................................. 19 Gambar 3.2 Perencanaan topologi jaringan .............................................. 20 Gambar 3.3 Download firmware WhiteRussian 0.9 .................................. 22 Gambar 3.4 Download firmware Backfire 10.03.1 brcm47xx.................... 23 Gambar 3.5 Upgrade firmware WhiteRussian versi 0.9 ............................ 23 Gambar 3.6 OpenWRT WhiteRussian versi 0.9 ........................................ 24 Gambar 3.7 Upgrade firmware Backfire 10.03.1 ...................................... 24 Gambar 3.8 Login OpenWRT Backfire..................................................... 25 Gambar 3.9 Memasukkan paket dalam OpenWRT ................................... 25 Gambar 3.10 Remote OpenWRT menggunakan SSH.................................. 26 Gambar 3.11 Merubah hak akses file babel dan install babel ...................... 26 Gambar 3.12 Paket babel yang terpasang pada OpenWRT .......................... 27 Gambar 3.13 Setting interfaces wireless router ........................................... 28 Gambar 3.14 Setting parameter wireless router ........................................... 28 Gambar 3.15 Interfaces babel dengan mode adhoc...................................... 29 Gambar 3.16 Hasil scan ESSID Mesh ........................................................ 30 Gambar 3.17 Install babeld pada laptop ...................................................... 30 Gambar 3.18 Konfigurasi interface pada laptop ......................................... 31 Gambar 3.19 Menjalankan service babeld pada laptop ................................ 31 Gambar 3.20 Hasil deteksi node tetangga.................................................... 32 Gambar 3.21 Install aplikasi bigbluebutton ................................................. 34 Gambar 3.22 Informasi bbb-conf ................................................................ 34 Gambar 3.23 Akses layanan bigbluebutton client........................................ 35 Gambar 3.24 Lokasi jaringan ...................................................................... 36 Gambar 4.1 Protokol routing babel yang berjalan pada node ..................... 39 Gambar 4.2 Skenario self-configure .......................................................... 40 Gambar 4.3 Proses self-configure.............................................................. 40 xiii Gambar 4.4 Proses re-routing node babel ................................................. 41 Gambar 4.5 Skenario pengujian self-healing ............................................. 41 Gambar 4.6 Rute awal yang valid ............................................................. 42 Gambar 4.7 Rute kedua yang valid............................................................ 42 Gambar 4.8 Waktu yang dibutuhkan self-healing ..................................... 42 Gambar 4.9 Traceroute node 4 ke node 1.................................................. 43 Gambar 4.10 Analogi proses handover........................................................ 43 Gambar 4.11 Node iperf tools server........................................................... 44 Gambar 4.12 Node iperf tools client............................................................ 45 Gambar 4.13 Percobaan dengan video conference....................................... 46 Gambar 4.14 Layanan video conference dengan bigbluebutton ................... 47 Gambar 4.15 Beban jaringan pada 1 hop..................................................... 48 Gambar 4.16 Beban jaringan pada 2 hop..................................................... 49 Gambar 4.17 Beban jaringan pada 3 hop..................................................... 49 Gambar 4.18 Beban jaringan dengan vicon 1 hop ....................................... 50 Gambar 4.19 Beban jaringan dengan vicon 2 hop ....................................... 50 Gambar 4.20 Beban jaringan dengan vicon 3 hop ....................................... 51 Gambar 4.21 Output ping dari proses self configure.................................... 53 Gambar 4.22 Grafik performansi self configure .......................................... 53 Gambar 4.23 Grafik perbandingan nilai throughput .................................... 55 Gambar 4.24 Grafik perbandingan nilai jitter.............................................. 56 Gambar 4.25 Grafik perbandingan nilai packet lost..................................... 56 Gambar 4.26 Grafik pemakaian resourse pada node babel .......................... 59 xiv DAFTAR TABEL Gambar 4.1 Nilai perbandingan proses self healing.................................... 54 Gambar 4.2 Pengukuran delay pada video conference ................................ 57 Gambar 4.3 Performa resource non uji beban ............................................ 58 Gambar 4.4 Performa resource menggunakan video conference................. 58 xv Daftar Pustaka Abolshasan, M, Hagelstein, B, dan Wang, J.C.P.2009. ”Real-world performance of current proactive multi-hop mesh protokol”. Faculty of Informatics. University of Wollongong. [di akses tanggal 15 Oktober 2012] Basagni, S., Conti, M., Giordano, S. and Stojmenovic, I.2004. Mobile Ad Hoc Networking, Ieee Press. Dinar pambudi, renanto, Yasa, marita. “Implementasi protokol routing better approach to ad-hoc mobile network (BATMAN) pada wireless mesh networking”. Fakultas Teknik Informatika, UMM. Hauck, Antoine, Sollberger, Peter.2011.”Babel Multi-hop Routing for TinyOS Low-power Devices”. UBICOMM. J. Chroboczek. 2011.The Babel Routing Protokol. RFC 6126. ISSN 2070-1721. Murray, David, Dixon, Michael, dan Koziniec, Terry.2010.”An experimental comparison of routing protokols in multi hop adhoc network”. Australasion Telecommunication Networks and Application Conference. Nagra, Ramandeep Kaur,Gurm, Jasmeet Singh, dan Grewal, Gurpreet Singh. ”Simulation based Analysis of AODV, BABEL, and PUMA Protokols for Adhoc Network”. International Conference on Recent Advance and Future Trends in Information Technology (iRAFIT2012). Nayyar, anand. 2012. Analysis of Babel and Puma Protocol for Mobile Adhoc Networks (MANETS). ISSN : 2249-0558.