BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISIS SISTEM

BAB IV
IMPLEMENTASI DAN ANALISIS SISTEM
4.1 Perangkat Sistem
4.1.1 Perangkat Lunak
Perangkat lunak atau software yang digunakan pada keseluruhan sistem, baik
yang terdapat pada sisi host maupun pada sisi router adalah seperti yang telah
dirancang pada Bab 3. Sedangkan software penunjangnya adalah:
•
Sistem Operasi Windows XP Professional Edition Service Pack 2,
•
Microsoft Visual Studio 6, dan
•
Microsoft Platform SDK.
Untuk sisi router perlu diperhatikan bahwa meskipun Windows XP telah
memiliki fitur untuk mengaktifkan fungsi router, tetapi fungsi ini tidak dijalankan
karena fungsi router akan digantikan oleh software Router yang dirancang.
4.1.2 Perangkat Keras
Perangkat keras atau hardware yang digunakan hanya menggunakan komputer
pada umumnya, tanpa ada peralatan khusus. Sedangkan komputer yang digunakan
baik pada sisi host maupun router memiliki spesifikasi standar sebagai berikut:
•
Processor Intel Pentium-D 820 Dual Core,
•
Kingston 512 MB DDR-RAM,
•
Gigatek / Marvell Ethernet Card,
•
Seagate ATA 80 GB Hard Drive.
Peralatan lain yang digunakan adalah:
•
2 buah Switch, untuk menggambarkan hubungan 2 (dua) jaringan yang berbeda,
dan
•
UTP kabel.
41
BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISIS SISTEM
42
4.2 Implementasi dan Pengujian Sistem
4.2.1 Prosedur Pengujian
Untuk mendapatkan hasil pengujian yang relevan, sistem diujicobakan dengan
beberapa skenario ujicoba. Ujicoba ini dilakukan setelah software yang dipasang pada
masing-masing host telah siap dieksekusi.
Skenario ujicoba yang dilakukan adalah dengan melakukan perubahan pada
jumlah pengirim yang bekerja pada waktu-waktu tertentu. Skenario ini dibuat
menyesuaikan dengan [10]. Terdapat dua buah skenario yang diujicobakan:
1. Skenario 1
Dengan menggunakan topologi jaringan seperti terlihat pada gambar berikut.
Gambar 4.1 Topologi Skenario 1
Source 0 melakukan proses pengiriman sampai mencapai steady state, kemudian
Source 1 mulai melakukan proses pengiriman ke tujuan (destination).
2. Skenario 2
Topologi jaringan yang digunakan sebagai berikut.
Gambar 4.2 Topologi Skenario 2
43
BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISIS SISTEM
Seperti pada skenario 1, hanya saja untuk skenario 2 ini terdapat 3 buah pengirim.
Source 1 mulai mengirimkan paket setelah Source 0 mencapai steady state dan
Source 2 mulai mengirimkan paket setelah sistem stabil. Kemudian berturut-turut
proses di Source 2 dan Source 1 dihentikan.
4.2.2 Parameter Pengujian
Dalam implementasinya, metode AIMD-GREEN serta WHITE memerlukan
beberapa variabel yang telah ditentukan sebelumnya untuk memenuhi perumusan dari
tiap metode seperti yang dijelaskan pada sub-bab 2.4.1 dan 2.4.2.
Untuk tiap ujicoba yang dilakukan, variabel-variabel yang ditetapkan pada
AIMD-GREEN adalah:
α
= 0.01
ΔP = 0.01
u
= 70%
sedangkan untuk WHITE ditetapkan:
k1
= 0.1
K
= 0.8
k2
= 0.05
Pada tiap skenario juga ditetapkan waktu saat pengirim mulai bekerja.
1. Skenario 1
Untuk skenario 1 dengan menggunakan AIMD-GREEN sebagai metode kendali
kongesti, pengirim akan mulai bekerja pada saat sistem memasuki keadaan steady
state, yaitu pada waktu-waktu berikut:
Waktu (dalam detik)
Keadaan
0
Source 0 aktif
58
Source 1 aktif
Tabel Waktu Kerja Sistem Skenario 1 Untuk AIMD-GREEN
44
BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISIS SISTEM
Sedangkan untuk WHITE sistem bekerja dengan perubahan pada waktu-waktu
berikut:
Waktu (dalam detik)
Keadaan
0
Source 0 aktif
105
Source 1 aktif
Tabel Waktu Kerja Sistem Skenario 1 Untuk WHITE
2. Skenario 2
Pada skenario 2 terdapat 3 (tiga) buah pengirim yang bekerja. Untuk AIMDGREEN waktu kerja tiap pengirim sebagai berikut:
Waktu (dalam detik)
Keadaan
0
Source 0 aktif
58
Source 1 aktif
122
Source 2 aktif
166
Source 2 stop
205
Source 1 stop
240
Source 0 stop
Tabel Waktu Kerja Sistem Skenario 2 Untuk AIMD-GREEN
Untuk WHITE:
Waktu (dalam detik)
Keadaan
0
Source 0 aktif
125
Source 1 aktif
192
Source 2 aktif
234
Source 2 stop
277
Source 1 stop
360
Source 0 stop
Tabel Waktu Kerja Sistem Skenario 2 Untuk WHITE
BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISIS SISTEM
45
4.2.3 Pengujian Skenario 1
Berdasarkan [10], hasil simulasi dan pengujian metode AIMD-GREEN untuk
skenario 1 adalah seperti terlihat pada gambar berikut.
Gambar 4.3 Arrival Rate AIMD-GREEN (Simulasi Skenario 1)
Gambar 4.4 Kecepatan Pengirim AIMD-GREEN (Simulasi Skenario 1)
Gambar 4.5 Fairness AIMD-GREEN (Simulasi Skenario 1)
BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISIS SISTEM
46
Gambar 4.6 Arrival Rate AIMD-GREEN (Pengujian Skenario 1)
Gambar 4.7 Kecepatan Pengirim AIMD-GREEN (Pengujian Skenario 1)
Dengan menggunakan metode WHITE, hasil simulasi [10] dan hasil pengujian adalah
sebagai berikut.
Gambar 4.8 Arrival Rate WHITE (Simulasi Skenario 1)
BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISIS SISTEM
Gambar 4.9 Kecepatan Pengirim WHITE (Simulasi Skenario 1)
Gambar 4.10 Fairness WHITE (Simulasi Skenario 1)
Gambar 4.11 Arrival Rate WHITE (Pengujian Skenario 1)
47
BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISIS SISTEM
48
Gambar 4.12 Kecepatan Pengirim WHITE (Pengujian Skenario 1)
Dari simulasi dan hasil pengujian seperti yang terlihat pada grafik di atas,
terlihat bahwa pada sistem yang menerapkan metode AIMD-GREEN memiliki
kecepatan respon transien yang lebih baik dibanding WHITE. Penggunaan AIMD
pada metode AIMD-GREEN mendukung terjadinya hal ini karena metode AIMD
akan menambah kecepatan pengirim secara eksponensial. Sedangkan pada sistem
yang menerapkan WHITE, kecepatan respon transien relatif lebih lambat dibanding
metode AIMD-GREEN. Salah satu cara untuk meningkatkan kecepatan respon
transien dari metode WHITE ini adalah dengan memperbesar nilai k2 dari sistem.
Seperti terlihat pada pengujian dengan nilai k2 yang berbeda berikut ini.
Gambar 4.13 Arrival Rate dengan k2 sebesar 0.1 (WHITE)
BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISIS SISTEM
49
Gambar 4.14 Kecepatan Pengirim dengan k2 sebesar 0.1 (WHITE)
Gambar 4.15 Arrival Rate dengan k2 sebesar 0.03 (WHITE)
Gambar 4.16 Kecepatan Pengirim dengan k2 sebesar 0.03 (WHITE)
Dari gambar terlihat bahwa sistem dengan nilai k2 yang lebih besar, akan lebih
cepat mencapai keadaan tunak dibanding sistem dengan nilai k2 yang lebih kecil.
Dengan kata lain, pemilihan nilai k2 pada Router Software mempengaruhi kecepatan
respon transien dari sistem dengan metode WHITE.
Dari gambar 4.14 dapat dilihat pengaruh nilai k2 yang besar terhadap
kestabilan yaitu adanya penurunan arrival rate setelah terjadinya overshoot. Oleh
BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISIS SISTEM
50
karena itu harus dipilih nilai k2 yang tepat sehingga sistem memiliki respon transien
yang cukup cepat dan juga stabil
Hal lain yang menjadi perhatian adalah terjadinya osilasi pada sistem dengan
metode AIMD-GREEN. Bandingkan dengan metode WHITE (gambar 4.11) yang
tidak mengalami osilasi. Tidak adanya osilasi pada metode WHITE memudahkan
sistem untuk mencapai keadaan tunak, seperti terlihat pada hasil simulasi dan
pengujian metode WHITE.
Selain itu, pada kejadian penambahan jumlah pengirim yang aktif, kedua
metode memberikan keluaran yang berbeda. Metode WHITE, dibandingkan dengan
metode AIMD-GREEN, dapat secara adil membagi kecepatan pengiriman tiap
pengirim, seperti terlihat pada gambar 4.12. Pada gambar tersebut terlihat bahwa pada
saat Source 1 mulai aktif, kecepatan pengiriman Source 0 akan terus berkurang dari
12 paket tiap detik sampai mencapai keadaan tunak pada kondisi kecepatan Source 0
dan Source 1 yang sama besar, yaitu 6 paket tiap detik. Hal ini menandakan bahwa
metode AIMD memiliki fairness yang baik.
4.2.4 Pengujian Skenario 2
Seperti telah dijelaskan sebelumnya, pada skenario 2 ini dilihat respon
pengiriman untuk 3 (tiga) pengirim, dengan waktu kerja tiap pengirim yang berbedabeda.
Hasil simulasi dari skenario 2 untuk metode AIMD-GREEN terlihat dari
gambar berikut.
Gambar 4.17 Kecepatan Pengirim AIMD-GREEN (Simulasi Skenario 2)
Melalui pengujian, didapatkan hasil sebagai berikut.
BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISIS SISTEM
51
Gambar 4.18 Arrival Rate AIMD-GREEN (Pengujian Skenario 2)
Gambar 4.19 Kecepatan Pengirim AIMD-GREEN (Pengujian Skenario 2)
Sedangkan apabila menggunakan metode WHITE, hasil simulasi dan ujicoba
yang didapat adalah sebagai berikut.
Gambar 4.20 Arrival Rate WHITE (Pengujian Skenario 2)
BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISIS SISTEM
52
Gambar 4.21 Kecepatan Pengirim WHITE (Pengujian Skenario 2)
Seperti yang terjadi pada skenario 1, sistem yang menerapkan metode AIMDGREEN mengalami osilasi dalam usahanya untuk mempertahankan sistem agar tidak
terjadi kongesti. Meskipun sistem dapat merespon perubahan jumlah pengirim yang
terjadi tetapi osilasi yang terjadi pada metode AIMD-GREEN membuat kecepatan
masing-masing pengirim menjadi tidak sama. Hal ini tentu tidak diinginkan dalam
sistem yang pengirimnya memiliki prioritas yang setara.
Dengan metode WHITE untuk penambahan jumlah pengirim seperti pada
skenario 1, meskipun pada awalnya over shoot terjadi, tetapi sistem dapat merespon
dengan baik dengan mengubah kecepatan pengirim menjadi sama besar. Hal yang
sama terjadi ketika pengirim lain terlibat didalamnya (gambar 4.17).
Yang perlu diperhatikan pada skenario ini adalah pada saat salah satu
pengirim memberhentikan proses pengirimannya. Pada kondisi ini, baik AIMDGREEN maupun WHITE, sistem merespon dengan menambah kecepatan dari
pengirim yang masih aktif. Yang membedakan adalah, penggunaan AIMD pada
AIMD-GREEN akan mempercepat proses penambahan kecepatan pada masingmasing pengirim aktif, meski dengan tetap menghasilkan osilasi.
Sedangkan untuk metode WHITE, pada kejadian terputusnya salah satu
pengirim, kecepatan total pengiriman (gambar 4.16) yang terukur pada Router
Software menurun, kemudian secara bertahap kecepatan total dan kecepatan masingmasing pengirim akan meningkat berdasarkan nilai k2 yang telah ditetapkan.
Kecepatan total akan berkurang sebesar kecepatan terakhir pengirim yang berhenti.
Berdasarkan pengujian, ketika Source 2, yang pada kondisi tunak memiliki kecepatan
4 paket tiap detik, berhenti mengirimkan paket, kecepatan total akan berkurang
BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISIS SISTEM
53
sebesar 4 paket per detik. Kemudian, secara bertahap kecepatan Source 0 dan Source
1 akan meningkat dan mencapai keadaan tunak. Begitupun halnya yang terjadi saat
Source 2 berhenti melakukan proses pengiriman paket. Hal ini menunjukkan sistem
dengan metode WHITE memiliki respon yang baik terhadap perubahan jumlah
pengirim yang terlibat aktif dalam proses pengiriman data.