iptv - Politeknik Elektronika Negeri Surabaya

ANALISA KEBUTUHAN MINIMUM
INFRASTRUKTUR INTERNET PROTOCOL BASED
TELEVISION (IPTV)
Sigit Pambudhi1, A Subhan Khalilullah2, Amang Sudarsono2
1
Politeknik Elektronika Negeri Surabaya, Jurusan Teknik Telekomunikasi
Laboratorium Digital Communication, Politeknik Elektronika Negeri Surabaya
2
Laboratorium Multimedia, Politeknik Elektronika Negeri Surabaya
Kampus ITS, Surabaya 60111
e-mail : [email protected] e-mail : [email protected]
e-mail : [email protected]
2
konten yang bisa disesuaikan. Sistem IP
menyediakan metode universal koneksi dua arah
sehingga IPTV menghasilkan konten yang lebih
aplikatif.
Salah satu konten yang dapat
dikembangkan pada IPTV adalah live TV
Broadcasting. Penggunaan teknologi streaming
pada internet broadcasting memungkinkan sebuah
stasiun
televisi
melakukan
siarannya
menggunakan jalur internet . Sebenarnya ada dua
jenis layanan yang dapat diberikan yaitu ondemand dan live. Untuk yang on-demand,
merupakan siaran yang telah direkam sebelumnya
sedangkan live broadcasting menyiarkan suatu
file yang saat itu juga kegiatannya sedang
berlangsung.
Media penyimpanan adalah salah satu
hal yang penting dalam teknologi IPTV, dimana
bertugas sebagai penampung konten layanan
IPTV. NAS (Network Attaced Storage)
merupakan salah satu metode penyimpanan yang
memungkinkan konten disimpan pada media
penyimpanan terpisah yang bisa diakses melalui
jaringan internet. Selain itu NAS adalah media
penyimpanan yang terkonsentrasi, sehingga
memiliki performa yang lebih baik daripada
media penyimpanan pada umumnya.
Abstrak
IPTV adalah sebuah sistem yang
digunakan untuk mengirim layanan televisi
digital kepada konsumen yang terdaftar (sebagai
subscriber) dalam sistem tersebut. Pengiriman
(sinyal) digital televisi tersebut memungkinkan
penggunaan Internet Protocol melewati sebuah
koneksi broadband dan biasanya digunakan
dalam sebuah manajemen network (jaringan
yang terorganisasi sendiri) yang lebih baik
daripada Internet dengan tujuan agar kualitas
dan keamanan pelayanan terjamin. Kebanyakan
layanan ini disediakan bersama dengan
permintaan fasilitas video.
Pada tugas akhir ini akan dirancang dan
dibangun suatu sistem IPTV ( Internet Protocol
Based Television ) dengan media penyimpanan
NAS (Network Attached Storage) yang terpisah
dan diakses melaui jaringan. Yang selanjutnya
dilakukan pengujian layanan oleh konsumen
serta performa NAS sehingga didapatkan
parameter-parameter
untuk
menentukan
kebutuhan
minimum
infrastruktur
yang
diperlukan oleh konsumen dalam mengakses
layanan IPTV dan media server untuk
membangun NAS.
II. TEORI PENUNJANG
Dasar teori yang diuraikan pada bab ini
meliputi penjelasan media server dan NAS.
2.1
Media Server
Media server menangani pengolahan aset digital
yang diolah sedemikian rupa yang kemudian
didistribusi kepada klien. Media server bisa
diakses oleh semua perangkat yang berada pada
jaringan yang terhubung dengan media server
tersebut.
Kata Kunci : IPTV, Internet Protocol,
NAS
I.
PENDAHULUAN
Internet Protocol Television (IPTV)
merupakan layanan TV berbasis internet, dimana
dalam perkembangannya merupakan gabungan dari
telekomunikasi, penyiaran dan transaksi elektronik.
Berbeda dengan siaran televisi pada umumnya,
untuk IPTV ini memiliki beberapa kelebihan
diantaranya user lebih mudah diverifikasi, bisa
disediakan Digital Rights Managemet ( DRM ) dan
electonic program guide ( EPG) serta channel dan
1
c.
rpcbind, daemon yang memungkinkan
klien untuk mengetahui port yang
digunakan oleh oleh NFS server.
CIFS sebelumnya lebih sering dikenal
dengan Server Message Block (SMB). SMB
dikembangkan oleh IBM dan Microsoft untuk
mendukung sharing data pada DOS. Yang saat ini
protokolnya lebih luas digunakan pada Windows,
lalu namanya diubah menjadi CIFS. Protokol
yang ada saat ini pada sistem UNIX adalah bagian
dari paket Samba.
Banyak sistem NAS saat ini juga
mendukung Hypertext Transfer Protocol (HTTP).
Klien dapat mengunduh data NAS melalui web
browser dari NAS yang mendukung HTTP.
Sistem NAS pada umumnya juga menyertakan
HTTP sebagai protokol akses untuk manajemen
storage dengan interface web.
Perangkat NAS mampu menyimpan aset
digital sehingga klien pada jaringan bisa
melakukan akses pada set tersebut. NAS sering
juga disebut “network drive”, NAS memiliki
fungsi tambahan yang berbeda dengan hard drive
eksternal. NAS mampu melakukan back up drive
untuk semua klien yang terhubung pada jaringan,
selain itu banyak perangkat yang bisa melakukan
akses kepada NAS. Beberapa keuntungan
menggunakan NAS.
a. Mudah digunakan
b. Akses jarak jauh terhadap data
c. Sharing data
d. Sertifikasi DLNA
e. Mudah melakukan backup komputer
f. Kapasitas media penyimpanan
g. Kemampuan
untuk
menambahkan
kapasitas media penyimpanan
h. Bisa diandalkan
i. Transfer data yang lebih cepat dari
media penyimpanan umumnya
j. Fitur tambahan yang terus berkembang
2.1.1
Digital Asset Management
DAM (Digital Asset Manager) merupakan
layanan yang digunakan untuk mengatur aset – aset.
Aset tersebut bisa berupa video, audio, dan image.
DAM ini dibagi menjadi beberapa bagian, yaitu :
1. MAM, Media Asset Management.
2. EMAM, Entertainment Media Asset
Management.
3. BAM, Brand Asset Management.
4. LAM, Library Asset Management.
5. PAM, Production Asset Management.
6. MCM, Marketing Content Management.
Fungsi – fungsi dari DAM ini meliputi :
1. Manipulating.
2. Workflow.
3. Search.
4. Asset management tools for organizing.
5. Metadata QDC/OAI.
6. San/nas storage
7. Integration media tools
8. Distribution.
2.2
NETWORK ATTACHED STORAGE
Network Attached Storage (NAS) adalah
media penyimpanan berupa hardisk yang
dikonfigurasi secara langsung melalui jaringan
daripada dikonfigurasi layaknya komputer server
secara umum, yaitu dengan keyboard, mouse dan
monitor yang tertancap secara langsung pada NAS
itu sendiri. Dengan menghilangkan fungsi-fungsi
umum tersebut, pelayanan aplikasi dan data dapat
dilayani dengan lebih cepat karena tidak adanya
aplikasi yang banyak berjalan pada prosesor. NAS
terhubung pada LAN melalui ethernet dan memiliki
alamat IP sendiri agar bisa diakses melalui jaringan.
Secara sederhana komunikasi dengan NAS
bisa dilakukan melalui TCP/IP. Lebih tepatnya,
klien memodifikasi beberapa dari higher-level
protocol (application atau layer 7 pada OSI layer)
dibangun diatas TCP/IP. Ada dua protocol aplikasi
yang paling sering digunakan dengan NAS, yaitu
Sun Network File System (NFS) dan Common
Internet Fille System (CIFS). Keduanya NFS dan
CIFS beroperasi pada model klien/server. Keduanya
mulai digunakan sebagai protokol NAS sejak 1980.
NFS dikembangkan untuk melakukan
sharing data antara sistem UNIX melalui jaringan.
Namun dalam perkembangannya NFS juga mampu
melakukan sharng dengan sistem selain UNIX,
namun demikian kebanyakan klien NFS saat ini
adalah komputer yang berjjalan dengan sistem
UNIX. Server dengan NFS harus menjalankan tiga
buah daemon yang diperlukan NFS, yaitu :
a. nfsd, adalah NFS daemon yang melayani
permintaan NFS dari klien.
b. mountd, adalah NFS mount daemon yang
membawa permintaan klien pada nfsd.
III. PERANCANGAN SISTEM
Untuk menyelesaikan pembuatan sistem
aplikasi push mail messaging, maka dilakukan
perancangan sistem yang akan dibuat. Agar
sistem dapat bekerja sesuai dengan yang
diharapkan, dibutuhkan perencanaan yang akan
dibahas sebagai berikut.
Sistem yang dibangun ditunjukkan pada Gambar
3.1.
USER
2
Gambar 3.1 Blok diagram sistem yang dibangun
Media server bertugas sebagai media yang
mengolah aset digital (DAM) yang menggunakan
NAS sebagai media penyimpanan dan web server
sebagai interface yang digunakan untuk bertinteraksi
dengan user. Yang selanjutnya dalam proyek akhir
ini akan lebih spesifik mengerjakan NAS seperti
pada Gambar 3.2.
Netowork Attached
Storage
Media Server
FREENAS
MEDIAMOSA
FreeNAS
membuat
Sharing
Direktori
Sharing
Direktori
Media server
melakukan
mount
terhadap
Sharing
direktori
Hak Akses
MediaMosa
menentukan
mounting point
Mounting point
Aset Digital
Front End
WLE
Network Attached
Storage (NAS)
Media
Server
Web
Server
User
Gambar 3.2 Sistem yang dibangun
Gambar 3.3 Blok kerja NAS dan media server
Gambar 3.2 menunjukkan posisi NAS dalam
perancangan sistem. NAS terpasang secara terpisah
dengan media server maupun web server, jadi NAS
memliki alamat IP yang berbeda untuk kemudian
diakses oleh media server.
Gambar 3.3 menunjukkan bagaimana
sistem ini bekerja, yaitu bagaimana NAS
terhubung dengan media server. NAS dan media
server tidak berada pada satu perangkat yang
sama, mealinkan terpisah dan dihubungkan
melalui jaringan. NAS menggunakan sistem
operasi FreeNAS yang merupakan sistem operasi
yang telah dimodifikasi untuk bekerja secara
optimal untuk membangun NAS sedangkan
media server menggunakan aplikasi MediaMosa
sebagai aplikasi yang
mampu melakukan
pengolahan aset digital baik itu melakukan upload,
transcoding, distribusi aset digital dan sebagainya.
Seusai dengan Gambar 3.1 user akan
meminta konten melalui Hypertext Transfer
Protocol (HTTP), permintaan tersebut diterima oleh
media server dengan memberi respon juga melalui
HTTP sedangkan proses streaming dari media server
menuju user akan melalui Real Time Messaging
Protocol (RTMP). Beberapa contoh media server
yang bisa digunakan adalah Amahi, MediaMosa,
MediaPortal, Adobe Flash Media Server dan
sebagainya. Sedangkan pada sisi user harus
memiliki browser dengan plugin Flash Player serta
codec H.264.
FreeNAS
Network-Attached
Storage
(NAS)
merupakan bagian dari media server namun terpisah,
yaitu media penyimpanan yang bertugas menyimpan
seluruh aset digital yang diupload oleh media server.
NAS selanjutnya memiliki IP yang digunakan untuk
melakukan konfigurasi NAS melalui jaringan.
FreeNAS digunakan sebagai sistem operasi NAS
dan menyediakan tampilan konfigurasi melalui web
sehingga konfigurasi NAS bisa dilakukan dari mana
saja selama masih terhubung dengan jaringan NAS.
Mounting
Point
Direktori Pada
Media Server
Mounting
Storage
Sharing
Direktori
Hardisk yang
terpasang
“/mnt/storage”
NFS
Aktifasi
Service NFS
Hak Akses
Pembatasan
akses direktori
Gambar 3.4 Blok alur kerja NAS
Gambar 3.4 menunjukkan bagaimana
cara kerja dari NAS itu sendiri menggunakan
FreeNAS. FreeNAS akan melakukan mounting
pertama kali terhadap hardisk yang terpasang
yang akan digunakan sebagai media penyimpanan.
FreeNAS lalu membuat suatu sharing direktori
yang ditujukan pada mounting storage yang telah
dilakukan sebelumnya. Dan tipe sharing yang
digunakan adalah NFS (Network File Sharing)
3
karena NAS akan diakses oleh media server dengan
sistem operasi berbasis UNIX. Tentu saja direktori
tersebut dibatasi dengan hak akses untuk keamanan.
Hak akses ini bisa ditujukan pada alamat IP tertentu
atau pada alamat network tertentu. Selanjutnya yaitu
dengan mengaktifkan servis yang digunakan untuk
melakukan sharing, yaitu mengaktifkan servis NFS
melalui panel konfigurasi FreeNAS pada web
interface. Selanjutnya sharing direktori tersebut
digunakan oleh media server sebagai direktori
penyimpanan dengan
melakukan mounting.
Mounting yaitu menterjemahkan sharing direktori
yang hanya bisa diakses secara langsung melalui
jaringan menjadi direktori virtual yang seolah olah
berada pada media server itu sendiri. Selanjutnya
mounting point dari media server digunakan sebagai
tempat untuk menyimpan aset digital. Selanjutnya
aset digital tersebut diolah oleh MediaMosa untuk
kemudian didistribusi ke user. Dengan demikian
NAS mampu menyediakan media penyimpanan
yang dapat diakses oleh media server tanpa harus
terpasang secara langsung pada media server dan
menjaga keamanan dari media penyimpanan dari
aset digital.
melakukan perubahan pada direktori tersebut.
Secara sederhana jika MediaMosa berhasil
melakukan mounting maka akan ditampilkan
pesan seperti pada Gambar 4.2.
Gambar 4.2 Pesan pada MediaMosa saat proses
mounting berhasil
Setelah berhasil melakukan mounting, maka
dilakukan pengujian pembuatan dan penghapusan
file atau direktori. Hasil ditampilkan pada Tabel
4.1 dan Tabel 4.2.
Tabel 4.1 Tabel kebenaran pembuatan file atau
direktori
No. Pembuat file atau direktori
Status
1
NAS
OK
2
Media Server
OK
Tabel 4.2 Tabel kebenaran penghapusan file atau
direktori
No. Pembuat file atau direktori
Status
1
NAS
OK
2
Media Server
OK
IV. HASIL KEMAJUAN PROYEK AKHIR
Dari rancangan sistem yang
dibuatlah topologi jaringan dari sistem
dibuat,
c. Pengujian upload dan download data
Pengujian upload dan download data dilakukan
dengan klien dari MediaMosa yaitu WLE. Setiap
proses dilakukan dengan file berbeda dan jumlah
user yang berbeda.
Switch
Network Attached
Storage (NAS)
Media Server
Tabel 4.3 Data pengukuran dari proses upload
dengan satu user
Parameter
Waktu
Throughput
Informasi File
Upload
(MBps)
(detik)
19
6,68
Tipe File :
23
5,52
mp4
22
5,77
Ukuran File :
25
5,08
127 MB
29
4,38
Rata - rata
24
5,49
225
3,11
Tipe File :
242
2,89
mkv
232
3,01
Ukuran Fil :
231
3,01
700 MB
227
3,08
Rata - rata
231
3,02
User
Gambar 4.1 Topologi jaringan
Dari topologi yang dibangun, dilakukan pengujianpengujian sebagai berikut :
a. Pengujian koneksi
b. Pengujian sharing direktori
c. Pengujian upload dan download data
d. Pengujian streaming data
e. Pengujian performa NAS
a. Pengujian Koneksi
Pengujian koneksi dilakukan untuk memastikan
NAS dan MediaMosa telah terhubung untuk
memudahkan pada pengujian selanjutnya. Dan hasil
yang didapat adalah berupa tabel kebenaran.
Pengujian menggunakan perintah ping.
b. Pengujian sharing direktori
Pengujian selanjutnya adalah sharing direktori ,
dengan memastikan apakah media server bisa
4
Tabel 4.4 Data pengukuran dari proses download
dengan satu user
Parameter
Waktu
Throughput
Informasi File
Download
(MBps)
(detik)
15
3,91
Tipe File :
17
4,03
mp4
18
4,03
Ukuran File :
15
3,81
127 MB
16
3,61
Rata - rata
35
3,88
133
5,26
Tipe File :
150
4,67
mkv
127
5,51
Ukuran Fil :
147
4,76
700 MB
131
5,34
Rata - rata
137
5,11
d. Pengujian streaming
Pengujian dilakukan pada file dengan tipe Mpeg4 berukuran 127 MB dengan durasi 4 menit 25
detik. Pengujian dilakukan dengan file yang sama
sebanyak 10 kali. Selanjutnya diamati laporannya
pada Web Interface dari FreeNAS, yaitu
perubahan pada aktifitas interface dan storage
yang digunakan sebagai mounting point untuk
menyimpan aset dari data yang akan diakses oleh
user yang ditunjukkan pada Gambar 4.3.
Gambar 4.8 Grafik kegiatan interface pada
kegiatan streaming
Tabel 4.3 Data pengukuran dari proses upload
dengan 4 user
Parameter
Waktu
Throughput
Informasi File
Upload
(MBps)
(detik)
119
1,07
Tipe File :
135
0,94
mp4
99
1,28
Ukuran File :
122
1,04
127 MB
153
0,83
Rata - rata
126
1,03
450
1,55
Tipe File :
481
1,45
mkv
465
1,50
Ukuran Fil :
422
1,66
700 MB
500
1,39
Rata - rata
464
1,51
e. Pengujian performa NAS
Selanjutnya menganalisa performa dari NAS,
yaitu membandingkan dua buah NAS dengan
spesifikasi berbeda, terutama pada memori yang
terpasang kemudian melakukan streaming dengan
banyak klien untuk masing-masing NAS. NAS
pengujian pertama menggunakan RAM sebesar
512 sedangkan NAS kedua menggunakan RAM
sebesar 1GB dan didapatkan pengamatan pada
grafik sebagai berikut .
Tabel 4.6 Data pengukuran dari proses download
dengan 4 user
Parameter
Waktu
Throughput
Informasi File
Download
(MBps)
(detik)
46
2,76
Tipe File :
55
2,31
mp4
67
1,89
Ukuran File :
43
2,95
127 MB
53
2,39
Rata - rata
53
2,39
298
2,35
Tipe File :
275
2,55
mkv
269
2,60
Ukuran Fil :
280
2,50
700 MB
301
2,33
Rata - rata
348
2,47
Gambar 4.6 Grafik penggunan CPU NAS 1
Gambar 4.7 Grafik penggunaan CPU NAS 2
5
[4] Yudi Prayudi , “Optimalisasi Content Digital
Dengan Digital Right Managemen (DRM)
dan Digital Asset Digital (DAM)”, 2005
[5] Arjen Klop “MediaMosa”, 2011
[6] MII
,
“IPTV
Architecture”
,
http://www.itu.int/ITUT/IPTV, 2006
[7] www.freenas.org
Gambar 4.8 Grafik penggunaan RAM NAS 1
Gambar 4.9 Grafik penggunaan RAM NAS 2
V. KESIMPULAN
Dari hasil pengamatan selama tahap
perancangan, implementasi dan uji coba sistem yang
dibuat dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Koneksi dari antara FreeNAS dengan
MediaMosa
dilakukan
dengan
mengarahkan
mounting
point
dari
MediaMosa kepada sharing directory dari
FreeNAS. MediaMosa tidak melakukan
mounting pada direktori pada media server.
2. Merubah mounting point awal dengan yang
baru akan menyebabkan MediaMosa
mengalami kesalahan karena tidak dapat
menentukan mounting point yang telah
didefinisikan sebelumnya.
3. Nilai throughput dari proses upload file
berukuran 127 MB dengan satu user adalah
5,49 MBps sedangkan dengan 4 user yang
melakukan upload bersamaan adalah
sebesar 1,03 MBps. Pada file dengan
ukuran 699 MBps untuk proses upload
dengan satu user adalah sebesar 3,02 MB
dan dengan 4 user adalah sebesar 1,51
MBps.
4. Nilai throughput dari proses download file
berukuran 127 MB dengan satu user adalah
3,88 MBps sedangkan dengan 4 user yang
melakukan upload bersamaan adalah
sebesar 5,11 MBps. Pada file dengan
ukuran 699 MBps untuk proses upload
dengan satu user adalah sebesar 2,39 MB
dan dengan 4 user adalah sebesar 2,47
MBps.
VI. DAFTAR PUSTAKA
[1] Howard Gobioff, Garth Gibson, Doug Tygar,
“Security for Network Attached Storage”,
School of Computer Science Carnegie Mellon
University Pittsburgh, 1997
[2] Garth A Gibson, Rodney Van Meter, “Network
Attached Storage Architecture”, 2000
[3] W. Curtis Preston, “ Using SANs and NAS ”,
2002
6