Aplikasi Server Berbasis TCP/IP Aplikasi Server Berbasis TCP/IP

Aplikasi Server Berbasis TCP/IP
untuk Mendukung Penyampaian Materi Pembelajaran
Iwan Handoyo Putro 1) Petrus Santoso 2) Gerry ASP Sampetoding 3)
1,2,3)
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Kristen Petra
Jl. Siwalankerto 121-13, Surabaya 60236
e-mail : [email protected], [email protected], [email protected]
ABSTRACT
Dalam sebuah kelas komputer yang terhubung dengan jaringan lokal (LAN) diperlukan aplikasi yang dapat
menunjang proses penyampaian materi pembelajaran agar dapat dipastikan seluruh mahasiswa dapat
mengikuti materi dengan baik. Aplikasi ini disusun dengan menggunakan bahasa pemrograman Microsoft
Visual C# dan terdiri dari dua bagian, yaitu aplikasi pada komputer dosen atau disebut juga sisi server dan
aplikasi pada komputer mahasiswa yang disebut juga sisi klien. Aplikasi pada komputer dosen bertugas
untuk melakukan monitoring terhadap tampilan layar komputer mahasiswa serta mengirim materi
pembelajaran ke seluruh layar klien sedangkan aplikasi pada komputer mahasiswa berfungsi untuk
menampilkan isi layar komputer dosen yang berisi materi pembelajaran. Komunikasi antara kedua aplikasi
dilakukan dengan protokol TCP/IP, khususnya menggunakan protokol HTTP untuk proses pertukaran data.
Pengujian yang dilakukan pada sisi server menunjukkan bahwa waktu yang dibutuhkan untuk
mengaktifkan web server dan menyimpan tampilan layar masing-masing kurang dari 1 detik. Ukuran file
hasil capture tampilan layar untuk layar dominan putih dan layar warna masing-masing 40.39 dan 99.33
KB. Pada pengujian dengn 20 komputer klien, rata-rata bandwidth yang digunakan dalam komunikasi
antara komputer dosen dengan komputer mahasiswa ketika dalam proses Monitor adalah 1.36 MBytes/s.
Key words
Aplikasi TCP/IP, Aplikasi Server, Protokol HTTP
1. Pendahuluan
Metode penyampaian materi pembelajaran yang
di ruang kelas biasanya dilakukan dengan
menggunakan media seperti papan tulis,
whiteboard maupun Over Head Projector atau
OHP. Perkembangan teknologi diiringi dengan
terjangkaunya harga-harga perangkat komputer
maupun LCD Projector mendorong semakin
banyak pembangunan kelas-kelas kuliah yang
didukung dengan prasarana komputer yang dapat
menciptakan suasana belajar yang lebih menarik
dan interaktif.
Di institusi pendidikan dengan fasilitas ruang
kelas yang telah dilengkapi dengan komputer,
biasanya proses perkuliahan berlangsung dengan
dosen menjelaskan materi perkuliahan serta
memperlihatkan materi yang diajarkan dengan
PC yang terhubung dengan LCD proyektor di
depan kelas. Mahasiswa dapat memperhatikan
materi yang diberikan sambil mencari bahan
pendukung lain dengan komputer di hadapannya
masing-masing.
Sepintas terlihat metode pengajaran ini terlihat
ideal dan menarik. Namun demikian kondisi ini
dapat menciptakan sisi negatif, di antaranya
adalah konsentrasi mahasiswa tidak terfokus
kepada materi yang diajarkan oleh dosen di
depan kelas. Hal ini disebabkan karena
mahasiswa terkadang mengerjakan hal lain yang
tidak berhubungan dengan materi dan
perkuliahan yang sedang disampaikan [1].
Lebih lanjut, dosen kesulitan dalam memantau
dan mengetahui hal yang dilakukan oleh
mahasiswa karena lebih terfokus pada
penyampaian materi. Permasalahan lain yang
mungkin timbul adalah dosen mengalami
kesulitan untuk memperlihatkan secara langsung
kepada kelas hal atau temuan menarik yang
ditemukan mahasiswa.
2. Landasan Teori
2.1.
Protokol TCP/IP
Protokol TCP/IP merupakan protokol yang
mampu memberikan dukungan jaringan untuk
menghubungkan seluruh tempat dan host dengan
mengikuti aturan standar yang mencakup tentang
tata cara komputer-komputer saling berkomunikasi dan bagaimana melakukan interkoneksi
terhadap jaringan-jaringan yang telah dibangun.
Protocol TCP/IP disusun dengan mengadopsi
konsep empat layer yang dikenal sebagai model
Department of Defense (DOD), yaitu Application
Layer, Transport Layer, Internet Layer, dan
Network Interface Layer [3, 5]. Gambar 1
memperlihatkan perbandingan konsep OSI dan
konsep TCP/IP.
2.3.
Network Application API
Microsoft menyediakan dua interface bagi
aplikasi-aplikasi jaringan untuk memanfaatkan
layanan-layanan stack protocol TCP/IP [2, 4],
yaitu :
• WinSock. Merupakan implementasi pada
aplikasi
jaringan
yang
banyak
memanfaatkan Socket API (application
programming interface). Adapun Socket
API merupakan mekanisme standar untuk
mengakses layanan-layanan datagram dan
session pada TCP/IP.
• NetBIOS. Merupakan suatu API standar
yang dipakai dalam mekanisme komunikasi
antar
proses
atau
inter-process
communication (IPC) di lingkungan
Windows. NetBIOS disertakan di dalam
Windows terutama untuk mendukung
kompatibilitas terhadap aplikasi-aplikasi
lama. Meskipun demikian, NetBIOS dapat
dipakai untuk menyediakan koneksi standar
ke protokol-protokol yang mendukung
layanan-layanan penyampaian pesan dan
penamaan NetBIOS, misalnya TCP/IP dan
NetBEUI.
3. Perancangan Aplikasi
Gambar 1. Perbandingan model konsep OSI dan
TCP/IP [3]
Aplikasi yang disusun dalam penelitian ini terdiri
dari 2 bagian yaitu sisi server yang digunakan
oleh dosen dan sisi klien yang dipakai oleh
mahasiswa di mana akan terjadi pertukaran
informasi tampilan layar antar keduanya [1].
Pada paper ini pembahasan difokuskan pada
pengembangan aplikasi di sisi server/komputer
dosen. Blok diagram sistem secara utuh
diperlihatkan pada Gambar 2.
2.2.
Application Layer
Aplication Layer merupakan lapisan pada model
TCP/IP yang terletak paling atas dan merupakan
layer di mana program atau aplikasi memperoleh
akses ke dalam jaringan [4]. Layer ini berada
pada lapisan yang sama dengan Session Layer,
Presentation Layer dan Application Layer pada
model OSI [7].
Terdapat beberapa layanan TCP/IP yang
beroperasi pada Layer Application. Layanan
tersebut meliputi HyperText Transfer Protocol
(HTTP), File Transfer Protocol (FTP), Simple
Mail Transfer Protocol (SMTP), Telnet, Domain
Name System (DNS) dan Simple Network
Management Protocol (SNMP) [6].
Gambar 2. Blok Diagram Sistem
Aplikasi dibuat dengan tujuan untuk mengirimkan dan menerima pesan terkait tampilan layar,
baik tampilan layar pada komputer dosen
maupun tampilan layar pada komputer
mahasiswa. Batasan jaringan yang akan
dikerjakan di sini adalah dalam satu jaringan
lokal dengan jumlah komputer mahasiswa
hingga 20 komputer mahasiswa.
Komunikasi antara aplikasi pada komputer dosen
dan aplikasi pada komputer mahasiswa
dilakukan dengan protokol TCP/IP, di mana
untuk pertukaran semua data menggunakan
Hyper Text Transfer Protocol (HTTP).
Komputer dosen bertugas sebagai web server
untuk menyediakan data yang diperlukan oleh
aplikasi pada komputer mahasiswa.
Ketika komputer dosen memonitor semua
komputer mahasiswa, maka aplikasi pada
komputer mahasiswa mengaktifkan web server
untuk menyediakan data-data yang dibutuhkan
oleh aplikasi pada komputer dosen untuk
melakukan proses pengawasan terhadap tampilan
komputer mahasiswa. Untuk melakukan semua
interaksi atau proses yang diinginkan oleh dosen,
maka pada komputer dosen disediakan sebuah
file yang berisi perintah yang akan dilakukan
oleh aplikasi pada komputer mahasiswa. Secara
periodik aplikasi pada komputer mahasisswa
mengakses file tersebut pada web server untuk
mengetahui proses yang harus dilakukan.
untuk melakukan proses : membangun web
server, melakukan capture screen pada tampilan
layarnya dan disimpan ke dalam image file pada
direktori web server sehingga dapat diakses oleh
komputer mahasiswa.
3.2. Desain Proses Menampilkan Layar
Komputer Dosen
Proses capture screen pada komputer dosen
tidak melibatkan web server. Web server hanya
berperan dalam pertukaran data file image dari
hasil capture tampilan layar komputer dosen.
Image hasil capture screen diletakkan pada
direktori web server, tepatnya pada pada
\webserver\image\serverScreen.jpg,
sehingga
untuk memperoleh file tersebut, komputer
mahasiswa melakukan request terhadap file
melalui web server.
Setiap image hasil capture dari tampilan
komputer dosen disimpan dalam bentuk file
image dengan metode kompresi JPG sehingga
ukuran file tidak terlalu besar dan tidak
memerlukan
waktu
yang
lama
untuk
mengambilnya dari web server. Aplikasi pada
sisi dosen melakukan capture tampilan layar
komputer dalam selang interval waktu tertentu,
sehingga setiap perubahan pada tampilan layar
dapat ditampilkan pada komputer mahasiswa.
Desain awal dari proses capture tampilan layar
komputer dosen dapat dilihat pada Gambar 3.
3.1. Desain Aplikasi pada Komputer Dosen
(Sisi Server)
Aplikasi yang digunakan oleh dosen digunakan
sebagai web server yang mengatur komunikasi
server dan client, menyediakan image file dari
hasil capture screen tampilan komputer dosen,
menyediakan file kontrol untuk aplikasi pada
mahasiswa, mengawasi tampilan layar komputer
mahasiswa, menampilkan tampilan layar
komputer mahasiswa pada layar komputer dosen
jika diperlukan, serta menyimpan berbagai
pengaturan yang diperlukan agar tidak perlu
melakukan pengaturan lagi ketika menjalankan
aplikasi ini.
Tujuan utama aplikasi pada dosen adalah sebagai
web server yang melayani permintaan dan
memberikan data yang diperlukan, menyediakan
image file dari tampilan komputer dosen, dan
menyediakan file yang digunakan oleh aplikasi
pada komputer mahasiswa untuk mengetahui
proses yang harus dilakukan. Pada dasarnya
aplikasi pada komputer dosen akan diarahkan
Gambar 3. Proses Menampilkan Layar Komputer
Dosen
Untuk menampilkan tampilan layar komputer
dosen dilakukan langkah-langkah :
• Pertama-tama,
dilakukan
pemeriksaan
apakah aplikasi di sisi dosen sedang dalam
proses broadcast untuk melayani permintaan
file capture tampilan layar atau tidak. Jika
tidak maka tidak dilakukan proses capture
tampilan layar komputer dosen.
• Jika aplikasi di sisi dosen sedang dalam
proses broadcast tampilan layar untuk
ditampilkan
pada
layar
komputer
mahasiswa, maka akan dilakukan proses
capture layar komputer dosen. Hasil capture
layar akan disimpan dalam bentuk image.
• Hasil capture tampilan layar kemudian
disimpan dalam bentuk image file dengan
tipe kompresi yang digunakan adalah JPG.
• Setelah menyimpan hasil capture tampilan
pada direktori web server, proses ini akan
menunggu selama 1 detik sebelum proses
diulang dari awal lagi.
3.3. Desain Proses Pengawasan Pada
Komputer Mahasiswa
Untuk
melakukan
pengawasan
terhadap
komputer mahasiswa, maka aplikasi di sisi dosen
mengambil semua image file tampilan layar
komputer mahasiswa. Disini, aplikasi di sisi
mahasiswa bertindak sebagai web server dan
aplikasi pada sisi dosen sebagai web client.
Komputer dosen mengambil image file dari
semua komputer mahasiswa yang telah
diletakkan pada direktori web server pada
komputer mahasiswa. Desain awal dari proses
pengawasan pada tampilan layar komputer
mahasiswa dapat dilihat pada Gambar 4.
Untuk
melakukan
pengawasan
terhadap
komputer mahasiswa dilakukan langkah-langkah
sebagai berikut :
•
•
•
•
Pertama-tama, melakukan pemeriksaan
apakah aplikasi di sisi dosen sedang dalam
proses monitor. Jika tidak, tidak dilakukan
proses selanjutnya.
Jika aplikasi pada sisi dosen sedang dalam
status monitor maka aplikasi pada sisi
mahasiswa akan bertindak sebagai web
server yang menyediakan image file dari
tampilan layar komputer mahasiswa dan
aplikasi pada dosen akan bertindak sebagai
web client.
Setelah memperoleh image file dari semua
komputer mahasiswa, aplikasi di sisi dosen
menampilkan file tersebut pada form khusus
agar dapat menampilkan semua tampilan
komputer mahasiswa.
Setelah menampilkan image file pada form
khusus, proses ini menunggu selama 5 detik
sebelum diulangi lagi dari awal. Berarti
image file yang ditampilkan di komputer
dosen diperbaharui setiap 5 detik.
4. Pengujian
Pengujian aplikasi ini dilakukan dari satu
komputer dosen yang terhubung dengan 20
komputer mahasiswa melalui Local Area
Network (LAN). Gambar konfigurasi jaringan
dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Konfigurasi Jaringan untuk Pengujian
Gambar 4. Proses Pengawasan Tampilan Layar
Komputer Mahasiswa
Untuk melakukan pengujian pada aplikasi di sisi
mahasiswa, maka perlu dijalankan aplikasi
terlebih dahulu. Tampilan aplikasi yang telah
dijalankan dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 6. Tampilan Aplikasi di Sisi Mahasiswa
4.1.
Mengaktifkan Web Server
Ketika aplikasi di sisi mahasiswa dijalankan,
secara otomatis web server diaktifkan. Waktu
yang diperlukan untuk mengaktifkan web server
dapat dilihat pada Tabel 1.
Percobaan
Layar putih
Layar berwarna
3
40.7 KB
97 KB
4
40.4 KB
97 KB
5
40.3 KB
97.3 KB
6
40.5 KB
104 KB
7
40.3 KB
103 KB
8
40.5 KB
97 KB
9
40.3 KB
97 KB
10
40.5 KB
97 KB
Rata-rata
40.14 KB
99.5 KB
Dari Tabel 2, rata-rata ukuran file hasil capture
adalah 69.86 KB. File tersebut dikompres dalam
format JPG.
Dari data di atas, jika dalam jaringan terdapat 20
komputer mahasiswa yang melakukan request
terhadap file tersebut setiap 1 detik, maka
kepadatan jaringan adalah :
Tabel 1. Waktu untuk Mengaktifkan Web Server
Percobaan
Waktu (detik)
1
0.32
2
0.16
3
0.15
4
0.16
5
0.16
6
0.15
7
0.15
8
0.16
9
0.15
10
0.16
Rata-rata
0.17
Bandwith usage = 69.86 KB x 20 client
= 1397.2 KB atau 1.36 MB
Jadi rata-rata bandwidth yang digunakan dalam
komunikasi antara komputer dosen dengan
komputer mahasiswa ketika dalam proses
Monitor adalah 1.36 MBytes/s.
4.3. Pengawasan Tampilan Layar Komputer
Mahasiswa
Untuk melakukan pengawasan terhadap tampilan
layar komputer mahasiswa, maka dilakukan
dengan menekan tombol Monitor dan akan
muncul form baru yang memperlihatkan
tampilan pada komputer mahasiswa. Tampilan
form ini dapat dilihat pada Gambar 7.
Dari Tabel 1 diperoleh waktu rata-rata untuk
mengaktifkan web server adalah 0.17 detik.
4.2.
Capture Layar dan Penyimpanan File
Sedangkan ukuran file hasil capture dapat dilihat
pada Tabel 2. Pembagian kategori untuk kondisi
layar adalah layar dengan dominan warna putih
dan layar dengan banyak komposisi warna.
Tabel 2. Besar Ukuran File Capture
Percobaan
Layar putih
Layar berwarna
1
37.5 KB
102.7 KB
2
40.4 KB
103 KB
Gambar 7. Pengawasan terhadap Komputer
Mahasiswa
Ketika melakukan pengawasan pada layar
komputer mahasiswa, maka komputer dosen
melakukan pembacaan pada file image yang
terdapat pada web server di komputer
mahasiswa. Lamanya waktu yang dibutuhkan
untuk mengakses file image pada komputer
mahasiswa dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Waktu yang Dibutuhkan untuk Mengakses
Image File pada Komputer Mahasiswa
Percobaan
Waktu (detik)
1
0.94
2
0.94
3
0.11
4
0.47
5
0.63
6
0.94
7
0.63
8
0.94
9
0.11
10
0.94
Rata-rata
0.665
Dari tabel di atas, waktu yang diperlukan untuk
mengakses file image pada komputer mahasiswa
adalah 0.665 detik.
5.
1.
2.
Kesimpulan
Jumlah koneksi yang terjadi tidak
mempengaruhi proses yang dilakukan
oleh aplikasi pada sisi dosen, kecuali
proses Monitor membutuhkan waktu
relatif lebih lama jika komputer
mahasiswa yang diawasi semakin
banyak. Hal ini terjadi karena
banyaknya file tampilan layar komputer
mahasiswa yang harus diakses dan
dibaca.
Besarnya ukuran data rata-rata yang
dipertukarkan adalah sebesar 1.36 MB
setiap detik yang terjadi ketika proses
Broadcast terjadi.
REFERENSI
[1] Putro, I.H., et al, Aplikasi Klien Berbasis
TCP/IP untuk Manajemen Presentasi
di Ruang Kelas, Prosiding Seminar
Nasional Teknologi Informasi 2009,
Oktober 2009, Jakarta.
[2] Jones, Anthony, and Amol Deshpande.
Windows Sockets 2.0: Write Scalable
Winsock Apps Using Completion
Ports.
7
November,
2008.
<http://msdn.microsoft.com/enus/magazine/cc302334.aspx>
[3] Microsoft Corporation. Introduction to
TCP/IP.
7
November
2008.
<http://msdn.microsoft.com/enus/library/ms810606.aspx>
[4] Microsoft Corporation. Overview of the
Windows API. 7 November 2008.
<http://msdn.microsoft.com/enus/library/aa383723(VS.85).aspx>
[5] Reid, Fiach, Network Programming in .NET,
Oxford: Elsevier Digital Press, 2004.
[6] Wikipedia, Application Layer,
http://en.wikipedia.org/
wiki/Application_Layer, accessed
date : 2 September 2009
[7] Wikipedia, Internet Protocol Suite,
http://en.wikipedia. org/wiki/TCP/IP,
accessed date : 2 September 2009